Đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống lúa ngắn ngày trên vùng đất cát pha trong vụ xuân 2014 tại thành phố Vinh, Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN NGỌC THẮNG
ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN,
NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ
GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY TRÊN VÙNG ĐẤT
CÁT PHA TRONG VỤ XUÂN 2014
TẠI THÀNH PHỐ VINH, NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
NGHỆ AN - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN NGỌC THẮNG
ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN,
NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ
GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY TRÊN VÙNG ĐẤT
CÁT PHA TRONG VỤ XUÂN 2014
TẠI THÀNH PHỐ VINH, NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60 62 01 10
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Quang Phổ
NGHỆ AN - 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là
do tôi thực hiện. Các số liệu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa
từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc và mọi
sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn.
Học viên

Nguyễn Ngọc Thắng
i
LỜI CẢM ƠN
Với tình cảm trân trọng và chân thành tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu
sắc tới Trường Đại học Vinh, Khoa Nông Lâm Ngư đã tạo điều kiện cho chúng
tôi được tham gia học tập, nghiên cứu khoa học để nâng cao trình độ nhằm đáp
ứng tốt hơn nhiệm vụ được giao.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn, biết ơn sâu sắc tới các giảng viên, các nhà khoa
học đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như trong
nghiên cứu khoa học. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS. Nguyễn
Quang Phổ, quý thầy cô giáo khoa Nông Lâm Ngư đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám đốc Trung tâm Chuyển giao Công
nghệ và Khuyến nông, Phòng thí nghiệm tổng hợp thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật
Nông nghiệp Bắc Trung bộ và các bạn bè đồng nghiệp, người thân đã tận tình giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu hoàn thành khoá học và luận văn.
Mặc dù trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, bản thân
tôi đã nỗ lực và cố gắng, song chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy,
rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học, các nhà
giáo, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nghệ An, tháng 9 năm 2014.
Học viên
Nguyễn Ngọc Thắng
ii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4
1.1. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới 4
1.1.1. Nghiên cứu về nguồn gốc, phân bố và phân loại cây lúa 7
1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm di truyền của cây lúa 11
1.1.3. Các chỉ tiêu về chất lượng và đặc điểm di truyền 18
1.1.4. Nghiên cứu về các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây lúa 23
1.1.5. Nghiên cứu về khả năng thích ứng các điều kiện ngoại cảnh
của cây lúa 23
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam 28
1.2.1. Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam 28
1.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa tại Việt Nam 30
1.3. Tình hình sản xuất lúa tại Nghệ An 34
Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
2.1.Vật liệu nghiên cứu 36
2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 36
2.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu 37
2.3.1. Chỉ tiêu nghiên cứu sinh trưởng phát triển của các giống 37
2.3.2. Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, phát triển: 38
2.3.3. Chỉ tiêu về sinh lý và sinh hóa của các giống 39
2.3.4. Các chỉ tiêu về yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 40
2.3.5. Chỉ tiêu nghiên cứu về khả năng chống chịu các điều kiện ngoại cảnh 41
2.3.6. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại 42
2.3.7. Đánh giá chất lượng hạt của các giống lúa thí nghiệm 44
2.4. Quy trình kỹ thuật áp dụng 45
iii
2.5. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 45
2.6. Phương pháp xử lý số liệu: 45
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46
3.1. Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển 46
3.1.1. Tình hình sinh trưởng của mạ 46

3.1.2. Động thái tăng trưởng chiều cao của các dòng giống tham gia thí
nghiệm 47
3.1.3. Động thái ra lá của các giống lúa thí nghiệm 50
3.2. Các chỉ tiêu về sinh lý của các giống thí nghiệm 52
3.2.1.Diện tích lá (LA)… 52
3.2.2. Chỉ số diện tích lá (LAI) 53
3.2.3. Khả năng tích lũy chất khô 54
3.2.4. Hiệu suất quang hợp 56
3.3. Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 57
3.3.1.Khả năng đẻ nhánh 57
3.3.2. Số nhánh tối đa 58
3.3.3. Số nhánh hữu hiệu 58
3.3.4. Tỷ lệ nhánh thành bông (nhánh hữu hiệu) 59
3.4. Thời gian sinh trưởng phát triển của các giống lúa 59
3.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính và điều kiện ngoại cảnh bất
thuận của các giống lúa thí nghiệm 63
3.5.1 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại 63
3.5.2 Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất thuận 67
3.6. Một số đặc trưng hình thái của các giống lúa thí nghiệm 69
3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa 73
3.8. Một số chỉ tiêu về phẩm chất gạo của các giống lúa 76
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Thứ tự Ký hiệu Nội dung
1 CT Công thức
2 DTL Diện tích lá
3 D/R Dài/Rộng
4 ĐVT Đơn vị tính

5 Đ/C Đối chứng
6 HSQH Hiệu suất quang hợp
7 NSLT Năng suất lý thuyết
8 NSTT Năng suất thực thu
9 TGST Thời gian sinh trưởng
10 TKSTPT Thời kỳ sinh trưởng phát triển
11
o
C Độ C
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam 2006÷2012 29
Bảng 1.2. Kết quả sản xuất lúa ở Nghệ An 2008÷2013 35
v
Bảng 3.1. Tình hình sinh trưởng giai đoạn mạ của các giống lúa tham gia thí nghiệm 46
Bảng 3.2. Sự tăng trưởng chiều cao qua các thời kỳ sinh trưởng của các
giống lúa tham gia thí nghiệm 48
Bảng 3.3. Số lá trên thân chính của các giống lúa tham gia thí nghiệm qua 51
Bảng 3.4. Diện tích lá (LA)của các giống lúa tham gia thí nghiệm…………….52
Bảng 3.5. Chỉ số diện tích lá của các giống lúa tham gia thí nghiệm 53
Bảng 3.6. Khả năng tích luỹ chất khô của các giống tham gia thí nghiệm 54
Bảng 3.7. Hiệu suất quang hợp của các giống tham gia thí nghiệm 56
Bảng 3.8. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa tham gia thí nghiệm 57
Bảng 3.9. Khả năng đẻ nhánh và tỷ lệ thành bông của các giống lúa
tham gia thí nghiệm 59
Bảng 3.10. Thời gian từ bắt đầu đến kết thúc các thời điểm sinh trưởng
phát triển của các giống lúa thí nghiệm 60
Bảng 3.11. Tình hình sâu bệnh hại của các
giống lúa tham gia thí nghiệm 65
Bảng 3.12. Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất thuận 68
Bảng 3.13.

