Nghiên cứu kỹ thuật canh tác cho lúa nếp cạn đặc sản tại tỉnh Hà Giang (LA tiến sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐÀO THỊ THU HƢƠNG

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC
CHO LÚA NẾP CẬN ĐẶC SẢN TẠI TỈNH HÀ GIANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN – 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

ĐÀO THỊ THU HƢƠNG

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC
CHO LÚA NẾP CẠN ĐẶC SẢN TẠI TỈNH HÀ GIANG

Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 9.62.01.10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Điền

THÁI NGUYÊN - 2018

i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng có ai công bố trong các công trình
nghiên cứu trƣớc đây. Toàn bộ các thông tin trích dẫn trong luận án đã đƣợc chỉ rõ
nguồn gốc xuất xứ.
Tác giả luận án

Đào Thị Thu Hƣơng


ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tời Thầy hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. Trần Văn Điền - Trƣờng Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên đã
hƣớng dẫn, góp ý, trao đổi về phƣơng pháp luận, nội dung chi tiết, giúp đỡ khoa học
trong quá trình thực hiện đề tài luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, các Cô, các nhà khoa học Trƣờng Đại
học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy, hƣớng dẫn tôi hoàn thành các
học phần và các chuyên đề trong chƣơng trình đào tạo.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám đốc, Ban Đào
tạo - Đại học Thái Nguyên, Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo, Ban chủ nhiệm Khoa
Nông học - Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
để tôi học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các anh chị em cán bộ khoa học kỹ thuật
tại Trung tâm Khoa học - Kỹ thuậtgiống cây trồng Đạo Đức thuộc xã Đạo Đức,
huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi thực hiện các nghiên cứu
thực nghiệm.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Lãnh đạo Trƣờng Cao đẳng Kinh
tế - Kỹ thuật, Khoa Kỹ thuật Nông Lâm Trƣờng Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật đã tạo

mọi điều kiện hỗ trợ cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, ngƣời thân và bạn bè
đã hỗ trợ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án.
Thái Nguyên, ngày

tháng

Tác giả luận án

Đào Thị Thu Hƣơng

năm


iii
MỤC LỤC
Trang
TRANG BÌA PHỤ
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................x
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 2
3. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 3
4. Những đóng góp mới của đề tài .............................................................................. 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................... 4

Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ...........................................5
1.1. Đặc điểm tự nhiên, khí hậu của tỉnh Hà Giang ................................................... 5
1.1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình của tỉnh Hà Giang ....................................... 5
1.1.2. Đặc điểm khí hậu của tỉnh Hà Giang ................................................................ 6
1.2. Giới thiệu chung về lúa cạn.................................................................................. 7
1.2.1. Đặc điểm hình thái của lúa cạn ......................................................................... 7
1.2.2 Tình hình sản xuất lúa cạn trên thế giới và Việt Nam ....................................... 9
1.3. Tài nguyên di truyền lúa nếp trên thế giới và Việt Nam .................................... 12
1.3.1. Vai trò, giá trị của lúa nếp ............................................................................... 12
1.3.2. Tài nguyên di truyền lúa bản địa ..................................................................... 14
1.3.3. Tài nguyên di truyền nguồn gen lúa nếp trên thế giới .................................... 15
1.3.4. Tài nguyên di truyền lúa đặc sản và lúa nếp ở Việt Nam ............................... 17
1.4. Nghiên cứu chọn tạo, tuyển chọn giống lúa nếp cạn ......................................... 22
1.4.1. Nghiên cứu chọn tạo và tuyển chọn giống lúa cạn trên thế giới ..................... 22
1.4.2. Nghiên cứu chọn tạo và tuyển chọn giống lúa cạn tại Việt Nam ................... 23


iv
1.4.3. Nghiên cứu chọn tạo và tuyển chọn giống lúa nếp tại Việt Nam ................... 24
1.5. Các biện pháp kỹ thuật trong canh tác lúa cạn ................................................... 25
1.5.1. Các nghiên cứu về thời vụ gieo trồng lúa cạn ................................................. 25
1.5.2. Các nghiên cứu về mật độ gieo trồng lúa cạn ................................................. 26
1.5.3. Các nghiên cứu về phân bón và kỹ thuật bón phân cho lúa cạn ..................... 28
1.5.4. Các nghiên cứu về cỏ dại và quản lý cỏ dại đối với lúa cạn ........................... 36
Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....40
2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 40
2.1.1. Vật liệu giống .................................................................................................. 40
2.1.2. Nguyên, vật liệu khác ...................................................................................... 41
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 41
2.2.1. Địa điểm .......................................................................................................... 41

2.2.2. Thời gian ......................................................................................................... 42
2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 42
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 42
2.4.1. Nội dung 1: Điều tra tình hình sản xuất lúa và lúa cạn của tỉnh Hà Giang..... 42
2.4.2. Nội dung 2: Xác định giống lúa nếp cạn có thời gian sinh trƣởng phù hợp,
năng suất cao, chất lƣợng tốt, chịu hạn để phát triển sản xuất ....................... 43
2.4.3. Nội dung 3: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất giống
lúa nếp cạn có triển vọng tại tỉnh Hà Giang ................................................... 50
2.4.4. Nội dung 4: Thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật mới vào mô hình sản xuất
và đánh giá hiệu quả sản xuất giống lúa nếp cạn có triển vọng tại mô hình .. 58
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................60
3.1. Điều tra tình hình sản xuất lúa và lúa cạn của tỉnh Hà Giang ............................ 60
3.1.1. Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Hà Giang ...................................................... 60
3.1.2. Tình hình sản xuất lúa của tỉnh Hà Giang ....................................................... 61
3.1.3. Tình hình sản xuất lúa cạn của tỉnh Hà Giang ................................................ 62
3.1.4. Tình hình canh tác lúa cạn tại tỉnh Hà Giang .................................................. 66
3.2. Xác định giống lúa nếp cạn có thời gian sinh trƣởng ngắn, năng suất cao,
chất lƣợng tốt, chịu hạn để phát triển sản xuất ................................................... 70


v
3.2.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng và phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh,
năng suất và chất lƣợng của một số giống lúa nếp cạn tại Hà Giang ............ 71
3.2.2. Khả năng chịu hạn của các giống lúa nếp cạn thí nghiệm .............................. 82
3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật làm tăng năng suất trong canh tác
giống lúa nếp cạn có triển vọng tại tỉnh Hà Giang ............................................. 84
3.3.1. Ảnh hƣởng thời vụ đến sinh trƣởng và phát triển của giống lúa nếp cạn
Khẩu Nua Trạng ............................................................................................. 84
3.3.2. Ảnh hƣởng tổ hợp mật độ phân bón sinh trƣởng và phát triển của giống lúa
nếp cạn Khẩu Nua Trạng ................................................................................ 92

