Đánh giá mức độ thích ứng của các giống lúa thuần ở một số điều kiện sinh thái phía bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------

---------

HOÀNG THỊ SEN

ðÁNH GIÁ MỨC ðỘ THÍCH ỨNG CỦA CÁC GIỐNG LÚA
THUẦN Ở MỘT SỐ ðIỀU KIỆN SINH THÁI
PHÍA BẮC VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------

---------

HOÀNG THỊ SEN

ðÁNH GIÁ MỨC ðỘ THÍCH ỨNG CỦA CÁC GIỐNG LÚA
THUẦN Ở MỘT SỐ ðIỀU KIỆN SINH THÁI
PHÍA BẮC VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH

: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ SỐ

: 60 62 01 11

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRẦN VĂN QUANG

HÀ NỘI, NĂM 2013


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng:
Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa
từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào khác.
Mọi sự giúp ñỡ cho công việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn
và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Hoàng Thị Sen

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

i


LỜI CẢM ƠN
Có ñược kết quả nghiên cứu này, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu

sắc ñến:
TS. Trần Văn Quang, người ñã trực tiếp, tận tình hướng dẫn và tạo mọi
ñiều kiện tốt cho tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện ñề tài nghiên cứu
và hoàn chỉnh luận văn này.
Tập thể các thầy cô giáo bộ môn Di truyền - Giống, Khoa Nông học,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, luôn giúp ñỡ và có những góp ý sâu
sắc trong thời gian tôi học tập và thực hiện ñề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám ñốc Trung tâm Khảo kiểm
nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, các cán bộ phòng Khảo nghiệm
giống cây trồng ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập
nghiên cứu của mình.
Tôi xin cảm ơn anh chị em cán bộ kỹ thuật tại các ñiểm khảo nghiệm
trong hệ thống mạng lưới khảo nghiệm Quốc gia ñã giúp ñỡ tôi thực hiện ñề tài.
Luận văn này hoàn thành còn có sự giúp ñỡ của nhiều ñồng nghiệp, bạn
bè, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của gia ñình trong suốt thời gian học
tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 18 tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Hoàng Thị Sen

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục chữ viết tắt

vi

Danh mục bảng

vii

Danh mục hình

x

MỞ ðẦU

1

1

Tính cấp thiết của ñề tài

1

1.2

Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

1.1

Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới

3

1.1.1

Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới

3

1.1.2

Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

5

1.2

Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa tại Việt Nam

8

1.2.1

Tình hình nghiên cứu lúa tại Việt Nam

8

1.2.2

Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

1.3

Những tiến bộ kỹ thuật về chọn tạo và sử dụng các giống lúa mới

11

trên thế giới và Việt Nam

14

1.3.1

Vai trò của giống ñối với sản xuất nông nghiệp

14

1.3.2

Những tiến bộ kỹ thuật chọn tạo và sử dụng giống lúa trên thế giới

15

1.3.3

Những tiến bộ kỹ thuật chọn tạo và sử dụng giống lúa tại Việt Nam

19

1.3.4

Những kết quả ñạt ñược trong công tác chọn giống.

22

1.4

Chất lượng lúa gạo và vấn ñề chọn giống lúa chất lượng cao

24

1.4.1

Chất lượng lúa gạo trên thế giới

24

1.4.2

Nghiên cứu cải tiến giống lúa và lúa chất lượng cao.

26

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

iii


1.4.3

Nghiên cứu về chất lượng gạo và các yếu tố ảnh hưởng ñến chất
lượng gạo.

31

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

41

2.1

Vật liệu nghiên cứu

41

2.2

Nội dung nghiên cứu

42

2.3

Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu

42

2.4

Bố trí thí nghiệm

42

2.5

Các chỉ tiêu và Phương pháp ñánh giá

43

2.5.1

Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng

43

2.5.2

ðặc ñiểm nông sinh học của các giống

43

2.5.3

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm

45

2.5.4

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh

45

2.5.5

ðánh giá chất lượng thóc gạo

48

2.5.6

Chất lượng cơm và các tiêu chuẩn ñánh giá

48

2.6

Phương pháp phân tích số liệu

49

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

50

3.1

ðặc ñiểm nông sinh học của các giống lúa nghiên cứu

50

3.1.1

Thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm

50

3.1.2

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các giống thí nghiệm

55

3.2

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của các giống thí nghiệm trên ñồng ruộng

59

3.3

Yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm

67

3.3.1

Yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm tại vùng
Miền núi phía Bắc

3.3.2

Yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm tại vùng
ðồng bằng sông Hồng.

