Đánh giá khả năng thích ứng của một số dòng, giống lúa thuần mới chất lượng cao tại vùng bị xâm mặn do biến đổi khí hậu ở huyện kim sơn, tỉnh ninh bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

----------------*----------------

LƯU QUANG MINH

ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ
DÒNG, GIỐNG LÚA THUẦN MỚI CHẤT LƯỢNG
CAO TẠI VÙNG BỊ XÂM MẶN DO BIẾN ðỔI KHÍ
HẬU Ở HUYỆN KIM SƠN, TỈNH NINH BINH

Chuyên nghành

: Khoa học Cây trồng

Mã số

: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Quốc Thanh

HÀ NỘI - 2013


i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan, ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn khoa học của TS. Lê Quốc Thanh và giúp sự ñỡ của các ñồng

nghiệp trong suốt thời gian từ năm 2011 - 2012. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận án là trung thực và chưa ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác. Mọi trích dẫn ñều có nguồn gốc rõ ràng.
Tác giả của luận án

Lưu Quang Minh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

i


ii
LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ của
các thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè ñồng nghiệp.
Trước tiên tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa
học TS. Lê Quốc Thanh. Thầy ñã tận tâm và nhiệt tình giúp ñỡ, truyền ñạt
kiến thức chuyên môn, trao ñổi phương pháp luận, ý tưởng, nội dung và
phương pháp nghiên cứu, ñộng viên tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám ñốc Viện Khoa học Nông nghiệp
Việt Nam, Ban ðào tạo Sau ñại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
ñã giúp ñỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập, nghiên cứu và tạo ñiều kiện
thuận lợi ñể tôi hoàn tất các thủ tục bảo vệ luận văn.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Trung tâm
Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, lãnh ñạo phòng Nghiên cứu ứng
dụng và phát triển Dự án, lãnh ñạo các phòng ban trong Trung tâm cùng toàn
thể các cán bộ công nhân viên của Trung tâm ñã tạo ñiều kiện và nhiệt tình
giúp ñỡ tôi trong quá trình làm ðề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ủy ban nhân dân huyện, Phòng

NN&PTNT, Trạm khuyến nông huyện Kim Sơn tỉnh Ninh Bình, Ủy ban nhân
dân xã Cồn Thoi và 2 Hợp tác xã nông nghiệp Bình Minh và ðồng Phong
cùng các hộ xã viên ñã tạo ñiều kiện và giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
và thực hiện ñề tài.
Và cuối cùng tôi xin ñược dành những tình cảm, lời cảm ơn sâu sắc
nhất tới toàn thể người thân trong gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp ñã luôn ñộng
viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này.
Học viên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

ii


iii
Lưu Quang Minh
MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN............................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ ii
MỤC LỤC..................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... ix
DANH MỤC VIẾT TẮT................................................................................ x
MỞ ðẦU ....................................................................................................... 1
1.

Tính cấp thiết của ñề tài........................................................................ 1

2.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................. 2

2.1.

Ý nghĩa khoa học.................................................................................. 2

2.2.

Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 2

3.

Mục tiêu của ñề tài ............................................................................... 2

4.

ðối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................ 3

4.1.

ðối tượng nghiên cứu........................................................................... 3

4.2.

Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
CỦA ðỀ TÀI ...................................................................................... 4
1.1.

Biến ñổi khí hậu và tác ñộng của nó ñối với sản xuất nông nghiệp ....... 4

1.1.1. ðịnh nghĩa............................................................................................ 4
1.1.2. Nguyên nhân ........................................................................................ 4
1.1.3. Các biểu hiện của biến ñổi khí hậu ....................................................... 4
1.1.4. Tác ñộng của BðKH ñối với sản xuất nông nghiệp Việt Nam .............. 5
1.2.

Các khái niệm về ñất mặn và các loại ñất mặn...................................... 7

1.3.

Ảnh hưởng của ñất mặn ñối với cây lúa................................................ 9

1.3.1. Ảnh hưởng của mặn ñến hình thái học của cây lúa ............................. 10
1.3.2. Ảnh hưởng của mặn ñến sinh lý, sinh hóa của cây lúa........................ 10
1.4.

Cơ chế chịu mặn của cây lúa .............................................................. 11

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

iii


iv
1.4.1. Sự né tránh (Avoidance)..................................................................... 12
1.4.2. Một số cơ chế nhằm hạn chế thiệt hại do mặn gây ra.......................... 12
1.5.

Các tiêu chuẩn ñánh giá tính chịu mặn ở lúa....................................... 14

1.5.1. Các thông số về hình thái học............................................................. 14
1.5.2. Các thông số sinh lý học..................................................................... 15
1.6.

Một số nghiên cứu về giống lúa chịu mặn .......................................... 17

1.6.1. Ở trên thế giới .................................................................................... 17
1.6.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 18
1.7.

Một số nghiên cứu và biện pháp kỹ thuật trong canh tác lúa trên
ñất mặn............................................................................................... 19

1.7.1. Biện pháp thủy lợi .............................................................................. 19
1.7.2. Biện pháp canh tác ............................................................................. 21
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU...............................................................................................................21
2.1.

Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 21

2.2.

Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 22

2.2.1. ðiều tra, ñánh giá về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và thực
trạng sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, ....................... 22
2.2.2. Nghiên cứu tuyển chọn bộ giống lúa mới phù hợp cho vùng ñất ñất

nhiễm mặn huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, ...................................... 22
2.2.3. Xây dựng mô hình trình diễn giống lúa mới trên vùng ñất nhiễm
mặn của huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình. .......................................... 22
2.3.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 22

2.3.1. Phương pháp ñiều tra .......................................................................... 22
2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm:........................................................... 22
2.3.3 ðiều kiện thí nghiệm .......................................................................... 23
2.3.4 Các chỉ tiêu theo dõi:.......................................................................... 25
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................... 35

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

iv


v
3.1.

