Tóm tắt luận án nghiên cứu đặc điểm nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn và một số biện pháp kỹ thuật canh tác lúa cạn địa phương tại vùng tây bắc việt nam

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN KHOA

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN QUAN
ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ
THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN ĐỊA PHƯƠNG TẠI VÙNG
TÂY BẮC VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 62 62 01 10

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2016


Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Văn Khoa, Đoàn Thị Thùy Linh, Nguyễn Quốc Trung,

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Phạm Văn Cường
2. TS. Nguyễn Thị Kim Thanh

Nguyễn Thị Kim Thanh và Phạm Văn Cường (2014). Nghiên
cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa cạn thu thập ở vùng Tây
Bắc Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Chuyên đề giống cây trồng, vật nuôi. (1). tr. 68-76.
2. Nguyễn Văn Khoa, Nguyễn Thị Thu Hiền, Đoàn Thị Thùy Linh,

Phản biện 1: GS.TS Hoàng Minh Tấn

Phạm Văn Cường và Nguyễn Thị Kim Thanh (2014). Đặc
điểm sinh lý liên quan đến tính chịu hạn của một số mẫu
giống lúa cạn vùng Tây Bắc. Tạp chí Khoa học và Phát triển.

Phản biện 2: PGS.TS. Lã Tuấn Nghĩa

8 (12). tr. 1213-1222.
3. Nguyễn Văn Khoa và Phạm Văn Cường (2015). Ảnh hưởng của
mật độ gieo trồng và mức phân đạm bón đến sinh trưởng và

Phản biện 3: TS. Nguyễn Văn Phú

năng suất của lúa cạn tại vùng Tây Bắc. Tạp chí Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn. (11). tr. 40-47.
4. Nguyễn Văn Khoa và Phạm Văn Cường (2015). Hiệu quả sử dụng

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học
viện, họp tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam

đạm của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. Tạp chí Khoa học và Phát
triển 8 (13). tr. 1333-1342.

Vào hồi ….. giờ…. phút, ngày…. tháng… năm 2016
Có thể tìm hiểu Luận án tại
- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam

25


tương đối trong lá cao khi gặp hạn, các đặc điểm này có tương quan
thuận cao với chất khô tích lũy khi hạn ở giai đoạn cây con (r Proline =
0,71; r HLNTĐ = 0,85). Khả năng duy trì hàm lượng diệp lục cao, phục
hồi quang hợp tốt sau hạn và sự tích lũy hàm lượng chất khô cao ở
giai đoạn trỗ và chín sáp có tương quan thuận với năng suất hạt khi
hạn (r SPAD chín sáp = 0,66; r Phqh hạn trỗ = 0.84; r CKTL chín sáp = 0,67).
4) Chọn lọc được 3 mẫu giống lúa cạn có đặc điểm tốt là
Khẩu Vặn Lón, Nếp Nương Tròn và Thóc Gie. Đây là các mẫu giống
lúa cạn có thời gian sinh trưởng ngắn (dưới 125 ngày), có khả năng
chịu hạn tốt, năng suất trong điều kiện đủ nước đạt từ 38,2 đến 48,5
tạ/ha và trong điều kiện nước trời đạt từ 35,1 đến 43,2 tạ/ha, tương
đương hoặc cao hơn so với giống đối chứng LC93-1.
5) Lượng nitơ hấp thu trong thân lá và trong hạt của giống
Nếp Nương Tròn lần lượt đạt 6,9 gN/kg thân lá và 13,8 gN/kg hạt,
thấp hơn giống LC93-1 (đạt 8,4 gN/kg thân lá và 13,8 gN/kg hạt).
Hiệu quả sử dụng đạm đến năng suất cao nhất đạt 39,2 mg hạt/mg N
trong điều kiện trồng trong chậu và đạt 15,3kg/ kg N trong điều kiện
đồng ruộng, tương đương so với giống LC93-1. Trong điều kiện canh
tác nhờ nước trời vùng Tây Bắc, sử dụng mức phân bón 80 kgN/ha
và mật độ 40 khóm/ m2 cho năng suất cao nhất ở giống Nếp Nương
Tròn (đạt 39,0 tạ/ha).
5.2. KIẾN NGHỊ
- Sử dụng vật liệu lúa cạn vùng Tây Bắc, các tính trạng về sự
phát triển của bộ rễ, tích lũy proline, khả năng phục hồi quang hợp,
tích lũy chất khô cho chọn giống lúa cạn.

- Sử dụng giống lúa cạn Nếp Nương Tròn để canh tác tại
vùng Tây Bắc với mức phân đạm bón từ 80 – 120 kgN/ ha và mật độ
cấy từ 30 – 40 khóm/ m2.

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng nhất của
loài người. Diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 163,2 triệu ha
trong đó 90% diện tích lúa là ở Châu Á (Maclean et al., 2013). Cùng
với lúa nước, lúa cạn chiếm một vị trí không nhỏ trong đời sống hàng
ngày, đặc biệt đối với nông dân vùng cao, vùng sâu. Diện tích lúa cạn
trên thế giới có khoảng 15 triệu ha, chiếm 14% tổng diện tích trồng
lúa (Maclean et al., 2013). Tại Việt Nam, lúa cạn có diện tích khoảng
0,5 triệu ha, trong đó vùng Tây Bắc có diện tích lúa cạn khoảng gần
60.000 ha. Năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc rất thấp, chỉ đạt từ 10
đến 15 tạ/ha. Tuy nhiên tại những vùng khô hạn, các giống lúa cải
tiến không thể trồng được nên lúa cạn vẫn là nguồn lương thực chính
cho người dân.
Năng suất lúa cạn thấp chủ yếu do thiếu giống, thiếu phân và
kỹ thuật canh tác chưa phù hợp. Các giống lúa cạn ở vùng Tây Bắc
rất đa dạng và phong phú, nhiều giống có khả năng chịu hạn khá tốt,
năng suất cao. Đây chính là nguồn gene rất quý có thể sử dụng để
chọn lọc các giống lúa cạn phục vụ sản xuất. Bên cạnh yếu tố giống,
kỹ thuật sản chưa phù hợp, đầu tư ít cũng là một nguyên nhân làm
cho năng suất lúa cạn thấp. Vì vậy việc nghiên cứu đưa ra biện pháp
kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất lúa cạn vùng Tây
Bắc cũng là một vấn đề cần quan tâm.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Thu thập, xác định đặc tính nông sinh học liên quan đến khả
năng chịu hạn của các giống lúa cạn và đề xuất một số biện pháp kỹ

thuật phù hợp với điều kiện canh tác nhờ nước trời tại vùng Tây Bắc
Việt Nam.

