Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa địa phương tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh nam định

B GIO DC V O TO B NễNG NGHIP V PTNT
VIN KHOA HC NễNG NGHIP VIT NAM



DNG TH HNG MAI



Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa
địa ph-ơng tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định




LUN N TIN S NễNG NGHIP







H NI NM 2014

B GIO DC V O TO B NễNG NGHIP V PTNT
VIN KHOA HC NễNG NGHIP VIT NAM

DNG TH HNG MAI


Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa
địa ph-ơng tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định


Chuyờn ngnh: Khoa hc cõy trng
Mó s: 62 62 01 10


LUN N TIN S NễNG NGHIP


Ngi hng dn khoa hc:
1. PGS.TS. Phm Vn Cng
2. TS. Lờ Kh Tng


H NI NM 2014
i

LỜI CẢM ƠN

Tôi vô cùng cảm ơn sự giúp đỡ quí báu của các thầy PGS. TS Phạm Văn Cƣờng,
TS Lê Khả Tƣờng, những ngƣời thầy đã hết lòng giúp đỡ và hƣớng dẫn tôi hoàn
thành luận án này.
Tôi hết sức cảm ơn ban lãnh đạo, các phòng ban, bộ môn của Trung tâm
Tài nguyên thực vật đã tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành luận án.
Tôi vô cùng biết ơn các thầy, các cô, tập thể cán bộ Ban Đào tạo, Viện

Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các cán bộ phụ trách phòng thí
nghiệm, các bạn sinh viên, học viên cao học thuộc bộ môn Cây lƣơng thực, Khoa
Nông học, Học viện Nông nghiệp Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình
hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ủy ban Nhân dân xã Giao Lâm huyện Giao
Thủy, Ủy ban nhân dân thị trấn Rạng Đông, các anh chị cán bộ công nhân viên
nông trƣờng Rạng Đông huyện Nghĩa Hƣng, tỉnh Nam Định đã nhiệt tình giúp đỡ
tôi trong quá trình bố trí thí nghiệm tại địa phƣơng.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong tổ Hòa thảo, trong bộ
môn Nhân giống và đánh giá nguồn gen và trong trung tâm, những ngƣời đã trực
tiếp hoặc gián tiếp giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành luận án.
Tôi vô cùng biết ơn gia đình, bạn bè thân thích đã hết lòng giúp đỡ và động
viên tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh

DƢƠNG THỊ HỒNG MAI

ii


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Kết
quả và số liệu trong luận án là hoàn toàn trung thực, chƣa từng đƣợc công bố trong
các công trình khác.
Hà Nội, ngày 09 tháng 12 năm 2014
Tác giả luận án

DƢƠNG THỊ HỒNG MAI

iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CĐQH : Cƣờng độ Quang hợp
CĐTHN : Cƣờng độ thoát hơi nƣớc
Ch a : Hàm lƣợng Chlorophyl a
Ch b : Hàm lƣợng Chlorophyl b
Ci : Nồng độ CO
2
trong gian bào
CT : Công thức
DT : Diện tích
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
Đ/C : Đối chứng
Gs : Độ nhạy khí khổng
KLCK : Khối lƣợng chất khô tích lũy
M0 : Công thức đối chứng không xử lý mặn
M1 : Công thức xử lý mặn ở nồng độ mặn trung bình (56µM/L)
M2 : Công thức xử lý mặn ở nồng độ mặn cao (113 µM/L)
SLA : Chỉ số độ dày lá
SPAD : Special Products Analysis Division (Chỉ số SPAD)
TCCC : Tăng chiều cao cây
TCDR : Tăng chiều dài rễ
TSL : Tăng số lá
TSN : Tăng số nhánh

T/R : tỷ lệ thân+lá/rễ
FAO : Food and Agriculture Oganization of the United Nations – Tổ chức
Nông Lƣơng Liên Hiệp Quốc
AGROINFO: Trung tâm thông tin nông nghiệp, nông thôn
IRRI : Internetional Rice Research Institute - Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế
USDA : United States Departsment of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Mỹ
USNESCO : Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hiệp Quốc
VFA : Viet Food – Hiệp hội Lƣơng thực Việt Nam
iv

MỤC LỤC

Lời cảm ơn xiv
Lời cam đoan xiv
Danh mục chữ viết tắt xiv
Mục lục xiv
Danh mục bảng xiv
Danh mục hình xiv
MỞ ĐẦU i
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 6
1.1. Biến đổi khí hậu là nguyên nhân hình thành đất nhiễm mặn 6
1.1.1. Biến đổi khí hậu ảnh hƣởng đến sản xuất nông nghiệp ở
nhiều nƣớc trên thế giới 6
1.1.2. Biến đổi khí hậu ảnh hƣởng đến sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 7
1.1.3. Phân loại đất nhiễm mặn và quá trình xâm nhiễm mặn 8
1.1.4. Các vùng lúa nhiễm mặn ở Việt Nam 10
1.2. Cơ sở khoa học của nghiên cứu giống lúa chịu mặn 15
1.2.1. Đặc điểm di truyền tính chống chịu mặn của cây lúa 15
1.2.2. Đặc điểm sinh lý tính chống chịu mặn của cây lúa 21
1.3. Nghiên cứu khai thác, sử dụng và phát triển giống lúa chịu mặn 32

1.3.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền và tuyển chọn giống lúa chịu mặn 32
1.3.2. Chọn tạo giống lúa chịu mặn bằng phƣơng pháp lai hữu tính 35
1.3.3. Chọn tạo giống lúa chịu mặn bằng công nghệ sinh học 38
1.4. Nghiên cứu các giải pháp khác cho vùng lúa nhiễm mặn 40
1.4.1. Biện pháp ngăn cách nƣớc mặn và rửa mặn 40
1.4.2. Biện pháp thích nghi với môi trƣờng mặn 41
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45
2.1. Vật liệu nghiên cứu 45
2.1.1. Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn của các nguồn gen lúa 45
2.1.2. Đánh giá đa dạng di truyền các nguồn gen lúa và khả năng
chịu mặn 45
2.1.3. Đánh giá đặc tính quang hợp liên quan đến chịu mặn ở
các thời kỳ sinh trƣởng của các nguồn gen lúa 46
2.1.4. Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến chịu mặn 47
v

2.1.5. Nghiên cứu ảnh hƣởng của phân đạm và mật độ cấy đến
khả năng chịu mặn của nguồn gen lúa ƣu tú 47
2.2. Nội dung nghiên cứu 47
2.2.1. Điều tra hiện trạng sản xuất lúa ở vùng nhiễm mặn Nam Định 47
2.2.2. Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn các nguồn gen lúa 47
2.2.3. Đánh giá đa dạng di truyền và khả năng chịu mặn các nguồn
gen lúa 47
2.2.4. Đánh giá đặc tính quang hợp liên quan đến chịu mặn các nguồn
gen lúa 47
2.2.5. Đánh giá đặc điểm nông sinh học liên quan đến chịu mặn
các nguồn gen lúa 47
2.2.6. Nghiên cứu biện pháp canh tác giống lúa chịu mặn tại Nam Định 47
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 48
2.3.1. Điều tra hiện trạng sản xuất lúa ở vùng nhiễm mặn Nam Định 48

