Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An (Luận án tiến sĩ)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
————————

LÊ VĂN KHÁNH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT
BÓN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY
CHO TỈNH NGHỆ AN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC
VÀ KỸ THUẬT BÓN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ
DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY CHO TỈNH NGHỆ AN

Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

9 62 01 10

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Tăng Thị Hạnh
2. PGS.TS. Vũ Quang Sáng

HÀ NỘI - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa dùng bảo vệ để lấy
bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận án

Lê Văn Khánh

i

năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh
đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của nhiều tập thể và cá nhân.
Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn chân thành tới PGS.TS. Tăng Thị Hạnh và PGS.TS. Vũ Quang Sáng đã tận tình
hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài.

Nghiên cứu sinh xin trân trọng cám ơn PGS.TS. Phạm Văn Cường – Giám đốc điều
hành dự án JICA- VNUA “Phát triển cây trồng cải tiến cho vùng trung du và miền núi phía
Bắc Việt Nam” đã cung cấp vật liệu nghiên cứu; định hướng và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài; dự án JICA-VNUA đã tài trợ một phần kinh phí để thực hiện một số
thí nghiệm.
Nghiên cứu sinh xin cảm ơn Ban Quản lý đào tạo Học viện Nông nghiệp Việt Nam,
Ban chủ nhiệm Khoa Nông học, các thầy cô giáo bộ môn Cây lương thực, cán bộ Trung
tâm Nghiên cứu cây trồng Việt Nam và Nhật Bản, cán bộ Trạm Giống Cây trồng Đô Thành
– Yên Thành đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo và đồng nghiệp Sở Khoa học và Công nghệ
Nghệ An đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, các
anh chị em, bạn bè - những người đã tận tụy giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình học tập
và hoàn thành luận án này.
Một lần nữa nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn tất cả những giúp đỡ quý báu
của các tập thể và cá nhân dành cho nghiên cứu sinh.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận án

Lê Văn Khánh

ii

năm 2018


MỤC LỤC

Trang
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................ iii
Danh mục giải thích từ và cụm từ viết tắt ........................................................................ vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Trích yếu luận án ............................................................................................................ xii
Thesis abstract................................................................................................................ xiv
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 2

1.4.

Những đóng góp mới của đề tài............................................................................. 3

1.5.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 3

1.5.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................... 3

1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................... 3
Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4
2.1.

Các kết quả nghiên cứu và sử dụng giống lúa cực ngắn ngày ở việt nam và
trên thế giới ............................................................................................................ 4

2.1.1. Sự cần thiết của giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn ..................................... 4
2.1.2. Các nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của cây lúa ............................................ 4
2.1.3. Công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa cực ngắn ngày trong và ngoài
nước ....................................................................................................................... 7
2.1.4. Đặc điểm của nhóm giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn ............................. 10
2.2.

Tình hình sản xuất lúa của tỉnh nghệ an .............................................................. 12

2.2.1. Đặc điểm địa hình và khí hậu của tỉnh Nghệ An ................................................. 12
2.2.2. Tình hình sản xuất lúa tại tỉnh Nghệ An .............................................................. 12
2.2.3. Mùa vụ và cơ cấu giống lúa tại tỉnh Nghệ An ..................................................... 13
2.2.4. Kỹ thuật bón phân trong sản xuất lúa tại tỉnh Nghệ An ...................................... 16
2.3.

Các kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh thái và quang hợp của cây lúa ................ 17

iii


2.3.1. Các kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh thái và mùa vụ của cây lúa ................ 17
2.3.2. Đặc điểm quang hợp của cây lúa ......................................................................... 20
2.3.3. Đặc điểm tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon của cây lúa ............... 25

2.4.

Các kết quả nghiên cứu về phân bón cho cây lúa ................................................ 28

2.4.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến cây lúa ........................................................ 28
2.4.2. Các kết quả nghiên cứu về phương pháp bón đạm cho cây lúa........................... 34
2.4.3. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến cây lúa ......................................................... 36
2.4.4. Liều lượng và tỷ lệ phân khoáng cho cây lúa ...................................................... 39
Phần 3. Đối tượng nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................ 43
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................ 43

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................... 43

3.3.

Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ........................................................................ 43

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 44

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 44

3.5.1. Phương pháp bố trí các thí nghiệm ...................................................................... 44

3.5.2. Phương pháp theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu nghiên cứu .................................... 50
3.5.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................... 53
Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 54
4.1.

Nghiên cứu đặc điểm sinh lý và nông học của một số dòng/giống lúa cực
ngắn ngày ............................................................................................................ 54

4.1.1. Đánh giá khả năng quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat
cacbon không cấu trúc của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày trong điều
kiện chậu vại ........................................................................................................ 54
4.1.2. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một
số dòng/giống lúa cực ngắn ngày trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An ............. 67
4.2.

Đánh giá đặc điểm sử dụng đạm và kali của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 ................................................................................................................. 82

4.2.1. Khả năng quang hợp và tích lũy chất khô của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 trên các mức đạm bón khác nhau ........................................................... 82
4.2.2. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến khả năng quang hợp và vận chuyển
hydrat cacbon không cấu trúc đối với giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ............ 94
4.3.

Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại
tỉnh Nghệ An ..................................................................................................... 105

iv

4.3.1. Ảnh hưởng của các mức phân bón (đạm, lân và kali) và phương pháp bón
đạm khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 tại tỉnh Nghệ An ................................................................. 105
4.3.2. Mô hình thử nghiệm áp dụng kết quả nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho
giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh Nghệ An ........................................... 116
Phần 5. Kết luận và đề nghị ....................................................................................... 121
5.1.

Kết luận.............................................................................................................. 121

5.2.