3.3.3
3.4

69
70

Yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm tại vùng
Bắc Trung bộ

71

Năng suất thực thu của các giống lúa thuần tại các ñiểm thí nghiệm

75

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

iv


3.4.1

Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm thí nghiệm trong
vụ Xuân 2012

3.4.2

Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm thí nghiệm trong
vụ Mùa 2012

3.5

84

ðộ ổn ñịnh về khối lượng nghìn hạt của các giống thí nghiệm tại
các vùng sinh thái khác nhau

3.5.6

83

ðộ ổn ñịnh về tỷ lệ lép của các giống thí nghiệm tại các vùng
sinh thái khác nhau

3.5.5

81

ðộ ổn ñịnh về tổng số hạt trên bông của các giống thí nghiệm tại
các vùng sinh thái khác nhau

3.5.4

79

ðộ ổn ñịnh về số bông hữu hiệu trên khóm của các giống thí
nghiệm tại các vùng sinh thái khác nhau

3.5.3

77

ðộ ổn ñịnh về thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm tại
các vùng sinh thái khác nhau

3.5.2

76

Tương tác kiểu gen với môi trường và ñộ ổn ñịnh về TGST, các yếu
tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm

3.5.1

75

87

ðộ ổn ñịnh về năng suất thực thu của các giống thí nghiệm tại
các vùng sinh thái khác nhau

89

3.6

Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống lúa

91

3.6.1

Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống thí nghiệm

91

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

96

1

Kết luận

96

2

ðề nghị

97

TÀI LIỆU THAM KHẢO

98

MỘT SỐ HÌNH ẢNH

103

PHỤ LỤC

106

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
TB

Trung bình

HSHQ

Hệ số hồi quy

S2di

ðộ lệch hồi quy

ñ/c

ðối chứng

GCT

Giống cây trồng

KHKT

Khoa học kỹ thuật

BVTV

Bảo vệ thực vật

Số bông hữu hiệu/khóm Số bông hữu hiệu trên khóm
Tổng số hạt/bông

Tổng số hạt/bông

D/R

Dài trên rộng

ðBSCL

ðồng bằng sông cửu long

ðHNN

ðại học nông nghiệp

TDVH1

Thảo dược vĩnh hòa 1

IRRI

International Rice Research Institute - Viện nghiên
cứu lúa Quốc tế

FAO

Food and Agriculture Organization - Tổ chức Nông
lương Thế giới

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

vi

DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Phân bố diện tích, năng suất và sản lượng lúa toàn cầu năm 2011

6

1.2

Các nước có sản lượng lúa lớn trên thế giới trong năm 2011

7

1.3

Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2005 ñến năm 2010

8

1.4

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa từ 2000-2011 của Việt Nam

13

1.5

Diện tích lúa phân theo vùng trồng

14

1.6

Năng suất lúa ở các vùng trồng lúa của Việt Nam từ năm 2007-2011

14

3.1

Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Xuân và Mùa năm 2012

3.2

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các giống lúa thuần trong vụ
Xuân 2012

3.3

63

Mức ñộ hại của sâu trên các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo

nghiệm trong vụ Xuân 2012

3.9

62

Mức ñộ nhiễm bệnh của các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Mùa 2012

3.8

61

Mức ñộ nhiễm bệnh của các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Xuân 2012

3.7

60

Mức ñộ nhiễm bệnh ñạo của các giống lúa thuần tại các ñiểm
khảo nghiệm trong vụ Mùa 2012

3.6

57

Mức ñộ nhiễm bệnh ñạo ôn của các giống lúa thuần tại các ñiểm
khảo nghiệm trong vụ Xuân 2012

3.5

56

Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các giống lúa thuần trong vụ
Mùa 2012

3.4

52

64

Mức ñộ hại của sâu trên các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Mùa 2012

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

65
vii


3.10

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thuần
trong vụ Xuân và Mùa năm 2012 tại vùng Miền núi phía Bắc

3.11

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thuần

trong vụ Xuân và Mùa năm 2012 tại vùng ðồng bằng sông Hồng

3.12

85

ðánh giá ñộ ổn ñịnh tỷ lệ lép của các giống tại các vùng sinh thái
khác nhau trong vụ Mùa

3.23

84

ðánh giá ñộ ổn ñịnh tỷ lệ lép của các giống tại các vùng sinh thái
khác nhau trong vụ Xuân

3.22

83

ðánh giá ñộ ổn ñịnh Tổng số hạt trên bông của các giống lúa
thuần tại các vùng sinh thái khác nhau trong vụ Mùa

3.21

82

ðánh giá ñộ ổn ñịnh Tổng số hạt trên bông của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Xuân

3.20

81

ðánh giá ñộ ổn ñịnh số bông hữu hiệu trên khóm của các giống
tại các vùng sinh thái khác nhau trong vụ Mùa 2012

3.19

80

ðánh giá ñộ ổn ñịnh số bông hữu hiệu trên khóm của các giống
tại các vùng sinh thái khác nhau trong vụ Xuân 2012

3.18

79

ðánh giá ñộ ổn ñịnh thời gian sinh trưởng của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Mùa 2012

3.17

76

ðánh giá ñộ ổn ñịnh thời gian sinh trưởng của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Xuân 2012

3.16

75

Năng suất thực thu của các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Mùa 2012

3.15

74

Năng suất thực thu của các giống lúa thuần tại các ñiểm khảo
nghiệm trong vụ Xuân 2012

3.14

73

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa
thuần trong vụ Xuân và Mùa năm 2012 tại vùng Bắc Trung bộ

3.13

72

86

ðánh giá ñộ ổn ñịnh khối lượng 1000 hạt của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Xuân

