chọn tạo dòng lúa chịu mặn, kháng rầy nâu, phẩm chất tốt từ hai dòng ctus5 đột biến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

HỒ KIỀU BÉ

CHỌN TẠO DÒNG LÚA CHỊU MẶN, KHÁNG
RẦY NÂU, PHẨM CHẤT TỐT TỪ HAI
DÒNG CTUS5 ĐỘT BIẾN

Luận văn tốt nghiệp
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG

Cần Thơ, 01/2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG

Tên đề tài:

CHỌN TẠO DÒNG LÚA CHỊU MẶN, KHÁNG
RẦY NÂU, PHẨM CHẤT TỐT TỪ HAI
DÒNG LÚA CTUS5 ĐỘT BIẾN

Giáo viên hướng dẫn:
PGs.TS VÕ CÔNG THÀNH

Cần Thơ, 01/2014

Sinh viên thực hiện:
HỒ KIỀU BÉ
MSSV: 3108325
Lớp: TT10Z1A1


KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG NÔNG NGHIỆP
---------------------------------------------------------------------------------------------------

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG
với đề tài:

CHỌN TẠO DÒNG LÚA CHỊU MẶN, KHÁNG RẦY NÂU , PHẨM
CHẤT TỐT TỪ HAI DÒNG LÚA CTUS5 ĐỘT BIẾN

Được thực hiện bởi sinh viên Hồ Kiều Bé
Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày….. tháng….. năm 2014
Cán bộ hướng dẫn

PGs. TS. Võ Công Thành

i


KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư
chuyên ngành CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG với đề tài:

CHỌN TẠO DÒNG LÚA CHỊU MẶN, KHÁNG RẦY NÂU, PHẨM
CHẤT TỐT TỪ HAI DÒNG LÚA CTUS5 ĐỘT BIẾN

Do sinh viên Hồ Kiều Bé thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp: ..........................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được đánh giá: ............................................................................
Cần Thơ, ngày….. tháng ….. năm 2014
Hội Đồng

...............................

.....................................

....................................

DUYỆT KHOA
Trưởng khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu,
kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là hoàn toàn trung thực và chưa từng
được ai công bố trong các luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Hồ Kiều Bé

iii


TÓM LƯỢC BẢN THÂN
I.

LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và Tên: Hồ Kiều Bé

Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 1990

Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: TT U Minh, Huyện U Minh, Cà Mau
Họ và tên cha: Hồ Tấn Bửu
Họ và tên mẹ: Châu Lệ Hoa
Địa chỉ thường trú: TT U Minh, Huyện U Minh, Cà Mau
II.

QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
1.

Tiểu Học:

Thời gian học tập: 1998 – 2003
Trường: Tiểu Học Thị Trấn U Minh
Địa chỉ: Khóm III, TT U Minh, U Minh, Cà Mau
2.
Trung Học Cơ Sở:
Thời gian học tập: 2003 – 2007
Trường: Trường THCS Nguyễn Thái Bình
Địa chỉ: Khóm IV, TT U Minh, U Minh, Cà Mau
3.
Trung Học Phổ Thông:
Thời gian học tập: 2007 – 2010
Trường: Trường THPT U Minh
Địa chỉ: Khóm I, TT U Minh, U Minh, Cà Mau.
4.

Đại học

Thời gian học tập: 2010 đến nay
Trường: Đại Học Cân Thơ
Địa chỉ: Khu II, Đường 3/2, Phường Xuân Khánh, Quận Ninh Kiều, Thành phố
Cần Thơ.

iv

CẢM TẠ
Kính dâng
Cha, mẹ người đã sinh ra tôi, nuôi dưỡng, chăm sóc và dạy bảo tôi từ lúc
ấu thơ cho đến khi tôi trưởng thành. Người đã không ngại nắng mưa, tầng tảo
làm việc để cho tôi được đến trường.
Thành kính ghi ơn
PGs.TS Võ Công Thành một người thầy đã tận tình dạy bảo, giúp đỡ và
hổ trợ cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp
này.
Xin chân thành biết ơn
TS. Huỳnh Kỳ người thầy cố vấn học tập trong suốt quá trình tôi học tập
tại trường, người đã luôn quan tâm, chia sẽ và động viên mỗi khi tôi gặp khó
khăn, luôn giúp đỡ và cho tôi những lời khuyên hết sức quan trọng trong suốt
thời gian tôi học tập.
Xin chân thành cảm ơn
TS. Quan Thị Ái Liên, Ktv. Đái Phương Mai, Ths. Trần Thị Phương
Thảo, Ks. Nguyễn Thanh Tâm, Ktv. Đặng Thị Ngọc Nhiên đã giúp đỡ và hỗ trợ
tôi trong thời gian thực tập và làm thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Trân thành cảm ơn tập thể lớp Công Nghệ Giống Cây Trồng 36 những
người đã luôn ở bên tôi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện các
thí nghiệm để hoàn thành luận văn.

v


HỒ KIỀU BÉ, 2013. “Chọn tạo dòng lúa chịu mặn, kháng rầy nâu, phẩm
chất tốt từ hai dòng lúa CTUS5 đột biến”. Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành
Công nghệ giống cây trồng. Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. Trường
Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: PGs. TS. Võ Công Thành