Kết quả ñiều tra về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và thực trạng
sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................................. 35

3.1.1 ðiều kiện tự nhiên và xã hội của huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình...... 35
3.1.2. Thực trạng sản xuất lúa tại huyện Kim Sơn ........................................ 45
3.1.3. ðánh giá chung .................................................................................. 50
3.2.

Kết quả Nghiên cứu tuyển chọn bộ giống lúa mới phù hợp cho

vùng ñất ñất nhiễm mặn huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................... 50

3.2.1. ðánh giá khả năng thích ứng với ñiều kiện mặn do nước biển dâng
của các dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao tại thí nghiệm
quan sát vụ ðông Xuân 2010- 2011.................................................... 50
3.2.2. ðánh giá các ñặc ñiểm sinh trưởng, phát triển của các giống lúa
trong thí nghiệm so sánh chính quy, vụ Mùa năm 2011...................... 54
3.3.

Kết qủa xây dựng mô hình trình diễn các giống lúa triển vọng ở vụ
ðông xuân năm 2011- 2012, tại huyện Kim Sơn ................................ 69

3.3.1. ðánh giá kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất hai giống
lúa có triển vọng: HT6 và TL6 ........................................................... 69
3.3.2. Khả năng chống chịu của các giống lúa triển vọng trong mô hình
thử nghiệm ......................................................................................... 70
3.3.3. ðánh giá hiệu quả kinh tế của 2 giống lúa triển vọng: TL6 và HT6 .... 71
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ......................................................................... 73
1. Kết luận .................................................................................................... 73
1.1. Kết quả ñiều tra : ................................................................................... 73
1.2. Kết quả ñánh giá khả năng thích ứng của một số dòng, giống lúa
thuần mới, chất lượng cao tại vùng bị xâm mặn do BðKH tại thí
nghiệm so sánh vụ ðông xuân 2010- 2011: : ..................................... 73
1.3. Xác ñịnh ñược 02 giống lúa triển vọng: : .............................................. 73
2.

ðề nghị............................................................................................... 74

2.1

Bổ sung 2 giống lúa:........................................................................... 74

2.2

Khuyến cáo mở rộng gieo trồng giống :.............................................. 74

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

v


vi
2.3. Nghiên cứu hoàn thiện quy trình canh tác cho các giống lúa triển
vọng: .................................................................................................. 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 75

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Nguồn gốc và ñặc ñiểm của vật liệu nghiên cứu ........................... 21
Bảng 2.2. ðiểm khô lá trong các giai ñoạn sinh trưởng ................................ 26
Bảng 2.3. ðiểm cuốn lá trong các giai ñoạn sinh trưởng............................... 26
Bảng 2.4. ðánh giá chung............................................................................. 26
Bảng 2.5. ðánh giá quần thể mạ trước khi nhổ cấy....................................... 27
Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu về khí hậu tại huyện Kim Sơn .............................. 38
Bảng 3.2. Lượng mưa tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình ........................... 40
Bảng 3.3. Diện tích các loại ñất sản xuất nông nghiệp huyện Kim Sơn,
tỉnh Ninh Bình, năm 2010........................................................... 43
Bảng 3.4. Thang ñánh giá một số chỉ tiêu ñộ mặn trong ñất......................... 43
Bảng 3.5. Phân bố ñộ mặn theo chiều sâu của phẫu diện ñất tại xã Cồn
Thoi, huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, năm 2010. ...................... 43
Bảng 3.6. Kết quả phân tích mẫu ñất tại ruộng thí nghiệm........................... 44

Bảng 3.7. Diện tích, cơ cấu giống cây trồng, cơ cấu mùa vụ của huyện
Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình, năm 2010. .......................................... 45
Bảng 3.8. Diễn biến năng suất, sản lượng các trà lúa trong các năm
2008, 2009, 2010 tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình................. 46
Bảng 3.9. ðiểm cuốn lá của các giống tham gia thí nghiệm, vụ ðông
xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn. ......................................... 51
Bảng 3.10. ðiểm khô ñầu lá của các giống tham gia thí nghiệm vụ
ðông xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn. ............................... 52
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

vi


vii
Bảng 3.11. ðánh giá tính (khả năng) chịu mặn chung của các giống tham
gia thí nghiệm, vụ ðông xuân 2010- 2011, tại huyện Kim Sơn........53
Bảng 3.12. Một số chỉ tiêu về sinh trưởng của các dòng, giống lúa thí
nghiệm ở giai ñoạn mạ, vụ Mùa năm 2011, tại Huyện
Kim Sơn. .................................................................................... 55
Bảng 3.13. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của
các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011
tại huyện Kim Sơn. .................................................................... 56
Bảng 3.14. Tăng trưởng chiều cao cây của các dòng, giống lúa tham
gia thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn. ............ 57
Bảng 3.15: Tăng trưởng số lá qua từng thời kỳ của các dòng, giống lúa
tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa 2011, tại huyện Kim Sơn. .......... 59
Bảng 3.16.Tăng trưởng số nhánh ở từng thời kỳ sinh trưởng của các
dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011 tại
huyện Kim Sơn ........................................................................... 60
Bảng 3.17. Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng, giống lúa

tham gia thí nghiệm vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn......... 63
Bảng 3.18. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh của các dòng, giống lúa tham gia
thí nghiệm vụ mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn....................... 64
Bảng 3.19. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng,
giống lúa tham gia thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011 tại huyện
Kim Sơn...................................................................................... 65
Bảng 3.20. Kết quả ñánh giá chất lượng gạo của các giống lúa triển vọng ..............67
Bảng 3.21. Kết quả ñánh giá chất lượng dinh dưỡng và cơm các dòng,
giống lúa tham gia thí nghiệm..................................................... 68
Bảng 3.22. Kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất hai giống
lúa có triển vọng vụ ðông xuân năm 2011- 2012, tại huyện
Kim Sơn...................................................................................... 70
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

vii


viii
Bảng 3.23. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống ñổ của các
giống lúa trong mô hình ở vụ ðông xuân 2011- 2012, tại
huyện Kim Sơn. .......................................................................... 71
Bảng 3.24. Hiệu quả kinh tế của các giống TL6, HT6 và BT7...................... 72