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

87
viii


3.24

ðánh giá ñộ ổn ñịnh khối lượng 1000 hạt của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Mùa

3.25

ðánh giá ñộ ổn ñịnh năng suất thực thu của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Xuân

3.26

88
89

ðánh giá ñộ ổn ñịnh năng suất thực thu của các giống tại các
vùng sinh thái khác nhau trong vụ Mùa

90

3.27

Chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm

94

3.28

ðánh giá chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm

95

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

ix


DANH MỤC HÌNH
STT
3.1

Tên hình

Trang

Thời gian sinh trưởng của các giống tại các vùng sinh thái khác
nhau trong vụ Xuân 2012

3.2
3.3

54

Thời gian sinh trưởng của các giống tại các vùng sinh thái khác
nhau trong vụ Mùa 2012

55

Năng suất thực thu của các giống trong vụ Xuân và Mùa 2012

77

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

x


MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong ba loại cây lương thực chính của
thế giới. ðối với người Việt Nam cây lúa không chỉ là một loại cây lương
thực chính mà còn là biểu tượng của một nền văn minh "Nền văn minh lúa
nước". Gạo là một loại thực phẩm hết sức gần gũi và ñóng một vai trò cực
kỳ quan trọng trong dinh dưỡng hàng ngày của con người.
Việt Nam, từ một nước thiếu lương thực trầm trọng trước những năm
90 của thế kỷ XX nhưng hiện nay, nước ta không chỉ sản xuất ra ñủ một
lượng lớn lương thực ñáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu sang
nhiều thị trường lớn trên thế giới. Năm 2011, ngành sản xuất lúa gạo Việt
Nam ñã ñánh dấu một bước tiến mới trong việc chiếm lĩnh thị trường gạo thế
giới với sản lượng gạo xuất khẩu ñạt trên 7 triệu tấn, ñứng thứ 2 trên thế giới
chỉ sau Thái Lan (8,5 triệu tấn) .
Trong vòng 50 năm nay (1960-2010), những thành tựu khoa học về lúa
ñã giải quyết tốt một phần nạn thiếu lương thực trên toàn thế giới. Minh
chứng cụ thể ñó là việc lai tạo thành công giống lúa mới IR8 ñã làm tăng năng
suất gấp 2 lần so với các giống cổ truyền... Việt Nam tiếp thu kịp thời những
tiến bộ KHKT của thế giới và trong khu vực về nghiên cứu phát triển giống

lúa. Năng suất lúa của Việt Nam tăng khá nhanh, năm 1990 ñạt 3,6 tấn/ha ñến
năm 2011, năng suất bình quân cả nước ñạt 5,3 tấn/ha, ñược xếp vào loại cao
nhất ðông Nam Á.
Do ñặc trưng khí hậu tại các tỉnh phía Bắc Việt Nam nên cần bộ giống
lúa có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với
thị hiếu tiêu dùng. Hàng năm trong mạng lưới khảo nghiệm quốc gia ñược
tiếp nhận nhiều giống lúa thuần của các cơ quan, tác giả chọn tạo giống trong
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

1


và ngoài nước gửi tới ñể khảo nghiệm. Nhằm chủ ñộng ñề xuất một số giống
lúa thuần có triển vọng trong mạng lưới khảo nghiệm cho các tỉnh phía Bắc
phát triển sản xuất chúng tôi thực hiện ñề tài: “ðánh giá mức ñộ thích ứng
của các giống lúa thuần ở một số ñiều kiện sinh thái phía Bắc Việt Nam”.
1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài
1.2.1. Mục ñích
ðánh giá ñược mức ñộ thích ứng và khuyến cáo tác giả, cơ quan tác giả
mở rộng diện tích gieo trồng một số giống lúa thuần có triển vọng ở các vùng
sinh thái phía Bắc Việt Nam.
1.2.2. Yêu cầu
- ðánh giá một số ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển của các giống lúa
thuần tham gia thí nghiệm.
- ðánh giá mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại lúa chính của các giống tham
gia thí nghiệm.
- ðánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
thí nghiệm
- ðánh giá chất lượng gạo, cơm của các giống thông qua các chỉ số xay
xát, phân tích hóa sinh và thử nếm cơm.

- ðánh giá khả năng thích ứng và ñộ ổn ñịnh của các giống tại một số
vùng sinh thái khác nhau.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