TÓM LƯỢC
Với mục tiêu chọn ra những dòng lúa có khả năng chịu mặn ở nồng độ
cao, kháng rầy và phẩm chất tốt để đáp ứng nhu cầu cải thiện canh tác ở những
vùng chịu ảnh hưởng của sự xâm nhập mặn, cải thiện giá trị xuất khẩu cũng như
hạn chế sự thất thoát năng suất do sự gây hại của rầy nâu. Từ đó là cở sở cho
những thí nghiệm nghiên cứu ngoài đồng sau này. Thí nghiệm được tiến hành
theo phương pháp chọn lọc cá thể trong thời gian từ ngày 06 tháng 8 năm 2012
đến ngày 19 tháng 12 năm 2013. Theo dõi đánh giá về các chỉ tiêu kháng rầy
nâu, chống chịu mặn, phẩm chất gạo và các chỉ tiêu nông học theo thang đánh
giá của IRRI (1996). Kết quả đạt được, chọn được một dòng CTUS5-1-7-2 có khả
năng chống chịu mặn 12‰ ở cấp 5, kháng rầy nâu cấp 3, hàm lượng amylose
dưới 20%, thời gian sinh trưởng (TGST) dưới 90 ngày.

vi


MỤC LỤC
Chương
Nội dung
GIỚI THIỆU
TRÌNH DUYỆT
LỜI CAM ĐOAN
TÓM LƯỢC BẢN THÂN
CẢM TẠ
TÓM LƯỢC
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH SÁCH BẢNG
DANH SÁCH HÌNH
MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. NGUỒN GỐC, GIÁ TRỊ CỦA LÚA GẠO

Trang
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
1
2
2

1.1.1. Nguồn gốc
2
1.1.2. Giá trị của lúa gạo
2
1.1.2.1.
Giá trị dinh dưỡng
2
1.1.2.2.
Giá trị kinh tế
3
1.2. KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA
3

1.2.1. Sự mặn
3
1.2.2. Sự hình thành và đặc tính của đất mặn
3
1.2.3. Sự ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng của cây trồng 4
1.2.4. Sự ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng của cây lúa
5
1.2.5. Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa
6
1.2.6. Di truyền tính chống chiu mặn của cây lúa
7
1.3. ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA
8
1.3.1. Thời gian sinh trưởng
8
1.3.2. Chiều cao cây
8
1.3.3. Chiều dài bông
8
1.3.4. Số hạt chắc/bông
9
1.3.5. Trọng lượng 1000 hạt
9
1.4. PHẨM CHẤT GẠO
9
1.4.1. Hàm lượng Amylose
10
1.4.2. Hàm lượng Protein
10
1.5. TÍNH CHỐNG CHỊU RẦY NÂU

10
1.5.1. Tập tính sinh sống và gây hại của rầy nâu
11
1.5.2. Cơ chế tính kháng rầy của lúa
11
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN, PHƯƠNG PHÁP
13
2.1. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM THÍ NGHIỆM
13
vii


2.1.1. Thời gian thí nghiệm
2.1.2. Địa điểm thí nghiệm
2.2. PHƯƠNG TIỆN
2.2.1. Vật liệu thí nghiệm
2.2.2. Thiết bị thí nghiệm
2.3. PHƯƠNG PHÁP
2.3.1. Qui trình thí nghiệm
2.3.2. Đánh giá phẩm chất hạt gạo
2.3.2.1. Chiều dài hạt gạo
2.3.2.2. Hàm lượng amylose
2.3.2.3. Hàm lượng protein
2.3.3. Đánh giá mặn
2.3.4. Đánh giá rầy
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ, THẢO LUẬN
4.1. VỤ 1(Nhân dòng M 2 )

13
13

13
13
13
13
13
14
14
14
15
16
17
19
19

4.1.1. Chỉ tiêu nông học
4.2. VỤ 2(M 3 )
4.2.1. Chỉ tiêu nông học
4.2.2. Chỉ tiêu phẩm chất
4.2.2.1. Phân tích hàm lượng Amylose
4.2.3. Đánh giá khả năng chống chịu mặn
4.3. VỤ 3 (M 4 )
4.3.1. Đánh giá chỉ tiêu nông học
4.3.2. Chỉ tiêu phẩm chất
4.3.2.1. Hàm lượng amylose và protei n
4.3.2.2. Chiều dài hạt gạo
4.3.3. Đánh giá khả năng kháng rầy
4.3.4. Đánh giá khả năng chống chịu mặn
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, ĐỀ NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN
4.2. ĐỀ NGHỊ

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

19
19
19
21
21
22
24
24
25
25
26
27
29
33
33
33
34

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ĐBSCL
EC
IRRI
TGST

đồng bằng sông Cửu Long

Electrical Conductivity (độ dẫn điện)
Intergrated Rice Research Instiute
(Viện Nghiên Cứu Lúa Quốc Tế)
Thời gian sinh trưởng

ix


DANH SÁCH BẢNG
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của 100g gạo trắng,
2
gạo lức và nếp.
Bảng 1.2: Bảng phân loại đất mặn
4
Bảng 1.3: Thời gian sinh trưởng và nhóm lúa
8
Bảng 2.1: Tiêu chuẩn đánh giá chiều dài và hình dạng hạt gạo
14
(IRRI, 1988)
Bảng 2.2: Thang đánh giá hàm lượng Amylose (IRRI, 1998)
15
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đánh giá mức độ chịu mặ n (IRRI, 1988)
17
Bảng 2.4: Đánh giá mức độ nhiễm rầy nâu trên lúa (IRRI, 1978)
18
Bảng 3.1: Chỉ tiêu nông học vụ 1
19
Bảng 3.2: Chỉ tiêu nông học các dòng lúa vụ 2

