Nghiên cứu, tuyển chọn một số giống lúa cạn tại huyện vị xuyên tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỒNG ANH ĐÀI

NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ
GIỐNG LÚA CẠN TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN
TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2013


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỒNG ANH ĐÀI

NGHIÊN CỨU, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ
GIỐNG LÚA CẠN TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN
TỈNH HÀ GIANG
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐỨC THẠNH

THÁI NGUYÊN - 2013

3

3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

hoàn toàn trung thực và chưa sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Các thông
tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc./.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013
Tác giả

Đồng Anh Đài


4

4
LỜI CẢM ƠN


5

5
MỤC LỤC


6

6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
FAO

: Tổ chức nông lương thực của Liên Hợp Quốc
(Food and Agriculture Oganisation)

IRRI

: Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(Internationnal Rice Research Íntitute)

ĐC

: Đối chứng

STT

: Số thứ tự

LSD05

: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức độ tin cậy 95%

CV

: Hệ số biến động


7

7
DANH MỤC CÁC BẢNG


8

8
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ


9

9

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây lương thực đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người và
trong nền kinh tế quốc dân. Nhóm cây lương thực bao gồm nhiều loại cây
như: Lúa, ngô, khoai, sắn, lúa mì... Trong đó lúa (Oryza Sativa L) là cây
lương thực chính của thế giới, là cây trồng có từ lâu đời và gắn liền với quá
trình phát triển của xã hội loài người, trong đó Việt Nam cũng được coi là nơi
phát nguyên của cây lúa [15]. Hiện nay có khoảng 40% dân số trên thế giới sử
dụng lúa gạo là nguồn lương thực chính. Với mức tiêu dùng hàng năm khoảng
180 - 200 kg/người. Về mặt dinh dưỡng trong lúa gạo có đầy đủ các chất
giống như các loại cây lương thực khác, trong đó tinh bột chiếm hàm lượng
chủ yếu (chiếm đến 62,4% hàm lượng chất khô). Ngoài ra trong lúa gạo còn
có một số loại Vitamin, đặc biệt là vitamin B1. Sản xuất lúa gạo chủ yếu tập
trung ở các nước châu Á, ở nước ta có hơn 60% dân số sống bằng nghề trồng
lúa, nên lúa không chỉ có ý nghĩa về mặt an ninh lương thực mà còn có ý

nghĩa về mặt kinh tế cho nông dân và đặc biệt quan trọng đối với bà con nông
dân miền núi.
Nước ta có địa hình phức tạp 3/4 lãnh thổ là đồi núi, địa hình chia cắt
và diễn biến khí hậu phức tạp, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng
và các miền [3], nên có thể hạn xảy tại từng vùng, từng mùa trong năm.
Lúa là loài cây trồng rất mẫn cảm với các điều kiện ngoại cảnh và là
cây chịu hạn kém [10]. Những yếu tố sinh thái bất lợi tác động lên quá trình
sinh trưởng và phát triển của cây lúa như lượng mưa, nhiệt độ, ánh sáng...
không thuận lợi. Hiện nay do biến đổi khí hậu trên toàn cầu đang là những
vấn đề cấp bách của các nhà khoa học. Thực tế cho thấy, trong những năm
gần đây mưa nắng thất thường. Trên thế giới, hàng năm hạn có thể làm giảm
tới 70% năng suất cây trồng nói chung [19]. Ở Việt Nam, hàng năm trung


10

10

bình mất khoảng 30 vạn tấn lương thực do thiên tai, trong đó hạn được xem
là nhân tố chính làm giảm năng xuất lúa [8]. Bên cạnh lúa nước, lúa cạn
cũng chiếm một vị trí quan trọng đối với nông dân, đặc biệt là người dân
miền núi. Việt Nam lúa cạn phân bố ở vùng núi, địa hình đồi dốc tập chung
chủ yếu ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc Bộ và Tây Nguyên, nơi có địa hình đồi
núi, mưa nhiều nhưng lượng mưa phân bố không đều dẫn đến hạn cục bộ
xảy ra thường xuyên.
Cây lúa cạn năng suất thấp nhưng lại thể hiện tính ưu việt về khả năng
chống chịu hạn tốt, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn, có chất
lượng gạo tốt, thơm, dẻo, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng và có tiềm
năng phát triển để phục vụ cho xuất khẩu. Hiện nay các giống lúa cạn được
canh tác phân tán, tự phát, chưa có khoanh vùng và định hướng phát triển làm

cho nhiều giống lúa cạn có chất lượng bị mất dần, diện tích trồng lúa bị thu
hẹp. Cơ cấu giống chưa được xây dựng phù hợp cho từng vùng đã làm ảnh
hưởng đến chất lượng, sản lượng của lúa cạn. Nhiều giống lúa cạn quí có giá
trị rất cao trong việc lai tạo ra các giống lúa thơm thương mại hiện nay không
thể tìm thấy tại Việt nam.
Qua đó cho thấy biện pháp tổ chức quản lý chọn lọc những giống lúa
có đặc tính ưu việt phục vụ cho khai thác, sử dụng có hiệu quả tài nguyên cây
nông nghiệp nói chung và cây lúa nói riêng là nhiệm vụ khoa học cấp bách
của nước ta hiện nay.
Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề
tài “Nghiên cứu, tuyển chọn một số giống lúa cạn tại huyện Vị Xuyên
tỉnh Hà Giang".
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và khả năng cho năng suất của một số
giống lúa cạn trong điều kiện thí nghiệm.