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

viii


ix
DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1. Bản ñồ huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình........................................ 36
Hình 3.2. Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa thí nghiệm
qua các thời kỳ sinh trưởng, vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn.... 58
Hình 3.3. Tốc ñộ tăng trưởng số lá của các dòng, giống lúa thí nghiệm ở
vụ Mùa năm 2011 tại huyện Kim Sơn. ............................................... 59
Hình 3.4. Tốc ñộ tăng trưởng số nhánh của các dòng, giống lúa tham gia
thí nghiệm ở vụ Mùa năm 2011, tạihuyện Kim Sơn............................ 61
Hình 3.5. So sánh số nhánh tối ña và số nhánh hữu hiệu của các dòng,
giống lúa tham gia thí nghiệm ............................................................ 62
Hình 3.6. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các dòng, giống
lúa thí nghiệm, vụ Mùa năm 2011, tại huyện Kim Sơn. ...................... 66

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

ix


x
DANH MỤC VIẾT TẮT
CS

Cộng sự

D/R

Dài/rộng

ð/C

ðối chứng

BðKH

Biến ñổi khí hậu

FAO

Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc

LSD

Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (least significant difference)

NN & PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

P1000 hạt

Khối lượng 1000 hạt

RCB

Kiểu bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn toàn
(Randomized Complete Block Design - RCB)

TCN

Tiêu chuẩn ngành

TGST

Thời gian sinh trưởng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

x


1
MỞ ðẦU
1.Tính cấp thiết của ñề tài
Biến ñổi khí hậu (BðKH) là một trong những thách thức lớn nhất ñối
với nhân loại trong thế kỷ XXI. BðKH sẽ tác ñộng nghiêm trọng ñến sản
xuất, ñời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Nhiệt ñộ tăng, nước
biển dâng gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng ñến sản xuất
nông nghiệp, gây rủi ro lớn ñối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế- xã
hội trong tương lai.
Việt Nam là một trong 5 nước chịu thiệt hại nặng nề do BðKH, nếu
nước biển dâng 1 m, sẽ làm 10% dân số bị ảnh hưởng, thiệt hại 10% GDP.
Vùng ñồng bằng sông Hồng và ñồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng sản xuất
nông nghiệp lớn của cả nước sẽ bị ảnh hưởng lớn nhất.

Theo kịch bản BðKH (kịch bản A2 ñối với Việt Nam), ứng với mức
nước dâng ở mức 44,4 cm thì diện tích ngập là 12.450 km2 và ở mức 101,7
cm thì diện tích ngập úng sẽ là 30.889 km2. Theo kịch bản này, ñến cuối thế
kỷ XXI, nhiệt ñộ trung bình tăng 2,1- 3,6 0C.
Theo kịch bản trung bình (B2) thì ứng với mức nước dâng ở mức 45,8
cm, diện tích ngập là 12.948 km2 và ở mức 73,7 cm diện tích ngập sẽ là
22.400 km2. Theo kịch bản này nhiệt ñộ trung bình sẽ tăng từ 2,6- 2,80C [4].
Kim Sơn là huyện ven biển của tỉnh Ninh Bình và thuộc vùng ñồng
bằng sông Hồng, trong những năm gần ñây hiện tượng xâm nhập mặn thường
lấn sâu vào các cửa sông. Năm 2009, ñộ mặn tại cống Tân Hưng, Phát Diệm
cách biển 15 km là: 15‰, tại Cầu Hội cách biển 22 km là 10‰ , ñộ mặn lấn
sâu từ 20- 25 km trên sông ðáy và từ 10- 15 km trên sông Vạc. Diện tích bị
ảnh hưởng do nước biển xâm mặn khoảng 1.500 ha và diện tích thiệt hại 200
ha. Hiện tượng này có dấu hiệu gia tăng nhất là vào giai ñoạn ñổ ải vụ ðông
Xuân. Nếu như mực nước biển dâng cao khoảng 1 m phần lớn diện tích của
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

1


2
huyện Kim Sơn sẽ bị chìm trong nứơc và bị nhiễm mặn không thể canh tác
ñược [12].
Từ những ảnh hưởng của BðKH trên tới sản xuất nông nghiệp, ñặt ra
nhiều vấn ñề cần ñược quan tâm nghiên cứu một cách toàn diện như phát triển
kinh tế nông nghiệp, an ninh lương thực, bảo vệ môi trường,… Một trong
những giải pháp hiệu quả, khả thi ñể phát triển nông nghiệp là tuyển chọn
ñược bộ giống lúa thích hợp ñể canh tác trong ñiều kiện BðKH. Vì vậy,
chúng tôi thực hiện ñề tài: “ðánh giá khả năng thích ứng của một số dòng,
giống lúa thuần mới chất lượng cao tại vùng bị xâm mặn do BðKH ở

