Nghiên cứu ảnh hưởng của LKClO3, Ca(NO3)2 đến một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh, sinh trưởng, năng suất, phẩm chất của giống lúa đv108 trồng trên đất nhiễm mặn

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề: ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: ............................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................... 4
1.1.Giới thiệu chung về cây lúa. ................................................................. 4
1.1.1. Nguồn gốc .................................................................................... 4
1.1.2. Vị trí và phân loại cây lúa ............................................................. 5
1.2. Giá trị kinh tế của cây lúa .................................................................... 7
1.2.1.Giá trị kinh tế ................................................................................. 7
1.2.2. Giá trị dinh dưỡng ........................................................................ 8
1.2.3. Giá trị thương mại ........................................................................ 9
1.3.Tổng quan về đất mặn và sự xâm nhập mặn ......................................... 9
1.3.1. Đất mặn ........................................................................................ 9
1.3.2. Tình hình đất nhiễm mặn trên thế giới: ....................................... 10
1.3.3. Tình hình đất nhiễm mặn ở Việt Nam ......................................... 11
1.3.4.Tình hình xâm nhập mặn ở Bình Định ......................................... 12
1.4. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến lúa trên thế giới và
trong nước ................................................................................................. 13
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa trên thế giới ....... 13


1.4.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa ở Việt Nam ......... 15
1.4.3. Một số kết quả về giống lúa chịu mặn ở Việt Nam ..................... 16

1.5. Sự tác động của mặn đến thực vật..................................................... 16
1.5.1. Cơ chế tác động của mặn đến thực vật ........................................ 16
1.5.2. Sự tác động mặn đến sinh trưởng, phát triển của thực vật ........... 19
1.6. Cơ chế chống chịu mặn của thực vật ................................................. 20
1.6.1. Những biến đổi giải phẫu, hình thái và sinh lý thích nghi với tính
chịu mặn của thực vật ............................................................................ 21
1.6.2. Những biến đổi của cây đến tính chịu mặn thực vật .................... 22
1.6.3. Di truyền tính chống chịu mặn .................................................... 23
1.7. Vai trò của kali và canxi đối với thực vật........................................... 24
1.7.1.Vai trò của kali đối với thực vật ................................................... 24
1.7.2. Vai trò của canxi đối với thực vật ............................................... 26
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU............................................................................................................. 28
2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 28
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu ......................................................... 28
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 28
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 29
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong đĩa peptri ........................... 29
2.4.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu ........................... 30
2.4.3. Điều kiện canh tác ...................................................................... 31
2.5. Các chỉ tiêu và phương pháp xác định ............................................... 32
2.5.1. Các chỉ tiêu nơng hóa trong đất trước và sau khi gieo trồng. ....... 32
2.5.2. Các chỉ tiêu sinh trưởng của lúa dưới tác động của KClO3,
Ca(NO3)2. .............................................................................................. 33
2.5.3. Một số chỉ tiêu sinh hóa trong lá ................................................. 34


2.5.4. Một số chỉ tiêu nông học của lúa ................................................ 35
2.5.5. Các chỉ tiêu sinh trưởng của lúa trồng thí nghiệm trong chậu ..... 35
2.5.6. Khả năng chống chịu sâu, bệnh của lúa ..................................... 36

2.5.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của lúa trồng trên đất
nhiễm mặn trong chậu và ngoài ruộng ................................................... 36
2.6. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................. 37
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................... 38
3.1. Một số chỉ tiêu trong đất trước và sau khi gieo trồng thí nghiệm ....... 38
3.2. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của lúa ở giai đoạn cây mầm dưới ảnh
hưởng của KClO3, Ca(NO3)2. .................................................................... 40
3.2.1. Ảnh hưởng của KClO3, Ca(NO3)2 đến tỉ lệ nảy mầm của hạt ...... 40
3.2.2. Ảnh hưởng của KClO3, Ca(NO3)2 đến chiều dài cây mầm và rễ
mầm của lúa .......................................................................................... 42
3.3. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của lúa ở giai đoạn cây mạ dưới tác động
của KClO3, Ca(NO3)2. ............................................................................... 44
3.3.1.Tỉ lệ cây chết ............................................................................... 44
3.3.2. Chiều cao cây mạ ........................................................................ 46
3.4. Một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hóa trong lá giai đoạn đẻ nhánh và làm
đòng của lúa trồng trong chậu ................................................................... 48
3.4.1. Hàm lượng nước và chất khô trong lá ......................................... 48
3.4.2. Hàm lượng diệp lục trong lá lúa qua các giai đoạn...................... 51
3.5. Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của lúa trồng trên đất nhiễm mặn
trong chậu ................................................................................................. 53
3.5.1.Chiều cao cây lúa trồng trong chậu .............................................. 53
3.5.2 Động thái đẻ nhánh của lúa trồng trong chậu ............................... 56
3.5.3. Khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu của lúa trồng trong chậu
.............................................................................................................. 58


3.5.4. Thời gian sinh trưởng lúa trồng trên đất nhiễm mặn trong chậu .. 60
3.6. Một số chỉ tiêu hình thái của lúa trồng trên đất nhiễm mặn trong chậu
.................................................................................................................. 61
3.6.1. Lá địng: ..................................................................................... 61

3.6.2. Chiều dài bơng............................................................................ 62
3.7. Khả năng chống chịu sâu, bệnh. ........................................................ 62
3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa trồng trên đất nhiễm
mặn và đất nhiễm mặn trong chậu ............................................................. 63
3.8.1. Các yếu tố cấu thành năng suất lúa ............................................. 63
3.8.2. Năng suất lúa .............................................................................. 66
3.9. Chỉ tiêu phẩm chất lúa trồng trên đất nhiễm mặn ............................... 68
3.10. Năng suất lúa trồng gồi ruộng có xử lý KClO3 và Ca(NO3)2 .......... 70
3.10.1. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa ....................... 70
3.10.2. Năng suất lúa trồng ngoài ruộng ............................................... 71
1. Kết luận .................................................................................................... 73
2. Đề nghị ..................................................................................................... 73
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (bản sao)