2.3.2. Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn của các nguồn gen lúa 48
2.3.3. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa bằng chỉ thị SSR 48
2.3.4. Đánh giá đặc tính quang hợp liên quan đến chịu mặn 50
2.3.5. Đánh giá đặc điểm nông sinh học liên quan đến chịu mặn 51
2.3.6. Nghiên cứu biện pháp canh tác giống lúa chịu mặn 53
2.4. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu 54
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55
3.1. Kết quả điều tra hiện trạng sản xuất lúa vùng nhiễm mặn
tỉnh Nam Định 55
3.1.1. Kết quả điều tra phân loại đất nhiễm mặn 55
3.1.2. Kết quả điều tra tình hình sản xuất lúa trên vùng nhiễm mặn 59
3.2. Kết quả về đánh giá nhanh khả năng chịu mặn của các nguồn
gen lúa ở thời kỳ cây con 62
3.3. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền và khả năng chịu mặn của
các giống lúa địa phƣơng bằng chỉ thị SSR 63
3.4. Kết quả đánh giá đặc tính quang hợp liên quan đến tính chịu mặn
của các nguồn gen lúa 69
3.4.1. Ảnh hƣởng của mặn đến các đặc tính quang hợp và nông học
của các giống lúa trong giai đoạn đẻ nhánh 69
vi

3.4.2. Ảnh hƣởng của mặn đến các đặc tính quang hợp và nông sinh học
của các nguồn gen lúa trong giai đoạn làm đòng 81
3.4.3. Ảnh hƣởng của mặn đến cƣờng độ quang hợp và các chỉ tiêu
liên quan ở giai đoạn trỗ 88
3.5. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến chịu mặn
của các nguồn gen lúa trên đồng ruộng 97
3.5.1. Khảo sát diễn biến độ mặn đồng ruộng trong vùng nghiên cứu 97
3.5.2. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến thời gian sinh trƣởng các giống 98
3.5.3. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến chiều cao cây của các giống 99

3.5.4. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến số nhánh của các giống 100
3.5.5. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến chỉ số diện tích lá của
các giống 101
3.5.6. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến chỉ số SPAD của các giống 102
3.5.7. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến khối lƣợng chất khô 102
3.5.8. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến tốc độ tích lũy chất khô 103
3.5.9. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến hiệu suất quang hợp thuần 104
3.5.10. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến các yếu tố cấu thành năng suất 105
3.5.11. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến năng suất các giống lúa 107
3.5.12. Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến tƣơng quan giữa NSTT và
KLTLCK 109
3.5.13.Ảnh hƣởng của sự nhiễm mặn đến tƣơng quan giữa NSTT
và các yếu tố cấu thành năng suất 110
3.6. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp canh tác giống lúa chịu mặn
tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định 112
3.6.1. Ảnh hƣởng của mật độ và các mức phân đạm khác nhau đến
khả năng sinh trƣởng, phát triển của giống lúa chịu mặn Nếp Ốc 112
3.6.2. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng đạm bón đến các yếu tố cấu
năng suất và năng suất của Nếp Ốc 118
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 125
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vii

DANH MỤC BẢNG

TT Bảng
Tên Bảng

Trang
1.1. Kịch bản nƣớc biển dâng ở Việt Nam so với thời kỳ
1980 – 1999 7
2.1. Danh sách các nguồn gen lúa 45
2.2. Danh sách mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu 46
2.3. Các nguyên tố dinh dƣỡng trong dung dịch Kimura B 47
2.4. Phƣơng pháp nhận dạng di truyền các nguồn gen lúa 49
2.5. Nội dung nghiên cứu mật độ và phân bón cho giống lúa
chịu mặn 54
3.1. Tài nguyên đất tỉnh Nam Định phân theo nhóm và loại đất 55
3.2. Tài nguyên đất tỉnh Nam Định phân theo huyện thị 58
3.3. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa vùng nhiễm mặn
Nam Định năm 2009 59
3.4. Hiệu quả canh tác lúa trên vùng nhiễm mặn Nam Định
năm 2009 61
3.5. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn 19 nguồn gen lúa 62
3.6. Đa hình các locut SSR ở 19 nguồn gen lúa địa phƣơng 64
3.7. Hệ số tƣơng đồng của 19 nguồn gen lúa địa phƣơng
đại diện ngân hàng gen cây trồng quốc gia 68
3.8. Ảnh hƣởng của mặn đến các chỉ tiêu liên quan đến
quang hợp của các giống lúa khi xử lý mặn 1 tuần 70
3.9. Ảnh hƣởng của mặn đến các chỉ tiêu liên quan đến
quang hợp của các giống lúa khi xử lý mặn 2 tuần 73
3.10. Ảnh hƣởng của mặn đến hàm lƣợng Chlorophyl trong lá
của các giống lúa giai đoạn đẻ nhánh khi xử lý mặn 1 tuần 75
3.11. Ảnh hƣởng của mặn đến một số chỉ tiêu hình thái của
các giống lúa ở giai đoạn đẻ nhánh khi xử lý mặn 2 tuần 77
3.12. Ảnh hƣởng của mặn đến khối lƣợng chất khô tích lũy
của các giống lúa giai đoạn đẻ nhánh 79
3.13. Ảnh hƣởng của mặn đến các chỉ tiên liên quan đến

quang hợp của các giống lúa khi xử lý mặn 2 tuần
giai đoạn phân hóa hoa 82
viii

TT Bảng
Tên Bảng
Trang

3.14. Ảnh hƣởng của mặn đến hàm lƣợng Chlorophyl
trong lá của các giống lúa giai đoạn làm đòng 84
3.15. Ảnh hƣởng của mặn đến khối lƣợng chất khô tích lũy
của các giống lúa giai đoạn làm đòng 86
3.16. Ảnh hƣởng của mặn đến các chỉ tiêu liên quan đến
quang hợp của các giống lúa khi xử lý mặn 1 tuần 88
3.17. Ảnh hƣởng của mặn đến các chỉ tiêu liên quan đến
quang hợp của các giống lúa khi xử lý mặn 2 tuần 91
3.18. Ảnh hƣởng của mặn đến hàm lƣợng Chlorophyl
trong lá của các giống lúa giai đoạn trỗ 93
3.19. Ảnh hƣởng của mặn đến khối lƣợng chất khô tích lũy
của các giống lúa giai đoạn trỗ 95
3.20. Thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng của các nguồn
gen lúa 98
3.21. Chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm tại các
giai đoạn sinh trƣởng trong vụ Xuân 99
3.22. Số nhánh của các nguồn gen lúa thí nghiệm tại các
giai đoạn sinh trƣởng trong vụ Xuân 100
3.23. Chỉ số diện lá của các nguồn gen lúa tại các giai đoạn
sinh trƣởng 101
3.24. Chỉ số SPAD tại các giai đoạn sinh trƣởng của
các nguồn gen lúa 102

