Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới nhập nội trên đất nhiễm mặn ven phá tam giang thừa thiên huế vụ hè thu năm 2014

Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới nhập nội trên đất nhiễm mặn ven phá Tam Giang - Thừa

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất lúa của các châu lục trên thế giới năm 2013 4

Bảng 2.2 Diện tích, sản lượng và năng suất lúa trên thế giới qua các năm (2006 -2013)5 Bảng 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng Lúa ở Việt Nam (2006–2013) 6

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng Lúa ở Thừa Thiên Huế (2006 – 2013)7 Bảng 2.5 Quan hệ giữa EC và năng suất 13

Bảng 3.1 Danh sách các giống sử dụng trong thí nghiệm 23

Bảng 3.2: Điểm khô lá trong các giai đoạn sinh trưởng 26

Bảng 3.3 Thời tiết khí hậu vụ Hè – Thu 2014 31

Bảng 4.1 Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống lúa thí nghiệm (ngày) 33

Bảng 4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm (cm) .37 Bảng 4.3 Động thải đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm qua các thời kỳ theo dõi 39

Bảng 4.4 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 41

Bảng 4.5 Đặc trưng hình thái của các giống lúa thí nghiệm 43

Bảng 4.6 Mức độ khô đầu lá của các giống thí nghiệm 46

Bảng 4.7 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm 47

Bảng 4.8 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm .51

Bảng 4.9 Một số chỉ tiêu thương phẩm của các giống lúa thí nghiệm 54

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Tổng thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm 35Hình2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống thí nghiệm 38Hình 3 Động thái đẻ nhánh của các giống thí nghiệm 40Hình 4 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống thí nghiệm 54

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam 4

2.1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 4

2.1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 6

2.1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế 7

2.2 Tổng quan về đất mặn và mặn đối với cây lúa 8

2.2.1 Đặc tính của đất mặn 8

2.2.2 Độ mặn đối với cây lúa 9

2.2.2.1 Ảnh hưởng của mặn đối với cây lúa 9

2.2.2.2 Cơ chế chịu mặn của cây lúa 13

2.3.2.3 Các tiêu chuẩn đánh giá tính chịu mặn 16

2.3 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn trên thế giới và Việt Nam 18

2.3.1 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn trên thế giới 18

2.3.2 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn ở Việt Nam 20

2.4 Tình hình đất nhiễm mặn tại Việt Nam và Thừa Thiên Huế 21

2.4.1 Tình hình đất nhiễm mặn tại Việt Nam 21

2.4.2 Tình hình đất nhiễm mặn tại Thừa Thiên Huế 22

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Đối tượng nghiên cứu 23

3.2 Phạm vi nghiên cứu 23

3.2.1 Phạm vi không gian 23

3.2.2 Phạm vi thời gian 23

3.3 Nội dung nghiên cứu 24

3.4 Phương pháp nghiên cứu 24

3.4.1 Công thức thí nghiệm 24

3.4.2 Bố trí thí nghiệm 24

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi 25

3.4.3.1 Thời gian sinh trưởng và phát triển qua các giai đoạn 25

3.4.3.2 Các chỉ tiêu về sinh trưởng 25

3.4.3.3 Chỉ tiêu về hình thái 25

3.4.3.4 Khả năng chịu mặn 26

3.4.3.5 Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh 27

3.4.3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 28

3.4.3.7 Chỉ tiêu về thương phẩm hạt gạo 28

3.5 Quy trình kỹ thuật áp dụng 29

3.5.1 Thời vụ 29

3.5.2 Làm đất 29

3.5.3 Làm cỏ, tỉa dặm, sục bùn 29

3.5.4 Tưới nước 29

3.5.5 Bón phân 30

3.5.6 Phòng trừ sâu bệnh 30

3.5.7 Thu hoạch 30

3.6 Phương pháp xử lý số liệu 30

3.7 Điều kiện thí nghiệm 31

3.7.1 Điều kiện đất đai 31

3.7.2 Điều kiện thời tiết, khí hậu 31

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm 32

4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm 35

4.3 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 38

4.3.1 Động thái đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 38

4.3.2 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 41

4.4 Một số về đặc trưng hình thái của các giống thí nghiệm 42

4.5 Đánh giá tính chịu mặn của các giống lúa thí nghiệm 45

4.6 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm 47

4 7 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 50

4.8 Đánh giá một số chỉ tiêu thương phẩm của các giống lúa thí nghiệm 54

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Đề nghị 57

PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC

PHẦN 1

MỞ ĐẦU1.1.Tính cấp thiết của đề tài

Cây lúa (Oryza sativa L.) là một loại ngũ cốc phổ biến, là cây lương thựchàng đầu thế giới Cây lúa gắn liền với lịch sử trồng trọt và phát triển của nhânloại Dù cho thời xa xưa hay hiện đại thì vị trí của cây lúa cũng không hề thay đổi.Hơn 1/3 dân số thế giới sử dụng lúa gạo như là một loại lương thực chính Bởi vìtrong lúa gạo chứa nhiều tinh bột (62,4%) protein, lipit, các axit amin thiết yếu,nhiều loại vitamin quan trọng và một số chất khoáng cần thiết cho con người.Riêng ở Việt Nam, cây lúa là một cây lương thực chủ đạo và nguồn thu nhậpchính của hơn 70% dân số Lịch sử phát triển của Việt Nam gắn liền với nền vănminh lúa nước với kinh nghiệm và kỹ thuật canh tác thấm nhuần qua rất nhiều thế

hệ Ở Việt Nam cũng như trên thế giới lúa gạo không chỉ được được dùng làmlương thực mà nó còn là nguyên liệu chính cho nhiều ngành công nghiệp chủ lựcnhư bia rượu, bánh kéo, dược liệu Không chỉ có hạt lúa gạo mà ngay cả các phếphụ phẩm của cây lúa gạo được sử dụng để tạo ra các sản phẩm khác như rơmlàm nấm ăn, phân sạch trồng rau trấu làm than sinh học, giá thể sạch cámđược dùng nhiều trong chăn nuôi Trong những năm gần đây nền nông nghiệplúa nước của Việt Nam đã gặt hái được nhiều thành tựu to lớn, từ một quốc gianguy cơ thiếu lương thực thường xuyên trở thành một cường quốc xuất khẩu gạođạt 5,96 triệu tấn gạo năm 2014 (theo Hiệp hội lương thực Việt Nam)

Tuy nhiên, hiện nay biến đổi khí hậu toàn cầu đã gây ra nhiều thiên tai (lũlụt, hạn hạn, thay đổi thất thường khí hậu, mùa vụ ) gây bất lợi cho nền nôngnghiệp nói chung và nông nghiệp trồng lúa nước nói riêng Nghiêm trọng nhất làlàm nhiệt độ trái đất nóng lên gây ra hiện tượng băng tan ở hai cực và kéo theogia tăng mực nước biển Mức nứơc biển đang dâng với tốc độ trung bìnhlà1,8 mm/năm trong thế kỷ qua và gần đây, trong kỷ nguyên sử dụng vệ tinh đo

độ cao để xác định mực nước biển, từ năm 1993 đến 2000, mực nước biển đãdâng vào khoảng 2,9-3,4 ± 0,4-0,6 mm/năm Dự kiến, nhiệt độ tăng sẽ tiếp tục lànhân tố chủ yếu làm mực nước biển dâng trong thế kỷ tới, tới năm 2100 mựcnước biển sẽ tăng thêm khoảng 1,8 đến 5,9m hoặc có thể hơn Gia tăng mựcnước biển đồng nghĩa với việc gia tăng các hiểm họa thiên tai như lũ lụt, bão,sóng thần Cùng với đó là dâng mực nước biển gây ra quá trình xâm nhập mặn,thu hẹp diện tích canh tác ngọt của nông nghiệp

Đối với Việt Nam sản xuất lúa nước không những đảm bảo an ninh lươngthực quốc gia mà còn là cơ sở kinh tế sống còn của đất nước Dân số Việt Namđến nay hơn 80 triệu người, trong đó dân số ở nông thôn chiếm gần 80% và lựclượng lao động trong nghề trồng lúa chiếm 72% lực lượng lao động cả nước.Ngành trồng trọt chiếm 4/5 diện tích đất canh tác trong khi đó lúa giữ vị trí độctôn, gần 85% diện tích lương thực Và diện tích đất trồng lúa tập trung chủ yếu ởcác đồng bằng dọc ven biển, có địa hình thấp trũng, nguy cơ rủi ro và tổn thấttrong sản xuất do bị ngập mặn là rất lớn Theo dự báo, nếu mực nước biển dângthêm 1m thì có khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập,đồng bằng Sông Cửu Long sẽ bị ngập hầu như toàn bộ, có khoảng 10% dân số

bị ảnh hưởng trực tiếp và GDP sẽ bị tổn thất khoảng 10% Nếu nước biển dângthêm 3m thì sẽ có khoảng 25% dân số sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp, tình trạng đóinghèo sẽ tăng 21,2% - 35,0%

Miền Trung Việt Nam là dãi đất hẹp kéo dài từ Thanh Hóa đến Bình Thuậnvới khu vực trồng lúa tập trung chủ yếu dọc ven biển Đây là vùng đất có hệthống sông ngòi phong phú, tuy nhiên sông ở đây thường ngắn và dốc Nhiềucon sông có chế độ triều cường cao, đặc biệt là vào mùa hè nên nguy cơ bịnhiễm mặn rất cao

Thừa Thiên Huế (Việt Nam) cũng như các vùng khác của miền Trung vàđất nước Việt Nam, có các vùng canh tác ven biển và bị nhiễm mặn Diện tíchđất ngập mặn ở Thừa Thiên Huế khoảng 6.290 ha (chiếm 1,24% diện tích đất tựnhiên) Tập trung ở các địa bàn huyện ven đầm phá Tam Giang như QuảngĐiền, Phú Vang, Phú Lộc Các diện tích này chủ yếu trồng lúa, nhưng năng suấtthấp và không ổn định qua các năm Đôi khi có vùng chỉ trồng được vụ Đông -Xuân, còn Hè - Thu thường bỏ hoang do nồng độ muối trong đất và nước quácao Riêng cây lúa, thì đây là một trong những loại cây trồng nhạy cảm với độmặn của đất Cây lúa chỉ sinh trưởng và phát triển bình thường ở một giới hạn

độ mặn cho phép là 0,6 – 0,8% Nếu độ mặn quá nghiêm trọng thì năng suất lúa

có thể giảm từ 70 – 100%

Vấn đề ngập – nhiễm mặn không chỉ gây ra bất lợi đối với những ngườinông dân phụ thuộc vào nghề trồng lúa ở ven đầm phá Tam Giang và các vùngngập mặn khác, mà còn đặt ra thách thức cho những nhà nghiên cứu nói chung

và các nhà nghiên cứu chọn - tạo giống nói riêng Trước tình hình đó đòi hỏi cần

có các biện pháp tích cực để giải quyết vấn đề Và công việc nghiên cứu, tuyểnchọn và sàng lọc giống lúa có khả năng chống chịu, sinh trưởng, phát triển bìnhtốt và cho năng suất cao ở vùng bị nhiễm mặn được đặt lên hàng đầu

Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa mới nhập nội trên đất nhiễm mặn ven phá Tam Giang - Thừa Thiên Huế vụ Hè - Thu năm 2014”.