Đề nghị .............................................................................................................. 122

Danh mục công trình đã công bố có liên quan đến luận án .......................................... 123
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 124

v


DANH MỤC GIẢI THÍCH TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
BNUE
CĐQH
CĐTHN
ĐDKK
HCK
HI
HT14
HT15

KLCK
LAI
NSC
NSCT
NSLT
NSSVH
NSTL
P1000
PNUE
PTNT
QH
SPAD
SNTĐ
TĐĐN
TĐTLCK
TGST
TSC
YT
X16

Thuật ngữ
Hiệu suất sử dụng đạm tính theo chất khô (Nitrogen use
efficiency for biomass)
Cường độ quang hợp
Cường độ thoát hơi nước
Độ dẫn khí khổng
Hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc
Chỉ số thu hoạch (Harvest index)
Vụ hè thu năm 2014
Vụ hè thu năm 2015

Khối lượng chất khô
Chỉ số diện tích lá (Leaf area index)
Ngày sau cấy
Năng suất cá thể
Năng suất lý thuyết
Năng suất sinh vật học
Năng suất tích lũy
Khối lượng 1000 hạt
Hiệu suất sử dụng đạm về cường độ quang hợp (Photosynthetic
Nitrogen use efficiency
Phát triển nông thôn
Huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An
Chỉ số đánh giá hàm lượng diệp lục trong lá (Soil and plant
analyzer development)
Số nhánh tối đa
Tốc độ đẻ nhánh
Tốc độ tích lũy chất khô
Thời gian sinh trưởng
Tuần sau cấy
Huyện Yên Thành, tỉnh Nghệ An
Vụ xuân năm 2016

vi


DANH MỤC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

2.1.

Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng ..................................................6

2.2.

Diện tích, năng suất và sản lượng lúa tại tỉnh Nghệ An giai đoạn
2012 - 2016 .........................................................................................................13

2.3.

Tình hình sản xuất lúa theo mùa vụ tại tỉnh Nghệ An giai đoạn
2012 - 2016 ........................................................................................................14

2.4.

Cơ cấu các giống lúa chủ yếu theo mùa vụ năm 2017 của tỉnh Nghệ An ..........15

3.1.

Liều lượng và phương pháp bón phân của mô hình bón phân cải tiến ...............48

4.1.

Thời gian sinh trưởng, số nhánh tối đa và diện tích lá của các dòng/giống
lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu ........................................................54

4.2.

Chỉ số SPAD và hàm lượng đạm trong lá đòng của các dòng/giống lúa cực
ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu.....................................................................61

4.3.

Hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc và tỷ lệ chất khô bông/khóm của
các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu ..............................62

4.4.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các dòng/giống lúa
cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu ..............................................................63

4.5.

Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng/giống lúa cực ngắn
ngày tại tỉnh Nghệ An .........................................................................................71

4.6.

Tốc độ đẻ nhánh và chiều cao cây cuối cùng của các dòng/giống lúa cực
ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An ................................................................................72

4.7.

Chỉ số diện tích lá và hàm lượng đạm trong lá đòng của các dòng/giống lúa
cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An .........................................................................73

4.8.

Tốc độ tích lũy chất khô, năng suất sinh vật học và chỉ số thu hoạch của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An ................................................75

4.9.

Mức độ gây hại của một số loại sâu bệnh trên các dòng/giống lúa cực ngắn
ngày tại tỉnh Nghệ An .........................................................................................76

4.10.

Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất thực thu và năng suất tích lũy của
các dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An ..........................................78

4.11.

Kích thước hạt gạo của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An ....79

vii


4.12.

Một số chỉ tiêu liên quan đến chất lượng gạo của các dòng/giống lúa cực
ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An ................................................................................80

4.13.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến thời gian sinh trưởng, số nhánh tối đa và
diện tích lá của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ..............................................82

4.14.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến khối lượng chất khô và tỷ lệ chất khô
bông/khóm của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ..............................................83

4.15.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến hàm lượng và mức chênh lệch hydrat
cacbon không cấu trúc của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ............................91

4.16.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất cá thể của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ...............................................92

4.17.

Thời gian sinh trưởng và diện tích lá của giống lúa cực ngắn ngày DCG72
ở liều lượng kali khác nhau .................................................................................94

4.18.

Hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau ...........................................................101

4.19.

Khối lượng chất khô của bông và tỷ lệ chất khô bông/khóm của giống lúa
cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau...................................102

4.20.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của giống lúa cực ngắn
ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau ..................................................103

4.21.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến một số chỉ
tiêu phân tích trong đất trước và sau thí nghiệm tại tỉnh Nghệ An ...................106

4.22.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến số nhánh
tối đa và chỉ số diện tích lá của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh
Nghệ An ............................................................................................................107

4.23.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến mức độ
gây hại của một số loại sâu bệnh trên giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại
tỉnh Nghệ An .....................................................................................................109

4.24.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến hàm lượng
đạm trong lá của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh Nghệ An .............110

4.25.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến hiệu suất
sử dụng đạm về chất khô của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh
Nghệ An ............................................................................................................111

viii


4.26.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến khối
lượng chất khô của bông và chỉ số thu hoạch của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 tại tỉnh Nghệ An ..................................................................................112

4.27.

Ảnh hưởng của các mức phân bón và phương pháp bón đạm đến các yếu tố
cấu thành năng suất và năng suất thực thu của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 tại tỉnh Nghệ An ..................................................................................114

4.28.

Thời gian sinh trưởng của mô hình bón phân cải tiến cho giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ............................................................................................116

4.29.

Mức độ gây hại của một số loại sâu bệnh ở mô hình bón phân cải tiến cho
giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ......................................................................117

4.30.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của mô hình bón
phân cải tiến cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72..........................................118

4.31.

Hiệu quả kinh tế của mô hình bón phân cải tiến cho giống lúa cực ngắn
ngày DCG72 .....................................................................................................119

ix


DANH MỤC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

3.1.

Sơ đồ tổng quát nội dung nghiên cứu của đề tài .................................................49

4.1.

Khối lượng chất khô tại các bộ phận khác nhau của các dòng/giống lúa cực
ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu.....................................................................56

4.2.

Cường độ quang hợp của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm
trong chậu ...........................................................................................................57

4.3.

Độ dẫn khí khổng của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm
trong chậu ............................................................................................................58

4.4.

Cường độ thoát hơi nước của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm
trong chậu ...........................................................................................................58

4.5.

Tương quan giữa cường độ quang hợp và độ dẫn khí khổng các dòng/giống
lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu ........................................................59

4.6.