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Cây lúa (Oryza sativa L.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae) là một trong
những cây trồng cung cấp nguồn lương thực quan trọng nhất của loài người.
Khoảng 40% dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm thức ăn chính và 25% dân
số thế giới sử dụng lúa gạo trong khẩu phần lương thực hàng ngày. Ở Việt
Nam 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính [1].
Chính vì vậy, trong những năm gần đây việc sản xuất lúa gạo ở Việt
Nam được Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn rất quan tâm. Để đẩy
mạnh sản lượng lúa gạo, cần phải tuyển chọn các giống lúa thích ứng với điều
kiện thời tiết của từng địa phương và mở rộng quá trình canh tác hợp lý. Tuy

nhiên diện tích sản xuất lúa ngày càng thu hẹp do sự mở rộng đơ thị, biến đổi
khí hậu và sự xâm nhập mặn
Theo báo cáo của Ngân hàng thế giới năm 2009 tác động của Biến đổi
khí hậu đến xâm nhập mặn chưa được quan tâm đúng mức. Hầu hết các
nghiên cứu về Biến đổi khí hậu tập trung vào các vấn đề về ngập lụt do
nước biển dâng mà chưa xét đến các vấn đề ô nhiễm mặn. Chính vì vậy,
trước các vấn đề về nước biển dâng đang diễn ra với tốc độ rất nhanh, ư ớc
tính đất nhiễm mặn lên tới hàng trăm triệu ha trên tồn thế giới. Chỉ riêng
Châu Á có khoảng 21,5 triệu ha đất bị nhiễm mặn (Flower và Yeo, 1995)[18].
Đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố gây khó khăn trong chiến
lược phát triển sản lượng nông sản, năng suất cây trồng và là thách thức lớn
trong mục tiêu an tồn lương thực trong điều kiện khí hậu tồn cầu đang có sự
biến đổi phức tạp, băng tan ở hai cực, nước biển dâng lên đe dọa các vùng
canh tác trũng thấp ở ven biển [27].
Hầu hết các cây trồng sẽ không phát triển được trong điều kiện mặn,
chỉ có cây chịu mặn là phát triển được. Ở những vùng ven biển, một trong


2

những nguyên nhân quan trọng làm giảm năng suất lúa là đất nhiễm mặn.
Việt Nam là nước có truyền thống canh tác lúa nước từ lâu đời với diện
tích khá lớn đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và xuất khẩu nhiều thị trường lớn
trên thế giới. Năm 2008, diện tích lúa đạt 7,4 triệu ha, sản lượng 38,72 triệu
tấn. Tổng diện tích gieo trồng lúa cả năm 2016 khoảng 7,6-7,7 triệu ha, năng
suất bình quân 57,8 tạ/ha, sản lượng đạt 44,5 triệu tấn. Việt Nam chịu ảnh
hưởng bởi biến đổi khí hậu nên sản xuất nơng nghiệp bị giảm do có sự xâm
nhập mặn của nước biển.
Đồng bằng sơng Cửu Long là một trong hai vựa lúa lớn của cả nước,
vùng cung cấp gạo xuất khẩu cho đất nước. Tuy nhiên, diện tích đất trồng lúa

nhiễm mặn khá lớn khoảng 700.000 ha. Trong những năm gần đây, do sự biến
đổi của khí hậu tồn cầu nguồn nước tưới cho cây lúa vùng ĐBSCL ở các
sông lớn mỗi năm một giảm và tình hình xâm nhập mặn mỗi năm một tăng.
Năm 2016, diện tích sản xuất lúa vùng ĐBSCL dự kiến đạt 4,305 triệu ha, sản
lượng lúa đạt 25,745 triệu tấn, sản lượng lúa hàng hóa đạt 15,785 triệu tấn,
sản lượng gạo hàng hóa là 7,892 triệu tấn. Tuy nhiên, trong những tháng đầu
năm 2016 đã xảy ra tình hình xâm nhập mặn, hạn hán làm ảnh hưởng nghiêm
trọng đến sản xuất nông nghiệp. Theo đánh giá sơ bộ, đến nay sản lượng lúa
bị giảm 700.000 tấn (tương đương khoảng 350.000 tấn gạo).
Bên cạnh các tỉnh trồng lúa vùng đồng bằng sơng Cửu Long thì các tỉnh
Dun hải trung trung bộ cũng chịu ảnh hưởng rất lớn của vấn đề xâm nhập
mặn. Đặc biệt ở Bình Định có rất nhiều huyện bị nhiễm mặn như ở Tuy
Phước, Phù Cát, Phù Mỹ, Hoài Nhơn … là các huyện thường xuyên bị tình
trạng xâm nhập mặn đe dọa nên việc sản xuất lúa chưa mang lại hiệu quả kinh
tế cao cho nông dân.
Để góp phần giảm thiểu rủi ro và ổn định sản xuất cho người trồng lúa
ở vùng bị xâm nhiễm mặn, cần đề ra những biện pháp kỹ thuật canh tác thích


3

hợp, nhằm hạn chế tác hại của mặn đến năng xuất lúa. Một trong các biện
pháp hạn chế tác hại của mặn cho lúa là sử dụng phân bón hợp lý và bổ sung
chất điều hịa sinh trưởng. Trong đó, kali và canxi là những nguyên tố góp
phần làm tăng khả năng chịu mặn, tăng sự tích lũy tinh bột trong hạt, làm
chậm sự phân giải của diệp lục, thúc đẩy q trình tổng hợp protein. Ngồi ra
kali và canxi cịn làm tăng tính chống đỗ và chống chịu sâu, bệnh cho cây lúa
Xuất phát từ cơ sở lý luận trên, chúng tôi thực hiện đề tài:“Nghiên cứu
ảnh hưởng của KClO3, Ca(NO3)2 đến một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh,
sinh trưởng, năng suất, phẩm chất của giống lúa ĐV108 trồng trên đất

nhiễm mặn”
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá khả năng chịu mặn của giống lúa ĐV108 dưới tác động của
đất mặn và đất mặn được xử lý bởi KClO3, Ca(NO3)2.
- Qua kết quả nghiên cứu xác định được loại hóa chất và nồng độ thích
hợp làm giảm tác hại của mặn đối với giống ĐV108
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học
Giúp bổ sung thêm một số công thức để xử lý các chỉ tiêu sinh lý, sinh
hóa, sinh trưởng, phát triển năng suất và chất lượng của giống lúa ĐV108
trồng trên đất nhiễm mặn đạt năng suất cao
- Ý nghĩa thực tiễn
Qua kết quả nghiên cứu sẽ đề xuất cách sử dụng các loại công thức phù
hợp làm giảm tác hại mặn góp phần làm tăng năng suất cho cây lúa, đồng thời
phổ biến vào thực tiễn sản xuất, góp phần làm tăng thu nhập cho người trồng
lúa ở vùng bị ngập mặn