huyện Kim sơn, tỉnh Ninh Bình”
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
2.1. Ý nghĩa khoa học
- Xác ñịnh ñược cơ sở khoa học về tính thích nghi của các dòng, giống
lúa thuần mới, chất lượng cao ñối với việc xâm nhập mặn do BðKH .
- Kết quả của ñề tài là tài liệu tin cậy cho ngành nông nghiệp xây dựng
cơ cấu giống lúa cho vùng ñất bị nhiễm mặn.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
Tuyển chọn ñược 1-2 dòng, giống lúa thuần mới, chất lượng cao phù
hợp với vùng ñất nhiễm mặn, giúp nông dân nâng cao hiệu quả kinh tế trong
sản xuất nông nghiệp, phát triển kinh tế-xã hội.
3. Mục tiêu của ñề tài
* Mục tiêu chung: Xác ñịnh ñược một số dòng giống lúa có khả năng
thích ứng với ảnh hưởng của xâm mặn trong ñiều kiện nước biển dâng do
biến ñổi khí hậu tại huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình.
*Mục tiêu cụ thể:
- ðánh giá ñược ảnh hưởng của BðKH ñối với sản xuất lúa tại huyện
Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

2


3
- Tuyển chọn ñược một số dòng và giống lúa thuần mới, chất lượng
cao ñể canh tác trong ñiều kiện nước biển xâm mặn tại huyện Kim Sơn, tỉnh
Ninh Bình.
4. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu
4.1. ðối tượng nghiên cứu

- Các dòng, giống lúa mới năng suất, chất lượng cao có thời gian sinh
trưởng ngắn ngày như: HT6, TL6, QR1, BT 09, LT 25, JO1, JO2, ðS1, XT27
(SH2). Các giống này do Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và một số cơ
quan khác lai tạo và chọn lọc theo hướng năng suất cao, chất lượng tốt và
chống chịu với ñiều kiện khó khăn (ñất bị nhiễm mặn, úng trũng, sâu bệnh
hại…).
- ðặc ñiểm của diện tích ñất bị nhiễm mặn do biến ñổi khí hậu.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: Vụ ðông Xuân 2010- 2011, Vụ mùa 2011, vụ
ðông xuân 2011- 2012.
- ðịa ñiểm nghiên cứu tại xã Cồn Thoi, Kim Tân, huyện Kim Sơn,
tỉnh Ninh Bình.
- ðất nhiễm mặn cấy 2 vụ lúa (ðông Xuân và vụ Mùa) tại huyện Kim
Sơn, tỉnh Ninh Bình.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

3


4

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.1. Biến ñổi khí hậu và tác ñộng của nó ñối với sản xuất nông nghiệp
1.1.1. ðịnh nghĩa
Theo công ước chung của LHQ về biến ñổi khí hậu [5]: "Biến ñổi khí
hậu là những biến ñổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những
ảnh hưởng có hại ñáng kể ñến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản
của các hệ sinh thái tự nhiên và ñược quản lý hoặc ñến hoạt ñộng của các hệ

thống kinh tế - xã hội hoặc ñến sức khỏe và phúc lợi của con người”.
1.1.2. Nguyên nhân
Nguyên nhân chính làm biến ñổi khí hậu Trái ñất là do sự gia tăng các
hoạt ñộng tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt ñộng khai thác quá mức
các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ
và ñất liền khác. Nghị ñịnh thư Kyoto nhằm hạn chế và ổn ñịnh sáu loại khí
nhà kính chủ yếu bao gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs và SF6.
- CO2 phát thải khi ñốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và là
nguồn khí nhà kính chủ yếu do con người gây ra trong khí quyển. CO2 cũng
sinh ra từ các hoạt ñộng công nghiệp như sản xuất xi măng và cán thép.
- CH4 sinh ra từ các bãi rác, lên men thức ăn trong ruột ñộng vật nhai
lại, hệ thống khí, dầu tự nhiên và khai thác than.
- N2O phát thải từ phân bón và các hoạt ñộng công nghiệp.
- HFCs ñược sử dụng thay cho các chất phá hủy ôzôn (ODS) và HFC23 là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất HCFC-22.
- PFCs sinh ra từ quá trình sản xuất nhôm.
- SF6 sử dụng trong vật liệu cách ñiện và trong quá trình sản xuất magiê.
1.1.3. Các biểu hiện của biến ñổi khí hậu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

4


5
- Sự nóng lên của khí quyển và Trái ñất nói chung.
- Sự thay ñổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi
trường sống của con người và các sinh vật trên Trái ñất.
- Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các
vùng ñất thấp, các ñảo nhỏ trên biển.
- Sự di chuyển của các ñới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các
vùng khác nhau của Trái ñất dẫn tới nguy cơ ñe dọa sự sống của các loài sinh

vật, các hệ sinh thái và hoạt ñộng của con người.
- Sự thay ñổi cường ñộ hoạt ñộng của quá trình hoàn lưu khí quyển,
chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh ñịa hoá khác.
- Sự thay ñổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và
thành phần của thuỷ quyển, sinh quyển, các ñịa quyển.
1.1.4. Tác ñộng của BðKH ñối với sản xuất nông nghiệp Việt Nam
Tính từ năm 1993- 2007, dưới ảnh hưởng BðKH, mực nước biển
dâng trung bình 3mm/năm, lượng mưa giảm 2% [1]; từ năm 2006- 2009,
thiên tai bão lũ ñã làm 1.996 người bị chết, bị mất tích; 5.495 người bị
thương, làm ngập úng hàng chục vạn ha lúa, màu, diện tích nuôi trồng thủy
sản, phá hủy rất nhiều tàu thuyền, công trình nhà cửa, trường học, hệ thống
ñê kè, thủy lợi, ñường giao thông... thiệt hại ước tính 65,5 nghìn tỷ ñồng.
Thiệt hại năm sau cao hơn năm trước, năm 2008 thiệt hại về tài sản ước
11,6 nghìn tỷ ñồng; năm 2009, ước thiệt hại 23,2 nghìn tỷ ñồng, gấp 2 lần
năm 2008, Hàng chục vạn hộ gia ñình với hàng triệu nhân khẩu rơi vào
hoàn cảnh khó khăn.
BðKH làm mực nước biển dâng, dẫn tới tình trạng thu hẹp diện tích
ñất canh tác, chất lượng ñất canh tác bị xâm mặn. Một số khu dân cư sẽ phải
di dời tới nơi ở mới.
Theo Kịch bản ứng phó với BðKH [4] , nếu mực nước biển dâng lên
1 m thì trên 9% diện tích của Việt Nam bị ngập lụt (trong ñó có ñồng bằng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