3.3.3. Ảnh hƣởng của phƣơng thức bón phân và khoảng cách gieo hạt trong canh
tác giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ........................................................ 104
3.3.4. Ảnh hƣởng của các biện pháp phòng trừ cỏ dại trong canh tác giống lúa
nếp cạn Khẩu Nua Trạng .............................................................................. 114
3.4. Thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật mới của đề tài và đánh giá hiệu quả sản
xuất giống lúa nếp cạn có triển vọng qua mô hình ........................................... 121
3.4.1. Một số chỉ tiêu sinh trƣởng phát triển và tình hình nhiễm sâu bệnh của
giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng tại mô hình 2016 ................................. 121
3.4.2. So sánh hiệu quả kinh tế của giống Khẩu Nua Trạng trong mô hình và sản
xuất thực tế năm 2016 .................................................................................. 122
3.5. Một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất cho giống lúa nếp cạn Khẩu Nua
Trạng canh tác trong điều kiện nhờ nƣớc trời tại tỉnh Hà Giang ..................... 123
3.5.1. Thời vụ gieo trồng ......................................................................................... 124
3.5.2. Mật độ, khoảng cách gieo trồng và bón phân ............................................... 124
3.5.3. Phòng trừ cỏ dại ............................................................................................ 125
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................126
I. Kết luận ................................................................................................................ 126
II. Đề nghị ............................................................................................................... 127
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ...................128
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................129
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt
ANLT

An ninh lƣơng thực

BĐKH

Biến đổi khí hậu

ĐC

Đối chứng

FAO

Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
(Food and Agriculture Organization of the United Nations

IFDC

Trung tâm phát triển phân bón quốc tế
(International Fertilizer Development Center)

IFAD

Quỹ phát triển nông nghiệp quốc tế
(International Fund for Agriculture Development)

IRRI

Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (International Rice Research Institute)

IITA

Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới quốc tế

(The International Institute of Tropical Agriculture)

KL1000

Khối lƣợng nghìn hạt

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

SRI

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (System of Rice Intensification)


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 2.1. Đánh giá các chỉ tiêu chất lƣợng xôi ........................................................49
Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Hà Giang năm 2015 .....................................60
Bảng 3.2. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa cạn tại tỉnh Hà Giang giai đoạn
2012 - 2016 ..............................................................................................62
Bảng 3.3. Diện tích và sản lƣợng lúa cạn phân theo các huyện thuộc tỉnh Hà
Giang giai đoạn 2012 - 2016 ...................................................................64
Bảng 3.4. Cơ cấu giống lúa nếp cạn tại tỉnh Hà Giang năm 2015 ............................66

Bảng 3.5. Tình hình sử dụng giống, đất và kỹ thuật gieo trồng lúa cạn tại tỉnh
Hà Giang năm 2015 .................................................................................67
Bảng 3.6. Mật độ gieo, phân bón và phƣơng thức phòng trừ cỏ dại cho lúa cạn
tại tỉnh Hà Giang năm 2015 .....................................................................69
Bảng 3.7. Thời gian các giai đoạn sinh trƣởng phát triển của các giống lúa nếp
cạn trong thí nghiệm vụ Mùa 2014 ..........................................................71
Bảng 3.8. Chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh, cấu trúc bông của các giống lúa
nếp cạn trong thí nghiệm vụ Mùa 2014 ...................................................73
Bảng 3.9. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của các giống lúa nếp cạn vụ Mùa
2014 .........................................................................................................75
Bảng 3.10. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa nếp
cạn vụ Mùa 2014 .....................................................................................76
Bảng 3.11. Đặc tính lý tính của các giống lúa nếp cạn trong thí nghiệm vụ Mùa
năm 2014 .................................................................................................78
Bảng 3.12. Các đặc tính hoá học của các giống lúa nếp cạn trong thí nghiệm vụ
mùa 2014 .................................................................................................80
Bảng 3.13: Chất lƣợng xôi của các giống tham gia trong thí nghiệm vụ mùa
năm 2014 .................................................................................................81
Bảng 3.14. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa nếp cạn .........................82
Bảng 3.15. Đánh giá khả năng phục hồi của các giống lúa nếp cạn .........................83
Bảng 3.16. Ảnh hƣởng của thời vụ đến thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng
phát triển của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ..................................87


viii
Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của thời vụ đến chiều cao cây, chiều dài bông, số nhánh
tối đa của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng thí nghiệm ......................87
Bảng 3.18. Ảnh hƣởng của thời vụ đến khả năng chống chịu sâu bệnh hại của
giống Khẩu Nua Trạng ............................................................................89
Bảng 3.19. Ảnh hƣởng của thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ...........................................90
Bảng 3.20. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến thời gian qua các giai đoạn
sinh trƣởng của giống Khẩu Nua Trạng trong vụ Mùa 2015 ..................92
Bảng 3.21. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến chiều cao cây và chiều dài
bông của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng .........................................93
Bảng 3.22. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến số nhánh tối đa và số nhánh
hữu hiệu của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ...................................95
Bảng 3.23. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón tới khả năng chống chịu sâu
bệnh của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ..........................................96
Bảng 3.24. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến số bông, số hạt chắc và hạt
chắc của giống Khẩu Nua Trạng .............................................................98
Bảng 3.25. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến khối lƣợng nghìn hạt, năng
suất lý thuyết, năng suất thực thu của giống Khẩu Nua Trạng ..............101
Bảng 3.26. Hiệu quả kinh tế ở các tổ hợp mật độ và phân bón trong thí nghiệm đối
với giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng .................................................103
Bảng 3.27. Ảnh hƣởng của tổ hợp phƣơng thức bón phân và khoảng cách gieo
hạt đến thời gian sinh trƣởng phát triển của giống Khẩu Nua Trạng ....105
Bảng 3.28. Ảnh hƣởng của phƣơng thức bón phân và khoảng cách gieo hạt đến chiều
dài bông, số nhánh hữu hiệu của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ..........107
Bảng 3.29. Ảnh hƣởng của phƣơng thức bón phân và khoảng cách gieo hạt đến
mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ...110
Bảng 3.30. Ảnh hƣởng của phƣơng thức bón phân và khoảng cách gieo hạt đến
các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống Khẩu Nua Trạng .111
Bảng 3.31: Hiệu quả kinh tế tại tổ hợp các công thức ảnh hƣởng của phƣơng
thức bón phân và khoảng cách gieo hạt .................................................113


ix
Bảng 3.32. Thành phần và mức độ xuất hiện của các loài cỏ dại trên khu đất
trồng lúa nếp cạn thí nghiệm .................................................................115