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Giới thiệu chung về cây lúa.
1.1.1. Nguồn gốc
Về nguồn gốc cây lúa đã có nhiều tác giả đề cập đến nhưng đến nay
vẫn chưa có những dữ liệu chắc chắn và thống nhất. Nhưng có một điều là
lịch sử của cây lúa đã có từ lâu đời, sự tiến hóa của cây lúa gắn liền với lịch
sử tiến hóa của lồi người đặc biệt là ở Châu Á.
Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy trên các di
chỉ đào được vùng Penjab Ấn Độ, cách đây khoảng 2000 năm [1].
Vavilov (1926), trong nghiên cứu về sự phân bố đa dạng di truyền của

cây trồng cho rằng lúa trồng phát triển từ Ấn Độ.
Chowdhury và Ghosh thì cho rằng những hạt thóc hóa thạch cổ nhất
của thế giới đã được tìm thấy ở Hasthinapur (Ấn Độ) vào khoảng 1000 – 750
TCN cách đây hơn 2500 năm.
Sampath & Rao (1951) cho rằng sự hiện diện của nhiều loại lúa hoang
dại Ấn Độ và Đông Nam Á chứng tỏ rằng Ấn Độ, Miến Điện hay Đông
Dương là nơi xuất sứ của lúa trồng.
Đinh Dĩnh (Trung Quốc) dựa vào sự phát triển lúa hoang ở trong nước
cho rằng lúa trồng xuất xứ ở Trung Quốc. Một số nhà nghiên cứu ở Việt Nam
lại cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở miền Nam nước ta và Campuchia.
Chang (1976), nhà di truyền học ở Viện Nghiên Cứu lúa q u ố c tế
(IRRI), đã tổng kết nhiều tài liệu khác nhau và cho rằng việc thuần hóa lúa
trồng đã được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc
theo vành đai trải dài từ đồng bằng sơng Ganges dưới chân phía đông dãy núi
Hy-Mã-Lạp-Sơn (Himalayas-Ấn Độ), qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan,
Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc [1].
Tuy có nhiều ý kiến trái ngược nhau nhưng căn cứ vào các tư liệu lịch


5

sử, di tích khảo cổ, đặc điểm sinh thái học của cây lúa và sự có mặt của các
lồi hoang dại trong khu vực đã thống nhất rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng
đầm lầy Đông Nam Á rồi từ đó lan dần đến các nơi [4].
1.1.2. Vị trí và phân loại cây lúa
Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong năm loại cây lương thực hàng
đầu thế giới, cùng với ngơ (Zea mays L.), lúa mì (Triticum sp.), sắn (Manihot
esculenta Crantz) và khoai tây (Solanum tuberosum L.).
Về phân loại thực vật, cây lúa thuộc:
Giới (kingdom/regnum): Thực vật (Plantae).

Ngành ( phyla) :

Thực vật có hoa (Angiopermae)

Lớp (class) :

Thực vật một lá mầm (Monocots).

Bộ (ordo):

Hòa thảo (Poales)

Họ (familia):

Hòa thảo (Poaceace)

Chi (genus):

Lúa (Oryza).

Loài (species):

Lúa châu Á: Oryza sativa
Lúa châu Phi: Oryza glaberima

Phân loài/ thứ:

Lúa nhiệt đới: Oryza sativa var indica

(sub species):

Lúa ôn đới: Oryza sativa var japonica
Lúa rẩy: Oryza sativa var javanica

Lúa trồng (Oryza sativa L.) là cây trồng có từ lâu đời và gắn liền với
quá trình phát triển của loài người, nhất là ở những nước thuộc châu Á. Lúa
trồng hiện nay có nguồn gốc từ lúa dại (Oryza fatua, Oryza off Cinalis, Oryza
minuta) do quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo lâu dài tạo nên [1].
Lúa thuộc ngành thực vật hạt kín (Angiospermatophyta), lớp 1 lá mầm
(Mono Cotyledones), bộ hịa thảo có hoa (Poales), họ hịa thảo (Poaceace),
thân bụi, lá mềm. Lúa trồng thuộc chi (Oryzae) với nhiều lồi khác nhau.
Trong 23 lồi có 2 lồi là O. glaberrima và O. sativa được trồng cấy. Loài


6

(Oryza sativa L.) được trồng phổ biến khắp thế giới và phần lớn tập trung ở
Châu Á. Loài O. glaberrima được trồng chủ yếu ở một số nước Miền Tây
Châu Phi [1].
Loài O. sativa được chia thành 3 loài phụ: Indica, Japonica, Javanica.
- Loài phụ Japonica phân bố ở những nơi có vĩ độ cao (Bắc Trung
Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên ), có những đặc điểm như chịu rét cao, nhưng ít
chịu sâu bệnh .
- Lồi phụ Indica được trồng nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới
(Việt Nam, Ấn Độ, Mianma, Philippin). Lồi phụ Indica có đặc điểm,
hạt dài, thân cao, mềm dễ đổ, chịu sâu bệnh khá, mẫn cảm với chu kỳ sáng .
- Loài phụ Javanica có hình thái trung gian. Hạt dài nhưng dài và rộng
hơn hạt Indica, Javanica chỉ được trồng ở một vài nơi thuộc Indonesia
Lồi Oryza sativa có số nhiễm sắc thể là 2n = 24. Tám trong số 23 loài
lúa dại có bộ gen ở thể tứ bội, cịn lại đa số các loại lúa dại và lúa trồng hiện

nay có bộ gen là thể lưỡng bội.
Thống kê của tổ chức lương thực thế giới FAO năm 2015 sản lượng lúa
gạo đạt 749,1 triệu tấn và có xu thế giảm trong những năm tiếp theo
Châu Á: Chiếm tới 90,4% toàn thế giới, tức là 677,7 triệu tấn. 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.
Châu Phi: Đạt 28,7 triệu tấn, 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.
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, sản lượng lúa
gạo tại châu Âu giữ ở mức ổn định đạt 4,1 triệu tấn năm 2015.


7

1.1.3. Đặc điểm sinh hóa của cây lúa
Lúa là cây thân thảo sinh sống hằng năm. Thời gian sinh trưởng của
các giống lúa khác nhau và nằm trong khoảng 60-250 ngày, tùy theo giống
ngắn ngày hay dài ngày, vụ lúa đông xuân, vụ lúa xuân hè, vụ hè thu, cấy sớm
hay cấy muộn. Chu kì sinh trưởng, phát triển của lúa bắt đầu từ hạt và kết
thúc 1 chu kì của nó khi tạo ra hạt mới .
Các nhân tố sinh thái (nhiệt độ, ánh sáng, nước, đất …) thường xuyên
ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của lúa, trong đó nhiệt độ là một
trong những yếu tố có tác dụng quyết định. Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng và
phát triển khác nhau, cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thích hợp
nhất là 280C – 320C, ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ dưới 130C. Nhiệt độ
thích hợp cho nảy mầm là 280C – 350C, ra rễ là 250C – 280C, vươn lá là 310C.
Đất bị nhiễm mặn (nước biển xâm lấn) cũng ảnh hưởng đến khả năng sinh
trưởng, phát triển của cây lúa [27].