Một số đặc trưng về hình thái của các giống lúa thí nghiệm
70
Bảng 3.14. Một số chỉ tiêu khác của các giống lúa tham gia thí nghiệm 72
Bảng 3.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa
tham gia thí nghiệm 74
Bảng 3.16. Chất lượng thương mại của các giống lúa thí nghiệm 78
Bảng 3.17. Chất lượng dinh dưỡng của các giống lúa thí nghiệm 79
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau 37
Hình 3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống thí nghiệm
vi
các đợt theo dõi 48
Hình 3.2. Động thái tăng trưởng số lá của các giống lúa thí nghiệm 51
Hình 3.3. Động thái tăng trưởng số nhánh của các giống lúa thí nghiệm 58
Hình 3.4. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu 74
vii
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa nước (Oryza sativa L.) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và vùng cận
nhiệt đới khu vực Đông Nam Á và châu Phi, dễ trồng, khả năng thích nghi rộng
mặt khác còn mang lại năng suất và giá trị dinh dưỡng cao, loài này cung cấp
hơn 1/5 toàn bộ lượng calo tiêu thụ cho con người. Cũng chính vì vậy mà hiện
nay trên thế giới có hơn 100 quốc gia trồng lúa. Lúa là một trong ba loài cây
lương thực chính của thế giới. So với cây ngô và cây lúa mì thì cây lúa chiếm thứ
nhất về diện tích, sản lượng và đứng đầu về năng suất. Khoảng 40% dân số thế
giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% dân số thế giới sử dụng lúa gạo
trên 1/2 khẩu phần lương thực hàng ngày. Cây lúa còn là nguồn nguyên liệu cho
các ngành công nghiệp khác như chế biến, sản xuất bia rượu, dược phẩm, . .
Như vậy Lúa đã trở thành cây trồng góp phần đảm bảo an ninh lương thực, góp

phần chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp, cung cấp nguyên liêu cho công nghiệp và
là sản phẩm hàng hóa xuất khẩu chính ở nhiều nước trên thế giới.
Ở Việt Nam là một nước có vị trí địa lý nằm trọn trong vùng nội chí tuyến
Bắc bán cầu có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Là vùng có điều kiện khí hậu nóng ẩm
nên rất thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng phát triển. Với diện tích lãnh thổ trải dài
trên 15 vĩ độ từ Bắc vào Nam (8
0
30
’
N÷22
0
23
’
N) đã hình thành nên những châu
thổ phì nhiêu cung cấp nguồn lương thực, thực phẩm chủ yếu cho hàng chục
triệu người trên cả nước và cho ngành công nông nghiệp xuất khẩu. Hiện tại, lúa
có diện tích và sản lượng lớn nhất trong các cây lương thực ở Việt Nam, có vai
trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, là nguồn xuất khẩu lớn thu
ngoại tệ cho đất nước năm 2012 xuất khẩu 7,2 triệu tấn gạo, thu về 3,7 tỷ đô la
(Tổng cục Thống kê 2012).
Nghệ An có diện tích đất tự nhiên là 1.648.821 ha, đất sản xuât nông
nghiệp trong đó diện tích sản xuất lúa nước năm 2005 là 104.439 ha và đến năm
2010 là 101.515 ha giảm 2.924 ha. Đối với sản xuất lúa nước nghệ An cơ cấu hai
mùa chính là vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu. Do thời gian gần đây có hiện tượng
2
thời tiết cực đoan, lũ lụt hạn hán xẫy ra thường xuyên, khí hậu thay đổi thất
thường và xuất hiện một vùng tiểu khí hậu mới đó là thời gian mùa đông rút ngắn
lại và thời gian chiếu sáng dài hơn, nắng nhiều hơn và lượng mưa phân bố không
đều đã gây ra hiện tượng hạn hán nghiêm trọng rồi có thời điểm lại gây mưa to
và kéo dài trong nhiều giờ liền gây ngập úng cục bộ và trên toàn vùng, đây là

những vấn đề về thời tiết ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây lúa nói riêng và các loại cây trồng nói chung. Mặt khác, diện tích
trồng lúa chỉ được một phần trong tổng số diện tích tự nhiên và tập trung chủ yếu
ở các huyện đồng bằng ven biển như Quỳnh lưu, Diễn Châu, Yên Thành, Nam
Đàn, Hưng Nguyên, Đô Lương và Nghi Lộc, trong lúc tốc độ đô thị hoá, các khu
công nghiệp, dịch vụ và đường giao thông ngày càng phát triển đã làm thu hẹp
diện tích sản xuất lúa. Đứng trước những khó khăn nói trên, UBND Tỉnh Nghệ
An đã chỉ đạo cho sở Khoa học Công nghệ, sở Nông nghiệp, sở Tài nguyên và
Môi trường, một mặt phải giữ cho được diện tích sản xuất lúa nước để đảm bảo
an ninh lương thực, mặt khác phải nghiên cứu, chọn tạo và ứng dụng các giống
lúa ngắn ngày có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, có năng suất, chất
lượng cao đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng nội địa, an ninh lương thực và tiến tới
tham gia vào hàng hoá xuất khẩu.
Chính vì lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đặc điểm sinh
trưởng phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống lúa ngắn ngày
trên vùng đất cát pha trong vụ Xuân 2014 tại thành phố Vinh, Nghệ An”.
2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài
Mục tiêu
Lựa chọn được giống lúa ngắn ngày có năng suất, chất lượng tốt và
hiệu quả kinh tế cao phù hợp với điều kiện sinh thái, khả năng đầu tư thâm
canh và tập quán canh tác của địa phương từ đó góp phần bổ sung vào cơ cấu
giống cây trồng nói chung và làm phong phú bộ giống lúa năng suất, chất
lượng cao cho công tác sản xuất lúa ở Nghệ An.
Yêu cầu
- Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển ưu thế của các giống lúa
3
tham gia nghiên cứu.
- Đánh giá khả năng chống chịu với sự biến đổi bất thường của các
điều kiện sinh thái và các yếu tố sinh thái vốn có của địa phương.
- Đánh giá khả năng cho năng suất và chất lượng tốt của các giống