11

11

- Lựa chọn được 1 đến 2 giống lúa cạn có năng suất và chất lượng cao
giới thiệu cho sản xuất tại tỉnh Hà Giang.
3. Yêu cầu
- Theo dõi được các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống lúa.
- Theo dõi và đánh giá được các chỉ tiêu chống chịu.
- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất.
- Xác định một số chỉ tiêu sinh lý và đặc điểm hình thái của các giống
lúa tham gia thí nghiệm.
4. Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu:
+ Giúp học viên củng cố thêm kiến thức, làm quen với tay nghề, có
điều kiện tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức
khoa học vào thực tiễn sản xuất, nâng cao trình độ để phục vụ cho công tác
sau này.
+ Lựa chọn được các giống lúa để đánh giá được các đặc tính nông sinh
học, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh tại địa phương.
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài đóng góp và bổ sung vào tài liệu phục
vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu và chỉ đạo sản xuất.
- Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: Đánh giá các giống lúa cạn để
chọn ra giống có năng suất cao, chống chịu tốt để áp dụng vào sản xuất góp
phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân tại các vùng trồng lúa cạn tại
tỉnh Hà Giang.


12

12

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Cây lúa, hạt gạo đã trở lên thân thuộc, gần gũi từ bao đời nay, người
dân Việt Nam coi đó là một phần không thể thiếu được trong cuộc sống. Từ
những bữa cơm đơn giản đến các bữa tiệc quan trọng không thể thiếu sự góp
mặt của cây lúa, chỉ có điều nó được chế biến từ dạng này hay dạng khác.
Không chỉ giữ vai trò to lớn trong đời sống kinh tế, xã hội mà còn có giá trị
lịch sử, bởi lịch sử phát triển của cây lúa gắn với lịch sử phát triển của cả dân
tộc Việt Nam, in dấu ấn trong từng thời kỳ thăng trầm của đất nước. Trước
đây cây lúa, hạt gạo chỉ đem lại no đủ cho con người thì ngày nay nó còn có

thể làm giàu cho người nông dân và cho cả đất nước.
Đối với cây lúa từ lâu đã có câu ca dao “Nhất nước, nhì phân”, điều đó
nói lên nhu cầu nước của cây lúa rất lớn. Để tạo ra một đơn vị thân lá cây lúa
cần 400 - 700 đơn vị nước và để tạo ra một đơn vị hạt cây lúa cần 300 - 350
đơn vị nước, Như vậy, trong lúc khan hiếm nước như hiện nay thì việc trồng
lúa gặp rất nhiều khó khăn.
Với phương thức canh tác lúa truyền thống thì nước đóng vai trò quan
trọng. Những năm khô hạn việc sản xuất trở nên khó khăn hơn. Hoặc do
những biến đổi bất thường của thời tiết khí hậu, người nông dân có thể bị thất
thu, hoặc mất trắng toàn bộ trong vụ đó và một trong những lý do là giống
không có khả năng thích ứng với những điều kiện bất thường. Một giống tốt
không những có khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh khác nhau của
từng địa phương mà còn có thể thích nghi với sự thay đổi bất thường của
ngoại cảnh của từng mùa vụ, từng năm cụ thể,
Với điều kiện địa hình đồi núi chiếm đến 3/4 diện tích, ở nước ta lúa
cạn đã tồn tại từ lâu đời cung cấp một lượng lớn lương thực cho nhân dân


13

13

vùng cao. Đây là nguồn gen quí trong lai tạo và chọn giống lúa do lúa cạn có
những đặc tính nông học đặc biệt, khác với những cây trồng khác giúp lúa cạn
được phân bố rộng hơn. Qua nhiều nghiên cứu về lúa cạn cho thấy lúa cạn
được hình thành từ lúa tiên, phát triển theo hướng chín sớm, có khả năng
chống chịu tốt với hạn, nhất là hạn cuối vụ mùa, chống chịu sâu bệnh và chịu
đất nghèo dinh dưỡng, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn [6]. Vai
trò của lúa cạn ngày càng được quan tâm, việc nghiên cứu và đưa vào sản
xuất những giống lúa cạn có khả năng thích ứng nhịp nhàng trong từng điều