5


6
sông Hồng, sông Cửu Long và duyên hải miền Trung), tổng sản lượng lương
thực cả nước giảm 12%. Nhiều khu vực ñất sản xuất nông nghiệp bị nhiễm
mặn, không có khả năng trồng các loại cây truyền thống. Nhiều khu vực dân

cư sẽ phải di chuyển. Ví dụ, ñối với Cà Mau, một tỉnh sẽ chịu thiệt hại năng
nề nhất về BðKH, với kịch bản nước biển dâng cực ñại 50 cm thì sẽ ảnh
hưởng lớn ñến sản xuất nông, lâm nghiệp, ngập 4.500 km ñường, ñặc biệt khi
có bão và triều cường thì con số này tăng ñáng kể khoảng 13.000 km bị ngập,
ảnh hưởng tới 275.000- 325.000 hộ dân ở các mức khác nhau. ðiều này dẫn
ñến một lượng lớn dân cư sẽ phải di dời ñến các ñịa phương khác làm cho các
quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội ở những ñiạ phương này bị phá
vỡ, gây sức ép cho công tác quản lý trật tự an toàn xã hội, bảo vệ môi trường,
phòng chống tệ nạn xã hội ở ñô thị.
BðKH kéo theo hiện tượng cực ñoan của thời tiết (thiên tai, bão lụt,
hạn hán), nhiệt ñộ tăng, lượng mưa biến ñộng ảnh hưởng ñến năng suất nông
nghiệp, thu nhập của người dân và an ninh lương thực.
Nếu nhiệt ñộ tăng lên 10C thì sản lượng ngô giảm từ 5- 20%, sản
lượng lúa giảm tới 10%; nếu nhiệt ñộ tăng lên 4 0C thì sản lượng ngô tiếp tục
giảm tới 60%. Nhiệt ñộ tăng dẫn tới tình trạng hạn hán kéo dài, ảnh hưởng tới
năng suất cây trồng, chăn nuôi gia súc, gia cầm, môi trường nuôi trồng thủy
sản, tăng tình trạng dịch bệnh, tăng nguy cơ cháy rừng trên diện rộng. Mặt
khác BðKH còn gây nên diễn biến bất thường của thời tiết như bão lũ bất
thường, rét hại ảnh hưởng tới năng suất nông nghiệp, thu nhập và ñời sống
nông dân.
BðKH là nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng tới hệ sinh thái và ña
dạng sinh học
Theo một nghiên cứu mới công bố về tác ñộng của BðKH ñối với hệ
sinh thái Việt Nam do “Birdlife International” thực hiện: Nhiều sinh vật có
thể bị hủy diệt hoặc thay ñổi ñể phải thích nghi. Nhiều hệ sinh thái ñặc thù
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

6

7
của Việt Nam như hệ sinh thái biển ñảo, rừng ngập mặn có nguy cơ bị phá
hủy hoặc biến mất. Khi nước biển dâng 1 m sẽ tác ñộng làm suy giảm giá trị
của 46 khu bảo tồn (chiếm 33%), 9 khu ña dạng sinh học ñiển hình (chiếm
23%), 23 khu vực có sự tồn tại ñan xen giữa các khu bảo tồn ña dạng sinh học
ñiển hình (chiếm 21%).
BðKH tác ñộng ñến tính mạng, môi trường sống, cơ sở hạ tầng ở
nông thôn.
BðKH gây nên mưa bão, lũ lụt bất thường, phá hủy nhà cửa, trường
học, hệ thống ñiện, ñường giao thông, cầu cống, ... Năm 2007, thiên tai ñã
làm 460 km ñê vỡ, hư hỏng; 1.176 km kênh mương bị phá hủy; 6,9 nghìn nhà
bị sập, cuốn trôi; 929,9 nghìn nhà bị tốc mái; năm 2009 thiên tai làm cho
1.786 người chết, bị thương; hơn 1.000 km ñường giao thông cơ giới bị phá
hủy; 25 nghìn ngôi nhà bị sập; 800 nghìn ngôi nhà bị tốc mái, bị chìm trong
nước; 41,8 nghìn ha lúa, màu bị ngập nước [3].
Tất cả những vấn ñề trên ảnh hưởng trực tiếp ñến sản xuất lương thực
cung cấp cho tiêu dùng, việc làm, môi trường sống của người nông dân và
nông thôn Việt Nam; ảnh hưởng tới an ninh lương thực và trật tự, an toàn xã
hội; ñến sinh kế của người nông dân, những người mà ñiều kiện, sản phẩm lao
ñộng phụ thuộc rất nhiều khí hậu và thời tiết.
1.2. Các khái niệm về ñất mặn và các loại ñất mặn
ðất mặn ñược xem là ñất có vấn ñề rất phổ biến trên thế giới, làm hạn
chế năng suất cây trồng. Tính chất vật lý và hóa học của ñất mặn rất ña dạng.
Biến thiên này tùy thuộc vào nguồn gốc của hiện tượng mặn, pH ñất, hàm
lượng chất hữu cơ trong ñất, chế ñộ thủy văn, và nhiệt ñộ [18].
ðất mặn chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm
thiệt hại ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây trồng. Mức ñộ gây hại của ñất
mặn tùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố
môi trường ñi kèm, và tính chất của ñất. Do ñó, người ta rất khó ñịnh nghĩa
ñất mặn một cách chính xác và ñầy ñủ. Hội Khoa học ñất của Mỹ (SSSA Soil