tham gia nghiên cứu.
- Từ kết quả của vụ Xuân 2014, lựa chọn ra được những giống có triển
vọng, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương và khu vực để bổ sung vào
bộ giống lúa năng suất, chất lượng của Nghệ An.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
- Giống là yếu tố hàng đầu quyết định đến năng suất của cây trồng, đồng
thời cũng là yếu tố có tầm quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Giống có năng
suất cao, chất lượng tốt sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho sản xuất. Kết
quả nghiên cứu sẽ góp phần mô tả, đánh giá đặc trưng hình thái, sinh trưởng, phát
triển, năng suất và phẩm chất của một số giống lúa mới ngắn ngày có triển vọng để
làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo.
- Kết quả nghiên cứu sẽ giúp bổ sung các dẫn liệu khoa học cho bộ giống
lúa ngắn ngày có năng suất, chất lượng cao ở Nghệ An.
Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp thêm một số giống lúa mới
ngắn ngày có giá trị kinh tế cho địa phương để cơ cấu vào sản xuất đại trà nhằm
nâng cao sản lượng trên đơn vị diện tích và chất lượng nông sản, góp phần tăng
thu nhập cho người trồng lúa ở Tỉnh Nghệ An.
4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới
Cùng với sự phát triển của loài người, nghề trồng lúa được hình thành và
phát triển. Trình độ thâm canh cây lúa của nông dân ngày một nâng cao. Các
giống lúa địa phương không ưa thâm canh, khả năng chống chịu kém, năng suất
thấp đã không đáp ứng được nhu cầu lương thực cho toàn cầu. Vì thế việc tạo ra
các giống lúa có năng suất cao, ưa thâm canh, thích nghi với điều kiện sinh thái
từng vùng là vấn đề hết sức cần thiết. Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) trải
qua hơn 40 năm tồn tại và phát triển đã lai tạo, trên 40.000 dòng theo các hướng
khác nhau chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt trồng phổ biến trên thế giới. Các

giống lúa: IR5, IR6, IR8, IR22, IR36, IR42 và những giống lúa khác đã tạo ra sự
nhảy vọt về năng suất. Cùng với IRRI, các viện khác như CIRAT, ICRISAT,
cũng đã chọn lọc ra những giống lúa tốt góp phần làm cho sản xuất lúa gạo trên
thế giới có những thay đổi quan trọng. Đặc biệt vào thập niên 80 giống IR8 được
trồng phổ biến ở Việt Nam đã đưa năng suất lúa tăng cao đáng kể. Cuộc “cách
mạng xanh” từ giữa thập niên 60 đã có ảnh hưởng tích cực đến sản lượng lúa của
châu Á. Nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được tạo ra để nâng cao năng suất và sản
lượng lúa gạo. Các nhà nghiên cứu của IRRI đã nhận thức rằng các giống lúa
mới thấp cây, lá đứng, tiềm năng năng suất cao cũng chỉ có thể giải quyết vấn đề
lương thực trong phạm vi hạn chế. Hiện nay IRRI đang tập trung vào nghiên cứu
chọn tạo ra các giống lúa cao sản (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ha/vụ, đồng thời
phát huy kết quả chọn tạo 2 giống là IR64 và Jasmin (VKHKT miền Nam) là
giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới [57].
Trên cơ sở một số giống lúa chất lượng cao IRRI đang tập trung vào
nghiên cứu, chọn tạo các giống lúa có hàm lượng vitamin và protein cao, có mùi
thơm, cơm dẻo, ) vừa để giải quyết vấn đề an ninh lương thực, vừa đáp ứng
được nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng. Nhiều nước ở châu Á
có diện tích trồng lúa lớn, có kỹ thuật thâm canh tiên tiến và có kinh nghiệm dân
5
gian phong phú. Có đến 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước
châu Á, đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonexia, Bangladet, Thái Lan, Việt Nam,
Mianma và Nhật Bản [40].
Trung Quốc là quốc gia đông dân nhất thế giới (trên 1,3 tỷ người) là một
nước thiếu đói lương thực trầm trọng trong thập niên 60, 70 của thế kỷ trước, vì
vậy công tác nghiên cứu, lai tạo, chọn lọc và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ
thuật, nhất là giống lúa mới vào sản xuất được đặc biệt chú trọng. Trong lịch sử
phát triển lúa lai trên thế giới, Trung Quốc là nước đầu tiên sử dụng thành công
ưu thế lai của lúa vào sản xuất. Vào năm 1974, Các nhà khoa học Trung Quốc đã
cho ra đời những tổ hợp lai ưu thế lai cao, đồng thời quy trình kỹ thuật sản xuất
hạt lai hệ “3 dòng” được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975, đánh dấu