1.2. Giá trị kinh tế của cây lúa
Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng của con người trên thế giới.
Trong khi dân số tăng cịn diện tích trồng lúa ngày càng thu hẹp do nhiều
nguyên nhân khác nhau. Do đó vấn đề lương thực cực kỳ quan trọng và đặt ra
như mối đe dọa đến sự an ninh và ổn định của thế giới trong tương lai. Chính
vì vậy lúa gạo có giá trị hết sức quan trọng góp phần ổn định an ninh thế giới.
1.2.1.Giá trị kinh tế
Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nơng dân trồng, là lương thực
chính của 1,3 tỉ người nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông
dân. Là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân 180 200 kg gạo/ người/ năm tại các nước châu á, khoảng 10 kg/ người/ năm tại
các nước châu Mỹ.
Ở Việt Nam dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa


8

gạo làm lương thực chính
Sản phẩm chính của cây lúa là gạo làm lương thực. Từ gạo có thể nấu
cơm, chế biến thành các loại món ăn khác như bánh đa nem, phở, bánh
đa,bánh chưng, bún, rượu, bánh rán, bánh tét, bánh giò và hàng chục loại thực
phẩm khác từ gạo.
Ngồi ra cịn một số bộ phận của lúa như Tấm: Sản xuất tinh bột, rượu
cồn, Axêtôn, phấn mịn và thuốc chữa bệnh. Cám: Dùng để sản xuất thức ăn
tổng hợp, sản xuất vitamin B1 để chữa bệnh tê phù, chế tạo sơn cao cấp hoặc
làm nguyên liệu xà phòng. Trấu: Sản xuất nấm men làm thức ăn gia súc, vật
liệu đóng lót hàng, vật liệu độn cho phân chuồng, làm chất đốt. Rơm rạ: Được
sử dụng cho công nghệ sản suất giầy, các tông xây dựng, đồ gia dụng (thừng,
chão, mũ, …), làm thức ăn cho gia súc, sản xuất nấm...[25].
1.2.2. Giá trị dinh dưỡng
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng của lúa gạo tính theo % chất khơ so

với một số cây lấy hạt khác
Hàm lượng
Loại

Tinh bột

protein

Lipid

Cellulose

Tro

Nước

5,7
1,8
1,4
1,6

11,9
13,6
12,5
9,9

hạt
Lúa
62,4
7,9

2,2
9,9
Lúa mì
63,8
16,8
2,0
2,0
Ngơ
69,2
10,6
4,3
2,0
Cao lương
71,7
12,7
3,2
1,5
Nguồn: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2010

Tinh bột: Hàm lượng tinh bột 62,4%. Là nguồn chủ yếu cung cấp calo.
Giá trị nhiệt lượng của lúa là 3594 calo. Tinh bột được cấu tạo bởi Amylose
và amylopectin. Amylose có cấu tạo mạch thẳng và có nhiều ở gạo tẻ.
Amylopectin có cấu tạo mạch ngang và có nhiều ở gạo nếp.
Protein: Các giống lúa Việt Nam có hàm lượng protein chủ yếu trong
khoảng 7- 8%. Các giống lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn lúa tẻ.


9

Lipid: Chủ yếu ở lớp vỏ gạo. Nếu ở gạo xay là 2,02% thì ở gạo đã xát

chỉ cịn 0,52%
Vitamin: Trong lúa gạo cịn có 1 số vitamin nhất là vitamin nhóm B
như B1, B2,B6, , PP... lượng vitamin B1 là 0,45 mg/100 hạt (trong đó ở phơi
47%, vỏ cám 34,5%, hạt gạo 3,8%).
1.2.3. Giá trị thương mại
Mặc dù đã có quan ngại về những tác động do sản lượng gạo giảm
trong niên vụ 2015-2016, nhưng giá gạo vẫn giảm do sức ép khi sắp bước vào
vụ thu hoạch và nhu cầu giảm tại một số thị trường nhập khẩu truyền thống.
Trong vài tháng trở lại đây, giá gạo xuất khẩu của Thái Lan giảm 13 USD
xuống còn 378 USD/ tấn khi nguồn cung của mùa thu hoạch mới chuẩn bị
được đưa vào thị trường. Giá lương thực của Ấn Độ giảm 5 USD xuống còn
350 USD/ tấn cũng trong bối cảnh mùa thu hoạch đang tới gần. Giá lương
thực của Pakitstan giảm 15 USD xuống còn 325 USD/ tấn với sức ép của mùa
thu hoạch sắp bắt đầu. Giá lương thực của Việt Nam giảm 10% xuống còn
337 USD/ tấn với lượng giao dịch giảm tính đến thời điểm hiện tại.
1.3.Tổng quan về đất mặn và sự xâm nhập mặn
1.3.1. Đất mặn
Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003) [3]: Đất mặn chứa một
lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệt hại đến hoạt động
sinh trưởng của cây trồng. Mức độ gây hại của đất mặn tùy thuộc vào loại cây
trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường đi kèm theo nó
và tính chất của đất. Đất mặn có thể chia làm hai nhóm chính dựa theo nguồn
gốc phát sinh mặn: Mặn ven biển (coastal salinity), vùng cửa sông do nước
biển xâm nhập vào mùa khơ, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và
mặn bên trong đất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể do phá
rừng, khơng có tán cây che phủ.


10

Đào Xuân Học (2005) Tất cả các loại đất đều có chứa một lượng muối
tan nào đó. Trong số đó có nhiều loại muối là các chất dinh dưỡng cần thiết
cho cây trồng. Tuy nhiên, khi số lượng các muối trong đất vượt q một giá
trị nào đó, thì sự phát triển, năng suất, chất lượng của hầu hết các loại cây đều
bị ảnh hưởng xấu, tới một mức độ tuỳ thuộc vào loại và số lượng muối có mặt
trong đất, tuỳ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, vào loại thực vật và các yếu tố
mơi trường. Do đó khi đất chứa một lượng muối có ảnh hưởng đến năng suất
thực vật thì đất đó được gọi là đất mặn (salt affected soil).
Theo Dương Minh Viễn (2006) đất mặn chỉ loại đất có pH thấp hơn
8,5. Đất mặn được xác định theo phần trăm natri trao đổi (ESP). Đất mặn nếu
ESP lớn hơn 6 và mặn nhiều nếu ESP lớn hơn 15 (Bhumbla và Abral, 1978,
trích Shouichi Yoshida, 1981) [4].
Đất bị ảnh hưởng mặn chiếm 7% diện tích đất trên toàn thế giới, Đất bị
ảnh hưởng mặn ở Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít có khả năng trồng trọt. Ở Châu Á
hơn 80% đất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt và đã được khai thác
cho sản xuất nông nghiệp. Ở Châu Phi và Nam Mỹ khoảng 30% đất bị nhiễm
mặn có khả năng trồng trọt. Hiện tượng nhiễm mặn là mối đe dọa lớn nhất
đến việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia Châu Á (Abrol 1986).
Thực chất, đây là một nhóm đất có đặc điểm chung là chứa nhiều muối
hịa tan. Vì vậy, Thái Cơng Tụng (1971)[16] đã gọi đây là nhóm đất muối.
Nhóm đất này bao gồm 3 loại:
+ Đất mặn: chứa nhiều muối trung tính hịa tan, pH < 8,5
+ Đất mặn kiềm: chứa nhiều muối trung tính hịa tan, tỷ lệ Na+ cao
+ Đất kiềm: chứa ít muối trung tính hịa tan, tỷ lệ Na + cao, pH > 8,5
1.3.2. Tình hình đất nhiễm mặn trên thế giới:
Theo phân tích của Liên Hiệp Quốc, có khoảng 2.000 ha đất màu mỡ bị
mất đi mỗi ngày do muối. Tổng diện tích bị nhiễm mặn hiện nay tương đương