kiện cụ thể, phù hợp với điều kiện canh tác của từng địa phương là việc làm
cần thiết và mang lại hiệu quả cao.
1.2. Một số khái niệm về lúa cạn
Trên thế giới có nhiều cách định nghĩa về lúa cạn:
Theo Garrity D,P [24] lúa cạn được coi là lúa trồng trong mùa mưa trên
đất cao, đất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng được đắp bờ hoặc
không có bờ và không có lượng nước dự trữ thường xuyên trên bề mặt. Lúa
cạn được hình thành từ lúa nước, nhờ quá trình thích ứng với những vùng
trồng lúa thường gặp hạn mà xuất hiện các biến dị chịu hạn ngày càng cao. Vì
vậy giống lúa cạn có khả năng sinh trưởng bình thường khi ở ruộng nước.
Huke R,E (1982) [26] dùng thuật ngữ “Lúa khô” (dryland rice) thay
cho lúa cạn (upland rice) và định nghĩa: “Lúa cạn được trồng trong những
thửa ruộng được chuẩn bị đất và gieo hạt dưới điều kiện khô, cây lúa sống
phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời”.
Theo định nghĩa tại Hội thảo nghiên cứu lúa cạn ở Bonake, Bờ Biển
Ngà (1982): “Lúa cạn được trồng trên đất thoát nước, không có sự tích trữ
nước trên bề mặt, không được cung cấp nước và không đắp bờ, chỉ được tưới
nhờ mưa tự nhiên” [23].
Theo Nguyễn Gia Quốc (1994) [11] chia lúa cạn thành 2 dạng:


14

14

- Lúa cạn thực sự hay còn gọi là lúa nương (rẫy), là loại trồng trên các
triền dốc của đồi núi, không có bờ ngăn nước, luôn không có nước ở chân,
cây lúa sống nhờ nước trời.
- Lúa cạn không hoàn toàn hay lúa nước trời là loại lúa trồng ở triền
thấp không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây sống hoàn toàn bằng lượng

nước mưa tại chỗ, có thể có nước dự trữ trên bề mặt ruộng và cung cấp nước
cho cây lúa vào một thời điểm nào đó.
Theo Nguyễn Thị Lẫm và cộng sự [7] lúa cạn ngày nay bao gồm hai nhóm:
- Giống lúa cạn cổ truyền
- Nhóm giống lúa cạn mới lai tạo mang những đặc điểm quí của lúa
nước và lúa cạn.
1.3. Nguồn gốc lúa cạn
Cây lúa là một trong những cây trồng cổ xưa nhất của loài người. Có
nhiều ý kiến khác nhau về sự xuất hiện của lúa trồng. Nhiều ý kiến thống nhất
cho rằng lúa trồng xuất hiện ở châu Á cách đây 8,000 năm [17]. Tổ tiên trực
tiếp của lúa trồng châu Á (Oryza sativa L,) vẫn còn chưa có những kết luận
chắc chắn. Một số tác giả như Sampath và Rao (1951) [27], Sampath và
Govidaswami (1958), Oka (1974) cho rằng O,sativa được tiến hóa từ lúa dại
lâu năm O,rufipogon, còn các tác giả khác như Chatterjee (1951), Chang
(1972) [22] lại cho rằng O,sativa được tiến hóa từ lúa dại hàng năm O,nivara,
Các nhà khoa học Nhật Bản như Oka (1988) [2], Morshima và cộng sự (1992)
cho rằng kiểu trung gian giữa O,rufipogon và O,nivara giống với tổ tiên lúa
trồng O,sativa hơn chính các loài lúa dại nhiều năm (O,rufipogon) hoặc hàng
năm (O,nivara).
Lúa trồng châu Á O,sativa có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc
(Decadolle A,, 1985; Roscheviez, Ru,, 1931) và Ấn Độ (Sampath và Rao,
1951) [27]. Theo công bố của Chang (1972) [22] thì O,sativa xuất hiện đầu


15

15

tiên trên một vùng rộng lớn từ lưu vực sông Gamges dưới chân núi Himalaya
qua Myanmar, Bắc Thái Lan, Lào đến Việt Nam và nam Trung Quốc, Ông

