Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất, phẩm chất của một số dòng giống lúa nhập nội từ nhật bản tại trường đại học nông lâm thái nguyên
Trang 1Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
1
đại học thái nguyên
tại tr-ờng đại học nông lâm thái nguyên
luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2009
Trang 2Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
Trang 3Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
3
đại học thái nguyên
luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp
Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: 1 TS Nguyễn Thế Hùng
2 TS Đặng Quý Nhân
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2009
Trang 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
Trang 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc
Tác giả
Lưu Thị Cúc
Trang 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa sau đại học, Khoa Nông học, Trung tâm thực hành thực nghiệm, Phòng thí nghiệm Sinh lý - Sinh hóa, Phòng thí nghiệm trung tâm, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan và gia đình
Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Thế Hùng - Phó Trưởng phòng Quản lí khoa học và Hợp tác quốc tế,
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - người hướng dẫn khoa học thứ
nhất và thầy giáo TS Đặng Quý Nhân - Giáo viên Khoa Nông học
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - người hướng dẫn khoa học thứ
hai đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này
Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong khoa Sau đại học, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, Khoa Nông học, Trung tâm thực hành thực nghiệm, Phòng thí nghiệm Sinh lý - Sinh hóa, Phòng thí nghiệm trung tâm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn thiện đề tài và có những đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành tốt bản luận văn này
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả
Lưu Thị Cúc
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
1.2 Tình hình sản xuât và nghiên cứu lúa trên thế giới 6 1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới6 1.2.2 Tình hình nghiên cứu giống lúa trên thế giới 13
1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu lúa ở Việt Nam21
1.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng giống lúa trong nước 29
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
2.4.3 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, phát triển 44
Trang 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
8
3.1 Đặc điểm thời tiết khí hậu nơi nghiên cứu 51
1.3 Khả năng chống chịu của các dòng giống 83
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
ICRISAT Viện Nghiên cứu Cây trồng cạn á nhiệt đới
KHKTNNDHNTB Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ
Trang 10Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
10
Trang 11Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ
Tổng quan tài liệu nghiên cứu
1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn Thế giới giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2007
6 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước có sản lượng lúa
hàng đầu Thế giới năm 2007
7 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam giai đoạn từ năm
1961 đến năm 2007
24
Nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.1 Nguồn gốc, loại hình canh tác của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm
Kết quả và thảo luận
3.2 Tình hình sinh trưởng mạ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 55
3.3 Các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm
58 3.4 Chiều cao cây của các dòng, giống lúa thí nghiệm qua các thời kỳ 61 3.5 Khả năng đẻ nhánh và tỷ lệ thành bông của các dòng, giống lúa tham
gia thí nghiệm