3.25. Khối lƣợng chất khô của các nguồn gen lúa tại
các giai đoạn sinh trƣởng 103
3.26. Tốc độ tích luỹ chất khô (CGR) của các nguồn gen lúa
thí nghiệm trong vụ Xuân 104
3.27. Hiệu suất quang hợp thuần (NAR) của các nguồn gen
lúa thí nghiệm trong điều kiện mặn trong vụ Xuân 105
3.28. Các yếu tố cấu thành năng suất của các nguồn gen lúa 106
3.29. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của
các giống lúa 108
3.30. Ảnh hƣởng của mật độ và phân đạm đến khả năng
đẻ nhánh và hình thành bông hữu hiệu, khả năng
tích luỹ chất khô của giống Nếp Ốc 115
ix

TT Bảng
Tên Bảng
Trang

3.31. Ảnh hƣởng của mật độ đến khả năng đẻ nhánh và
hình thành bông hữu hiệu, khả năng tích luỹ chất khô
của giống Nếp Ốc 116
3.32. Ảnh hƣởng của phân đạm đến khả năng đẻ nhánh và
hình thành bông hữu hiệu, khả năng tích luỹ chất khô
của giống Nếp Ốc 117
3.33. Ảnh hƣởng của mật độ và phân đạm đến các yếu tố
cấu thành năng suất và năng suất 119
3.34. Ảnh hƣởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của Nếp Ốc 121
3.35. Ảnh hƣởng của phân đạm đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của Nếp Ốc 122

x

DANH MỤC HÌNH

TT Hình
Tên Hình
Trang

1.1. Dự báo khí hậu toàn cầu và mực nƣớc biển dâng trong
thế kỷ 21 7
1.2. Giới hạn xâm nhập mặn 4‰ tại ĐBSH và Thanh Hóa
tƣơng ứng với các kịch bản khác nhau của nƣớc biển dâng 13
3.1. Kết quả nhận dạng di truyền 19 nguồn gen lúa bằng chỉ thị
SSR-RM9 63
3.2. Kết quả nhận dạng di truyền 19 nguồn gen nghiên cứu
bằng chỉ thị SSR-RM140, RM493 và RM3412 65
3.3. Cây phân nhóm di truyền SM-UPGMA dựa trên kiểu gen
SSR của 19 nguồn gen lúa nghiên cứu 66
3.4. Diễn biến độ mặn của nƣớc trên ruộng trong vụ Xuân 2010
và Xuân 2011 tại các thời điểm theo dõi 97
3.5a. Mối tƣơng quan giữa năng suất thực thu và khối lƣợng
chất khô tích luỹ qua các giai đoạn sinh trƣởng phát triển
của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Xuân 2010 109
3.5b. Mối tƣơng quan giữa năng suất thực thu và khối lƣợng
chất khô tích luỹ qua các giai đoạn sinh trƣởng phát triển
của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Xuân 2011 109
3.6a. Mối tƣơng quan giữa năng suất thực thu và các yếu tố
cấu thành năng suất trong vụ Xuân 2010 110
3.6b. Mối tƣơng quan giữa NSTT và các yếu tố cấu thành

năng suất trong vụ Xuân 2011 110
3.7. Diễn biến độ mặn của nƣớc trên ruộng trong vụ Xuân
2011 tại các thời điểm theo dõi 114

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nam Định là một trong 11 tỉnh thuộc ĐBSH gồm 9 huyện và 1 thành phố
nằm ở toạ độ 19º53' đến 20º vĩ độ Bắc và từ 105º55' đến 106º37' kinh độ Đông.
Phía Tây Bắc giáp tỉnh Hà Nam, phía Đông Bắc giáp tỉnh Thái Bình, phía Tây
Nam giáp tỉnh Ninh Bình, phía Đông Nam giáp biển Đông. Tỉnh Nam Định nằm
trong vùng ảnh hƣởng trực tiếp của Tam giác tăng trƣởng Hà Nội - Hải Phòng -
Quảng Ninh và tuyến hành lang kinh tế Côn Minh - Lào Cai - Hà Nội - Hải
Phòng, hành lang Nam Ninh - Lạng Sơn - Hà Nội - Hải Phòng và vành đai kinh tế
ven biển vịnh Bắc Bộ. Nông nghiệp tỉnh Nam Định là một ngành kinh tế quan
trọng đƣợc sản xuất trên quy mô 106 662 ha đất nông nghiệp trong tổng diện tích
164 986 ha đất tự nhiên. Trong nông nghiệp, sản xuất lúa gạo có vai trò chủ lực
trong việc cung cấp lƣơng thực, thực phẩm, đảm bảo an ninh lƣơng thực cho
ngƣời dân, đồng thời có vị trí hết sức quan trọng đối với sự phát triển của các
ngành kinh tế khác nhƣ chăn nuôi, thủy sản, chế biến nông sản. Vì vậy lúa gạo đã
đƣợc sản xuất ở hầu khắp các địa phƣơng trong tỉnh với quy mô trên 150 nghìn ha,
năng suất trung bình 5,6 tấn/ha/vụ, sản lƣợng trên 800 nghìn tấn/năm [3]. Tuy
nhiên do điều kiện canh tác khác nhau gắn liền với những môi trƣờng đất và nƣớc
khác nhau đã ảnh hƣởng đáng kể đến năng suất lúa gạo giữa các địa phƣơng trong
tỉnh. Trong đó đất nhiễm mặn với quy mô 41.016, 6 ha tập trung tại các huyện
Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hƣng, Trực Ninh và Xuân Trƣờng đã ảnh hƣởng
nghiêm trọng đến năng suất lúa của toàn tỉnh trong những năm gần đây. Các số
liệu thống kê cho thấy năng suất lúa tại các vùng nhiễm mặn thấp hơn đáng kể so
với các vùng không nhiễm mặn trong những năm gần đây (Sở nông nghiệp và