24

1


1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cưu

Ở các mức bón đạm khác nhau, mức bón 40 kg N/ha cho
hiệu quả sử dụng đạm cao nhất, đạt 13,5kg hạt/kgN. Hai công thức

Tập đoàn các mẫu giống lúa cạn thu thập tại vùng Tây Bắc
Việt Nam (Sơn La, Điện Biên, Lai Châu).
1.3.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá các giống lúa cạn địa phương tại 3 tỉnh
thuộc khu vực Tây Bắc gồm Sơn La, Điện Biên và Lai Châu.
- Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và đặc điểm sinh lý liên
quan đến tính chịu hạn của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. Bước đầu
nghiên cứu khả năng hấp thu, đồng hóa đạm và ảnh hưởng của mật
độ, mức phân đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa
cạn vùng Tây Bắc.
- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ năm 2012
đến năm 2015.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Thu thập và đánh giá được đặc điểm nông sinh học của 88
mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc phục vụ bảo tồn và chọn giống.
- Phát hiện được các đặc điểm nông học (số lượng, kích thước,

khả năng đâm xuyên của rễ mầm, khả năng đẻ nhánh), đặc điểm sinh
lý (tích lũy proline, hàm lượng diệp lục, khả năng quang hợp, phục
hồi quang hợp, tích lũy chất khô) liên quan đến tính chịu hạn và năng
suất của cây lúa cạn vùng Tây Bắc.
- Giới thiệu được 3 mẫu giống lúa cạn (Nếp Nương Tròn, Khẩu
Vặn Lón, Thóc Gie) là những mẫu giống chịu hạn tốt và có tiềm năng
năng suất cao trong điều kiện canh tác nhờ nước trời vùng Tây Bắc.
- Xác định được đặc điểm hấp thu, đồng hóa đạm và mật độ
gieo trồng thích hợp, cho năng suất cao đối với giống lúa cạn tại
vùng Tây Bắc.
2

N1M1 và N1M3 cho hiệu quả sử dụng đạm cao nhất, lần lượt đạt
14,8 kg hạt/kgN và 15,3 kg hạt/kgN (bảng 4.18).
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. KẾT LUẬN
1) Vùng Tây Bắc có 53,2 nghìn ha lúa cạn, chiếm 36,9%
diện tích tổng diện tích lúa toàn vùng, do điều kiện khó khăn về
nước, thiếu giống, thiếu phân bón và kỹ thuật chưa phù hợp nên năng
suất chỉ đạt từ 10,3 – 13,5 tạ/ha.
Trong tập đoàn 88 mẫu giống lúa cạn thu thập tại vùng Tây
Bắc, có 62 mẫu giống lúa nếp, 26 mẫu giống lúa tẻ. Hầu hết các
giống lúa cạn thu thập được có thời gian sinh trưởng trên 125 ngày
(chiếm 72,7%), chiều cao cây trên 125 cm (chiếm 88,6%) và khả
năng đẻ nhánh ít (< 5 nhánh/ khóm) (chiếm 90,9%). Ở mức độ tương
đồng di truyền 66%, tập đoàn 62 mẫu giống lúa nếp được phân thành
4 nhóm và 26 mẫu giống lúa tẻ được phân thành 3 nhóm. Đây là vật
liệu quý có thể sử dụng trong chọn tạo giống lúa cạn.
2) Các đặc điểm hình thái liên quan đến khả năng chịu hạn
tốt của cây lúa gồm: Chiều dài rễ, đường kính rễ và khối lượng rễ

lớn, khả năng đâm xuyên của rễ mầm tốt khi hạn, khả năng đẻ nhánh
tốt khi gặp hạn giai đoạn đẻ nhánh, tỷ lệ bông hữu hiệu và tỷ lệ hạt
chắc cao khi hạn giai đoạn trỗ bông. Trong đó chiều dài rễ, khối
lượng khô rễ có tương quan thuận chặt với chất khô tích lũy khi hạn
giai đoạn cây con (hệ số tương quan lần lượt lá: 0,70; 0,91). Tỷ lệ
bông hữu hiệu và tỷ lệ hạt chắc cũng có tương quan thuận chặt với
năng suất hạt khi hạn (hệ số tương quan lần lượt là: 0,78; 0,79).
3) Các đặc điểm sinh lý quan đến khả năng chịu hạn tốt của
cây lúa gồm: Khả năng tích lũy hàm lượng proline, hàm lượng nước
23


Mức bón đạm thấp (0 kg N/ha – 80 kg N/ha) khi tăng mật độ
từ M1 đến M3 thì năng suất chỉ tăng đến mật độ M2 và giảm ở mật
độ M3. Ở mức bón đạm cao (120 kg N/ha – 160 kg N/ha) khi tăng
mật độ làm giảm năng suất. Hai công thức M1N4 và M2N3 cho năng
suất cao nhất, lần lượt là 41,3 tạ/ha và 41,7 tạ/ha.
Bảng 4.18. Ảnh hưởng của mật độ và mức bón đạm năng suất và
hiệu quả của phân đạm
Mức
đạm

N0

N1

N2

N3

N4

Mật
độ

Bông/
m2

M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB

93,3

110,2
104,2
102,6
110,7
122,7
118,3
117,2
124,5
133,7
129,1
129,1
117,9
128,5
121,4
122,6
116,5
115,3
108,7
113,5

CV%
LSD0.05 N
LSD0.05 M
LSD0.05
(M*N)

Hạt
chắc/
bông

Tỷ lệ
chắc
(%)

P1000
hạt
(g)

103,3
101,0
93,7
99,3
111,3
107,0
103,7
107,3
111,7
105,7
97,5
105,0
112,7
104,7
95,2
104,2
109,0
101,3
94,7
101,7
2,9

68,7
68,9
66,9
68,2
71,8
70,9
69,9
70,9
75,3
73,9
70,2
73,1
79,7
70,5
67,5
72,6
79,3
68,6
63,6
70,5

34,4
34,5
34,2
34,4
34,5
34,4
34,6
34,5
34,4

34,5
34,5
34,5
34,4
34,4
34,4
34,4
34,5
34,2
34,5
34,4

Năng suất
(tạ/ha)
Lý
thuyết
33,2
38,4
33,4
35,0
42,5
45,2
42,4
43,4
47,8
48,8
43,4
46,7
45,7
46,3

39,8
43,9
43,8
39,9
35,5
39,7

4,0
2,6
5,0

Thực
thu
30,3
34,4
28,9
31,2
36,2
38,6
35,0
36,6
39,3
41,7
36,1
39,0
41,3
39,0
34,0
38,1
38,0

35,8
30,5
34,8
5,8
3,3
1,7
3,5

Hiệu quả
của đạm
đến năng
suất
(kg/kg)
0,0
14,8
10,5
15,3
13,5
11,3
9,1
9,0
9,8
9,2
3,8
4,3
5,8
4,8
0,9
1,0
2,2

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp những dẫn liệu khoa học về đặc điểm nông sinh
học và đặc điểm hình thái, sinh lý liên quan đến tính chịu hạn của cây
lúa cạn vùng Tây Bắc.
- Cung cấp thông tin về đặc điểm hấp thu và đồng hóa đạm của
giống lúa cạn vùng Tây Bắc.
- Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị về khoa học cho việc
nghiên cứu, giảng dạy và phát triển các giống lúa cạn có tiềm năng
năng suất cao trong các vùng có điều kiện sinh thái hạn.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Thu thập và đánh giá đặc điểm sinh học của 88 mẫu giống
lúa cạn vùng Tây Bắc phục vụ bảo tồn và sử dụng.
- Xác định được 3 mẫu giống lúa cạn có năng suất cao, chịu
hạn tốt, phù hợp với vùng Tây Bắc
- Xác định được lượng phân đạm bón và mật độ gieo trồng
thích hợp cho giống lúa Nếp Nương Tròn tại vùng Tây Bắc.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA CẠN TRÊN THẾ GIỚI VÀ
Ở VIỆT NAM
Lúa cạn tập trung chủ yếu ở Châu Á, Châu Mỹ La Tinh và
Châu Phi, năm 2013 diện tích lúa cạn trên toàn thế giới khoảng 15
triệu ha (Maclean et al., 2013). Tại Việt Nam có khoảng 0,5 triệu ha
là lúa cạn tập trung chủ yếu thuộc các tỉnh Trung du Miền Núi Phía
Bắc (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1995). Trong đó Tây Bắc có khoảng
gần 60 nghìn ha lúa cạn, chiếm gần 30% tổng diện tích trồng lúa.
Về năng suất, trong tất cả các hệ thống trồng lúa thì lúa cạn

