Sản xuất lúa và hạn hán

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẨN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

MÔN THÂM CỨU SẢN XUẤT LÚA

SẢN XUẤT LÚA VÀ HẠN HÁN

Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS. Nguyễn Thành Hối

1

Cần Thơ, 2016


DANH SÁCH NHÓM THAM GIA THỰC HIỆN
St
t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13

Nội dung thực hiện
- Hiện trạng sản xuất lúa gạo
- Xuất khẩu gạo
- Thách thức trong sản xuất lúa gạo
- Các yếu tố tác động đến sản xuất
lúa và xuất khẩu gạo
- Tình hình biến đổi khí hậu hiện nay
+ Ở Việt Nam
+ Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
- Khái niệm về hạn và phân loại hạn
- Ảnh hưởng hạn đến sản xuất lúa ở
ĐBSCL
Khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn
- Cơ chế chống chịu khơ hạn
- Các tính trạng thành phần chống
chịu hạn của cây lúa
Kết quả chọn tạo giống lúa chịu hạn
- Kỹ thuật canh tác
- Chuyển đổi cơ cấu cây trồng
Biện pháp thủy lợi
Bố trí lịch thời vụ né hạn
- Mở đầu
- Kết luận

2

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

MỞ ĐẦU
Lúa gạo là một trong những cây lương thực quan trọng của con người. Trên
thế giới, cây lúa được xếp vào vị trí thứ 2 sau cây lúa mì về diện tích và sản lượng.
Ở châu Á, lúa gạo được coi là cây lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích 135
triệu ha trong tổng số 148,4 triệu ha của thế giới (Bùi Chí Bửu, 2005).
Biến đổi khí hậu tồn cầu là một vấn nạn chung cho toàn nhân loại, là mối
nguy hiểm lớn gây ra hàng loạt những hiệu ứng nhà kính: ngập úng, động đất, sóng
thần, hạn hán…Trong đó, hạn hán là mối đe dọa quan trọng đối với an ninh lương
thực thế giới nhất là lượng thực lúa gạo. Đây là một trong những ngun nhân của
nạn đói lớn trong q khứ. Bởi vì một số nước trên thế giới có nguồn cung lương
thực hạn chế, nhưng áp lực tăng nhanh dân số làm tăng nhu cầu lương thực trong
tương lai và có thể làm trầm trọng thêm các hiệu ứng hạn hán (Somerville và
Briscoe, 2001).
Mức độ nghiêm trọng của hạn hán là không thể đốn trước vì nó phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như: xuất và phân phối của mưa, nhu cầu bay hơi và độ ẩm lưu trữ
trong đất (wery et al., 1994). Hạn hán gây ảnh hưởng lớn lên cây trồng đặc biệt là
lúa, hạn gây giảm năng suất, giảm chỉ số thu hoạch (Earl và Davis, 2003). Nghiêm
trọng hơn có thể gây thất thu hồn tồn.
Đã có nhiều cơng trình điều tra, nghiên cứu về nguyên nhân, hậu quả của hạn,
cơ chế hạn gây hại cho lúa cũng như sinh lý cây lúa trong điều kiện hạn, đồng thời
có những biện pháp phòng, chống và khắc phục hạn. Những thuận lợi, khó khăn và
những bất cập cần được giải quyết để có những nhận định đúng đắn hơn về cây lúa
3

trồng trong điều kiện khô hạn. Dưới đây là những vấn đề về cây lúa trong điều kiện
khô hạn.

4


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT LÚA GẠO VIỆT NAM
1.1. Hiện trạng sản xuất lúa gạo
Lúa gạo là cây quan trọng nhất, chiếm trên 7,8% triệu ha hay 56,3% tổng diện
tích gieo trồng của các cây nơng nghiệp. Ngồi ra lúa gạo còn liên quan trực tiếp
đến cuộc sống của trên 70% cư dân nông thôn. Trên phạm vi tồn cầu, 50% dân số
thế giới ăn gạo, cịn ở Việt Nam có tới 99% dân số ăn gạo (Bộ NN-PTNT, 2016).
Do vậy, lúa gạo ngày nay không chỉ giữ vị trí như một ngành sản xuất kinh tế đơn
thuần mà cịn có vai trị kinh tế - xã hội vô cùng to lớn. Trong hơn một thập kỉ qua,
trung bình sản lượng gạo tăng khoảng 1 triệu tấn/năm và chủ yếu nhờ tăng năng
suất. Nếu xét giai đoạn 2001 - 2015, sản lượng tăng 40,8% thì năng suất tăng
34,5% trong khi diện tích gieo trồng tăng có 4,6%. Đạt được kết quả này chủ yếu là
do tăng cường sử dụng giống mới, áp dụng tiến bộ kỹ thuật đồng bộ trong canh tác
và xử lý sau thu hoạch.
Tuy nhiên, cho dù diện tích gieo trồng lúa vẫn tăng song chủ yếu nhờ tăng vụ,
cịn diện tích đất lúa giảm dần theo thời gian do cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa, phát
triển cơ cấu hạ tầng và chuyển đổi cơ cấu sản xuất. Trên phạm vi toàn quốc, giai
đoạn 2000 - 2010 giảm 369,5 ngàn ha đất lúa. Tại ĐBSCL vựa lúa lớn nhất của cả
nước thì trong 18 năm qua đã giảm 364 ngàn ha (16,3%) để chuyển đổi qua nuôi
trồng thủy sản, cây ăn trái và cây hàng năm khác. Việc chuyển đổi đất lúa theo
hướng tăng diện tích các cây trồng khác hiệu quả hơn tạo ra áp lực phải tăng vụ.
Việc tăng vụ làm cho diện tích gieo trồng tăng, song cũng làm cho thời gian đất
trồng giữa hai vụ ngắn lại, khó khăn cho làm đất, san phẳng mặt ruộng. Lượng rơm
rạ cũng không thế vùi trực tiếp vì khơng đủ thời gian phân hủy nên cây lúa dễ bị
ngộ độc hữu cơ và do vậy tỉ lệ đốt rơm rạ tăng lên, một sự lãng phí hữu cơ và dinh

dưỡng rất lớn, chưa kể đến ơ nhiễm mơi trường. Ngồi ra, tăng vụ cũng làm cho
nhu cầu sử dụng phân bón tăng lên, áp lực sâu bệnh do vậy cũng sẽ cao hơn.
Về cơ cấu, vụ Đông Xuân vẫn là vụ lúa chủ lực cả về diện tích năng suất và
sản lượng. Cả nước, lúa vụ Đơng Xn chiếm xung quanh 40% diện tích, năng suất
5


cao hơn trung bình cả nước 15% (ĐBSCL cịn cao hơn tới 17%) và do vậy sản
lượng vụ này chiếm 46% sản lượng gạo cả nước. Ngồi ra vụ Đơng Xuân tại
ĐBSCL cũng là vụ cho chất lượng gạo cao nhất, do điều kện canh tác thuận lợi, bộ
giống phong phú. Một xu hướng đáng quan tâm nữa là việc tăng diện tích vụ Thu
Đơng, một vụ gieo trồng mà vẫn có nhiều ý kiến khác nhau về vấn đề hiệu quả kinh
tế cũng như xã hội và môi trường. Năm 2015, diện tích vụ lúa Thu Đơng đã đạt
được 683 ngàn ha, tăng 187 ngàn ha, hay 37,7% so với năm 2011 và vẫn cịn có
khả năng tăng thêm nữa (Bộ NN-PTNT, 2016). Tại vùng ĐBSCL, hai vụ chính là
Đơng Xn và vụ Mùa với diện tích gieo trồng tương đương nhau.
Bảng 1.1. Kết quả sản xuất lúa cả nước theo mùa vụ 2011 - 2015
Năm

