Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và tính kháng rầy của một số dòng lúa chất lượng cao tại gia lâm hà nội luận văn thạc sĩ nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ ĐỨC LÂM

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NƠNG SINH HỌC
VÀ TÍNH KHÁNG RẦY CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA CHẤT
LƯỢNG CAO TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI

Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Hồng Quảng
PGS.TS. Tăng Thị Hạnh

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nghiên cứu nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Tác giả luận văn

Vũ Đức Lâm

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện luận văn của mình, ngồi sự nỗ lực và cố gắng
của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đõ của rất nhiều tập thể và cá nhân, bạn bè.
Trước hết, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS.Vũ Hồng
Quảng và PGS.TS.Tăng Thị Hạnh – người đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tơi trong
suốt q trình thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong khoa Nông
học đặc biệt là các thầy cô ở Bộ môn Cây lương thực và tập thể lãnh đạo, cán bộ viên
chức Viện Nghiên cứu và Phát Triển Cây Trồng - Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã
giúp đỡ, cung cấp tài liệu, vật liệu trong quá trình nghiên cứu
Nhân dịp này tôi xin cảm ơn sâu sắc đến các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã
động viên, khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Tác giả luận văn

Vũ Đức Lâm

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ......................................................................................................................i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................ iii
Danh mục bảng .................................................................................................................vi
Danh mục biểu đồ ........................................................................................................... vii
Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ............................................................................................................ix
Thesis abstract...................................................................................................................xi
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, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn............................................ 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu .............................................................................................. 3
2.1.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và Việt Nam ........................ 3

2.1.1.

Tình hình sản xuất lúa và tiêu thụ gạo trên thế giới ............................................. 3

2.1.2.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo ở Việt Nam .............................................. 5

2.2.

Nghiên cứu cải tiến giống lúa và lúa chất lượng cao ................................................ 7

2.2.1.

Các nghiên cứu giống lúa chất lượng cao trên thế giới ........................................ 7

2.2.2.

Các nghiên cứu giống lúa chất lượng cao tại Việt Nam ....................................... 8

2.3.

Đặc điểm một số tính trạng nơng sinh học ở lúa ................................................ 10

2.3.1.

Thời gian sinh trưởng ......................................................................................... 10

2.3.2.

Chiều cao cây...................................................................................................... 11

2.3.3.

Chiều dài bông .................................................................................................... 12

2.3.4.

Các yếu tố cấu thành năng suất........................................................................... 12

2.4.

Một số chỉ tiêu về chất lượng gạo....................................................................... 14

2.4.1.

Hàm lượng amylose ............................................................................................ 14

2.4.2.

Hàm lượng protein tổng số ................................................................................. 14

2.4.3.

Nhiệt hóa hồ ........................................................................................................ 15

2.5.

Những nghiên cứu về tính kháng rầy của lúa ..................................................... 15

iii


2.5.1.

Những nghiên cứu về giống lúa kháng rầy nâu ở nước ngoài ............................ 15

2.5.2.

Những nghiên cứu về giống lúa kháng rầy nâu ở trong nước ............................ 17

2.5.3.

Những nghiên cứu về cơ chế kháng rầy nâu....................................................... 19

2.5.4.

Cơ chế phòng thủ của lúa đối với rầy ................................................................. 19

2.6.

Một số phương pháp đánh giá tính kháng rầy trên thế giới và ở Việt Nam ....... 20

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................. 22
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ........................................................................................... 22

3.2.

Thời gian nghiên cứu .......................................................................................... 22

3.3.

Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 22

3.4.

Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 23

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 24

3.5.1.

Thí nghiệm 1: Khảo sát tập đồn các dịng lúa chất lượng tại Gia Lâm,
Hà Nội Xuân 2016 .............................................................................................. 24

3.5.2.

Thí nghiệm 2: Đánh giá tính kháng rầy bằng lây nhiễm nhân tạo trong nhà
kính Xn 2016.................................................................................................. 29

3.5.3.

Thí Nghiệm 3: So sánh các dịng được tuyển chọn từ vụ Xuân 2016 Mùa
2016 .................................................................................................................... 30

3.5.4.

Thí nghiệm 4: Kiểm tra sự có mặt của gen Bph3 và đánh giá lại tính
kháng rầy nâu bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo trong nhà kính vụ
Mùa 2016 ............................................................................................................ 35

3.3.5.

Phương pháp phân tích số liệu ............................................................................ 38

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận .................................................................... 39
4.1.

Thí nghiệm 1: khảo sát tập đồn các dịng lúa chất lượng tại Gia Lâm –
Hà Nội xuân 2016 ............................................................................................... 39

4.1.1.

Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của các dòng được nghiên cứu ........... 39

4.1.2.

Một số đặc điểm hình thái của các dịng lúa ....................................................... 40

4.1.3.

Một số đặc điểm nơng sinh học của các dòng lúa .............................................. 42

4.1.4.

Một số đặc điểm cấu trúc bơng của các dịng lúa ............................................... 44

4.1.5.

Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của các dòng lúa ....................................... 46

4.1.6.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các dòng lúa ............... 50

4.1.7.

Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của các dòng lúa nghiên cứu ................................ 51

iv


4.2.

Thí nghiệm 2: đánh giá tính kháng rầy nâu bằng phương pháp lây nhiễm
nhân tạo trong nhà kính xuân 2016..................................................................... 52

4.3.

Một số đặc điểm các dòng lúa triển vọng được tuyển chọn ............................... 54

4.4.

Thí nghiệm 3: so sánh các dịng lúa được tuyển chọn từ vụ xuân 2016
mùa 2016 ............................................................................................................ 55

4.4.1.

Một số đặc điểm giai đoạn mạ của các dòng lúa trong vụ mùa 2016 ................. 55

4.4.2.

Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa.............................................................. 56

4.4.3.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng lúa ...................................... 57

4.4.4 . Động thái tăng trưởng số lá của các dòng lúa ..................................................... 59
4.4.5.

Động thái tăng trưởng số nhánh của các dòng lúa .............................................. 60

4.4.6.

Chỉ số diện tích lá qua các thời kì sinh trưởng của các dịng lúa........................ 62

4.4.7.

Khả năng tích lũy chất khô qua các giai đoạn sinh trưởng ................................. 64

4.4.8.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng lúa .......................... 65

4.4.9.

Kết quả đánh giá cảm quan cơm bằng phương pháp cho điểm (tiêu chuẩn
TCVN 8373:2010) .............................................................................................. 66

4.5.