20
Bảng 3.3: Hàm lượng Amylose và Protein của vụ 2
21
Bảng 3.4: Sự thay đổi EC, pH và nhiệt độ trong dung dịch muối
22
13‰ trong 7 ngày
Bảng 3.5: Kết quả thử mặn 13‰ của các dòng lúa vụ 2
23
Bảng 3.6: Chỉ tiêu nông học các dòng lúa vụ 3
24
Bảng 3.7: Hàm lượng Amylose và Protein của vụ 3
25
Bảng 3.8: Chiều dài hạt gạo của 6 dòng có Amylo se dưới 20%
26
Bảng 3.9: Kết quả đánh giá rầy của vụ 3
28
Bảng 3.10: Sự thay đổi EC, pH và nhiệt độ của dung dịch muối
29
13‰ trong 5 ngày
Bảng 3.11: Kết quả thử mặn 13‰ của lúa vụ 3
30
Bảng 3.12: Sự thay đổi EC, pH và nhiệt độ của dung dịch muối
30
12‰ trong 6 ngày
Bảng 3.13: Kết quả thử mặn 12‰ của lúa vụ 3
31

x

DANH SÁCH HÌNH
Tên hình
Hình 1: Chiều dài hạt gạo của 6 dòng có Amylose dưới 12%
Hình 2: Kết quả đánh giá rầy sau 14 ngày
Hình 3: Kết quả đánh giá mặn sau 6 ngày

xi

Trang
27
28
32


MỞ ĐẦU
Theo Ngân hàng thế giới cho biết Việt Nam là một trong những nước chịu
ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu. Một phần diện tích đáng kể đất
trồng trọt ở vùng đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL)
sẽ bị nhiễm mặn vì khoảng 80% diện tích ĐBSCL và 30% diện tích đồng bằng
sông Hồng có độ cao dưới 2,5 m so với mực nước biển. Xâm nhập mặn làm cho
diện tích đất canh tác giảm, từ đó hệ số sử dụng đất có thể giảm từ 3-4 lần/năm
xuống còn 1-1,5 lần/năm. Nếu nước biển dâng cao thêm 1m thì khoảng 1,77 triệu
ha đất sẽ bị nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích đất ở ĐBSCL và ước tính rằng, có
khoảng 85% người dân ở vùng ĐBSCL cần được hỗ trợ về nông nghiệp. Ngoài
ra, nước ta có diện tích đất nhiễm mặn khác lớn khoảng một triệu ha (chiếm
khoảng 3% diện tích nước ta), chủ yếu tập trung ở ĐBSCL với hơn 700.000 ha
đất mặn và bị nhiễm mặn, mặn còn xâm nhập sâu vào nội đồng từ 30-40km.
Khi thời tiết thay đổi cũng là cơ hội cho các loại sâu bệnh phát triển trong
đó đặc biệt là rầy nâu. Nhắc đến rầy nâu thì ai cũng nhớ đến trận dịch rầy nâu
những năm 1977-1978, rầy nâu đã phá hại trên khoảng một triệu ha lúa ở các tỉnh

phía Bắc, làm giảm năng suất 30-50%, nhiều nơi bị mất trắng. Tiếp theo, bệnh
vàng lùn và lùn xoắn lá gây hại ở riêng ĐBSCL đã lên đến 40.000 ha. Cho đến
bây giờ, rầy nâu vẫn là một trong những vấn nạn của việc sản xuất lúa.
Mặt dù, nước ta đứng nhất, nhì về sản lượng gạo xuất khẩu nhưng về mặt
giá trị xuất khẩu nước ta lại đứng hàng thứ tư. Nguyên nhân chủ yếu là do chất
lượng gạo của nước ta phần lớn nằm trong nhóm trung bình, không có thương
hiệu riêng. Khó cạnh tranh với các loại gạo chất lượng cao của Ấn Độ, Pakistan
và Thái Lan.
Ảnh hưởng của BĐKH, rầy nâu phá hại, những vùng đất mặn hay bị
nhiễm mặn là những vấn đề ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất lúa gạo của nước ta
hiện nay, nó ảnh hưởng đến năng suất và cả diện tích đất canh tác có nguy cơ
ngày càng thu hẹp. Bên cạnh đó, chất lượng của gạo lại là một rào cảng khác làm
cho gạo của nước ta khó cạnh tranh ở các thị trường khó tính như Nhật Bản,
Mĩ,…
Nhận thấy được những khó khăn và trở ngại trên đối với việc sản xuất lúa
của nước ta nói chung, đặt biệt là ĐBSCL nói riêng. Nên đề tài “CHỌN TẠO
DÒNG LÚA CHỊU MẶN, KHÁNG RẦY NÂU, PHẨM CHẤT TỐT TỪ
HAI DÒNG LÚA CTUS5 ĐỘT BIẾN” được thực hiện với mục tiêu cải thiện
khả năng chịu mặn, khả năng kháng rầy và nâng cao phẩm chất gạo của giống
CTUS5 để góp phần tạo nên những dòng lúa mới cho sản xuất. Kết quả mong

1


muốn đạt được là chọn ra được ít nhất một dòng lúa có khả năng chống chịu mặn
ở 12%, hàm lượng amylose thấp và kháng rầy nâu.