1.2.Mục tiêu của đề tài

- Xác định khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống lúamới nhập nội được trên vùng đất ngập mặn ven phá Tam Giang

- Xác định được các giống lúa có năng suất cao và chất lượng tốt nhằm đềxuất sản xuất rộng rãi ở địa bàn Thừa Thiên Huế

1.3.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Là cơ sở đề xuất giống lúa hợp lý trên đất mặn tại xã Quảng Phước,

huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế

- Góp phần giúp người nông dân biết thêm về các giống lúa chịu mặn, từ đó

để biết chọn giống lúa phù hợp với các điều kiện từng vùng nhằm mang lại hiệuquả cao về kinh tế

PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới

Lúa là cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới và có khả năng thích ứng rộng vớinhiều vùng khí hậu khác nhau (được phân bố từ 53o vĩ độ Bắc đến 35o vĩ độ Nam)

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất lúa của các châu lục trên thế giới năm 2013

(triệu/ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

bộ khoa học kỹ thuật để tăng năng suất, sản lượng lúa trên đơn vị diện tích nhắmđảm bảo an ninh lương thực là vấn đề rất cần thiết

Bảng 2.2 Diện tích, sản lượng và năng suất lúa trên thế giới qua các năm (2006

-2013)

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích(triệu ha)

Năng suất(tấn/ha)

Sản lượng(triệu tấn)

(Nguồn: Tổng cục Thống kê - Source: General Statistics Office)

Diện tích trồng lúa trên thế giới từ năm 2006 – 2013 tăng 7,27 triệu ha(211,19 - 218,46 triệu ha) Bình quân mỗi năm tăng gần 1,1 triệu ha trồng lúa.Trong vòng 7 năm diện tích trồng lúa thế giới đã tăng 3,44% so với năm 2006.Tuy nhiên diện tích trồng lúa trên thế giới đạt cao nhất năm 2009 là 224,63 triệu

ha, tiếp đến là năm 2011 với 220,20 triệu ha Diện tích trồng lúa trên thế giớibiến động nhiều Từ năm 2006 đến 2009 tăng mạnh từ 211,19 – 224,63 triệu ha,rồi lại giảm lại còn 216,97 triệu ha vào năm 2010, và lại tiếp tục tăng 220,20 vàonăm 2011 nhưng rồi lại giảm năm 2012 và tăng nhẹ ở 2013 với 218,46 triệu ha.Diện tích trồng lúa biến động một phần do quá trình đô thị hóa, một phần dothiên tai lũ lụt, hạn hạn

Năng suất lúa thế giới năm 2006 – 2013 tăng 0,41 tấn/ha Nhìn chung năngsuất lúa thế giới cũng nhiều biến động, năm 2006 – 2007 năng suất lúa giảm0,02 tấn/ha Năm 2007 – 2008 năng suất lúa tăng mạnh từ 2,83 – 3,07 tấn/ha.Năm 2008 – 2009 năng suất lúa giảm 0,01 tấn/ha còn 3,06 tấn/ha Năm 2009 -

2010, năng suất lúa trên thế giới giảm mạnh từ 3,06 xuống còn 2,99, giảm 0,07tấn/ha Đến năm 2011 năng suất lúa tăng mạnh đạt 3,18 tấn/ha, rồi tiếp tục giảmxuống 0,09 tấn/ha vào năm 2012 Đến năm 2013 năng suất lúa đạt 3,26 tấn/ha,cao nhất trong các năm (2006 – 2013)

Cùng với biến động của diện tích và năng suất, sản lượng lúa gạo trên thếgiới cũng biến động mạnh Từ 2006 – 2009, năng suất lúa tăng 84,39 triệu tấn,đạt 686,72 triệu tấn, vượt hơn 14% so với năm 2006 Đến năm 2010 sản lượnglúa gạo giảm còn 649,33 triệu tấn và năm 2011 đạt 699,4 triệu tấn Tuy nhiênđến năm 2012 năng suất lúa giảm gần 28 triệu tấn so với năm 2011 Năm 2013

năng suất đạt 713,18 triệu tấn, cao nhất trong các năm (2006 – 2013), tăng hơn18,4% so với năm 2006.

Qua đó cho ta thấy, không những diện tích mà ngay cả năng suất và sảnlượng lúa thế giới có nhiều biến đông Tuy nhiên tình hình sản xuất lúa vẫn códiễn biến tăng từ 2006 – 2013 ở cả diện tích, năng suất và sản lượng

2.1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam

Việt nam là nước có truyền thống lúa lâu đời Nền văn minh lúa nước cótrên 4000 năm lịch sử Việt Nam nằm trong vùng địa lý - được xem như là khởinguyên của cây lúa, chạy dài từ chân núi Hi Mã Lạp Sơn cho đến bờ biển Đông,nắm trên kinh tuyến 15 và giữa vĩ độ 8o B - 23OB được chia làm 7 vùng sinh tháinông nghiệp (miền núi phía Bắc, đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, NamTrung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, đồng bằng sông Cửu Long) Lúa gạo lànguồn thức ăn căn bản của dân tộc Việt nam

Trước những năm 1945 diện tích trồng lúa của cả nước chỉ đạt 4,73 triệu

ha, năng suất bình quân là 13 tạ/ha [9]

Hiện nay, với tiến bộ kỹ thuật vượt bậc trong nông nghiệp, người dân đãđược tiếp cận với những phương thức sản xuất tiên tiến nên họ đã mạnh dạn ápdụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, dùng các giống lúa mới, các giống lúa ưuthế lai, các giống lúa cao sản, các giống lúa thích nghi với điều kiện đặc biệt củatừng vùng, các giống lúa chất lượng đạt chỉ tiêu xuất khẩu Kết hợp đầu tưthâm canh cao, hợp lý Nhờ vậy, ngành trồng lúa nước ta có bước nhảy vọt vềnăng suất, sản lượng và giá trị kinh tế Cho đến nay, snả lượng lương thực củachúng ta đạt 43,66 triệu tấn và giá trị xuất khẩu gạo đạt 7,563 nghìn tấn đã thu

Qua kết quả bảng 1.4 chúng ta nhận thấy:

Từ năm 2006 đến nay diện tích gieo trồng lúa tăng từ 7,21 triệu ha lên đến7,90 triệu ha Theo thống kê của Bộ nông Nghiệp và Phát triển nông thôn thì diệntích đất trồng lúa hàng năm tăng lên chính là do việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng

và mở rộng canh tác Vì vậy, năng suất và sản lượng lúa vẫn tăng so với các nămtrước chính là nhờ việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất như:

sử dụng các giống lúa mới, kỹ thuật bón phân hợ lý, đầu tư thâm canh tốt

Theo ngành Nông Nghiệp năm 2011, Việt Nam đạt trên 40 triệu tấn lúa, vềđích trước 4 năm (theo kế hoạch của Chính phủ, năm 2015 mới đạt 40 triệu tân) Sovới năm 2007 thi sản lượng lúa cả nước năm 2013 tăng 22,96% tương đương vớimức tăng 8,23 triệu tấn Do điều kiện thuận lợi về thị trường và thời tiết nên sảnlượng lúa cả năm 2013 đã đạt mức cao kỷ lục từ trước tới nay là 44,08 triệu tấn

2.1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.

Những năm qua tình hình sản xuất lúa của tỉnh Thừa Thiên Huế có nhữngbiến động theo chiều hướng tích cực Tỉnh Thừa Thiên Huế sản xuất lúa chủ yếu

ở hai vụ là vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng Lúa ở Thừa Thiên Huế (2006 –

(Nguồn: Tổng cụcThống kê - Source: General Statistics Office)

Theo bảng 1.8, cho thấy:

Diện tích trồng lúa trên địa bàn Thừa Thiên Huế có một số biến động, năm

2006 – 2010 diện tích trồng lúa tăng 3,4 ngàn ha (50,3 – 53,7 ngàn ha), nhưng

2011 giảm xuống còn 53,5 ngàn ha, sau đó đến 2012 diện tích đã tăng lên 0,3ngàn ha, đạt 53,8 ngàn ha Đến năm 2013 diện tích lúa còn 53,7 ngàn ha, nhưng

so với năm 2006 diện tích lúa vẫn tăng 3,4 ngàn ha

Năng suất lúa cũng có nhiều biến động, từ 2006 – 2008 năng suất tăng 3,8tạ/ha nhưng đến 2010 năng suất lúa thấp hơn 0,5 tạ/ha so với 2008 Nhưng sau đótăng vụt mạnh 2,4 tạ/ha ở 2011, rồi lại giảm xuống còn 55,6 tạ/ha (2012) và 53,1(2013) Tuy nhiên so với 2006 thì năm 2013 năng suất lúa vẫn tăng 2,9 tạ/ha.Sản lượng cao nhất ở Thừa Thiên Huế là năm 2011 với 299,1 ngàn tấn, tiếpđến là 2012 với 299,0 ngàn tấn, 2010 với 282,8 ngàn tấn, 2013 với 284,9 ngàntấn Tuy từ 2011 – 2013 sản lượng lúa trên địa bàn Thừa Thiên Huế có giảmnhưng so với năm 2006, sản lượng lúa 2013 tăng đáng kể, tăng 32,3 ngàn tấn(252,6 – 284,9 ngàn tấn), vượt hơn 12,78 % so với sản lượng lúa năm 2006 Đây

là kết quả của việc chuyển giao áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất

2.2 Tổng quan về đất mặn và mặn đối với cây lúa

và Nam Trung Bộ và một số tỉnh đồng bằng Bắc Bộ đang bị ảnh hưởng nghiêmtrọng bởi vấn đề xâm nhiễm mặn