Thí nghiệm 4: kiểm tra sự có mặt của gen bph3 và đánh giá tính kháng
rầy nâu bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo trong nhà kính (mùa
2016). .................................................................................................................. 68

4.5.1

Kiểm tra sự có mặt của gen kháng Bph3. ........................................................... 68

4.5.2.

Đánh giá tính kháng rầy nâu bằng lây nhiễm nhân tạo trong nhà kính mùa
2016 .................................................................................................................... 69

4.6.

Một số đặc điểm của các dòng lúa triển vọng trong vụ mùa 2016 ..................... 71

Phần 5. Kết luận và đề nghị .......................................................................................... 74
5.1.

Kết luận............................................................................................................... 74

5.2.

Kiến nghị ............................................................................................................ 74

Tài liệu tham khảo ........................................................................................................... 75
Phụ lục ............................................................................................................................ 79

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo ở các châu lục trên thế giới năm 2013 ................ 4
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo của một số nước trên thế giới năm 2013 ........... 4
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất lúa gạo của Việt Nam qua các năm ................................. 6
Bảng 3.1. Tên và nguồn gốc các dịng lúa, giống thuần trong thí nghiệm ................... 23
Bảng 4.1

Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng lúa (ngày) ............... 40

Bảng 4.2. Một số đặc điểm hình thái của các dòng lúa trong vụ Xuân 2016 .............. 41
Bảng 4.3

Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng lúa trong vụ Xuân 2016...... 43

Bảng 4.4. Một số đặc điểm cấu trúc bơng của các dịng lúa trong vụ Xuân 2016 ...... 45

Bảng 4.5. Một số đặc điểm hạt gạo của các dòng lúa trong vụ Xuân 2016 ................ 47
Bảng 4.6

Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các dòng lúa trong vụ Xuân 2016 ....... 48

Bảng 4.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng lúa trong vụ
Xuân 2016 .................................................................................................... 50
Bảng 4.8

Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của các dòng lúa trong vụ Xuân 2016 .......... 52

Bảng 4.9.

Cấp gây hại và mức độ kháng rầy nâu của các dòng lúa trong vụ xuân
2016 ..............................................................................................................................53

Bảng 4.10. Một số đặc điểm của các dòng lúa triển vọng .............................................. 55
Bảng 4.11. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của các dòng lúa trong vụ mùa 2016 .......... 56
Bảng 4.12 Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa trong vụ mùa 2016 (ngày) ............ 57
Bảng 4.13. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng trong vụ Mùa 2016 (cm)........ 58
Bảng 4.14. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng lúa trong vụ Mùa 2016 ............. 59
Bảng 4.15. Động thái tăng trưởng số nhánh của các dòng lúa trong vụ Mùa 2016 ...... 61
Bảng 4.16: Chỉ số diện tích lá qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng lúa (
LAI ) trong vụ Mùa 2016 ............................................................................. 63
Bảng 4.17. Khả năng tích lũy chất khơ của các dịng lúa qua các giai đoạn sinh
trưởng trong vụ mùa 2016 ............................................................................ 64
Bảng 4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng lúa trong vụ
Mùa 2016 ..................................................................................................... 65
Bảng 4.19. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá cảm quan cơm của các dòng lúa bằng
phương pháp cho điểm (TCVN 8373:2010) ................................................ 67

Bảng 4.20: Cấp gây hại và mức kháng của các dòng lúa đối với quần thể rầy nâu
ở Nam Định bằng phương pháp đánh giá trong nhà kính mùa 2016 ........... 70
Bảng 4.21. Một số đặc điểm của các dòng lúa triển vọng trong vụ mùa 2016 ............... 71

vi


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Hình 4.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng lúa trong vụ Mùa
2016 .............................................................................................................. 58
Hình 4.2: Động thái tăng trưởng số lá của các dịng lúa trong vụ Mùa 2016 .............. 60
Hình 4.3: Chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ của các dịng lúa trong vụ Mùa 2016 ... 63
Hình 4.4: Khả năng tích lũy chất khơ qua các thời kỳ của các dịng lúa trong vụ
Mùa 2016 ...................................................................................................... 64
Hình 4.5: Hình ảnh điện di với cặp mồi RM589 của các dòng BT1, BT4, BT7 .......... 68
Hình 4.6: Hình ảnh điện di với cặp mồi RM589 của các dòng BT9, BT11, BT12 ...... 69

vii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

cM

centimorgan

Ctv

Cộng tác viên

ĐBSCL

Đồng Bằng Sông Cửu Long

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc
Food and Agriculture Organization of the United Nations

IRRI

International Rice Research Institute

KDML105

Khao Daw Mali 105

QTL

Quantitative trait locus

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Vũ Đức Lâm
Tên luận văn: “Nghiên cứu đặc điểm nơng sinh học và tính kháng rầy của một số dòng

lúa chất lượng cao tại Gia Lâm, Hà Nội”
Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu: Chọn tạo ra được giống lúa có chất lượng cao, phẩm chất tốt và
có khả năng chống chịu với rầy nâu tại miền Bắc Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu là các dòng lúa thế hệ BC3F3 mới chọn tạo, đối chứng là 2 giống Bắc
thơm 7 và Hương Việt 3.
Nội dung nghiên cứu
Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng kháng rầy nâu tại vụ xuân
2016 và vụ mùa 2016
Các phương pháp nghiên cứu
Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu nơng sinh học, năng suất, chất lượng của
các dịng lúa nghiên cứu. Phương pháp kiểm tra gen bằng chỉ thị MAS và lây nhiễm
nhân tạo.
Kết quả chính và kết luận
1. Qua đánh giá 18 dòng trong vụ Xuân 2016 chúng tơi thấy: Các dịng khảo sát
có thời gian sinh trưởng từ 134 đến 147 ngày. Các dịng đều có kiểu cây thuộc nhóm
bán lùn, trong khi đó hai dịng BT15 và BT17 có chiều cao cây rất cao (>120 cm). Số lá
trên thân chính của các dịng nằm trong từ 13 đến 16 lá. Các dịng có khả năng đẻ nhánh
trung bình từ 6-8 nhánh/khóm.
2. Kết quả đánh giá 6 dòng được chọn trong vụ Mùa 2016 là BT1, BT4, BT7,
BT9, BT11, BT12. Các dịng này có thời gian sinh trưởng từ 107 đến 110 ngày tương
đương với đối chứng Bắc Thơm 7 (110 ngày). Chiều cao cây cuối cùng của các dòng
đem so sánh giao động trong khoảng từ 96,5 đến 99,9 cm tương đương với đối chứng
Bắc Thơm 7 (97,5 cm), số nhánh thấp hơn so với đối chứng Bắc Thơm 7 (9,7 nhánh).

