Nghiên Cứu, Tuyển Chọn Một Số Giống Lúa Cạn Tại Huyện Vị Xuyên Tỉnh Hà Giang

1

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 SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐỨC THẠNH

THÁI NGUYÊN - 2013


i
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 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Đồng Anh Đài

ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cá
nhân và cơ quan nghiên cứu. Trước hết, tác giả xin chân thành cảm ơn
TS. Nguyễn Đức Thạnh, với cương vị người hướng dẫn khoa học, đã có
nhiều đóng góp trong nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tác giả chân thành
cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của lãnh đạo các cơ quan ban, ngành huyện Vị
Xuyên. Cám ơn Chi Cục Thống kê huyện Vị Xuyên, Trung tâm khoa học kỹ
thuật giống cây trồng Đạo Đức trực thuộc Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Hà
Giang trong việc cung cấp tài liệu và thông tin liên quan đến đề tài, bố trí thí
nghiệm đồng ruộng và hợp tác triển khai xây dựng mô hình trồng lúa có sự
tham gia của nông dân. Trong quá trình hoàn thành luận án được sự giúp đỡ
của cán bộ, nhân viên khoa Nông Học, Viện khoa học sự sống, Phòng quản lý
đào tạo Sau đại học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Đồng Anh Đài


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................ii
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................vii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ................................................................................viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................... 2
3. Yêu cầu.......................................................................................................... 2
4. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.2. Một số khái niệm về lúa cạn ...................................................................... 5
1.3. Nguồn gốc lúa cạn...................................................................................... 6
1.4. Tình hình sản suất và nghiên cứu lúa trên thế giới và Việt Nam............... 8
1.4.1. Tình hình sản suất và nghiên cứu lúa trên thế giới ................................. 8
1.4.1.1. Tình hình sản suất lúa nước trên thế giới............................................ 8
1.4.1.2. Tình hình nghiên cứu về lúa cạn trên thế giới .................................. 12
1.4.2. Tình hình sản suất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam................................ 15
1.4.2.1. Tình hình sản suất lúa nước ở Việt Nam .......................................... 15
1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa cạn ở Việt Nam......................................... 18
1.4.2.3. Tình hình sản suất lúa cạn tại tỉnh Hà Giang ..................................... 25
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.27
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 27


iv
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 27
2.3. Nội dung và các chỉ tiêu theo dõi............................................................. 28
2.3.1. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 28
2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi.............................................................................. 28
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 28
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 28
2.4.2. Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm........................ 29
2.4.3. Phương pháp theo dõi ........................................................................... 30
2.4.3.1. Các chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng ................................................. 30

2.4.3.2. Khả năng đẻ nhánh............................................................................. 31
2.4.3.3. Chiều cao cây ..................................................................................... 32
2.4.3.4. Khả năng chống đổ (Độ cứng cây) .................................................... 32
2.4.3.5. Độ tàn của lá....................................................................................... 32
2.4.3.6. Độ rụng hạt......................................................................................... 32
2.4.3.7. Khả năng chịu hạn và phục hồi.......................................................... 33
2.4.3.8. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại..................................................... 34
2.4.3.9. Chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ................... 35
2.4.3.10. Chất lượng gạo ................................................................................. 36
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 37
3.1. Điều kiện tự nhiên, đất đai, khí hậu của huyện Vị Xuyên tỉnh Hà Giang ... 37
3.1.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................ 37
3.1.2. Một số đặc điểm chủ yếu về điều kiện đất đai...................................... 37
3.1.3. Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ mùa năm 2012 tại Vị Xuyên ................. 38
3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa cạn tham gia thí nghiệm.......... 40
3.3. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa tham gia thí nghiệm .................... 42
3.4. Sự tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa tham gia thí nghiệm..... 45
3.5. Khả năng chống đổ của các giống lúa tham gia thí nghiệm .................... 47


v
3.6. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa tham gia thí nghiệm......... 49
3.7. Khả năng chịu hạn và phục hồi của các giống lúa tham gia thí nghiệm...... 50
3.8. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa tham gia thí nghiệm .. 52
3.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa tham gia
thí nghiệm........................................................................................................ 54
3.10. Chất lượng gạo ....................................................................................... 60
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 62
1. Kết luận ....................................................................................................... 62
2. Đề nghị ........................................................................................................ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 64


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CV

: Hệ số biến động

ĐC

: Đối chứng

FAO

IRRI

: Tổ chức nông lương thực của Liên Hợp Quốc
(Food and Agriculture Oganisation)
: Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(Internationnal Rice Research Íntitute)

LSD05 : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức độ tin cậy 95%
STT