còn cho rằng lúa Indica phát sinh từ vùng Nepal, Myanmar, Vân Nam (Trung
Quốc) đến khu vực sông Hoàng Hà và từ Việt nam phát tán dần lên tận lưu
vực sông Dương Tử, từ đó phát sinh những biến dị thích ứng và hình thành
các chủng chịu lạnh Japonica (hoặc O,Sinica).
Từ Trung Quốc Japonica được hình thành rồi qua Triều Tiên sang Nhật
Bản, Lúa Indica phát tán xuống phía Nam tới Malaysia và lên phía Bắc tới
miền trung Trung Quốc. Loại hình hạt dài, rộng và dày thuộc kiểu Javanica
(Bulu hoặc Gundil) hình thành ở Indonesia là sản phẩm của quá trình chọn lọc
tự nhiên từ Indica, Kiểu Javanica từ đây chuyển qua Philippines, Đài Loan
đến Ryukyus của Nhật Bản.
Theo Nguyễn Thị Lẫm [7] và nhiều tác giả khác đều cho rằng nguồn
gốc lúa cạn là từ lúa nước. Trong quá trình phát triển do có sự thay đổi về
điều kiện đất đai và yêu cầu về lương thực của con người, cây lúa đã phát
triển lên những vùng cao hơn, Sống trong điều kiện đó cây lúa có một số biến
đổi thích nghi với hoàn cảnh khô hạn. Dần dần qua nhiều thế hệ đã hình thành
nên nhóm lúa cạn, Lúa cạn phân bố rất rộng, có khả năng chịu rét cao và được
trồng ở miền núi có độ cao 2,700 m so với mặt biển. Giữa lúa nước và lúa cạn
tuy có khác nhau về yêu cầu nước, khả năng chịu hạn khi thiếu nước, đặc biệt
ở thời kỳ sinh trưởng từ làm đòng đến chín, khác nhau về một số đặc điểm
sinh thái, hình thái phù hợp với điều kiện sống khác nhau, nhưng giữa chúng
vẫn còn vết tích về cấu tạo giải phẫu. Những điều đó chứng tỏ chúng có mối
quan hệ với nhau. Do đặc điểm của hai nhóm lúa này khác nhau nên yêu cầu
kỹ thuật cũng khác nhau. Lúa cạn là lúa trồng trong mùa mưa, trên đất cao,
đất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng không đắp bờ hay không có
bờ và không có nước dự trữ trên bề mặt. Lúa cạn được hình thành và phát


16

16

triển để thích nghi với những vùng trồng lúa thường gặp hạn. Như vậy lúa cạn
có khả năng trồng được ở những vùng khô hạn, vẫn có sinh trưởng phát triển
bình thường trên ruộng có nước. Đây là một đặc tính nông học của lúa cạn,
khác với cây trồng khác.
Hiện nay có thể chia lúa cạn thành hai nhóm:
Nhóm lúa cạn cổ truyền, bao gồm những giống lúa cạn địa phương,
thích nghi cao và tồn tại lâu đời, tính chống chịu cao, tuy nhiên giống lúa này
có hạn chế là năng xuất thấp.
Nhóm lúa không chủ động nước hoặc sống nhờ nước trời. Loại này được
phân bố trên những nương bằng, chân đồi thấp có độ dốc dưới 50. Đây là những
giống lúa cạn mới lai tạo, có khả năng chịu hạn trong những giai đoạn sinh
trưởng nhất định, hiệu xuất sử dụng nước và tiềm năng năng xuất cao [7].
Năng xuất của các giống lúa cạn thường thấp do hai nguyên nhân
chủ yếu:
Giống xấu và đất nghèo dinh dưỡng, phát triển trên những vùng dân trí
thấp và điều kiện canh tác kém [7]. Tuy năng xuất lúa cạn không cao, trung
bình đạt 15 tạ/ha, nhưng cây lúa cạn đã góp phần vào tổng sản lượng lúa một
cách đáng kể (từ 20% - 40% ở những vùng sản xuất lương thực khó khăn),
góp phần giải quyết lương thực tại chỗ cho nhân dân, giảm được công vận
chuyển và chủ động lương thực trong một khoảng thời gian nhất định, phù
hợp với điều kiện của nhiều địa phương.
1.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới
1.4.1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới
Theo thống kê của FAO có trên 114 nước trồng lúa và phân bố ở trên 5
châu lục với sự biến động về diện tích, sản lượng như sau:


17

17

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của thế giới
giai đoạn từ 1970 đến 2012
STT

Năm

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

1970
1980
1990
2000
2001
2002

2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)
132,873
144,412
146,960
154,060
151,944
147,626
148,508
150,553
154,944
155,250
154,986
157,655

158,368
153,652
163.143
163.463

(tạ/ha)
23,808
27,482
35,286
38,904
39,477
38,705
39,531
40,384
40,943
41,304
42,401
43,706
43,240
43,736
44,290
43,940