3. Trên cơ sở đánh giá các đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu
bệnh và năng suất của 6 dòng so sánh. Chúng tơi đã chọn được 2 dịng triển vọng là

ix


BT1 và BT4. 2 dịng này có các đặc điểm nông sinh học tương tự như đối chứng Bắc
Thơm 7, thể hiện mức Kháng vừa và Nhiễm vừa với rầy sau 11 ngày lây nhiễm, trong
đó năng suất thực thu của dòng BT4 trong vụ mùa là 50,3 (tạ/ha) cao hơn có ý nghĩa so
với đối chứng Bắc thơm 7.

x


THESIS ABSTRACT
Master student: Vu Duc Lam
Thesis title: “Study on agronomical and morphological traits and brown planthopper
resistance of quality rice lines in Gia Lam – Ha Noi”
Major: Crop Science

Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research purpose: Breeding new rice varieties that have high yield, good quality,
resistance to brown planthopper, and suitable with ecosystem in North Vietnam.
Materials and Methods:
Plant materials: BC3F3 progenies carried Bph3. Bac Thom 7 and Huong Viet 3 are
susceptible control.
Contents: Evaluation of growth, and resistance ability to brown planthopper of the
BC3F3 progenies in spring season, and summer season in 2016 in CRDI (Crops

Research and Development Institute)
Methods: Evaluation of agronomical traits, artificial evaluation, checking gene
presence by DNA marker, Data analysis
Results and conclusions:
1. Growth duration of 18 lines varied from 134 to 147 days. All lines were semi dwarf
except BT15 and BT17 (>120cm). Number of leaves from 13 to 16, 6-8 tillers per hill.
2. Selected 6 promising lines in summer season in 2016: BT1, BT4, BT7, BT9, BT11,
and BT12. These lines showed growth duration from 107 to 110 days, as the same as
control Bacthom 7 (110 days). Plant height from 96.5 to 99.9 cm (control 97.5 cm).
These lines showed lower number of tillers than control (9.7 tillers).
3. Based on agronomic traits, resistance to pest and diseases of the 6 lines. We selected
2 promising lines BT1 and BT4. These two lines showed agronomical traits similar to
the control (Bacthom 7). These two lines showed moderate resistance to brown
planthopper. Yield of BT4 (50.3 quintal/ha) was significant higher than control in
summer season.

xi


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những loại cây lương thực chính của
thế giới, cung cấp lương thực cho hơn 65% dân số trên thế giới. Đặc biệt với các
nước Châu Á, đây là cây lương thực chính để tạo ra các sản phẩm thiết yếu phục
vụ đời sống.
Ở Việt Nam từ bao đời nay cây lúa đã gắn liền với đời sống dân tộc, với lịch
sử dựng nước và giữ nước. Nông dân ta rất giàu kinh nghiệm và giỏi nghề trồng
lúa.Việt Nam cũng là một trong những trung tâm phát sinh cây lúa và nghề trồng
lúa của lồi người.Cây lúa ln là cây lương thực chiếm đa số trong sản xuất nông
nghiệp và là nhân tố quan trọng ổn định tình hình kinh tế, chính trị, văn hoá, xã hội

của đất nước. Trong những thập kỷ qua loài người đang đứng trước nguy cơ bùng
nổ về dân số và theo FAO để đảm mức tiêu dùng lương thực ổn định, mức tăng
sản lượng hàng năm gấp hai lần so với mức tăng dân số. Trước tình hình đó cây
lúa đã và đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học.
Đặc biệt, nhu cầu gạo thơm ngon của người tiêu dùng trong nước ngày càng
tăng. Cùng vớ sự phát tr ển của khoa học kỹ thuật, đờ sống của con ngườ ngày
càng được cả th ện, chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao kéo theo
nhu cầu về chất lượng lương thực của con ngườ ngày càng cao. Chất lượng lúa
gạo thế g ớ nó chung và V ệt Nam nó r êng ngày càng tăng để phục vụ cho
cuộc sống của con ngườ .
Tuy nhiên một trở ngại lớn nhất của ngành sản xuất lúa là thiệt hại nặng do
sâu bệnh gây ra, đặc biệt trong những năm gần đây rầy nâu (Nilaparvata lugens
Stal) được đánh giá là một trong những dịch hại quan trọng nhất trên cây lúa
hiện nay không chỉ ở Việt Nam mà còn ở khắp các vùng trồng lúa trên thế giới.
Rầy nâu không chỉ gây hại trực tiếp bằng cách chích hút dịch cây lúa làm cản trở
q trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa mà nguy hại hơn, chúng cịn là tác
nhân mơi giới lây truyền các loại virus rất nguy hiểm trên cây lúa, trong đó hiện
nay là virus vàng lùn, lùn xoắn lá. Nhiều biện pháp khác nhau được áp dụng để
phòng chống Rầy nâu, trong đó chọn tạo giống kháng là giả pháp cho hiệu quả
kinh tế và hiệu quả môi trường nhất. Vì vậy, việc nghiên cứu chọn tạo ra các
giống lúa chất lượng và có khả năng kháng được rầy nầy nâu là mục tiêu mà

1


nhiều nhà khoa học đã và đang tiến hành. Tuy nhiên, trên thực tế, để tạo được
một giống mới ổn định, đáp ứng được hầu hết các yêu cầu của thị trường và sản
xuất đòi hỏi kết hợp nhiều kỹ thuật chọn giống, sinh học phân tử để có thể tạo
được một dòng, giống tốt, kháng sâu bệnh phục vụ sản xuất. Xuất phát từ thực tế
đó, tơi tiến hành nghiên cứu đề tài:“ Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và

tính kháng rầy của một số dịng lúa chất lượng cao tại Gia Lâm - Hà Nội”
1.2. MỤC TİÊU NGHİÊN CỨU
Chọn tạo ra được giống lúa có chất lượng cao, phẩm chất tốt và có khả
năng chống chịu với rầy nâu tại miền Bắc Việt Nam.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài nghiên cứu về các đặc điểm nông sinh học và tính kháng rầy của
một số dịng lúa chất lượng cao tại Gia Lâm, Hà Nội trong vụ Xuân 2016 và vụ
Mùa 2016.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC TIỄN
- Xác định cơ sở khoa học về khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu
sâu bệnh, đặc biệt là khả năng chống chịu với rầy nâu để cho năng suất cao.
- Đánh giá được khả năng kháng rầy của một số dòng lúa mới chọn tạo
nhằm tạo ra được các giống kháng đem lại hiệu quả cao về kinh tế cho người
nông dân.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Tình hình sản xuất lúa và tiêu thụ gạo trên thế giới
Trên thế giới có hơn 110 quốc gia có sản xuất và tiêu thụ gạo với mức độ
khác nhau. Lượng lúa được sản xuất ra và mức tiêu thụ gạo cao tập trung ở khu
vực Châu Á, đặc biệt đối với dân nghèo, gạo là nguồn thức ăn chủ yếu. Các nước
nghèo thường dùng gạo làm nguồn lương thực chính, khi thu nhập tăng lên mức
tiêu thụ gạo có xu hướng giảm xuống thay thế bằng các loại thức ăn cung cấp
nhiều protein và vitamin hơn là năng lượng. Theo thống kê của tổ chức lương
thực thế giới FAO năm 2015 sản lượng lúa gạo đạt 749,1 triệu tấn tăng 1% so với
năm 2014 (741,8 triệu tấn) và có xu thế tăng trong những năm tiếp theo.