Bảng 3.33. Khối lƣợng cỏ (g/m2) sau khi tiến hành thực hiện các biện pháp xử
lý cỏ dại đối với giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng ............................116
Bảng 3.34. Ảnh hƣởng của các biện pháp trừ cỏ đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng
và phát triển của giống lúa nếp cạn thí nghiệm .....................................117
Bảng 3.35. Ảnh hƣởng của các phƣơng thức trừ cỏ đến số nhánh tối đa, số
bông/ khóm, năng suất thực thu của giống lúa nếp cạn thí nghiệm ......118
Bảng 3.36. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống lúa nếp cạn Khẩu Nua
Trạng tại xã Quang Minh huyện Bắc Quang và xã Đạo Đức, huyện
Vị Xuyên trong vụ Mùa năm 2016 ........................................................121
Bảng 3.37. So sánh hiệu quả kinh tế của giống Khẩu Nua Trạng trong mô hình
và sản xuất thực tế năm 2016 ................................................................122


x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 2.1: Sơ đồ thí nghiệm mật độ - phân bón .........................................................52
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm phƣơng thức bón phân - khoảng cách gieo hạt ........55
Hình 3.1. Diện tích lúa các tỉnh vùng miền núi phía Bắc và tỉnh Hà Giang .............61
Hình 3.2. Năng suất lúa các tỉnh miền núi phía Bắc và Hà Giang năm 2015 ...........62
Hình 3.3. Năng suất lúa cạn phân theo các huyện thuộc tỉnh Hà Giang giai đoạn
2012 – 2016 .............................................................................................65


xi
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN

Tên tác giả: Đào Thị Thu Hƣơng
Tên luận án: “Nghiên cứu kỹ thuật canh tác cho lúa nếp cạn đặc sản tại tỉnh Hà

Giang”.
Chuyên ngành:Khoa học cây trồng;

Mã số:9.62.01.10

Cơ sở đào tạo:Trƣờng Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá thực trạng và xác định hạn chế trong sản xuất lúa cạn và nếp cạn
của tỉnh Hà Giang.
- Tuyển chọn đƣợc giống lúa nếp cạn có thời gian sinh trƣởng phù hợp, năng
suất cao, chất lƣợng tốt, chịu hạn để phát triển sản xuất.
- Xác định đƣợc một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất giống lúa nếp cạn
có triển vọng phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai của tỉnh Hà Giang
Kết quả đạt đƣợc
1)Đánh giá được thực trạng sản xuất lúa và lúa cạn của tỉnh Hà Giang
Tỉnh Hà Giang có diện tích trồng lúa cạn chiếm khoảng 3% tổng diện tích lúa
mùa với cơ cấu giống lúa nếp, tẻ địa phƣơng còn khá đa dạng. Tuy nhiên năng suất
lúa cạn còn thấp chỉ từ 1,9 – 2,2 tấn/ha do nhiều giống địa phƣơng chƣa đƣợc phục
tráng và biện pháp kỹ thuật canh tác chủ yếu theo kinh nghiệm chƣa thật phù hợp
với điều kiện môi trƣờng đã thay đổi.
2) Xác định được giống lúa nếp cạn đặc sản có triển vọng tại tỉnh Hà Giang
Từ đánh giá, so sánh 06 giống lúa nếp cạn địa phƣơng đã xác định đƣợc
giống lúa nếp cạn đặc sản Khẩu Nua Trạng có thời gian sinh trƣởng ngắn (126
ngày), đẻ nhánh khá, chịu hạn tốt (điểm 3), năng suất thực thu cao (3,63 tấn/ha),
hàm lƣợng amlylose 5,8%, chất lƣợng xôi dẻo, thơm ngon để phục vụ và phát triển
hàng hoá tại tỉnh Hà Giang.

3) Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp làm tăng năng suất và
nâng cao hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cạn đặc sản Khẩu Nua Trạng, cụ thể:

xii
+ Thời vụ gieo hạt thích hợp cho giống sinh trƣởng phát triển và đạt năng
suất cao từ ngày 5 đến 20 tháng 6 dƣơng lịch.
+ Mật độ và phân bón thích hợp cho giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng tại
Hà Giang là 30 khóm/m2, bón phân cho 1 ha với lƣợng 1 tấn phân vi sinh + 60 kg N
+ 60 kg P2O5 + 45 kg K2O + 300 kg vôi bột. Tổ hợp mật độ và phân bón trên cho
NSLT là 5,94 tấn/ha và NSTT là 3,83 tấn/ha.
+ Sử dụng phân bón NPK rời bón rạch hàng sâu 6 – 8 cm hoặc NPK đƣợc
nén thành viên bón vùi sâu, kết hợp với khoảng cách gieo hạt ở mật độ 30 khóm/m2
(cây cách cây 17 cm, hàng cách hàng 20 cm hoặc khoảng cách cây cách cây 17 cm,
hàng rộng 30 cm, hàng hẹp 10 cm), giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng cho NSLT
đạt cao nhất (5,50 tấn/ha – 5,89 tấn/ha) và NSTT đạt cao nhất (3,90 – 3,93 tấn/ha).
+ Biện pháp phòng trừ cỏ dại hiệu quả nhất cho giống lúa nếp cạn Khẩu Nua
Trạng là làm cỏ bằng tay sau gieo 25 ngày kết hợp phun Mizin 80 WP khi cỏ mọc
lại 1 – 3 lá. Hoặc xử lý cỏ trƣớc gieo 15 ngày bằng Lyphoxim kết hợp sau khi lúa
mọc 45 ngày tiếp tục làm cỏ bằng tay.