Ghi chú: N: mức đạm bón, M: mật độ gieo trồng

là hệ thống có năng suất thấp nhất, trung bình chỉ đạt từ 1 – 1,5 tấn/

22

3


ha tùy khu vực (Maclean et al., 2013). Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng

Bảng 4.17. Ảnh hưởng của mật độ và phân đạm đến khả năng đẻ

việc thiếu giống, thiếu đạm và thiếu lân là các yếu tố chính làm giảm

nhánh, chỉ số SPAD và cường độ quang hợp

năng suất lúa cạn (Franzini et al., 2013; Babu, 2010).
2.2. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ CHỊU HẠN Ở CÂY LÚA CẠN

Mức
đạm

2.2.1. Đặc điểm hình thái, giải phẫu liên quan đến khả năng chịu
hạn của cây lúa
Bộ rễ lúa: Một hệ rễ ăn sâu cho phép lúa cạn hút được nhiều

N0

nước và cho năng suất cao hơn trong điều kiện hạn (Venuprasad et
al., 2002). Tỷ lệ khối lượng rễ trên khối lượng thân lá cao (Fukai

N1

and Cooper, 1995), khả năng đâm xuyên của rễ qua các vật cứng
cũng là yếu tố giúp cây lúa chịu hạn (Nhan et al. 2006). Kích thước
rễ to và dài với mạch xylem lớn có khả năng chiết xuất nước trong

N2

các lớp đất sâu (Bernier et al., 2008). Lớp vỏ rễ dày hơn, mạch dẫn
lớn hơn, nhu mô liên kết chặt chẽ và khoảng gian bào ít hơn cũng
giúp cây lúa hút nước tốt hơn (Singh et al., 2013).

N3

Đặc điểm thân, lá: Hầu hết các giống lúa cạn thường có thân
to và dày, bị già cỗi nhanh chóng khi lúa chín. Lúa cạn thường đẻ
nhánh ít hơn so với lúa nước (Bernier et al., 2008). Khả năng cuốn lá
khi bị hạn là một đặc điểm giúp cây lúa giảm bớt sự thoát nước khi
hạn (Fischer et al., 2003). Lớp biểu bì dày giúp giữ sức trương của lá
trong thời gian dài hơn khi bị hạn (Bernier et al., 2008).
2.2.2. Đặc điểm sinh lý liên quan đến khả năng chịu hạn ở cây lúa
Khi tiếp xúc với hạn, hoạt động tổng hợp các chất của bộ gen

N4

Mật
độ
M1
M2

M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB
M1
M2
M3
TB

CV%
LSD0.05 N
LSD0.05 M
LSD0.05 (M*N)

Số
nhánh/
m2
184,0
220,0
241,7

215,2
207,3
239,7
249,0
232,0
224,3
251,3
259,7
245,1
229,3
256,0
262,7
249,3
236,3
263,3
266,3
255,3
4,4
10,5
2,6
5,7

Tỷ lệ
bông hữu
hiệu
(%)
50,7
50,1
50,4
50,4

53,4
51,2
52,3
52,3
55,5
53,2
54,4
54,4
51,4
50,2
50,8
50,8
49,3
43,8
46,6
46,6

Chỉ số
SPAD

Cường độ
quang hợp
(µmol CO2 /m2 lá/s)

36,4
35,7
32,1
34,7
37,4
36,4

34,0
35,9
39,4
39,8
38,6
39,3
41,5
41,8
40,3
41,2
39,1
38,1
37,3
38,2
2,7
1,5
0,8
1,7

16,2
15,8
14,9
15,6
18,1
17,5
17,9
17,8
19,0
18,3
17,8

18,4
21,8
20,2
19,9
20,6
22,1
20,6
18,2
20,3
8,2
1,4
1,3
2,6

Ghi chú: N: mức đạm bón, M: mật độ gieo trồng

(Bernier et al.,2008), tiềm năng nước trong lá (Jongdee et al., 2006),

Ở tất cả các mức đạm từ N0 đến N4, khi tăng mật độ từ 30 50 khóm/m2 (M1-M3), nhìn chung chỉ có số nhánh/m2 tăng còn tỷ lệ
bông hữu hiệu, cường độ quang hợp đều có xu hướng giảm, thể hiện
rõ rệt nhất ở mức đạm cao N3 và N4. Điều này cho thấy khi tăng mật
độ sẽ làm tăng số nhánh/m2 nhưng lại làm giảm số bông hữu hiệu/m2,
giảm sinh trưởng, quang hợp, đặc biệt khi bón nhiều phân đạm.

4

21

được thấy tăng lên 10% (Hazen et al., 2005). Các protein phản ứng
tốt với hạn như phytochrome P450, protein sốc nhiệt, và kinase được

tổng hợp nhiều (Reddy et al., 2002; Bernier et al., 2008).
Điều khiển đóng khí khổng sớm khí bắt đầu thời kỳ thiếu nước


Bảng 4.16. Hiệu quả sử dụng phân bón đối với lúa cạn
Mức
phân

Giống

NNTr
N0
LC93-1
TB
NNTr
N1
LC93-1
TB
NNTr
LC93-1
N2
TB
NNTr
N3
LC93-1
TB
NNTr
N4
LC93-1
TB

TB giống NNTr
TB giống LC93-1
CV%
LSD.05G
LSD.05P
LSD.05G*P

NUE
(mg/mg)
67,5
66,8
67,2
49,8
47,2
48,5
37,7
36,9
37,3
31,2
29,7
30,5
46,6
45,1
8.6
4,65
6,57
9,29

AE
(mg/mg)

39,2
45,2
42,2
35,4
36,1
35,7
28,2
29,6
28,9
24,0
24,2
24,1
31,7
33,7
9.5
4,74
6,70
4,47

PE
(mg/mg)
111,4
94,9
103,2
106,0
98,8
102,4
102,7
87,9
95,3

104,0
82,0
93,0
106,0
90,9
7.2
9,67
13,68
19,34

UE
(mg/mg)
111,4
100,2
105,8
93,6
77,5
85,6
87,2
70,1
78,6
70,7
66,2
68,4
90,7
78,5
8.2
11,25
15,91
22,50

sử dụng nước hiệu quả (WUE) (Fischer et al., 2003) được coi là các
cơ chế giúp cây lúa chịu hạn. Sự tích lũy tinh bột, đặc biệt là tích lũy
proline làm tăng cường khả năng hút nước của lúa khi hạn (Pirdashti
et al., 2009; Singh et al., 2013).
Các phản ứng đặc trưng của cây lúa trước hạn có liên quan đến
axit absisic (ABA), GA, Axit salicylic, cytokinin và ethylene
(Bernier et al., 2008). Phục hồi quang hợp được cho là rất quan trọng
với sự thích nghi với điều kiện hạn (Chaves et al., 2009; Pham Van
Cuong, 2009; Pham Van Cuong et al., 2014).
2.3. NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN
2.3.1. Sử dụng phân bón ở lúa cạn
Đạm được báo cáo là có tác động mạnh nhất đến việc làm tăng
chiều dài rễ, diện tích bề mặt rễ, khối lượng khô của rễ, và làm tăng
năng suất lúa cạn (Fageria et al 2014; Tranet al. 2015). Việc kết hợp
sử dụng phân đạm và các loại phân khác như lân, kali, silic hay vôi
đều cho hiệu quả cao hơn việc sử dụng riêng rẽ phân đạm (Abbas et
al., 2010). Tại Việt Nam. Nguyễn Hữu Hồng và cs. (2012) cho biết
sử dụng 70N + 50P2O5 + 50K2O cho 1 ha sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao
nhất. Ở Tây Nguyên, lượng phân bón thích hợp cho sản xuất lúa cạn

4.3.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng và nồng độ phân đạm bón

là 60-100N + 60-80P2O5 + 30K2O (Đào Minh Sô, 2011).

đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc

2.4.3. Các ký thuật canh tác khác ở cây lúa cạn

* Khả năng đẻ nhánh, chỉ số SPAD và cường độ quang

hợp của giống lúa cạn Nếp nương tròn.

Lúa cạn được khuyến cáo là nên được gieo với mật độ cao hơn
so với lúa nước do đẻ nhánh kém và tỷ lệ chết cao khi gặp hạn. Lúa

Khi tăng mức đạm bón từ 0 kg N/ha – 80 kg N/ha, các chỉ

cạn thường được luân và xen canh với một số cây trồng khác như lạc,

tiêu sinh trưởng của giống Nếp nương tròn đều tăng (bảng 4.17). Khi

đậu đỗ và cả cây công nghiệp (Oikeh et al., 2012). Tại Việt Nam, lúa

tăng mức đạm bón từ 80 kg N/ha – 160 kg N/ha, số nhánh đẻ tiếp tục

cạn được khuyến cáo trồng ở mật độ 40 – 50 khóm/m2 (Nguyễn Hữu

tăng nhưng chỉ số SPAD và cường độ quang hợp đạt cao nhất ở mức

Hồng và cs., 2012b). Việc áp dụng biện pháp luân canh lúa cạn với

bón 120kgN/ha. Tuy nhiên tỷ lệ bông hữu hiệu lại giảm.

cây đậu xanh mang lại hiệu quả cao nhất (Đào Minh Sô và cs., 2011).

20

5

PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Vật liệu nghiên cứu là tập đoàn gồm 88 mẫu giống lúa cạn thu
thập tại vùng Tây Bắc Việt Nam, giống đối chứng là giống lúa cạn
LC93-1, là giống được công nhận Quốc gia năm 2004.
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.4.1. Nội dung 1
Tình hình sản xuất và đặc điểm sinh học của các mẫu giống
lúa cạn thu thập tại vùng Tây Bắc
3.4.2. Nội dung 2
Nghiên cứu các đặc điểm nông học và sinh lý liên quan đến
khả năng chịu hạn của một số giống lúa cạn vùng Tây Bắc
3.4.3. Nội dung 3
Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất
lúa cạn vùng Tây Bắc
3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Thí nghiệm 1: Đánh giá đặc điểm hình thái, nông học của các mẫu
giống lúa cạn vùng Tây Bắc.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu tuần tự không nhắc lại
trong điều kiện nước trời. Theo dõi các đặc điểm nông sinh học của
các mẫu giống.
- Thí nghiệm 2: Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn mẫu giống
lúa cạn vùng Tây Bắc bằng chỉ thị phân tử SSR
ADN lá non được tách chiết theo phương pháp CTAB của
Doyle et al. (1987). Các phản ứng PCR được thực hiện với 33 chỉ thị
SSR. Hệ số tương đồng di truyền, hệ số đa dạng gen được tính theo
công thức của (Nei, 1973).
- Thí nghiệm 3: Nghiên cứu khả năng đâm xuyên của rễ mầm
Thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp của Nhan et al.
(2006). Đánh giá số lượng và tỷ lệ rễ mầm đâm xuyên qua 1, 2 và 3

lớp sáp có độ cứng 0,5Mpa, 1Mpa và 1,5Mpa.
6

này khẳng định, năng suất hạt của giống Nếp Nương Tròn không
thua giống cải tiến LC93-1 ở trong tất cả các mức phân (bảng 4.15).
Bảng 4.15. Ảnh hưởng của phân đạm đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất lúa cạn
Mức
Giống
phân
NNTr
N0 LC93-1
TB
NNTr
N1 LC93-1
TB
NNTr
N2 LC93-1
TB
NNTr
N3 LC93-1
TB
NNTr
N4 LC93-1
TB
TB NNTr
TB LC93-1
CV%
LSD.05G
LSD.05P

LSD.05G*P

Tỷ lệ Khối
%
Số bông/ Số hạt/
Năng
Hệ số
hạt lượng
tăng
khóm bông
suất hạt
kinh
chắc 1000
năng
(bông) (hạt)
(g/chậu)
tế
(%) hạt(g)
suất
2,6
85,7 72,9
34,7
5,8
0,42
1,9
97,7 86,0
26,5
4,4
0,33
2,2

91,7 79,4
30,6
5,1
0,38
5,2
121,7 80,3
34,7
13,5
234,4 0,38
5,2
128,7 86,7
26,8
13,4
301,5 0,40
5,2
125,2 83,5
30,8
13,4
267,9 0,39
6,3
143,3 78,2
35,1
19,9
346,0 0,39
6,8
142,0 82,7
26,7
18,9
425,7 0,42
6,6

142,7 80,5
30,9
19,4
385,9 0,41
7,6
166,3 80,3
34,7
22,6
393,0 0,34
8,4
156,0 75,9
26,6
22,1
499,3 0,40
8,0
161,2 78,1
30,6
22,4
446,2 0,37
8,7
175,0 76,2
34,2
25,0
433,5 0,35
9,6
170,3 80,6
26,1
23,8
536,2 0,36
9,2

172,7 78,4
30,2
24,4
484,8 0,36
6,1
138,4 77,6
34,7
17,4
351,7 0,38
6,4
138,9 82,4
26,5
16,5
440,7 0,38
7,30
8,70
9,0
0,63
9,23
1,79
1,00
14,59
2,83
1,42
20,64
4,01

Hiệu suất sử dụng nitơ tạo năng suất (NUE), hiệu suất nông
học (AE), hiệu suất sinh lý (PE) và hiệu quả sử dụng đạm (UE) ở cả
hai giống đều giảm rõ rệt khi tăng mức bón đạm. NUE, PE, UE của

giống Nếp Nương Tròn cao hơn giống đối chứng, nhưng AE thấp
hơn đối chứng nhưng đều không có ý nghĩa ở mức α = 0,05 (bảng
4.16).