Vụ

2011

Cả nước
ĐX
HT
M
TĐ
2015
Cả nước

ĐX
HT
M
TĐ
(Bộ NN-PTNT, 2016)

Diện tích
1.000
% so
ha
tổng
7.655
100,00
3.097
40,46
2.093
27,34
1.969
25,72
496
6,48
7.835
100.00
3.112
39,72
2.103
26,85
1.937
24,72
683

6,91

Năng suất
Tạ/ha
% so
TB cả nước
55,4
100,00
63,9
115,3
52,5
94,9
46,8
84,5
48,7
87,9
57,7
100.0
66,5
115,3
54,3
94,1
49,2
85,3
52,3
90,6

Sản lượng
1.000
% so

tấn
tổng
42.398
100,00
19.778
46,65
10.989
25,92
9.217
21.74
2.414
5,69
45.216
100.00
20.696
45,77
11.425
26,52
9.532
21,08
3.567
6,63

1.2. Xuất khẩu gạo
Việt Nam vốn là một quốc gia xuất khẩu gạo từ rất sớm. Theo IRRI, với số
liệu thống kê có được, chúng ta đã xuất khẩu gạo từ năm 1860 với số lượng hàng
năm trên 1 triệu tấn.Tuy nhiên, do chiến tranh nên chúng ta lại trở thành nước nhập
khẩu gạo, nhất là từ đầu thập kỷ 60 của thế kỷ trước và đến 1989 mới chấm dứt
nhập khẩu (Tổng cục thống kê, 2015).
Trong nhiều năm xuất khẩu lúa gạo Việt Nam ln đứng vị trí thứ 2 thế giới

sau Thái Lan về sản lượng gạo xuất khẩu. Thành công trong xuất khẩu gạo đã đem
về cho đất nước hàng tỷ USD, bên cạnh đó có vai trị quan trọng trong việc đóng
6


góp vào việc đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới (Phạm Thị Thương Hiền,
2014). Việt Nam đã và đang chuyển dần từ việc mở rộng diện tích canh tác sang
sản xuất lúa theo hướng tăng chất lượng như: xuất khẩu gạo có chất lượng cũng
như có giá trị cao. Xu hướng này đang được hưởng ứng và ngày càng tăng lên
nhanh chóng về số lượng cũng như chất lượng hàng hóa xuất khẩu.
Khác với các nước khác trong khu vực, sản xuất nơng nghiệp nói chung và sản
xuất lúa gạo của Việt Nam nói riêng đã phát triển một cách vượt bậc, ổn định và
nhanh chóng. Sản xuất và xuất hẩu lúa gạo đã giúp cải thiện thu nhập và nâng cao
đời sống của nông dân. Bên cạnh đó đã nâng cao giá trị hạt gạo của Việt Nam và
thúc đẩy ngành nông nghiệp của nước nhà ngày càng phát triển. Với kết quả trên,
Việt Nam đã nhận được sự đánh giá cao của các tổ chức quốc tế và khách hàng
nhập khẩu gạo của chúng ta.
Bảng 1.2. Xuất khẩu gạo của Việt Nam giai đoạn 2010 - 2015
Năm
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Trung bình

Lượng gạo xuất khẩu
(1.000 tấn)
6.886

7.128
7.720
6.681
6.526
6.997
6.989

Giá trị xuất khẩu
(triệu USD)
3.248
3.519
3.450
2.893
3.046
2.851
3.167

Giá
(USD/tấn)
472
494
447
433
467
407
453

(Bộ NN-PTNT, 2015)

1.3. Thách thức trong sản xuất lúa gạo

Dân số tiếp tục tăng đòi hỏi nguồn cung lúa gạo tăng. Trong khi đó diện tích
đất nơng nghiệp sản xuất lúa lại giảm do nhu cầu đơ thị hóa, giao thơng, cơ sở hạ
tầng. Theo đánh giá của bộ NN&PTNT thì mỗi năm diện tích đất lúa nước mỗi năm
giảm đi khoảng 41.000 để phục vụ cho mục đích phi nơng nghiệp và cũng dự báo
rằng giai đoạn 2010 - 2020 sẽ giảm đi 270.000 ha; giai đoạn 2020 - 2030 là
400.000 - 500.000 ha đất lúa.
7


Tốc độ tăng năng suất lúa chậm lại cụ thể: giai đoạn 1990 - 1995 năng suất lúa
tăng trung bình là 3,05%; giai đoạn 1996 - 2000 là 2,84%; 2001 - 2005 là 2,91%;
2006 - 2010 là 1,72%. Ngoài ra, về năng suất giữa các vùng chênh lệnh khá cao đây
cũng là một trở ngại và thách thức cho nhà chọn tạo giống.
Chi phí sản xuất lúa cịn cao, trong đó chi phí vật tư trong bình là 60% và lợi
nhuận chỉ đạt 26,2% so với yêu cầu của Chính phủ là trên 30%. Ngoài ra, lợi nhuận
trong chuỗi cung ứng lúa gạo vẫn chưa được phân phối một cánh cơng bằng và
người nơng dân vẫn chịu thiệt thịi nhất trong chuỗi cung ứng đó. Từ đó dẫn đến
mâu thuẩn trong ngành hàng lúa gạo đã và đang diễn ra một cách sâu sắc, cho đến
nay nó vẫn đang là ẩn số mà nông dân Việt nam đang gánh chịu.
Thị phần xuất khẩu của Việt nam đang giảm dần. Theo Tổng cục Hải quan,
2007. Indonesia nhập 1,17 triệu tấn gạo với kim ngạch 379 triệu USD thì năm 2008
chỉ cịn 34,8 ngàn tấn với kim ngạch 75,6 triệu USD. Còn theo Đỗ Anh Tuấn
(2014) lượng gạo xuất khẩu đi Indonesia chiếm 11,84% (2010); 33,75% (2011);
14,4% (2012) và chỉ còn 3,72% (2013) so với tổng lượng xuất khẩu gạo cả nước.
Còn Philippines nước xuất khẩu lớn nhất của Việt Nam với 1,69 triệu tấn gạo
(2008) thì nay cũng đã tuyên bố tự túc về lúa gạo và đồng thời cũng tham gia vào
thị trường lúa gạo thế giới trong thời gian tới.
Ngoài ra, các nước xuất khẩu gạo truyền thống cũng đẩy nhanh tiến độ kỹ
thuật vào sản xuất: chọn giống có giá trị kinh tế, cơ giới hóa, bảo quản sau thu
hoạch, xây dựng thương hiệu,… Nhằm chiếm lĩnh thị phần xuất khẩu gạo như:

Thái Lan, Ấn Độ, Trung Quốc, Campuchia, Lào,…
Hiệu quả xuất khẩu gạo Việt nam còn thấp, khơng những giá gạo thấp do chất
lượng thấp mà cịn giảm dần trong thời gian tới. Nguyên nhân cơ bản là do gạo của
Việt nam khơng có thương hiệu.
Khơng có chiến lược phát triển lúa gạo dài hạn. Nguyên nhân là do các chủ
trương, chính sách, đầu tư,… Chậm hơn so với nhu cầu của người dân do đó có khi
không phù hợp với điều kiện phát triển của hiện tại. Đầu tư các cơng trình thủy lợi
8


cịn chậm, chưa gắn kết với giao thơng nơng thơn. Ngồi ra, nơng dân và các nhà
Khoa học quan tâm đến các giống lúa năng suất cao nhưng chưa quan tâm đến chất
lượng.
Đầu tư cho lĩnh vực nơng nghiệp cịn thấp và giảm dần nhưng chưa đánh giá
hết sự đóng góp to lớn vào việc ổn định An ninh lương thực quốc gia để phát triển
các ngành nghề khác. Cụ thể: chiếm 13,85%(2000); 7,5%(2005); 6,15 (2010);
5,95%(2011) trong tổng đầu tư tồn xã hội. Vì vậy, cơ giới hóa trong nơng nghiệp
cịn chậm từ đó chí phí sản xuất của người nơng dân cịn cao.
Các mơ hình tổ chức sản xuất cịn chậm được đổi mới, kinh tế hộ gia đình
quy mô nhỏ vẫn là thành phần kinh tế chủ lực. Khó khăn cho việc liên kết sản xuất
đặc biệt là trong chuỗi sản xuất cung ứng lúa gạo bằng liên kết 4 nhà.
Lao động nơng nghiệp qua đào tạo cịn thấp, chỉ đạt 2,4% (2005) và 3,0%
(2012). Vì vậy nơng dân thường là theo tập quán đây cũng là rào cản của nông dân
tiếp thu các tiến bộ KHKT mới.
1.4. Các yếu tố tác động đến sản xuất lúa và xuất khẩu gạo
- Về các chính sách
Trước 1986 chưa đổi mới, tự cung tự cấp, nền nông rất nghiệp lạc hậu, xảy ra
tình trạng đói do thiếu lương thực.
Giai đoạn 1986 – 1990: các chính sách về khốn sản phẩm nông nghiệp và
nông nghiệp (nông nghiệp - nông dân - nơng thơn) đã giải phóng lực lượng sản

xuất với kinh tế hộ là nền tảng tạo điều kiện tăng đầu tư và ứng dụng khoa học
công nghệ vào sản xuất.
Giai đoạn 1991 - 2000 là giai đoạn đầu tư được tăng cao, đầu tư các cơng trình
thủy lợi, ngăn mặn, ngọt hóa góp phần mở rộng diện tích và tăng sản lượng.
Giai đoạn 2000 đến nay đầu tư về công nghệ giống chịu hạn, chịu mặn ứng
phó với biến đổi khí hậu, tiếp tục tăng cường khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất,
cơ giới hóa, cơng nghệ bảo quản sau thu hoạch và nâng cao giá trị thương hiệu cho
9


sản phẩm. Cịn giai đoạn 2000 - 2012 diện tích lại giảm 350.000 ha nhưng năng
suất lại tăng 1,23 tạ/ha/năm.
- Đầu tư
+ Các cơng trình thủy lợi: ngăn mặn, ngọt hóa (kênh Vĩnh tế,…)
+ Cơ giới hóa trong nơng nghiệp
- Áp dụng tiến bộ khoa học và công nghệ (kỹ thuật) vào sản xuất
+ Tạo ra nhiều giống mới phù hợp với điều kiện canh tác cho từng địa phương
+ Sử dụng phân bón hợp lý để tăng năng suất
+ Gieo sạ tập trung đồng loạt, né rầy
+ Quản lý dịch hại tổng hợp cây trồng
+ Áp dụng chương trình 3 giảm 3 tăng Theo Nguyễn Đỗ Anh Tuấn (2014)
nông dân áp dụng gói kỹ thuật này thì mang lại lợi nhuận 50 - 60% so với nông dân
sản xuất theo cách truyền thống. Trên cơ sở đó Bộ nơng nghiệp và phát triển nơng
thơn phát động chưng trình với tên gọi mới 1 phải 5 giảm nhằm giúp nông dân tiếp
cận với tình hình biến đổi khí hậu qua sử dụng tiết kiệm nước và bảo quản sau thu
hoạch giảm thất thoát qua khâu phơi sấy.
+ Áp dụng biện pháp tưới “ngập khô xen kẽ” Theo Tô Phúc Tường, 2007.
Hiện có khoảng 40% lượng nước ngọt được sử dụng trong nơng nghiệp phục vụ
cho cây lúa, trong khi đó chỉ có 3% lượng nước ngọt tồn cầu và trong đó chỉ co
0,3 % lượng nước ngọt phục vụ cho con người. Vì vậy sử dụng nước tưới tiết kiệm

là vấn đề cần thiết trong tình hình biến đổi khí hậu hiện nay.

10


Chương 2. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
2.1. Tình hình biến đổi khí hậu hiện nay
Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC (2007) đã phản ánh sự đồng thuận rộng
rãi về mặt khoa học khi cho rằng biến đổi khí hậu là có thật và do con người gây ra.
Mặc dù hiện vẫn còn nhiều điều chưa biết chắc chắn về tốc độ nóng lên, thời gian
chính xác và các hình thức tác động, nhưng những nguy cơ gắn liền với thực trạng
các lớp băng lớn trên trái đất đang tan ra ngày một nhanh, nhiệt độ các đại dương
tăng lên, các hệ sinh thái rừng nhiệt đới bị hủy hoại và những hậu quả khác có thể
xảy ra..., là hồn tồn có thật (UNDP, 2008).
Nhiệt độ trung bình tồn cầu đã trở thành thước đo phổ biến về thực trạng khí
hậu tồn cầu. Trong khoảng 100 năm qua (giai đoạn 1906 - 2005), nhiệt độ trung
bình tồn cầu đã tăng khoảng 0,7oC (1,3oF) (UNDP, 2008). Theo IPCC (2007), sự
ấm lên của khí hậu là điều chắc chắn. Hàm lượng khí CO 2, loại khí nhà kính quan
trọng nhất trong bầu khí quyển tồn cầu, dao động ở mức 200 - 300 ppm trong suốt
800.000 năm qua, nhưng đã tăng lên ở mức khoảng 387 ppm trong 150 năm qua,
chủ yếu là do đốt nhiên liệu hóa thạch và một nguyên nhân nhỏ hơn là từ hoạt động
sản xuất nông nghiệp và thay đổi việc sử dụng đất.
Theo báo cáo gần đây của WMO, năm 2010 là năm nóng nhất trong lịch sử.
Ngoài ra, trong mười năm qua (2001 - 2010), nhiệt độ trung bình tồn cầu đã cao
hơn 0,5oC so với giai đoạn 1961 - 1990, mức cao nhất đối với bất kì giai đoạn 10
năm nào kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng thiết bị đo đạc (Bộ Tài nguyên và
Môi trường, 2012).
Một thập kỷ sau khi Nghị định thư Kyoto (1997) qui định các giới hạn phát
thải các khí nhà kính, khi các nước phát triển bắt đầu giai đoạn đầu tiên trong quá
trình kiểm kê phát thải, các loại khí nhà kính trong khí quyển vẫn tiếp tục tăng và

thậm chí là tốc độ tăng cịn nhanh hơn trước. Khi nhiệt độ tồn cầu tăng lên, lượng
mưa tại các khu vực khác nhau đang thay đổi; các vùng biển ấm lên, băng tại các
cực đang tan ra và mực nước biển đang dâng lên (UNDP, 2008). Các nghiên cứu từ
11