(triệu tấn/ha)
316,346
396,871
518,568
599,355
599,828
571,387

587,069
607,990
634,392
641,240
657,150
689,044
684,780
672,016
722,559
718,345

(Nguồn: số liệu thống kê của FAOSTAT, 2012) [30]
Bảng 1.1 thể hiện, diện tích canh tác lúa có xu hướng tăng. Xong tăng
mạnh nhất vào thập kỷ 70, 80 của thế kỷ XX sau đó tăng chậm dần và có xu
hướng ổn định vào những năm đầu của thế kỷ XXI. Về năng suất lúa trên đơn
vị diện tích cũng có chiều hướng tương tự. Trong 4 thập kỷ cuối của thế kỷ
XX năng suất lúa tăng gấp 2 lần từ: 23,8 tạ/ha năm 1970 đến 38,9 tạ/ha năm
2000, sau đó năng suất lúa vẫn tăng nhưng chậm dần. Đến năm 2010 sản
lượng lúa trên toàn thế giới là 672,016 triệu tấn.
Trong những năm gần đây, để nâng cao sản lượng lúa và đảm bảo an
toàn thực phẩm cho người dân, các nhà khoa học trên toàn thế giới đã không
ngừng nghiên cứu chọn lọc ra các giống lúa mới với những tính năng ưu việt:
Năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng chống chịu tốt…


18

18
Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế

International Rice Research Institute (IRRI) đã được thành lập ở Philippines.
Đây là cơ quan nghiên cứu nông nghiệp đầu tiên do nhóm nghiên cứu nông
nghiệp quốc tế (Consultative Group on Internatinal Reseach CGAR) quản lý.
Viện này đã tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu lai tạo và đưa ra sản xuất nhiều
giống lúa các loại, tiêu biểu như các dòng IR, Jasmin, Năm 1962 IRRI đã tiến
hành thu thập nguồn gen cây lúa, đến năm 1970 Viện đã nhận được 1530
giống lúa địa phương góp phần nhân lên 12800 giống , năm 1977 đã chính
thức khai trương ngân hàng gen cây lúa bảo quản và thu thập ở trên 110 quốc
gia trên thế giới. Năm 1975, IRRI đã chính thức hợp tác với Việt Nam trong
chương trình thử nghiệm giống quốc tế, Viện đã lai tạo và chọn lọc thành
công nhiều giống lúa tốt được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới như:
IR6, IR8, IR20, IR26 và rất nhiều giống lúa mới đã tạo ra sự nhảy vọt về năng
suất, phẩm chất ở những vùng trồng lúa trên thế giới. Đặc biệt vào thập niên
80 giống IR8 được trồng phổ biến ở Việt Nam đã đưa năng suất lúa tăng cao
đáng kể, Cho đến nay, IRRI đã có những tập đoàn giống và nguồn gen lúa rất
đa dạng và phong phú, Trong những năm tới Viện đang hướng tới mục tiêu
chọn tạo được những giống có năng suất cao đạt 12 - 13 tấn/ha gọi là “siêu
lúa”. Bên cạnh việc nghiên cứu các giống lúa cho năng suất cao, Viện cũng đi
sâu vào nghiên cứu chọn tạo ra những giống lúa có phẩm chất tốt và có khả
năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh cao.
Nhiều nước ở châu Á có diện tích trồng lúa lớn, có kỹ thuật thâm canh
tiên tiến và có kinh nghiệm dân gian phong phú. Có đến 85% sản lượng lúa
trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước châu Á, đó là: Trung Quốc, Ấn Độ,
Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Việt Nam, Myanma và Nhật bản [6].
Theo FAO STAT (2012), Năm 2010 nước có diện tích trồng lúa lớn
nhất là Ấn Độ với diện tích 36,95 triệu ha, sản lượng lúa của Ấn Độ là 120,62


19

19

triệu tấn, chiếm 19,3% tổng sản lượng của thế giới.
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo của 10 nước có diện tích đứng đầu
thế giới năm 2010
STT

Quốc gia

Diện tích (ha)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Toàn thế giới
India
China
Indonesia
Bangladesh
Thailand
Myanmar

Viet Nam
Philippines
Cambodia
Brazil

153.652.000
36.950.000
30.116.862
13.244.200
11.800.000
10.990.100
8.051.700
7.513.700
4.354.160
2.776.510
2.709.650

Năng suất

Sản lượng

(tạ/ha)
43,736
32,644
65,482
50,144
41,826
28,751
41,239
53,221

36,222
29,697
41,736

(tấn)
672.012.387,2
120.619.580,0
197.211.235,7
66.411.716,5
49.354.680,0
31.597.636,5
33.204.405,6
39.988.662,8
15.771.638,4
8.245.401,7
11.308.995,2

(Nguồn: FAO STAT năm 2012) [30]
Trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải
tiến giống lúa, trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó
năng suất bình quân đạt 65,482 tạ/ha, sản lượng đạt 197,212 triệu tấn (đứng
đầu về sản lượng lúa trên thế giới). Tuy nhiên trong những năm gần đây diện
tích canh tác lúa của Trung Quốc giảm do quá trình công nghiệp hóa, đô thị
hóa tăng nhanh bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không
đều. Đây cũng là trở ngại lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng lúa
của Trung Quốc.
Ở Thái Lan đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40%
diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hòa thích hợp
cho phát triển cây lúa nước. Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất
nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 10,99 triệu ha, năng suất bình quân

28,751 tạ/ha, sản lượng 31,597 triệu tấn và là nước xuất khẩu gạo đứng đầu


20

20
thế giới.