2


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới
1.1.1. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới
Theo thống kê của Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (FAO) các loại
lương thực truyền thống chủ yếu ñược sản xuất và tiêu thụ trên thế giới bao
gồm năm loại là lúa mì, lúa gạo, ngô, kê và ñại mạch. Trong ñó lúa mì và lúa
gạo là hai loại lương thực cơ bản nhất dùng cho con người. Ngày nay do sự
phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ, nhiều ngành nghề mới ra ñời
nhưng chưa có ngành nào dù hiện ñại ñến ñâu cũng không thể thay thế ñược
sản xuất lúa gạo (Bùi Huy ðáp, 1999). Tuy vậy sự phát triển của khoa học
công nghệ ñã hỗ trợ rất nhiều cho công tác chọn tạo các giống mới có năng
suất cao, chất lượng tốt cũng như những biện pháp kỹ thuật hỗ trợ cho sản
xuất nông nghiệp.
Vào ñầu thế kỉ XX, cả thế giới vẫn phải ñang ñối mặt với nạn ñói. Hàng
triệu người ở các quốc gia vẫn sống trong tình cảnh thiếu lương thực. Do vậy,
vấn ñề ñặt ra là phải nâng cao năng suất của các giống lúa ñể ñảm bảo lương
thực cho người dân. Những năm ñầu của thập kỉ 60, các giống lúa có năng
suất cao, chống ñổ tốt, chịu phân như IR2, IR5... ra ñời, mở ñầu cho cuộc
cách mạng xanh.
Với sự thành lập của Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) nhiều giống lúa
mới ñã ra ñời. Năm 1966, IRRI ñã cho ra ñời giống lúa IR8 ñây là giống lúa
thấp cây, lá thẳng, ñẻ nhánh khoẻ, không mẫn cảm với quang chu kỳ, chống

ñổ tốt và cho năng suất cao. Sau ñó là hàng loạt các giống mới như IR5, IR22,
IR36... Các nước cũng ñã lai tạo ra 178 giống có thành phần di truyền từ IR
và thích hợp với mỗi ñịa phương (Bùi Huy ðáp, 1978). Năm 1970, Viện ñã
ñưa ra giống lúa chín sớm và chống sâu ñục thân IR 747, B2- 6, giống chống
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

3


bệnh bạc lá IR 497- 84- 3, IR 498- 1- 88...
IRRI là nơi chuyên lai tạo, chọn lọc giống lúa mới và bảo tồn quỹ gen.
Tại Viện có hơn 83.000 mẫu giống lúa ñể ñánh giá và làm vật liệu chọn giống
cho các quốc gia trên thế giới. Từ IRRI, nhiều chương trình hợp tác quốc tế
ñược mở ra. Những chương trình này hỗ trợ ñắc lực cho các nhà khoa học
nghiên cứu, chọn tạo, sản xuất ra giống mới và sử dụng triệt ñể ưu thế lai
nhằm không ngừng nâng cao năng suất ñể luôn luôn ñáp ứng nhu cầu lương
thực của toàn cầu.
Hiện nay, các giống lúa thấp cây ñược tạo ra theo phương pháp truyền
thống vẫn ñược tiếp tục nghiên cứu nhưng năng suất có chiều hướng "kịch
trần". Trước tình hình ñó nhiều nước ñã tập trung nghiên cứu những giống lúa
siêu cao sản ñể tạo ra bước nhảy vọt mới về năng suất. Việc nghiên cứu về lúa
lai nhằm sử dụng ưu thế lai ñối với sản xuất lúa là một khám phá lớn theo
hướng ñó. Trung Quốc là nước ñã nghiên cứu và ñưa vào sản xuất thành công
thành tựu khoa học kỹ thuật về lúa lai ñược ñánh giá là một phát minh lớn về
khoa học kỹ thuật trong nghề trồng lúa của thế kỉ XX (Nguyễn Văn Luật,
2001). Năm 1964, Trung Quốc bắt ñầu nghiên cứu về lúa lai, Viên Long Bình
và cộng sự ñã tìm ra ñược cây lúa có tính bất dục ñực ñây là công cụ di truyền
quan trọng ñể bắt ñầu sự nghiệp nghiên cứu lúa lai. Nhưng phải ñến năm
1973, các nhà khoa học Trung Quốc mới tìm ñủ 3 dòng: dòng bất dục ñực di
truyền tế bào chất, dòng duy trì bất dục và dòng phục hồi bất dục. Từ ñây ñã

tạo ra các giống lúa ưu thế lai ñầu tiên như: Nam ưu số 2, Sán ưu số 2, Uỷ ưu
số 6 (ðinh Văn Lữ, 1978). Lúa lai ra ñời ñã giúp cho nền sản xuất lúa Trung
Quốc phá ñược hiện tượng ñội trần về năng suất lúa. Năng suất lúa tăng ñã
xoá ñược nạn thiếu lương thực ở ñất nước rộng lớn và ñông dân này.
Năm 2000 ,khoa học cây lúa ñã chứng kiến một thành tựu quan trọng ñó
là việc tạo ra cây lúa có khả năng sản xuất và tồn trữ chất β - carotene trong
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