Theo Tôn Thất Chiếu (1992), gọi đất phù sa mặn và xác định đất mặn là đất

có đặc tính mặn (salic properties), không có tầng sunfudic cũng như tầngsunfuric từ mặt đất xuống độ sâu 125 cm

Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dung dịch trích bão hòa (Eco) là từ4mmho/cm trở lên ở 25OC Đây là ngưỡng mà vượt quá mức này năng suất lúa sẽgiảm đáng kể vì lượng muối gia tăng [16] Các loại ion chính yếu của muốigồm: Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- và SO42-, trong đó muối Na chiếm ưu thế

Ngoài ra đất mặn còn được chia thành hai dạng khác nhau rõ rệt là: đất mặnduyên hải và đất mặn nội địa Đất mặn duyên hải có ở những vùng ven biển, tínhmặn này chủ yếu do sự tràn ngập của nước biển và nước thường có độ pH thấp.Đất mặn nội địa có ở những vùng khô và nửa khô Tính mặn ở đây do nước dẫnthủy hoặc nước ngầm Sự bốc hơi cao thường dẫn đến muối tập trung ở nhữngvùng rễ và đất thường có pH cao [42]

Đất mặn ven biển thường có tổng số muối tan > 0,5% (tương đương với >0,15% CI) và nếu đạt mức độ mặn trung bình phải > 0,25% (tương đương với0,05% CI) Trong hoàn cảnh nhiệt đới ẩm, gió mùa có 2 loại mùa mưa và mùakhô khác nhau Về mùa mưa muối ở tầng đất mặt thường bị rửa trôi gần hết, lúcbấy giờ xác định đất mặn phải lấy mẫu và phân tích các tầng bên dưới phẫu diện[10] Đất mặn có chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làmthiệt hại tới hoạt động sinh trưởng của cây trồng Mức độ gây hại của đất mặntùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môitrường đi kèm, và tính chất của đất Do đó, người ta rất khó định nghĩa đất mặnmột cách chính xác và đầy đủ.

Đất bị ảnh hưởng mặn không phải có khả năng canh tác giống như nhau,

mà nó được chia ra thành từng nhóm khác nhau để sử dụng đất hợp lý Đất bịảnh hưởng mặn ở đại lục thuộc 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 đượckhai thách 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 lớnnhất để việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia Châu Á [14]

Hàng triệu ha đất ngập nước ở vùng Nam và Đông Nam châu Á thích hợpcho việc trồng lúa nhưng không canh tác được hoặc canh tác cho năng suất rấtthấp bởi mặn và các vấn đề về đất [23]

Ngày nay, đất mặn đe dọa tới năng suất 77 triệu ha đất nông nghiệp Sựnhiễm mặn ngày càng lan rộng lên vùng đất có tưới nước do việc tưới tiêukhông hợp lý Mưa, lốc và gió còn làm tăng them lượng NaCl trong đất nôngnghiệp ở vùng ven biển Đất mặn thường kéo theo một số vấn đề về đất khácnhư là tính kiềm Như vậy, đất mặn là yếu tố hạn chế chính trong sản xuất nôngnghiệp [41]

2.2.2 Độ mặn đối với cây lúa

2.2.2.1 Ảnh hưởng của mặn đối với cây lúa

a) Ảnh hưởng của đất mặn đến sinh trưởng phát triển của cây lúa

Lúa có khả năng chịu mặn cao lúc nảy mầm nhưng ở thời kỳ cây con, đẻnhánh, trổ bông khả năng chịu mặn kém hơn hẳn Trong những trường hợp mặn

ít thì một lượng nhỏ Na+ có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng của lúa Theo BùiHuy Đáp (1977), mỗi giống lúa có một sức chống chịu mặn khác nhau, khả năngchống chịu mặn là một yếu tố giúp cây lúa có thể thích nghi được với nhiều điềukiện môi trường khác nhau

Khả năng chịu mặn này còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: pH đất,phương pháp canh tác, chế độ nước tưới, tuổi mạ, thời kỳ của cây, thời gian bịnhiễm mặn và nhiệt độ bên ngoài

Mặn ảnh hưởng đến hoạt động sinh trưởng của cây lúa dưới những mức độthiệt hại khác nhau, ở từng giai đoạn phát triển khác nhau [29] Đối với cây lúa,mức độ nhiễm mặn cao có thể gây chết lúa, còn mức độ nhiễm mặn thấp vàtrung bình sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển của cây lúa gây nênnhững biến đổi về hình thái, sinh lý và hóa sinh của cây lúa

Đối với lúa, nếu trong đất có độ dẫn điện EC = 4dS/m được xem là độ mặntrung bình, EC > 8dS/m là độ mặn cao Tương tự, pH trong đất từ 8,8 – 9,2 sẽkhông ảnh hưởng bất lợi gì, pH nằm trong khoảng 9,3 – 9,7 sẽ gây bất lợi ở mứctrung bình và pH > 9,7 sẽ gây ra bất lợi cao

Thiệt hại do mặn trước tiên sẽ thể hiện ở diện tích lá bị giảm Trong điềukiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau

đó suy giảm nghiêm trọng do giảm diện tích lá Trong điều kiện thiệt hại nặnghơn, khối lượng khô của chồi và rễ sẽ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại

Ở giai đoạn mạ, lá già sẽ mất khả năng sống sót hơn so với các lá non [17].Akbar và Ponnamperuma (1980) cho rằng khả năng chịu mặn của cây lúatùy theo giai đoạn sinh trưởng như sau:

- Giai đoạn nảy mầm và mạ non: Các giống lúa đều có khả năng chịu mặntrong suốt giai đoạn nảy mầm Theo Akbar (1972) cho rằng mặn không làm thiệthại khả năng nảy mầm mà chỉ kéo dài thời gian nảy mầm Nhiều kết quả nghiêncứu cho thấy cây lúa mẫn cảm với mặn ở giai đoạn mạ non (2 - 3 lá) nhiều hơn

so với giai đoạn nảy mầm, và ảnh hưởng của mặn trong giai đoạn mạ thay đổitùy vào giống lúa Mặn ảnh hưởng tới sự gia tăng chiều dài của lá và quá trìnhhình thành lá mới, đồng thời mặn cũng ảnh hưởng đến sự hình thành và pháttriển của rễ Theo Diệp Văn Thật (1987), với nổng độ muối 0,6% ở giai đoạnnảy mầm và ở giai đoạn mạ thì cây lúa sẽ chết 28 ngày sau khi gieo và 30 ngàysau khi xử lý mặn

- Giai đoạn tăng trưởng: Lúa vẫn có khả năng chịu mặn trong suốt giaiđoạn sinh trưởng tăng trưởng và sức chống chịu này tăng dần theo tuổi cây, khicây già thì tính chống chịu càng gia tăng Trong suốt giai đoạn tăng trưởng,chiều cao cây, trọng lượng rơm rạ, số nhánh/ khóm, trọng lượng khô của rễ,chiều dài của rễ, thời gian từ khi cấy đến trỗ, đều bị ảnh hưởng bởi mặn theo cácmức độ khác nhau Trong đó chiều cao cây, số nhánh/ khóm, thời gian sinh

trưởng bị ảnh hưởng mạnh nhất Sự thiệt hại do mặn cũng phụ thuộc vào yếu tốthời tiết, nhiệt độ cao (30,7OC) và ẩm độ thấp ( 63,5%) làm gia tăng mức độ thiệthại vì nó gia tăng sự thoát hơi nước và hấp thu mặn của cây lúa.

- Giai đoạn sinh dục: Mặn ở giai đoạn này sẽ ảnh hưởng tới năng suất hạthơn so với giai đoạn sinh trưởng tăng trưởng Trong thời kỳ sinh trưởng, mặnảnh hưởng tới sự tượng gié, sự hình thành hoa, sự thụ phấn, và nảy mầm của hạtphấn, làm cho tỷ lệ lép gia tăng ( Akbar, 1972; Awaki, 1956; Kakdak và Fakhry,1961; Ota và ctv, 1965) Mặn làm giảm chiều dài bông và số hạt trên bông nêndẫn đến năng suất giảm

b) Ảnh hưởng của đất mặn đến sinh lý, sinh hóa của cây lúa

Các dòng, giống khác nhau có những biến đổi sinh lý sinh hóa khác nhau

để phản ứng lại những bất lợi do mặn gây ra Có rất nhiều biến đổi sinh lý sinhhóa nhưng chỉ ít trong số đó có sự khác biệt và còn đóng góp rất nhiều vào cơchế chịu mặn của cây Những biến đổi này điều khiển sự cân bằng của nước vớichất tan, cũng như sự phân bố của chúng trên toàn bộ cây Hầu hết các cây trồng

và các giống dưới điều kiện mặn cao đều biểu hiện các triệu chứng sinh lý vàsinh hóa sau:

- Tích lũy Na nhiều hơn trong các lá già

- Tăng hấp thu Cl

Giảm hấp thu K+

- Giảm khối lượng tươi và khô của chồi và rễ

- Giảm hấp thu P và Zn

- Thay đổi enzym

- Tăng cường sự hòa tan các hợp chất hữu cơ không độc hại

- Tăng mức polyamine

Nguyên nhân trước hết của độc muối là do cây lúa hấp thụ quá nhiều

Na+, trong khi đó ở hàm lượng muối cao sự hấp thụ nước hoặc thoát hơi nước

bị giảm từ đó làm giảm sự sinh trưởng của thực vật thích nghi với điều kiệnmuối và tránh dehydrat hóa bằng việc giảm thể thẩm thấu của tế bào Các tácđộng đối kháng trong quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng có thể gây nên sựthiếu hụt, đặc biệt là K+ trong những đất chứa xô đa (đất mặn kiềm) với mức

K+ từ mức trung bình đến cao gây nên tỷ lệ Na+ : K+ cao trong thực vật vàgiảm tỷ lệ chuyển dời K+

Sự kìm hãm của Na + gây ra đối với hấp thụ và chuyển dời Ca2+ làm hạnchế sinh trưởng của mầm Việc tăng đội muối, giảm hoạt tính của enzym

nitratreductaza, giảm hàm lượng diệp lục, giảm tốc độ quang hợp, tăng cường

độ hô hấp và hàm lượng N trong cây Hàm lượng K+, Ca2+ trong thực vật giảmnhưng nồng độ NO3- - N, Na+, S, Cl trong mô mầm tăng Cây lúa chống chịutrong giai đoạn nảy mầm nhưng rất mẫn cảm trong giai đoạn sinh trưởng sớm( giai đoạn 1-2 lá) Có khả chống chịu tốt trong thời gian đẻ nhánh và dài thânnhưng lại rất mẫn cảm trong giai đoạn ra hoa