Tương quan giữa cường độ quang hợp và cường độ thoát hơi nước của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu .....................................60

4.7.

Tương quan giữa khối lượng chất khô với năng suất cá thể của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu .....................................65

4.8.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với năng suất cá thể của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu .....................................66

4.9a.

Lượng mưa từ khi cấy đến thu hoạch thí nghiệm tại Yên Thành và Quỳ Hợp,
Nghệ An ..............................................................................................................68

4.9b.

Nhiệt độ từ khi cấy đến thu hoạch thí nghiệm tại Yên Thành và Quỳ Hợp,
Nghệ An ..............................................................................................................69

4.9c.

Số giờ nắng từ khi cấy đến thu hoạch thí nghiệm tại Yên Thành và Quỳ Hợp,
Nghệ An ..............................................................................................................70

4.10.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến cường độ quang hợp của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 tại các giai đoạn sinh trưởng ...............................................84

4.11.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến hàm lượng đạm trong lá của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ở các giai đoạn sinh trưởng ..................................................85

4.12.

Ảnh hưởng của mức đạm bón đến chỉ số SPAD của giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 ở các giai đoạn sinh trưởng ...................................................................86

x


4.13.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với hàm lượng đạm trong lá của giống
lúa cực ngắn ngày DCG72 ở các mức đạm bón khác nhau ................................87

4.14.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với chỉ số SPAD của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ở các mức đạm bón khác nhau .............................................88

4.15.

Hiệu suất sử dụng đạm về quang hợp của giống lúa cực ngắn ngày DCG72
trên các mức đạm bón khác nhau ........................................................................89

4.16.

Hiệu suất sử dụng đạm về chất khô của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 trên
các mức đạm bón khác nhau ...............................................................................90

4.17.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với năng suất cá thể của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ở các mức đạm bón khác nhau .............................................93

4.18.

Hàm lượng kali trong thân của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở liều lượng
kali khác nhau .....................................................................................................95

4.19.

Cường độ quang hợp của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở liều lượng kali
khác nhau ............................................................................................................96

4.20.

Chỉ số SPAD của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở liều lượng kali khác nhau...97

4.21.

Độ dẫn khí khổng của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali
khác nhau ............................................................................................................98

4.22.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với chỉ số SPAD của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau ...........................................99

4.23.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với độ dẫn khí khổng của giống lúa
cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau...................................100

4.24.

Tương quan giữa cường độ quang hợp với năng suất cá thể của giống lúa cực
ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau .........................................104

xi


TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Tên tác giả: Lê Văn Khánh
Tên luận án: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số
dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An.
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 9 62 01 10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm sinh lý và nông học của các dòng/giống lúa
cực ngắn ngày. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển năng suất và chất lượng của
một số dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại Nghệ An.
- Đánh giá xác định được đặc điểm sử dụng đạm và kali đối với quang hợp, tích
lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc làm cơ sở cho việc nghiên
cứu kỹ thuật bón phân cho 1 giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất.
- Xác định được mức phân bón và phương pháp bón phân đạm phù hợp đối với 1
giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất tại tỉnh Nghệ An.
Phương pháp nghiên cứu
- Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 5 dòng/giống lúa cực ngắn ngày (D1, D2,
D3, D4 và giống DCG72) về một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất
lượng trên thí nghiệm đồng ruộng trong 2 vụ hè thu tại 2 địa điểm ở tỉnh Nghệ An theo

QCVN 01 - 55: 2011/BNNPTNT; quang hợp và các chỉ tiêu liên quan, tích lũy chất khô
và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc ở thí nghiệm trong chậu.
- Đánh giá ảnh hưởng của các mức đạm và kali bón (không bón, mức thấp và
mức cao) đến giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở thí nghiệm trong chậu thông qua:
Cường độ quang hợp và các chỉ tiêu liên quan bằng máy đo quang hợp Licor-6400, Hoa
Kỳ; hàm lượng diệp lục bằng máy SPAD Konica-Minolta 502, Nhật Bản; diện tích lá
bằng máy đo diện tích lá Li-3100c, Hoa Kỳ; hàm lượng hydrat cacbon trong thân và bẹ
lá theo quy trình của Ohnishi and Horie (1999).
- Nghiên cứu quy trình kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72
thông qua xác định mức phân bón (đạm, lân và kali) và phương pháp bón đạm ở thí
nghiệm đồng ruộng tại tỉnh Nghệ An.
Kết quả chính và kết luận
- Các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (dòng D1, D2, D3, D4 và giống DCG72) có
thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với giống đối chứng Khang Dân 18 (KD18) từ 8 -

xii


12 ngày, có khả năng duy trì quang hợp và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc
cao hơn so với giống KD18 ở thời kỳ sau trỗ. Năng suất của các dòng lúa cực ngắn
ngày phụ thuộc vào khối lượng và tốc độ tích lũy chất khô ở giai đoạn trước trỗ,
cường độ quang hợp, khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp về bông ở giai đoạn
sau trỗ. Giống DCG72 là ưu tú nhất trong các dòng/giống thí nghiệm, có các đặc điểm
nông sinh học tốt, có thời gian sinh trưởng từ 86 - 94 ngày trong vụ hè thu, năng suất
cao (đạt từ 52,9 - 53,6 tạ/ha trong vụ hè thu 2014 và 57,7 - 64,0 tạ/ha trong vụ hè thu
2015), chất lượng khá (amylose 19,2 - 21,0 %) và phù hợp với điều kiện sản xuất lúa
của tỉnh Nghệ An.
- Giống lúa cực ngắn ngày DCG72 có khả năng sử dụng đạm và kali thấp. Tại
mức bón thấp (0,5 g N /chậu và 0,5 g K20/chậu 5 lít), giống DCG72 đạt cường độ quang
hợp, chất khô tích lũy, vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc và năng suất cá thể cao