Sản lượng lúa gạo tại châu Á chiếm tới 90,4% toàn thế giới, tức là 677,7
triệu tấn. Tỷ lệ này vẫn đang liên tục tăng vì vấn đề dân số gia tăng ở khu vực
này. Theo thống kê, sản lượng lúa gạo cao chủ yếu nhờ sản lượng tăng mạnh tại
Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Pakistan và Việt Nam. Trong đó, sản lượng lúa
gạo của Việt Nam năm 2015 đạt tới 44,7 triệu tấn.
Sản lượng lúa gạo tại Châu Phi đạt 28,7 triệu tấn, tăng 0,8% so với sản
lượng năm 2014. Sản lượng tăng tại các nước Tây Phi đã bù đắp những thiếu hụt
do sự suy giảm tại một nước ở Đông và Nam Phi.
Tại vùng trung Mỹ và Caribe sản lượng lúa gạo duy trì ở mức ổn định 3
triệu tấn. Vùng nam Mỹ sản lượng lúa gạo đạt 25,4 triệu tấn năm 2015 tăng 2,7%
so với cùng kỳ năm 2014. Sản lượng lúa gạo tại châu Âu giữ ở mức ổn định đạt
4.1 triệu tấn năm 2015.
Sản xuất lúa Châu Á phản ánh đậm nét tình trạng lúa gạo thế giới và đóng
vai trị quyết định đến giá cả và giao dịch quốc tế, vì châu lục này hàng năm sản
xuất và đồng thời tiêu thụ hơn 90% lúa gạo tồn cầu, trong đó phải kể đến các
nước Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Pakistan và Việt Nam đóng vai trị quan
trọng. Ngồi ra, nhu cầu tiêu thụ và các chính sách nhập khẩu, tồn trữ lúa gạo của
các châu lục khác cũng làm ảnh hưởng đến thị trường khơng nhỏ. Ở châu Phi,
gần như tồn bộ 38 nước đều trồng lúa, song diện tích lúa ở Madagascar và
Nigeria chiếm 60% tổng diện tích lúa tương đương 8,5 triệu hecta của châu lục

3


này. Năng suất lúa của châu Phi thấp, khoảng 1,5 tấn/ha và chỉ bằng 40% năng
suất của châu Á.
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo ở các châu lục trên thế giới năm 2013
Khu vực

Diện tích

(triệu ha)

Năng suất
(tấn/ha)

164,7
146,5
10,93
6,56
0,65

4,53
4,61
2,68
5,56
6,00

Thế giới
Châu Á
Châu Phi
Châu Mỹ
Châu Âu

Sản lượng
(triệu tấn)
745,7
674,8
29,32
36,49
3,89

Nguồn: http//:faostat.fao (2015)

Bảng 2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo của một số nước
trên thế giới năm 2013
Nước

Diện tích (tr.ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tr.tấn)

Ấn Độ
Việt Nam
Thái Lan

42,40
7,75
12,28

3,72
5,63
3,05

157,80
43,66
37,47

Pakistan

2,31

4,06

9,40

2,41
3,00
0,24
8,15
30,40
13,45
1,59

4,79
3,09
6,67
3,45
6,72
5,14
6,73

11,55
9,29
1,57
28,08
205,94
69,06
10,76

Brazil
Campuchia
Argentina
Myanma
Trung Quốc
Indonesia
Nhật Bản

Nguồn: http//:faostat.fao (2014)

Qua bảng 2.2 cho thấy năm 2013 Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa
đứng đầu thế giới (42,40 triệu ha), cao hơn nhiều so với các nước khác. Tiếp đến
là Trung Quốc với 30,40 triệu ha, tuy nhiên sản lượng lại đạt cao nhất nhờ áp
dụng thành công khoa học kỹ thuật vào sản xuất lương thực với 205,94 triệu tấn,
cao hơn Ấn Độ 48,14 triệu tấn. Điều đó có thể lý giải là vì Trung Quốc là nước đi
tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa lai và là nước có trình độ thâm canh cao
(ICARD, 2003). Xét về năng suất Nhật Bản và Trung Quốc là hai nước đứng đầu
với năng suất bình quân 6,73 tấn/ha và 6,72 tấn/ha.

4


Theo dự báo của Ban Nghiên cứu Kinh tế, Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA,
2009), trong giai đoạn 2007-2017, các nước sản xuất gạo ở châu Á sẽ tiếp tục là
nguồn xuất khẩu gạo chính của thế giới, bao gồm Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ.
Riêng xuất khẩu gạo của hai nước Thái Lan và Việt Nam sẽ chiếm khoảng nửa
tổng lượng gạo xuất khẩu của thế giới. Một số nước khác cũng sẽ đóng góp giúp
tăng sản lượng gạo thế giới như: Ấn Độ, Bangladesh, Philippines. Sản lượng gạo
thế giới 2013-2014 giảm xuống khoảng 494 triệu tấn, nhưng vẫn tăng khoảng 1%