Một số yếu tố tác động đến tính chống chịu mặn của cây lúa là:

- Tốc độ thoát hơi nước và tiềm năng để điều chỉnh áp suất thẩm thấu

- Sự khác biệt trong hấp thụ dinh dưỡng dưới áp lực của Na+

- Các giống chống chịu có tỷ lệ Na+:K+ hẹp hơn và nồng độ Ca2+ cao hơn sovới các giống chống chịu

- Sự đào thải có hiệu quả Na+ và Cl-: Các giống lúa chống chịu muối giảmtốc độ hấp thụ Cl- và Na+ hơn so với các giống ít chống chịu

- Sự tăng trưởng quá nhanh gây nên sự hòa tan muối trong mô thực vật.Nghiên cứu cho thấy, không có tính đối kháng giữa khả năng chịu mặn

và năng suất, do đó chọn tạo giống chịu mặn là chương trình có tính khả thirất tốt [37]

Chiến lược chọn tạo giống chịu mặn được xem như là cách làm kinh tế và

có hiệu quả nhất để gia tăng sản lượng thóc ở vùng bị nhiễm mặn Chúng ta đã

cố gắng tìm kiếm tính trạng đạt chỉ tiêu chọn lọc đơn giản nhất cho nhà chọngiống Những thông số đã được công bố và đề nghị cần quan tâm là mức độ thiệthại trên lá ở giai đoạn mạ, hạt hữu thụ ở giai đoạn phát dục, tỷ số Na+/K+ củachồi trong điều kiện mặn [18]

Hiệu quả chọn lọc giống lúa chịu mặn còn rất thấp bởi vì tính chất phức tạpcủa vùng đất khảo sát, và những yếu tố môi trường khác có liên quan nhưngkhông kiểm soát được Có hai hoặc nhiều gen điều khiển tính chịu mặn, liên kếtkhá chặt chẽ với môi trường đã được ghi nhận bởi phương tiện marker phân tửRFLP [32]

c) Ảnh hưởng của đất mặn đến hình thái học của cây lúa

- Lá chuyển sang màu nâu hoặc có thể chết

- Cây thấp

- Đẻ nhánh kém

- Tăng số bông bất thụ

- Chỉ số thu hoạch thấp

- Gỉam số hạt trên bông

- Giảm khối lượng trên 1000 hạt

- Ruộng lúa không đồng đều

d) Ảnh hưởng của đất mặn đến năng suất của cây lúa

Độ mặn trong đất và nước khác nhau sẽ ảnh hưởng đến lúa ở các mức độkhác nhau Theo kết quả nghiên cứu cho thấy khi độ mặn nước trong ruộng lúađạt 1,9dS/m2 trở lên thì gây hại cho cây lúa và lằm giảm năng suất (Grattan etal 2002) Độ mặn từ 4dS/m trở lên có thể làm hạn chế sinh trưởng và năng suấtcủa lúa ở các mức độ khác nhau (Akbar và Ponnamperuma, 1980) [11]

Bảng 2.5 Quan hệ giữa EC và năng suất

EC (dS/m) Mức độ độc hại Mức độ hạn chế sinh trưởng và năng suất lúa

< 2 Thích hợp Không giảm năng suất lúa

>6 Độc vừa Hạn chế sinh trưởng của cây vừa phải, năng suất

giảm 20-50%

>10 Độc Năng suất giảm >50%

(Nguồn: Achim Dodermann và ctv, 2000) 2.2.2.2 Cơ chế chịu mặn của cây lúa

ḿnh Đó là hình thức đặc thù về sự né tránh hơn là chống chịu.

b) Một số cơ chế nhằm hạn chế thiệt hại do mặn gây ra

Yeo và Flower (1984) [35] đã tổng kết cơ chế chịu mặn của cây lúa theotừng nội dung như sau:

-Hiện tượng ngăn chặn muối - Cây không hấp thu một lượng muối dư thừanhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc

- Hiện tượng tái hấp thu - Cây hấp thu một lượng muối thừa nhưng đượctái hấp thu trong mô libe Na+ không chuyển vị đến chồi thân

- Chuyển vị từ rễ đến chồi – Tính trạng chịu mặn được phối hợp với mộtmức độ cao về điện phân ở rễ lúa, và mức độ thấp về điện phân ở chồi, làm cho

sự chuyển vị Na+ trở nên ít hơn từ rễ đến chồi

- Hiện tượng ngăn cách từ lá đến lá - Lượng muối dư thừa được chuyển từ

lá non sang lá già, muối được định vị tại lá già không có chức năng, không thểchuyển ngược lại

- Chống chịu ở mô – Cây hấp thu muối và được ngăn cách trong cáckhông bào (vacuoles) của lá, làm giảm ảnh hưởng độc hại của muối đối vớihoạt động sinh trưởng của cây

- Ảnh hưởng pha loãng – Cây hấp thu muối nhýng sẽ làm loãng nồng độmuối nhờ tăng cường tốc độ phát triển nhanh và gia tăng hàm lượng nướctrong chồi

Tất cả những cơ chế này đều nhằm hạ thấp nồng độ Na+ trong các mô chứcnăng do đó làm giảm tỉ lệ Na+/K+ trong chồi

Tỉ lệ Na+/K+ trong chồi được xem như là chỉ tiêu chọn lọc giống lúa chịumặn [39]

Mỗi một giống lúa đều có một hoặc hai cơ chế nêu trên, không phải có tất

cả [35] Phản ứng của cây trồng đối với tính chịu mặn vô cùng phức tạp Đó làhiện tượng tổng hợp từ những yếu tố riêng lẻ Yeo và Flowers (1984) [35] kếtluận rằng phản ứng tốt nhất làm gia tăng tính chịu mặn phải gắn liền với việc tối

ưu hóa nhiều đặc điểm sinh lý, có tính chất độc lập tương đối với nhau Do vậy,mục tiêu của chúng ta là phối hợp tất cả những cơ chế sinh lý ấy vào trong giốnglúa cải tiến tính chịu mặn

Abscisic acid (ABA) được xem như một yếu tố rất quan trọng của câytrồng phản ứng với những stress gây ra do mặn, do nhiệt độ cao [40] Do đó

ABA còn được xem như là gen cảm ứng (inducible genes) trong cơ chế chịumặn của cây trồng.

Nhiều nghiên cứu ghi nhận rằng tính chịu mặn xảy ra ở giai đoạn hạt nẩymầm, sau đó trở nên rất mẫn cảm trong giai đoạn mạ (tuổi lá 2-3), rồi trở nênchịu mặn trong giai đoạn tăng trưởng, kế đến mẫn cảm trong thời kỳ thụ phấn vàthụ tinh, cuối cùng thể hiện phản ứng chịu mặn trong thời kỳ hạt chín [37], [41].Tuy nhiên, một vài nghiên cứu ghi nhận ở giai đoạn lúa trổ, nó không mẫncảm với stress do mặn [43] Do đó, người ta phải chia ra nhiều giai đoạn đểnghiên cứu một cách đầy đủ cơ chế chịu mặn của cây trồng

Thiệt hại do mặn được gây ra bởi sự mất cân bằng áp suất thẩm thấu và sựtích tụ nhiều ion Cl- [42], [49]

Thiệt hại do mặn còn được ghi nhận bởi hiện tượng hấp thu một lượng quáthừa sodium, và độc tính của sodium làm cho clo trở thành anion trơ (neutral),

có tác dụng bất lợi với một phổ rộng về nồng độ [34]

Sự mất cân bằng Na-K cũng là yếu tố làm hạn chế năng suất [36] Ion kali

có một vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và đóng mở khí khổng tươngứng với tính chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy lượng kalitrong chồi thân [23]

Đối với cây lúa, tính trạng chống chịu mặn là một tiến trình sinh lý rất phứctạp Tính trạng bất thụ trên bông lúa khi bị stress do mặn được điều khiển bởimốt số gen trội, nhưng các gen này không tiếp tục thể hiện ở các thế hệ saucùng Phân tích diallel về tính trạng chống chịu mặn, người ta ghi nhận cả haihoạt động gen cộng tính và không cộng tính với hệ số di truyền thấp (19,18%),

và ảnh hưởng của môi trường rất lớn [28], [39]

Cây lúa nhiễm mặn có xu hướng hấp thu Na nhiều hơn cây chống chịu.Ngược lại cây chống chịu mặn hấp thu K nhiều hơn cây nhiễm Ngưỡng chốngchịu NaCl của cây lúa là EC=4dS/m [33]

Trong qúa trình bị nhiễm mặn, nồng độ ion K+ trong tế bào được điều tiếttương thích với cơ chế điều tiết áp suất thẩm thấu và khả năng tăng trưởng tếbào [30]

Nhiều loài thực vật thuộc nhóm halophyte và một phần của nhómglycophyte thực hiện hoạt động điều tiết áp suất thẩm thầu làm cản trở ảnhhưởng gây hại của mặn Hoạt động này sẽ giúp cây duy trì một lượng lớn K+ vàhạn chế hấp thu Na+

2.3.2.3 Các tiêu chuẩn đánh giá tính chịu mặn

Sự biểu hiện khả năng sinh sản khác nhau trong cây cùng những thông số

về hình thái, sinh lý hoặc sinh hoá phản ứng với những bất lợi về mặn được cho

là một chỉ tiêu đánh giá đáng tin cậy Sau đây là những thông số cần để xem xét

* Các thông số về hình thái học

- Sự nảy mầm: tỷ lệ nảy mầm, chiều dài mầm và rễ mầm dưới các mức độmặn khác nhau đối với các loại cây trồng khác nhau là một chỉ tiêu tốt đánh giámức độ chịu mặn ở giai đoạn đầu Nồng độ mặn cao làm chậm hoặc làm giảm

sự nảy mầm

- Sự sống sót của cây: nó thường giới hạn ở những nghiên cứu trên cây mạ.Tuy nhiên, trong một số trường hợp nghiên cứu ở cây trưởng thành nó cũngđược đề cập Dưới điều kiện bất lợi trung bình, sự sống sót của cây không phải

là vấn đề nhưng dưới điều kiện bất lợi cao, nó là một chỉ tiêu chọn lọc tốt

- Đánh giá mức tổn thương: Từng cây hoặc nhóm kiểu gen riêng biệt đượccho điểm, thường từ cấp 1 đến cấp 5 hoặc cấp 1 đến cấp 9 Trong đó điểm cấp 1

là giống chịu mặn cao và điểm cao hơn thể hiện là cây mẫn cảm

- Sự biểu hiện kiểu hình: Sự khô đầu lá, đặc biệt trong những lá non, bôngbất thụ và sự phát triển kém dưới mức bình thường được xem là sự biểu hiệnkiểu hình của kiểu gen dưới điều kiện môi trường bất lợi