(0,5 g N/chậu đạt 52,5 g/khóm và 0,5 g K2O/chậu đạt 46,9 g/khóm) hơn so với giống
KD18 (0,5 g N/chậu là 47,3 g/khóm và 0,5 g K2O/chậu là 43,6 g/khóm). Tăng lượng
phân bón lên mức cao (1,5 g N/chậu và 1,0 g K2O/chậu 5 lít), diện tích lá, hàm lượng
đạm và diệp lục trong lá giảm nên cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển hydrat
cacbon của giống DCG72 ở giai đoạn sau trỗ thấp dẫn đến số hạt trên bông và tỷ lệ hạt
chắc thấp nên năng suất cá thể thấp.
- Năng suất của giống DCG72 không tăng từ mức phân M1 (60 kg N + 48 kg
P2O5 + 48 kg K2O/ha) lên M2 (90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha) ở vụ hè thu 2015
nhưng tăng trong vụ xuân 2016, tiếp tục tăng lên mức M3 (120 kg N + 96 kg P2O5 + 96
kg K2O/ha), chỉ tiêu này giảm ở vụ hè thu 2015 và không tăng trong vụ xuân 2016.
Phương pháp bón đạm nuôi hạt (P2) đạt năng suất cao hơn so với phương pháp bón lót
đạm (P1) ở cả 2 vụ là do đạt chỉ số thu hoạch, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1.000 hạt
cao. Do vậy, giống lúa cực ngắn ngày DCG72 được bón theo công thức M1P2 (đạt năng
suất 61,2 tạ/ha) trong vụ hè thu 2015 và công thức M2P2 (đạt năng suất 68,0 tạ/ha) ở vụ
xuân 2016 cho hiệu quả cao nhất. Áp dụng công thức M1P2 thực hiện mô hình thử
nghiệm tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Thanh Chương và Đô Lương) trong
vụ hè thu năm 2016, giống DCG72 đạt năng suất từ 50,5 – 56,1 tạ/ha và lợi nhuận từ
5,4 – 9,4 triệu đồng/ha.

xiii


THESIS ABSTRACT
PhD candidate: Le Van Khanh
Thesis title: Study on agro-biological characteristics and fertilization techniques for
extremely short - day rice line for Nghe An province
Major: Crop science

Code: 9 62 01 10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
To investigate the differences in physiological and agronomic characteristics of
early maturing of rice lines. Comparison of growth and development, productivity and
quality of early maturing of rice lines/variety in Nghe An province.
To evaluate the identification of nitrogen and potassium using for photosynthesis,
dry matter accumulation and translocation of the non-structure carbohydrates as a
background for studying on fertilizer application techniques for a potential early
maturing rice variety.
To determine the fertilizer level and nitrogen conditions suitable for a potential
early maturing rice variety in Nghe An province.
Materials and Methods
To evaluate agro-biological characteristics of five early maturing of rice
lines/variety (D1, D2, D3, D4 and variety DCG72) about growth and development
parameters, productivity and quality in the field experiments in two summer-autumn
cropping seasons in two places of Nghe An province based on QCVN 01-55:
2011/BNNPTNT, photosynthesis and related parameters, dry matter accumulation and
translocation of the non-structure carbohydrates in the pot experiments.
To evaluate the effect of nitrogen and potassium levels (no fertilizer, low fertilizer
and high fertilizer) on variety DCG72 in the pot experiments via the photosynthetic
intensity and related parameters by LI-6400XT Portable Photosynthesis System, United
States; chlorophyll content by SPAD Konica-Minolta 502, Japan; leaf area by LI-3100C
Area Meter, USA; carbohydrate content in stems and stipules according to the procedure
of Ohnishi and Horie (1999).
To study on fertilizer application process on DCG72 to determine fertilizer
levels (nitrogen, phosphorus and potassium) and nitrogen conditions in the field
experiments in Nghe An province.

xiv

Main findings and conclusions
Growth duration of the rice lines (D1,D2,D3,D4) and variety DCG72 were 8-12
days shorter than those of check variety - Khang Dan 18 (KD18). Their photosynthesis
ability and translocation of the non-structure carbohydrates were higher than those of
Khang Dan 18 after heading stage. Grain yield of the rice lines depend on weight and
dry matter accumulation rate before heading stage; photosynthesis intensity; the
translocation ability of photosynthetic productions to panicles after heading stage. The
most potential rice variety is DCG72 which has good agro-biological characteristics,
86-94 days in its growth duration, high grain yield (In summer-autumn cropping season
2014 and 2015, the grain yield reached 52.9-53.6 ta/ha and 57.7-64.0 ta/ha,
respectively), fine quality (amylose content about 19.2-21.0 %) and suitability for rice
production conditions in Nghe An provine.
Ability using nitrogen and potassium of DCG72 is low. At low fertilizer level
(0.5 g N g/pot and 0.5 g K20/5 liter-pot) the DCG72 variety achieved optimum
photosynthesis, dry matteraccumulation, translocation of non-structure carbohydrates
and individual grain yield. (0.5 g N/pot of 52.5 g/cluster and 0.5 g K2O/pot of
46.9 g/cluster) higher than KD18 (0.5 g N/pot of 47.3 g/cluster and 0.5 g K2O/pot of
43.6 g/cluster). Increasing the amount of fertilizer to a high level (1.5 g N/pot and 1.0 g
K2O/5 liter-pot), the leaf area, protein content and chlorophyll content decreased leaded
to low photosynthetic intensity, translocation of non-structure carbohydrates of DCG72
at after heading stage as a result of low individual grain yield due to the low number of
spikelets/ panicle and filling grain ratio.
There was no increase in grain yield of DCG72 as increasing M1 (60 kg N
+ 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha) to M2 (90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha) in the
summer-autumn cropping season 2015, but there was an increase in that of DCG72 as
increasing M1 to M2 in the spring cropping season 2016. Decreasing grain yield of the
summer-autumn cropping season 2015 and no increasing grain yield of spring cropping
season 2016 were the results of increasing M2 to M3 (120 kg N + 96 kg P2O5
+ 96 kg K2O/ha). In both cropping seasons, the productivity of nitrogen feed method

(P2) was higher than that of the basal nitrogen application (P1) due to high levels of
harvest index, filling grain ratio and 1000-grain weight. Thus, the highest efficiency in
grain yield of DCG72 in formula M1P2 (yield of 61.2 ta/ ha) in the summer 2015, and
the formula M2P2 (yield of 68.0 ta/ ha) in spring 2016 for. Applying M1P2 formula in
summer-autumn cropping season 2016 in Thanh Chuong and Do Luong districts, grain
yield of DCG72 reached 50.5-56.1 ta/ha and got 5.4-9.4 million VND/ha in profit.