2

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1

NGUỒN GỐC, GIÁ TRỊ CỦA LÚA GẠO

1.1.1 Nguồn gốc
Có rất nhiều tài liệu cho rằng cây lúa đã được trồng trãi dài từ phía Nam
Trung Quốc đến phía Đông Bắc Ấn Độ (cách đây khoảng 8000 năm). Theo Võ
Tòng Xuân (1984), hình ảnh người giã gạo được in trên trống đồng Đông Sơn đã
chứng tỏ ngành trồng ở Việt Nam có cách đây từ 3300 – 4100 năm. Ngoài ra,
người ta còn tìm thấy nhiều di tích như bàn nghiền hạt lúa, cối và chày đá giã gạo
cách đây khoảng 3000 – 4000 năm (Đinh Văn Lữ, 1978). Từ đó, chứng minh cây
lúa đã được trồng ở nước ta rất lâu đời và nó là một loại cây trồng quan trọng.
1.1.2 Giá trị của lúa gạo
1.1.2.1 Giá trị dinh dưỡng
Lúa gạo là loại thực phẩm chính của hơn phân nữa các dân tộc trên toàn
thế giới và là nguồn cung cấp từ 60-70% calories cho hơn 2 tỉ người châu Á. Gạo
là loại thực phẩm carbohydrate hỗn tạp, chứa tinh bột (80%) một thành phần chủ
yếu cung cấp nhiều năng lượng, protein (7,5%), nước (12%), vitamin và các chất
khoáng (0,5%) cần thiết cho cơ thể.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của 100 g gạo trắng, gạo lức và nếp

Thành phần

Gạo trắng

Gạo lức

Gạo nếp

Năng lượng (kcal)

361

362

355

Nước (g)

10.2

11.2

11.7

Chất béo (g)

0.8

2.4

0.6

Chất sợi (g)

0.6

2.8

0

Carbohydrate (g)

82.0

77.7

81

Protein (g)

6.0

7.4

6.3

Vitamin B1 (mg)

0.07

0.26

0.08

Vitamin B2 (mg)

0.02

0.04

0.03

Niacin (mg)

1.8

5.5

1.8

Calcium (mg)

8

12

7

Phosphorus (mg)

87

255

63

3

Kali (mg)

111

326

63

Chất khoáng (mg)

31

12

0

1.1.2.2

Giá trị kinh tế

Hàng năm, xuất khẩu lúa gạo mạng lại cho nước ta một nguồn thu nhập
ngoại tệ khá lớn. Theo thống kê của hiệp hội lương thực Việt Nam thì xuất khẩu
gạo trong các năm 2009, 2010, 2011 đều tăng mang lại hàng nghìn tỷ USD. Cụ
thể xuất khẩu năm 2009 đạt 6,053 triệu tấn, đạt 2,464 tỷ USD, năm 2010 xuất
khẩu đạt 6,754 triệu tấn, đạt giá trị 2,912 tỷ USD, năm 2011 đạt 7,105 triệu tấn,
đạt giá trị 3,651 tỷ USD.
1.2

KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA

1.2.1 Sự mặn
Sự mặn được định nghĩa là sự hiện diện thái hóa những muối hòa tan
trong đất. Các ion chính có trong muối như: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl- và SO42(nhưng chủ yếu là muối NaCl). Khi sự mặn tăng lên đột ngột, sự hấp thụ nước có
thể tạm thời bị ngưng trệ do thế năng thẩm thấu của dung dich đất thấp. Tuy
nhiên, cây có thể giảm thế năng thẩm thấu của tế bào để tránh mất nước và chết.
Quá trình này gọi là sự điều chỉnh thẩm thấu. Cây chống chịu mặn và cây mẫn
cảm điều có sự điều chỉnh thẩm thấu trong dung dịch muối nhưng đến khi sự sinh
trưởng bị ngưng sẽ tỷ lệ với thế năng thẩm thấu của dung dich (Yoshida, 1981)
Sự mặn hóa là sự tích tụ của các muối hòa tan trong đất do sự mao dẫn
muối từ nước ngầm bị nhiễm mặn. Cường độ bốc thoát hơi nước của nước ngầm
và quá trình tích tụ của muối đạt được mức độ cao nhất ở những vùng có khí hậu
khô cằn khi mực nước ngầm thấp (Nguyễn Thị Gương và Tất Anh Thư, 2010).
Phần lớn nước thủy triều có pH lớn hơn 7. Các loại lúa được trồng ở
những vùng khai thác có nước mặn phải chịu đựng nước muối với nồng độ EC
nhỏ hơn 4dS/m mà năng suất không bị ảnh hưởng. Những giống lúa có khả năng
chịu mặn có tỷ lệ Na:K nhỏ hơn 2:1. Những giống lúa nhiễm mặn thường có màu
trắng ở chóp lá, lá non cuốn lại, lá già thì trở nên nâu, cây ít chồi và chậm phát
triển (IRRI, 1983) (trích dẫn Trần Văn Đạt, 2005).
1.2.2 Sự hình thành và đặc tính của đất mặn
Ở Việt Nam, đất mặn ven biển được hình thành là do thủy triều đưa nước
biển vào hoặc là do mạch nước ngầm. Đất phù sa mặn (Satic flavisols) và đất
mặn là đất có đặc tính mặn (Salic properties) không có tầng sulfidic cũng như
tầng sulfuric từ mặt đất xuống độ xâu 125cm (Tôn Thất Chiêu, 1992).