- Năng suất hạt: Việc giảm 50% năng suất hạt của một kiểu gen dưới điềukiện mặn so với năng suất ở điều kiện bình thường (non-stress) được xem xét đểchọn lọc hay loại bỏ kiểu gen đó

- Sự ổn định của các tính trạng qua các môi trường: kiểu gen với trung bìnhcao, gần giá trị đường hồi quy (bi) và đồng nhất về giá trị hồi quy (Sdi2) dướinhiều môi trường bất lợi được xem là kiểu gen phù hợp, ổn định và thích nghicho sự bền vững về sản lượng trong vùng đất có vấn đề Sự lựa chọn cho năngsuất trung bình cao là chỉ tiêu lựa chọn chính cho tất cả các giống Trong khi đó,

sự lựa chọn dựa trên giá trị hồi quy và độ lệch nhỏ nhất từ đường hồi quy chothấy sự ổn định qua các môi trường

* Các thông số sinh lý học

Nồng độ muối đặc biệt cao sẽ làm chết cây nhưng mức độ mặn trung bìnhgây nên sự khác biệt giữa các cây trồng khác nhau Tính chống chịu những bấtlợi về mặn rất phức tạp bởi vì nó đòi hỏi sự kết hợp của những cơ chế độc lậpvà/ hoặc phụ thuộc lẫn nhau Chúng ta mong muốn tạo ra một giống chống chịu

đồng thời còn phải có những sự thích nghi khác nữa.

a) Sự hấp thu Na và K: Thông thường tính chống chịu của một giống câytrồng có liên quan đến khả năng hạn chế sự hấp thu các ion độc như là Na+ vàkhả năng hấp thụ những ion cân bằng như K+ Nó giống như sự thích nghi để tồntại của cây vì vậy khả năng trao đổi chất của cây không bị cản trở

Các giống chống chịu duy trì nồng độ Na thấp hơn nồng độ K trong điềukiện mặn Bên cạnh đó, những giống lúa mẫn cảm không có khả năng ngăn cản

sự tập trung của Na cũng như sự thiếu hụt của K

Những giống chống chịu còn có các cơ chế nhằm giảm thiệt hại dưới điềukiện hấp thu thừa ion:

- Pha loãng nồng độ Na bởi việc tăng khối lượng chất khô cũng như khốilượng chất tươi của cây

- Khoanh vùng muối trong các lá già hơn như là sự bảo vệ đối với các lá non.

- Giữ các ion bởi các vách ngăn bên trong lá để tránh sự thiếu hụt nước

lá già tỷ lệ này thường cao hơn

c) Khả năng chống chịu của mô: Được đo bằng LC50, một đơn vị tương tựnhư LD50 Ở đây, LC50 là nồng độ của Na trong mô lá mà ở đó nó làm giảm 50%diệp lục tố

Giá trị LC50 khác nhau đối với các kiểu gen khác nhau Không phải tất cả

các giống có tính chống chịu mô cao đều thuộc giống chịu mặn cao [48] Chẳng

hạn, giống GR11 vad IR2153-26-3-5-2 là những giống có mức chống chịu tếbào cao nhưng về hình thái chúng không phải là giống chịu mặn cao Tương tự,không phải tất cả những giống có mức chống chịu ở mô thấp đều thuộc cây chịumặn thấp (giống CSR10 chẳng hạn)

2.3 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn trên thế giới và Việt Nam

2.3.1 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn trên thế giới

Xác định tiêu chuẩn chọn giống chịu mặn, xác định các tính trạng cần thiết,

cơ chế chịu mặn ở giai đoạn mạ và giai đoạn phát dục là mục tiêu của nhiềuchương trình chọn giống Tính trạng được quan tâm nhiều là mức độ tổn thươngtrên lá ở giai đoạn mạ, tỷ lệ hạt bất dục ở giai đoạn phát dục, tỷ lệ Na+/K+ củachồi thân trong điều kiện môi trường mặn

Ảnh hưởng gây hại do mặn trên cây lúa rất phức tạp, chúng ta không chỉquan sát tính trạng hình thái, mà còn tính trạng sinh lý, sinh hóa, tương tác vớimôi trường Do đó, việc chọn lọc cá thể chịu mặn không thể căn cứ trên một tínhtrạng riêng biệt nào đó [16] Giống chịu mặn nổi tiếng Nona borka được ghinhận tốt ở giai đoạn mạ và giai đoạn tăng trưởng, nhưng giống chuẩn khángPokkaly được công nhận tốt ở giai đoạn phát dục [36] Giống Đốc Đỏ và ĐốcPhụng được công nhận là nguồn gen kháng ở ĐBSCL (Bửu và ctv, 1995).Chương trình chòn giống lúa chịu mặn tập trung khai thác nguồn tài nguyên ditruyền tại địa phương, tính thích nghi với môi trương và tập quán canh tác

Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa được biết thông qua nhiều công trìnhnghiên cứu rất nổi tiếng (Akbar và ctv, 1972; Korkor và Abdel-Aal, 1974; Mass

và Hoffman, 1977; Mori và ctv, 1987) Mặn ảnh hưởng tới sinh trưởng của câylúa dưới nhựng mức độ thiệt hại khác nhau ở từng giai đoạn sinh trưởng pháttriển khác nhau

Nhiều nghiên cứu của Pearson và ctv (1996), ghi nhận rằng tính chống chịumặn xảy ra ở giai đoạn nảy mầm, sau đó trở nên rất mẫn cảm ở giai đoạn mạ(tuổi 2-3 lá), rồi trở nên chống chịu ở giai đoạn tăng trưởng, kế đến nhiễm trongthời kỳ thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng thể hiện phản ứng chống chịu trong thời

kỳ chín hạt [33] Tuy nhiên, có một và nghiên cứu công nhận, trong giai đoạntrổ, cây không mẫn cảm với stress do mặn (Kahdah và ctv, 1975) Do đó, người

ta phải chia ra nhiều giai đoạn để nghiên cứu một cách đầy đủ cơ chế chống chịumặn của cây trồng

Hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới người ta đã nghiên cứu nhiều giốnglúa thơm có chất lượng tốt và chống chịu mặn như Basmati 370, Basmati Mutant(Ấn Độ), Khao Dawl Mali (Thái Lan), Jasmine 85 (Mỹ), DT10, DT20 (ĐàiLoan), IRRI (IRRI, Philippin), Quế Hương Chiêm, Việt Hương Chiêm (TrungQuốc) Basmati là giống lúa thơm nổi tiếng nhất trong các giống lúa này

Trong nhiều năm trở lại đây, sự phát triển của giống lúa chịu mặn đã được

đề xuất như là một công cụ hữu hiệu để mở rộng sản xuất ở các vùng đất chịuảnh hưởng bởi mặn Các giống lúa lai với khả năng chống chịu mặn, được nhận

thấy như là giải pháp triển vọng nhất, có tính kinh tế cao và được xã hội chấpnhận Năng suất của các giống lúa trong khu vực bị ảnh hưởng bởi mặn rất thấp,nhỏ hơn 1,5 tấn/ ha, nhưng có thể được tăng ít nhất là 2 tấn/ha.

Mohammadi và ctv (2010), đã đánh giá gen chịu mặn (Saltol) của 30 giốnglúa ở điều kiện chống chịu mặn khác nhau (0, 60, 100 nM NaCl), ở các giai đoạnsinh trưởng, phát triển Kết quả cho thấy sự tương tác giữa kiểu gen và nồng độmuối đến sức sống của hạt phấn, tỷ lệ hạt lép và năng suất lúa Năng suất lúa bịảnh hưởng khi tăng độ mặn từ 60 nM đên 100 nM NaCl

Tại Ấn Độ, kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào cũng là một cách hiệu quả trongviệc phát triển dòng lúa có khả năng chịu mặn [39] Raddy và Vaidyanath(1985) đã nghiên cứu sự phản ứng của phôi mầm lúa có nguồn gốc từ mô sẹotrong điều kiện mặn để xác định kiểu hình tế bào liên quan đến ảnh hưởng mặn[35] Sàng lọc invitro trong điều kiện mặn đối với các giống lúa lai dẫn đến xácđịnh 3 giống lúa lai gồm có CORH 2, DRRH 1và PSD 1có khả năng chịu mặncao và 2 giống lai KRRH 1 và CNRH 3 có khả năng chịu mặn tương đối [38].Năm 2009, Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI, có 3 giống lúa được côngnhận cho những vùng trồng khắc nghiệt Trong đó có một giống chịu mặn, mộtgiống chịu ngập nước và một giống chịu hạn Ba giống lúa này được Philippinesxếp hạng 2 trong 10 tiến bộ kỹ thuật sáng giá nhất Năm 2009, chỉ riêng giốngchịu mặn có thể giúp Philippines tăng sản lượng 0,8-1 triệu tấn do mở them400.000 ha đất mặn ven biển thành đất lúa

Theo Lin Hong Xuan, nhà nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Thượnghải, các nhà khoa học Trung Quốc sẽ trồng một loạt các đồng lúa chịu mặn với

cá gen SKCl trong vài năm tới Ông Lin cho biết SKCl được sinh sản vô tính từmột loại lúa chịu mặn cũ có nguồn gốc ở vùng Thượng Hải các gen này có thểkiểm soát có hiệu quả và làm cân bằng lượng Natrium và Kalium trong phầnthan cây lúa trên mặt đất và ngăn ngừa chất hydronium độc hại tích tụ trong than

và lá lúa

Gần đây nhất, IRRI (2013) đã công bố một giống lúa mới – giống lúa siêu

chịu mặn – đã được tạo ra bằng cách lai loài lúa hoang dại Oryza coarctata và giống lúa IR56 của loài lúa trồng Oryza sativa L Giống lúa có khả năng chịu

mặn gấp đôi mức bình thường này sẽ thử nghiệm trên đồng ruộng để có thể đápứng nhu cầu của nông dân và người tiêu dung trong vòng 4 – 5 năm nữa [45]

2.3.2 Những nghiên cứu giống lúa chịu mặn ở Việt Nam

Cây lúa là một loại cây trồng rất mẫn cảm với các điều kiện ngoại cảnh Ởnhững vùng ven biển một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm năng

suất là đất nhiễm mặn Vì vậy, nghiên cứu khả năng chịu mặn và tăng cường khảnăng chịu mặn của các giống lúa nhằm nâng cao và ổn định sản lượng lúa trongđiều kiện nhiễm mặn là một đòi hỏi thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp.

Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt nam đã nghiên cứu thành côngnhiều giống lúa có khả năng chịu mặn và đưa vào sản xuất trong cả nước như:Xi23 (1990), Xi12 (1990), X20 và X21 (1996), X19 (2000), BM9874, BM9830,Nàng Thơm Trợ Đào

Viện Lúa ĐBSCL đã có nhiều nghiên cứ về giống lúa chịu mặn phục vụcho các tỉnh chịu ảnh hưởng của nhiễm mặn Kết quả nghiên cứu từ năm 2009đến nay đã bước đầu tìm 30 dòng lúa chịu được độ mặn 5 -6% Là những dònglúa kế thừa được phát hiện chịu mặn qua nhiều lần thanh lọc trong phòng thínghiệm và nhà lưới Để đánh giá khả năng chịu mặn, Viện đang phối hợp khảonghiệm ở một số trung tâm giống của các tỉnh như Sóc Trăng, Kiên Giang, BếnTre, Bạc Liêu…

Một số bông lúa mới của ĐBSCL xác định có khả năng kháng mặn khá caonhư: OM6976, OM6677, OM5464, OM5629, OM5166, OM5451, OM4059,OM6164… đã và đang được khảo nghiệm ở một số tỉnh nói trên Hai giốngOM6976, OM5166 đang được tiếp tục khảo nghiệm, xác định biện pháp kỹthuật thích hợp để tăng tính chịu mặn và năng suất của giống

Giống lúa OM4900 được lai theo phương pháp cổ truyền, có giống cha làJasmine 85 và mẹ là C53 (Lemont) Người tạo ra nó với mong muốn kết hợp cácđặc điểm di truyền cho năng suất cao, mùi thơm và hàm lượng amylase thấp.Sau 5 năm nghiên cứ, chọn lọc, kết quả cho ra giống lúa OM4900 chất lượngtốt, năng suất biến thiên từ 5 – 8 tấn/ha, có khả năng chịu mặn, chống rầy nâutốt, đặc biệt có thể chịu ngập đến 20 ngày Tính năng khá “chuẩn” này từ lâu là

ao ước của nông dân [5]

Phân tích QTL (quantitative trait loei) tính trạng chống chịu mặn của câylúa của Viện nghiên cứu lúa ĐBSCL dùng phương pháp phân tích bản đồ ditruyền của tổ hợp lai IR 28 Đốc Phụng xác định marker RM223 liên kết với genchống chịu mặn với khoảng cách di truyền 6,3 cm trên nhiễm sắc thể số 8 ở giaiđoạn mạ [12]

Nguyễn Tường Văn và ctv đã nghiên cứu chọn dòng chịu mặn thành côngtrên giống lúa Cườm Qua quá trình nhân dòng và phân tích biến dị di truyềncho thấy, 15 dòng lúa chịu mặn ở thế hệ RI có một số đặc điểm đáng chú ý như

là thấp cây, hệ số đẻ nhánh cao, kích thước hạt bị thay đổi, chiều dài bong lớn

hơn Những dòng này vẫn đang khảo sát để đưa đi khảo nghiệm.

Nguyễn Thị Lang và ctv (2000) đã kết luận: Phần lớn những tính trạngchống chịu với tính trạng bất lợi do môi trường là tính trạng di truyền số lượngQTL (Quantitative Trait Loei) Từ bản đồ di truyền tính trạng số lượng, các tácgiả đã xác định được gen chống chịu điều kiện thiếu lân ở nhiễm sắc thể số 12

và số 9, gen chống chịu mặn trên 12 nhiễm sắc thể [6]

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam cũng là một trong những nơi tạogiống lúa chịu mặn với 2 giống lúa chịu mặn nổi tiếng là CM1 và CM5 Đây làhai giống lúa được tạo ra bằng phương pháp xử lý phóng xạ cacbon (Co60) dựatrên vật liệu khởi đầu là một giống lúa địa phương tại Hải Phòng – Chiêm bầu.Giống CM1 đã được công nhận giống lúa quốc gia năm 1999, với các đặc tínhquý như: chịu mặn tốt, năng suất cao hơn, thấp cây hơn so với giống mẹ Tiếp

đó, giống CM5 với các ưu điểm nổi trội so với giống gốc như: dạng cây gọn,năng suất cao hơn, khả năng chống rầy và bệnh khô vằn tốt hơn, cũng đã đượccông nhận giống quốc gia năm 2000.[3]

Theo Nguyễn Thanh Tường và ctv (2011), 56 giống lúa mùa trồng ven biểnvùng đồng bằng song Cửu Long đã được đánh giá khả năng chống chịu mặnbằng phương pháp điện di AND, sử dụng chỉ thị phân tửvới cặp mồi RM23 Kếtquả thí nghiệm cho thấy có 21 giống thể hiện AND giống như giống chuẩnkháng mặn Đốc Phụng, 27 giống có thể hiện AND tương tự giống chuẩn nhiễmmặn IR 28 [8] Như vậy khả năng chịu mặn của các giống lúa ở vùng ven biểncủa đồng bằng sông Cửu Long là rất lớn

2.4 Tình hình đất nhiễm mặn tại Việt Nam và Thừa Thiên Huế

2.4.1 Tình hình đất nhiễm mặn tại Việt Nam

Đất bị ngập mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha, chiếm khoảng3% diện tích đất tự nhiên cả nước Tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông CửuLong, ở đây có khoảng 700 ngàn ha đất mặn và đất bị nhiễm mặn, có những địabàn bị mặn xâm nhập vào sâu trong nội đồng tới 30 – 40km Ngoài ra các tỉnhduyên hải miền Trung cũng có đến vài chục ngàn ha bị nhiễm mặn

Các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như: Sóc Trăng, Bến Tre, Tiền Giang,Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang đều bị nhiễm mặn, chủ yếu là đất phènmặn với diện tích khoảng 1.600.000 ha, chiếm 40,7% diện tích đất toàn vùng vàđất mặn có diện tích là 744.000 ha, chiếm 18,9% gây hạn chế cho tăng vụ vàtăng năng suất của vùng

Ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, đất ngập mặn tập trung chủ yếu ở các

tỉnh như: Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa Vùng venbiển Hải Phòng có diện tích đất ngập mặn khoảng 20.000 ha bao gồm cả haidạng nhiễm mặn tiềm tàng và nhiễm mặn xâm nhiễm từ 0,3 – 0,5% Diện tíchđất nhiễm mặn ở các tỉnh khác như: Thái Bình có khoảng 18.000 ha, Nam Định

có khoảng 10.000 ha, Thanh Hóa có khoảng 22.000 ha (Nguyễn Tấn Hinh vàctv 2005)

Các tỉnh ven biển miền Trung như: Hà Tĩnh có khoảng 17.919 ha bị nhiễmmặn, Quảng Bình ó hơn 9.300 ha bị nhiễm mặn, Ninh Thuận có gần 2.300 hađất bị nhiễm mặn

2.4.2 Tình hình đất nhiễm mặn tại Thừa Thiên Huế

Thừa Thiên Huế là một tỉnh thuộc vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, trải dàitheo bờ biển Tỉnh Thừa Thiên Huế có tổng diện tích đất tự nhiên là 505.399 ha,trong đó diện tích đất ngập mặn là 6.290 ha, chiếm 1,24% diện tích đất tự nhiên,phân bố chủ yếu ở các huyện ven đầm phá Tam Giang như: Phú Vang, Phú Lộc,Quảng Điền Đất ngập mặn ở đây bao gồm 2 loại chủ yếu: đất mặn nhiều và đấtmặn ít + trung bình Đất ngập mặn ở Thừa Thiên Huế ảnh hưởng ít, nhiều tớinăng suất lúa

Diện tích trồng lúa của Thừa Thiên Huế phần lớn tập trung ở vùng đồngbằng thấp trũng của các huyện Quảng Điền, Hương Thủy, Hương Trà, PhongThủy, Phú Vang Có diện tích khoảng 56 – 58 ngàn ha, trong đó có khoảng 40ngàn ha đang được dùng để trồng lúa và hằng năm như: lạc, ngô, cây rau màu.Tuy nhiên ở các vùng nằm sát đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và cửa biểnThuận An – Tư Hiền là nơi chịu nhiều thiên tai như lũ lụt, ngập úng và đặc biệt

là sự xâm nhập mặn diễn ra thường xuyên

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Thí nghiệm gồm 6 giống lúa mới nhập nội từ Viện lúa quốc tế IRRI và mộtgiống đối chứng TH5 được đưa vào sản xuất đại trà trên địa bàn Thừa ThiênHuế nói chung và vùng ven đầm phá Tam Giang nói riêng

Bảng 3.1 Danh sách các giống sử dụng trong thí nghiệm

1 IR86385-8D-1-2-B H1 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

2 IR87936-3-1-1-B H2 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

3 IR83456-6-B-10-2-2-1-AIY1B H3 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

4 IR86385-39-2-1-B H4 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

5 IR87832-303-1-B H5 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

6 IR87938-1-1-3-1-B H6 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

7 IR85891-9-2.1AJI1B H7 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

8 IRRI12b PSBRC88 H8 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

9 IR87938-1-1-2-1B H9 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

10 IRRI147 IR63307-4B-4-3 H10 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

11 NSCICRC 222 SIT4411 H11 Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI)

12 TH5 ( Đối chứng) H12 Viện nghiên cứu giống cây trồng

vật nuôi Thừa Thiên Huế

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống lúa trên

đất mặn tại huyện Quảng Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế.

- Nghiên cứu khả năng chịu mặn thông qua đặc điểm hình thái của cácgiống tại huyện Quảng Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế

- Nghiên cứu tình hình sâu bệnh hại của một số giống lúa trên đất mặn tạihuyện Quảng Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số giốnglúa trên đất mặn tại huyện Quảng Điền Tỉnh Thừa Thiên Huế

3.4 Phương pháp nghiên cứu

- Diện tích mỗi ô thí nghiệm: 3m2

- Tổng diện tích thí nghiệm: 39 × 3 = 117 (m2), (chưa kể dải bảo vệ)

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi

3.4.3.1 Thời gian sinh trưởng và phát triển qua các giai đoạn

- Thời gian từ khi gieo đến khi cây có 3 lá: Khi 50% số cây trên ruộng có 3 lá

- Thời gian từ khi gieo đến khi lúa bắt đầu đẻ nhánh: Khi 10% số cây trênruộng có nhánh vươn ra khỏi bẹ lá.