PTNT Nam Định, 2009) [3].
Biến đổi khí hậu đã và đang gia tăng chính là nguồn gốc sâu xa của sự
nhiễm mặn, đe dọa đến an ninh lƣơng thực và đói nghèo của các cƣ dân trong
vùng. Tình trạng đất nhiễm mặn ngày càng trở nên nghiêm trọng, ảnh hƣởng trực
tiếp đến sản xuất nông nghiệp các vùng ven biển trên thế giới cũng nhƣ ở Việt
Nam. Nam Định là một trong những tỉnh chịu sự tác động mạnh mẽ của hiện
tƣợng xâm nhiễm mặn do mực nƣớc biển dâng cao, thu hẹp diện tích đất trồng cây
lƣơng thực, thực phẩm. Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu toàn cầu đang biến đổi,
hiện tƣợng băng tan ở hai cực và hệ lụy của nó là nƣớc biển dâng đang là nguy cơ
2

cho các vùng đất canh tác thấp ven biển. Nhƣ vậy, đất nhiễm mặn là một trong
những yếu tố chính gây khó khăn cho chiến lƣợc phát triển lúa gạo và ảnh hƣởng
xa hơn là mục tiêu đảm bảo an ninh lƣơng thực sẽ khó thành. Nghiên cứu về các
yếu tố sinh lý liên quan đến tính chịu mặn của cây lúa, các nhà khoa học cho rằng
sự mất cân bằng nƣớc, sự thay đổi giá trị của các yếu tố liên quan đến quang hợp
do môi trƣờng mặn đã ức chế quá trình sinh trƣởng, phát triển và làm giảm năng
suất lúa. Hoạt động sinh lý và trao đổi chất của cây lúa bị ức chế trong điều kiện
mặn là do sự mất cân bằng nƣớc, ngộ độc ion hoặc do mất cân bằng trong trao đổi
ion [116]. Độ mặn cao làm giảm hoạt động quang hợp của cây lúa [15]. Các nhà
khoa học trên thế giới và ở Việt Nam đã và đang nỗ lực nghiên cứu thu thập, sàng
lọc, quy tụ các gen chịu mặn vào các giống lúa ƣu tú nhằm tạo ra các giống lúa có
khả năng chịu mặn cao để ứng phó với điều kiện bất thƣờng của biến đổi khí hậu
và đáp ứng nhu cầu lƣơng thực trên thế giới. Ngày nay các hoạt động nghiên cứu,
khai thác và chọn tạo giống lúa chịu mặn đã đƣợc tăng cƣờng ở nhiều nƣớc trên
thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam. Trong đó các nguồn gen lúa địa phƣơng, bản địa có
vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cải tiến khả năng chịu mặn của cây lúa. Sử
dụng nguồn gen lúa địa phƣơng, cổ truyền trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa
chịu mặn đã đƣợc chứng minh là một giải pháp sinh học mang tính bền vững và
có hiệu quả cao trong việc ổn định và nâng cao năng suất lúa cho các vùng nhiễm

mặn [3]. Bên cạnh giải pháp sử dụng nguồn gen lúa chống chịu mặn, các biện
pháp canh tác khác nhƣ áp dụng các loại phân bón khác nhau cũng góp phần cải
thiện tính chống chịu mặn, làm tăng năng suất và hiệu quả kinh tế trong canh tác
lúa nƣớc ở vùng nhiễm mặn. Nghiên cứu về các biện pháp dinh dƣỡng cho lúa
trên đất mặn cũng đã đƣợc tiến hành thông qua việc áp dụng các loại phân bón
chứa Ca
2+

nhƣ CaO, CaCO
3
, CaSO
4
, Ca(NO
3
)
2
cũng có khả năng làm tăng tích lũy
nồng độ proline để điều chỉnh thẩm thấu, gia tăng khả năng hút nƣớc của cây, hạn
chế việc hấp thu và vận chuyển Na
+
, Cl
-
từ rễ vào thân cây, qua đó làm gia tăng
khả năng chống chịu mặn cho cây lúa. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu ở
nƣớc ta về việc sử dụng các loại phân bón làm thúc đẩy quá trình quang hợp, gia
tăng tỷ lệ chọn lọc của K
+
:Na
+
và giảm lƣợng hút Na

+
của cây trồng vẫn còn là
một vấn đề mới mẻ và chƣa có nhiều thành tựu. Nhƣ thế vấn đề trong tâm trong
3

công tác ổn định và cải tiến năng suất lúa ở vùng nhiễm mặn tỉnh Nam Định là
một biện pháp tổng hợp của việc sử dụng những giống lúa có khả năng sinh
trƣởng, phát triển, chống chịu mặn và có tiềm năng năng suất khá kết hợp với việc
áp dụng những loại phân bón thích hợp. Do đó thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc
điểm nông sinh học của một số giống lúa địa phƣơng tại vùng đất nhiễm mặn
tỉnh Nam Định” là một giải pháp quan trọng và cấp thiết góp phần ổn định và cải
tiến năng suất lúa cho vùng nhiễm mặn tỉnh Nam Định trong những năm tới.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định các đặc tính nông sinh học và đa dạng di truyền của các giống
lúa địa phƣơng để giới thiệu một số giống chịu mặn tốt cho công tác chọn tạo
giống lúa chịu mặn.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đƣợc hiện trạng và mức độ ảnh hƣởng của các vùng nhiễm mặn
tỉnh Nam Định.
- Xác định đƣợc một số nguồn gen lúa chịu mặn, góp phần cung cấp vật
liệu cho công tác khai thác và chọn tạo giống lúa chịu mặn ở Việt Nam.
- Giới thiệu đƣợc một số nguồn gen lúa chịu mặn, có khả năng sinh trƣởng,
phát triển, có tiềm năng năng suất khá trong điều kiện đất nhiễm mặn Nam Định
- Bƣớc đầu xây dựng qui trình canh tác thích hợp cho giống lúa chịu mặn,
góp phần cải tiến năng suất lúa ở vùng nhiễm mặn Nam Định.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả điều tra thực trạng canh tác lúa đã xác định đƣợc những yếu tố
tiềm năng và hạn chế, là cơ sở khoa học cho việc xây dựng kế hoạch nghiên cứu

ổn định và cải tiến năng suất lúa vùng nhiễm mặn Nam Định.
- Kết quả nghiên cứu bộ giống đại diện cho tập đoàn lúa địa phƣơng của
ngân hàng gen cây trồng quốc gia là một tập hợp các dữ liệu khoa học có giá trị
góp phần đánh giá tổng quan tình hình sinh trƣởng, phát triển, chống chịu và tiềm
năng năng suất các giống lúa địa phƣơng tại các vùng nhiễm mặn Nam Định.