11

với diện tích cả nước Pháp rộng 62 triệu ha, tăng so với 45 triệu ha trong 20
năm trước. Đất suy thoái do muối xảy ra ở những nơi đất khơ hạn, ít mưa và
những nơi khơng có hệ thống thoát nước tự nhiên.
Nhiều vùng trên phạm vi 75 quốc gia bị nhiễm mặn, gồm lưu vực biển
Aral ở Trung Á, lưu vực sông Ấn – Hằng ở Ấn Độ và lưu vực sơng Hồng Hà
ở Trung Quốc gây ảnh hưởng đến năng suất nhiều loại cây trồng quan trọng.
Ví dụ, ở Ấn Độ, sản lượng lúa mỳ, lúa gạo, mía đường và bơng đang
gặp rủi ro, những cây trồng này đều thiết yếu đối với đời sống con người. Ở
lưu vực sông Cô-lô-ra-đô của Mỹ, báo cáo cho thấy thiệt hại do muối gây ra
có thể lên tới 750 triệu USD mỗi năm [28].
1.3.3. Tình hình đất nhiễm mặn ở Việt Nam
Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha (Hồng
Kim, Phạm Văn Biên và R.H Howeler, 2003), chiếm gần 3% diện tích tự
nhiên cả nước. Trong đó, hai vùng nhiễm mặn tập trung chủ yếu là hai châu
thổ lớn đồng bằng Sông Cửu Long, đồng bằng Sông Hồng. Ảnh hưởng của
nước biển ở vùng cửa sông vào đất liền đồng bằng Sông Hồng chỉ khoảng 15
km, nhưng ở đồng bằng Sông Cửu Long lại có thể xâm nhập tới 40 – 50 km
(FAO, 2000) [13].
Các tỉnh vùng đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL): Sóc Trăng, Bến
Tre, Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Càu Mau,… đều bị nhiễm mặn.
Đất mặn có diện tích là 744.000 ha, chiếm 18,9% làm hạn chế tăng vụ
và tăng năng suất của vùng.
Bảng 1.2. Diện tích đất các tỉnh ở ĐBSCL bị nhiễm mặn năm 2015
Tỉnh
Hậu Giang
Bạc Liêu
Kiên Giang
Sóc Trăng
Nguồn: Bộ NN&PTNN, 2015

Diện tích đất nhiễm mặn (ha)
18.000
5.800
34.000
6.300


12

Các vùng nhiễm mặn ở đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH) thuộc các tỉnh:
Thái Bình, Hải Phịng, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa…
Bảng 1.3. Diện tích đất các tỉnh ĐBSH bị nhiễm mặn (ha)
Tỉnh
Thái Bình
Hải Phịng
Nam Định
Thanh Hóa
Nguồn: Bộ NN&PTNN, 2015

Diện tích đất nhiễm mặn (ha)
18.000
20.000
10.000
22.000

Dọc theo ven biển các tỉnh Miền Trung cũng bị nhiễm mặn như Hà
Tĩnh có khoảng 17.979 ha, Quảng Bình có hơn 9.300 ha bị nhiễm mặn và
Ninh Thuận có gần 2.300 ha bị nhiễm mặn.
1.3.4.Tình hình xâm nhập mặn ở Bình Định

Tỉnh Bình Định thuộc vùng Dun Hải Nam Trung bộ, có 117.392 ha
đất nơng nghiệp, trong đó, lúa vẫn là cây trồng chính với diện tích 115.000
ha/ năm. Trong những năm qua đã có những biểu hiện của biến đổi khí hậu
như: nắng nóng bất thường với nhiệt độ cao, thời gian nắng nóng kéo dài
trong mùa khô (từ tháng 5 – 8), nhiệt độ cao nhất lên đến 39 – 400C, mưa lũ
bất thường ở vụ đông xuân làm trôi dạt, mất giống, triều cường gia tăng làm
nước biển xâm nhập sâu vào đồng ruộng, tăng độ nhiễm mặn cho đất, nước.
Trong đó, vùng bị tác động nặng nhất là khu vực ven đê Đơng của các
huyện Tuy Phước, Phù Cát do có vị trí khá đặc biệt, nằm ở cuối nguồn nơi
tiếp giáp của hệ thống sông Kôn đổ vào cửa biển Quy Nhơn, nên trong mùa
mưa từ tháng 10 - tháng 11 thường xảy ra úng lụt trên diện rộng.
Đây là vùng thuần nông, bao gồm một số xã của 2 huyện trọng điểm
sản xuất lúa của tỉnh với diện tích gieo trồng lúa khá lớn: huyện Tuy Phước
14.883 ha/năm, huyện Phù Cát: 15.442 ha. Thu nhập của nông dân thấp do
sản xuất độc canh cây lúa, khơng có nghề phụ.
Theo Nguyễn Thị Tố Trân, (Trung tâm Khuyến nông - Khuyến ngư


13

tỉnh Bình Định) cho biết biến đổi khí hậu khu vực đất trồng lúa ven đê Đơng
của tỉnh Bình Định sẽ bị nước biển dâng, xâm nhập sâu hơn vào đồng ruộng,
độ mặn sẽ gia tăng (trên 0,3%) thì khả năng nông dân sẽ phải bỏ hoang ruộng
do không thể sản xuất lúa được và cũng không chuyển đổi sang nuôi trồng
thủy sản được do điều kiện ô nhiễm môi trường.
Cùng với đó, u cầu về vốn cao và trình độ kỹ thuật nuôi trồng thủy
sản khi nông dân vùng này vốn chỉ có kinh nghiệm trồng lúa, khơng có nghề
phụ khác. Vì vậy, việc thực hiện mơ hình nâng cao năng lực sản xuất lúa thích
ứng úng ngập, phèn, mặn cho nông dân ở các xã vùng ven đê Đơng của 2
huyện Tuy Phước, Phù Cát, tỉnh Bình Định là rất cần thiết, nhằm hỗ trợ duy

trì sản xuất lúa hiệu quả, hạn chế tình trạng hoang hóa đất, đảm bảo an ninh
lương thực, ổn định đời sống trong điều kiện thời tiết ngày càng cực đoan hơn
do biến đổi khí hậu [25].
Bảng 1.4. Diện tích đất bị nhiễm mặn ở các xã của tỉnh Bình Định
Huyện

Xã
Diện tích trồng lúa (ha)
Phước Sơn
140
Phước Thuận
80
Tuy Phước
Tỉnh Bình Định
Phước Hịa
90
Phước Thắng
110
Cát Chánh
120
Phù Cát
Cát Tiến
150
Nguồn: Nguyễn Thị Tố Trân, (Trung tâm Khuyến nông - Khuyến ngư
tỉnh Bình Định)
1.4. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến lúa trên thế
giới và trong nước
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa trên thế giới
Lúa (Oryza sativa L.) là cây trồng mẫn cảm với mặn. Tuy nhiên lúa
phản ứng khác nhau phụ thuộc vào độ mặn của môi trường.