19


Trong điều kiện nước trời, giống Nếp Nương Tròn có năng
suất cao hơn có ý nghĩa so với giống đối chứng và tất cả các giống
còn lại. Hai giống Khẩu Vặn Lón và Thóc Gie cũng có năng suất
tương đương với giống đối chứng (bảng 4.14).
Bảng 4.14. Năng suất của các giống lúa trong điều kiện đủ nước
và nước trời

4.3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN
VÙNG TÂY BẮC
4.3.1. Hiệu quả sử dụng phân đạm của lúa cạn vùng Tây Bắc
Ở cả hai giống, năng suất hạt đều đạt cao nhất ở mức phân
đạm N4, và thấp nhất ở mức N0. Tuy nhiên không có sự khác biệt rõ
rệt về năng suất hạt giữa hai mức phân N3 và N4. Năng suất hạt tăng
từ 234,4% đến 536,2% ở các công thưc bón phân đạm (N1, N2, N3,
N4) so với công thức không bón phân đạm N0, kết quả này cũng
tương đương với kết quả nghiên cứu của Fageria et al. (2010). Không
có sự khác biệt rõ rệt về năng suất giữa hai giống thí nghiệm. Điều

- Thí nghiệm 4: Đánh giá khả năng chịu hạn giai đoạn cây con 3 lá
Các mẫu giống lúa được gieo trên cát sạch, đến khi cây đạt
2,5 lá thì tiến hành giữ hạn trong 7 ngày. Xác định chiều cao cây;
khối lượng tươi của rễ, thân, lá; khối lượng khô rễ, thân, lá. Xác định
tổng chiều dài rễ bằng máy Scan rễ cây EPSON PERFECTION.

- Thí nghiệm 5: Đánh giá đặc điểm nông sinh học liên quan đến khả
năng chịu hạn giai đoạn đẻ nhánh và trỗ bông
Thí nghiệm được bố trí trong chậu theo kiểu khối ngẫu nhiên
hoàn chỉnh, nhắc lại 3 lần với 2 công thức gồm: gây hạn giai đoạn đẻ
nhánh, gây hạn giai đoạn trỗ. Ở 3 thời điểm: Trước khi gây hạn, hạn
và phục hồi 4 ngày theo dõi các chỉ tiêu: Cường độ quang hợp
(CĐQH), cường độ thoát hơi nước (CĐTN) và năng suất thực thu.
- Thí nghiệm 6: Đánh giá khả sinh trưởng và năng suất trong điều
kiện nước trời và điều kiện có tưới
Thí nghiệm được bố trí trên đất cạn trong hai điều kiện là có
tưới nước đủ ẩm và không tưới (nước trời). Trong mỗi điều kiện, thí
nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần lặp
lại. Xác định các chỉ tiêu nông học, chịu hạn của cây lúa.
- Thí nghiệm 7: Nghiên cứu đặc điểm sử dụng đạm của giống lúa
cạn vùng Tây Bắc
Thí nghiệm được bố trí trong chậu với 5 mức đạm bón gồm: 0
mg (N0), 200 mg (N1), 400 mg (N2), 600 mg (N3) và 800 mg/ chậu
(N4). Theo dõi các chỉ tiêu nông học, hiệu suất sử dụng đạm theo
phương pháp của Fageria et al. (2010).
- Thí nghiệm 8: Nghiên cứu ảnh hưởng của mức phân đạm bón và
mật độ gieo trồng đến sinh trưởng và năng suất của lúa cạn
Thí nghiệm được bố trí trong điều kiện đất cạn, không tưới với
3 mật độ gieo gồm: 30 khóm/m2 (M1), 40 khóm/m2 (M2), 50 khóm/m2
(M3) và 5 mức phân đạm gồm: 0 kg/ha (N0), 40 kg/ha (N1), 80
kg/ha (N2), 120 kg/ha (N3), 160 kg/ha (N4). Nền phân bón cho 1 ha
là 60 kg P2O5 + 60 kg K2O. Xác định chỉ số SPAD, cường độ quang
hợp các chỉ tiêu năng suất và hiệu quả sử dụng đạm.

18

7

Năng suất lý thuyết
Năng suất thực thu
(tạ/ ha)
(tấn/ ha)
Stt
Tên giống
Đủ Nước
%
Đủ
Nước
%
nước trời
giảm nước
trời
giảm
1 Brăng
47,5
29,3
38,4
41,4
28,7
30,7
2 Khẩu Vặn Lón
60,3
46,6
22,7
43,3
37,7

12,9
3 Khẩu Máy Lay
50,0
35,3
29,3
39,1
31,1
20,5
4 Nếp Dâu
53,0
38,5
27,3
42,4
31,9
24,9
5 Nếp Nương Tròn 61,8
50,4
18,4
48,5
43,2
11,0
6 Lai Đỏ
48,6
33,8
30,4
35,2
27,4
22,3
7 Thóc Gie
52,2

42,0
19,7
38,2
35,1
8,2
8 Tẻ Dao 2
52,5
25,9
50,6
41,3
21,1
49,0
9 Tẻ Đỏ 1
43,9
31,8
27,5
39,3
28,1
28,4
10 Tẻ Thái Lan
42,6
34,8
18,3
34,4
28,5
17,3
11 LC93-1 (ĐC)
68,6
40,7
40,6

52,4
36,2
30,9
TB
52,8
37,2
29,6 41,4
31,7
23,4
CV
6,6
LSD0.05 G
2,8
LSD0.05 CT
1,2
LSD0.05 G*CT
3,9


PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA
CÁC MẪU GIỐNG LÚA CẠN THU THẬP TẠI VÙNG TÂY BẮC
4.1.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa cạn vùng Tây Bắc
Diện tich lúa cạn của vùng Tây Bắc có xu hướng giảm diện
tích, tuy nhiên vẫn chiếm 36,9% diện tích trồng lúa. Tuy nhiên năng
suất và sản lượng rất thấp (bảng 4.1).
Bảng 4.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa cạn

Năm
2010

2011
2012
2013
2014

so tổng diện tích lúa vùng Tây Bắc
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
( nghìn ha)
(tạ/ha)
(nghìn tấn)
lúa
% so với
lúa
% so với
lúa
% so với
cạn
TDT lúa
cạn
NSTB
cạn
TSL lúa
61,5
45,6
12,6
37,9
77,3
17,3

60,9
45,2
13,1
38,2
79,6
17,3
60,9
44,3
12,9
37,0
78,6
16,4
56,4
41,4
12,8
36,1
72,2
14,9
53,1
36,9
12,3
33,8
65,3
12,5

4.1.2. Đặc điểm hình thái, nông học và đa dạng di truyền tập
đoàn các mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc
4.1.2.1. Phân nhóm theo đặc điểm hình thái, nông học
Bảng 4.2. Phân nhóm các theo thời gian sinh trưởng
Stt

1
2
3
4

Phân loại tính trạng
Nhóm chín cực sớm
A0 (dưới 90 ngày)
Nhóm chín sớm A1
(từ 91 – 115 ngày)
Nhóm chín sớm A2
(từ 116 – 125 ngày)
Nhóm Trung mùa B
(trên 125 ngày)

Tổng

Số mẫu
Nếp

Tẻ

0

0

0

0,0

0,0

0,0

1

0

1

1,1

0,0

3,8

23

17

6

26,2

27,4

23,1

64

45

19

72,7

72,6

73,1

8

Tỷ lệ mẫu (%)
Tổng Nếp Tẻ

Chỉ số diện tích lá (LAI) trong điều kiện đủ nước luôn cao
hơn có ý nghĩa so với trong điều kiện nước trời ở cả giai đoạn đẻ
nhánh, trỗ bông và chín sáp. Trong điều kiện đủ nước, giống đối
chứng luôn có LAI cao, nhưng trong điều kiện nước trời, các giống
Khẩu Vặn Lón, Nếp Nương Tròn, Thóc Gie và Tẻ Đỏ 1 đều có LAI
cao hơn đối chứng có ý nghĩa. Điều này cho thấy trong điều kiện
nước trời, các giống này tỏ ra thích nghi và duy trì, phát triển bộ lá
xanh tốt hơn giống đối chứng và các giống còn lại (bảng 4.12).
Ở cả ba giai đoạn sinh trưởng là đẻ nhánh, trỗ và chín sáp,
chất khô tích lũy của các giống lúa trong điều kiện đủ ẩm cao hơn rõ
rệt so với điều kiện nước trời. Kết quả bảng 4.13 cho thấy trong điều
kiện nước trời, bốn giống là Khẩu Vặn Lón, Nếp Nương Tròn, Thóc
Gie và Tẻ Đỏ 1 có khối lượng chất khô tích lũy được ở giai đoạn chín
sáp cao hơn có ý nghĩa so với giống đối chứng, chứng tỏ chúng vận
chuyển chất khô tốt hơn trong điều kiện nước trời.