63 3.6 Chỉ số diện tích lá của các dòng, giống lúa thí nghiệm (m2 lá/m2 đất) 65 3.7 Khả năng tích luỹ chất khô của các dòng, giống lúa (tạ/ha) 67 3.8 Đặc điểm hình thái các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 69 3.9 Tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các dòng, giống lúa
tham gia thí nghiệm,
72 3.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng,
giống lúa tham gia thí nghiệm
75 3.11 Năng suất thực thu của của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 79 3.12 Chất lượng gạo của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 81
3.1 Năng suất thực thu của các dòng, giống lúa thí nghiệm trong vụ xuân và vụ mùa năm 2008
80
PHỤ LỤC
Trang 12Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
12
Trang 13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13
Trang 14Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1
MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề
Lúa gạo là một trong những cây lương thực quan trọng đối với con người Diện tích dành cho gieo trồng lúa gạo hàng năm trên thế giới khoảng 150 triệu ha, sản lượng gạo trên 600 triệu tấn Trong đó Châu Á là nơi sản xuất và cũng là nơi tiêu thụ đến 90% sản lượng gạo trên thế giới Trong tương lai xu thế sử dụng lúa gạo để ăn sẽ còn tăng hơn vì đây là loại lương thực dễ bảo quản, dễ chế biến và cho năng lượng khá cao Tổng giám đốc FAO Jacques Diouf (2008) [26] phát biểu: đến năm 2050 sản lượng lương thực của thế giới phải tăng gấp đôi mới có thể đáp ứng nhu cầu lương thực khi dân số thế giới gia tăng từ 6 tỉ người lên 9 tỉ người
Hiện nay trên thế giới có trên một trăm nước trồng lúa ở hầu hết các châu lục (IRRI, 1996) [51] Vì lúa gạo là cây lượng thực chính góp phần vào đảm bảo an ninh lương thực trên toàn thế giới Theo FAO, năm 2008 [58] cả thế giới sản xuất được 651,7 triệu tấn Nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới là Thái Lan (hàng năm xuất khẩu từ 7- 8 triệu tấn), thứ hai là Việt Nam (hàng năm xuất khẩu khoảng 4 - 5 triệu tấn), còn lại là các nước Mỹ, Pakistan, Ấn Độ hàng năm xuất khẩu ước khoảng 4 triệu tấn
Việt Nam có nghề truyền thống trồng lúa nước từ lâu đời, mặc dù diện tích đất trồng lúa không lớn nhưng nước ta không những sản xuất lúa đảm bảo an ninh lương thực quốc gia mà còn vươn lên thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới Tuy nhiên, chất lượng gạo Việt Nam còn thấp nên giá gạo xuất khẩu thấp hơn so với giá gạo của Thái Lan Nguyên nhân do trình độ sản xuất của nước ta chưa cao, trước đây chúng ta mới chỉ chú ý nhiều đến các biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất mà chưa chú ý nhiều đến vấn đề chất lượng
Do yêu cầu về điều kiện sinh thái, đặc biệt về nhiệt độ, Loài O sativa
gồm 2 loài phụ: Loài phụ Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt
Trang 15Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
đới, có thân cao, dễ đổ, đẻ nhánh nhiều, lá cong và ít xanh, kháng được nhiều sâu bệnh nhiệt đới, hạt gạo dài hoặc trung bình năng suất kém hơn lúa Japonica; loài Japonica thường được trồng ở những vùng ôn đới hoặc những
tốt, lá xanh đậm, thẳng đứng, đẻ nhánh ít, hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình, chất lượng cơm rất ngon và mềm dẻo vì ít chất tinh bột.[28] Lúa Japonica được trồng nhiều ở các nước vùng Đông Bắc Á, đặc biệt là ở Nhật Bản Điều đó chứng tỏ nguồn gen lúa Japonica của Nhật là nguồn gen tốt làm vật liệu khởi đầu cho công tác nghiên cứu, chọn tạo giống lúa mới
Để nâng cao chất lượng lúa gạo Việt Nam đồng thời có thể khai thác tốt tiềm năng đất đai, khí hậu của vùng trung du, miền núi phía Bắc (vùng có mùa đông lạnh khá dài) ngoài tác động các biện pháp kỹ thuật thâm canh như bón phân, tưới nước, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý thì việc nghiên cứu sử dụng giống lúa có chất lượng cao phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng là cần thiết