Cho đến nay cũng đã có một số cơng trình nghiên cứu như của Võ


14

Minh Thứ, 1999, Nguyễn Trọng Ân, 2014 [15], [2]… về những chỉ tiêu sinh
lý, hóa sinh trong cây lúa dưới tác động đất mặn. Phần lớn các nhà khoa học
của nhiều nước trên thế giới tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của NaCl đến sự
sinh trưởng, phát triển, sự hấp phụ, vận chuyển và tích lũy của ion Na +, Cl-,
cường độ hô hấp, quang hợp và khả năng biến dị trong cây mạ của lúa
Đối với nhiều loại cây trồng khác, mặn tác động đến quá trình trao đổi
chất gây kiềm hãm sinh trưởng, phát triển và làm giảm năng suất của cây lúa.
Theo Yeo và Flowers (1989) NaCl làm giảm hoạt tính quang hợp, làm tổn
thương vi cấu trúc và sự đồng hóa, dưới sự tác động của NaCl lượng oxi giải
phóng càng thấp, việc giảm tốc độ quang hợp do ảnh hưởng trực tiếp của Na +
trong tế bào đến quá trình quang hợp hơn là stress nước gây ra, do nồng độ
NaCl cao. Kết quả nghiên cứu 30 mẫu lúa khác nhau về tính chịu mặn cũng
cho thấy ở nồng độ mặn càng cao quá trình hô hấp càng bị ức chế.
Về ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng, khả năng sống soát của cây
mạ cũng được nêu ra trong cơng trình nghiên cứu của Munn, Greenway
(1980). Các tác giả này cho thấy trọng lượng khô của cây lúa trồng trong
dung dịch dinh dưỡng có NaCl 0,1M giảm 23- 30%. Ở các giống lúa khác
nhau sự sinh trưởng cũng khác nhau dưới tác động của NaCl. Cây mạ non bị
mặn ức chế mạnh hơn cây mạ già.
Xử lý mặn ở cây mạ 7 ngày, một nữa chết sau 11 ngày. Xử lý mặn cây
mạ 14 ngày một nữa số cây vẫn còn sống quá 25 ngày. Xử lý cây mạ 35 ngày,
tất cả vẫn còn sống hơn 36 ngày. Khả năng biến dị của cây mạ non xảy ra rất
mạnh trong cùng một giống hay dòng. Chẳng hạn sau khi nhiễm mặn cho cây
mạ IR 2553 ở độ tuổi 14 ngày, một số đã chết sau 15 ngày, những cá thể cịn
lại vẫn sống sót q 40 ngày. Nhiều tác giả đã xếp cây mạ lúa là một trong số

các loại cây mẫn cảm cao nhất đối với mặn.
Tính di truyền bên trong cây lúa là một phức hệ các đặc điểm phụ thuộc


15

vào cây, đất, nước và các yếu tố khác của mơi trường. Một trong những nhân
tố góp phần vào tính biến dị của cá thể cây lúa trong phản ứng với mặn có thể
là sự biến động nhiều về mặt sinh trưởng. Theo Yeo và Flowers (1989) quan
sát cho thấy những cá thể lớn hơn thì tỉ lệ Na+ /K+ trong thân mầm thấp hơn và
hấp thụ ít ion Na+ hơn do đó, khả năng sống sót của nó tốt hơn
Có nhiều nhân tố góp phần vào tính chịu mặn cây lúa. Theo Yeo và
Flowers (1983) việc hạn chế xâm nhập của ion Na+ vào trong cây là nhân tố
chính đối với tính thích nghi cây lúa đối với mặn. Hàm lượng ion Na + trong
thân mầm biến động tùy thuộc vào tính chọn lọc cảu rễ đối với ion Na + và vào
tỉ lệ diện tích lá (diện tích trên trọng lượng khô tổng số). Hàm lượng ion Na +
xâm nhập vào trong cây lúa càng nhiều khi nồng độ mặn trong môi trường
càng cao và thời gian xử lý càng dài. Trong các bộ phận cây lúa thì hàm
lượng ion Na+ tích lũy nhiều nhất trong bẹ lá, thân cây và ít nhất trong phiến
lá. Tùy theo giống lúa, sự tích lũy ion Na+ trong các bộ phận này khác nhau, ở
giống chịu mặn kém, sự tích lũy ion Na+ cao hơn so với giống chịu mặn tốt.
Hàm lượng Na+ trong lá mẫn cảm với mặn (Chiêm Chanh) tăng mạnh
khi nồng độ NaCl dung dịch nuôi cấy gần 17mM. Trong khi đó giống chống
chịu Nona. Bokra tăng lên chậm đến 225mM NaCl. Ở nồng độ NaCl 300mM
hàm lượng Na trong lá ở hai giống gần như nhau (Hiroyuki, Maegawa, Erabu
Usiu, Naotsugu, Uchida, Takeshi Yasuda, Tadashi, Yamaguchi, 1987)
Nhìn chung, cơ chế chống chịu mặn của cây lúa là duy trì tốc độ quang
hợp tương đối cao bằng cách duy trì nồng độ Na + thấp trong một thời gian dài
ở nồng độ NaCl cao. Cơ chế có thể như sau: Bài xuất Na + ra khỏi rễ, tích lũy
Na+ trong thân, giữ lại Na+ trong lá già.

1.4.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa ở Việt Nam
Ở Việt Nam, tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến cây lúa chủ yếu
là lai tạo giữa các giống có kiểu gen chịu mặn tốt để tạo ra các giống tạo mặn.


16

Ngồi ra cịn có những cơng trình nghiên cứu về một số đặc điểm nông học
của các giống lúa chịu mặn.
Hiện nay đã có một số cơng trình nghiên cứu về tuyển chọn giống lúa
chịu mặn như ở Viện nghiên cứu lúa Đồng bằng sơng Cửu Long [9].
Nhìn chung, vấn đề nghiên cứu về tác động của mặn đến cây trồng nói
chung và cây lúa nói riêng chưa nhiều, đặc biệt nghiên cứu các chỉ tiêu sinh
lý, sinh hóa của cây trồng dưới ảnh hưởng của mặn.
1.4.3. Một số kết quả về giống lúa chịu mặn ở Việt Nam
Nhiệt độ trái đất ngày càng nóng lên làm cho các khối băng tan nhanh,
mực nước biển dâng cao nên một số tinh phía Nam Việt Nam đất bị nhiễm
mặn rất lớn. Trước tình hình đó các cơ quan tạo giống đã nghiên cứu ra các
loại giống lúa chịu mặn cụ thể:
Viện Cây lương thực và cây thực phẩm bằng các phương pháp lai hữu
tính và lai hồi giao, sử dụng phương pháp nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy tế bào
soma, chọn lọc các dòng, giống lúa kết hợp với cá phương pháp đánh giá mặn
của IRRI (1975), Krittnick J.A & Kozal (1976) & Undobenko (1978) để đánh
giá khả năng chịu mặn của các giống lúa chịu mặn [29].
Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long và Viện Khoa học kỹ thuật Nông
nghiệp miền Nam đã sử dụng phương pháp lai hữu tính, nhập nội, nuôi cấy túi
phấn, xử lý biến dị soma và xử lý đột biến hạt nhân để tạo ra các giống có
năng suất cao, chịu mặn tốt [29].
Viện Di truyền Nông nghiệp cũng đã sử dụng kỹ thuật hạt nhân trong
cải tạo giống lúa địa phương vùng đồng bằng ven biển Bắc bộ. Kết quả gây