so với 2012-2013 do triển vọng vụ mùa xấu đi ở Trung Quốc và Ấn Độ. Dự báo
tiêu thụ gạo toàn cầu 2013-2014 sẽ đạt 489 triệu tấn, tăng khoảng 2,6% hoặc 12
triệu tấn so với năm trước (Lin, 2011).
FAO ước tính sử dụng gạo tồn cầu niên vụ 2015-2016 đạt 498,2 triệu tấn,
tăng 1,1% so với 492,7 triệu tấn năm 2014-2015 do lượng gạo sử dụng làm lương
thực tăng 5,3 triệu tấn lên 401,5 triệu tấn. FAO cũng dự đoán tiêu thụ gạo theo
đầu người năm 2015-2016 đạt 54,6 kg. Lượng gạo lưu kho toàn cầu năm 2016
ước đạt 166,4 triệu tấn, giảm 3,3% so với 172,1 triệu tấn năm 2015. Nguyên
nhân chính là do lượng gạo dự trữ của Ấn Độ, Thái Lan, Myanmar, Nigeria và
Mỹ giảm.Tỷ lệ dự trữ/sử dụng giảm xuống 32,8%, thấp nhất 4 năm qua.
Theo FAO, thương mại gạo toàn cầu năm 2016 đạt 45,3 triệu tấn, tăng
1,4% so với 44,7 triệu tấn năm 2015. Hầu hết các nước nhập khẩu, nhất là ở châu
Phi và châu Mỹ Latin, được dự đoán sẽ bổ sung lượng gạo lưu kho. FAO dự
đoán xuất khẩu gạo của Việt Nam năm 2016 tăng trong khi xuất khẩu gạo của Ấn
Độ, Brazil và Mỹ lại giảm.
2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo ở Việt Nam
Ở Việt Nam, nơng nghiệp có vai trị rất quan trọng trong nền kinh tế và xã
hội. Có thể nói cây lúa gắn bó với người dân Việt Nam từ rất lâu đời, đi qua mấy
nghìn năm lịch sử, qua các triều đại phong kiến và các thời kì đơ hộ cho đến
ngày nay Việt Nam được coi là một nước có truyền thống sản xuất lúa gạo, đứng
thứ hai trên thế giới. Cây lúa có vai trị to lớn đối với đời sống của người dân
Việt Nam, không chỉ là nguồn lương thực chính mà nó cịn thể hiện nét văn hóa,
phong tục tập quán. Trong những năm qua Việt Nam không ngừng tăng sản xuất
nâng cao năng suất, sản lượng và mở rộng thị trường tiêu thụ. Một số thị trường
truyền thống của Việt Nam như Iraq, Iran (Trung Đông), thị trường Châu Á
(Indonesia, Philipines). Đến năm 2013 Việt Nam đã mở rộng và phát triển thêm
một số thị trường tiềm năng như Châu Phi, Mỹ La Tinh và EU.

5

Từ một nước thiếu lương thực của những thập niên 80, 90 của thế kỉ trước
thì Việt Nam trong những năm 2005-2008 có sản lượng gạo sản xuất khá ổn định
trên 4,5 triệu tấn và đột phá từ những năm 2009. Mùa vụ 2010/2011, Việt Nam
đã xuất khẩu 7 triệu tấn gạo trong tổng sản lượng 26,37 triệu tấn cao hơn so với
mùa vụ 2009/2010 là 6,73 triệu tấn. Với sản lượng này, Việt Nam tiếp tục giữ vị
trí thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo, sau Thái Lan. Năm 2012 Việt Nam đã
xuất khẩu được 7,72 triệu tấn đứng thứ hai thế giới, Ấn Độ xuất khẩu 5 triệu tấn
đứng thứ nhất, Thái Lan đứng thứ ba với 6,9 triệu tấn. Các quốc gia Châu Á vẫn
là những thị trường chính của Việt Nam trong mùa vụ 2011/2012 chiếm 77,7%
tổng lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Nhờ các biện pháp kĩ thuật canh tác tốt
mà sản lượng lúa gạo của Việt Nam không ngừng tăng trong mấy năm gần đây.
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất lúa gạo của Việt Nam qua các năm
Năm

Diện tích
(nghìn ha)

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

2012
2013

7666,3
7492,7
7504,3
7452,2
7445,3
7329,2
7324,8
7207,4
7422,2
7437,2
7489,4
7651,4
7761,2
7899,4

Năng suất
(tạ/ha)
42,4
42,9
45,9
46,4
48,6
48,9
48,9
49,9
52,3
52,4

53,4
55,3
56,4
56,4

Sản lượng
(nghìn tấn)
32.529,5
32.108,4
34.447,2
34.568,8
36.148,9
35.832,9
35.849,5
35.942,7
38.729,8
38.950,2
40.005,6
42.324,9
43737,8
44076,1

(Nguồn: http//:faostat.fao, 2014)

Theo thống kê của FAO năm 2014, trong vịng hơn 10 năm tình hình sản
xuất lúa ở nước ta có nhiều diễn biến thay đổi do chiều hướng biến đổi khí hậu
tồn cầu và sự thay đổi của thị trường thế giới. Qua bảng 1.3 cho thấy diện tích
trồng lúa cả nước năm 2000 là 7666,3 nghìn ha, sau đó giảm dần qua các năm do
việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và hướng sử dụng đất nơng nghiệp. Năm 2008
diện tích và sản lượng đã tăng lên và tới năm 2013 diện tích là 7899,4 nghìn ha,

6


sản lượng là 44076,1 nghìn tấn. Sản lượng lúa tăng do đã áp dụng các thành tựu
khoa học kỹ thuật vào sản xuất một cách đúng đắn như sử dụng các giống lúa
mới, kỹ thuật bón phân hợp lý, đầu tư thâm canh tốt.
2.2. NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN GIỐNG LÚA VÀ LÚA CHẤT LƯỢNG CAO
Như chúng ta đã biết, trên thế giới lúa gạo được xếp hàng thứ hai sau lúa
mì về diện tích gieo trồng, nhưng đứng trên quan điểm dinh dưỡng mà xét thì lúa
gạo đã cũng cấp số calo tính trên đơn vị ha nhiều hơn so với bất kỳ một loại ngũ
cốc nào, kể cả lúa mì. Trong các khẩu phần dinh dưỡng của các nước Châu Á, kể
cả Việt Nam, gạo đã cung cấp 40% - 80% lượng calo và đã cung cấp ít nhất là
40% lượng protein (Lê Dỗn Diên, 2003).
Hạt gạo có chứa 80% tinh bột, 7,5% protein, 12% là nước, còn lại là
vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể như vitamin nhóm B (B1,B2,B6),
vitamin PP, vitamin E (Trần Văn Đạt, 2005). Vì vậy, việc nghiên cứu chất lượng
lúa gạo là một vấn đề rất được quan tâm.
2.2.1. Các nghiên cứu giống lúa chất lượng cao trên thế giới
Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI đã nghiên cứu hàng loạt các giống lúa
với phẩm chất tốt, tiềm năng năng suất cao ra đời như IR64, IR50,
IR42…(Khush G.S & comparator, 1994)
Là nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu gạo, chính phủ Thái Lan cũng rất
coi trọng công tác chọn tạo giống lúa chất lượng cao. Các nhà chọn giống cây
trồng của Thái Lan đang lỗ lực nghiên cứu nhằm tạo ra nhiều giống lúa mới có
chất lượng cao nhằm đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu của đất nước. Hiện nay
giống lúa chất lượng cao cải tiến đang được trồng phổ biến tại Thái Lan là Khao
Dawk mali 105 và RD – 15 (Narala.A & Chaudhary RC, 2001).
Nhóm lúa Jasmine được trồng nhiều ở vùng Isan, Đông Bắc của Thái Lan,
đây là vùng đất cát, nhiễm mặn thường bị ngập úng và hạn nên năng suất rất