4


hạt gạo. ðứng ñầu trong nhóm nghiên cứu này là giáo sư Ingopotrycus thuộc
Viện nghiên cứu lúa liên bang Thụy Sĩ và tiến sĩ Peter Beyer thuộc trường
ðại học Feiberg ðức. Ở cây lúa có chứa chất Gerani diphotphate (GGDP)
một tiền chất quan trọng trong tổng hợp β - carotene, nhưng tiến trình không
tổng hợp ñược do thiếu các enzim cần thiết, các nhà khoa học trên ñã nạp vào
3 gen ñể tạo ra các enzim bị thiếu này. Kết quả là họ ñã thành công trong biến
ñổi giống lúa Taipei 309 thuộc nhóm japinik trở thành giống lúa ñầu tiên tạo
ñược β - carotene trong hạt gạo, ñược giới báo chí gọi là lúa vàng.
Bên cạnh tạo ra giống lúa chứa tiền chất vitamin A trong gạo, nhóm
nghiên cứu của giáo sư Ingo Potrycus và nhóm nghiên cứu của tiến sĩ T.Goto
ở Nhật ñang tiến hành nghiên cứu ñể tạo giống lúa có hàm lượng sắt cao trong
gạo bằng cách chuyển nạp gen tạo ra chất Feritin- là một loại protein dự trữ
giàu sắt trong cây ñậu. Gen ñiều khiển tổng hợp Feritin trong cây ñậu ñã ñược
phân lập và chuyển vào cây lúa nhờ vi khuẩn, hiệu quả là làm tăng hàm lượng
sắt trong hạt gạo ñể khắc phục bệnh thiếu máu.
Gần ñây Thái Lan ñã lai tạo ñược giống lúa giàu chất sắt, giống này có hàm
lượng sắt trong gạo lớn gấp 30 lần so với các giống thường. Ngoài ra còn chứa
protein, kẽm và các tác nhân chống oxy hoá (Nguyễn Văn Luật, 2001).
1.1.2. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Cây lúa là một trong những cây lương thực quan trọng ñối với ñời
sống con người. Do vậy, nó ñược trồng và phân bố rộng khắp trên thế giới.
Theo thống kê thì hiện nay trên thế giới có 114 quốc gia trồng và sản xuất
lúa gạo, trong ñó tập trung nhiều ở các nước Châu Á, 85% sản lượng lúa trên
thế giới phụ thuộc vào 8 nước ở Châu Á: Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc,
Ấn ðộ, Indonexia, Banglades, Myamar và nhật Bản (Nguyễn Thị Hương
Giang, 2006).
ðến năm 2010, tổng diện tích trồng lúa trên toàn thế giới là 155,602
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

5


triệu ha, năng suất trung bình ñạt 4,33 tấn/ha và tổng sản lượng lúa là
660,278 triệu tấn. Nước có năng suất cao nhất là Nhật Bản với 6,511 tấn/ha,
sau ñến Trung Quốc với 6,022 tấn/ha. Tuy nhiên, xét về sản lượng thì Trung
Quốc lại là nước ñứng ñầu ñạt 183,276 triệu tấn, tiếp ñó là Ấn ðộ với sản
lượng ñạt 139,955 triệu tấn (FAO, 2010)
Bảng 1.1. Phân bố diện tích, năng suất và sản lượng lúa toàn cầu
năm 2011
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(tr.ha)

(tấn/ha)

(tr.t)

Châu Á

145,2

4,49

653,2

Châu Phi

11,6

2,4

26,5

Châu Mỹ

6,8

5,5

37,8

Châu Âu

0,7

6,0

4,7

Châu ðại Dương

0,8

9,2

7,8

164,1

4,4

722,7

Vùng

Toàn cầu
Nguồn: FAO (2011)

Lúa ñược trồng ở sáu lục ñịa trên thế giới: Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ
(Mỹ Latin), Bắc Mỹ (Tiểu bang Hoa kỳ), Châu Âu và châu Úc. Khoảng 90%
diện tích lúa toàn cầu là ở châu Á, nơi có hơn 90% lượng gạo của thế giới
ñược sản xuất và tiêu thụ. Các nước sản xuất gạo chủ yếu ở châu Á là Trung
Quốc, Ấn ðộ, Indonesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Myanmar,
Philippin và Nhật Bản. Ở châu Á: vùng có tưới tiêu (57,4%), vùng ñồng bằng
(33,5%), vùng cao (6,4%) và vùng nước sâu (2,7%). Ở châu Phi, diện tích lúa

ñã tăng lên trong vài thập kỷ qua. Các nước sản xuất lúa gạo chính ở châu Phi
là Ai Cập, Nigeria, Madagascar, Sierra Leone, Liberia và Bờ Biển Ngà. Ai
Cập có năng suất cao thứ hai trên thế giới (9,1 tấn/ha) sau Úc (9,66 tấn/ha).
Ở châu Mỹ Latinh, các nước sản xuất lúa gạo chính là Brazil,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

6


Colombia, Peru, Ecuador và Uruguay. Tại Bắc Mỹ, gạo ñược trồng ở phía
nam và tây nam tiểu bang của Hoa Kỳ, với năng suất cao 7,0 tấn/ha. Ở châu
Âu, lúa ñược trồng với diện tích rất hạn chế: Ý, Tây Ban Nha, và Pháp, với
năng suất trung bình khoảng 5,0 tấn/ha. Tại Úc, mặc dù lúa ñược trồng chỉ
trên 0,15 triệu ha nhưng với năng suất lúa ñạt 9,66 tấn/ha cao nhất thế giới.’
Bảng 1.2. Các nước có sản lượng lúa lớn trên thế giới trong năm 2011
TT

Nước

Sản lượng (triệu tấn)