số liệu quan trắc trên toàn cầu cho thấy, mực nước biển trung bình tồn cầu trong
thời kỳ 1961 - 2003 đã dâng với tốc độ 1,8 ± 0,5 mm/năm, trong đó, đóng góp do
giãn nở nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12 mm/năm và băng tan khoảng 0,70 ± 0,50
mm/năm. Tuy nhiên, mực nước biển thay đổi không đồng đều trên toàn bộ đại
dương: ở một số vùng, mực nước biển dâng gấp một vài lần so với tốc độ dâng
trung bình tồn cầu, trong khi ở một số vùng khác, mực nước biển đã hạ thấp hơn
(Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012).
Bên cạnh nhiệt độ tăng và mực nước biển dâng, con người cũng đã cảm nhận
ngày càng rõ rệt về sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan. Hạn hán và lũ lụt
xảy ra thường xuyên hơn; các cơn bão trở nên mạnh hơn; nhiều đợt nắng nóng hơn;
số ngày lạnh, đêm lạnh và sương giá giảm đi, trong khi các đợt nắng nóng ngày
càng xảy ra thường xuyên.
2.1.1. Ở Việt Nam
Nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa Đơng Nam Á, Việt Nam là một trong những
quốc gia trên thế giới phải chịu nhiều ảnh hưởng của các kiểu thời tiết khắc nghiệt
và thường xuyên phải chịu ảnh hưởng của bão biển, bão nhiệt đới và áp thấp nhiệt
đới. Những thiên tai này thường xuyên gây ra ngập lụt ở những vùng trũng (ví dụ
như trận lụt tại Hà Nội tháng 11 năm 2008), gây ra lũ tại các vùng đồng bằng (ví dụ
như ở đồng bằng sông Cửu Long vào năm 2000 và 2001) và bão lũ (khu vực miền
Trung). Tại các khu vực địa hình cao, mưa lớn thường gây ra lũ quét, sạt lở đất, làm
tăng lượng phù sa bồi lắng trong các con sơng, từ đó dẫn đến tình trạng ngập lụt
nặng nề hơn ở hạ lưu. Ngoài việc hứng chịu những tác động bất thường của thời
tiết, Việt Nam còn phải gánh chịu những mối nguy hại kéo dài khác như hạn hán,
xâm nhập mặn vào cửa sông gây ảnh hưởng lớn đến sinh kế nông nghiệp và thủy

sản. Theo những ước tính gần đây, tổng thiệt hại do thiên tai, đặc biệt là bão, lụt và
lở đất chiếm khoảng 1% GDP của Việt Nam (MONRE, DFID và UNDP, 2010).
Biến đổi khí hậu đang ngày càng được biểu hiện rõ nét ở Việt Nam. Trong
khoảng 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam đã tăng
12


khoảng 2 - 3oC. Nhiệt độ mùa đơng có xu hướng tăng nhanh hơn so với nhiệt độ
mùa hè và nhiệt độ ở các khu vực phía Bắc tăng nhanh hơn so với khu vực phía
Nam. Mực nước biển tại trạm Hịn Dáu trung bình dâng khoảng 3 mm/năm; tức đã
dâng khoảng 20 cm trong vòng 50 năm qua. Bên cạnh sự gia tăng nhiệt độ và mực
nước biển, lượng mưa tính trung bình trên cả nước trong 50 năm qua đã giảm
khoảng 2%/năm mặc dù lượng mưa có xu hướng tăng ở vùng khí hậu phía Nam và
giảm ở vùng khí hậu phía Bắc. Các hiện tượng thời tiết cực đoan gia tăng, đặc biệt
là bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn và mùa bão kết thúc muộn hơn, các
đợt khơng khí lạnh gây rét đậm, rét hại có xu hướng kéo dài (Bộ Tài ngun và
Mơi trường, 2012). Tổng lượng phát thải khí nhà kính của Việt Nam ước tính mỗi
năm đạt khoảng 120,8 triệu tấn, gồm 4 loại chủ yếu: CO 2, CH4, NO2, NO và phát
thải chủ yếu từ các hoạt động sử dụng năng lượng, cơng nghiệp, giao thơng; trong
đó, giao thơng chiếm tới 85% lượng phát thải CO; công nghiệp chiếm 95% lượng
phát thải NO2... (Nguyễn Lanh, 2010). Với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay,
lượng phát thải khí nhà kính của Việt Nam ước tính sẽ cịn tăng mạnh trong thời
gian tới, do đó sẽ đẩy nhanh tốc độ gia tăng nhiệt độ và nước biển dâng.
Trong những năm qua, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường
độ thiên tai ngày càng gia tăng ở Việt Nam, gây ra nhiều tổn thất to lớn về người,
tài sản, các cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn hóa, xã hội, và tác động xấu đến mơi
trường. Trong giai đoạn 2001 - 2010, các loại thiên tai như bão, lũ, lũ quét, sạt lở
đất, úng ngập, hạn hán, xâm nhập mặn và các thiên tai khác đã làm thiệt hại về tài
sản ước tính chiếm khoảng 1,5% GDP/năm (Chiến lược Quốc gia về Biến đổi khí
hậu, 2011).

Các nghiên cứu quốc tế cũng đánh giá Việt Nam là một trong những nước bị
ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Báo cáo Phát triển con người
2007/2008 cũng đưa ra một số dự đoán về thiệt hại mà Việt Nam phải gánh chịu
trước tác động của biến đổi khí hậu. Nếu nhiệt độ trái đất tăng thêm 2 oC và mực
nước biển tăng thêm 1 m vào cuối thế kỷ 21 thì khoảng 22 triệu người ở Việt Nam
13


sẽ bị mất nhà, 12,3% diện tích đất trồng trọt sẽ bị mất; 40.000 km 2 diện tích đồng
bằng và 17 km2 bờ biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ chịu tác động
của lũ ở mức độ khơng thể dự đốn và Việt Nam sẽ đối mặt với mức thiệt hại
khoảng 17 tỉ USD/năm. Đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu
Long là hai khu vực sẽ bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu
ở Việt Nam (UNDP, 2008). Trong một nỗ lực nhằm tìm ra các vấn đề ưu tiên phục
vụ cho cơng tác thích ứng với biến đổi khí hậu ở Việt Nam, Carew - Reid (2008) đã
sử dụng công nghệ GIS để xác định các khu vực sẽ bị ngập ở Việt Nam.
2.1.2. Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
Tuy là một vùng nơng nghiệp năng động có giá trị đóng góp đáng kể cho nền
kinh tế quốc dân nhưng cuộc sống người nông dân và ngư dân ở vùng ĐBSCL còn
thấp và bấp bênh do chịu nhiều rủi ro tiềm ẩn từ sự tác động tiêu cực của biến đổi
khí hậu và nước biển dâng đang và sẽ diễn biến khá phức tạp. Theo kết quả phỏng
đoán các biến đổi khí hậu ở ĐBSCL từ các mơ hình tốn cho thấy trong khoảng
thời gian 2030 – 2040, nhiệt độ trung bình cũng như nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất
trong vùng ĐBSCL đều gia tăng, phổ biến tăng khoảng 2oC. Khi nhiệt độ thấp
khơng khí tăng lên 1oC, năng suất lúa sẽ giảm đi khoảng 10%. Giả thiết điều này
xảy ra, vùng ĐBSCL có thể mất từ 2 – 4 triệu tấn lúa mỗi năm chỉ riêng do sự nóng
lên của nhiệt độ khu vực.
Mưa và nhiệt độ thay đổi thất thường cũng sẽ gây ra những sự bùng phát khó
lường của sâu, bệnh hại lúa. Lượng mưa giảm đáng kể trong mùa khô khiến hạn
hán và sự xâm nhập mặn thêm trầm trọng làm ảnh hưởng đến canh tác lúa vụ Đơng