đột biến nguồn coban Co60 tạo ra giống chịu mặn CM1, CM5, OM5464,
OM5166 cùng với tính kháng đổ, kháng bệnh cho năng suất cao [29].
1.5. Sự tác động của mặn đến thực vật
1.5.1. Cơ chế tác động của mặn đến thực vật


17

Thực vật nước ngọt (Glycophyte) nói chung và cây trồng nói riêng
sống trên mơi trường đất mặn, q trình sinh trưởng, phát triển của nó bị kìm
hãm. Bởi vì mặn ảnh hưởng đến tính chất của đất, tính thẩm thấu do hàm
lượng ion cao, do cạnh tranh hấp thụ dinh dưỡng và do tác động độc bên trong
mô cây (Yeo, flowers, 1989). Nhiều tác giả nghiên cứu cho thấy rằng độ mặn
tác động đến thực vật theo hai hướng độc lập với nhau: hướng đầu tiên là áp
suất thẩm thấu của đất cao gây ra sự phá hủy trao đổi nước trong cây, hướng
thứ hai là muối có tác dụng đầu độc trực tiếp nguyên sinh chất của tế bào.
Magistad, agers, Wadlengh, ganch cho rằng sự sinh trưởng và phát
triển của thực vật trong điều kiện mặn phần lớn do áp suất thẩm thấu của các
muối quy định hơn là tác dụng đặc hiệu của ion. Trong các cơng trình khác đã
khẳng định áp suất thẩm thấu của đất là một trong những yếu tố sơ bộ kiểm
tra sự sinh trưởng phát triển của thực vật và sự hấp thụ nước bởi rễ. Tuy nhiên
cũng không phủ nhận ảnh hưởng đặc hiệu của các muối và các ion riêng rẻ
đến quá trình sinh trưởng của cây và chức năng hút nước của rễ.
Theo Kim choon Min, Philip, 1958 thì sự sinh trưởng và trao đổi chất
của cây chịu tác động của muối không phụ thuộc vào áp suất thẩm thấu của
đất mà phụ thuộc vào tính đặc hiệu gây độc của muối và các ion riêng rẽ.
Nhiều thí nghiệm về tác động của NaCl và Na 2SO4 ở cùng áp suất thẩm thấu
trên nhiều loại cây trồng (củ cải đường, cà chua, cà rốt…) đã khẳng định đối
với loại cây trồng này thì nồng độ Na2SO4 độc hơn, cịn một số loại cây khác
thì NaCl độc hơn [24].

Nhìn chung, ngồi tác động gây độc của ion, áp suất thẩm thấu của
dung dịch cao cũng ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng.
Khi áp suất thẩm thấu của dung dịch đất từ 10-12 atm thì sự hút nước của
thực vật gặp trở ngại, còn ở áp suất 40 atm thì thực vật khơng sống được. Vì
vậy đất mặn là môi trường không thuận lợi cho nước và các chất tan xâm


18

nhập vào tế bào thực vật. Nó gây nên hiện tượng hạn sinh lý của đất.
Cường độ thoát hơi nước dưới tác động của mặn cũng thay đổi tùy loại
cây trồng và tính chất mặn. Nhiều tác giả cho rằng mặn làm giảm cường độ
thoát hơi nước đối với cây trồng. Nhìn chung việc tăng độ mặn bên ngồi sẽ
làm giảm cường độ thoát hơi nước trên đơn vị diện tích lá (Flowers, 1985).
Ngồi việc ức chế q trình thốt hơi nước và khoáng, nồng độ muối
cao trong đất cũng có tác dụng gây rối loạn nhiều đặc điểm hóa keo, độ nhớt,
sức trương của tế bào và các hoạt động trao đổi chất của cây.
Hiện nay cũng có giả thiết cho rằng mặn làm hạn chế sự sinh trưởng
của thực vật là do giảm sức trương, giảm quang hợp hoặc thay đổi tốc độ của
các q trình đồng hóa khác. Tuy nhiên sức trương của thực vật chịu tác động
của muối không phải luôn luôn giảm xuống. Sức trương của lá trưởng thành
của cây chịu mặn đôi khi thấp hơn cây đối chứng (Thief, Lunch và Lauchli,
1988), nhưng thường sức trương tương tự hoặc cao hơn đối chứng. Sức
trương của giống mẫn cảm thường cao hơn giống chịu mặn. Điều này có thể
do giống mẫn cảm thường bài xuất muối qua rễ kém và thường nồng độ muối
trong lá của giống mẫn cảm cao hơn giống chống chịu. Nhưng qua nghiên
cứu của nhiều tác giả cho rằng sức trương khơng phải là yếu tố chính ảnh
hưởng đến sinh trưởng, mặc dù sức trương có vai trị quan trọng đối với sinh
trưởng (Green, Ericksson, Buggy, 1971)
Về cơ chế xâm nhập của muối vào tế bào và vào cây có nhiều tác giả

cho rằng sự vận chuyển ion và tính chọn lọc phụ thuộc vào tính chất của
màng, tính thấm chọn lọc của màng và sự vận chuyển apoplast. Các ion từ
mơi trường bên ngồi vào vận chuyển theo xylem có thể gây nguy hiểm vì
chúng góp phần tích lũy thừa ion trong thân mầm.Tuy nhiên nó cịn phụ thuộc
vào tốc độ thoát hơi nước và đặc điểm của cây đối với sự di chuyển ion. Khi
muối xâm nhâp vào trong tế bào trước tiên nó tích lại ở khơng bào. Nếu