4


Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dịch trích bão hào từ 4 Mmhos/cm trở

lên ở 250C. Đây là ngưỡng khi vượt quá mức này thì năng suất cây lúa sẽ giảm vì
lượng muối gia tăng (Akbar và Ponnamperuma, 1980).
Đất mặn là đất chứa một lượng muối hòa tan trong nước của vùng rễ cây,
làm thiệt hại đến hoạt động sinh trưởng của cây trồng. Mức độ gây hại của đất
mặn tùy thuộc vào giống cây trồng, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường
đi kèm theo và tính chất của đất trồng.
Đất mặn là đất có chứa nồng độ muối cao, do có nồng độ muối cao trong
dung dịch đất nên làm hạn chế sự phân tán của keo đất mặc dù hàm lượng Na
trong đất tương đối cao (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2009). Còn theo Ngô Ngọc
Hưng (2010) thì cho rằng, hàm lượng muối trong đất cao sẽ ảnh hưởng đến khà
năng hút nước của rễ cây và đất với hàm lượng Na cao sẽ phá hủy cấu trúc của
đất.
Bảng 1.2: Bảng phân loại đất mặn
Nồng độ muối của đất EC (trích bão hòa)

Độ mặn

g/l

Mmhos/cm, mS/cm, dS/m

0 – 3

0 – 4,5

Không mặn

3 – 6

4,5 – 9

Hơi mặn

6 – 12

9 – 18

Mặn vừa

> 12

>18

Rất mặn

Ng u ồ n : F AO, 1 9 8 5

Ngoài ra, có hai dạng đất mặn là: đất mặn duyên hải và đất mặn nội địa.
Đất mặn duyên hải chủ yếu hình thành do bị ngập tràn nước biển và pH thường
thấp. Còn đất mặn nội địa, theo Yoshida (1981) là do nước dẫn thủy hoặc nước
ngầm. Sự bốc hơi cao dẫn đến muối tập trung ở vùng rễ và pH thường cao. Đất
mặn ven biển thường có tổng số muối hòa tan >0,25% (tương đương với >0,15%
Cl) và đạt mức độ trung bình là >0,25% (tương đương 0,05% Cl). Ở nước ta với
hai mùa rõ rệt nên đất mặn thường bị rữa đi gần hết. Khi đó, cần lấy mẫu đất để
xác định thông qua phẩu điện (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978).
Đất mặn không phải điều có khả năng canh tác. Theo Abrol (1986), hơn
80% đất bị nhiễm mặn ở châu Á có khả năng trồng trọt, khoảng 30% đất bị
nhiễm mặn châu Phi và Nam Mỹ có khả năng trồng trọt nhưng ở châu Âu và Bắc
Mỹ rất ít có khả năng trồng trọt trên đất bị nhiễm mặn. Hiện nay, đất bị nhiễm
mặn là mối đe dọa lớn nhất đối với việc sản xuất lương thực ở các quốc gia châu

Á.

5


1.2.3 Sự ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng của cây trồng
Trên những vùng đất mặn thường hạn chế gia tăng mùa vụ do mùa nắng
không có nước cung cấp cho cây. Đất có chứa muối hòa tan ở vùng rễ làm ảnh
hưởng đến sinh trưởng và mức độ ảnh hưởng tùy thuộc vào loại cây, giống cây,
thời gian sinh trưởng , các yếu tố môi trường kèm theo và tính chất của đất (Bùi
Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003).
Theo Poljakoff – Mayber and Gale (1975) là mặn ảnh hưởng đến sinh
trưởng và trao đổi chất do những tác động thẩm thấu của nó, những tác động gây
độc của ion, làm xáo trộn tính nguyên vẹn của màng tế bào và hoạt động gây trở
ngại liên quan đến sự cân bằng chất tan cùng với hấp thụ dưỡng chất cần thiết.
Mặn ảnh hưởng đến sự sống sót của nhiều loài thực vật, vì mặn gây ra sự
ngưng dinh dưỡng, làm chết mô, làm cháy lá, theo sau là sự mất nước, rụng lá và
cuối cùng là chết cây (Lewitt, 1980). Nếu tế bào bị stress mặn, chúng sẽ bị giãm
tính trương của tế bào, quá trình điều hòa thẩm thấu bị ảnh hưởng và sinh trưởng
bị giãm. Vì cây trông cần điều hòa trạng thái không cân bằng với môi trường để
sống, để duy trì chức năng binh thường của tế bào, đòi hỏi phí tổn năng lượng
nên sinh trưởng bị giảm (Gremway và Munn, 1980)
Mặn gây hại cho cây trồng dưới hai hình thức: gây hạn sinh lí và kìm hãm
sự sinh trưởng
 Gây hạn sinh lí: Việc dư thừa muối trong đất làm tăng áp suất thẩm thấu
của đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nông độ muối tăng
trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch tế bào (tức áp suất thẩm thấu và sức hút
nước của rễ phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút của đất). Nếu độ
mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước
của rễ thì cây chẳng những không lấy nước trong đất mà còn bị mất nước

vào đất. Cho dù cây không hút được nước nhưng quá trình thoát hơi nước
vẫn diễn ra làm cho mất cân bằng nước gây ra hiện tượng hạn sinh lý.
Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan
trọng gây hại cây trồng trên đất mặn.
 Kìm hãm sinh trưởng: Sự ức chế sinh trưởng của cây khi được trồng trên
đất mặn là đặc trưng. Trong đất mặn, các thực vật mẫn cảm với mặn sẽ
ngưng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm. Nồng độ muối
càng cao thì việc kìm hãm càng mạnh. Tùy theo mức độ mặn và khả năng
chống chịu của loại cây mà năng suất giảm nhiều hay ít.
Trong nông nghiệp, thiệt hại do mặn, lạnh và khô hạn có ảnh hưởng
nghiệm trọng nhất là năng suất của cây trồng. Đặc biệt thiệt hại do mặn có thể