Xn. Ngồi ra, sự gia tăng khơ hạn trong mùa khô và giảm sút lượng mưa trong
đầu mùa mưa sẽ làm sự nhiễm phèn tăng thêm, độc chất của phèn sẽ ảnh hưởng lớn
đến cây lúa nhất là giai đoạn đầu, thậm chí sẽ làm chết hàng loạt mạ mới gieo sạ
nếu khơng có đủ nước để rửa phèn. Nếu khơng có biện pháp chủ động về nguồn
nước tưới, sự giảm sút và sự thay đổi thất thường lượng mưa ở ĐBSCL sẽ làm thu
nhập của nông dân giảm đi khoảng 20 – 40 % so với hiện nay. Nông dân phải gia
14


tăng chi phí cho việc bơm nước tưới lúa, gia cố kênh mương trữ nước, sử dụng
nhiều thuốc bảo vệ thực vật, thay đổi cơ cấu canh tác, chi phí xử lý sau thu hoạch.
Ngoài ra, chất lượng hạt lúa cũng có thể bị giảm sút, chẳng hạn như mưa thất
thường cuối vụ có thể làm gia tăng nấm mốc độc hại trên hạt lúa và các loại ngũ
cốc khác.
Do nhu cầu phát triển kinh tế và năng lượng cũng như đối phó các vấn đề về
biến đổi khí hậu, các nước thượng nguồn sông Mekong càng quyết liệt trong việc
khai thác nguồn tài nguyên nước trên sông Mekong như việc xây dựng các đập
nước nhà máy thuỷ điện trên dịng chính và dịng nhánh như trường hợp ở Trung
Quốc, Lào và Campuchia, kế hoạch chuyển nước sông Mekong qua các lưu vực
khác để sử dụng như Trung Quốc và Thái Lan triển khai, tại Cam Pu Chia cũng
đang chuẩn bị mở rộng các hệ thống thuỷ nông để gia tăng việc thâm canh sản xuất
lúa và nuôi trồng thuỷ sản khiến nguồn nước sông Mekong sẽ bị đe doạ ngày càng
trầm trọng hơn. Điều này có nghĩa là chúng ta sẽ bị những tác động kép, ngoài
những tác động thay đổi tự nhiên mang tính tồn cầu thì cịn bị chịu tác động của
những hoạt động phát triển công nghiệp và nơng nghiệp trong khu vực.
2.2. Tình hình hạn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
2.2.1. Khái niệm về hạn và phân loại hạn
Hạn hán là một thời gian kéo dài nhiều tháng hay nhiều năm khi một khu vực
trải qua sự thiếu nước. Thông thường, điều này xảy ra khi khu vực đó ln nhận
được lượng mưa dưới mức trung bình. Hạn hán có thể tác động đáng kể lên hệ sinh

thái và nông nghiệp của vùng bị ảnh hưởng. Mặc dù hạn hán có thể kéo dài nhiều
năm, nhưng một trận hạn hán dữ dội ngắn hạn cũng có thể gây ra thiệt hại đáng
kể và gây tổn hại nền kinh tế địa phương.
Tên gọi hạn hán theo tiếng Trung là "can hạn" hay "hạn" (âm Hán-Việt) nghĩa
là "khô hạn" hay "hạn". Như vậy thuật ngữ "hạn" tiếng Việt bắt nguồn từ tiếng Hán,
nên nói "hạn" hay "hạn hán" đều như nhau.
15


Khái niêm hạn hán được xây dựng trên cơ sở sự khác biệt giữa các vùng về
nhu cầu và triển vọng chính. Ở một số vùng, hạn hán là một đặc tính bình thường
và mang tính chu kỳ của khí hậu. Còn với một số vùng khác, hạn hán lại được xem
là một thời kỳ khô hạn bất thường kéo dài. Chẳng hạn, hạn hán ở vùng Libya xuất
hiện khi lượng mưa trung bình hàng năm thấp hơn 180mm, nhưng đối với vùng
Bali sau 6 ngày mà khơng có hạt mưa nào thì người ta xem như hạn hán xảy ra. Nói
tóm lại, hạn hán bắt nguồn từ tình trạng lượng mưa không đủ trong một khoảng
thời gian kéo dài, dẫn dến hiện tuợng không đủ nước phục vụ cho sản xuất và đời
sống sinh hoạt cũng như môi truờng sinh thái.
Hạn hán khác với các loại hình thiên tai khác (như lu lụt, áp thấp nhiệt đới và
động đất) ở chỗ:
- Các tác động của hạn hán thường tích tụ dần qua một khoảng thời gian tương
đối dài
- Thời điểm bắt đầu cũng như kết thúc của hạn hán thường khó nhận biết
- Tác động của hạn hán thường vơ hình và trên một phạm vi rộng lớn
Các biểu hiện của khô hạn:
- Không mưa trong 5 – 6 tháng
- Độ bốc hơi > 75 mm/tháng
- Độ ẩm thấp < 50%
- Gió mạnh và khơ
- Đất nứt nẻ, mực nước ngầm tụt thấp, ao hồ sông rạch khô cạn

- Hoạt động của vi sinh vật đất giảm
Theo tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) hạn hán được phân ra 4 loại: hạn
khí tượng, hạn nơng nghiệp, hạn thuỷ văn và hạn kinh tế xã hội.
•

Hạn khí tượng
Là việc thiếu hụt nước trong cán cân lượng mưa, lượng bốc hơi, nhất là trong
trường hợp liên tục mất mưa. Ở đây lượng mưa tiêu biểu cho phần thu và lượng
bốc hơi tiêu biểu cho phần chi của cán cân nước. Do lượng bốc hơi đồng biến với
16


cường độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm nên hạn hán gia
tăng khi nắng nhiều, nhiệt độ cao, gió mạnh, thời tiết khơ ráo.
•

Hạn nơng nghiệp
Là việc thiếu hụt mưa dẫn tới mất cân bằng giữa hàm lượng nước thực tế trong
đất và nhu cầu nước của cây trồng. Hạn nông nghiệp thực chất là hạn sinh lý được
xác định bởi điều kiện nước thích nghi hoặc khơng thích nghi của cây trồng, hệ
canh tác nơng nghiệp, thảm thực vật tự nhiên... Ngồi lượng mưa ra, hạn nông
nghiệp liên quan với nhiều điều kiện tự nhiên (địa hình, đất,...) và điều kiện xã hội
(tưới, chế độ canh tác,...).

•

Hạn thuỷ văn
Dịng chảy sơng suối thấp hơn trung bình nhiều năm rõ rệt và mực nước trong
các tầng chứa nước dưới đất hạ thấp. Ngoài lượng mưa ra, hạn thuỷ văn chịu ảnh
hưởng của nhiều yếu tố khác: dịng chảy mặt, nước ngầm tầng nơng, nước ngầm

tầng sâu...