thấp, bù lại mùi thơm rất cao, chất lượng gạo cao và trở thành thương hiệu dặc
thù của Thái Lan (Itani et al., 2004). Năng suất của giống Jasmine thấp một phần
do di truyền của giống, một phần do các giống lúa này rất mẫn cảm với nhiều
loại sâu bệnh hại (Lorieux et al., 2005). Theo FAOSAT 2013, Thái Lan là nước
xuất khẩu gạo thơm, chất lượng cao lớn nhất và có giá cao nhất trên thế giới.
Ở Mỹ và nhiều nước sản xuất lúa gạo truyền thống khác thường tập trung
khai thác theo hướng năng suất cao với hệ thống tưới tiêu và tăng cường phân

7


bón, nhưng mùi thơm và chất lượng giảm. Mỹ cũng phải nhập một khối lượng
gạo thơm lớn từ Thái Lan, Ấn Độ, Pakistan (Boriss, 2006).
Các nhà khoa học Mỹ cũng rất quan tâm đến việc chọn tạo giống lúa chất
lượng cao đặc biệt là các giống lúa cải tạo từ các giống lúa thơm nổi tiếng trên
thế giới như: Basmati, Jasmine. Giống lúa đầu tiên được tạo ra bằng con đường
này là Della. Một số giống lúa thơm đã được công nhận giống quốc tế được trồng
phổ biến ở Mỹ hiện nay gồm có: Dellmont, Dellrose và A-201, giống Jasmin 85
nhập nội từ IRRI cũng là một trong những loại hình Indica được trồng phổ biến
tại đây (Juliano.B.O, 1985).
Ấn Độ, Bangladesh, Pakistan là các nước có nguồn gen lúa chất lượng
phong phú, đáng chú ý nhất là giống lúa Basmati 370. Hiện nay các nước này
đang tích cực thực hiện chương trình cải tiến giống lúa, tạo ra những giống mới
có năng suất cao, chất lượng tốt và mang gen chất lượng của giống Basmati
(Abbas S.L. Naqui S.M.S, Azra, 1988).
Một số giống lúa chất lượng cao đang được gieo trồng phổ biến ở Trung
Quốc hiện nay như: Zhongyouzao 3, Zhong xiang 1, Shentai,… các giống này
hầu hết đều có đạng hạng thon, dài, gạo trắng trong, hàm lượng amylose từ thấp
tới trung bình, chất lượng xay xát tốt (Zhao & Yang, 1993).
Theo Inger (1996) và Renetal (1999) mùi thơm của lúa gạo là do hợp chất

Zacetul-1-pyroline kết hợp với nhiều loại dầu, chất phenolics và các hợp chất vô
cơ khác tạo thành. Chính vì thế hầu hết các giống lúa thơm là đặc trưng, chỉ thích
hợp với một vùng sinh thái nào đó mà thơi. Đó là lý do chính mà cùng một giống
lúa thơm có thể bị xếp vào các loại khác nhau: không thơm, thơm, thơm nhẹ hay
thơm…
2.2.2. Các nghiên cứu giống lúa chất lượng cao tại Việt Nam
Ở Việt Nam, lúa thơm được trồng trên cả 3 miền Bắc, Trung, Nam. Miền
Bắc đặc trưng với giống lúa Tám, Dự, Bắc thơm số 7, T10, AC5. Chọn tạo giống
lúa thơm chất lượng cao phục vụ cho sản xuấ những năm qua đã có mục tiêu,
định hướng rõ ràng và được tiến hành ở nhiều cơ quan nghiên cứu trên cả nước
như Viện Cây lương thực – Cây thực phẩm, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện
lúa Đồng bằng song Cửu Long, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, các công ty
giống… Kết quả cũng đã đưa ra được 1 số giống lúa thơm như: HT1, Nàng
Thơm, LT2, OM3536, Hương Cốm, M2031…Tuy nhiên, các giống lúa thơm này

8


vẫn còn nhiều hạn chế như: chất lượng chưa cao, khả năng chống chịu sâu bệnh
kém, thích ứng hẹp nên độ rủi ro cao.
Cho đến ngày nay có rất nhiều nghiên cứu về lúa chất lượng ở Việt Nam
đã được tiến hành. Công tác nghiên cứu giống lúa chất lượng cao tại Việt Nam
tập trung theo các hướng sau đây:
+ Hướng thứ nhất: Nhập nội giống lúa chất lượng cao
Tính đến thời điểm hiện nay đã có hàng tram giống lúa chất lượng cao
được nhập nội vào nước ta qua nhiều con đường. Thông qua hệ thống đánh giá
kiểm nghiệm trên tồn quốc, một số giống khơng phù hợp nhưng một số giống
khác lại tỏ ra rất thích ứng với điều kiện sinh thái của Việt Nam và được cấy
trồng rộng rãi như Bắc Thơm 7, Hương Thơm số 1.v.v. ở Miền bắc và DDS20,
Jasmin, Nàng Thơm Bảy Núi .v.v. ở Miền Nam. Những giống này là nguồn vật

liệu khởi đầu phong phú và vô cùng quý giá cho công tác chọn tạo giống chất
lượng cao.
Hiện nay nhiều giống lúa đã được thu thập tại Viện Lúa ĐBSCL và đang
được sử dụng trong chương trình chọn tạo giống lúa phẩm chất cao, đặc sản của
Viện. Điển hình là giống Khao Mali, Jasmine). Giống lúa Khao Daw Mali 105
(KDML105) là giống lúa địa phương có nguồn gốc từ Thái Lan, được Viện Lúa
du nhập vào năm 1985 trồng nhiều ở các tỉnh ĐBSCL, đặc biệt ở Sóc Trăng,
Long An, Trà Vinh và một số vùng khác. Giống lúa Jasmine 85 là giống lúa
thơm có nguồn gốc từ giống IR của Viện Lúa Quốc tế đã được du nhập vào Việt
Nam trong những năm đầu của thập niên 1990, trồng nhiều ở các tỉnh Đông
Tháp, An Giang, Long An và một số vùng khác…
+ Hướng thứ hai: phục tráng và cải tiến các giống lúa chất lượng cao cổ
truyền.
Các giống lúa tẻ thơm cổ truyền có chất lượng cao được nơng dân nhiều
vùng như: Tám Thơm, các giống gạo Dự ở các tỉnh miền bắc, Nàng Hương,
Nàng Thơm, Nho Nhen, Nanh Chồn ở các tỉnh miền nam… cởm dẻo, mềm,
thơm, có hàm lượng Protêin khá,Vitamin cao nên được người tiêu dung trong
nước ưu chuộng. Các giống lúa trên được trồng khoảng 400,000 ha ở các tỉnh
Nam Định, Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nam, Ninh Bình…(Bùi Quang
Toản, 1999).
Các giống lúa này đang được nghiên cứu phục tráng, cải tiến để đưa vào