6


thay đổi hoạt động sinh trưởng, phát triển và làm chết cây (Bùi Chí Bửu và
Nguyễn Thị Lang, 2003).
1.2.4 Sự ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng của cây lúa
Lúa là cây có khả năng chịu mặn ở giai đoạn nảy mầm cao nhưng lại rất
mẫn cảm ở các thời kỳ cây con, lúc cấy và lúc trổ. Trong những trường hợp mặn
ít thì nó lại thúc đẩy sự sinh trưởng của cây lúa. Theo Bùi Huy Đáp (1997), mỗi
giống lúa có sức chống chịu mặn khác nhau, khả năng chịu mặn là yếu tố quan
trọng giúp cây lúa có thể thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu mặn của cây lúa như: pH đất,
chế độ nước, phương pháp canh tác, tuổi mạ, giai đoạn phát triển của cây, thời
gian bị nhiễm mặn và nhiệt độ bên ngoài (IRRI, 1978).
Khả năng chịu mặn của cây lúa tùy theo giai đoạn sinh trưởng của lúa,
được chia làm ba giai đoạn (Akbar và Ponnamperuma, 1980):
 Giai đoạn nảy mầm và mạ non: nhiều giống lúa đều có khả năng chịu mặn
trong suốt giai đoạn nảy mầm. Mặn không làm thiệt hại khả năng nảy

mầm mà chỉ kéo dài thời gian nảy mầm (Ajkbar, 1972). Khác với giai
đoạn nảy mầm, giai đoạn mạ non (2 – 3 lá) mẫm cảm nhiều hơn và ảnh
hưởng thay đổi theo giống. Mặn ảnh hưởng đến việc gia tăng chiều dài lá,
hình thành lá mới và sự phát triển của rễ.
 Giai đoạn tăng trưởng: Trong suốt thời gian tăng trưởng lúa có khả năng
chịu mặn và tăng dần theo tuổi cây, khi cây già tính chống chịu càng tăng.
Tuy nhiên, chiều cao cây, trọng lượng rơm ra, số chồi/bụi, trọng lượng
khô của rễ, chiều dài rễ, thời gian từ khi cấy đến trổ đều bị ảnh hưởng bởi
mặn. Trong khi đó, chiều cao cây, số chồi/bụi và thời gian sinh trưởng bị
ảnh hưởng mạnh nhất. Khi nhiệt độ cao (>30,70C) và ẩm độ thấp
(<63,5%) sẽ làm tăng việc thoát hơi nước và sự hấp thu mặn của lúa.
 Giai đoạn sinh dục: Mặn ảnh hưởng ở giai đoạn này sẽ làm giảm năng
suất hạt nhiều hơn giai đoạn tăng trưởng. Trong giai đoạn này, mặn ảnh
hưởng đến sự tượng gié, hình thành hoa, thụ phấn và nảy mầm của hạt
phấn làm cho tỉ lệ lép tăng (Akbar, 1972; Awaki, 1956; Kaddak và
Fakhry, 1961). Mặn làm giảm chiều dài bông, số hạt/bông và trọng lượng
1000 hạt làm cho năng suất sẽ giảm.
Theo Bùi Chí Bửu (2003) cho rằng, đất mặn ảnh hưởng đến hoạt động
sinh trưởng của cây lúa dưới những mức độ thiệt hại khác nhau, ở từng giai đoạn
sinh trưởng, phát triển khác nhau.

7


1.2.5 Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa
Mức độ mặn gây hại của muối tùy thuộc vào độ chống chịu mặn của cây,
ở thực vật có khả năng chống chịu mặn chúng phản ứng bằng cách thải ion. Cây
chịu mặn thải ion qua chồi non, cây không chịu mặn không có khả năng này (Lê
Văn Căn, 1978). Theo Đặng Thế Dân (2005) cây chịu mặn có thể chịu nồng độ
muối cao là nhờ khả năng tích lũy muối trong cây giúp tăng áp suất thẩm thấu

của tế bào, nhờ vậy cây hút nước từ đất mặn dễ dàng.
Đối với cây lúa chống chịu mặn sẽ hấp thu ion K+ nhiều hơn cây bị nhiễm.
Ngược lại, cây bị nhiễm se hấp thụ ion Na+ nhiều hơn. Ngưỡng chống chịu NaCl
của lúa là 4 dS/m (Sathish et al., 1997)(trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang,
2003).
Trong quá trình nhiễm mặn, nồng độ ion K+ trong tế bào được điều tiết
tương thích với cơ chế điều tiết áp suất thẩm thấu và khả năng tăng trưởng của tế
bào. Hoạt động này sẽ giúp cây duy trì một lượng lớn ion K+ và hạn chế hấp thu
ion Na+ (Ben-hayyin et al., 1987) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang,
2003).
Sự mất cân bằng giữa ion Na+ và ion K+ cũng là yếu tố làm hạn chế năng
suất. Ion K+ có vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và đóng mở khí khổng
tương ứng với tính chống chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy
ion K+ trong chồi thân (Ponnamperuma, 1984) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị
Lang, 2003).
Yeo and Flowers (1984) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003)
đã tổng kết cơ chế chống chịu mặn của cây lúa theo nội dung sau:
 Hiện tượng ngăn chăn muối: cây không hấp thu một lượng muối dư thừa
nhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc.
 Hiện tượng tái hấp thu: cây hấp thu một lượng muối dư thừa nhưng được
tái hấp thu trong mô libe nên ion Na+ không được chuyển đến chồi thân.
 Chuyển vị từ rễ đến chồi: tính trạng chống chịu được phối hợp một mức
độ cao về điện phân ở rễ lúa và mức độ hệ thống về điện phân ở chồi làm
cho sự chuyển vị ion Na+ trở nên ít hơn từ rễ đến chồi.
 Hiện tượng ngăn cách từ lá đến lá: lượng muối dư thừa được chuyển vị từ
lá non sang lá già. Ngược lại, tại lá già muối được định vị và không thể,
không có chức năng chuyển sang lá non.
 Chống chịu ở mô: cây hấp thụ muối và được chặn trong tế bào của lá, làm
giảm ảnh hưởng đến hoạt động sinh trưởng của cây.