xv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất,
là thực phẩm chính của hơn một nửa quốc gia trên thế giới (Trần Văn Đạt, 2005).
Tại Việt Nam, lúa được coi là cây trồng bản địa và là loại cây lương thực chủ
yếu, quan trọng nhất. Tuy nhiên, hiện nay sản xuất lúa ở nước ta đang đứng trước
những khó khăn bởi ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, đặc biệt là
tình hình bão lụt và hạn hán tại các tỉnh miền Trung.
Nghệ An là tỉnh ở trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, chịu ảnh hưởng trực tiếp
của bão lụt. Hàng năm bão lụt gây thiệt hại hàng chục nghìn ha cho sản xuất
Nông nghiệp (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013). Chỉ tính trong vụ hè thu 2016 mưa
bão làm thiệt hại 16.685 ha cây trồng, riêng sản xuất lúa bị thiệt hại 5.204 ha,
trong đó có 2.792 ha lúa bị thiệt hại trên 70%. Trong sản xuất lúa hè thu, để đảm
bảo thu hoạch hơn 20.000 ha vùng thấp trũng (chiếm hơn 22% tổng diện tích sản
xuất lúa) trước ngày 30 tháng 8 nhằm né tránh bão lụt thì tỉnh buộc phải sử dụng
giống lúa có thời gian sinh trưởng dưới 100 ngày - giống lúa cực ngắn ngày (Sở
Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a; Nguyễn Đình Hương, 2016). Bên
cạnh đó, tại Nghệ An giống lúa cực ngắn ngày còn là giải pháp để gieo cấy lại
trong trường hợp mạ và lúa chết do rét đậm, rét hại đầu vụ xuân cũng như nắng
hạn đầu vụ hè thu. Hơn nữa, giống lúa cực ngắn ngày còn được sử dụng để gieo

cấy ở trà xuân muộn trong điều kiện cần kéo dài khung thời vụ cho vụ đông.
Trong nhiều năm, tỉnh Nghệ An đã thử nghiệm một số giống lúa thuần cực
ngắn ngày nhưng năng suất và chất lượng lúa gạo còn nhiều hạn chế nên giống
lúa Khang dân 18 (KD18) vẫn được sử dụng từ 35 – 40 % ở vụ hè thu (Sở Nông
nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a). Tuy nhiên, hiện nay giống KD18 đã có
những biểu hiện thoái hóa, khả năng chống chịu, năng suất, chất lượng không cao
(Hà Quang Dũng và cs., 2010; Nguyễn Thanh Tuyền, 2007) và đặc biệt là hàm
lượng amylose cao 28,48% (Phạm Văn Cường và cs., 2016). Hơn nữa, giống này
có thời gian sinh trưởng trong vụ hè thu là 100 - 105 ngày, mặc dù được xếp vào
nhóm ngắn ngày nhưng vẫn thu hoạch sau ngày 30 tháng 8 nên có những năm
bão lụt vào sớm thì có nguy cơ mất mùa.
Nhằm khắc phục những nhược điểm của các giống lúa thuần, ngắn ngày
nói chung và giống KD18 nói riêng, trong thời gian qua, dự án JICA - VNUA đã

1


chọn được một số dòng/giống lúa Khang Dân cải tiến. Đây là các dòng/giống lúa
được chọn lọc theo định hướng cực ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng khá.
Để từng bước đưa được các dòng/giống lúa mới này vào thực tiễn sản xuất thì
việc đánh giá phản ứng của chúng trong điều kiện sinh thái đặc thù là chịu ảnh
hưởng trực tiếp của bão lụt tại tỉnh Nghệ An; đánh giá đặc điểm quang hợp, sử
dụng dinh dưỡng theo hướng tích cực; nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho
dòng/giống lúa cực ngắn ngày đạt hiệu quả cao để phục vụ sản xuất lúa hè thu
bền vững tại tỉnh Nghệ An là hết sức cần thiết.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm sinh lý và nông học của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển năng
suất và chất lượng của một số dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại Nghệ An.
- Đánh giá xác định được đặc điểm sử dụng đạm và kali đối với quang hợp,

tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc làm cơ sở cho việc
nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất.
- Xác định được mức phân bón và phương pháp bón phân đạm phù hợp
đối với 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất tại tỉnh Nghệ An.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đề tài được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2017.
- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của các dòng/giống lúa cực ngắn
ngày (ký hiệu là D1, D2, D3, D4 và D5, trong đó dòng D5 được phát triển thành
giống DCG72) trong vụ mùa tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Nghiên cứu một số đặc điểm nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn
ngày (D1, D2, D3, D4 và giống DCG72) tại hai vùng sinh thái (đồng bằng ven
biển, thuộc vùng ngập lụt - huyện Yên Thành; miền núi cao - huyện Quỳ Hợp)
trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An.
- Nghiên cứu liều lượng của phân đạm, kali trong chậu tại Học viện Nông
nghiệp Việt Nam; các mức phân bón (N, P2O5 và K2O) và phương pháp bón đạm
cho 1 giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An
(huyện Yên Thành).
- Mô hình thử nghiệm kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày
DCG72 thực hiện trong vụ hè thu tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Đô
Lương và Thanh Chương).