1.4.1.2. Tình hình nghiên cứu về lúa cạn trên thế giới
Hệ thống canh tác lúa cạn của thế giới phát triển từ hình thức thấp đến
hình thức cao, từ du canh mang tính nguyên sơ, tự cung tự cấp, sức sản xuất
thấp, tiến dần lên hình thức trồng lúa cạn trong hệ thống định canh, thâm canh,
luân canh tăng vụ, từ hình thức di canh, phá hoại môi sinh tiến dần lên định
canh, thâm canh bảo vệ đất, chống xói mòn, bảo vệ môi trường đạt hiệu quả
kinh tế cao, lấy ngắn nuôi dài, tham gia trong hệ thống nông nghiệp lâu bền.
Năm 1970, Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) thành lập ngành lúa cạn
do Tiến sĩ T,T, Chang đứng đầu [22].
Năm 1973, IRRI bắt đầu đưa ra “Chương trình đánh giá và ứng dụng di
truyền (GEU)”. Một trong những mục tiêu chính của chương trình này là thu
thập nguồn gen, nghiên cứu vật liệu và chọn giống lúa chống chịu hạn. Đây là
một chương trình lớn, có sự đóng góp của nhiều chương trình nghiên cứu lúa
ở các nước sản xuất lúa gạo, đặc biệt là các nước ở châu Á, Châu Phi và Mỹ
Latin cũng thành lập những trung tâm quốc tế nghiên cứu về lúa cạn như
IRAT, IITA, WARDA và CIAT [21].
Do yêu cầu về an toàn lương thực, vào năm 1983, UREDCO ban điều
hành của các trung tâm nghiên cứu lúa cạn, được thành lập. Từ đây, các
chương trình nghiên cứu lúa cạn ở các nước được mở rộng [24].
Những đặc điểm chính của lúa cạn được IRRI tổng kết [22]:
- Đã phát hiện được nhiều giống lúa có khả năng chịu hạn tốt và có khả
năng phục hồi sau hạn khá.

- Tiềm năng cho năng suất trong điều kiện thuận lợi có thể tăng lên tới
4 tấn/ha.
- Khả năng chống chịu tốt với một số sâu, bệnh và đáp ứng một số chất
lượng hạt gạo.


21

21

- Qua thử nghiệm và cải tiến vật liệu đã phân loại được một số giống
cho vùng thuận lợi, vùng khó khăn hoặc tất cả các vùng.
- Hơn 100 dòng, giống của những gen tại IRRI và các giống cổ truyền
trong chương trình hợp tác đã được cung cấp cho các trung tâm nghiên cứu
các quốc gia và khu vực để chọn lọc tại các địa phương.
Năm 1986 Viện lúa quốc tế IRRI đã đưa ra 3 giống lúa mới là NDR 84,
NDR 85, NDR 118 có tiềm năng năng suất cao, thân lùn, hạt thon dài, năng
suất ổn định, Trong đó giống NDR 118 có thời gian sinh trưởng ngắn (95
ngày) rất thích hợp trong luân canh với lúa mì, khoai tây, đậu đỗ.
Từ năm 1970 Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã thành lập chương
trình chọn tạo giống lúa cạn do T.T. Chang đứng đầu cùng với các cộng sự tập
trung vào 2 mục tiêu chính:
+ Thu thập, giữ gìn quỹ gen lúa cạn trên thế giới làm thuần các giống
lúa cho từng địa phương.
+ Ứng dụng những kết quả chọn tạo giống mới của các nước. Đưa một
số giống tốt phục vụ sản xuất. Những giống này có đặc điểm thời gian sinh
trưởng ngắn, thấp cây, chịu hạn tốt, có khả năng thích ứng với điều kiện sinh
thái từng vùng, có khả năng cho năng suất cao và ổn định hơn giống cổ truyền
địa phương.
P.C Gupta và J.C Otoole (1986) [28] đã nêu rõ hướng chọn tạo giống

lúa cạn là cần thay đổi theo từng vùng sinh thái nhưng theo một hướng chung:
- Năng suất cao và ổn định.
- Có nhiều dạng hình phong phú, có tính thích nghi cao, chiều cao từ
110 cm - 130 cm, khả năng đẻ nhánh khá, chống đổ tốt.
- Chuyển từ dạng bông to sang dạng nhiều bông, trong điều kiện thuận
lợi thì vẫn cho năng suất cao và chất lượng tốt.
- Có bộ rễ khỏe, dầy, ăn sâu.