8


 Ảnh hưởng pha loãng: cây hấp thu nhưng sẽ làm loãng nồng độ muối nhờ
gia tăng hàm lượng muối trong chồi.
Tất cả các cơ chế trên đều nhằm hạ thấp nồng độ ion Na+ trong các mô
chức năng. Do đó, làm giảm tỉ lệ giữa ion Na+/K+ nhỏ hơn 1 trong chồi.
1.2.6 Di truyền tính chống chịu mặn của lúa
Đối với cây lúa, tính trạng chống chịu mặn là tiến trình sinh lý rất phức
tạp, thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây (Akbar and
Yabuno, 1972, 1975, 1977) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thi Lang, 2003). Tình
trạng bất thụ trên bông lúa khi bị stress do mặn được điều khiển bởi một số gene
trội, nhưng các gene này không tiếp tục thể hiện ở các thế hệ sau. Năng suất và
tính chống chịu ở giai đoạn phát dục thể hiện rất khác nhau giữa các giống lúa so
với tính chống chịu ở giai đoạn mạ (Ikehashi Ponnamperuma, 1978, Akbar et al.,
1985, Mishra et al., 1990) (trích Bùi chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003).
Tính chống chịu mặn được điều khiển ít nhất bởi hai nhóm gene có tính
siêu trội. Nhóm thứ nhất có thể điều khiển sự loại thải ion Na+. Nhóm thứ hai
điều khiển sự hấp thu ion K+ (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003).

Trong giai đoạn mạ của cây lúa, các tính trạng chiều dài chồi, hàm lượng
ion Na và K+ trong chồi, trọng lượng khô của chồi và rễ thể hiện sự khác biệt ý
nghĩa giữa các giống chống chịu và nhiễm, tính trạng này được điều khiển bởi
nhóm gene cộng tính. Hệ số di truyền thông qua các tính trạng như vậy rất thấp
(Teng, 1994) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003).
+

1.3

ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA

1.3.1 Thời gian sinh trư ởng
Mỗi một giống lúa đều có thời gian sinh trưởng nhất định, đời sống của
cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín và thu hoạch, dựa vào
thời gian sinh trưởng người ta có thể chia ra.

9


Bảng 1.3: Thời gian sinh trưởng và nhóm lúa
STT

Thời gian sinh trưởng
(ngày)

1

<90

2

90 – 105

Ngắn ngày (A1)

3

106 – 120

Trung bình (A2)

4

>120

Nhóm lúa
Cực ngắn ngày (A0)

Dài ngày (B)

Ng u ồ n : Ng u y ễn Th à n h Hố i, 2 0 0 8

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) trình bày trong giáo trình cây lúa thì trong
thời gian sinh trưởng của cây lúa có 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng
(sinh trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín.
1.3.2 Chiều cao cây
Chiều cao cây là một đặc trưng của giống, ở một điều kiện ngoại cảnh
khác nhau: ánh sáng, ẩm độ, chất dinh dưỡng… thì chiều cao của cây lúa cũng
khác nhau. Từ đó, chúng ta cũng nhận ra chiều cao của cây lúa không chỉ phụ
thuộc vào giống mà còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Chiều cao cây cũng
là một yếu tố có liên quan tới tính đổ ngã của cây lúa.
Như chúng ta vẫn thường hay nghe trên báo đài thường nhắc tới,cây lúa bị
đổ ngã không chỉ gây khó khăn trong công tác thu hoạch mà nó còn làm giảm
năng suất từ 15 – 20% năng suất.
1.3.3 Chiều dài bông
Chiều dài bông là một đặc điểm di truyền của giống, theo Syakudo (1985),
được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Mỹ Phương (2006), thì tính trạng chiều dài bông
lúa do khoảng 6 gene kiểm soát và phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoại cảnh.
Chiều dài bông được tính từ cổ bông đến đầu mút bông. Giống bông dài,
hạt xếp khít, tỷ lệ hạt lép thấp, khối lượng 1000 hạt cao sẽ cho năng suất cao (Vũ

Văn Luyết và ctv., 2004).
Theo Setter (1994) cho rằng, chiều dài bông lúa thay đổi tùy giống và góp
phần vào năng suất lúa.
1.3.4 Số hạt chắc/bông
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), số hạt trên bông của mỗi giống lúa còn tùy
thuộc vào số hoa được phân hóa và số hoa bị thoái hóa trên cùng một bông.