2


1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Phát hiện được năng suất của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày phụ thuộc
vào khối lượng chất khô ở giai đoạn trước trỗ, cường độ quang hợp và khả năng
vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc từ thân và bẹ lá về bông ở giai đoạn
sau trỗ. Sự khác biệt về một số đặc điểm nông sinh học của nhóm lúa cực ngắn
ngày và nhóm lúa ngắn ngày. Xác định được giống lúa cực ngắn ngày DCG72 có

nhiều đặc điểm nông sinh học tốt và phù hợp với điều kiện sản xuất vụ hè thu của
tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá được đặc điểm sử dụng phân bón (đạm và kali) ở trong chậu của
giống lúa cực ngắn ngày DCG72. Đề xuất được mức phân bón cho giống lúa
DCG72 trong vụ hè thu là: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha, trong vụ xuân
là: 90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha; phương pháp bón đạm nuôi hạt (cả 2
vụ) là phù hợp cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học về
đặc điểm sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sử dụng dinh dưỡng của các
dòng/giống lúa cực ngắn ngày.
- Kết quả luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu
khoa học trong các Trường Đại học, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp về cây lúa
nói chung, dòng/giống lúa cực ngắn ngày nói riêng.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định được giống DCG72 (phát triển từ dòng DCG 72-1-3-1-4, được
ký hiệu là D5) trồng trong vụ hè thu ở Nghệ An có thời gian sinh trưởng cực ngắn
(từ 86 - 94 ngày), có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt; năng suất cao (đạt từ
52,9 - 53,6 tạ/ha ở vụ hè thu 2014 và 57,7 - 64,0 tạ/ha tại vụ hè thu 2015), chất
lượng khá (amylose chỉ từ 19,2 – 21,0 %; mùi thơm, độ dẻo, vị ngon đạt lần lượt
từ 2,0 – 2,4/5 điểm; 3,2 – 3,7/5 điểm; 2,9 – 3,7/5 điểm) và phù hợp với điều kiện
sản xuất lúa hè thu của tỉnh Nghệ An.
- Xây dựng được kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72,
mức phân: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha trong vụ hè thu và 90 kg N +
72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha ở vụ xuân kết hợp với phương pháp bón đạm nuôi hạt
góp phần mở rộng diện tích trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất giống lúa cực
ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An.

3

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG GIỐNG LÚA CỰC
NGẮN NGÀY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
2.1.1. Sự cần thiết của giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn
Quá trình phát triển sản xuất lúa luôn gắn liền với việc dần rút ngắn thời
gian sinh trưởng của giống lúa. Những giống lúa ngắn ngày không chỉ góp phần
tăng nhanh sản lượng lúa, mà còn tạo điều kiện tăng vụ (Nguyễn Văn Luật,
2006). Trước đây, không có các giống lúa ngắn ngày nên trong 1 năm hầu như
chỉ sản xuất 1 vụ lúa, sau này là 2 vụ. Hiện nay, với việc sử dụng các giống lúa
ngắn ngày có thể tăng lên 3 - 4 vụ lúa trong năm (Trương Đích, 2009).
Sử dụng giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn (giống ngắn ngày và cực
ngắn ngày) có ý nghĩa trong việc chuyển dịch mùa vụ từ trà xuân sớm và trà xuân
chính vụ sang trà xuân muộn (Nguyễn Văn Viết, 2012). Việc chuyển dịch gieo
cấy lúa sang trà xuân muộn giúp tránh rét đầu vụ, kéo dài khung thời vụ cho vụ
đông tạo điều kiện để phát triển cây vụ đông. Bên cạnh đó, giống lúa có thời gian
sinh trưởng ngắn có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi cơ cấu mùa vụ, phát
triển sản xuất lúa hè thu theo hướng tăng vụ, nâng cao hiệu quả sử dụng đất. Điều
này đặc biệt có ý nghĩa khi sử dụng các giống lúa cực ngắn ngày cho những vùng
thấp trũng để rút ngắn thời gian sinh trưởng trên đồng ruộng, góp phần né tránh
thiên tai (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013; Nguyễn Đình Hương, 2016). Hơn nữa,
giống lúa cực ngắn ngày còn là giải pháp để gieo cấy lại trong trường hợp bị
thiên tai, dịch bệnh ở đầu vụ (Trương Đích, 2009). Ngoài ra, sử dụng giống lúa
ngắn ngày cũng giúp giảm thời gian sinh trưởng trên đồng ruộng, tăng hiệu quả
kinh tế trong sản xuất lúa, giảm lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, qua đó
góp phần bảo vệ môi trường (Nguyễn Văn Luật, 2006). Theo đó, giống lúa có
thời gian sinh trưởng ngắn không chỉ có vai trò quan trọng trong sản xuất lúa nói
riêng mà còn có ý nghĩa to lớn đối với sản xuất nông nghiệp nói chung.
2.1.2. Các nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của cây lúa

Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi nảy mầm cho đến khi
thu hoạch, thường thay đổi trong phạm vi từ 90 - 180 ngày. Các giống có thời
gian sinh trưởng trong khoảng 120 ngày có khả năng cho năng suất cao nhất.
Những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá ngắn thì sinh trưởng sinh dưỡng bị

4


hạn chế nên không thể đạt năng suất cao. Ngược lại, những giống lúa có thời gian
sinh trưởng quá dài thì dễ bị lốp đổ và chịu nhiều tác động của điều kiện ngoại
cảnh bất lợi nên khó đạt năng suất cao (Yoshida, 1985). Trong phạm vi từ 90 đến
160 ngày, thời gian sinh trưởng tăng thì khối lượng chất khô tăng, trên 160 ngày
thì khối lượng chất khô không tăng và có xu hướng giảm. Thời gian tối ưu cho
cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao là 130 - 140 ngày
(Vergara et al., 1966). Tuy nhiên, những nghiên cứu của Viện Nghiên cứu lúa
quốc tế (IRRI) cho thấy, không có gì cản trở việc kết hợp giữa tính chín sớm, tính
mẫn cảm với chu kỳ ánh sáng với những đặc trưng mong muốn khác của cây lúa
(Akihama và cs., 1976). Do vậy, hoàn toàn có thể nghiên cứu rút ngắn thời gian
sinh trưởng mà vẫn giữ được các đặc điểm để cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt,
đạt năng suất và chất lượng cao.
Đời sống của cây lúa được chia làm 3 thời kỳ sinh trưởng gồm, thời kỳ sinh
trưởng sinh dưỡng, thời kỳ sinh trưởng sinh thực và thời kỳ chín (Akihama và cs.,
1976; Yoshida, 1985). Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng bao gồm các bước, nảy
mầm, mạ, đẻ nhánh và làm đốt; thời kỳ sinh trưởng sinh thực bắt đầu khi phân hóa
hoa, kết thúc lúc trỗ bông, chia thành 4 bước: bắt đầu phân hóa hoa, phân hóa gié,
phân hóa hoa, phân hóa nhị đực và nhị cái; thời kỳ chín có thể chia làm các bước
nhỏ như: trỗ và ra hoa, chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn (Đào Thế Tuấn, 1979).
Theo Nguyễn Văn Hoan (2006), các giống lúa có thời gian sinh trưởng
khác nhau chủ yếu do sự ngắn dài khác nhau ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng,
trong khi hai thời kỳ sinh trưởng sinh thực và thời kỳ chín là tương đối ổn định.