Xuất phát từ thực tế đó tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh
trưởng, phát triển, năng suất, phẩm chất của một số dòng, giống lúa nhập nội từ Nhật Bản tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” Thí nghiệm
nhằm góp phần đánh giá và chọn ra được giống lúa mang nhiều đặc tính tốt của lúa Japonica có chất lượng cao, phù hợp với vùng để bổ sung vào cơ cấu giống lúa của nước ta đặc biệt là của các tỉnh miền núi phía Bắc - nơi có mùa đông lạnh
2 Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, năng suất, chất lượng của một số dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm
3 Yêu cầu của đề tài
Đánh giá khả năng của sinh trưởng, năng suất, và chất lượng của các dòng, giống lúa thí nghiệm
Trang 16Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3
Chương I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở khoa học
Ngày nay, quan niệm “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” đã
không còn phù hợp nữa Nếu xếp giống vào hệ thống các khâu kỹ thuật canh tác thì giống tốt phải được xếp vào vị trí trung tâm Trong những năm gần đây, sản lượng lương thực ở một số nước tăng lên khá nhanh, chủ yếu nhờ áp dụng trên quy mô lớn các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp thích hợp mà chủ yếu là cải tiến giống Vì giống lúa là một trong những điều kiện quyết định đến năng suất và phẩm chất của sản phẩm thu hoạch
Nhập nội giống cây trồng có vai trò rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống Nhập nội giống không những làm cho tập đoàn giống ngày càng phong phú mà còn tăng thêm nguồn gen quý để phục vụ trong công tác lai tạo, gây đột biến, từ đó tạo nguồn vật liệu khởi đầu tốt cho chọn giống Vì vậy Đảng và Chính phủ ta rất quan tâm đến vấn đề nhập nội giống Các giống lúa nhập nội như: IRI 352, Q5, Khang Dân 18, Bắc Thơm 7, Nhị Ưu 63, Nhị Ưu 838, Bác Ưu 903… đều là những giống lúa thuần, lúa lai cao sản được lựa chọn cho sản xuất đại trà ở hầu hết các địa phương (Nguyễn Văn Hoan, 2006)[21]
Giống lúa mới được coi là tốt thì phải có độ thuần cao và cần thoả mãn một số yêu cầu sau:
- Sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện khí hậu, đất đai và điều kiện canh tác tại địa phương
- Cho năng suất cao, ổn định qua các năm trong giới hạn biến động của thời tiết
Trang 17Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
- Có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận và sâu bệnh
- Có chất lượng đáp ứng yêu cầu sử dụng
Muốn phát huy hết tiềm năng năng suất của một giống tốt đó phải sử dụng chúng hợp lý, phù hợp với đất đai, điều kiện khí hậu và kinh tế xã hội của vùng đó
Trong sản xuất, lưu thông và tiêu thụ lúa gạo thì chất lượng gạo quyết định phần lớn giá cả trên thị trường Theo IRRI (1996) [13] thì những yếu tố quyết định chất lượng gạo bao gồm:
- Diện mạo chung: Các yếu tố cấu thành diện mạo của hạt gồm kích thước và hình dạng hạt, độ đồng đều, độ bóng, độ bạc bụng, màu sắc hạt, tỷ lệ hạt bị hư, bị gãy được đánh giá chủ quan bằng mắt thường
- Đặc điểm của hạt gạo: Loại hình của hạt được dựa trên 3 tiêu chuẩn là: Dài, rộng và khối lượng Mỗi giống có thể căn cứ 3 tiêu chuẩn này để xếp loại Kích thước và hình dạng hạt là tiêu chuẩn chất lượng đầu tiên mà những nhà chọn lọc giống quan tâm trong phát triển giống mới Sự chọn lọc giống mang tính di truyền cao nhằm loại trừ những đặc tính không mong muốn của hạt
- Nội nhũ, độ bóng và độ bạc bụng: Độ bạc bụng là đặc điểm không mong muốn, nó làm giảm năng suất xay trà bởi những hạt bạc bụng thường yếu và dễ vỡ Độ bạc bụng gạo ở nước ta thường phụ thuộc vào một số yếu tố như: Thu hoạch ở độ ẩm quá cao, chín không đều trên cùng bông lúa, nhiệt độ cao trong lúc lúa chín và một phần là do những yếu tố di truyền của giống