•

Hạn kinh tế xã hội
Nước khơng đủ cung cấp cho nhu cầu của các hoạt động kinh tế xã hội. Hạn
hán tác động đến kinh tế xã hội như giảm năng suất cây trồng, giảm diện tích gieo
trồng, giảm sản lượng cây trồng, chủ yếu là sản lượng cây lương thực. Tăng chi phí
sản xuất nơng nghiệp, giảm thu nhập của lao động nông nghiệp, tăng giá thành và
giá cả các lương thực. Giảm tổng giá trị sản phẩm chăn ni. Các nhà máy thuỷ
điện gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành.
Ở Việt Nam, hạn hán xảy ra ở vùng này hay vùng khác với mức độ và thời
gian khác nhau, gây ra những thiệt hại to lớn đối với kinh tế-xã hội, đặc biệt là
nguồn nước và sản xuất nông nghiệp.
2.2.2. Ảnh hưởng hạn đến sản xuất lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
Hạn hán tại miền Nam Việt Nam 2016 là một đợt hạn hán nghiêm trọng diễn
ra tại lưu vực Mekong đặc biệt là Đồng Bằng Sông Cửu Long đầu năm 2016. Đây
là đợt hạn hán nghiêm trọng nhất trong 100 năm qua.
17


Diện tích ở Đồng Bằng Sơng Cửu Long gần 4 triệu ha, trong đó đất nơng
nghiệp chiếm 2,9 triệu ha với diện tích đất trồng lúa khoảng 2 triệu ha. Đồng Bằng
Sông Cửu Long được coi là vựa lúa lớn nhất cả nước. Sản xuất nông nghiệp (trồng
lúa và cây ăn trái) và đánh bắt thủy sản là hai hoạt động chủ yếu của vùng.
Trong giai đoạn từ tháng 4 đến tháng 6 của những năm 1983, 1992, 1998 và từ
tháng 10 đến tháng 12 của những năm 1958 và 1992, hạn hán xảy ra đã gây thiệt
hại nghiêm trọng cho mùa màng nơi đây. Ðiển hình là các trận hạn hán sau:
•
•

•

Hạn hán trong vụ Ðơng xn những năm 1989, 1992, 1993 và 1998.
Hạn hán vào vụ Hè thu: xảy ra liên tục từ năm 1981-1998
Hạn hán vào mùa hè: 1981, 1983, 1984, 1985, 1987, 1992, 1994 và 1998.
Hạn hán xảy ra trong suốt những năm này đã ảnh hưởng tới 4.000 - 230.000
hecta đất nông nghiệp và 1.000 - 390.000 hecta đất canh tác bị phá huỷ hoàn tồn.
Ðợt hạn hán trong vụ Ðơng xn và vụ Hè thu năm 1998 đã làm cho 1.100.000
người rơi vào tình trạng thiếu nuớc, gần 274.850 hecta vụ hè thu bị ảnh hưởng và
phá huỷ hơn 32.000 hecta đất canh tác.
Trong các tháng đầu năm 2016, tổng lượng dịng chảy sơng Mekong về khu
vực Đồng bằng sơng Cửu Long có khả năng thiếu hụt so với trung bình nhiều năm
từ 20 - 40% nên mực nước các trạm chính sơng Cửu Long ở mức thấp và chịu ảnh
hưởng mạnh của thủy triều. Khả năng bị hạn hán của vùng cửa sông Nam Bộ sẽ
cao hơn, sớm hơn và sâu hơn cùng kỳ của mùa khô năm 2015 và so với trung bình
nhiều năm.
Theo Cục Trồng trọt, Bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn, vụ Đơng Xn
2015 - 2016, diện tích lúa có nguy cơ hạn hán của các tỉnh ven biển khoảng
339.234 ha, chiếm 35,51% diện tích xuống giống của vùng ven biển và chiếm
21,88% diện tích xuống giống lúa Đơng Xn 2015 - 2016 tồn vùng Đồng Bằng
Sơng Cửu Long. Diện tích có nguy cơ hạn hán nặng là 104.731ha, chiếm 10,9%
diện tích xuống giống của vùng ven biển và chiếm 6,7% diện tích xuống giống lúa
Đơng Xn 2015 - 2016 tồn vùng Đồng Bằng Sơng Cửu Long.
18


Thơng tin từ Văn phịng Ban chỉ đạo Trung ương về phịng chống thiên tai
cho thấy, tình hình thiệt hại do hạn hán ở Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện đã ảnh
hưởng đến việc sản xuất lúa của 9/13 tỉnh ở khu vực này. Diện tích trồng lúa bị
thiệt hại trực tiếp do hạn hán hiện lên tới gần 140.000 ha. Các tỉnh có diện tích bị

ảnh hưởng nhiều nhất do hạn hán và xâm ngập mặn là Cà Mau với gần 50.000 ha.
Tiếp đó là Kiên Giang với trên 34.000 ha, Bến Tre là trên 13.000 ha, Bạc Liêu và
Trà Vinh là trên 11.000 ha. Hiện các tỉnh: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh,
Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang, Cà Mau và Hậu Giang là các tỉnh bị ảnh hưởng
nghiêm trọng nhất do hạn hán. Số liệu của Bộ Nơng nghiệp cho thấy, Bến Tre có
hơn 70% diện tích gieo trồng lúa bị thiệt hại; Cà Mau, Kiên Giang bị ảnh hưởng từ
cuối năm 2015 với tổng diện tích lúa bị thiệt hại của hai tỉnh này gần 85.000 ha. Tại
Sóc Trăng, do ảnh hưởng của hạn hán, năng suất và diện tích lúa Đơng Xn của
các huyện Trần Đề, Long Phú, Kế Sách… bị suy giảm nghiêm trọng, cây lúa chết
khô, chân ruộng nứt nẻ, lúa vụ Hè Thu mới gieo sạ không đủ nước tưới nên phát
triển èo uột, có nguy cơ mất trắng.

19


Chương 3. GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ VỚI HẠN TRONG SẢN XUẤT LÚA
3.1. Chọn giống lúa chịu hạn
3.1.2. Khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn
Hiện nay có nhiều định nghĩa của các nhà khoa học về cây lúa cạn, lúa chịu
hạn.
Surajit K. De Datta (1975) đều cho rằng: "Lúa cạn là loại lúa được gieo hạt
trên các loại đất khơ, có thể là đất dốc hoặc đất bằng nhưng đều khơng có bờ, nó
sống phụ thuộc hồn tồn vào độ ẩm do nước mưa cung cấp (nhờ nước trời)".
Huke. R.E (1982) dùng thuật ngữ "lúa khô" (dryland rice) thay cho "lúa cạn"
(upland rice) và định nghĩa lúa cạn được trồng ở những thửa ruộng được chuẩn bị
đất và gieo hạt dưới điều kiện khơ, cây lúa sống hồn tồn nhờ nước trời.
Theo Garirity (1984) lúa cạn được coi là lúa trồng trong mùa mưa trên đất cao,
đất thoát nước tự nhiên, trên những chân ruộng được đắp bờ hoặc khơng có bờ và
khơng có lượng nước dự trữ thường xuyên trên bề mặt. Lúa cạn được hình thành từ
lúa nước, nhờ q trình thích ứng với nhưng vùng trồng lúa thường gặp hạn, mà

xuất hiện những biến dị chịu hạn ngày càng cao. Vì vậy giống lúa cạn có khả năng
sinh trưởng bình thường khi ở ruộng nước.
Theo Micenơrơđơ tại Hội thảo "Lúa rẫy ở Cao Bằng, Việt Nam", từ 9 11/3/1994 và theo định nghĩa tại Hội thảo Bouake Bờ biển Ngà: "Lúa cạn là lúa
được trồng trong điều kiện mưa tự nhiên, đất thốt nước, khơng có sự tích nước
trên bề mặt, khơng được cung cấp nước và khơng có bờ" (Trần Ngun Giáp,
2000).
Theo tác giả Bùi Huy Đáp (1978), "Lúa cạn được hiểu là loại lúa gieo trồng
trên đất cao, như là các loại hoa màu trồng cạn khác, khơng tích nước trong ruộng
và hầu như không bao giờ được tưới thêm. Nước cho lúa chủ yếu do nước mưa
cung cấp và được giữ lại trong đất".
Nguyễn Gia Quốc (1994) chia lúa cạn ra làm hai dạng:
20