Cùng kết quả như trên, Nguyễn Quốc Trung và cs. (2014) cho rằng, giai đoạn
sinh sản bắt đầu từ lúc phân hóa đòng đến lúc trỗ bông kéo dài khoảng 27-35
ngày đối với các giống cực ngắn ngày và ngắn ngày. Kết quả nghiên cứu của Đỗ
Thị Hường và cs. (2014b) cũng phù hợp với nhận định trên khi cho rằng, các
dòng/giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng dài hay ngắn ngày phụ thuộc
vào thời gian từ khi gieo đến lúc trỗ với khoảng dao động từ 67 - 79 ngày, còn từ
khi trỗ đến chín chỉ dao động trong vòng 1 tháng (từ 27 - 31 ngày).
Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Ở
miền Trung và miền Bắc nước ta, do nhiệt độ đầu vụ đông xuân thấp nhưng đầu vụ
hè thu cao nên thời gian sinh trưởng của cùng một giống lúa trong vụ xuân thường
dài hơn so với vụ hè thu từ 10 - 15 ngày (Đào Thế Tuấn, 1979; Bùi Huy Đáp,
1980). Trong vụ xuân, nếu có nhiều đợt rét đậm, rét hại, nhiệt độ thấp kéo dài thì

5


lúa trỗ muộn, dẫn đến thời gian sinh trưởng cũng dài hơn so với thời tiết ấm áp
(Bùi Huy Đáp, 1970; Nguyễn Đình Hương, 2016). Trong vụ hè thu, nhiệt độ ít
thay đổi qua các năm nên thời gian sinh trưởng của các giống lúa tương đối ổn
định (Trần Ngọc Cung và cs., 1985). Ngoài ra, thời gian sinh trưởng của cây lúa
còn do kỹ thuật canh tác, trong cùng một giống, lúa được gieo thẳng sẽ rút ngắn
thời gian hơn so với gieo mạ rồi cấy (Trương Đích, 2009; Rana et al., 2014). Tăng
lượng phân bón, đặc biệt là đạm sẽ làm tăng thời gian sinh trưởng của cây lúa (Chu
Văn Hách và cs., 2006; Nguyễn Thị Lan và cs., 2007; Chen et al., 2017).
Cho đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu để phân nhóm thời gian sinh
trưởng của cây lúa theo các tiêu chí khác nhau, chẳng hạn như: Akihama và cs.
(1976) phân nhóm giống lúa dựa vào thời gian từ khi gieo đến khi lúa phơi màu và
chia thành 3 nhóm gồm: Ngắn ngày (dưới 90 ngày), trung ngày (từ 90 – 120 ngày)
và dài ngày (trên 120 ngày). Đào Thế Tuấn (1979) phân nhóm thời gian sinh
trưởng ở nước ta như sau: Lúa mùa thường chia làm 3 nhóm (mùa sớm là từ 120 –

130 ngày; mùa chính vụ từ 130 - 150 ngày và mùa muộn từ 150 – 160 ngày); lúa
chiêm thường chia làm 2 nhóm (chiêm chính vụ từ 180 – 190 ngày; chiêm muộn
từ 190 – 200 ngày) và lúa ngắn ngày là từ 90 – 120 ngày. Theo Nguyễn Văn Hoan
(2006), có thể phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng bằng cách xếp các
giống có cùng thời gian sinh trưởng vào một tập đoàn và phân thành các tập đoàn
đặc thù gồm: các giống cực ngắn ngày (thời gian sinh trưởng dưới 90 ngày), các
giống ngắn ngày (thời gian từ 91 – 115 ngày), các giống có thời gian sinh trưởng
trung bình (116 – 130 ngày) và các giống dài ngày (trên 131 ngày). Hiện nay, Bộ
Nông nghiệp và PTNT đã ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm
giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT và phân
nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng như Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng (ngày)
Các tỉnh phía Bắc
Nhóm
giống

Vụ đông xuân
Tên gọi

Các tỉnh phía Nam
vụ mùa

TGST
(ngày)

Tên gọi

TGST
(ngày)

Cực ngắn ngày
< 115
< 100
Ngắn ngày
Xuân muộn 115-135 Mùa sớm 100-115
Trung ngày Xuân chính vụ 136-160 Mùa trung 116-130
Dài ngày
Xuân sớm
> 160 Mùa muộn > 130

Tên gọi

TGST
(ngày)

Ao
A1
A2
B

< 90
90-105
106-120
> 120

Nguồn: Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011)