Bảng 4.13. Khả năng tích lũy chất khô các giai đoạn sinh trưởng
của các giống lúa trong điều kiện đủ nước và nước trời (g/m2)
Đẻ nhánh
Đủ Nước
nước trời
1 Brăng
650,0 380,0
2 Khẩu Vặn Lón
585,7 431,3
3 Khẩu Máy Lay
643,3 355,3
4 Nếp Dâu
620,0 404,7
5 Nếp Nương Tròn 625,0 454,7
6 Lai Đỏ
702,7 454,3
7 Thóc Gie
641,7 357,0
8 Tẻ Dao 2
731,3 462,7
9 Tẻ Đỏ 1
704,7 447,7
10 Tẻ Thái Lan
677,7 405,0
11 LC93-1 (ĐC)
633,0 540,0
TB
655.9 426,6
CV
1,4

LSD0.05 G
9,0
LSD0.05 CT
3,8
LSD0.05 G*CT
12,7
St
t

Tên giống

17

Trỗ
Đủ
Nước
nước
trời
1056,0 830,0
1310,7 1055,0
980,7 794,3
1140,0 976,0
1250,0 904,3
1309,0 1062,7
1055,3 919,7
1415,0 976,0
1235,0 1056,3
995,7 785,7
966,0 755,3
1155,8 919,58

1,4
16,9
7,2
23,9

Chín sáp
Đủ
Nước
nước
trời
1157,3 1036,3
1459,3 1230,0
1143,0 985,0
1293,3 996,0
1425,0 1297,7
1224,7 1030,0
1280,7 1237,0
1482,7 1042,3
1315,0 1218,0
1119,3 1048,3
1496,3 1134,7
1308,8 1114,1
1,5
20,9
8,9
29,7


Hạn ở giai đoạn đẻ nhánh làm giảm mạnh nhất đến số
bông/khóm, trong khi hạn giai đoạn trỗ ảnh hưởng nhiều nhất đến tỷ

lệ hạt chắc. Các mẫu giống lúa có khả năng phục hồi về cường độ
quang hợp sau hạn tốt nhất là những giống có năng suất cá thể cao
nhất cả khi bị hạn giai đoạn đẻ nhánh và giai đoạn trỗ gồm: Khẩu
Vặn Lón, Nếp Nương Tròn, Thóc Gie và Tẻ đỏ (bảng 4.10 và bảng
4.11). Có sự tương quan thuận chặt giữa cường độ quang hợp
(CĐQH) khi phục hồi sau hạn với năng suất cá thể trong cả hai giai
đoạn đẻ nhánh (không có dữ liệu trong bảng). Như vậy việc phục hồi
về khả năng quang hợp sau hạn là một đặc điểm quan trọng liên quan
đến khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn.
4.2.4. Đánh giá khả năng khả năng sinh trưởng, phát triển và
chịu hạn trong điều kiện nước trời và điều kiện có tưới
Bảng 4.12. Chỉ số diện tích lá qua các giai đoạn sinh trưởng của các

Lúa cạn vùng Tây Bắc chủ yếu là lúa nếp dài ngày và cao
cây, hầu hết có khả năng đẻ nhánh kém. Đa số là các giống cao cây,
có chiều cao trên 125 cm (chiếm 88,6%) (bảng 4.2 và bảng 4.3)
Bảng 4.3. Phân nhóm theo chiều cao và số nhánh hữu hiệu
Stt

Đẻ nhánh
Tên giống

Đủ
nước
3,8

Nước
trời
2,1

Trỗ
Đủ
nước
4,5

Đủ
nước
3,2

Nước
trời
2,0

1

Brăng

2

Khẩu Vặn Lón

3,2

2,5

5,1

4,3

3,8

2,6

3

Khẩu Máy Lay

2,8

1,6

4,3

3,2

3,1

1,9

Nếp Dâu

3,5

2,1

4,3

3,6

3,3

2,1

3,6

3,2

4,8

4,2

4,2

3,1

4
5

Nếp Nương Tròn

6

Lai Đỏ

3,8

2,3

4,2

3,3

3,1

2,3

7

Thóc Gie

3,1

2,6

3,9

3,9

3,7

2,5

8

Tẻ Dao 2

4,2

2,7

4,9

3,7

4,1

2,2

9

Tẻ Đỏ 1

4,3

3,3

4,3

3,9

3,2

2,9

10

Tẻ Thái Lan

3,6

2,2

4,5

3,5

3,3

2,1

11

LC93-1 (ĐC)
TB

4,3
3.7

2,8
2,5

5,2
4,6

3,6
3,7

4,1
3,6

2,1
2,3

CV%
LSD0.05 G
LSD0.05 CT
LSD0.05 G*CT

5,3
0,2
0,8
0,3

3,6
0,2
0,7
0,2

16

5,1
0,2
0,7
0,2

Tỷ lệ mẫu giống (%)
Tổng Nếp
Tẻ

0

10
78

0
6
56

0
4
22

0,0
11,4
88,6

0,0
9,7
90,3

0,0
15,4
84,6

80
8
0

58
4
0

22
4
0

90,9
9,1
0,0

93,6
6,4
0,0

84,6
15,4
0,0

4.1.2.2. Năng suất các mẫu giống lúa cạn thu thập được
Năng suất trung bình của các mẫu giống khá thấp dao động

Chín sáp

Nước
trời
3,6

Số mẫu giống
Tổng Nếp Tẻ

Chiều cao cây

1 Bán lùn (< 90 cm)
2 Trung bình (90-125 cm)
3 Cao (> 125 cm)
Số nhánh hữu hiệu
1 Ít (< 5 nhánh)
2 Trung bình (5-8 nhánh)
3 Nhiều (> 8 nhánh)

giống lúa trong điều kiện đủ nước và nước trời (m2lá/ m2 đất)
Stt

Phân loại tính trạng

từ 520 kg/ha đến 3450 kg/ha, trong đó 67% các mẫu giống có năng
suất dưới 2000 kg/ha. (bảng 4.4).
Bảng 4.4. Năng suất và khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa
Số mẫu giống
Phân loại tính trạng
Stt
Tổng Nếp Tẻ
Năng suất thực thu (kg/ha)
1
2
3
4