: Số thứ tự

vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước của thế giới giai đoạn từ
1970 đến 2012................................................................................... 9
Bảng 1.2: Tình hình sản suất lúa gạo của 10 nước có diện tích đứng đầu thế
giới năm 2012 ................................................................................. 11
Bảng 1.3: Sản suất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ 1970, 1980, 1990 và 20002012................................................................................................. 17
Bảng 1.4: Số liệu thống kê diện tích trồng lúa cạn tại tỉnh Hà Giang 5 năm
gần đây ............................................................................................ 26
Bảng 3.1: Diễn biến thời tiết khí hậu vụ mùa 2012 ở Vị Xuyên .................... 38
Bảng 3.2: Thời gian sinh trưởng của các giống lúa cạn tham gia thí nghiệm........... 42
Bảng 3.3: Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa ............................................ 43
Bảng 3.4: Khả năng chống đổ của các giống lúa tham gia thí nghiệm........... 48
Bảng 3.5: Đặc điểm nông học của các giống lúa vụ mùa năm 2012 và vụ mùa
năm 2013......................................................................................... 49
Bảng 3.6: Đánh giá khả năng chịu hạn và phục hồi của các giống lúa tham gia
thí nghiệm ....................................................................................... 51
Bảng 3.7: Tình hình sâu bệnh hại trên các giống lúa thí nghiệm ................... 53
Bảng 3.8: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất vụ mùa năm 2012 ......... 55
Bảng 3.9: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất vụ mùa năm 2013 ....... 56
Bảng 3.10: Một số chỉ tiêu chất lượng gạo ..................................................... 60


viii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa tham gia
thí nghiệm vụ mùa năm 2012 ......................................................... 46
Biểu đồ 3.2: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống lúa tham gia
thí nghiệm vụ mùa năm 2013 ......................................................... 47

Biểu đồ 3.3: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu vụ mùa năm 2012 ........ 56
Biểu đồ 3.4: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu vụ mùa năm 2013 ........ 57


1

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. Lúa (Oryza Sativa L) là cây lương thực
chính của thế giới, 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.
Lúa là loài cây trồng rất mẫn cảm với các điều kiện ngoại cảnh và là
cây chịu hạn kém [10]. 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 xảy ra hạn hán tại từng vùng,
từng mùa trong năm. Và cũng do gần đây hiện tượng biến đổi khí hậu toàn
cầu, thời tiết thay đổi thất thường, khó dự báo. 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 bình mất khoảng 30 vạn tấn lương thực do thiên tai, trong
đó hạn được xem là nhân tố chính làm giảm năng suất 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 có địa hình đồi dốc tập trung chủ
yếu ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc Bộ và Tây Nguyên, mưa nhiều nhưng lượng
mưa phân bố không đều dẫn đến hạn cục bộ xảy ra thường xuyên.
Tuy 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 suất 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


2
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.
Suất 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
Thực hiện các biện pháp nghiên cứu để tìm ra được 1 đến 2 giống lúa
có triển vọng giới thiệu cho sản suất 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 suất, 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.


3
+ 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 suất.
- Ý nghĩa trong thực tiễn sản suất: Đánh giá các giống lúa cạn để
chọn ra giống có năng suất cao, chống chịu tốt để áp dụng vào sản suất góp
phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân ở các vùng trồng lúa cạn tại
tỉnh Hà Giang.


4

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 400-450 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 suất 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,


5
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
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
suất 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 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
[24]. Lúa cạn được hình thành từ lúa nước, nhờ quá trình thích ứng với
những vùng trồng lúa thường gặp hạn mà suất 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) 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” [26].
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


6
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) chia lúa cạn thành 2 dạng:
- 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[11].
Theo Nguyễn Thị Lẫm và cộng sự 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[7].
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 suất hiện của lúa trồng. Nhiều ý kiến thống nhất
cho rằng lúa trồng suất 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).


7

Lúa trồng châu Á O.sativa có nguồn gốc suất 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 suất hiện đầu
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 và nhiều tác giả khác đều cho rằng nguồn gốc lúa
cạn là từ lúa nước[7]. 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.


8
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 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 suất 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 suất sử dụng nước và tiềm năng năng suất cao [7].
Năng suất của các giống lúa cạn thường thấp do hai nguyên nhân

chủ yếu:
Giống sấu và đất nghèo dinh dưỡng, phát triển trên những vùng dân trí
thấp và điều kiện canh tác kém [7]. Tuy năng suất 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 suất 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 suất và nghiên cứu lúa trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản suất và nghiên cứu lúa trên thế giới
1.4.1.1. Tình hình sản suất lúa nước trên thế giới
Theo thống kê của FAO có trên 114 nước trồng lúa nước và phân bố ở
trên 5 châu lục với sự biến động về diện tích, sản lượng như sau:


9

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước 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
15
16

1970
1980
1990
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012

Diện tích
(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

Năng suất
(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

Sản lượng
(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


10
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…
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 suất 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].


11

Theo FAO STAT (2012), Năm 2012 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
triệu tấn, chiếm 19,3% tổng sản lượng của thế giới.
Bảng 1.2: Tình hình sản suất lúa gạo của 10 nước
có diện tích đứng đầu thế giới năm 2012
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Quốc gia

Diện tích (ha)

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
(tạ/ha)
43,736
32,644
65,482
50,144

41,826
28,751
41,239
53,221
36,222
29,697
41,736

Sản lượng
(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 suất 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 suất khẩu gạo đứng đầu thế giới.


12

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 suất
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 suất 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.
- 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.


13

- 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 suất. 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.


14

- 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 suất 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.


15
1.4.2. Tình hình sản suất và nghiên cứu lúa ở Việt Nam
1.4.2.1. Tình hình sản suất lúa nước 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 trọng 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 suất 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 ( theo 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


16
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,
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 suất
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 suất [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 suất 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 suất khẩu gạo đứng thứ hai thế giới.
Từ Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ VI nền sản suất 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 suất, 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 suất 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].