9


sản xuất đại trà nhằm tạo ra những vùng lúa đặc sản của địa phương. Đó cũng là
nguồn vật liệu phong phú phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa chất lượng
cao mới (Nguyễn Hữu Nghĩa, Lê Vĩnh Thảo, 1999).
Viện Lúa ĐBSCL đã phối hợp với các đơn vị nghiên cứu và các địa
phương trong khu vực phục hồi các giống lúa chất lượng cao bao gồm các giống

lúa đặc sản cổ truyền như: Nàng Thơm, Nàng Thơm Chợ Đào, Hoa Lài,.v.v. đã
đáp ứng một phần nhu cầu về chất lượng gạo ngày càng cao ở các thành phố và
hướng tới thị trường xuất khẩu gạo chất lượng cao. Đặc biệt các giống lúa đặc
sản như lúa thơm, lúa nếp đã được trồng phổ biến trên diện rộng chiếm khoảng
10% diện tích gieo trồng của cả vùng góp phần tăng lượng gạo đặc sản xuất khẩu
trên hàng trăm nghìn tấn (Viện Lúa ĐBSCL, 2005).
+ Hướng thứ ba: chọn tạo giống lúa chất lượng cao mới.
Song song với việc nhập nội và phục tráng, công tác chọn tạo giống lúa
chất lượng cao mới đang được các nhà khoa học nông nghiệp Việt Nam rất chú
trọng. Trong chương trình chọn tạo giống lúa cho vùng thâm canh, các tác giả
của Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã chọn tạo ra khá nhiều các
giống lúa chất lượng gạo khá như: Xi23, BM9849, BM9855, HYT57, HYT100,
AYT77 (Nguyễn Hữu Nghĩa, Lê Vĩnh Thảo, 1999)
Suy dinh dưỡng do thiếu vi chất còn rất phổ biến ở nhiều nước đang phát
triển trên thế giới. Trong khi lúa gạo là thực phẩm chính ở các nước này, nó lại là
thực phẩm nghèo vi chất. Vì vậy việc chọn tạo ra các giống lúa giàu vi chất dinh
dưỡng sẽ có ý nghĩa góp phần giảm mức độ suy dinh dưỡng ở các cộng đồng dân
cư nghèo dựa vào gạo là nguồn thực phẩm chính.
Nguyễn Thị Lang và cs. (2002) đã thiết kế bản đồ “fine mapping” với
khoảng cách di truyền là 1,8cM. Nhờ maker phân tử liên kết chặt chẽ với mùi
thơm và từ đó có thể phát hiện đồng hợp tử và dị hợp tử giai đoạn thế hệ ban
đầu, rút ngắn thời gian cải tiến trong chọn giống (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí
Bửu, 2005).
2.3. ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ TÍNH TRẠNG NƠNG SINH HỌC Ở LÚA
2.3.1. Thời gian sinh trưởng
Thời gian sinh trưởng được nhiều tác giả nghiên cứu từ rất lâu, gồm hai
giai đoạn là sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn sinh trưởng sinh thực. Các
giống lúa mùa cảm ứng ánh sáng ngày ngắn mạnh phải chờ đến quang kỳ thích

10

hợp mới bắt đầu phân hóa địng để trổ bơng. Giai đoạn sinh sản thường kéo dài
trung bình khoảng 27 – 35 ngày, trung bình 30 ngày. Hầu hết các giống lúa ở
vùng nhiệt đới có giai đoạn chín khoảng 30 ngày.Thời gian sinh trưởng của một
giống tuỳ thuộc vào vùng và mùa vụ vì có phản ứng quang chu kì, nhiệt độ và
các điều kiện thời tiết khác. Trong canh tác lúa hiện đại, các nhà nông học hết
sức quan tâm đến thời gian sinh trưởng của các giống lúa.Vì đây là yếu tố có
tương quan chặt chẽ đến năng suất và việc bố trí thời vụ, cơ cấu luân canh của
người nông dân trong cả một năm.
Biết được thời gian sinh trưởng của cây lúa chúng ta có thể sắp xếp được
thời vụ hợp lý và có những biện pháp kỹ thuật tác động tích cực đến quá trình
sinh trưởng phát triển nhằm mang lại năng suất cao nhất.
Theo Kaxopa, Tanaka cho rằng: “các giống có thời gian sinh trưởng quá
ngắn không thể tạo ra được năng suất cao vì sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế.
Ngược lại các giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng khơng cho năng suất
cao vì sinh trưởng sinh dưỡng q dài làm cho lúa đẻ nhánh nhiều dẫn đến hiện
tượng bị lốp đổ”. Trong điều kiện đất đai có độ phì thấp như nhau thì giống có
thời gian sinh trưởng dài hơn sẽ hút dinh dưỡng nhiều hơn.
Thời gian sinh trưởng của lúa bị ảnh hưởng bởi môi trường như: thời
lượng chiếu sáng/ngày hay độ dài ngày, nhiệt độ và điều kiện đất, đã có 15 QTL
được xác định trên quần thể lai giữa Nipponbare và Kasalath; trong đó 9 QTL:
Hd1(Se1), Hd2, Hd3a, Hd3b, Hd4, Hd5, Hd6, Hd8, Hd9 di truyền theo Mendel
(Uga et al., 2007). Roonsattham và cs. (2006) nghiên cứu giống lúa thơm Khao
Dawk Mali 105 cho biết có 3 gen Hd1, Hd3a, Hd6 điều khiển phản ứng quang
chu kỳ của giống này.
Nghiên cứu di truyền của các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ
của một số giống lúa thơm đặc sản miền Bắc, Nguyễn Minh Cơng (2005) cho
biết các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là các đột biến lặn, khả
năng biểu hiện ở F1 không phụ thuộc vào hướng lai, được di truyền theo định luật

Mendel trong lai đơn. Các đột biến gây ra chín sớm trong vụ mùa là các đột biến
lặn khơng hồn tồn, di truyền theo định luật Mendel trong lai đơn.
2.3.2. Chiều cao cây
Hơn bất cứ đặc điểm nào khác, chiều cao cây có liên quan tới tính đổ ngã,
tỷ lệ hạt và rơm, tính cảm ứng với phân đạm và tiềm năng cho năng suất cao.