bước ngoặt to lớn trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp ở Trung Quốc nói riêng và
trên toàn thế giới nói chung [54]. Những năm cuối thế kỷ 20, đầu thế kỷ 21
Trung Quốc tập trung vào việc lai tạo các giống lúa lai 2 dòng và đang hướng tới
tạo ra các giống lúa lai 1 dòng siêu cao sản (siêu lúa) có thể đạt năng suất 18
tấn/ha/vụ. Nhờ đó đã làm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của Trung Quốc,
góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho một nước đông dân nhất thế giới. Các
giống lúa lai của Trung Quốc được tạo ra trong thời gian gần đây đều có tính ưu
việt hơn hẳn về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu, bệnh. Các
giống lúa lai như: Nhị ưu 838, Khải Phong 1, Nhị Ưu 986, D. Ưu 725. D. Ưu 527.
Ấn Độ là một nước có diện tích trồng lúa đứng đầu thế giới đồng thời Ấn
Độ cũng là nước đi đầu trong cuộc “cách mạng xanh” về việc đưa các tiến bộ
khoa học kỹ thuật nhất là giống mới vào sản xuất, làm nâng cao năng suất và sản
lượng lúa gạo của Ấn Độ. Viện nghiên cứu giống lúa Trung ương của Ấn Độ
được thành lập vào năm 1946 tại Cuttuck bang Orisa là nơi tập trung nghiên cứu,
lai tạo các giống lúa mới phục vụ sản xuất. Bên cạnh đó Ấn Độ cũng là nước có
giống lúa chất lượng cao nổi tiếng trên thế giới như giống lúa: Basmati,
Brimphun có giá trị rất cao trên thị trường tiêu thụ. Ấn Độ cũng là nước nghiên
cứu lúa lai khá sớm và đã đạt được một số thành công nhất định, một số tổ hợp
6
lai được sử dụng rộng rãi như: IR58025A/IR9716, PMS8A/IR46, ORI 161, ORI
136, 2RI158, 3RI 160, 3RI 086, PA-103
Nhật Bản và Hàn Quốc là nơi có diện tích trồng lúa ít nhưng năng suất
bình quân cao. Nhật Bản có 2 triệu ha, Hàn Quốc có 1,2 triệu ha nhưng năng suất
đạt trên 60 tạ/ha [55]. Có được kết quả đó là do cây lúa được gieo trồng trong
điều kiện thời tiết thuận lợi nhất, công tác giống lúa của Nhật cũng được đặc biệt
chú trọng nhất là các giống chất lượng. Các nhà khoa học Nhật Bản đã lai tạo và
đưa vào sản xuất các giống lúa vừa có năng suất cao, chất lượng tốt như
Koshihikari, Sasanisiki, Koenshu, đặc biệt ở Nhật đã lai tạo được 2 giống lúa
có mùi thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao như giống:
Miyazaki1 và Miyazaki2. Cho đến giờ các giống này vẫn giữ được vị trí hàng

đầu về 2 chỉ tiêu quan trọng đó là hàm lượng Protein cao tới 13%, hàm lượng
Lysin cũng rất cao [54].
Thái Lan là nước xuất khẩu lúa gạo đứng đầu thế giới. Với những ưu đãi
của thiên nhiên Thái Lan có vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu, mặc dù năng suất
và sản lượng lúa gạo của Thái Lan không cao song họ chú trọng đến việc chọn
tạo giống có chất lượng gạo cao. Các trung tâm nghiên cứu lúa của Thái Lan
được thành lập ở nhiều tỉnh và các khu vực. Các trung tâm này có nhiệm vụ tiến
hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo, nhân giống phục vụ cho nhu cầu sản xuất của
người dân với mục tiêu phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Các đặc điểm
nổi bật của các giống lúa mà các nhà khoa học tập trung nghiên cứu và lai tạo đó
là hạt gạo dài và trong, ít dập gãy khi xay xát, có hương thơm, coi trọng chất
lượng hơn là năng suất, điều này cho chúng ta thấy rằng giá lúa gạo xuất khẩu
của Thái Lan bao giờ cũng cao hơn của Việt Nam. Một số giống lúa chất lượng
cao nổi tiếng thế giới của Thái Lan là: Khaodomali, Jasmin (Hương nhài). Sản
xuất nông nghiệp của Thái Lan trong mấy thập kỷ qua phát triển tương đối ổn
định và Thái Lan cũng như nhiều nước Đông Nam Á khác trong buổi đầu phát
triển kinh tế Tư bản chủ nghĩa, đều xuất phát từ thế mạnh nông nghiệp [61].
Indonesia là nước có diện tích trồng lúa khá lớn trong tốp 10 nước đứng
đầu thế giới. Đây cũng là nước có nhiều giống lúa chất lượng cao cơm dẻo, có
7
mùi thơm, hầu hết các giống ở Indonesia có nguồn gốc bản địa hoặc được lai tạo
ở các cơ sở nghiên cứu. Trong thời gian gần đây Indonesia nhận định có khả
năng đối mặt với khủng hoảng lương thực trong mười năm tới nên đã khởi động
chương trình “hồi sinh ngành nông nghiệp” [58]
Ngoài châu Á, thì ở Mỹ, trong thời gian gần đây các nhà khoa học không chỉ
quan tâm đến việc chọn lọc, lai tạo và đưa ra những giống lúa có năng suất cao, ưa
thâm canh và ổn định, mà còn nghiên cứu tỷ lệ protein trong gạo, phù hợp với thị
hiếu, nhu cầu của con người.
Hiện nay các nhà khoa học ở các viện, các Trung tâm nghiên cứu lúa đã
và đang nghiên cứu chọn lọc, lai tạo ra nhiều giống lúa có năng suất cao, phẩm

chất tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, thâm canh.
1.1.1. Nghiên cứu về nguồn gốc, phân bố và phân loại cây lúa
* Nguồn gốc cây lúa
Về nguồn gốc cây lúa, nhiều tác giả trên thế giới đã đề cập tới nhưng cho
đến nay vẫn có nhiều quan điểm khác nhau. Phần lớn các tác giả khảo cổ cho
rằng cây lúa có nguồn gốc ở vùng đầm lầy Đông Nam Á, là cây dễ dàng cho
năng suất cao và có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất trong các loài cây lương thực
khác. Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 100 nước trồng lúa. Vùng phân bố
khá rộng, cây lúa có thể trồng từ 53 vĩ độ Bắc đến 35 vĩ độ Nam bán cầu. Nhưng
do điều kiện thâm canh mỗi nước, mỗi vùng khác nhau nên có sự chênh lệch khá
lớn về diện tích, năng suất và sản lượng.
Tác giả Bùi Huy Đáp, (1999) [14], đã khái quát về lịch sử cây lúa như sau:
Tổ tiên xa xưa của cây lúa trồng ngày nay là cây lúa hoang dại sống
ở châu Á và châu Phi. Ở châu Á qua các hình thái lúa dại con người đã thuần hóa
và tuyển chọn thành cây lúa châu Á (Oryza sativa L.). Ở châu Phi cũng từ các
hình thái khác nhau của lúa dại con người cũng đã thuần hóa và tuyển chọn để
trở thành cây lúa châu Phi (Oryza glaberrima). Như vậy, chúng ta có thể thấy
rằng cây lúa nước có nguồn gốc từ lúa hoang dại.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, vấn đề nguồn gốc của cây lúa đã
được thảo luận rất nhiều, với sự tham gia của nhiều ngành khoa học khác nhau
8
như khảo cổ học, di truyền học, sinh thái học, … vẫn còn nhiều bàn luận về
nguồn gốc của cây lúa nhưng người ta vẫn khẳng định lúa là cây trồng cổ, có vai
trò quan trọng bậc nhất với con người.
* Phân bố của cây lúa
Cây lúa có thể thích nghi rộng trong nhiều điều kiện khác nhau về sinh
thái: Nhiệt đới xích đạo, cận nhiệt đới, nhiệt đới, … và tại những vùng trồng lúa
này lại hình thành nên nhiều loại hình sinh thái mới khác nhau.
Tuy nhiên, đối với lúa trồng châu Á thì khả năng thích ứng rộng hơn, nên đã
sớm du nhập sang châu Âu, châu Đại Dương và kể cả châu Phi. Còn lúa trồng châu