19

khơng bào đầy muối thì nó tích lũy trong vách tế bào hoặc trong tế bào chất.
Tốc độ muối tăng lên trong tế bào chất sẽ nhanh hơn nhiều so với khơng bào,
vì thể tích của tế bào chất nhỏ hơn nhiều so với không bào. Nồng độ muối
trong vách tế bào tănng hơn, sức trương giảm, tế bào co lại và nhanh chóng
mất nước (Ratner, 1950; Munns, Passioura, 1984). Nồng độ muối cao trong tế
bào chất sẽ gây độc đối với nhiều enzym. Như vậy tế bào sẽ chết hoặc do độ
độc của muối hoặc do mất nước (Munns và các cộng sự, 1983) [22].
1.5.2. Sự tác động mặn đến sinh trưởng, phát triển của thực vật
Đất mặn ảnh hưởng sâu sắc đến q trình trao đổi chất. Nó làm biến đổi
sinh trưởng, phát triển của thực vật. Nhiều cơng trình đã chứng tỏ rằng mặn
tác động từ thời điểm nảy mầm của hạt. Proxenko Đ. Ph, Muravlianxkaia
(1967) đã chỉ ra rằng NaCl và Na2SO4 kìm hãm sự nảy mầm của hạt đậu Hà
lan, đậu tương và lúa mạch. Trong đó NaCl có tác động kìm hãm mạnh mẽ
hơn Na2SO4 [23].
Kovda (1947) cũng cho thấy rằng khi tăng áp suất của dung dịch đất
lên đến 8,5 atm thì hạt không nảy mầm được. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của
muối đến sự nảy mầm của hạt Novikov (1942) cho thấy sự nảy mầm của hạt
diễn ra theo hai giai đoạn. Giai đoạn đầu hạt hút nước nhờ sức trương của
keo, có áp suất đạt 1000 atm, hạt hút hơn 60% lượng nước và không phụ
thuộc vào nồng độ muối của mơi trường. Sự hấp thụ lượng nước cịn lại 40%

nhờ áp suất của các chất tan trong dịch bào. Sự kìm hãm nảy mầm của hạt là
do áp suất bên ngoài của hạt cao hơn áp suất thẩm thấu của hạt. Do đó hạt
khơng có khả năng hút nước để nảy mầm [20].
Tuy nhiên, trong các thí nghiệm với dung dịch đẳng thấm của các muối
khác nhau thì sự nảy mầm không chỉ phụ thuộc vào áp suất thẩm thấu mà cịn
tính chất hóa lý cúa các loại muối (Strogonov B.P, 1962).
Về ảnh hưởng của mặn đến sự nảy mầm của hạt của nhiều loại cây


20

trồng như: đậu tương, đậu xanh, thuốc lá, lúa được nhiều tác giả giải thích
như sau: NaCl làm thay đổi thế năng thẩm thấu, do làm giảm sức hút nước và
do sự tác động độc gây ra bởi ion Na+ và Cl-. Sự hoạt hóa của các enzym cũng
bị kìm hãm, do đó q trình thủy phân các chất dự trữ từ các cơ quan dự trữ bị
ức chế, làm cho sự nảy mầm bị giảm sút (Abel, Mackenzil, 1964; Sarin,
Narayanan, 1968; Gomes Fiho, 1983).
Thường thì ở mức mặn thấp hoặc vừa phải, việc giảm năng suất của
thực vật nước ngọt khơng liên quan gì đến triệu chứng đặc thù như bông và lá
vàng úa. Cây sinh trưởng chậm và các lá xanh đậm hơn cây đối chứng. ở các
loài cây hai lá mầm thường có hiện tượng mọng nước, do lượng nước tăng lên
trên đơn vị diện tích lá. ở các loài cây hoa thảo và các cây thân gỗ, hiện tượng
bỏng và cháy lá là phổ biến dưới tác động của NaCl và hàm lượng clo cao
trong lá là dấu hiệu chủ yếu gây kìm hãm.
Sự tác động của mặn gây tổn thương các lá già. Khi nồng độ muối tăng
lên nhanh chóng ở trong vách tế bào hoặc trong tế bào chất do khơng bào đầy
muối thì các lá sẽ chết. Nếu tốc độ chết của lá đạt gần đồng tốc độ hình thành
lá mới thì có sự giảm cung cấp các chất đồng hóa do các lá đang sinh trưởng
hoặc thay đổi việc cung cấp các chất điều hòa sinh trưởng và sự sinh trưởng
sẽ giảm một cách nhanh chóng. ở các giống mẫn cảm thì các lá sẽ chết nhanh

hơn các giống chống chịu, bởi vì khơng bào của chúng khơng thể chứa một
lượng muối tương đối cao như không bào của giống chịu mặn.
Như vậy, đất mặn làm biến đổi các quá trình sinh lí, sinh hóa làm cho
sự trao đổi chất diễn ra theo chiều hướng không thuận lợi và cuối cùng là
giảm năng suất và phẩm chất của cây trồng.
1.6. Cơ chế chống chịu mặn của thực vật
Theo Maas và Hoffman (1997)(trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang,
2003) mặn ảnh hưởng đến hoạt động sinh trưởng cây lúa dưới những mức độ


21

thiệt hại khác nhau ở từng gian đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau.
Shouichi Yoshida (1981): Cây lúa rất chịu mặn lúc nẩy mầm nhưng rất
mẫn cảm ở giai đoạn một đến hai lá . Sự chịu mặn của cây lúa tăng dần lúc
đâm chồi và vươn lóng và giảm khi trổ bơng . Sự chín dường như ít bị ảnh
hưởng bởi mặn.
Theo Lê Văn Căn (1978) cho biết mức độ mặn gây hại của muối tùy
thuộc vào độ mặn của cây. Ở thực vật không chịu mặn chúng phản ứng lại
bằng cách thải ion. Cây chịu mặn thải ion qua chồi non, cây khơng chịu mặn
khơng có khả năng này. Cây chịu mặn có thể chịu nồng độ muối cao là nhờ
khả năng tích lũy muối trong cây giúp tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào,
nhờ vậy mà cây hút nước từ đất mặn một cách dễ dàng (Đặng Thế Dân, 2005)
Cây lúa bị nhiễm mặn hấp thu natri nhiều hơn cây giống chịu. Ngược
lại cây lúa chịu mặn hấp thu kali nhiều hơn cây bị nhiễm. Ngưỡng chống chịu
NaCl của lúa là EC=4 dS/m (Sathish et al., 1997) ( trích Bùi Chí Bữu và
Nguyễn Thị Lang, 2003) [3].
Trong quá trình nhiễm mặn, nồng độ ion K+ trong tế bào được điều tiết
tương thích với cơ chế điều tiết áp suất thẩm thấu, khả năng tăng trưởng tế
bào. Hoạt động này sẽ giúp cây duy trì lượng lớn K+ và hạn chế hấp thu Na +

(Ben-hayyim et al., 1987) (trích Bùi Chí Bữu và Nguyễn Thị Lang, 2003).
Sự mất cân bằng natri – kali là yếu tố hạn chế năng suất. Ion kali có vai
trị quan trọng làm kích hoạt enzym và đóng mở khí khổng tương ứng với tính
chống chịu mặn của cây, thơng qua hiện tượng tích lũy kali trong chồi thân
(Ponnamperuma, 1984) (trích Bùi Chí Bữu, Nguyễn Thị Lang, 2003) [3].
1.6.1. Những biến đổi giải phẫu, hình thái và sinh lý thích nghi với
tính chịu mặn của thực vật
Ở rễ cây lúa mạch sự vận chuyển của Na+ từ tế bào chất qua màng
nguyên sinh hoặc màng không bào, làm giảm nồng độ Na+ vào xylem