xiii
THESIS ABSTRACT
PhD candidate name: Dao Thi Thu Huong
Thesis title: "Research on farming techniques for the special upland rice in Ha
Giang"
Major: Faculty of Agronomy;

Code: 9. 62. 01. 10

Educational organization: University of Agriculture and Forestry - Thai Nguyen
University

Research and Objectives
- Evaluate the factual production and identify the limitation on upland rice and
upland sticky rice cultivation in Ha Giang.
- Select the best upland sticky rice variety for production development with the
key features of growing time, high productivity, good quality, drought tolerance.
- Determine several technical measures for increasing the productivity of the
promising upland rice variety under the local climates and soil conditions.
Maing finding and conclusions
1) Evaluate the factual production and identify the limitation on upland rice
and upland sticky rice cultivation in Ha Giang:Although the structure of Ha Giang
rice varieties are quite diverse, the cultivated area of upland rice occupies
approximately 3 percents of total rice crop area. Moreover, the low productivity of
upland rice with only around 2 tons per hectare is mainly resulted from the unreinvigoration of the local varieties and the experienced technical measures without in
accordance with the changes of environment.
2) Select the best upland sticky rice variety for production development with
the key features of growing time, high productivity, good quality, drought
tolerance: From the evaluations and comparisions among 06 varieties of the local
upland rice, Khau Nua Trang variety has been proposed due to its advantages on
short growing time (126 days), medium height (126.5cm), good tillering, good
drought tolerance (point 3), high practical yield (3.63 tons per hectare), amyloza
content 5.85%, sticky and aromatic rice products.


xiv
3) Determine several technical measures for increasing the productivity of the
promising upland rice variety under the local climates and soil conditions:
Several suitable technical measures have been determined to increase the
productivity and economic efficiency of Khau Nua Trang upland sticky rice variety.
Specifically: the seasonal sowing is chosen from 5th to 20th June with density of 30
rices per meter in square; the spaces between two trees and two rows are 17cm and

20cm, respectively; or the space between two rices is 17cm, and the spaces among
the wide and narrow rows are 30 cm and 10 cm, respectively; the fertilizer formula
used per hectare is: organic fertilizer (1000kg) + N (60 kg) + P2O5 (60 kg) + K2O
(45 kg) + lime powder (300 kg); fertilizing NPK is in 6 to 8cm deep row sliNoings;
or NPK pellets are buried from 6 to 8cm under the ground; manual weeding is
performed 25 days after sowing combining with Mizin spraying when grass has 1 to
3 leaves; or the weed is handled by using Lyphoxim 15 days before sowing then
performing manual weeding after 45 days of rice growing. It can be illustrated from
the experimental project model with new technical measures where the economic
results are 35.7 to 42.7 percentages higher than those of practical models in two
districts in HaGiang.


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lƣơng thực quan trọng cho hơn một nửa dân số
trên thế giới (trên 3,5 tỷ ngƣời), đƣợc trồng ở 112 nƣớc với tổng diện tích gieo trồng
trên 163,2 triệu ha. Diện tích trồng lúa trên thế giới phân bố không đều. Gần 90% tổng
diện tích gieo trồng tập trung ở châu Á; 4,6% ở châu Phi và 4,7% ở châu Mỹ (Maclean
et al.,2013).Trong xu thế hội nhập hiện nay, phát triển lúa gạo không chỉ đảm bảo an
ninh lƣơng thực mà còn đi sâu vào chất lƣợng và phát triển bền vững.Từ năm 2000
trở lại đây, Việt Nam với sự tăng trƣởng tốt của nền kinh tế, số ngƣời có thu nhập cao
tăng lên không ngừng nên nhu cầu tiêu thu các loại gạo chất lƣợng cao cũng tăng theo
(Nguyễn Trọng Khanh và cs. 2014). Đáp ứng nhu cầu của thị trƣờng việc nghiên cứu
các biện pháp kỹ thuật đối với các giống lúa chất lƣợng của địa phƣơng là cần thiết, là
tiền đề cho cả chuỗi sản xuất, tiêu thụ gạo đặc sản, gạo chất lƣợng cao.Bên cạnh đó
việc khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên đa dạng, phong phú về giống, phát
triển nguồn cây trồng thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu, và nâng cao sinh kế

cho ngƣời dân cũng là một trong các chƣơng trình phát triển nông nghiệp bền vững
đang đƣợc hƣớng đến.
Lúa cạn (lúa nƣơng) là loại lúa gieo trên đất trồng cạn nhƣ các loại hoa màu
không tích nƣớc trong ruộng. Cây lúa sống chủ yếu nhờ nguồn nƣớc trời và nguồn
nƣớc đƣợc giữ lại trong đất (Nguyễn Văn Luật, 2002). Ở nƣớc ta hiện có 130.000
ha lúa cạn đang đƣợc trồng chủ yếu bởi một số dân tộc ít ngƣời sống tại các vùng
đồi núi cao thuộc miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên (Đới Hồng
Hạnh và cs. 2016). Lúa cạn chủ yếu là các giống lúa bản địa, đƣợc bà con miền núi
trồng trong điều kiện khó khăn về nguồn nƣớc, nơi mà các giống lúa lai năng suất
cao khó có thể thích nghi đƣợc. Bên cạnh khả năng thích nghi tốt trong điều kiện
canh tác nhờ nƣớc trời, lúa cạn còn đƣợc biết đến bởi chất lƣợng thơm ngonmang
đặc trƣng cho vùng miềnbởi các sản phẩm đƣợc làm từ gạo nƣơngđƣợc ngƣời dân
chế biến thành xôi, bánh, chè…phục vụ chủ yếu vào các dịp lễ tết. Tuy nhiên một
trong những hạn chế lớn của cây lúa cạn là năng suất rất thấp, trung bình chỉ đạt từ