Phi thì vùng trồng chỉ thu hẹp ở Tây Phi và Guyana ở Nam Mỹ, đồng thời địa bàn có
xu hướng hẹp dần đặc biệt là khi có sự du nhập mạnh mẽ của lúa trồng châu Á.
Lúa từ Ấn Độ, là cây trồng nhiệt đới châu Á, đồng thời cũng tiến hóa với
cây trồng khác, di chuyển lên phía Bắc đã trở thành cây trồng ổn định ở vùng ôn
đới như Nhật Bản.
Châu Á là vùng tập trung diện tích lớn nhất (chiếm 90%),vùng này chủ
yếu là tập trung ở các nước đang phát triển, dân số tăng nhanh, điều kiện kỹ thuật
thâm canh còn hạn chế nên năng suất còn thấp. Diện tích chiếm một phần ba diện
tích trồng lúa trên thế giới nên châu Á là vùng cung cấp lương thực chủ yếu cho
toàn cầu.
Nhiều kết quả nghiên cứu gần đây nhất cho rằng lúa trồng châu Á (Oryza
sativa L.) xuất hiện khoảng 2000÷3000 năm trước Công nguyên. Từ trung tâm
khởi nguyên Ấn Độ và Trung Quốc, cây lúa được phát triển về hai hướng Đông
và Tây. Cho đến thế kỷ thứ nhất, cây lúa đã được đưa vào trồng ở vung Địa
Trung Hải như Ai Cập, Italia, Tây Ban Nha.
Đến đầu thế kỷ thứ XV, cây lúa từ bắc Italia được nhập vào các nước
Đông, Nam Âu như Nam Tư cũ, Bungari, Rumani, . . Đầu chiến tranh thế giới
thứ hai, lúa mới được trồng đáng kể ở Pháp, Hungari. Theo hướng Đông, đầu thế
kỷ thứ XI, cây lúa từ Ấn Độ được nhập vào Indonesia đầu tiên ở đảo Java. Cho
đến nay, cây lúa đã có mặt ở trên tất cả các châu lục, bao gồm các nước nhiệt đới,
9
á nhiệt đới và một số nước ôn đới, Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao, Nguyễn
Thiện Huyên, Hà Công Vượng, (1997) [39].
Các nước ở châu Úc, Bắc Mỹ thì diện tích ít nhưng năng suất cao. Qua đó
ta nhận thấy châu Á có một tiềm năng năng suất rất lớn. Vào những năm đầu của
thập kỷ 60, các giống lúa mới có năng suất cao, chống chịu tốt như: IR5, IR8,
đã mở ra một cuộc cách mạng trong nông nghiệp được gọi là “Cuộc cách mạng
xanh” và nó được diễn ra đầu tiên ở Ấn Độ. Từ đó đã làm cho nền kinh tế nông
nghiệp phát triển một cách mạnh mẽ. Đã có nhiều trung tâm nghiên cứu được
thành lập, nhiều giống lúa mới được tạo ra, diện tích canh tác được mở rộng,

năng suất và sản lượng lúa không ngừng được tăng lên.
Vào năm 1960 diện tích trồng lúa trên thế giới mới chỉ có 134.390 triệu
ha, năng suất 20,3 tạ/ha; sản lượng 308.767 triệu tấn. Nhưng đến năm 1992 diện
tích trồng lúa trên thế giới đã tăng lên 197.168 triệu ha; năng suất đạt 35,7 tạ/ha;
sản lượng đã tăng lên 523.475 triệu tấn. Có một số điển hình về sản xuất lúa gạo
như: Úc đạt năng suất 67 tạ/ha, Nam Triều Tiên đạt 63 tạ/ha, Mỹ đạt 49,8 tạ/ha.
Theo nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế IRRI năm 1990 thì nước có diện tích
trồng lúa lớn nhất là Ấn Độ 42,2 triệu hecta, Trung Quốc 33,1 triệu ha, Đinh Văn
Lữ, (1978) [32].
* Phân loại cây lúa
Giống lúa trồng ngày nay bắt nguồn từ các giống lúa hoang dại, xuất hiện
từ xa xưa nên việc phân loại là rất khó khăn.
Đã có nhiều nghiên cứu về sự phân loại của cây lúa. Năm 1753 ông
Lineaeus đã liệt kê chỉ có một loài sativar trong genus này. Sau đó năm 1833, một
số nhà xếp loại khác đã thu được nhiều loại khác nhau, có từ nhiều nguồn gốc khác
nhau trên thế giới. Qua phân loại lúa là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tìm
ra các nguồn vật liệu phục vụ cho công tác giống, đặc biệt là trong lai lúa. Đồng
thời phân loại lúa đã giúp các nhà khoa học tìm ra nhiều hơn các nguồn gen làm
phong phú vật liệu di truyền. Và tất cả với mục đích giữ gìn nguồn gen và tạo ra
ngày một nhiều hơn các giống lúa tốt, theo mục đích của con người. Có những
cách phân loại cây lúa sau:
- Dựa vào sự thích nghi với điều kiện điều ngoại cảnh, người ta phân thành:
10
Lúa rẫy: Là những giống lúa có thể chịu hạn tốt, canh tác chủ yếu dựa vào
nước mưa.
Lúa tưới tiêu: Trồng ở vùng có nhiệt độ thích hợp hoặc nhiệt độ thấp.
Lúa ruộng nước trời: Lúa ruộng cạn (5÷25 cm), sâu vừa (25÷50 cm),
thường bị hạn hoặc bị ngập nước.
Lúa thuỷ triều: Lúa nước ngọt, mặn phèn và than bùn.
Lúa nước sâu: Lúa ruộng cạn (25÷50 cm), sâu (50÷100 cm) và thật sâu