- Thời gian từ khi gieo đến khi lúa đẻ nhánh rộ: Khi 50% % số cây trênruộng có nhánh vươn ra khỏi bẹ lá

- Thời gian từ khi gieo đến khi lúa làm đòng: Khi 50% số cây trên ruộnglàm đòng

- Thời gian từ khi gieo đến khi lúa bắt đầu trổ: Khi 10% số cây trên ruộng

có bông đâm ra khỏi bẹ lá đòng

- Thời gian từ khi gieo đến khi lúa trổ hoàn toàn: 80% - 85% số cây trênruộng có bông đâm ra khỏi bẹ lá đòng

- Thời gian từ khi gieo đến khi chín hoàn toàn 85% số hạt trên bôngchuyển từ màu vàng sang nhạt nhạt dần, mày trấu khô đi

- Tổng thời gian sinh trưởng của các giống: Từ khi gieo đến khi 85% số hạttrên ruộng chín

3.4.3.2 Các chỉ tiêu về sinh trưởng

- Động thái tăng trưởng chiều cao: Đo từ sát mặt đất đến điểm cao nhất củacây, cứ mỗi ô (lần lặp lại) đo 5 cây, định kỳ 7 ngày một lần cho đến khi thuhoạch

- Động thái đẻ nhánh: Đếm số nhánh hiện có trên mỗi khóm, cứ mỗi ô (lầnlặp lại) đếm 5 cây, đếm định kỳ 7ngày một lần cho đến khi kết thúc đẻ nhánh,kết hợp theo dõi ngày bắt đầu đẻ nhánh và ngày kết thúc đẻ nhánh

+ Số nhánh tối đa: Tổng số nhánh khi kết thúc đẻ nhánh

+ Số nhánh hữu hiệu: Là số nhánh thành bông ≥ 10 hạt chắc / bông

+ Tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu (%) = Số nhánh thành bông / số nhánh tối đa

3.4.3.3 Chỉ tiêu về hình thái

- Chiều dài bông: Từ cổ bông đến đỉnh hạt (trừ râu hạt)

- Độ thuần đồng ruộng (điểm): Chấm điểm và tính tỷ lệ cây khác dạng trênmỗi ô

+ Điểm 1: Cao: Cây khác dạng < 0,3%

+ Điểm 3: Trung bình: Cây khác dạng 0,3 – 0,5 %

+ Điểm 5: Thấp: Cây khác dạng > 0,5%

- Độ thoát cổ bông: Quan sát toàn bộ cây trên ô

+ Điểm 1: Thoát hoàn toàn

+ Điểm 5: Thoát vừa đúng cổ bông

+ Điểm 9: Thoát một phần

- Độ cứng cây: Quan sát tư thế của cây trước khi thu hoạch

+ Điểm 1: Cứng: Cây không bị đổ

+ Điểm 5: Trung bình: Hầu hết cây bị nghiêng

+Điểm 9: Yếu: Hầu hết cây bị đổ rạp

- Độ tàn lá: Quan sát sự chuyển màu của lá

+ Điểm 1: Muộn: Lá giữ màu xanh tự nhiên

+ Điểm 5: Trung bình: Các lá trên biến vàng

+ Điểm 9: Sớm: Tất cả các lá biến vàng hoặc chết

- Chiều cao cây khi thu hoạch: Đo từ mặt đất đến đỉnh bông cao nhất không

+ Mức độ khô đầu lá cho điểm theo thang điểm IRRI

Bảng 3.2: Điểm khô lá trong các giai đoạn sinh trưởng

3.4.3.5 Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh

- Về sâu hại: Theo dõi về thời kỳ xuất hiện, mật độ con/ m2

+ Sâu đục thân: Tính tỷ lệ dánh bị chết và bông bạc do sâu hại

Điểm 0: Không bị hại.

Điểm 1: 1% - 10% số dánh bị chết hoặc bông bạc

Điểm 3: 11% - 20% số dánh bị chết hoặc bông bạc

Điểm 1: 21% - 30% số dánh bị chết hoặc bông bạc

Điểm 1: 31% - 50% số dánh bị chết hoặc bông bạc

Điểm 1: > 50% số dánh bị chết hoặc bông bạc

+ Sâu cuốn lá: Quan sát lá, cây bị hại, tính tỷ lệ bị sâu ăn phần xanh của láhoặc lá bị cuốn thành ống

Điểm 0: không bị hại

Điểm 1: 1% – 10% bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống.Điểm 1: 11% – 20% bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống.Điểm 1: 21% – 35% bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống.Điểm 1: 36% – 51% bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống.Điểm 1: > 51% bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống

+ Rầy lưng trắng: Quan sát lá cây bị hại gây chết và héo

Điểm 0: Không bị hại

Điểm 1: Hơi biến vàng trên một số cây

Điểm 5: Lá bị vàng rõ, cây lùn và héo, ít hơn một nữa số cây bị cháy lá.Điểm 7: Hơn một nữa số cây bị cháy hoặc héo cây

Điểm 9: Tất cả các cây trên ruộng bị chết

- Bệnh hại

+ Khô vằn: Quan sát độ cao tương đối của vết bệnh trên lá hoặc bẹ lá, biểuthị bằng % so với chiều cao cây

Điểm 0: Không bị hại

Điểm 1: Vết bệnh 1% - 20% so với chiều cao cây

Điểm 1: Vết bệnh 21% - 30% so với chiều cao cây

Điểm 1: Vết bệnh 31% - 45% so với chiều cao cây

Điểm 1: Vết bệnh 46% - 65% so với chiều cao cây

Điểm 1: Vết bệnh > 65% so với chiều cao cây

+ Bệnh đốm nâu: Quan sát diện tích vết bệnh trên lá

Điểm 0: Không có vết bệnh

Điểm 1: Diện tích vết bệnh chiếm 1% - 4% diện tích lá

Điểm 1: Diện tích vết bệnh chiếm 4% - 10% diện tích lá

Điểm 1: Diện tích vết bệnh chiếm 11% - 25% diện tích lá

Điểm 1: Diện tích vết bệnh chiếm 26% - 75% diện tích lá

Điểm 1: Diện tích vết bệnh chiếm > 75% diện tích lá

3.4.3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Số bông/m2: Đếm số bông trên mỗi điểm điều tra, mỗi điểm lấy 5 khóm,rồi tính giá trị trung bình 3 lần nhắc lại

- Số bông/khóm: Đếm số bông trên 5 khóm và tính trung bình

- Số hạt/bông: Đếm tổng số hạt có trên mỗi bông (5 mẫu)

- Số hạt chắc/bông: Tách hạt ra khỏi bông, loại bỏ hạt lép lửng và đếm sốhạt chắc.Tính giá trị trung bình số hạt chắc/bông

- Tỷ lệ hạt chắc: Tính tỷ lệ số hạt chắc trên bông (5 mẫu)

- Bông hữu hiệu: Đếm số bông có trên 10 hạt chắc của 1 cây (5 mẫu)

- P1000 (g): lấy 8 mẫu cho mỗi giống, mỗi mẫu đếm 100 hạt chắc đã đượcphơi khô đạt thủy phần chiếm 13%, cân các mẫu đó lên, tính giá trị trung bìnhkhối lưỡng mỗi hạt rồi nhân với 1000

- Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = [(số bông/m2) × (số hạt/bông) × P1000hạt]/105

- Năng suất thực thu (tấn/ha): Thu riêng từng ô của từng giống, phơi khô,quạt sạch, sau đó cân lấy năng suất trung bình giữa các lần lặp lại cho từnggiống, chỉ lấy tới 2 con số sau dấu phẩy

3.4.3.7 Chỉ tiêu về thương phẩm hạt gạo

- Đo kích thước hạt gạo: Dùng thước palme đo chiều dài và chiều rộng hạtgạo rồi đưa vào bảng xếp loại theo tiêu chuẩn của viện lúa IRRI

+ Chiều dài hạt gạo:

Rất dài: > 7,5mm

Dài: 6,61 – 7,5 mm

3.5.1 Thời vụ

- Thời vụ: Được bố trí theo khung thời vụ của địa phương.

- Thời gian gieo sạ: 30/05/2014

- Tỉa dặm: Sau sại 12 ngày thì tiến hành tỉa dặm.

- Làm cỏ, sục bùn: Tiến hành làm cỏ sục bùn khi lúa bước vào thời kỳtrước đẻ nhánh, đồng thời kết hợp bón thúc

3.5.4 Tưới nước

- Sau khi sạ giữ ẩm cho hạt mọc đều, luôn giữ nước trong rãnh

- Khi lúa đạt 3 lá đến đẻ nhánh hữu hiệu thì giữ mực nước từ 3 – 5 cm

- Đến lúc lúa đẻ nhánh tối đa, tiến hành rút nước, phơi ruộng nẻ chân chim

- Sau đó cho nước vào và giữ ẩm trong suốt thời kỳ làm đòng, trổ bông,

Đợt 3:khi lúa đã được 40 - 45 ngày tuổi Liều lượng và tỷ lệ như sau: 10%

N + 30% P205 + 40% K20 Cụ thể trên mỗi ha, nếu bón phân đơn, sẽ cần 22kgurê + 113kg lân nội địa + 30kg KCl

- Khi lúa đạt 85% - 90% của số hạt/ bông chín thì tiến hành thu hoạch.

- Thu hoạch và phơi riêng hạt của mỗi ô, khi độ ẩm trong hạt còn 14% thìcân khối lượng/ ô

3.6 Phương pháp xử lý số liệu

- Tính toán bằng máy cầm tay.