6

Nhóm cực ngắn ngày (gọi là nhóm Ao tại các tính phía Nam): gồm các
giống lúa có thời gian sinh trưởng dưới 115 ngày trong vụ xuân và 100 ngày
trong vụ mùa, hè thu trong điều kiện phía Bắc; dưới 90 ngày trong điều kiện các
tỉnh phía Nam. Theo Nguyễn Quốc Trung và cs. (2014), trong vụ xuân, các giống
lúa cực ngắn ngày có thời gian từ khi gieo đến khi phân hóa đòng bước 4 là 60 –
65 ngày, giai đoạn trỗ bắt đầu khi các hoa đầu tiên của bông nhô ra đòng đến khi
lóng trên cùng không dài ra được nữa là 8 ngày. Do đó, tổng thời gian từ gieo
đến trỗ của giống cực ngắn ngày là khoảng 70 – 75 ngày trong vụ xuân, tương
đương với khoảng 55 – 60 ngày trong vụ hè thu (Bùi Huy Đáp, 1980).
Nhóm ngắn ngày có thời gian sinh trưởng từ 115 – 135 trong vụ đông
xuân và từ 100 – 115 trong vụ mùa đối với các tỉnh phía Bắc; ở các tỉnh phía
Nam gọi là nhóm A1, có thời gian sinh trưởng từ 90 – 105 ngày.
Nhóm dài ngày (gọi là nhóm B ở các tính phía Nam), trong vụ xuân có thời
gian sinh trưởng trên 160 ngày trên 130 ngày trong vụ mùa ở các tỉnh phía Bắc;
có thời gian sinh trưởng trên 120 ngày ở các tỉnh phía Nam.
Như vậy, đời sống cây lúa gồm 3 giai đoạn là sinh trưởng sinh dưỡng, sinh
trưởng sinh thực và thời kỳ chín. Có nhiều cách phân nhóm thời gian sinh trưởng
của cây lúa nhưng nhìn chung được chia làm 3 nhóm là ngắn ngày, trung ngày và
dài ngày. Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh, có thể rút ngắn thời gian
sinh trưởng của cây lúa mà vẫn giữ được các đặc tính mong muốn nên trong phân
nhóm có thêm nhóm giống lúa cực ngắn ngày. Thời gian sinh trưởng của cây lúa
ngắn hay dài là do giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng quyết định, nhóm giống lúa
cực ngắn ngày buộc phải rút ngắn thời gian sinh trưởng trong giai đoạn này.
2.1.3. Công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa cực ngắn ngày trong và
ngoài nước
Trong những năm 1970, Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã chọn những
giống lúa ngắn ngày trong vòng 100 ngày hoặc ngắn hơn. Trong nhiều năm, IRRI
đã thí nghiệm trồng 4 vụ trong một thửa ruộng nhất định nhằm đánh giá năng suất
và những đặc trưng khác của các giống ngắn ngày. Kết quả cho thấy, các giống
lúa ngắn ngày có nhiều triển vọng, nhưng phần lớn những giống này phải có tính

chống sâu, bệnh tốt thì mới có thể đưa ra sản xuất đại trà. Trong giai đoạn này,
giống IR 747B2-6 được xem là giống ngắn ngày tốt nhất (Akihama và cs., 1976).
Sau đó, IRRI tiếp tục quan tâm công tác nghiên cứu chọn giống lúa ngắn ngày và
bổ sung được nhiều giống cho năng suất cao như: IR8, IR22, IR36 có năng suất 7

7


- 8 tấn, IR64 cho năng suất cao nhất (trên 8,5 tấn) và chất lượng gạo tốt,... vào sản
xuất đại trà tại nhiều nước Châu Á (Nguyễn Văn Luật, 2009).
Cho đến nay, các nghiên cứu về độ dài thời gian sinh trưởng của cây lúa ít
được các nước phát triển quan tâm. Điều này là do, các quốc gia này hầu như chỉ
canh tác 1 vụ/năm nên không có nhu cầu rút ngắn thời gian sinh trưởng cho cây
lúa. Chính vì vậy, số lượng các nghiên cứu liên quan đến tính chín sớm là không
nhiều. Lin et al. (1998) thực hiện phân tích các tính trạng số lượng tương ứng với
thời gian trỗ ở phép lai giữa Nipponbare và Kasalath đã phát hiện được 2 locus
tính trạng số lượng QTL là Hd-1 và Hd-2 nằm tương ứng trên nhiễm sắc thể số 6
và 7. Hai locus Hd-1 và Hd-2 đều có vai trò rút ngắn thời gian từ gieo đến trỗ.
Ngoài ra, Yano et al. (1997) đã phát hiện 3 locus phụ khác là Hd-3, Hd-4 và
Hd-5 nằm trên các nhiễm sắc thể 6, 7 và 8 có nguồn gốc từ Nipponbare. Các
locus này cũng có tác động giảm thời gian từ gieo đến trỗ và giải thích được 84%
kiểu hình xuất hiện ở quần thể F2. Thực hiện phân tích tại các QTL qui định thời
gian từ gieo đễn trỗ trong phép lai 2 giống Indica (Tarom Mahalli and Khazar),
Sabouri and Nahvi (2009) đã xác định được 3 gen chính là Hd-1, Hd-4 và Hd-9
nằm tương ứng trên nhiễm sắc thể số 1, 4 và 9 quy định thời gian trỗ sớm; 2 gen
phụ có ảnh hưởng ít hơn là Hd-2a và Hd-2b nằm trên nhiễm sắc thể số 2,... Các
kết quả này đã góp phần lớn trong việc xác định các tính trạng số lượng liên quan
đến tính chín sớm của cây lúa, làm cơ sở cho việc chọn tạo các giống lúa có thời
gian sinh trưởng ngắn.
Tại Việt Nam, từ những năm 1980, Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long

đã chọn tạo thành công một số giống lúa cực ngắn ngày (chỉ 78 ngày) để xuất
khẩu như OMCS1 với diện tích trồng trên 20 nghìn ha ở Nam Bộ. Tại Bắc Bộ
cũng đã có nhiều giống cực sớm dưới 100 ngày ở vụ mùa và có cả những giống
85 – 90 ngày đạt năng suất 70 - 80 tạ/ha được trồng với quy mô hàng trăm ha
(Nguyễn Văn Luật, 2006). Trong thời gian qua, việc chọn tạo giống lúa theo
hướng rút ngắn thời gian sinh trưởng được nước ta quan tâm, bước đầu đã có một
số giống lúa cực ngắn ngày như: Giống PC6 được chọn tạo theo phương pháp lai
hữu tính, chọn lọc theo phương pháp phả hệ từ tổ hợp lai N202/DT122, có thời
gian sinh trưởng ở vụ xuân là 102 - 125 ngày và vụ mùa là 90 - 95 ngày; năng
suất trung bình đạt 55 - 60 tạ/ha; hàm lượng amylose là 18 - 19%, chất lượng gạo
khá. Giống P6ĐB được chọn lọc từ quần thể P6 được xử lý đột biến bằng Co60,
có thời gian sinh trưởng ở vụ mùa là 75 - 85 ngày, vụ xuân là 105 - 110 ngày;

8