11


Thân rạ cao, dễ đổ ngã sớm, bộ lá rối, tăng hiện tượng bóng rợp tạo điều kiện cho
sâu bệnh cư trú gây hại cản trở quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp về hạt
làm cho hạt bị lửng và giảm năng suất.
Theo các nhà nghiên cứu của IRRI (1996) chiều cao cây được đánh giá theo
thang điểm:
- Điểm 1: bán lùn ( vùng trũng < 110 cm, vùng cao < 90 cm).
- Điểm 5: trung bình ( vùng trũng 110 -130 cm, vùng cao 95 – 125 cm).
- Điểm 9: cao ( vùng trũng > 110 cm, vùng cao > 125 cm).
Chiều cao cây lúa thích hợp là từ 80-100 cm, có thể cao đến 120 cm trong
một số điều kiện nào đó (Jennings et al., 1979). Cây cao 90-100 cm được coi là
lý tưởng về năng suất (Akita, 1989). Cải thiện dạng hình thấp cây nhằm tạo điều
kiện cho chúng tiêu thụ một khối lượng dinh dưỡng khá lớn trong đất để đạt năng
suất cao (Clarkson & Hanson, 1980). Thân cây lúa dày hơn thì khả năng tích lũy
chất khơ tốt hơn. Thân cứng và dày có ý nghĩa rất quan trọng trong việc chống đổ
ngã và dẫn tới chỉ số thu hoạch cao hơn (Clarkson & Hanson, 1980). Nếu thân lá
khơng cứng khỏe, khơng dày thì dễ dẫn đến đổ ngã, tán lá che khuất lẫn nhau làm
gia tăng một số bệnh hại dẫn đến năng suất giảm (Vergara, 1988).
2.3.3. Chiều dài bông
Chiều dài bông do yếu tố di truyền quyết định, thay đổi tùy giống và góp
phần gia tăng năng suất, bơng lúa đóng vai trị quan trọng trong quang hợp.
Quang hợp có thể gia tăng 25-40%, nếu độ cao của bông lúa trong quần thể thấp

hơn 40% chiều cao của tán lá. Do vậy trong tương lai, việc chọn tạo cây lúa có
chiều dài bông bằng nửa chiều cao của thân cây là tốt nhất. Giống có bơng dài,
hạt xếp sít, tỷ lệ hạt lép thấp, khối lượng 1.000 hạt cao sẽ cho năng suất cao. Số
hạt chắc trên bông, chiều dài bông là tính trạng chính trong việc đóng góp vào
năng suất trên những vùng đất nhiễm mặn. Theo Gonzales và Ramirez (1998),
chiều dài bông và khối lượng 1.000 hạt chịu tác động rất ít bởi các yếu tố mơi
trường. Các dịng/giống có nhiều nhánh và bông to sẽ cho năng suất cao hơn.
Nhưng thường có sự liên kết bù trừ giữa chiều dài bơng và số nhánh, đặc tính này
tăng làm giảm đặc tính kia.
2.3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất
2.3.4.1. Số bơng/khóm
Các giống lúa cải tiến hiện nay có thể đẻ tới 20-25 nhánh trong điều kiện

12


đầy đủ dinh dưỡng, nhưng chỉ khoảng 14-15 nhánh cho bơng hữu hiệu, cịn lại là
nhánh vơ hiệu hoặc bơng rất nhỏ. Cây lúa chỉ cần có số bơng vừa phải, tăng số
hạt chắc trên bơng thì tốt hơn là gia tăng số bơng trên đơn vị diện tích (Bùi Chí
Bửu, 1998).
2.3.4.2. Tổng số hạt trên bơng
Tổng số hạt trên bơng do tổng số hoa phân hố và số hoa thoái hoá quyết
định. Số hoa phân hoá càng nhiều, số hoa thối hố càng ít thì tổng số hạt trên
bơng sẽ nhiều. Tỷ lệ hoa phân hố có liên quan chặt chẽ với chế độ chăm sóc
(Nguyễn Văn Hoan, 2006). Số gié cấp 1, đặc biệt là số gié cấp 2 nhiều thì số hoa
trên bơng cũng nhiều. Số hoa trên bông nhiều là điều kiện cần thiết để đảm bảo
cho tổng số hạt trên bông lớn.
2.3.4.3. Tỷ lệ hạt chắc
Tỷ lệ hạt chắc có ảnh hưởng đến năng suất lúa rõ rệt, tỷ lệ hạt chắc còn
phụ thuộc vào lượng tinh bột được tích luỹ trên cây, phụ thuộc vào đặc điểm

giải phẫu của cây. Trước khi trổ bông, nếu cây lúa sinh trưởng tốt, quang hợp
thuận lợi thì hàm lượng tinh bột được tích luỹ và vận chuyển lên hạt nhiều, tăng
tỷ lệ hạt chắc. Mạch dẫn vận chuyển tốt thì q trình vận chuyển tinh bột tích
luỹ trong cây đến hạt được tốt làm tỷ lệ hạt chắc sẽ cao. Tỷ lệ hạt chắc còn chịu
ảnh hưởng của q trình quang hợp sau khi trổ bơng. Sau khi trổ bông, quang
hợp ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tích luỹ tinh bột trong phơi nhũ. Ở giai
đoạn này, nếu điều kiện khí hậu khơng thuận lợi cho quá trình quang hợp thì tỷ
lệ hạt chắc giảm rõ rệt (Nguyễn Văn Hoan, 2006). Sự lép hạt là hiện tượng phổ
biến trong các dòng tuyển chọn do ba nguyên nhân chính là nhiệt độ vượt quá
mức tối ưu, đỗ ngã và bất thụ do lai hay tính khơng tương hợp di truyền
(Jennings et al., 1979).
2.3.4.4. Khối lượng hạt
Khối lượng hạt cũng là một đặc tính quan trọng góp phần nâng cao năng
suất lúa. Theo nghiên cứu về các thông số di truyền của Gonzales et al. (1998),
khối lượng 1.000 hạt chịu tác động rất ít bởi các yếu tố môi trường. Để tăng khối
lượng hạt trước lúc trổ bông, cần bón ni địng để làm tăng kích thước vỏ trấu.
Sau khi trổ bông, cần tạo điều kiện cho cây sinh trưởng tốt để quang hợp được
tiến hành mạnh mẽ, tích luỹ được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt sẽ cao.

13