(>100cm).
- Dựa vào thời gian sinh trưởng phát triển, cây lúa được phân ra làm 4 loại sau:
Lúa cực ngắn ngày: <100 ngày.
Lúa ngắn ngày: 101÷120 ngày.
Lúa trung ngày: 121÷140 ngày.
Lúa dài ngày: >140 ngày.
- Dựa vào địa lý người ta phân thành các nhóm sau: Indica, Japonica và
Javanica (hay Japonica nhiệt đới).
Lúa Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, có thân cao,
dễ đổ ngã, nhiều chồi, lá ít xanh và cong, kháng được sâu bệnh nhiệt đới.
Lúa Japonica thường được được trồng ở vùng ôn đới hoặc những nơi có
độ cao trên 1.000 m (so với mặt nước biển), có thân ngắn, chống đổ ngã, lá xanh
đậm, thẳng đứng, hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình,
Lúa Javanica (bulu) hay lúa Javanica nhiệt đới được trồng ở Inđonesia, có
đặc tính ở giữa 2 loại Japonica và Indica. Hình thức gần giống như lúa Japonica,
có lá rộng với nhiều lông và ít chồi. Thân cứng, chắc, . .
Ngoài ra, còn có loại lúa Oryza glaberrima được trồng ở tây châu Phi
cách đây 3.500 năm. Loại lúa này kháng nhiều sâu bệnh và chịu được hạn, nhưng
năng suất kém hơn những loại lúa nêu trên, Trần Văn Đạt, (2001) [15].
Về phân loại, lúa trồng (Oryza sativa L.) cũng có nhiều quan điểm khác
nhau. Trên cơ sở các nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học IRRI thống nhất
chia lúa trồng châu Á (Oryza Sativa L.) thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi
Oryza, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24, kiểu genome AA, với 3 kiểu sinh thái địa lý
11
hay 3 loài phụ Indica, loài phụ Japonica và loài phụ Javanica (Nguyễn Thị Trâm,
(1998) [47].
1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm di truyền của cây lúa
Cây lúa là một trong những loài thực vật sớm được các nhà khoa học nông
nghiệp quan tâm và nghiên cứu, đã có nhiều thành tựu khoa học được đưa vào
ứng dụng trong sản xuất lúa. Theo Kadava (1910) đã xác định được lúa trồng

Oryzasatival là một loài lưỡng bội, có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội n =12 và
lưỡng bội 2n = 24, có 8 loài lúa dại có nhiễm sắc thể 2n = 48.
Những năm gần đây các nhà khoa học nông nghiệp quan tâm đến những
tính trạng quan trọng của cây lúa như: hình thái cây, chiều cao cây, tính chống
chịu, yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng gạo đáp ứng nhu cầu xuất khẩu.
* Thời gian sinh trưởng
Thời gian sinh trưởng của cây lúa tính từ nẩy mầm cho đến khi chín, dao
động 90÷180 ngày, tùy vào từng giống và điều kiện ngoại cảnh. Thời gian sinh
trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào thời vụ gieo cấy có điều kiện ngoại cảnh
khác nhau. Ở miền Bắc do thời tiết biến động trong năm, nhất là nhiệt độ nên
thời gian sinh trưởng cũng thay đổi theo thời vụ cấy. Nắm được quy luật thay đổi
thời gian sinh trưởng của cây lúa là cơ sở để xác định thời vụ gieo cấy, cơ cấu
giống, luân canh tăng vụ ở các vùng trồng lúa khác nhau.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa do nhiều gen điều khiển nên di truyền
số lượng được biểu hiện rất rõ khi nghiên cứu phổ phân ly ở F2 của con lai giữa
giống có thời gian sinh trưởng ngắn với giống có thời gian sinh trưởng dài. Trong
quần thể F2 có nhiều cá thể sinh trưởng ngắn hơn và dài hơn hẳn bố mẹ (Nguyễn
Hồng Minh, 1999) [36].
*Chiều cao cây lúa
Chiều cao cây là một chỉ tiêu hình thái liên quan đến nhiều đặc tính như:
khả năng đẻ nhánh, chịu úng, chịu thâm canh, đặc biệt là tính chống đổ (Bùi Huy
Đáp, 1980) [13]. Theo Guliaeb và Gujop (1978) [54] xác định có 4 gen kiểm tra
chiều cao cây. Khi nghiên cứu các dạng lùn tự nhiên và đột biến, ông nhận thấy có
trường hợp tính lùn được kiểm tra bằng một cặp gen lặn, có trường hợp cả hai cặp
12
và đa số trường hợp do 8 cặp gen lặn kiểm tra là d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8.
Các nhà khoa học tại IRRI (1970) [57] khẳng định rằng: “Các giống lúa
lùn có nguồn gốc từ Trung Quốc (Dee - geo - Wao - gen, I - geo - fze) chúng
mang gen lùn, lặn nhưng không ảnh hưởng gì đến chiều dài bông, rất có ý nghĩa
trong chọn giống”.