2

1 - 1,5 tấn/ha tùy khu vực (Maclean et al.,2013). Điều này làm cho sản lƣợng lúa
cạn chỉ góp phần vào khoảng 4% tổng sản lƣợng lúa gạo trên toàn thế giới. Nguyên
nhân chủ yếu là do lúa cạn đƣợc trồng hoàn toàn phụ thuộc vào nƣớc trời, ngƣời
dân ít đầu từ chăm sóc, đất đai nghèo dinh dƣỡng, ít đƣợc bónphân và bảo vệ thực
vật, phòng trừ cỏ dại… (Oghalo, 2011). Mặc dùnăng suất thấp nhƣngcác giống lúa
cạn địa phƣơng lại đang ngày càng đƣợc ngƣời tiêu dùng ƣa chuộng và nhu cầu thị
trƣờng đang mở rộng tạo ra cơ hội to lớn phát triển các loại lúa gạo đặc sản của các
tỉnh miền núi gắn với thƣơng hiệu cho từng vùng. Do vậy cáckhu vực miền núi
cũng đang có những cơ hội về phát triển gạo chất lƣợng cao từ các nguồn gen bản
địa đã đƣợc ngƣời dân lƣu giữ và phát triển đến ngày nay.
Hà Giang đƣợc biết đến là một trong các tỉnh miền núi phía Bắc của Việt
Nam có nhiều cây trồng đặc sản trong đó phải kể đến là các giống lúa cạn (lúa

nƣơng). Tại đây, các giống lúa nếp cạn và tẻ cạn đềuđƣợc gieo trồng chính trong vụ
mùa, chiếm khoảng 3% tổng diện tích lúa mùa. Giống có nhiều đặc điểm tốt nhƣ
sinh trƣởng phát triển trong điều kiện hoàn toàn nhờ nƣớc trời, chịu đƣợc nóng,
đƣợc hạn, và đặc biệt bởi chất lƣợng gạo cao, hạt gạo trong, cơm và xôi dẻo. Tuy
nhiên hạn chế trong canh tác lúa cạn và lúa nếp cạn tại địa phƣơng năng suất vẫn
thấp chỉđạt khoảng 2 tấn/ha (Cục Thống kê tỉnh Hà Giang năm 2016). Nguyên nhân
chủ yếu là do giống, biện pháp kỹ thuật, chăm sóc, thu hoạch và điều kiện thời tiết
ảnh hƣởng đến năng suất.Do vậy, bên cạnh việc bảo tồn cần phải tìm các biện pháp
kỹ thuật canh tác phù hợp cho giống vừa tạo điều kiện để giống phát huy đƣợc tiềm
năng sinh học và nâng cao năng suất. Xuất phát từ thực tiễn trên, việc “Nghiên cứu
kỹ thuật canh tác cho lúa nếp cạn đặc sản tại tỉnh Hà Giang”phục vụ cho công
tác bảo tồn nguồn gen lúa cạn và sản xuất lúa chất lƣợng cao tại địa phƣơng, cây
lƣơng thực bản địa thích ứng với biến đổi khí hậu là yêu cầu rất cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng và xác định hạn chế trong sản xuất lúa cạnvà nếp cạn
của tỉnh Hà Giang.
- Tuyển chọn đƣợc giống lúa nếp cạn có thời gian sinh trƣởng phù hợp, năng
suất cao, chất lƣợng tốt, chịu hạn để phát triển sản xuất.


3

- Xác định đƣợc một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất giống lúa nếp cạn có
triển vọng phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai của tỉnh Hà Giang.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá thực trạng sản xuất lúa, lúa cạn tại các khu vực thuộc
tỉnh Hà Giang bao gồm huyện Bắc Quang, huyện Bắc Mê, huyện Xín Mần, huyện
Vị Xuyên.
- Nghiên cứu tập trung đánh giá, xác định giống lúa nếp cạn có năng suất
cao, chất lƣợng tốt đồng thời nghiên cứu ảnh hƣởng của một số biện pháp kỹ thuật

(thời vụ gieo, mật độ gieo, khoảng cách gieo, liều lƣợng phân bón, phƣơng thức bón
phân và phòng trừ cỏ dại) đối với giống đƣợc đánh giá.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Đánh giá được thực trạng sản xuất lúa và lúa cạn của tỉnh Hà
Giang:Tỉnh Hà Giang có diện tích gieo trồng lúa cạn chiếm khoảng 3% tổng diện
tích lúa mùa với cơ cấu giống lúa nếp, tẻ địa phƣơng còn khá đa dạng. Tuy nhiên
năng suất lúa cạn còn thấp chỉ từ 1,9 – 2,2 tấn/ha do nhiều giống địa phƣơng chƣa
đƣợc phục tráng và biện pháp kỹ thuật canh tác chủ yếu theo kinh nghiệm chƣa thật
phù hợp với môi trƣờng đã thay đổi.
- Xác định được giống lúa nếp cạn có triển vọng tại tỉnh Hà Giang làm cơ
sở cho bảo tồn và sử dụng nguồn gen cho chọn tạo giống lúa nếp mới:Từ đánh
giá, so sánh 06 giống lúa nếp cạn địa phƣơng, đã tuyển chọn đƣợc giống lúa nếp cạn
Khẩu Nua Trạng có thời gian sinh trƣởng ngắn (126 ngày), cao cây trung bình
(126,5cm), đẻ nhánh khá, chịu hạn tốt (điểm 3), năng suất thực thu cao (3,63
tấn/ha), hàm lƣợng amylose 5,85%, chất lƣợng xôi dẻo, thơm.
- Xác định được một số các biện pháp kỹ thuật phù hợp làm tăng năng
suất và nâng cao hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng, cụ
thể: Xác định được một số các biện pháp kỹ thuật phù hợp làm tăng năng suất và
nâng cao hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng, cụ thể: Thời
vụ gieo hạt từ ngày 5 đến 20 tháng 6 dƣơng lịch, gieo hạt với mật độ 30 cây/m2,
khoảng cách gieo cây cách cây 17 cm, hàng cách hàng 20 cm, hoặc khoảng cách
cây cách cây 17 cm, hàng rộng 30 cm, hàng hẹp 10 cm; bón phân cho 1 ha với