4

- Kết quả đánh giá đa dạng di truyền, khả năng sinh trƣởng, chống chịu, sự
thích ứng, các yếu tố cấu thành năng suất trong bộ giống triển vọng là cơ sở để
xác định giống lúa chịu mặn, góp phần cung cấp nguồn gen lúa chịu mặn cho các
chƣơng trình chọn tạo giống lúa cũng nhƣ giới thiệu và khuyến cáo nguồn gen lúa
chịu mặn cho sản xuất.
- Quy trình canh tác giống lúa chịu mặn là giải pháp khoa học để ổn định
và cải tiến năng suất lúa tại vùng nhiễm mặn Nam Định.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Giống lúa chịu mặn và kỹ thuật canh tác thích hợp cho năng suất, chất
lƣợng và hiệu quả cao là bằng chứng của việc sử dụng giải pháp sinh học trong
công tác cải tiến năng suất, nâng cao sản lƣợng, an ninh lƣơng thực, góp phần ổn
định sinh kế cho cƣ dân vùng nhiễm mặn Nam Định.
4. Tính mới và những đóng góp của đề tài
- Xác định đƣợc đa dạng di truyền của nguồn gen lúa chịu mặn gồm 5 phân
nhóm khác nhau với các nguồn gen điển hình với mức độ tƣơng đồng là 0,78.
- Xác định đƣợc một số chỉ tiêu sinh lý liên quan tới chịu mặn ở một giai
đoạn của các nguồn gen lúa bản địa, bao gồm cƣờng độ quang hợp, độ dẫn khí
khổng, cƣờng độ thoát hơi nƣớc, chỉ số SPAD và hiệu suất lƣợng tử tối đa (Fv/Fm).
- Xác định đƣợc một số chỉ tiêu nông sinh học liên quan tới chịu mặn cả
thời kỳ sinh trƣởng của các nguồn gen lúa bản địa, bao gồm tốc độ ra lá, tốc độ đẻ
nhánh, diện tích lá xanh và khối lƣợng chất khô, thời gian làm đòng, số
bông/khóm và số hoa phân hóa/bông.

- Lựa chọn đƣợc một số nguồn gen lúa bản địa có khả năng chịu mặn tốt để
giới thiệu cho công tác chọn tạo giống lúa chịu mặn là: Lúa Chăm, Chăm biển,
Cƣờm, Nếp Ốc. Trong đó giống Nếp Ốc đã đƣợc nghiên cứu kỹ thuật canh tác
thích hợp cho vùng nhiễm mặn Nam Định với mức phân bón 90 kg N/ha, mật độ
30 khóm/m
2
cho năng suất cao nhất.
5

5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tương nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng sản xuất lúa trên vùng đất nhiễm mặn Nam Định:
Thông qua hoạt động điều tra thực trạng canh tác lúa ở vùng nhiễm mặn để xác
định những yếu tố tiềm năng và hạn chế chủ yếu.
- Nghiên cứu bộ giống lúa địa phƣơng ƣu tú và xác định giống lúa chịu
mặn: Trên cơ sở nghiên cứu 19 giống lúa ƣu tú của tập đoàn lúa địa phƣơng thuộc
ngân hàng gen cây trồng quốc gia, tuyển chọn những giống chịu mặn tốt nhất
- Bƣớc đầu nghiên cứu biện pháp canh tác tổng hợp cho giống lúa chịu mặn
nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trên vùng đất nhiễm mặn Nam Định: Đƣợc
thực hiện trên giống lúa chịu mặn tốt nhất thông qua các yếu tố canh tác thích hợp,
nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả sản xuất.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng sản xuất lúa, xác định yếu tố hạn chế chính trong
sản xuất lúa tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định: Đƣợc thực hiện trong năm
2010 thông qua các hoạt động điều tra, đánh giá tình hình sản xuất lúa tại các
huyện ven biển tỉnh Nam Định.
- Nghiên cứu bộ giống lúa ƣu tú đại diện cho tập đoàn lúa địa phƣơng
thuộc ngân hàng gen cây trồng quốc gia: Đƣợc thực hiện trong giai đoạn 2010 -
2011 trên các nhóm chỉ tiêu: Đa dạng di truyền, hình thái, sinh trƣởng, chống
chịu, năng suất.

- Nghiên cứu biện pháp canh tác tổng hợp: Đƣợc thực hiện trong giai đoạn
2012 – 2013 thông qua các yếu tố mật độ, phân bón. Các chỉ tiêu đánh giá bao
gồm sinh lý, sinh trƣởng, chống chịu và năng suất.
6

CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Biến đổi khí hậu là nguyên nhân hình thành đất nhiễm mặn
1.1.1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp ở nhiều nước trên
thế giới
Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến động trạng thái trung bình của khí hậu
toàn cầu hay khu vực theo thời gian từ vài thập kỷ đến hàng triệu năm. Những
biến đổi này đƣợc gây ra do quá trình động lực của trái đất, bức xạ mặt trời, và
gần đây có thêm hoạt động của con ngƣời [141]. Biến đổi khí hậu ngày nay không
còn là vấn đề của một quốc gia hay của một khu vực mà là vấn đề toàn cầu. Biến
đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trƣờng trên
phạm vi toàn thế giới. Nhiệt độ tăng, mực nƣớc biển dâng cao (Hình 1.1), sẽ gây
hiện tƣợng ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nƣớc, ảnh hƣởng đến nông nghiệp, gây
rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trong tƣơng
lai.Những thách thức của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lúa gạo là vô cùng
quan trọng. Phần lớn lúa gạo mà thế giới sử dụng đƣợc trồng ở các vùng đất thấp
hoặc vùng đồng bằng ở các quốc gia nhƣ Việt Nam, Thái lan, Bangladesh, Ấn
Độ và nhiều nƣớc khác. Những khu vực này lại có nguy cơ bị xâm nhập mặn khi
mực nƣớc biển dâng cao, cho thấy sự cần thiết của các giống lúa có khả năng
chịu đựng đƣợc cả tình trạng ngập nƣớc lẫn độ mặn cao. Theo báo cáo của FAO
(2010), trên 800 triệu ha đất trên toàn thế giới bị ảnh hƣởng nghiêm trọng bởi
muối và khoảng 20% diện tích tƣới (khoảng 45 triệu ha) đƣợc ƣớc tính bị vấn đề
xâm nhập mặn theo mức độ khác nhau. Điều này là nghiêm trọng hơn kể từ khi
các khu vực tƣới tiêu có trách nhiệm bảo đảm một phần ba sản xuất lƣơng thực

Thế giới. Ở Châu Á nếu nƣớc biển dâng lên 1m, khoảng 25.000km
2
rừng đƣớc
sẽ bị ngập, 10.000km
2
đất canh tác và diện tích nuôi trồng thủy sản trở thành
đầm lầy ngập mặn. Ở hạ lƣu sông Nil (Ai Cập), 6 triệu ngƣời phải di dời và
4.500km
2
đất nông nghiệp bị ngập và nhiễm mặn. Ở Bangladesh 18% diện tích
đất nông nghiệp bị ngập ảnh hƣởng đến 11% dân số. Theo ƣớc tính của Viện
7

nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) mỗi năm nông dân Ấn Độ và Bangladesh bị thiệt
hại tới 4 triệu tấn thóc do lũ lụt, do nhiều giống lúa chỉ chịu ngập trong vòng
chƣa đầy một tuần. Còn ở Maldives hơn 80% diện tích đất thấp hơn mực nƣớc
biển và có thể bị ngập, mặn khi nƣớc biển dâng cao [141].

(Ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng, 2009)
Hình 1.1. Dự báo khí hậu toàn cầu và mực nước biển dâng trong thế kỷ 21
1.1.2. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Việt Nam là một trong những nƣớc chịu ảnh hƣởng nặng nề do mực nƣớc
biển dâng. Nƣớc biển dâng thì phần lớn đất màu mỡ nhất của Việt Nam sẽ bị ngập
mặn. Theo đó, sản lƣợng lúa có thể giảm đáng kể do mực nƣớc biển dâng cao và
sự thay đổi lƣợng mƣa làm thay đổi thủy văn ở các vùng đồng bằng. Do chúng ta
có bờ biển dài hơn 3.620 km, 28 tỉnh, thành phố giáp biển nên mực nƣớc biển
dâng cao sẽ làm giảm lƣu lƣợng dòng chảy của các con sông, thậm chí ngay cả tại
các nơi xa bờ biển [141].
Bảng 1.1. Kịch bản nƣớc biển dâng ở Việt Nam so với thời kỳ 1980 – 1999
(Đơn vị tính: cm)

Kịch bản nƣớc
biển dâng
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Thấp (B1)
11
17
23
28
35
42
50
57
65
Trung bình (B2)
12
17
23
30
37
46
54

64
75
Cao(A1F1)
12
17
24
33
44
57
71
86
100
.
8

Các nhà khoa học chỉ ra rằng, khi nƣớc biển dâng, tùy mức độ sẽ có những
phần diện tích canh tác ở Đồng bằng Sông Cửu Long, Đồng bằng Sông Hồng, các
đồng bằng duyên hải khác bị ngập mặn. Theo kịch bản A1FI lũ sẽ gây ngập 90%
diện tích trong 4,5 – 5 tháng/năm, vào mùa kiệt nƣớc mặn (nồng độ muối 4%)
xâm nhập trên 70% diện tích (Bảng 1.1). Đây lại là những vựa lúa của cả nƣớc
nên khi đó chắc chắn an ninh lƣơng thực bị đe dọa. Không những thế, vào cuối thế
kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với
trung bình thời kỳ 1980 – 1999 khoảng 3,1 – 3,6
0
C; trong đó Tây Bắc là 3,3
0
C;
Đông Bắc là 3,2
0
C; Đồng bằng Bắc Bộ là 3,1

0
C và vùng Bắc Trung Bộ là 3,6
0
C.
Mức nhiệt độ tăng trung bình năm của các vùng khí hậu phía Nam là 2,4
0
C; ở
Nam Trung Bộ là 2,1
0
C; ở Tây Nguyên là 2,6
0
C. Kéo theo đó là lƣợng mƣa tăng
khoảng 9 – 10% ở Tây Bắc, Đông Bắc; 10% ở Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ;
4 – 5 % ở Nam Trung Bộ và khoảng 2% ở Tây Nguyên, Nam Bộ. Lƣợng mƣa thời
kỳ từ tháng 3 đến tháng 5 sẽ giảm 6 – 9% ở Tây Bắc, Đông Bắc và Đồng bằng
Bắc Bộ; khoảng 13% ở Bắc Trung bộ. Lƣợng mƣa vào giữa mùa khô ở Nam
Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ lại giảm khoảng 13 – 22%. Lƣợng mƣa các
tháng cao điểm của mùa mƣa tăng 12 – 19% ở phía Bắc và Nam Trung Bộ, còn ở
Tây Nguyên và Nam Bộ chỉ vào khoảng 1 – 2% [141]. Điều đó cho thấy Việt Nam
là một trong những nƣớc bị ảnh hƣởng nghiêm trọng nhất bởi mực nƣớc biển dâng,
dẫn đến sự xâm nhiễm mặn ngày càng gia tăng, chủ yếu là ĐBSH và ĐBSCL. Mặn
là hiện tƣợng liên kết với nƣớc biển dâng mang nƣớc mặn tiến sâu vào đất liền,
biến nhiều vùng đất trồng lúa bị mặn hóa [9] (Bùi Chí Bửu và cộng sự, 2000).
1.1.3. Phân loại đất nhiễm mặn và quá trình xâm nhiễm mặn
Đất mặn đƣợc xem là đất có vấn đề phổ biến trên toàn thế giới, làm hạn chế
năng suất cây trồng. Tính chất vật lý, hoá học của đất mặn rất đa dạng. Biến động
này có liên quan đến nguồn gốc sinh vật mặn, độ pH, hàm lƣợng chất hữu cơ, chế
độ thủy văn và nhiệt độ của đất và không khí…[48] (Akbar et al., 1982). Hội khoa
học Đất Mỹ (SSSA-1979) đã xác định đất mặn là đất có độ dẫn điện (EC) từ 2 - 4
dS/m. Đất mặn toàn thế giới chiếm tới 7% diện tích đất. Sự mặn hóa cũng làm

giảm diện tích tƣới tiêu trên thế giới 1-2% mỗi năm. Ở 2 lục địa đất bị nhiễm mặn
9

nhiều và ít có khả năng trồng trọt đƣợc là Châu Âu và Bắc Mỹ. Ở Châu Á 80% đất
bị nhiễm mặn vẫn có khả năng trồng trọt. Theo ƣớc tính, mặn sẽ tàn phá 50% diện
tích đất canh tác vào năm 2050 [56]. Đất mặn là đất có hàm lƣợng “muối tan” cao.
Loại đất này có tên gọi phổ biến trên thế giới là các tên “saline soils” (đất mặn) và
“salt-afected spoils” (đất giả mặn). Nguồn gốc tạo thành đất mặn đƣợc các nhà
khoa học trên thế giới tổng kết nghiên cứu và phân loại theo nguồn gốc [20]:
(i) Đất mặn Solonchaks có diện tích vào khoảng 260 triệu ha (theo Dudal,
1990) hoặc 340 triệu ha, phân bố nhiều nhất ở vùng Bắc bán cầu, một phần đáng
kể ở Liên Xô cũ, Trung Á, Châu Úc và Châu Mỹ. Theo phân loại đất FAO-
UNESCO gọi là đất phù sa mặn (Salic Fluvisol) do đặc tính mặn chƣa đạt tiêu
chuẩn của nhóm (major soil gruopings) mà chỉ đạt tiêu chuẩn loại hay đơn vị đất
(soils units).
(ii) Đất mặn Solonetz hay còn gọi là đất mặn kiềm (alkali soils hoặc sodic
soils), thành phần của Solonetz chứa nhiều Na
2
CO
3
và các chất kiềm tạo độ PH >
8,5. Đặc điểm của đất Solonetz là sự phân tầng rõ rệt tạo nên hình thái phẫu diện đất
riêng biệt, chứa Na+ trao đổi trong keo đất. Đất Solonetz trên thế giới có khoảng
135 triệu hecta, phân bố nhiều ở Ukraine, Russia, Kazakhstan, Hungary, Bulgaria,
Rumania, China, USA, Canada, South Africa và Australia. Trƣớc đây, Solonetz
đƣợc xếp cùng nhóm với đất Solonchaks (và đƣợc gọi là đất bị ảnh hƣởng của muối
“salt-affected soils”) tuy nhiên do hai loại đất có sự khác biệt về hình thái phẫu
diện đặc tính lý hóa học nên các hệ thống phân loại ngày nay (trƣờng phái phát
sinh học đất của Nga, trƣờng phái phân loại định lƣợng Soil Taxonomy của Mỹ,
và phân loại đất FAO-UNESCO) đều tách biệt hai loại đất này trong hệ thống