1

Trung Quốc

202,6

2

Ấn ðộ

155,7

3

Indonexia

65,7

4

Bangladesh

50,6

5

Việt Nam

42,3

6

Thái Lan

34,5

7

Burma

32,8

8

Philippines

16,6

9

Brazil

13,4

10

Campuchia

8,7

11

Nhật Bản

8,4

12

Mỹ

8,3

13

Hàn Quốc

6,3

14

Pakistan

6,1

15

Ai Cập

5,6

16

Madagascar

5,0

17

Nigeria

4,5

18

Nepal

4,4

19

Sri Lanka

3,8

20

Iran

3,2

Nguồn: FAO, 2011
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

7


Bảng 1.3. Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2005 ñến năm 2010
Chỉ tiêu
Diện tích

(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)

Năm

Năm

Năm

Năm

Năm

Năm

2005

2006

2007

2008

2009

2010

154,834

155,792

155,812

154,834

155,792

155,602

40,835

41,185

42,332

42,352

42,134

43,338

632,272

641,636

659,591

659,693

662,231

660,278

Nguồn: FAOSTAT.FAO
Có thể nói, tình hình sản xuất lúa trên thế giới ñang có xu hướng tăng
dần nhưng tăng rất chậm, sản lượng năm 2005 là 623,272 triệu tấn và ñến
năm 2010 là 660,278 triệu tấn , tuy nhiên với tốc ñộ tăng dân số như hiện nay
cần phải nâng cao hơn nữa năng suất, sản lượng cũng như chất lượng mới
ñảm bảo ñược vấn ñề an ninh lương thực của toàn xã hội. Theo ñự ñoán của
FAO, trong vòng 30 năm tới, tổng sản lượng lúa trên toàn thế giới phải tăng
ñược 56% mới ñảm bảo ñược nhu cầu lương thực cho mọi người dân (http://
FAO. ORG).
1.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa tại Việt Nam
1.2.1. Tình hình nghiên cứu lúa tại Việt Nam
Ở Việt Nam sản xuất lúa chiếm tỉ trọng lớn trong sản xuất nông nghiệp,
thu hút hơn 70% dân số và 70% lao ñộng xã hội cả nước. Lúa gạo còn là mặt
hàng xuất khẩu vừa có kim ngạch lớn vừa có tính truyền thống lâu ñời. Do ñó
việc nghiên cứu các giống lúa cho năng suất cao, phẩm chất tốt luôn ñược nhà
nước ta quan tâm.
Công tác chọn tạo giống mới ở nước ta ñược ñánh dấu bằng sự nhập nội
giống IR8 mà nhân dân ta thường quen gọi là lúa "thần nông". ðây là giống
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

8


thấp cây, dáng khoẻ, chịu phân, kháng bệnh tốt và cho năng suất cao. Ở miền

Bắc cùng với một số dòng mới ñược tách ra và nhân lên từ IR8 và một số
giống lúa thấp cây ñược lai tạo ra ñã làm cho sản lượng thóc tăng lên ñáng kể
từ 10,8 triệu tấn năm 1976 ñã tăng lên 26,3 triệu tấn năm 1996 trong cả nước.
Do ðảng và Nhà nước ta ñã luôn quan tâm ñến công tác chọn tạo giống
nên sau khi ñất nước thống nhất nhiều trung tâm giống cây trồng ñã ñược
thành lập trong cả nước. Một số trung tâm ñã thu ñược những kết quả nhất
ñịnh. Trung tâm giống cây trồng Ma Lâm - Bình Thuận ñã chọn tạo ñược hai
tập ñoàn lúa với khoảng 800 giống. Trong ñó có hai giống lúa ML48 và TH6
ñược rất nhiều nông dân các tỉnh miền Trung và miền ðông Nam Bộ ưa
chuộng và ñưa vào gieo cấy. Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam
ñược thành lập vào năm 1952 nhưng ngay từ giai ñoạn 1954-1963 Viện ñã
tuyển chọn ñược nhiều giống lúa mới: Nam Ninh, Trà Trung Tử, 828, 813,
NN1...Trong thời kỳ ñổi mới nhờ sử dụng công nghệ sinh học trong nghiên
cứu phân loại, ñánh giá tính ña dạng di truyền Viện Khoa học Kỹ thuật Nông
nghiệp Việt Nam ñã tạo ra các giống cây trồng chất lượng cao ñạt tiêu chuẩn
xuất khẩu như các giống BM 9895, Xi 23, AYT 77, giống lúa lai HYT 57...
Bằng các phương pháp chọn tạo giống mới như nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy
tế bào sôma, lai xa, ñột biến, ưu thế lai, lai tạo kết hợp với ñột biến, lai tạo kết
hợp với nuôi cấy bao phấn ñược áp dụng nhiều hơn vào kết quả bước ñầu ñã
tạo nhiều dòng, giống mới có giá trị như OM 3007-16-27, OM 3007-42-94,
DT 122, BM 9963. ðây là những dòng giống mang nhiều ñặc ñiểm quý như
tiềm năng năng suất cao, chất lượng gạo tốt, chống chịu sâu bệnh và các ñiều
kiện bất thuận như phèn, mặn, hạn, úng (Bùi Huy ðáp, 1985).
Viện lúa ñồng bằng sông Cửu Long cũng ñã tạo ra ñược một số giống lúa
mới giống AS1007 và AS996 thông qua cặp lai IR64/oryza rufipogon. Nhóm
nghiên cứu lúa tổ tài nguyên cây trồng thuộc Viện lúa ñồng bằng sông Cửu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