4

lƣợng 1 tấn phân hữu cơ vi sinh + 60 kg N + 60 kg P2O5 + 45 kg K2O/ha + 300 kg
vôi bột, bón bằng phân NPK rời theo phƣơng thức rạch hàng sâu 6 – 8 cm, hoặc
phân NPK đƣợc nén thành viên bón vùi sâu 6 – 8 cm; làm cỏ bằng tay sau gieo 25
ngày kết hợp phun Mizin 80WP sau khi cỏ mọc lại đƣợc 1 - 3 lá. Hoặc xử lý cỏ

trƣớc gieo 15 ngày bằng Lyphoxim và sau khi lúa mọc 45 ngày tiếp tục làm cỏ bằng
tay. Thử nghiệm biện pháp kỹ thuật mới của đề tài qua mô hình đã cho thấy hiệu
quả kinh tế của mô hình đề tài vƣợt so với mô hình thực tế của địa phƣơng là 35,7%
đến 42,7% tại hai huyện thử nghiệm.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Bổ sung thông tin khoa học về đặc điểm hình thái, sinh trƣởng phát triển,
năng suất, chất lƣợng, khả năng chịu hạn của một số giống lúa nếp cạn địa phƣơng
đƣợc gieo trồng tại tỉnh Hà Giang.
- Cung cấp thêm cơ sở khoa học để xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác giống
lúa nếp cạn đƣợc gieo trồng tại Hà Giang nói riêng và ở miền núi phía Bắc nói chung.
- Kết quả nghiên cứu có giá trị về khoa học cho việc nghiên cứu, giảng dạy
và phát triển nguồn gen lúa cạn, lúa chịu hạn, lúa nếp cạn địa phƣơng chất lƣợng
cao trong điều kiện biến đổi khí hậu hạn hán tăng cao.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xácđịnh đƣợc giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng có thời gian sinh trƣởng
phù hợp, chịu hạn tốt, năng suất cao, chất lƣợng xôi dẻo và thơm phục vụ cho công
tác sản xuất lúa chất lƣợng cao tại tỉnh Hà Giang.
- Xác định đƣợc thời vụ gieo hạt, tổ hợp mật độ phân bón, kỹ thuật bón phân
và khoảng cách gieo hạt, biện pháp phòng trừ cỏ dạiđối với giống lúa nếp cạn Khẩu
Nua Trạnggiúp tăng năng suất của giống.
- Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác phù
hợp cho giống lúa nếp cạn Khẩu Nua Trạng đạt năng suất,tăng hiệu quả kinh
tếnhằm nâng cao thu nhập cho ngƣời dân trồng lúa cạn tại tỉnh Hà Giang và góp
phần đẩy mạnh chuỗi sản xuất hàng hoá nông sản chất lƣợng.


5

Chƣơng 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm tự nhiên, khí hậu của tỉnh Hà Giang
1.1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình của tỉnh Hà Giang
* Vị trí địa lý: Hà Giang là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam. Phía
Đông giáp tỉnh Cao Bằng, phía Tây giáp tỉnh Yên Bái và Lào Cai, phía Nam giáp
tỉnh Tuyên Quang phía Bắc giáp nƣớc Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Tại điểm
cực Bắc của lãnh thổ Hà Giang, cũng là điểm cực bắc của Tổ quốc, cách Lũng Cú
chừng 3 km về phía Đông, có vĩ độ 23o13’00"; điểm cực tây cách Xín Mần khoảng
10 km về phía Tây Nam, có kinh độ l04o24’05"; mỏm cực Đông cách Mèo Vạc 16
km về phía Đông - Đông Nam có kinh độ l05o30’04". Hà Giang có nhiều ngọn núi
đá cao và sông suối. Địa hình của tỉnh Hà Giang khá phức tạp, có thể chia làm 3
vùng. Vùng cao núi đá phía bắc nằm sát chí tuyến bắc, có độ dốc khá lớn, thung
lũng và sông suối bị chia cắt nhiều. Nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới
ẩm nhƣng do địa hình cao nên khí hậu Hà Giang mang nhiều sắc thái ôn đới. Vùng
cao núi đất phía tây thuộc khối núi thƣợng nguồn sông Chảy, sƣờn núi dốc, đèo cao,
thung lũng và lòng suối hẹp.Vùng thấp trong tỉnh gồm vùng đồi núi, thung
lũng sông Lô và Thành phố Hà Giang.Hà Giang có nhiều núi non hùng vĩ, có
đỉnh Tây Côn Lĩnh (2.419 m) và ngọn Kiều Liêu Ti (2.402m) là cao nhất. Về thực
vật, Hà Giang có nhiều khu rừng nguyên sinh, nhiều gỗ quý, và có tới 1000 loại cây
dƣợc liệu. Động vật có hổ, công, trĩ, tê tê... và nhiều loại chim, thú phong phú khác
(Cổng thông tin điện tử tỉnh Hà Giang 2016).
* Đặc điểm địa hình:Nhìn chung Hà Giang nằm trong khu vực địa bàn vùng
núi cao phía Bắc lãnh thổ Việt Nam, đây là một quần thể núi non hùng vĩ có độ cao
trung bình từ 800m – 1.200m so với mực nƣớc biển, đặc biệt là đỉnh Tây Côn Lĩnh
cao hơn 2500m.Tuy vậy, về cơ bản địa hình Hà Giang có thể phân thành 3 vùng
nhƣ sau:
- Vùng cao núi đá phía Bắc hay còn gọi là cao nguyên Đồng Văn, gồm các
huyện Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh, Quản Bạ với 90% diện tích là núi đá vôi