phân loại của mình.
(iii) Đất Sodod: đƣợc hình thành do quá trình rửa mặn bằng nƣớc ngọt. Dấu
hiệu đặc trƣng cho đất solod là sự có mặt của SiO
2
ở tầng A gần giống nhƣ Potzon.
Nhiều tác giả cho rằng trong quá trình Solod hóa, nhiều oxit lƣỡng tính bị rửa trôi
khỏi tầng mặt, nhƣng một phần chúng ở điều kiện ngập nƣớc bị khử (oxit Mn và
Fe) về mùa khô có thể chuyển động đi lên rồi tích tụ lại thành những vệt, những
dải thậm chí có kết von (kết von Fe hoặc Mn) ở độ sâu 15-30 cm.
10

Xâm nhiễm mặn thực chất là 2 quá trình: (i) Xâm nhập mặn do hậu quả của
bão và hạn hán gây ra (Mặn ven biển - Coastal salinity hoặc vùng cửa sông do
nƣớc biển xâm nhập vào mùa khô); và (ii) nhiễm mặn (mặn hóa) là quá trình xâm
nhập mặn và tích tụ các muối và các kim loại kiềm trong môi trƣờng đất, nƣớc tạo
cho các môi trƣờng thành phần này từ chỗ chƣa bị mặn trở thành mặn (Mặn trong
đất, do muối từ trong đất vào mùa khô theo mao dẫn từ tầng dƣới lên - Inland
salinity). Nhiễm mặn là quá trình tổng hợp, rất phức tạp, là kết quả của quá trình
xâm nhập mặn, nƣớc mặn chảy tràn, đến việc xâm nhập mặn nƣớc ngầm. Đất bị
nhiễm mặn chỉ khi các tầng đất tích lũy một lƣợng lớn muối, điều này đòi hỏi thời
gian để đất nhiễm mặn trở thành đất mặn. Biến đổi khí hậu toàn cầu nhƣ hiện nay
cũng là nguyên nhân gây quá trình nhiễm mặn. Khi tính đến quá trình xâm nhiễm
mặn, nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả trên thế giới đã nhận định: Ƣớc tính có
khoảng 45 triệu trong tổng số 230 triệu ha đất canh tác bị mặn hóa. Diện tích đất
bị nhiễm mặn chiếm hơn 50 % đất canh tác ở Iran, Xiri 25 – 50 %, Irăc 30%,
Trung Quốc 20% và Ấn Độ 15% [54]. Nhiễm mặn là một vấn đề nghiêm trọng
nhất hiện nay đối với sản xuất nông nghiệp. Theo thống kê trên Thế giới, 20%
diện tích đất trồng trọt có điều kiện tƣới tiêu bị nhiễm mặn [79]. Ở các vùng khô
hạn và bán khô hạn, độ ẩm không khí thấp, nhiệt độ cao, sự thoát hơi nƣớc nhanh
làm ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc và sự cân bằng muối ở trong đất, nguyên nhân

này gây nên hiện tƣợng mặn hoá. Đối với vùng ven biển, vào mùa khô nƣớc biển
xâm nhập vùng diện tích nằm gần bờ biển, nƣớc biển rút đi tạo thành lớp muối
đọng lại và có thể gây nên sự nhiễm mặn đất. Bên cạnh đó, hạn hán cũng làm
tăng mức độ xâm nhập mặn sâu vào đất liền bởi mạch nƣớc ngầm dâng cao,
đồng thời hạn hán còn làm giảm khả năng ém mặn bởi lƣợng nƣớc ngọt ở các
lƣu vực sông thấp.
1.1.4. Các vùng lúa nhiễm mặn ở Việt Nam
1.1.4.1. Đặc điểm chung của các vùng lúa nhiễm mặn
Theo Hoàng Kim và cộng sự (2003) [91] thì nƣớc ta có khoảng 1 triệu ha
đất nhiễm mặn, các vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu ở 2 vùng châu thổ lớn là
11

ĐBSH và ĐBSCL. Ảnh hƣởng của nƣớc biển ở vùng cửa sông vào đất liền ở
ĐBSH chỉ khoảng 15km, nhƣng ở vùng ĐBSCL lại có thể xâm nhập tới 40 – 50
km [77]. Theo kịch bản biến đổi khí hậu mới nhất (2011 - do Bộ Tài nguyên - Môi
trƣờng xây dựng) dự báo khoảng 7.600km
2
(tƣơng đƣơng 20% diện tích) ĐBSCL
sẽ chìm khi nƣớc biển dâng 75cm và ở mức 100cm thì phạm vi ngập trải rộng trên
diện tích 15.116km
2
, tƣơng đƣơng 37,8% diện tích tự nhiên toàn vùng. Dự báo
vào năm 2030, khoảng 45% đất của ĐBSCL có nguy cơ nhiễm mặn cục bộ.
Nhiễm mặn gây hại rất lớn cho sự sinh trƣởng và phát triển của cây lúa, trung bình
năng suất lúa có thể giảm 20-25%, thậm chí tới 50% 141] ảnh hƣởng nghiêm
trọng đến canh tác 3 vụ mùa, sản lƣợng lƣơng thực bị mất đi đáng kể, đe dọa an
ninh lƣơng thực quốc gia.
Hơn 21.000km
2
diện tích tự nhiên với những điều kiện tự nhiên thuận lợi