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

7


8
Science Society of America) ñã xác ñịnh ñất mặn là ñất có ñộ dẫn ñiện (EC)
lớn hơn 2 dS/m, không kể ñến hai gía trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) và
pH. Tuy nhiên, hầu hết các ñịnh nghĩa khác ñều chấp nhận ñất mặn là ñất có
ñộ dẫn ñiện EC cao hơn 4dS/m ở ñiều kiện nhiệt ñộ 250C, phần trăm sodium
trao ñổi ESP kém hơn 15, và pH nhỏ hơn 8,5 [55].
ðất mặn khá phổ biến ở vùng sa mạc và cận sa mạc. Muối tích tụ và
mao dẫn lên ñất mặt, chảy tràn trên mặt ñất theo kiểu rửa trôi. ðất mặn có thể
phát triển ở vùng nóng ẩm hoặc cận nóng ẩm trên thế giới trong ñiều kiện
thích hợp như vùng ven biển, mặn do nước biển xâm nhập khi triều cường, lũ
lụt, mặn do nước thấm theo chiều ñứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm
mặn [23].
ðất mặn có thể ñược phân chia làm hai nhóm chính dựa theo nguồn
gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do
nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa
mưa và mặn bên trong ñất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể
do phá rừng, không có tán cây che phủ.
ðất bị ảnh hưởng mặn không phải ñều có khả năng canh tác giống như
nhau, mà nó ñược chia ra thành từng nhóm khác nhau ñể sử dụng ñất hợp lý.
ðất bị ảnh hưởng mặn ở ñại lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít có khả năng
trồng trọt. Ở Châu Á, hơn 80% ñất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt,
và ñã ñược khai thác cho sản xuất nông nghiệp. Ở Châu Phi và Nam Mỹ,
khoảng 30% ñất bị nhiễm mặn có khả năng trồng trọt. Hiện tượng nhiễm mặn
là mối ñe dọa lớn nhất ñến việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia
Châu Á [17].

Hàng triệu ha ñất ngập nước ở vùng Nam và ðông Nam châu Á thích
hợp cho việc trồng lúa nhưng không canh tác ñược hoặc canh tác cho năng
suất rất thấp bởi mặn và các vấn ñề về ñất [31].
Ngày nay, ñất mặn ñe dọa tới năng suất 77 triệu ha ñất nông nghiệp.
Sự nhiễm mặn ngày càng lan rộng trên vùng ñất có tưới nước do việc tưới tiêu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

8


9
không hợp lý; BðKH làm tăng thêm lượng NaCl trong ñất nông nghiệp ở
vùng ven biển. ðất mặn thường kéo theo theo một số vấn ñề về ñất khác như
là tính kiềm. Như vậy, ñất mặn là yếu tố hạn chế chính trong sản xuất nông
nghiệp [56].
1.3. Ảnh hưởng của ñất mặn ñối với cây lúa
Trong nông nghiệp, thiệt hại do mặn, lạnh, và khô hạn có ảnh hưởng
nghiêm trọng nhất ñối với năng suất cây trồng [24]. ðặc biệt thiệt hại do mặn
có thể làm thay ñổi hoạt ñộng sinh trưởng, phát triển, năng suất và làm chết
cây [27], [42].
Mặn ảnh hưởng ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây lúa với những
mức ñộ thiệt hại khác nhau ở từng giai ñoạn sinh trưởng phát triển khác
nhau. ðiều kiện nhiễm mặn cao sẽ gây chết ñối với cây lúa, nhưng ñiều
kiện mặn trung bình và thấp ảnh hưởng xấu ñến sự phát triển của cây, gây
nên những thay ñổi về hình thái, sinh lý và hoá sinh của cây.
ðối với lúa, ñất có ñộ dẫn ñiện EC = 4 dS/m ñược xem là mặn trung
bình. ðộ dẫn ñiện EC > 8 dS/m là ñất có ñộ mặn cao. Tương tự, pH 8,8 ñến
9,2 ñược xem là không có ảnh hưởng bất lợi ñối với cây lúa; trong khi pH từ
9,3 ñến 9,7 là bất lợi ở mức trung bình và pH > 9,7 là bất lợi cao.
Thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá. Trong ñiều kiện

thiệt hại nhẹ, khối lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau ñó
giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá. Trong ñiều kiện thiệt hại nặng hơn,
khối lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức ñộ thiệt hại. Ở
giai ñoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non [21].
Một nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn tới sự phát triển và năng suất
lúa trên giống IR8 và IR36, một giống ñột biến từ IR8 cho thấy, IR36 có khả
năng chịu mặn cao hơn giống bố mẹ ở tất cả các giai ñoạn. Mức ñộ mặn cao
làm giảm tỷ lệ nảy mầm, giảm chiều cao cây ở giai ñoạn mạ non và giai ñoạn
chín ở cả hai kiểu gen. Phần rễ biểu hiện mẫn cảm với mặn hơn so với ở chồi.
Trong vòng 7 ngày từ khi nảy mầm, IR36 tích lũy proline nhiều gấp 3 lần so với
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