22

22

- Mọc khỏe, có khả năng lấn át cỏ dại.
- Chín tập trung, tỷ lệ hạt chắc cao, hạt mẩy đều.
- Chịu hạn tốt, chịu phân đạm trung bình.
- Chống chịu với các bệnh đạo ôn, khô vằn, đốm nâu.
- Chống chịu được với sâu như sâu đục thân…
- Chịu được đất nghèo dinh dưỡng, thiếu lân, thừa nhôm, chịu được
đất chua.
Hiện nay đứng trước những thách thức của nghề trồng lúa là nước, đất,
sinh học và các vấn đề về kinh tế xã hội… Viện lúa quốc tế đã đề ra mục tiêu
cần đạt tới sau khi tạo ra giống mới thấp cây cho cách mạng xanh. Mục tiêu
mới đặt ra là tạo ra những giống siêu lúa có năng suất cao hơn hẳn và thích
hợp với các điều kiện sản xuất khác nhau:
- Đối với vùng có tưới, siêu lúa chỉ có 3-4 bông một cây, không có
nhánh vô hiệu, bông dài, có từ 200-250 hạt mỗi bông, cây cứng, lá xanh thẫm,
thẳng và dầy, Cây cao 90 cm, có thời gian sinh trưởng 100-130 ngày, rễ khỏe,
có chỉ số thu hoạch là 0,6 và năng suất 13-15 tấn/ha.
- Ở vùng lúa nước trời, đất thấp, siêu lúa có 6-10 bông, không có nhánh

vô hiệu, bông có 150-200 hạt, cây cứng, cao 130 cm, lá xanh thẫm, đứng
thẳng hay chỉ hơi cong. Chống chịu tốt, rễ phát triển rộng, chịu ngập, có thể
đạt năng suất 5-7 tấn/ha.
- Ở đất cạn có hai kiểu hình siêu lúa: Siêu lúa đất cạn hàng năm 5-8
bông/cây, bông 150-200 hạt, cứng lá, lá trên thẳng, lá dưới cong, cây cao 130
cm, thời gian sinh trưởng 100 ngày, có tính chống chịu, có khả năng cho năng
suất 3-4 tấn/ha, Siêu lúa đất cạn lâu năm có 5-7 bông/cây, 100-150 hạt/bông,
cây cao 130-150 cm, rễ ăn sâu, có rễ hoành, có thể có khả năng cố định đạm,
cho năng suất 3-4 tấn/vụ/năm.
1.4.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam


23

23

1.4.2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam
Việt Nam là nước nông nghiệp, trong đó nghề trồng lúa đóng vai trò
chủ đạo trong cơ cấu cây trồng, nên lúa có ý nghĩa quan trọ ng trong nền kinh
tế , xã hội nước ta. Nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm , lượng bức xạ mặt trời
cao và đất đai phù hợp cho trồng lúa nên Việt Nam có thể trồng nhiều vụ lúa
trong năm và với nhiều giống khác nhau.
Việt Nam được coi là một quốc gia có nền văn minh lúa nước lâu đời.
Từ thuở đầu dựng nước cây lúa đã được người dân gieo trồng và phát triển
trong suốt chiều dài lịch sử dựng nước và giữ nước của dân tộc ta. Lịch sử
trồng lúa nước ở Việt Nam đã nổi tiếng ở Châu Á. Cuối thời kỳ nền văn hóa
Hòa Bình (8,000 năm), nền nông nghiệp sơ khai mới xuất hiện. Con người hái
lượm hạt lúa hoang dại, hiện hữu ở các vùng đầm lầy, biết gỡ võ lúa để tách hạt
gạo nấu cơm, Thời kỳ văn hóa Bắc Sơn (6,000 - 5,000 năm), cư dân trên đất
Việt đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm trồng lúa. Họ biết gieo trồng lúa gần

nơi cư ngụ, thường là rẫy nương, thung lũng, đầm lầy. Sự phát triển của nghề
luyện kim tiếp theo sau đó đã giúp nghề nông tiếp tục hưng thịnh, đặc biệt vào
thời kỳ Hùng Vương. Suốt quá trình lập quốc và phát triển đất nước, người Việt
liên tục cải tiến ngành trồng lúa, nhằm thỏa mãn sức ép dân số tăng. Vào thế kỷ
thứ I, dân số của 3 quận Giao Chỉ, Cửu Chân và Nhật Nam có khoảng 1 triệu
người (theo Trần Hán Thư), Đầu thế kỷ 15, dân số đạt 3,300,100 người (theo
Dư Địa Chí của Nguyễn Trãi), Năm 1921, dân số Việt Nam là 30 triệu người;
năm 1980 là 54 triệu và hiện nay trên 80 triệu (FAO 2000).
Cùng với thời gian diện tích và năng suất lúa không ngừng tăng lên rõ
rệt, tổng diện tích lúa của cả nước từ 4,72 triệu ha năm 1970 tăng lên 7,67
triệu ha năm 2000 và giảm xuống còn 7,513,700 triệu ha năm 2010. Năng
suất không ngừng được nâng cao từ 21,5 tạ/ha (năm 1970) lên 53,221tạ/ha
(năm 2010). Tuy nhiên trong những năm gần đây do quá trình đô thị hóa,