Dưới 1000 kg/ha
Từ 1000-1999 kg/ha
Từ 2000-3000 kg/ha
Trên 3000 kg/ha

13
46
26
3

9
36
16
1

4
10
10
2

Tỷ lệ % giống
Tổng Nếp
Tẻ
14,8
52,3
29,5
3,4

14,5
58,1
25,8
1,6

15,4

38,5
38,5
7,7

4.1.2.3. Đa dạng di truyền các mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc
Mức độ đa dạng di truyền của lúa cạn vùng Tây Bắc là khá
cao, thể hiện ở giá trị PIC trung bình đạt 0,56 với 62 mẫu giống lúa
nếp, đạt 0,49 với 26 mẫu giống lúa tẻ (hình 4.1). Ở độ tương đồng
66%, 62 mẫu giống lúa tẻ phân thành 4 nhóm và 26 mẫu giống lúa tẻ
phân thành 3 nhóm (hình 4.2).
9


Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất:
Bảng 4.10. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể
của các giống lúa trong điều kiện gây hạn giai đoạn đẻ nhánh

(A)

(B)

Hình 4.1. Giá trị PIC của lúa nếp (A) và mẫu lúa tẻ (B)

Tên giống
Brăng
Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu

B/C

3,3
4,3*
3,0
3,0

H/B
158,3
167,3
144,0
149,7

Nếp Nương Tròn

4,7*

159,7

86,6*

34,5*

22,4*

Lai Đỏ

3,3
4,3*
3,3
4,3*
3,7

3,3
3,7
1,0
15,4

158,0
163,7
176,3
191,7
181,0
207,7
168,8
11,3
3,9

72,3
79,3
82,1*
87,7*
86,3*
76,4
80,9
5,8
4,2

33,9*
37,4*
32,1*
25,2
31,2*

26,1
32,8
2,1
3,6

12,8
21,0*
15,4
18,4*
16,5
13,7

Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
TB
LSD0.05
CV%

TLC (%)
80,6
84,2*
80,3
75,8

KL1000 (g) NSCT (g/cây)
34,0*
14,3

37,2*
22,8*
32,6*
11,7
36,9*
12,3

16,4
3,7
13,0

Bảng 4.11. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể
của các giống lúa trong điều kiện gây hạn giai đoạn trỗ bông

A

B

Hình 4.2. Phân nhóm theo phân tích tương đồng di truyền của 62
mẫu giống lúa nếp (A) và 26 mẫu giống lúa tẻ (B)
4.1.3. Kết quả lựa chọn các mẫu giống lúa cạn triển vọng
Dựa vào các đặc điểm hình thái, sự khác nhau về mặt di
truyền, đặc điểm năng suất, khả năng chịu hạn và đặc biệt là thời gian
sinh trưởng ngắn để làm căn cứ chọn lọc. Kết quả lựa chọn được 10

Tên giống
Brăng
Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu

Nếp Nương Tròn
Lai Đỏ
Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
TB
LSD0.05
CV%

B/C
4,3
5,3
4,3
4,3
5,0
4,0
5,7
4,0
5,0
4,3
5,3
4,7
0,9
11,9

H/B
158,0
169,7

146,7
155,7
158,7
166,3
171,7
162,7
198,3
172,7
212,7
170,3
10,3

TLC (%) KL1000 (g) NSCT (g/cây)
67,0*
33,3*
15,3
59,6*
36,7*
19,7*
52,0
32,0*
11,5
54,5*
36,0*
13,3
74,8*
34,0*
20,5*
51,2
33,6*

11,4
56,3*
36,8*
20,2*
64,9*
31,3*
13,3
69,2*
25,0
17,3*
61,2*
31,8*
14,5
47,8
26,0
14,1
59,9
32,4
15,2
4,9
1,7
3,2

3,6

4,9

3,1

12,9

mẫu giống có triển vọng nhất để tiếp tục đánh giá các đặc điểm hình thái,
sinh lý liên quan đến tính chịu hạn và năng suất ở các nghiên cứu tiếp theo.
Đặc điểm cơ bản của 10 giống lựa chọn được thể hiện trong bảng 4.5.

Ghi chú: B/C: Số bông/ cây; H/B: Số hạt/ bông; TLC: Tỷ lệ hạt chắc/ bông; P1000: Khối
lượng 1000 hạt; NSCT: Năng suất cá thể; *: Giống cao hơn đối chứng ở mức ý nghĩa α =0.05

10

15


phục hồi sau hạn. Hầu hết các mẫu giống lúa cạn đều phục hồi về chỉ
số SPAD tốt hơn đối chứng.
HSSDN(µmol CO2/ mmol H 2O)

3.5

Stt

Tên giống

A

3
2.5
2
1.5
1

0.5
0
G1

G2

G3

G4

Trước hạn

G5

G6

Hạn

G7

G8

G9

G10

ĐC

Phục hồi

3.5

HSSDN(µmol CO2/ mmol H2O

Bảng 4.5. Đặc điểm một số mẫu giống lúa cạn có triển vọng

B

3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
G1

G2

G3

G4

Trước hạn

G5
Hạn

G6

G7

G8

G9

G10

ĐC

Phục hồi

Hình 4.4. Hiệu quả sử dụng nước của các giống lúa cạn
Bảng 4.9. Chỉ số SPAD các giống lúa khi gây hạn ở các giai đoạn
khác nhau
Tên giống
Brăng
Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu
Nếp Nương Tròn
Lai Đỏ
Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
TB
LSD0,05
CV%

Hạn giai đoạn đẻ nhánh
Trước
Phục
Hạn
hạn
hồi
37,9
32,2
34,4
38,6
34,8
35,8
37,7
32,1
34,1
37,3
30,9
33,6
39,4
35,0
36,0
37,5
28,8
33,3
38,9
31,5
35,3
36,4
27,0

31,4
39,4
33,6
35,9
38,4
32,7
33,9
41,5
34,7
35,6
38,5
32,1
34,5
1,5
2,1
1,7
2,2
3,9
2,9

Hạn giai đoạn trỗ
Trước
Phục
Hạn
hạn
hồi
38,7
34,0
34,8
39,9

35,8* 36,9*
38,5
33,8
35,3
38,1
33,7
35,2
40,6
35,0
36,7*
37,5
31,9
34,4
40,3
33,4
34,9
37,4
30,4
32,6
40,1
33,6
35,5
39,0
31,5
33,8
42,2
33,8
34,6
39,3
33,4

35,0
1,7
2,5
1,5
2,7
4,1
2,5

1 Brăng
2 Khẩu Vặn Lón
3 Khẩu Máy Lay
4 Nếp Dâu
5 Nếp Nương Tròn
6 Lai Đỏ
7 Thóc Gie
8 Tẻ Dao 2
9 Tẻ Đỏ 1
10 Tẻ Thái Lan

TGST
(Ngày)

CCC
(Cm)

123
118
125
120
116

115
121
124
119
125

127,4
136,5
143,6
126,2
137,4
134,5
135,4
140,9
142,5
141,5

SBHH/ Dài
khóm bông
(Bông) (Cm)

3,8
3,2
2,6
2,7
3,3
3,1
3,7
3,3
4,0

3,2

29,6
27,5
28,6
30,4
26,5
29,0
27,6
29,4
26,4
30,5

KL
Phục
NSTT
1000
hồi hạn
(Kg/ha)
(g)
(Điểm)

36,4
37,8
32,8
37,8
34,9
35,7
37,8
30,1

24,2
31,6

2860
2630
2970
2670
3450
2560
2860
3130
3120
2520

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

4.2. ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ
NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN ƯU TÚ
4.2.1. Đánh giá khả năng đâm xuyên của rễ mầm qua vật cứng
Bảng 4.6. Khả năng đâm xuyên của rễ mầm các giống lúa
Stt