9


10
IR8. Tính ñộc của từng loại muối ñược sắp xếp theo thứ tự NaCl>Na2SO4>CaCl2.
Ở giai ñoạn nảy mầm và giai ñoạn mạ non, khối lượng khô của cây mạ tăng
trong khi khối lượng tươi giảm cùng với sự tăng lên của ñộ mặn. Ngược lại, ở
giai ñoạn lúa chín cả khối lượng khô và khối lượng tươi của cây lúa ñều giảm
trong ñiều kiện mặn [50].
Theo Sultana và ctv [53], sự ảnh hưởng của mặn lên cây lúa khác nhau
tùy thuộc giai ñoạn phát triển của cây. Giai ñoạn hạt chắc thì ít mẫn cảm hơn
so với giai ñoạn ngậm sữa. ðiều này cho thấy rằng, cây trồng có khả năng
trốn thoát khỏi ñiều kiện bất lợi nếu thời gian xảy ra mặn ngắn.
1.3.1. Ảnh hưởng của mặn ñến hình thái học của cây lúa
Trắng ñầu lá kéo theo cháy lá (salinity),
Lá chuyển màu nâu và có thể chết (sodicity),
Cây thấp,
ðẻ nhánh kém,

Tăng số bông bất thụ,
Chỉ số thu hoạch thấp,
Giảm số hạt trên bông,
Giảm khối lượng 1000 hạt,
Năng suất thấp,
Thay ñổi thời gian sinh trưởng,
Lá cuốn lại,
Lá khô trắng,
Rễ phát triển kém,
Ruộng lúa không ñồng ñều [52].
1.3.2. Ảnh hưởng của mặn ñến sinh lý, sinh hóa của cây lúa
Các dòng, giống khác nhau có những thay ñổi sinh lý, sinh hoá khác
nhau ñể phản ứng lại những bất lợi do mặn gây nên. Có rất nhiều thay ñổi về
sinh lý, sinh hoá nhưng chỉ rất ít trong số ñó tạo nên sự khác biệt và còn ñóng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

10


11
góp rất nhiều vào cơ chế chịu mặn của cây. Những thay ñổi này ñiều khiển sự
cân bằng nước và chất tan cũng như sự phân bố của chúng trên toàn bộ cây.
Hầu hết các cây trồng và các giống biểu hiện các triệu chứng sinh lý và sinh
hoá sau dưới ñiều kiện mặn cao:
• Tăng vận chuyển Na+ tới chồi,
• Tích lũy Na nhiều hơn trong các lá già,
• Tăng hấp thu Cl-,
• Giảm hấp thu K+,
• Giảm khối lượng tươi và khô của chồi và rễ,
• Giảm hấp thu P và Zn,

• Thay ñổi enzym,
• Tăng cường sự hoà tan các hợp chất hữu cơ không ñộc hại,
• Tăng mức Polyamine [52].
Nghiên cứu cho thấy, không có tính ñối kháng giữa khả năng chịu
mặn và năng suất, do ñó chọn giống chịu mặn là chương trình có tính khả thi
rất tốt [49].
Chiến lược tạo chọn giống chịu mặn ñược xem như là cách làm kinh
tế và có hiệu qủa nhất ñể gia tăng sản lượng thóc ở vùng bị nhiễm mặn.
Chúng ta ñã cố gắng tìm kiếm tính trạng ñạt chỉ tiêu chọn lọc ñơn giản nhất
cho nhà chọn giống. Những thông số ñã ñược công bố và ñề nghị cần quan
tâm là mức ñộ thiệt hại trên lá ở giai ñoạn mạ, hạt hữu thụ ở giai ñoạn phát
dục, tỉ số Na+/K+ của chồi trong ñiều kiện mặn [25] .
Hiệu qủa chọn lọc giống lúa chịu mặn vẫn còn rất thấp bởi vì tính chất
phức tạp của vùng ñất khảo sát và những yếu tố môi trường khác có liên quan
nhưng không kiểm soát ñược. Có hai hoặc nhiều gen số lượng ñiều khiển tính
chịu mặn, liên kết khá chặt chẽ với môi trường ñã ñược ghi nhận nhờ phương
tiện marker phân tử RFLP [38]), [39].
1.4. Cơ chế chịu mặn của cây lúa
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

11


12
1.4.1. Sự né tránh (Avoidance)
Hầu hết cây trồng khá mẫn cảm ở giai ñoạn mạ non và giai ñoạn ra
hoa. ðối với lúa cấy, có thể hạn chế tác hại của mặn ở giai ñoạn mạ bằng việc
quản lý tuổi mạ cấy nhưng không thể né tránh ñiều kiện bất lợi ở giai ñoạn trỗ
bông. Mặt khác, ở những vùng ven biển, mặn ñôi khi gia tăng vào giai ñoạn
gần cuối sinh trưởng của cây. Trong trường hợp này, cây chín nhanh ñể hoàn

thành chu kỳ sống của mình. ðó là hình thức ñặc thù về sự né tránh hơn là
chống chịu.
1.4.2. Một số cơ chế nhằm hạn chế thiệt hại do mặn gây ra
Yeo và Flower [59] ñã tổng kết cơ chế chịu mặn của cây lúa theo từng
nội dung như sau:
• Hiện tượng ngăn chặn 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 thừa nhưng
ñược tái hấp thu trong mô libe. Na+ không chuyển vị ñến chồi thân
• Chuyển vị từ rễ ñến chồi – Tính trạng chịu mặn ñược phối hợp với
một mức ñộ cao về ñiện phân ở rễ lúa, và mức ñộ thấp về ñiện phân ở chồi,
làm cho sự chuyển vị Na+ trở nên ít hơn từ rễ ñến chồi.
• Hiện tượng ngăn cách từ lá ñến lá - Lượng muối dư thừa ñược
chuyển từ lá non sang lá già, muối ñược ñịnh vị tại lá già không có chức năng,
không thể chuyển ngược lại.
• Chống chịu ở mô – Cây hấp thu muối và ñược ngăn cách trong các
không bào (vacuoles) của lá, làm giảm ảnh hưởng ñộc hại của muối ñối với
hoạt ñộng sinh trưởng của cây
• Ảnh hưởng pha loãng – Cây hấp thu muối nhưng sẽ làm loãng nồng
ñộ muối nhờ tăng cường tốc ñộ phát triển nhanh và gia tăng hàm lượng nước
trong chồi
Tất cả những cơ chế này ñều nhằm hạ thấp nồng ñộ Na+ trong các mô
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