10


Số hạt chắc/bông của một giống lúa không chỉ được quyết định bởi giống
lúa mà còn chịu tác động của điều kiện thời tiết và kỹ thuật canh tác. Tóm lại, đối
với những giống lúa có bông to, kỹ thuật canh tác tốt, bón phân cân đối, thời tiết
thuận lợi không chỉ làm tăng số hạt chắc/bông mà còn làm giảm tỷ lệ đổ ngã,
giảm sâu bệnh.
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), ở một số giống lúa cải thiện, số hạt trên
bông đối với lúa sạ từ 80 – 100 hạt, đối với lúa cấy 100 – 120 hạt là tốt trong điều
kiện ngoài đồng của ĐBSCL.
1.3.5 Trọng lượng 1000 hạt
Trọng lượng hạt tùy thuộc vào cỡ hạt và độ dày của hạt lúa. Đối với cây
lúa, người ta thường biểu thị trọng lượng hạt bằng trọng lượng của 1000 hạt với
đơn vị là gram (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Theo Yoshida (1981), trọng lượng hạt là đặc tính ổn định của giống lúa vì
kích thước của hạt lúa bị kiểm soát chặt chẽ bởi kích thước của vỏ trấu. Hạt lúa
không thể phát triển lớn hơn kích thước của vỏ trấu trong bất kỳ trường hợp nào
dù ngoại cảnh thuận lợi và đầy đủ chất dinh dưỡng.
Theo kết quả nghiên cứu của Matsushima (1976), được thầy Nguyễn
Ngọc Đệ (2008), cho biết cây lúa bị che bông nhiều trước khi trổ bông, làm thay
đổi kích thước vỏ hạt và làm giảm đi trọng lượng của 1000 hạt khoảng 4-5 g.
1.4

PHẨM CHẤT GẠO

Chất lượng của lúa gạo không phải chỉ phụ thuộc vào đặc tính của giống
mà còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố như: môi trường, chế độ canh tác, các điều
kiện kỹ thuật thu hoạch,.... Theo Nguyễn Thị Trâm (2001) chất lượng hạt gạo
được đánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu. Trong đó, chỉ tiêu chất lượng dinh dưỡng
bao gồm: hàm lượng amylose, hàm lượng protein, độ bền gel, nhiệt trở hồ.
1.4.1 Hàm lượng amylose
Amylose được xem là tính trạng có ý nghĩa quyết định đến độ mềm cơm
(Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003). Theo Phạm Thị Cúc (2002) cho rằng
tinh bột là glucid chủ yếu dự trữ trong thực vật. Nó không phải là một hóa chất
riêng biệt mà trong nó có đến 96,1 – 97,6% là polysaccaharide (gồm hai loại:
amylose và amylosepectin), 0,2 – 0,7% là chất khoáng, 0,6% acid béo (palmitic,
acid stearic,…).
Theo Jenning et al (1979) cho rằng hàm lượng amylose trên gạo có thể do
một gene điều khiển. Tương tự, Huang and li (1990) cũng cho rằng hàm lượng
amylose được kiểm soát bởi một gene chủ yếu, hàm lượng amylose trung bình

11


trội hơn so với hàm lượng amylose thấp. Hàm lượng amylose trên lúa có thể biến
động trong khoảng 6% từ nơi này sang nơi khác, từ vụ này sang vụ khác, nhiệt
độ cao ở giai đoạn chín sẽ làm giảm hàm lượng amylose.
1.4.2 Hàm lượng Protein
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), hàm lượng protein trung bình của gạo vào
khoảng 7% (ở ẩm độ 14%) và protein chỉ là yếu tố thứ yếu trong phẩm chất của
hạt nhưng nó lại là chỉ tiêu quan trọng đối với chất dinh dưỡng của hạt gạo.
Gạo có hàm lượng protein càng cao thì càng có giá trị dinh dưỡng cao và

càng được thị trường quan tâm (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Protein trong gạo có giá trị cao hơn các loại ngũ cốc khác bởi vì hàm
lượng lysine của nó khá cao 3,5 – 4% (Bùi Chí Bữu và Nguyễn Thị Lang, 2000).
Do đó, tuy hàm lượng protein của gạo tuy là thấp nhưng nó vẫn được xem là
protein có phẩm chất cao nhất.
Juliano (1985) đã phân loại protein của hạt chia ra làm bốn nhóm khác
nhau: albumin chiếm 5% (tan trong nước), globulin chiếm 10% (tan trong muối),
glutelin chiếm 80% (tan trong dung dịch acid hay kiềm), prolamin chiếm dưới
5% (hòa tan trong cồn: 70 – 900).
1.5

TÍNH CHỐNG CHỊU RẦY NÂU

Sau giải phóng (30/4/1975), nước ta lại rơi vào tình cảnh vô cùng khó
khăn bởi trận dịch rầy nâu (1977-1978) ở Đồng bằng sông Cửu Long một trong
những vựa lúa lớn nhất của nước ta và khiến cho tình trạng “lúa cao, gạo kém”
làm cho cuộc sống của người dân khó khăn lại càng khó khăn hơn. Khi các loại
thuốc không thể tiêu diệt côn trùng gây hại này thì việc tạo ra những giống/dòng
lúa có khả năng kháng rầy là một điều tất yếu và hết sức quan trọng.
1.5.1 Tập tính sinh sống và gây hại của rầy nâu
Sau khi vũ hóa 3-5 ngày, thành trùng rầy cái bắt đầu đẻ trứng bằng cách
rạch bẹ lúa hoặc gân chính của phiến lá. Sau khoảng ba ngày, các vết đẻ trên bẹ
lá có màu nâu do nấm bệnh xâm nhập. Rầy cái chỉ tập trung đẻ trứng ở gốc lúa,
cách mặt nước 10 -15 cm. Cả thành trùng và ấu trùng đều thích sống dưới gốc
lúa, và thích tấn công cây lúa lúc còn nhỏ. Nhưng ở mật số cao có thể gây hại
mọi giai đoạn tăng trưởng của cây lúa.
Rầy nâu lựa chọn cây ký chủ sau khi nếm thử dịch nhựa trong mô libe, và
đánh giá hàm lượng chất hóa học bên trong mô libe, chất nhựa hóa học có thể là
độc chất và có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ của rầy nâu (Sogawa, 1982). Cả
thành trùng và ấu trùng rầy nâu chích hút cây lúa bằng cách cho vòi chích hút

12