- Lúa cạn thực sự (lúa rẫy): là loại lúa thường được trồng trên các triền dốc
của đồi núi không có bờ ngăn và ln ln khơng có nước trên bề mặt ruộng. Cây
lúa hoàn toàn sử dụng lượng nước mưa ngấm vào đất để sinh trưởng và phát triển.
- Lúa cạn khơng hồn tồn (lúa nước trời): là loại lúa trồng trên triền thấp,
khơng có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây lúa sống hoàn toàn bằng nước mưa tại
chỗ, nước mưa có thể dự trữ trên bề mặt ruộng để cung cấp cho cây lúa.
Lúa chịu hạn là giống lúa có khả năng duy trì sự phát triển và cho năng suất
tương đối ổn định trong điều kiện khô hạn được gọi là lúa chịu hạn và khả năng của
thực vật có thể giảm thiểu mức độ tổn thương do thiếu hụt nước gây ra gọi là tính
chịu hạn (Đinh Thị Phịng, 2001).
Tuy nhiên khó có thể xác định được thế nào là một trạng thái hạn đặc trưng vì
mức độ khơ hạn do mơi trường gây nên khác nhau theo từng mùa, từng năm, từng
vùng địa lý và khơng thể dự đốn trước được. Theo Dure và cs., 1989 khi thực vật
được nghiên cứu trong mối liên quan hữu cơ với môi trường xung quanh gồm đất và
khí quyển và được mơ tả dưới dạng một bể nước về sự cân bằng nước: "Hạn là sự
mất cân bằng nước của thực vật thể hiện trong sự liên quan hữu cơ giữa đất - thực

vật - khí quyển".
Theo Raynal và cộng sự (1999), hạn được xem là nhân tố gây thiệt hại lớn
nhất đối với năng suất lúa. Nguyễn Đức Ngữ (2002) đã định nghĩa: “Hạn hán là
hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm
trong khơng khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dịng chảy sơng suối, hạ
thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất, gây ảnh hưởng
xấu đến sinh trưởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, mơi trường
suy thối, gây ra đói nghèo và dịch bệnh”.
3.1.3. Cơ chế chống chịu khơ hạn
Thực vật có những cơ chế điều chỉnh sự khủng hoảng nước như giảm kích
thước lá, sự cuốn lá lại, sự đóng khẩu, sự phát triển rễ sâu và điều chỉnh áp suất
thẩm thấu (Lê Văn Hịa và Nguyễn Bảo Tồn, 2004). Sự điều tiết áp suất thẩm thấu
21


được cho là có ý nghĩa quan trọng nhất cho phép cây duy trì tính trương nước và
tránh tổn hại đến mô phân sinh khi đối đầu với hiện tượng thiếu nước (Bùi Chí Bửu
và Nguyễn Thị Lang, 2007). Sự phục hồi sau khi bị khơ hạn thơng qua tính chống
chịu khô hạn (Zhang et al, 1999). Trong điều kiện khô hạn, sự điều tiết áp suất
thẩm thấu được xem như quan trọng nhất cho phép cây duy trì tính trương nước và
tránh sự tổn hại đến mô phân sinh khi đối đầu với hiện tượng khô hạn thái quá (Bùi
Chí Hữu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Một trong các chất liên quan đến thẩm thấu
được chú ý là proline. Proline là một amino acid có vai trị quan trọng trong sự điều
hòa áp suất thẩm thấu trong tế bào. Theo Chen và Muranta (2002), sức chống chịu
của thực vật tăng lên khi được chuyển các gen mã hóa enzym tham gia vào con
đường sinh tổng hợp proline trong tế bào. Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy sự
tích lũy proline có thể tăng 10 đến 100 lần ở thực vật dưới tác động của áp suất
thẩm thấu (Đinh Thị Phòng, 2001).
Khi đi sâu vào nghiên cứu ở mức độ phân tử của hiện tượng nóng, hạn ở thực
vật người ta đã có những bước tiếp cận khác nhau trên nhiều loài cây trồng ở các

giai đoạn phát triển. Được nghiên cứu nhiều nhất là các protein sản phẩm biểu hiện
gen. Các nhóm protein được đặc biệt quan tâm bao gồm: protein sốc nhiệt, môi giới
phân tử, LEA (Bake và ctv, 1988).
- Protein sốc nhiệt (heat shock protein –HSPs): HSP được tổng hợp khi tế bào
gặp điều kiện cực đoan như: nóng, hạn, lạnh, phèn, mặn, ... Sự xuất hiện của HSP
có chức năng ngăn chặn hoặc sửa chữa sự phá hủy do stress nóng và mở rộng giá
trị ngưỡng chống chịu nhiệt độ cao.
- LEA (Late embryogenesis abundant protein – protein tích lũy với lượng lớn
ở giai đoạn cuối của q trình hình thành phơi): LEA là protein có vai trị bảo vệ
thực vật bậc cao khi mơi trường xảy ra stress, đặc biệt là hạn. LEA là một trong
nhóm gen liên quan đến sự mất nước của tế bào thực vật. Protein LEA hạn chế sự
mất nước do điều kiện ngoại cảnh bất lợi và đóng vai trị điều chỉnh q trình mất
nước sinh lý khi hạt chín. hủy protein biến tính, điều chỉnh áp suất thẩm thấu.
22


3.1.4. Các tính trạng thành phần chống chịu hạn của cây lúa
Sự thể hiện tính chống chịu hạn thơng qua những tính trạng hình thái như: rễ
cây, lá, chồi thân, phản ứng co nguyên sinh, bao phấn, quá trình trổ bơng,.. Người
ta tìm thấy có sự giống nhau về cơ bản, nhưng cũng có một vài khác biệt nhỏ về cơ
chế chống chịu khơ hạn của các dịng, giống khác nhau (Reddy et al, 1999).
Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003) những thành phần đặc biệt
quan trọng trong sự chống chịu hạn ở cây lúa là:
-

Khả năng phát triển của rễ cây xuống tầng đất bên dưới (Bùi Trang Việt, 2002).
Sự điều tiết áp suất thẩm thấu (AO - osmotic Ajustment) (Lê Văn Hịa và Nguyễn