9

Long cũng ñã tăng cường chọn lọc giống lúa năng suất cao chống chịu bệnh
cháy lá phù hợp với nhiều vùng sinh thái ở ñồng bằng sông Cửu Long như:
MTL364 có nguồn gốc từ tổ hợp lai IR64/ MTL14. MTL384 ñược lai tạo từ
tổ hợp lai MTL142 và lúa thơm cực ngắn.
Vừa qua, Viện lúa ñồng bằng sông Cửu Long công bố ñã nghiên cứu ứng
dụng thành công công nghệ chuyển nạp gen tạo ra giống lúa mới giàu vi chất
dinh dưỡng từ ba giống lúa IR64, MTL250 và Taipei 309, ñặc tính ưu ñiểm
vượt trội của giống lúa mới này là có hàm lượng cao các vi chất như: vitamin A,
E, sắt, kẽm... những vi chất rất cần thiết ñối với con người. Ngoài ra dòng lúa
biến ñổi gen còn gia tăng ñáng kể chất oryzanol chất quan trọng hơn cả vitamin
E có tác dụng chống oxi hoá, giúp làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu.
Dòng lúa biến ñổi này còn có cả các ưu ñiểm kháng sâu bệnh, ñảm bảo tính an
toàn sinh học, dễ trồng có thể ñưa vào sản xuất lúa hàng hoá vì chúng khắc phục
ñược những khiếm khuyết về tính không ổn ñịnh thường gặp ở cây biến ñổi gen
(Nguyễn Hữu Nghĩa, 1996). Với sự phát triển ngày càng cao của xã hội yêu cầu
ñặt ra ñối với các nhà chọn tạo giống là không những chỉ chọn tạo giống có tiềm
năng năng suất cao mà còn phải cần có chất lượng tốt. Mục ñích không chỉ phục
vụ cho tiêu dùng trong nước mà còn ñể ñáp ứng cho nhu cầu xuất khẩu góp phần
nâng cao khả năng cạnh tranh của lúa gạo Việt Nam trên thị trường quốc tế. ðáp
ứng nhu cầu ñó Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam ñã tiến hành
chọn tạo và ñã thành công với ba giống BM9603, HT1 và N97 (Lê Vĩnh Thảo,
Nguyễn Ngọc Tiến, 2003).
Như vậy cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật mới, công tác
chọn lọc lai tạo các giống lúa mới ñã ra ñời ñáp ứng những ñòi hỏi ngày càng
cao của con người. Xu hướng trong nghiên cứu của các nhà khoa học nông
nghiệp hiện nay là tập trung nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên các vùng
ñất bằng cách ñưa thêm một số loại cây trồng mới vào hệ canh tác nhằm tăng sản
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

10


lượng nông sản/1 ñơn vị diện tích canh tác/1 năm với mục ñích xây dựng nền
nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững (Phạm Văn Tiêm, 2005).
1.2.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Việt Nam là nước có nền nông nghiệp với lịch sử phát triển hàng nghìn
năm trong ñó cây lúa có vị trí rất quan trọng. Trong mười năm gần ñây sự phát
triển của sản xuất lúa gạo Việt Nam ñã ñạt ñược những thành tích nổi bật ñóng
góp ñáng kể vào sự nghiệp ñổi mới của cả nước. Việt Nam ñã trở thành nước
xuất khẩu gạo thứ hai trên thế giới sau Thái Lan. Tuy nhiên sản xuất lúa gạo ở
Việt Nam còn nhiều thách thức trong chiến lược an toàn lương thực, trong sự ña
dạng sinh học của một nền nông nghiệp bền vững ñặc biệt là khả năng nâng cao
sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế (Nguyễn Hữu Nghĩa, 1996).
Việc phát triển sản xuất lúa gạo trong thời kỳ Pháp thuộc chủ yếu phục vụ
quyền lợi của người Pháp và cộng sự của họ. ða số nông dân Việt Nam lâm vào
cảnh vô cùng khốn khó, nạn ñói với 2 triệu người chết trong năm 1945 là một
minh chứng. Những tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp và lúa gạo ñã ñược người
Pháp du nhập vào Việt Nam ñể nâng cao năng suất lúa nước từ 1,2 tấn/ha ở
ñầu thế kỷ XX lên 2,0 tấn/ha vào ñầu thập niên 1960.
Từ năm 1868 ñến 1873, diện tích trồng lúa của Việt Nam ước khoảng
600-700 nghìn ha; sau ñó tăng lên 2,3 triệu ha trong năm 1912 và 4,4 triệu ha
trong năm 1927; diện tích phát triển cao nhất 5 triệu ha, với sản lượng 6 triệu
tấn (thời kỳ Pháp thuộc) vào năm 1942; trong ñó Nam Kỳ chiếm gần 50%
tổng số diện tích cả nước, Bắc kỳ 27%, Trung kỳ 23% .
Năng suất lúa bình quân cả nước tăng chậm, khoảng 1,2 tấn/ha trong 50
năm ñầu của thế kỷ XX. Miền Bắc luôn dẫn ñầu về năng suất (1,4 tấn/ha). ðầu
thập niên 1960, năng suất lúa Việt Nam ñạt 1,9 tấn/ha do nông dân bắt ñầu sử
dụng phân bón hóa học, công tác tuyển chọn giống lúa ñược các nhà khoa học
vào cuộc ñã nâng sản lượng lúa ñạt 9 triệu tấn/năm.