24

24

công nghiệp hóa đã làm diện tích trồng lúa có xu hướng giảm, mặc dù sản
lượng vẫn tăng do việc ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất
làm tăng năng suất lúa. Bên cạnh việc tăng năng suất lúa, chúng ta cũng đã
chú trọng đến chất lượng của lúa gạo, những giống lúa cổ truyền như Tám
xoan. Dự, nếp cái Hoa vàng, nếp Hòa Bình, Nàng Nhen, Nàng thơm Chợ
Đào, đã được phục tráng và mở rộng trong sản xuất [14].
Nghề trồng lúa ở Việt Nam có từ lâu đời và gắn liền với sự phát triển
nông nghiệp của nước ta. Với những kinh nghiệm quí báu của ông cha ta để
lại và trí thông minh sáng tạo đã tiếp thu những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới
vào sản xuất làm cho nghề trồng lúa của Việt Nam không ngừng phát triển.
Nước ta từ một nước thiếu đói lương thực triền miên, bằng nội lực của mình

đã trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai thế giới.
Từ Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI nền sản xuất nông nghiệp của
nước ta chuyển từ kinh tế tập thể lấy Hợp tác xã nông nghiệp quản lý và điều
hành kế hoạch tập trung bao cấp, sang cơ chế lấy hộ gia đình là đơn vị kinh tế
tự chủ vì vậy đã khuyến khích người dân đầu tư về công sức tiền của cho việc
chuyển dịch cơ cấu sản xuất, thâm canh tăng vụ vì vậy sản lượng lúa của Việt
Nam không ngừng được tăng cao. Nước ta đã giải quyết cơ bản vấn đề thiếu
lương thực, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và còn xuất khẩu gạo đứng
thứ 2 thế giới (sau Thái Lan). Tuy nhiên trong vài năm trở lại đây diện tích
trồng lúa có xu hướng giảm dần nguyên nhân chủ yếu là do quá trình đô thị
hóa, công nghiệp hóa đã và đang làm cho diện tích đất nông nghiệp nói chung
và đất trồng lúa nói riêng giảm đáng kể. Nếu so sánh năm 2000 với 2010 thì
diện tích trồng lúa của nước ta giảm tới 152,600 ha (FAO STAT, 2012) [30].
Bảng 1.3: Sản xuất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ
1970, 1980, 1990 và 2000-2013
STT

Năm

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng
(tấn)


25

25

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

1970
1980
1990
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011

2012

4.724.400
5.600.200
6.042.800
7.666.300
7.492.700
7.504.300
7.452.200
7.445.300
7.329.200
7.324.800
7.207.400
7.400.200
7.437.200
7.513.700
7.655.439
7.753.162

21,534
20,798
31,815
42,432
42,853
45,903
46,387
48,553
48,891
48,943
49,869

52,336
52,372
53,221
55,383
56,314

10.173.523,0
11.647.296,0
19.225.168,2
32.529.644,2
32.108.467,3
34.446.988,3
34.568.520,1
36.149.165,1
35.833.191,7
35.849.768,6
35.942.583,1
38.729.686,7
38.950.103,8
39.988.662,8
42.398.345
43.661.569

(Nguồn: FAO STAT năm 2013) [30]
Sản xuất lương thực trong thời kỳ đổi mới của đất nước được Đảng ta
xác định là vấn đề quan trọng để đảm bảo nhu cầu cơ bản của nhân dân và ổn
định xã hội. Cần tập trung phát triển sản xuất lương thực ở những vùng và
tiểu vùng trọng điểm, phấn đấu tăng sản lượng lương thực bình quân đầu
người, nâng cao chất lượng sản xuất và chế biến lương thực đáp ứng nhu cầu
tiêu dùng, dự trữ và xuất khẩu (Chủ trương chính sách của Đảng Nhà nước về

tiếp tục đổi mới và phát triển nông nghiệp, nông thôn).
Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực và giữ vị trí là một trong những
nước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng đầu thế giới, một vấn đề đặt ra đó là cần
thâm canh tăng vụ, tập trung nguồn lực và trí lực cho việc nghiên cứu lai tạo
ra các giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiện
ngoại cảnh, ít sâu bệnh, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Nhằm
nâng cao cả về mặt giá trị xuất khẩu, cần tiếp tục thực hiện chiến lược phát
triển lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu lúa gạo trong những
năm tiếp theo.
1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa cạn ở Việt Nam
Lúa cạn ở Việt Nam được trồng tại 3 miền Bắc, Trung, Nam. Theo số
liệu thống kê năm 1987 diện tích gieo trồng lúa cạn của cả nước là 0,537 triệu