-

Bảo Tồn, 2004).
Hiện tượng tích lũy ABA (Hồng Minh Tuấn và ctv, 2006)
Hiệu quả sử dụng nước (Water use efficiency)
Tính trạng phun râu và tung phấn với thời gian cách quãng được xác định (ASI =
được viết tắt từ chữ anthesis to silking interval)
Tận dụng khả năng sử dụng nước của giống: Các giống lúa mới thuộc lồi phụ
Japonica có hiệu quả thốt hơi nước cao hơn khoảng 25 - 30% so với các giống lúa
thuộc loài phụ Indica. Điều này cho thấy có sự khác biệt rõ ràng về đặc tính của
nguồn gen cây lúa (Peng và ctv, 1999). Đây cũng là một tiềm năng cần được khai
thác nhằm tạo ra các loại giống lúa có khả năng sử dụng nước tốt hơn trong điều
kiện khô hạn.
Lợi dụng khả năng chống chịu hạn: Đối với khả năng chịu hạn, các nghiên
cứu gần đây đã tập trung nghiên cứu phát triển các giống lúa có khả năng chịu hạn
trong khoảng thời gian ngắn hoặc có khả năng tránh hạn cuối vụ trong mùa mưa
(Bennett, 2003).
Chiến lược chọn tạo giống chịu hạn không chỉ chú trọng vào năng suất mà là
sự lựa chọn kết hợp giữa tiềm năng năng suất của giống và sự thích nghi với các
điều kiện mơi trường giúp cây chịu hạn, hoặc tránh hạn, đặc biệt vào giai đoạn trỗ
bông.
3.1.4. Kết quả chọn tạo giống lúa chịu hạn
a. Trên thế giới
23


Khơ hạn là yếu tố chính làm giảm năng suất của lúa (Oryza sativa L.), dưới
điều kiện canh tác nước trời và sự thiếu nước tưới ngày càng nghiêm trọng hơn ở
vùng có nước tưới cũng như vùng lúa rẫy. Các nhà nghiên cứu tập trung sự chú ý
vào đối tượng khô hạn và mặn, hai dạng gây stress phi sinh học quan trọng đối với
sản xuất lúa, và đặt ra mục tiêu hướng tới để cải tiến giống lúa trên qui mơ tồn
cầu. Khơ hạn sẽ là yếu tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến an ninh lương thực

của thế giới, nó có thể làm giảm 70% năng suất cây trồng nói chung (Bray EA, J
Bailey-Serres, E Weretilnyk. 2000). Gần đây, sự khan hiếm về nước tưới phục vụ
cho nông nghiệp đã được báo động trong nhiều Hội nghị Khoa học trên thế giới
(Bùi Chí Bửu, 2005).
Các nghiên cứu về cải tạo nguồn gen chịu hạn cho cây lúa ở đây tập trung vào
các vấn đề ảnh hưởng đến năng suất lúa như: Chọn tạo các nguồn gen có khả năng
chịu hạn cho những vùng đất thiếu nước mà ở đó năng suất lúa có thể bị giảm tới
50%; Chọn tạo các giống lúa có các đặc điểm thích hợp với việc tránh hạn và chịu
hạn như tăng khả năng giữ nước của lá, khả năng hình thành hạt trong điều kiện
khô hạn, khả năng trỗ muộn để tránh hạn và các kiểu hình thích nghi với điều kiện
hạn ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây lúa… Quá trình nghiên cứu tại
Thái Lan trong thời gian qua đã chọn lọc và lai tạo ra được các dịng, giống lúa có
khả năng thích ứng với điều kiện khô hạn như: IR68586-F2-CA31, IR68586-F2CA43, IR68586-F2-CA54, IR68586-F2-CA109, IR68586-F2-CA109, IR68586-F2CA143, KDML 105, RD6…(Nguyễn Hữu Hồng, 2011).
Tại Trung Quốc và Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế (IRRI) các nhà khoa học
tập trung vào nghiên cứu các nguồn gen liên quan đến các đặc tính chống chịu hạn
như: Các dịng tái tổ hợp RIL (Recombinance Inbreed Line) được tạo ra từ các cặp
bố mẹ CO39 (Indica) x Moroberekan (Japonica) được dùng để xác định các vị trí
QTL (Quantitative Trait Loci) liên quan tới khả năng đâm xuyên của rễ, chiều dài
rễ và đường kính rễ (Ray và cs, 1996). Quần thể đơn bội kép (ĐH) tạo ra từ cặp bố
mẹ IR64 (Indica) x Azucena (Japonica) được sử dụng để nghiên cứu các đặc điểm
24


hình thái liên quan tới khả năng chịu hạn (Zheng và cs, 1999). Quần thể RIL được
tạo ra từ cặp lai giữa hai dòng Indica IR58821 và IR52561 (Ali, 1999) được sử
dụng để nghiên cứu các đặc tính của rễ liên quan tới tính chiu hạn. Bên cạnh đó cịn
có các kết quả nghiên cứu về đường kính rễ, số lượng rễ, khối lượng khô của rễ…
giữa tổ hợp RIL của Bala x Azucena (Price và cs, 2002); giữa IR1552 x Azucena
(Zheng và cs, 2003); giữa Zhengshan97 x Minghui63 (Lian và cs, 2005)… Các kết
quả nghiên cứu này đều rất hữu ích cho việc ứng dụng kỹ thuật MAS (Marker

Assistance Selection) trong chọn tạo giống lúa chống chịu hạn.
Hệ thống rễ phát triển tốt là một tính trạng vơ cùng quan trọng giúp cây trồng
chống chịu khô hạn (cơ chế thoát hạn = drought avoidance mechanism). Người ta
đã sử dụng quần thể đơn bội kép (DH) của cặp lai IR64 x Azucena tại Viện Lúa
Quốc Tế (IRRI). Sau đó Shen và cs., (1999) đã phát triển quần thể gần như đẳng
gen (NIL) của IR64 được du nhập với những QTL chủ lực. Các tác giả đã ghi nhận
bốn đoạn trên nhiễm sắc thể số 1, 2, 7, và 9 là nơi định vị các QTL chủ lực trong
phân tích chọn lọc từng QTL mục tiêu. Người ta thực hiện nhiều cặp lai giữa các
cây BC3F2 mang những đoạn mục tiêu của vật liệu cho gen điều khiển rễ lúa phát
triển tốt, để loại trừ ảnh hưởng di truyền theo kiểu “genetic drag” và ảnh hưởng các
QTL mục tiêu khác nhau chồng lấp theo hình tháp (Shen B và cs, 1997). Tại Đại
học Texas Tech, Zhang và cs (1999) đã thực hiện bản đồ di truyền QTL đối với 2
tính trạng quan trọng liên quan đến sự kiện chống chịu khô hạn, đó là: khả năng
điều tiết áp suất thẩm thấu (OA), và những tính trạng hình thái của rễ lúa (Zhang J
& cs, 1999). Quần thể lúa đã được sử dụng trước đây để lập bản đồ QTL tính trạng
OA là: Quần thể cận giao tái tổ hợp (RIL) của tổ hợp lai CO39/Moroberekan, với 1
QTL (Lilley JM và cs, 1996).

Quẩn thể đơn bội kép (DH) của tổ hợp lai

CT9993/IR62266, với 4 QTL (Zhang J & cs, 1999). Quần thể cận giao tái tổ hợp
(RIL) của tổ hợp lai CO39/Moroberekan, với 5 QTL (McCouch, S. R. et al., 2002).
Quần thể lúa đã được sử dụng để lập bản đồ QTL tính trạng tích lũy ABA là: quần
thể F2 của tổ hợp lai IR20/63-83, với 10 QTL (Quarries S và cs, 1997), (Zhang X
25