Cách mạng xanh ñược thực hiện trên thế giới từ giữa những năm 1960Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

11


1970. Việt Nam là một trong những nước tiên phong của phong trào này.
Năm 2000, diện tích lúa ñược tưới chiếm 65%, và ñạt 85% hiện nay; ñó là
tiền ñề quan trọng cho sự gia tăng năng suất lúa. Giống lúa IR8 ñược du nhập
rất sớm vào miền Nam với tên gọi Thần Nông 8, sau ñó phát triển ở miền Bắc
với tên gọi Nông Nghiệp 8. Dạng hình cây lúa có lá thẳng ñứng, không cảm
quang, năng suất cao (5-6 tấn/ha và có thể ñạt 8-9 tấn/ha) ñã ñược phát triển
thay thế dần giống lúa cổ truyền ñịa phương.
Từ năm 1986 tới nay Việt Nam bắt ñầu ñổi mới phương thức sản xuất
nông nghiệp theo hướng phát triển kinh tế hộ gia ñình. Cơ chế này thúc ñẩy
ngành nông nghiệp phát triển, ñạt ñược nhiều thành tựu to lớn và ñược xem như
một ñiểm son trong phát triển nông nghiệp của thời kỳ ñổi mới. Bước phát triển
ñó ñã ñưa nước ta từ nước phải nhập khẩu lương thực trở thành nước xuất khẩu
lương thực ñứng thứ hai trên thế giới vào cuối những năm 90 của thế kỷ XX.
Năng suất lúa bình quân toàn quốc hiện nay dẫn ñầu các nước ðông Nam Á.
Hiện nay nước ta ñã xuất khẩu gạo sang hơn 85 nước trên thế giới,
trong ñó Châu Á và Châu Mỹ là thị trường tiêu thụ lớn nhất. Việt Nam là nước
ñứng thứ hai sau Thái Lan về xuất khẩu gạo và trong tương lai xuất khẩu gạo
vẫn là thế mạnh của nước ta. ðộ bạc bụng, chiều dài hạt gạo, hương vị kém…
làm cho giá trị xuất khẩu gạo của Việt Nam chưa cao. Nguyên nhân sâu xa của
tình trạng này là chưa có ñược bộ giống chất lượng cao, chống chịu sâu bệnh tốt.
Trong khi ñó, xu hướng yêu cầu gạo chất lượng cao trên thị trường châu Á và
châu Mỹ ngày càng tăng. Bên cạnh mục tiêu ñề ra năm 2005 cả nước xuất khẩu
từ 3,5-3,8 triệu tấn gạo/năm và năm 2010 xuất khẩu ñược 4-4,5 triệu tấn
gạo/năm thì ñề án quy hoạch 1,5 triệu ha lúa chất lượng cao ñạt 5 triệu tấn gạo
ngon/năm. (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2010).

Ngành sản xuất lúa gạo Việt Nam ñã có những thành công lớn trong
những năm gần ñây. Cơm gạo là thức ăn chính và sản xuất lúa gạo ñã là căn
bản của nền kinh tế Việt Nam qua mấy nghìn năm lịch sử, sản xuất lúa gạo
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

12


ñóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông thôn Việt Nam, với 80% dân
số Việt Nam làm nông nghiệp. Hầu hết nông dân vẫn coi công việc trồng lúa
ñem lại nguồn thu nhập chính của họ. Hiện nay sản lượng lúa cả nước tăng
cao nhưng năng suất giữa các vùng có sự chênh lệch nhau. Ở vùng ñồng bằng
một số nơi ñã ñạt ñược năng suất cao 10-12 tấn/ha nhưng ở vùng trung du
miền núi năng suất bình quân chỉ ñạt 2 tấn/ha.
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa từ 2000-2011 của Việt
Nam
Năm

Diện tích
(nghìn ha)

Năng suất lúa
(tạ/ha)

Sản lượng
(nghìn tấn)

2000

7666,3

42,4

32529,5

2001

7492,7

42,9

32108,4

2002

7504,3

45,9

34447,2

2003

7452,2

46,4

34568,8

2004

7445,3

48,6

36148,9

2005

7329,2

48,9

35832,9

2006

7324,8

48,9

35849,5

2007

7207,4

49,9

35942,7

2008

7422,2

52,3

38729,8

2009

7437,2

52,4

38950,2

2010

7489,4

53,4

40005,6

2011

7651,4

55,3

42324,9

Nguồn: Tổng Cục thống kê, 2011

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

13