*Khả năng sinh trưởng
Khả năng sinh trưởng mạnh sớm ở thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng
là một đặc tính có lợi, các giống lúa nào có khả năng này tốt sẽ tạo điều kiện cho
quá trình quang hợp và tích lũy chất khô nhiều hơn, từ đó có năng suất cao hơn.
Tính trạng này do nhiều gen kiểm tra và khó tổ hợp với gen kiểm tra tính
chín sớm nhưng dễ dàng kết hợp với gen kiểm tra tính lùn và không phản ứng
với quang chu kỳ (IRRI, 1970) [57].
*Khả năng đẻ nhánh
Đẻ nhánh là chức năng sinh trưởng của cây lúa, đẻ nhánh hữu hiệu là một
chỉ tiêu rất quan trọng, nó quyết định năng suất lúa trong quá trình sinh trưởng,
nhánh lúa được hình thành từ các mắt ở lách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc
mọc từ nhánh phụ khác trong thời kỳ đẻ nhánh. Tuy nhiên, những giống lúa khác
nhau, do phản ứng với điều kiện ngoại cảnh, có thời gian sinh trưởng khác nhau,
thời gian đẻ nhánh cũng khác nhau.
Theo Bùi Huy Đáp (1970) [12] khi nghiên cứu về đặc tính đẻ nhánh cho
biết: “Nhánh không bao giờ phát triển khi lá tương đương với nó chưa phát triển
xong. Nhánh không phát triển nữa khi lá bị khô.”
Cũng nghiên cứu về vấn đề này Luyện Hữu Chỉ (2000) [9] cho biết:
“Những giống lúa đẻ sớm, tập trung sẽ trỗ dễ và cho năng suất cao hơn”. Còn
Đinh Văn Lữ (1978) [32] cho rằng: Những giống lúa đẻ rải rác thì trỗ bông
không tập trung, bông không đều, lúa chín không đều, không có lợi cho quá trình
thu hoạch, dẫn đến giảm năng suất. Ngoài ra, Yoshida (1979) [53] lại cho rằng đẻ
nhánh sớm tập trung sẽ tạo tiền đề cho diện tích lá phát triển nhanh sớm, tăng tỷ
lệ nhánh hữu hiệu. Đẻ nhánh gọn cho phép tăng mật độ cấy mà không ảnh hưởng
đến khả năng quang hợp của bộ lá dẫn đến năng suất cao.
13
Các nhà khoa học tại IRRI [57] đều nhất trí cho rằng tính đẻ nhánh khỏe
di truyền số lượng, có hệ số di truyền thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ
rệt của điều kiện ngoại cảnh, phụ thuộc vào nhiều phương pháp bón phân, đặc
biệt là phân đạm. Một số nghiên cứu còn cho thấy nó còn phụ thuộc vào chế độ

nước tưới.
*Bộ lá lúa và khả năng quang hợp
Bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái giúp phân biệt các giống khác nhau,
đồng thời lá lúa là cơ quan thực hiện chức năng quang hợp.
Theo Nguyễn Hữu Tề và cộng sự (1997) [39] cho rằng trong một phạm vi
nhất định có mối tương quan thuận giữa diện tích lá và lượng quang hợp. Hệ số
diện tích lá phụ thuộc vào giống (hình dạng lá đứng hay lá rủ, mật độ cấy, lượng
phân bón).
Nguyễn Văn Hiển (2000) [20] cho biết: lá đứng thẳng được kiểm tra bởi
một gen lặn có hệ số di truyền cao, cặp gen này có tác dụng đa hiệu vừa gây nên
thân ngắn, vừa làm cho bộ lá đứng cứng.
Độ dài lá có quan hệ đa hiệu với gen xác định chiều cao cây, nhưng bị chi
phối mạnh bởi điều kiện ngoại cảnh (IRRI, 1970) [57].
Độ dày lá, góc lá có quan hệ chặt chẽ với khả năng kháng sâu bệnh, khả
năng quang hợp và ảnh hưởng đến năng suất lúa.
Tính trạng lá đòng dài, đứng di truyền độc lập với gen lùn kiểm tra độ dài
thân và độ dài các lá phía dưới (IRRI, 1970) [57].
*Tính ngủ nghỉ của hạt
Tính ngủ sinh lý của hạt đa gen. Sự ngủ nghỉ kéo dài và ngủ từng phần là
trội so với không ngủ, tính ngủ có liên kết với tính phản ứng quang chu kỳ và di
truyền độc lập với các tính trạng chín sớm, kiểu cây, kiểu hạt và chất lượng hạt
(Nguyễn Văn Hiển, 2000) [12].
*Về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
- Số bông trên đơn vị diện tích
- Số hạt trên bông
- Số hạt chắc trên bông
14
- Khối lượng 1000 hạt.
Trong các yếu tố trên thì số bông có tính quyết định và hình thành sớm
nhất, yếu tố này phụ thuộc nhiều vào mật độ cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng

chịu đạm. Các giống lúa mới thẳng cây, lá đứng, đẻ khoẻ, chịu đạm có thể cấy dày
để tăng số bông trên đơn vị diện tích (Nguyễn Hữu Tề và cộng sự, 1997) [39].
Số hạt trên bông bằng hiệu số của số hoa phân hóa trừ đi số hoa thoái hoá.
Yếu tố này phụ thuộc nhiều vào đặc tính giống và điều kiện ngoại cảnh (Nguyễn
Xuân Hiển (1970) [21]. Các giống lúa cải tiến hiện nay đều có số hạt trên
bông cao.
Giống có tỷ lệ hạt chắc cao đều có số hạt trên bông cao. Tỷ lệ hạt chắc
được quyết định ở thời kỳ trước và sau trổ bông. Nếu ở thời kỳ này mà nhiệt độ,
ẩm độ không khí thấp quá hoặc cao quá làm cho hạt phấn mất sức nẩy mầm,
hoặc vòi nhụy phát triển không hoàn toàn, tế bào mẹ hạt phấn bị ảnh hưởng xấu.
Do vậy, để có tỷ lệ hạt chắc cao cần phải bố trí thời vụ sao cho khi lúa làm đòng
và trổ bông gặp điều kiện thời tiết thuận lợi (trích theo Nguyễn Trọng Khanh,
2002)[30].
Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa, chủ yếu
phụ thuộc vào giống mà ít chịu sự tác động của điều kiện ngoại cảnh. Giai đoạn từ
khi lúa trổ bông cho đến chín sữa có ảnh hưởng rõ rệt đến khối lượng 1000 hạt, nếu
trong giai đoạn này nhiệt độ thuận lợi cho quá trình vận chuyển chất khô vào hạt và
bộ lá lúa, nhất là lá đòng còn xanh thì khối lượng 1000 hạt sẽ cao.
Khi nghiên cứu về năng suất cá thể Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự (1995)
[26] cho rằng: giống lúa bông to, hạt to cho năng suất cao. Vật liệu chọn giống có
năng suất cá thể cao thường cho năng suất cao. Còn Nguyễn Văn Hiển (2000)
[20] khi nghiên cứu độ thoát cổ bông cho biết: những giống có bông trỗ thoát
hoàn toàn thường cho tỷ lệ hạt chắc cao.
Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất thực chất là mối quan hệ
giữa cá thể và quần thể (Togari.Y (1962) [45]. Mối quan hệ này có hai mặt: Khi
mật độ số bông tăng trong một phạm vi nào đó thì khối lượng hạt trên bông giảm
ít nên năng suất cuối cùng tăng đó là quan hệ thống nhất. Nhưng khi số bông
15
tăng cao quá sẽ làm khối lượng hạt trên bông giảm nhiều, lúc đó năng suất sẽ
giảm đó là quan hệ mâu thuẫn. Vì thế cần phải điều tiết mối quan hệ này sao cho