của ĐBSH đã đƣợc khai thác từ lâu đời, biến vùng châu thổ này thành vựa lúa
lớn thứ hai của cả nƣớc, sau ĐBSCL. Diện tích đất đai đƣợc sử dụng vào hoạt
động nông nghiệp ở đây lên tới 79 vạn ha. Tuy nhiên, những năm gần đây diện
tích đất bị nhiễm mặn ngày càng tăng cao. Các vùng lúa nhiễm mặn ở ĐBSH
gồm các tỉnh Thái Bình, Hải Phòng, Nam Định, Ninh Bình. Vùng ven biển
thuộc Hải Phòng bị nhiễm mặn khoảng 20.000 ha ở cả hai dạng nhiễm mặn tiềm
tàng và nhiễm mặn xâm nhiễm từ 0,3-0,5%. Tỉnh Thái Bình có khoảng 18.000
ha nhiễm mặn. Tỉnh Nam Định có khoảng 10.000 ha. Tỉnh Thanh Hóa có khoảng
22.000 ha đất nhiễm mặn [2].
1.1.4.2. Vùng lúa nhiễm mặn ĐBSCL
ĐBSCL có diện tích tự nhiên là 3,96 triệu ha, trong đó đất sản xuất nông
nghiệp khoảng 2,9 triệu ha [1]. Về đất nông nghiệp, theo Trần Thanh Cảnh (1998)
[11], vùng ĐBSCL nhóm đất mặn có diện tích 744.000 ha, chiếm 18,9%, có độ
phì tự nhiên cao, nhƣng đất bị nhiễm mặn, nên việc tăng vụ, tăng năng suất trong
sản xuất bị hạn chế. ĐBSCL có khoảng 1,8 – 2,1 triệu ha đất tự nhiên chịu ảnh
hƣởng của mặn tập trung ở các tỉnh Cà Mau, Bạc Liêu, Tiền Giang, Bến Tre, Trà
Vinh, Sóc Trăng và Kiên Giang, phần lớn là đất bị nhiễm mặn kết hợp với phèn, ngập
12

nƣớc [34]. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2001) [7] chia vùng ĐBSCL ra làm 06
vùng: vùng ven và giữa sông Tiền và sông Hậu, vùng Đồng Tháp Mƣời, vùng Tây
sông Hậu, vùng Tứ giác Long Xuyên, vùng Bán đảo Cà Mau, vùng ven Biển
Đông. Trong đó các vùng bị ảnh hƣởng mặn chính là:
+ Vùng Bán đảo Cà Mau: diện tích tự nhiên 946.000 ha, gồm đất mặn và
đất phèn mặn. Yếu tố chính ảnh hƣởng đến sản xuất của vùng là thiếu nƣớc ngọt
và ảnh hƣởng mặn. Hiện nay đang sản xuất theo một số mô hình sau: 1 đến 2 vụ
lúa trong năm; nuôi thủy sản, rừng ngập mặn, 1 vụ lúa + 1 vụ tôm; rừng – tôm.
+ Vùng ven biển Đông: diện tích tự nhiên: 1.073.000 ha, gồm các loại đất:
đất phù sa, đất mặn và đất cát giồng. Yếu tố chính ảnh hƣởng đến sản xuất của
vùng là không ngập lũ, thiếu nƣớc ngọt và ảnh hƣởng mặn. Hiện nay đang có

những mô hình sản xuất nhƣ: 1 đến 2 vụ lúa trong năm; nuôi thủy sản; dừa; cây ăn
trái; 1 vụ lúa + 1 vụ tôm; rừng - tôm.
+ Diện tích nuôi thủy sản nƣớc mặn, lợ chỉ tập trung ở 8 tỉnh ven biển vùng
Đồng bằng sông Cửu Long: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng,
Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang. Năm 2005, diện tích có thể đạt: 564.650 ha, tăng
142.458 ha so với năm 2001 (diện tích năm 2001: 422.192 ha) dự kiến năm 2010
đạt: 649.430 ha, tăng 84.780 ha so với năm 2005 [1].
Nhìn chung ở ĐBSCL, đất bị nhiễm mặn đƣợc xếp vào một trong những trở
ngại chính trong sản xuất lúa gạo. Những năm gần đây, phong trào chuyển đổi từ
trồng lúa sang nuôi tôm nƣớc lợ bị nhiễm mặn ở các vùng ven biển đã làm cho một
số vùng lúa lân cận trở nên bị nhiễm mặn gây ảnh hƣởng xấu đến sản lƣợng lúa.
1.1.4.3. Vùng lúa nhiễm mặn ĐBSH và một số tỉnh Trung bộ
Vùng lúa nhiễm mặn ĐBSH thuộc các tỉnh Thái Bình, Hải Phòng, Nam
Định, Ninh Bình. Một số vùng ven biển thuộc Hải Phòng bị nhiễm mặn khoảng
20.000 ha ở cả hai dạng nhiễm mặn tiềm tàng và nhiễm mặn xâm nhiễm từ 0,3-
0,5, chủ yếu tập trung tại các huyện nhƣ: Kiến Thụy, Tiên Lãng, Thủy Nguyên,
Vĩnh Bảo. Tỉnh Thái Bình có khoảng 18.000 ha nhiễm mặn chủ yếu ở các huyện
13

Thái Thụy, Tiền Hải, Kiến Xƣơng. Tỉnh Nam Định có khoảng 10.000 ha chủ yếu
ở các huyện Nghĩa Hƣng, Hải Hậu, Giao Thủy, Trực Ninh, Xuân Trƣờng (Hình
1.2). Các giống lúa mùa địa phƣơng trƣớc đây thƣờng đƣợc gieo trồng là: Cƣờm,
Nhộng, Tẻ Tép, Tẻ Đỏ, Chiêm Bầu, Cút Hƣơng với năng suất thấp, chỉ đạt 18-20
tạ/ ha. Gần đây một số giống chịu mặn trung bình nhƣ: Mộc Tuyền, X21, X19 cho
năng suất khá cao nhƣng có dạng hình yếu rạ, ít chịu phân, cao cây, lá lƣớt [24].
Năm 2010, tại Thanh Hoá, nƣớc biển xâm thực sâu vào đất liền, độ mặn vƣợt
ngƣỡng cho phép nên các trạm bơm ngừng hoạt động. Nhiều diện tích lúa ở các
huyện Hà Trung, Tĩnh Gia, Nga Sơn, Hậu Lộc bị khô hạn nặng. Riêng huyện Hậu
Lộc có tới 2.000 ha thiếu nƣớc tƣới, nhiều xã của huyện lúa đông xuân bị thiệt hại
từ 40-50%. Ngoài ra dọc ven biển các tỉnh miền Trung đất cũng bị nhiễm mặn nhƣ

Hà Tĩnh có khoảng 17.919 ha, Quảng Bình có hơn 9.300 ha bị nhiễm mặn và Ninh
Thuận có gần 2300 ha đất nhiễm mặn. Các giống lúa địa phƣơng thƣờng đƣợc
canh tác tại các vùng này là: Thuận Yến, nếp Bờ Giếng, Trắng Điệp…

Hình 1.2. Giới hạn xâm nhập mặn 4‰ tại ĐBSH và Thanh Hóa tương ứng với
các kịch bản khác nhau của nước biển dâng
1.1.4.4. Vấn đề vùng lúa nhiễm mặn tỉnh Nam Định
Nam Định là tỉnh ven biển thuộc đồng bằng châu thổ sông Hồng, chịu ảnh
hƣởng mạnh của chế độ thủy triều. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 164.986 ha,
trong đó, diện tích đất nông nghiệp 106.662 ha. Diện tích đất trồng lúa xấp xỉ