6

đặc trƣng cho địa hình Karst. Ở đây có những núi đá tai mèo sắc nhọn, những khe
núi sâu và hẹp cùng nhiều vách đá dựng đứng.
- Vùng cao núi đất phía Tây gồm các huyện Hoàng Su Phì, Xín Mần là một
phần của cao nguyên Bắc Hà. Địa hình nơi đây phổ biến dạng vòm hoặc nửa vòm,
có sự chia cắt mạnh, nhiều vết đứt gãy.
- Vùng núi thấp bao gồm địa bàn các huyện thị còn lại, khu vực này có
những dải rừng già xen kẽ những thung thũng tƣơng đối bằng phẳng nằm dọc theo
sông suối, đây là vùng đất đai phì nhiêu thích ứng với nhiều loại cây trồng cho phát
triển kinh tế, đồng thời đây cũng là những vựa lúa lớn của tỉnh. Các vùng núi thấp
nhƣ Vị Xuyên, Bắc Quang có kinh tế phát triển hơn vùng núi. Dựa vào sông Lô và
lƣợng mƣa lớn nên ngành nông nghiệp ở khu vực này rất phát triển, không kém gì
vùng núi trung du. Nơi đây có những cánh đồng phì nhiêu phát triển thuận lợi trong
việc trồng và canh tác các giống lúa cạn bản địa (Cổng thông tin điện tử tỉnh Hà
Giang 2016).
1.1.2. Đặc điểm khí hậu của tỉnh Hà Giang
Khí hậu của tỉnh Hà Giang về cơ bản mang những đặc điểm của vùng núi
phía Bắc - Hoàng Liên Sơn, song cũng có những đặc điểm riêng, mát và lạnh hơn
các tỉnh thuộc vùng Đông Bắc khác, nhƣng ấm hơn các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc.
* Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình cả năm khoảng 21,6oC - 23,9oC. Mùa
nóng nhiệt độ cao tuyệt đối lên đến 40oC (tháng 6, 7); ngƣợc lại mùa lạnh nhiệt độ
thấp tuyệt đối là 2,2oC (tháng l) (Cổng Thông tin điện tử tỉnh Hà Giang 2016).
* Chế độ mưa: Chế độ mƣa tại Hà Giang khá phong phú. Toàn tỉnh đạt bình
quân lƣợng mƣa hàng năm khoảng 2.300 - 2.400 mm, riêng Bắc Quang hơn 4.000
mm, là một trong số trung tâm mƣa nhiều nhất nƣớc ta. Dao động lƣợng mƣa giữa
các vùng, các năm và các tháng trong năm khá lớn. Năm 2001, lƣợng mƣa đo đƣợc
ở trạm Hà Giang là 2.253,6 mm, Bắc Quang là 4.244 mm, Hoàng Su Phì là 1.337,9
mm... Tháng mƣa cao nhất ở Bắc Quang (tháng 6) có thể đạt trên 1.400 mm, trong
khi đó lƣợng mƣa tháng 12 ở Hoàng Su Phì là 3,5 mm, ở Bắc Mê là 1,4 mm…Đây

là nguồn nƣớc tƣới dồi dào phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Nhờ vào nguồn nƣớc
tự nhiên này mà cây lúa cạn sinh trƣởng phát triển nhờ vào nƣớc trời có khả năng


7

sinh trƣởng và phát triển tốt, góp phần đảm bảo an ninh lƣơng thực tại địa phƣơng
và tạo nên nét riêng của vùng.Độ ẩm bình quân hàng năm ở Hà Giang đạt 85% và
dao động giữa các tháng cũng không lớn. Thời điểm cao nhất (tháng 6,7,8) vào
khoảng 87 - 88%, thời điểm thấp nhất (tháng l, 2, 3) cũng vào khoảng 81%(Cổng
thông tin điện tử tỉnh Hà Giang 2015).
Nhìn chung nét nổi bật của khí hậu tỉnh Hà Giang là duy trì độ ẩm trong năm
cao, mƣa nhiều và kéo dài, nhiệt độ mát và lạnh, đây là kiểu tiểu vùng khí hậu thích
hợp cho hệ thống các cây lâm nghiệp, cây ăn quả, cây thuốc thảo mộc và cây lúa
cạn sinh trƣởng phát triển phụ thuộc nhiều vào lƣợng nƣớc mƣa trong năm.
1.2. Giới thiệu chung về lúa cạn
1.2.1. Đặc điểm hình thái của lúa cạn
Lúa cạn là loại lúa đƣợc gieo hạt trên các loại đất khô, có thể là đất dốc hoặc
đất bằng nhƣng đều không có bờ, sống phụ thuộc hoàn toàn nhờ nƣớc trời (Trần
Văn Đạt, 2005). Các nghiên cứu cho thấy đặc điểm hình thái của lúa cạn là sự thích
nghi với điều kiện sinh trƣởng trong môi trƣờng thiếu nƣớc và có nhiều cỏ dại. Cây
lúa cạn mang những đặc điểm về hình thái có thể tránh hạn và chịu hạn khi gặp điều
kiện thời tiết bất thuận nhƣ hạn hán kéo dài.Trong điều kiện diễn biến phức tạp của
khí hậu, cơ chế tránh hạn và chịu hạn của cây lúa là quan trọng đối với sản xuất
(Pantuwan et al.,2002). Tránh hạn là khả năng phát triển mạnh hệ thống rễ, có khả
năng hút nƣớc từ các lớp đất sâu hoặc giảm thoát nƣớc mà không ảnh hƣởng đến
sản lƣợng. Chịu hạn là cơ chế điều chỉnh thẩm thấu mà theo đó làm tăng sức trƣơng
của tế bào trong điều kiện thiếu nƣớc (Price et al.,2002).
Đặc điểm đó đƣợc biểu hiện qua sự phát triển mạnh mẽ của bộ rễ cũng nhƣ
bộ lá to, thân cao và dày thuận lợi cho khả năng huy động nƣớc trong điều kiện hạn

và hạn chế đƣợc sự xâm lấn của cỏ dại. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng độ
sâu của bộ rễ có mối tƣơng quan thuận vừa phải với năng suất trong điều kiện hạn
đối với lúa nƣớc (Venuprasad et al., 2007). Những giống lúa cạn có tỷ lệ khối lƣợng
rễ trên khối lƣợng thân lá cao nên lúa cạn có khả năng chịu hạn tốt (Fukai et al.,
1995). Khối lƣợng rễ của chúng cũng có mối tƣơng quan thuận với khả năng đẻ
nhánh trung bình (Bernier et al., 2008). Khả năng đâm xuyên của bộ rễ lúa cạn có