tốt để có năng suất cuối cùng cao.
Theo Yosida (1979) [53] các giống lúa thấp cây, ngắn ngày là hướng chọn
tạo giống lúa mới trên thế giới, do đó có những ưu điểm sau:
- Các giống chín sớm có tổng tích ôn nhỏ hơn.
- Các giống thấp cây có chiều hướng đẻ nhánh nhiều hơn nên dẫn đến
năng suất cao hơn.
- Những giống này có phản ứng đạm cao, lá thẳng, ngắn, hẹp, dày, xanh
đậm, chịu thâm canh cao.
- Giống có thân ngắn, cứng giúp cây lúa chống đổ.
* Độ xếp sít hạt/bông và bông hữu hiệu/khóm
Khi nghiên cứu về các yếu tố cấu thành năng suất thì số hạt trên bông
cũng là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng lớn đến số hạt trên bông và mật độ hạt
trên bông.
Theo Chang T (1970) thì Locus "DN" chi phối cách sắp xếp hạt trên bông.
Theo Dzuba (1976), Trần Duy Quý (1997) [38] thì bông ngắn hạt xếp sít do hai
gen lặn chi phối Dt, Dn, Lp và Lx.
Ở điều kiện tối ưu trong các yếu tố cấu thành năng suất thì số bông/m
2
đóng góp khoảng 75% năng suất, cũng theo Chang T.T (1970) [8] thì số lượng
bông hữu hiệu trên khóm do 3 đến 5 locus kiểm tra tính trạng này.
* Tính trạng chín sớm
Tính trạng chín sớm cũng do nhiều gen qui định, trong đó có gen trội Ef
có trong giống CI
11037
Gen này được phân ly độc lập với gen sd
1
và gen không râu
(gl). Gen chín sớm rất dễ phát hiện, chỉ cần điều tra trước khi hoa nở vài ngày là
phát hiện ra.
* Tính chống chịu sâu bệnh

Sâu và bệnh là hai kẻ thù làm giảm đáng kể đến năng suất và phẩm chất
nông sản, lúa là đối tượng của nhiều loại dịch hại chúng có khả năng gây thiệt hại
nặng đến năng suất, nhiều năm ở nhiều nơi dịch hại có thể làm mất mùa trắng. Ở
16
một số nước trên thế giới, thiệt hại do sâu bệnh trung bình làm giảm 20÷30%
tiềm năng năng suất, có trường hợp tỷ lệ này còn cao hơn. Đối với Việt Nam là
một nước nhiệt đới nóng ẩm, mưa nhiều đây là điều kiện rất thuận lợi cho cây lúa
sinh trưởng phát triển và cũng là điều kiện thích hợp cho tập đoàn sâu bệnh phát
triển gây hại, có những vùng không được thu hoạch. Theo Hồ Khắc Tín (1982)
[44], hàng năm sâu bệnh làm thiệt hại đến năng suất cây trồng chiếm 26,70%.
Theo Hà Quang Hùng (1998) [27], ở nước ta hàng năm có khoảng 30 vạn ha lúa
(chiếm 30% diện tích gieo trồng) bị sâu bệnh phá hại, riêng ở miền Bắc sâu bệnh
làm tổn thất khoảng 1,2 triệu tấn thóc hàng năm.
Theo Nguyễn Công Thuật (1996) [42] cho rằng: năm 1996 nước ta đã phát
hiện có khoảng 40 loài sâu bệnh hại lúa. Căn cứ vào mức độ gây hại trên cây trồng
có 6 loài gây hại chính: Rầy nâu (Nilaparvata Lugens), sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalo
crocis medinaLis Guenee), sâu đục thân hai chấm (Trypoca incertula) và rất nhiều
bệnh như: bệnh đạo ôn (Pyricularia Oryzae), khô vằn (Rhizoctonia solani), bạc lá
lúa (Xanthomonas P.V. Oryzae) (Lê Lương Tề, Vũ Triệu Mẫn, 1999) [35]. Để giải
quyết vấn đề này, việc tạo ra những giống chống chịu sâu bệnh là vấn đề vô cùng
quan trọng, đảm bảo an toàn khi sử dụng lương thực.
- Tính kháng bệnh đạo ôn
Bệnh đạo ôn do nấm (Pyriculria Oryzae) gây nên, nó được coi là bệnh
nguy hiểm nhất gây hại cho nhiều vùng sản xuất lúa trên thế giới, đặc biệt là ở
châu Á. Nấm đạo ôn có khả năng biến dị cao tạo ra nhiều chủng, nòi sinh học
mới. Ở cây lúa khi có sự xuất hiện của 3 cặp gen trội là Pi 1, Pi 2, Pi có thể
chống được bệnh. Người ta cũng phát hiện được gen chống bệnh đạo ôn ở lúa, có
thể là gen chính hoặc là những locus tính trạng số lượng và hiện nay có rất nhiều
gen đã được đặc tính hoá ở Nhật Bản.
Theo Kiyosawa (1981), MacKil và cộng sự (1995), Yu và cộng sự (1987),

MacKill và Bonman (1992) thì tính chống bệnh đạo ôn hoàn toàn có thể do gen
trội, trội không hoàn toàn hoặc do gen lặn quy định. Theo Kinoshita (1991),
MacKill và Bonman 1992) thì có ít nhất 30 locus gen kháng bệnh đạo ôn đã được
phát hiện. Trong số này có 20 gen chính và 10 gen quy định tính giả định số