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Tên giống
Brăng
Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu
Nếp Nương Tròn
Lai Đỏ
Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
CV
LSD0.05

TSR
58,3
36,0

42,3
41,3
37,0
42,0
38,0
45,7
42,7
44,3
57,7
6,0
4,6

TLRX1 TLRX2 TLRX3 ĐKRX3 CDRX3
(%)
(%)
(%)
(mm) (cm)
42,4
31,9
3,6
0,31
5,2
71,8*
55,1*
12,3*
0,54*
7,3*
71,2*
34,3*
9,2*

0,38
4,9
60,6*
30,8
5,0
0,37
5,7
83,6*
56,4*
23,7*
0,53* 10,6*
65,4*
20,3*
6,3
0,33
6,0
68,4*
41,9*
15,9*
0,49*
5,9
62,4*
24,0
6,8
0,36
5,5
69,1*
35,2*
10,7*
0,47*

8,8*
56,5*
42,7*
7,8
0,36
5,2
47,8
29,0
7,6
0,36
5,5
4,7
5,2
7,6
4,3
9,7
5,1
3,2
1,3
0,03
1,1

Ghi chú: *: Các giống cao hơn đối chứng ở mức ý nghĩa α = 0.05; TSR:Tổng số rễ; TLRX1;
TLRX2; TLRX3:Tỷ lệ rễ xuyên qua 1, 2, 3 lớp sáp; CDRX3:Chiều dài rễ xuyên qua 3 lớp sáp.

Ghi chú: *: Giống có chỉ số SPAD cao hơn đối chứng ở mức ý nghĩa α =0.05

Tỷ lệ số lượng rễ đâm xuyên qua 3 lớp sáp đạt từ 3,6 đến
19,5%. Có 5 giống có tỷ lệ rễ thâm nhập qua 3 lớp sáp cao hơn có ý
nghĩa so với giống đối chứng là Khẩu Vặn Lón, Khẩu Máy Lay, Nếp

Nương Tròn, Thóc Gie và Tẻ Đỏ 1(bảng 4.6).

14

11


4.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn giai đoạn cây con 3 lá
Bảng 4.7. Khả năng sinh trưởng của thân lá, rễ và sự tích lũy chất
khô của cây con khi bị hạn 7 ngày so với đối chứng không hạn
Stt

Tên giống

CCC
(cm)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Brăng

Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu
Nếp Nương Tròn
Lai Đỏ
Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
CV%
LSD0.05

11,9*
13,2*
12,0*
14,1*
13,0*
10,8
9,8
12,5*
14,6*
14,1*
10,5
5.8
1.2

%
so
ĐC

83,4
86,4
90,0
83,3
93,5
83,6
84,9
80,5
93,8
87,6
87,3

KLKTL
(mg/cây)

2,8
3,6*
2,5
2,7
3,4
2,7
2,4
2,9
3,5*
3,1
3,2
6,0
0,3

%
so
ĐC

91,2
93,0
79,2
80,2
95,4
87,1
78,5
81,9
93,8
73,0
76,4

TCDR
(cm/cây)

246,3
267,7
257,3
259,3
288,7*
265,7
249,7
261,3
273,3*
252,7
265,3

2,1
9,4

%
so
ĐC

101,1
107,4
102,1
104,0
114,4
101,0
100,7
105,1
112,8
103,3
105,2

KLKR
(mg/cây)

% so
ĐC

2,6
3,4
2,2
2,2
3,4

2,7
2,1
2,6
3,1
2,6
3,4
6,8
0,3

110,0
104,1
97,0
106,6
115,7
106,6
103,3
96,3
112,2
106,8
97,1

Ghi chú: *: Các giống cao hơn giống đối chứng ở mức ý nghĩa α =0.05;CCC: Chiều cao cây;
KLKTL: Khối lượng khô thân lá; TCDR: Tổng chiều dài rễ; KLKR: Khối lượng khô rễ; % so
ĐC: Tỷ lệ % so với công thức đối chứng không bị hạn.

4.2.3. Đánh giá đặc nông học và sinh lý liên quan đến khả năng
chịu hạn giai đoạn đẻ nhánh và trỗ bông
Cường độ quang hợp của các mẫu giống lúa cạn trước hạn thấp
hơn giống đối chứng nhưng lại phục hồi quang hợp sau hạn tốt hơn
giống đối chứng (bảng 4.8).

Bảng 4.8. Cường độ quang hợp (CĐQH) của các mẫu giống lúa ở
giai đoạn bị hạn và phục hồi (µmol CO2 /m2 lá/s)
Tên giống
Brăng
Khẩu Vặn Lón
Khẩu Máy Lay
Nếp Dâu
Nếp Nương Tròn
Lai Đỏ
Thóc Gie
Tẻ Dao 2
Tẻ Đỏ 1
Tẻ Thái Lan
LC93-1 (ĐC)
TB
LSD0,05
CV%

Hạn giai đoạn đẻ
nhánh
Trước
Phục
Hạn
hạn
hồi
18,6
4,2
16,3*
20,4
2,2

17,2*
17,4
3,4
13,5
16,5
3,3
14,2
20,6
3,1
17,2*
16,6
3,4
14,2
20,6
3,0
16,6*
19,6
3,3
15,4
20,2
2,4
18,4*
20,1
3,4
17,8*
21,9
3,8
13,7
19,3
3,2

15,9
2,0
0,7
1,5
6,0
12,8
5,5

Hạn giai đoạn trỗ
Trước
hạn
16,4
19,2
16,4
14,6
18,7
15,4
19,6
18,4
18,7
18,9
19,1
17,8
1,3
4,4

Hạn
3,1
2,2
3,1

3,1
2,8
3,4
2,8
3,4
2,6
3,2
3,8
3,0
0,7
13,7

Phục
hồi
15,3*
16,8*
12,6
13,1
16,5*
13,0
16,5*
15,8*
16,8*
16,5*
13,1
15,1
1,5
5,9

Chú thích: *: Giống có CĐQH cao hơn đối chứng ở mức ý nghĩa α =0.05.

Hình 4.3. Lượng proline tích lũy của các giống trong điều kiện
hạn và không hạn
Sau 7 ngày hạn, chiều cao cây và khối lượng khô thân lá
giảm. Tuy nhiên tổng chiều dài rễ tăng, đặc biệt là hàm lượng proline
năng cao. Các giống Khẩu Vặn Lón, Nếp Nương Tròn và Tẻ Đỏ 1có
nhiều chỉ tiêu liên quan đến khả năng chịu hạn tốt hơn đối chứng
(bảng 4.7 và hình 4.3).
12

Hiệu suất sử dụng nước (HSSDN): HSSDN được tính bằng
lượng CO2 tích lũy trong quang hợp trên lượng nước bay hơi. Không
có sự khác biệt rõ rệt giữa các giống lúa cạn địa phương so với đối
chứng về hiệu suất sử dụng nước cả trước và trong khi bị hạn. Tuy
nhiên ở giai đoạn phục hồi hạn, hiệu quả sử dụng nước của hầu hết
các giống lúa cạn đều cao hơn đối chứng (hình 4.4).
Chỉ số SPAD: SPAD là một chỉ số có tương quan thuận với
hàm lượng diệp lục trong lá. Bảng 4.9 cho thấy chỉ số SPAD trước
khi hạn ở cả giai đoạn đẻ nhánh và trỗ bông đều cao hơn khi hạn và
13