8

liên quan đến đƣờng kính rễ, chiều dài rễ và khối lƣợng rễ khô (Nhan et al., 2006).
Giống có nhiều rễ có thể len sâu qua các vật cứng thì có khả năng chịu hạn tốt và
cho năng suất cao hơn. Nghiên cứu đặc điểm rễ của các giống lúa chịu hạn cho thấy
chúng có lớp vỏ rễ dày hơn, mô khí nhiều hơn, mạch dẫn lớn hơn, nhu mô liên kết
chặt chẽ và khoảng gian bào ít hơn so với các giống mẫn cảm (Singh et al., 2013).
Khối lƣợng rễ của các giống lúa chịu hạn có tƣơng quan đáng kể với khối lƣợng
khô của thân lá, đồng thời giúp làm tăng năng suất từ 9,2% - 13,4% và tăng hiệu
quả sử dụng nƣớc từ 9,0% - 13,7% so với các giống lúa nƣớc trong điều kiện hạn
(Chu et al., 2014). Số nhánh/cây, số hạt/bông, khối lƣợng 1000 hạt, chiều dài rễ,
khối lƣợng rễ khô của các giống lúa cạn có mối tƣơng quan thuận với yếu tố năng
suất (Anbumalar Mathi et al.,2008).
Đặc điểm hình thái thân lá ở hầu hết các giống lúa cạn địa phƣơng thƣờng có
thân to và dày, bị già cỗi nhanh chóng khi lúa chín nên chúng dễ đổ ngã vào giai
đoạn này. Chiều cao của các giống lúa cạn dao động từ 80 cm đến 175 cm. Các
giống lúa cạn ở Philippines nhìn chung cao trên 150 cm khi trồng trong điều kiện
ruộng cạn. Các giống lúa cạn có chiều cao cây cao nên có tác dụng rất tốt trong việc
giúp cây lấn át cỏ dại sau giai đoạn đƣợc ba đến bốn lá. Lúa cạn thƣờng đẻ nhánh ít
hơn so với lúa nƣớc, khả năng đẻ nhánh biến động của các giống cạn làm hạn chế
năng suất của chúng ngay trong điều kiện canh tác phù hợp. Lúa cạn có bộ lá to dầy
và có khả năng cuốn lại khi gặp hạn, đây là một trong những đặc điểm thích nghi rất

tốt trong điều kiện hạn của giống để giảm bớt sự thoát hơi nƣớc trên bề mặt
(Nguyễn Gia Quốc, 1994). Khi lúa cạn bị thiếu hụt nƣớc, hiện tƣợng cuốn lá xảy ra
do mất sức trƣơng tế bào và lá héo, biểu hiện này đƣợc thể hiện rất rõ. Mức độ cuốn
lá có thể cho biết khi nào cây bị thiếu hụt nƣớc (Fischer et al., 2003). Trong điều
kiện hạn, khi nhiệt độ lá tăng làm mất sự cân bằng thoát hơi nƣớc dẫn đến bộ lá bị
mất sức trƣơng hoặc chết mô (biểu hiện khô lá). Các lá ở tầng thấp biểu hiện khô lá
nhiều hơn các lá ở tầng cao và cũng không đồng nhất trong toàn bộ lá ngoại trừ hạn
gay gắt. Biểu hiện khô lá thƣờng bắt đầu từ phía ngọn lá rồi mới lan rộng toàn bộ lá.
Đây là một trong những chỉ tiêu đƣợc các nhà khoa học lựa chọn để đánh giá khả
năng chịu hạn của cây lúa cạn (Fischer et al., 2003). Khả năng thoát hơi nƣớc đƣợc


9

điều chỉnh bằng sự vận động đóng mở khí khổng và mật độ khí khổng (Lake and
Woodward, 2008). Độ mở của khí khổng của các giống lúa phụ thuộc vào nhiều yếu
tố nhƣ độ ẩm, ánh sáng, ion Ca++, Ion K+, nitric oxide… (Kim and Maik, 2010). Đối
với thực vật mật độ khí khổng thấp có thể thích hợp để phát triển dƣới điều kiện
môi trƣờng thiếu nƣớc hơn so với mật độ khí khổng cao (Dohey - Adams et al.,
2012; Yu et al., 2013). Sự điều chỉnh thẩm thấu và phát triển bộ rễ ở tầng đất sâu
giúp lúa cạn có thể sử dụng đƣợc nƣớc sẵn có trong đất với khả năng chịu hạn tốt
(Manschadi et al.,2006).
Nhƣ vậy lúa cạn là một trong những giống lúa có nhiều đặc điểm hình thái
liên quan đến tính chịu hạn, giúp cho chúng có thể sinh trƣởng và phát triển trên các
loại đất khô, đất dốc. Chúng có khả năng sống phụ thuộc hoàn toàn vào ẩm độ do
nƣớc trời cung cấp (nhờ nƣớc trời) tại các khu vực nơi mà phù hợp cho sự sinh
trƣởng và phát triển của cây lúa cạn.
1.2.2 Tình hình sản xuất lúa cạn trên thế giới và Việt Nam
1.2.2.1. Tình hình sản xuất lúa cạn ở một số khu vực trên thế giới
Trên thế giới lúa cạn đƣợc trồng chủ yếu ở ba khu vực châu Á, châu Phi,

châu Mỹ, trong đó diện tích lúa cạn tại châu Á chiếm diện tích lớn nhất (Maclean et
al.,2013). Hệ thống canh tác lúa cạn dựa vào nƣớc trời (rainfed rice) chiếm một diện
tích rất lớn với khoảng 67 triệu ha, trong đó diện tích lúa nƣớc trời vùng đất thấp
(rainfed lowland rice) có diện tích khoảng 52 triệu ha và lúa cạn (upland rice)
khoảng 15,9 triệu ha.
Châu Á: Diện tích trồng lúa cạn chiếm khoảng 10 triệu ha, gần bằng 63%
tổng số diện tích lúa cạn của thế giới. Trong đó Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh,
Việt Nam, Myanmar và Lào là những nƣớc có diện tích trồng lúa cạn chủ yếu ở
châu Á, phần lớn đƣợc trồng ở các vùng đồi núi, có độ dốc từ 0 đến trên 30 0
(Pandey et al.,2007). Tại những khu vực này cây lúa cạn chiếm một vai trò quan
trọng trong việc đảm bảo an ninh lƣơng thực tại địa phƣơng nhƣng bên cạnh đó nó
cũng gây nên những lo ngại về vấn đề bảo vệ rừng. Do vậy hiện nay diện tích
trồng lúa cạn tại đây có xu hƣớng giảm. Phƣơng thức canh tác chủ yếu là du canh
và đƣợc trồng luân canh với cây vừng, đỗ xanh, đỗ đen, đậu tƣơng và một số các
loại cây mầu khác trồng trên đất cao. Đây là hình thức canh tác lúa cạn chủ yếu tại