12


13
chức năng, do ñó làm giảm tỉ lệ Na+/K+ trong chồi.
Tỉ lệ Na+/K+ trong chồi ñược xem như là chỉ tiêu chọn lọc giống lúa

chịu mặn [32].
Mỗi một giống lúa ñều có một hoặc hai cơ chế nêu trên, không phải có
tất cả [59]. Phản ứng của cây trồng ñối với tính chịu mặn vô cùng phức tạp. ðó
là hiện tượng tổng hợp từ những yếu tố riêng lẻ. Yeo và Flowers [59] kết luận
rằng phản ứng tốt nhất làm gia tăng tính chịu mặn phải gắn liền với việc tối ưu
hóa nhiều ñặc ñiểm sinh lý, có tính chất ñộc lập tương ñối với nhau. Do vậy,
mục tiêu của chúng ta là phối hợp tất cả những cơ chế sinh lý ấy vào trong giống
lúa cải tiến tính chịu mặn.
Abscisic acid (ABA) ñược xem như một yếu tố rất quan trọng của cây
trồng phản ứng với những stress gây ra do mặn, do nhiệt ñộ cao [33]. Do ñó
ABA còn ñược xem như là gen cảm ứng (inducible genes) trong cơ chế chịu
mặn của cây trồng.
Nhiều nghiên cứu ghi nhận rằng tính chịu mặn xảy ra ở giai ñoạn hạt nẩy
mầm, sau ñó trở nên rất mẫn cảm trong giai ñoạn mạ (tuổi lá 2-3), rồi trở nên chịu
mặn trong giai ñoạn tăng trưởng, kế ñến mẫn cảm trong thời kỳ thụ phấn và thụ
tinh, cuối cùng thể hiện phản ứng chịu mặn trong thời kỳ hạt chín [45]; [34].
Tuy nhiên, một vài nghiên cứu ghi nhận ở giai ñoạn lúa trỗ, nó không
mẫn cảm với stress do mặn [36]. Do ñó, người ta phải chia ra nhiều giai ñoạn
ñể nghiên cứu một cách ñầy ñủ cơ chế chịu mặn của cây trồng.
Thiệt hại do mặn ñược gây ra bởi sự mất cân bằng áp suất thẩm thấu và sự
tích tụ nhiều ion Cl- [35]; [44]; [51]; [54]; [41].
Thiệt hại do mặn còn ñược ghi nhận bởi hiện tượng hấp thu một lượng
quá thừa sodium, và ñộc tính của sodium làm cho clor trở thành anion trơ
(neutral), có tác dụng bất lợi với một phổ rộng về nồng ñộ [26].
Sự mất cân bằng Na-K cũng là yếu tố làm hạn chế năng suất [28]. Ion
kali có một vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và ñóng mở khí khổng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

13

14
tương ứng với tính chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy
lượng kali trong chồi thân [46].
ðối với cây lúa, tính trạng chống chịu mặn là một tiến trình sinh lý rất
phức tạp. Tính trạng bất thụ trên bông lúa khi bị stress do mặn ñược ñiều
khiển bởi một số gen trội, nhưng các gen này không tiếp tục thể hiện ở các thế
hệ sau cùng. Phân tích diallel về tính trạng chống chịu mặn, người ta ghi nhận
cả hai hoạt ñộng gen cộng tính và không cộng tính với hệ số di truyền thấp
(19,18%), và ảnh hưởng của môi trường rất lớn [19]; [32].
Cây lúa nhiễm mặn có xu hướng hấp thu Na+ nhiều hơn cây chống
chịu. Ngược lại cây chống chịu mặn hấp thu K+ nhiều hơn cây nhiễm.
Ngưỡng chống chịu NaCl của cây lúa là EC=4dS/m [47].
Trong qúa trình bị nhiễm mặn, nồng ñộ ion K+ trong tế bào ñược ñiều
tiết tương thích với cơ chế ñiều tiết áp suất thẩm thấu và khả năng tăng trưởng
tế bào [22].
Nhiều loài thực vật thuộc nhóm halophyte và một phần của nhóm
glycophyte thực hiện hoạt ñộng ñiều tiết áp suất thẩm thấu làm cản trở ảnh
hưởng gây hại của mặn. Hoạt ñộng này sẽ giúp cây duy trì một lượng lớn K+
và hạn chế hấp thu Na+.
1.5. Các tiêu chuẩn ñánh giá tính chịu mặn ở lúa
Sự biểu hiện khả năng sinh sản khác nhau trong cây cùng những thông
số về hình thái, sinh lý hoặc sinh hoá phản ứng với những bất lợi về mặn ñược
cho là một chỉ tiêu ñánh giá ñáng tin cậy. Sau ñây là những thông số cần ñể
xem xét.
1.5.1. Các thông số về hình thái học
a) Sự nảy mầm: tỷ lệ nảy mầm, chiều dài mầm và rễ mầm dưới các
mức ñộ mặn khác nhau ñối với các loại cây trồng khác nhau là một chỉ tiêu tốt
ñánh giá mức ñộ chịu mặn ở giai ñoạn ñầu. Nồng ñộ mặn cao làm chậm hoặc
làm giảm sự nảy mầm.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………

14