- Sử dụng phần mềm Microsoft office Excel 7.0

- Phần mềm xử lý thống kê sinh học Statistix 10.0

3.7 Điều kiện thí nghiệm

3.7.1 Điều kiện đất đai

- Đất trồng lúa bị nhiễm mặn tại vùng ven phá Tam Giang, có thành phần

cơ giới thịt trung bình, tầng canh tác mỏng và chủ động tưới tiêu

3.7.2 Điều kiện thời tiết, khí hậu

Cũng như mọi cây trồng khác quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúachịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện ngoại cảnh, nhất là điều kiều kiện khí hậuthời tiết Đối với cây lúa ở mỗi giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau cầnnhững điều kiện sinh thái khác nhau Vì vậy để có thể hiểu thêm về sự ảnhhưởng của khí hậu đến sự sinh trưởng của cây lúa nên chúng tôi đã thu thậpbảng thời tiết vụ Hè – Thu 2014 trên địa bàn Thừa Thiên Huế qua bảng 3.3:

Bảng 3.3 Thời tiết khí hậu vụ Hè – Thu 2014

Tháng

Nhiệt độ (0C) Lượng

mưa(mm)

Độ ẩm(%)

Số giờnắng(giờ)

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN4.1 Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm

Thời gian các giai đoạn sinh trưởng dài hay ngắn phụ thuộc vào đặc tính ditruyền của giống, điều kiện ngoại cảnh, mùa vụ, các biện pháp canh tác Cácgiống khác nhau thường có thời gian sinh trưởng khác nhau trong cùng điều kiệncanh tác như nhau và cả khi cùng một giống nếu gieo trồng ở những điều kiệnsinh thái, mùa vụ, mật độ khác nhau cũng có thời gian sinh trưởng khác nhau.Thời gian sinh trưởng và phát triển là một trong những chỉ tiêu quan trọng

để xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho từng giống ở từng vùng sinh tháinhất định Vì vậy nghiên cứu thời gian sinh trưởng là rất cần thiết Đồng thời tácđộng bằng các biện pháp kỹ thuật thích hợp để cây lúa sinh trưởng và phát triểnthuận lợi nhất ở từng thời kỳ Dựa vào quá trình sinh trưởng và phát triển củacây lúa mà người ta chia làm hai thời kỳ chủ yếu là sinh trưởng sinh dưỡng vàsinh trưởng sinh thực

Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, được tính từ lúc cây nảy mầm cho đến lúctrước khi cây làm đồng Thời kỳ này cây lúa chủ yếu hình thành và phát triểncác cơ quan sinh dưỡng như ra lá, đẻ nhánh, phát triển rễ, chiều cao cây, đây làthời kỳ rất quan trọng, vừa hoàn thiện các cơ quan, vừa tích lũy dinh dưỡng tạođiều kiện cho cây phát triển sau này Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng dài hayngắn phụ thuộc vào giống, mùa vụ, biện pháp kỹ thuật canh tác Do đó, sự khácnhau về thời gain sinh trưởng chủ yếu là thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng

Thời kỳ sinh trưởng sinh thực là thời kỳ phân hóa, hình thành cơ quan sinhsản, bắt đầu từ làm đòng cho đến khi thu hoạch Đây là giai đoạn rất quan trọng

vì nó tạo ra sức chứa, hay nói cách khác đây là thời kỳ quyết định quá trình hìnhthành số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng của hạt Ở thời kỳ này, yếu tốkhí hậu thời tiết như nhiệt độ, ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình hìnhthành gié, hoa, chất lượng hạt phấn Vì vậy, việc bố trí thời vụ nhằm điều khiểncho lúa làm đòng, trổ bông rơi vào thời gian có thời tiết thuận lợi là hết sức quantrọng Qua quá trình theo dõi, các giống thí nghiệm có thời gian hoàn thành cácgiai đoạn sinh trưởng và phát triển được thể hiện ở bảng 4.1:

Bảng 4.1 Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của

các giống lúa thí nghiệm (ngày)

Tên giống

Từ gieo đến…

Bắt đầu đẻnhánh

Kết thúc

đẻ nhánh Bắt đầu trổ

Kết thúctrổ

Chínhoàntoàn

- Thời gian từ khi gieo cho đến khi bắt đầu đẻ nhánh: Đây là giai đoạn đầu

tiên trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa Từ lúc nảy mầm đếnkhi có 2-3 lá thật cây lúa sử dụng dinh dưỡng từ hạt, sau đó lúa sử dụng dinhdưỡng từ môi trường Giai đoạn này cây phát triển thân, lá rễ tương đối nhanh.Đây là thời kỳ quyết định số bông và diện tích lá từ đó ảnh hưởng lớn đến năngsuất lúa sau này

Giai đoạn này cây sinh trưởng bình thường, hầu hết các giống có thời gian

từ khi gieo đến bắt đầu đẻ nhánh chênh lệch thấp, số ngày dao động từ 21 – 24ngày Ở thời kỳ này, các giống H2,H4, H6, H8, H10, H11 có thời gian hoànthành là 24 ngày, giống H9, H3 có thời gian hoàn thành ngắn nhất (22 ngày).Còn lại, các giống H1, H5, H7 và giống đối chứng H12 có thời gian hoàn thành

là 23 ngày

- Thời gian từ khi gieo đến kết thúc đẻ nhánh: Đây là thời kỳ có ý nghĩa

quyết định đến số nhánh hữu hiệu Giai đoạn này cây lúa tập trung vào phát triển

bộ rễ, ra lá và đẻ nhánh Đây là giai đoạn cần tác động các biện pháp kỹ thuật đểtăng diện tích lá, khả năng quang hợp, tăng số nhánh hữu hiệu Thời gian đẻnhánh tập trung thì tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao Do đó, việc nghiên cứu thời gian

đẻ nhánh của các giống lúa giúp chúng ta có các biện pháp kỹ thuật thích hợp

(bón phân, làm cỏ, sục bùn, điều chỉnh mực nước, phòng trừ sâu bệnh ).

Có thể nói, đây là thời gian đóng vai trò rất quan trọng, có ý nghĩa quyếtđịnh đến năng suất của lúa Nếu điều kiện ngoại cảnh thuận lợi và giống cây tốt,cây lúa đẻ nhánh nhanh, nhiều, khỏe, đẻ tập trung thì tỷ lệ nhánh hữu hiệu caohơn Ngược lại, nếu gặp điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi thì tỷ lệ nhánh vôhiệu sẽ nhiều hơn thì dẫn đến làm giảm năng suất cây lúa rất nhiều Thời gian đẻnhánh dài hay ngắn phụ thuộc nhiều vào đặc tính di truyền của giống và sự tácđộng của các yếu tố ngoại cảnh Qua theo dõi, chúng tôi nhận thấy thời gian từlúc gieo cho đến khi cây kết thúc đẻ nhánh, dao động từ 56 - 65 ngày Giống H1

có thời gian ngắn nhất (56 ngày), H9 có thời gian dài nhất (65 ngày) Hầu hếtcác giống đều có thời gian ở thời kỳ này dài hơn đối chứng H12 (60 ngày),ngoại trừ H1(56 ngày) và H6 (59 ngày)

- Thời gian từ khi gieo đến bắt đầu trổ: Cây lúa sau khi đạt được số nhánh

tối đa sẽ chuyển sang thời kỳ làm đốt, làm đòng Quá trình làm đòng là quá trìnhphân hóa cơ quan sinh sản, ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất sau này như độ dàibông, số gié/bông, số hạt/bông

Thời kỳ này cần bón đón đòng kịp thời để bổ sung dinh dưỡng để thúc đẩyquá trình làm đòng Ở giai đoạn này cây lúa thay đổi rõ rệt về hình thái, màusắc, hoạt động sinh lý và khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, trong

đó chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ Trong quá trình phân hóa gié hoa và quátrình phân bào giảm nhiễm của tế bào mẹ hạt phấn, nếu gặp nhiệt độ quá caohoặc quá thấp thì sẽ làm thoái hóa hoa, giảm số hạt chắc và trọng lượng hạt Vìvậy theo dõi đoạn này giúp chúng ta bố trí thời vụ hợp lý nhằm tận dụng triệt để

và hợp lý ánh sáng, nhiệt độ và tránh được những tác động bất lợi của thời tiết.Đồng thời có thể điều khiển nhằm tăng tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng hạt bằng cácbiện pháp kỹ thuật như bón phân đón đòng – thúc đòng và điều chỉnh mực nước.Thời kỳ từ lúc gieo cho đến khi bắt đầu trổ dao động 71 – 80 ngày, sựchệnh lệch số ngày giữa các giống không quá cao Giống có thời gian ngắn nhất

là giống H4 (71 ngày), và giống có thời gian dài nhất là giống H6 và H11 (80ngày), tiếp đến H9, H7 và H12 có số ngày bằng nhau (78 ngày)

- Thời gian từ khi gieo đến kết thúc trổ: Thời gian bắt đầu trổ đến kết thúc

trổ giữa các giống là khác nhau, phụ thuộc và bản chất di truyển của giống, điềukiện ngoại cảnh Giống có thời gian trổ ngắn tránh được các điều kiện bất lợicủa thời tiết, tạo điều kiện tốt cho lúa nở hoa, phơi mào, thụ phấn, thụ tinh từ đólàm tăng số hạt chắc/bông, trọng lượng hạt Trong giai đoạn này mọi diễn biếnthất thường của thời tiết đều có thể ảnh hưởng tới năng suất của lúa như tăng tỷ

lệ hạt lép, bông không trổ thoát Qua theo dõi, chúng tôi thấy sự chênh lệch thời

gian trỗ giữa các giống không quá cao, khoảng 2 – 10 ngày Giống H4 có thờigian kết thúc trổ ngắn nhất (74 ngày), giống H11 có thời gian trỗ dài nhất (87ngày) Các giống còn lại, H3 (76 ngày), H1 (77 ngày), H10 (78 ngày), H8 (80ngày), H5, H2 và H12 (81 ngày), H7 (82 ngày), H9 (83 ngày), H6 (84).

- Thời gian từ khi gieo đến chín hoàn toàn: Đây là thời kỳ quyết định đến

số hạt và ảnh hưởng trực tiếp đến tạo năng suất của lúa Cây lúa lúc này, huyđộng các chất hữu cơ trong thân tập trung để nuôi hạt, giai đoạn này gặp điềukiện thời tiết thuận lợi như nhiệt độ, số giờ nắng thích hợp thì cây lúa sẽ chínnhanh, ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao thì vật chất tích lũy tronghạt ít dẫn đến lép lũng nhiều Thời kỳ này các giống đều dao động từ 95 – 105ngày, sự chênh lệch số ngày giữa các giống thấp Giống H4 có thời gian thấpnhất là 95 ngày, còn giống có thời gian dài nhất với 105 ngày là các giống H7,H9, H11

Hình 1 Tổng thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm

4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm

Sự tăng trưởng chiều cao có liên quan đến quá trình sinh trưởng và pháttriển Ở mỗi thời kỳ khác nhau, sự tăng trưởng chiều cao cũng khác nhau Tuychiều cao là tính trạng đặc trưng của giống nhưng nó vẫn chịu tác động củangoại cảnh như: đất đai, phân bón, thời tiết khí hậu Vì vậy việc theo dõi độngthái tăng trưởng chiều cao của cây giúp chúng ta có cơ sở để bố trí thời vụ và