- Màu sắc: Màu sắc được sử dụng như là một tiêu chuẩn chất lượng gạo ở Mỹ Gạo sẽ mất tính hấp dẫn khi thấy những hạt màu xám hoặc đỏ làm màu sắc hoặc diện mạo chung của gạo thay đổi
- Chất lượng xay trà: Đây là tiêu chuẩn quan trọng của gạo, giá trị của năng suất xay trà là tỷ lệ gạo nguyên, gạo gãy và tấm; trong đó tỷ lệ gạo gãy và tấm chiếm khoảng 30 - 50% khối lượng toàn bộ hạt
Trang 18Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
- Chế biến: Những đặc điểm về xay trà và nấu ăn có tính quyết định hầu hết giá trị kinh tế của gạt gạo Chất lượng cơm ngon liên quan đến mùi thơm, độ dẻo, vị ngọt, độ sáng của cơm Đó chính là tiêu chuẩn cho sự đánh giá phẩm chất hạt gạo
* Hệ thống chỉ tiêu đánh giá về chất lượng gạo của Thế Giới và Việt Nam (Bộ Nông nghiệp & PTNT, 2000) [3] đề cập đến 4 loại chất lượng:
- Chất lượng xay xát: Là tỷ lệ gạo lật và gạo sát tính theo % khối lượng thóc; Tỷ lệ gạo nguyên tính theo % khối lượng của gạo sát
- Chất lượng thương trường: Được xem xét các chỉ tiêu như hình dáng, độ bóng và độ trong của hạt
- Chất lượng nấu nướng: Một trong những chỉ tiêu quan trọng của chất lượng nấu nướng là độ hoá hồ của tinh bột gạo Ngoài hàm lượng amyloza là chỉ tiêu xác định chất lượng nấu nướng và chất lượng công nghệ của hạt Các giống có hàm lượng amyloza thấp = 20 %, trung bình từ 20 - 25 % , và ≥ 25 % là hàm lượng amyloza cao
- Chất lượng dinh dưỡng của lúa gạo:
Hàm lượng protein là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng dinh dưỡng của lúa gạo, tỷ lệ protein trong hạt gạo biến đổi từ 7% - 10% tuỳ thuộc vào giống và điều kiện gieo cấy
Lúa Japonica đã thích ứng với vùng ôn đới hoặc những vùng có độ cao trên 1000 mét, có khả năng chịu lạnh tốt, thấp cây, có khả năng chống đổ, góc lá đứng, hạt gạo thơm, tròn, ngắn, dẻo khi nấu
Để nâng cao chất lượng lúa gạo Việt Nam nhằm đẩy mạnh giá trị xuất khẩu và đáp ứng nhu cầu, thị hiếu của một số thị trường khó tính trên thế giới, đồng thời có thể khai thác triệt để tiềm năng đất đai, khí hậu của vùng Trung du miền núi phía Bắc (vùng có mùa đông lạnh khá dài), đề tài là cơ sở ban đầu để có thể tìm ra một kiểu gen tốt, một kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong những phạm vi nhất định của ngoại cảnh Vì vậy, trước tiên cần phải
Trang 19Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
nghiên cứu, đánh giá toàn diện rồi kết hợp các đặc tính riêng để tìm ra các dòng, giống lúa tốt
1.2 Tình hình sản xuât, tiêu thụ và nghiên cứu lúa trên thế giới
1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới
Cây lúa là một loại cây ngũ cốc có lịch sử lâu đời, trải qua một quá trình biến đổi và chọn lọc từ cây lúa dại thành cây lúa ngày nay Cây lúa có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, do khả năng thích nghi rộng nên cây lúa được trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau trên thế giới Hiện nay có trên 100 nước trồng lúa ở hầu hết các châu lục, với tổng diện tích là 156,95 triệu ha Tuy nhiên, sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nước châu Á nơi chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản lượng (FAOSTAT, 2008) [58] Trong đó Ấn Độ là nước có diện tích thu hoạch lúa lớn nhất (khoảng 43 triệu ha), tiếp đến là Trung Quốc (khoảng 29 triệu ha) (Ghosh, R.L, 1998) [47] Biến động về diện tích, năng suất và sản lượng lúa trên toàn Thế giới giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2007 thể hiện qua Bảng 1.1
Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn Thế giới giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2007
Trang 20Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
Nguồn: FAOSTAT, 2008 [58]
Qua Bảng 1.1 ta thấy về diện tích canh tác lúa có xu hướng tăng Song tăng mạnh nhất là vào các thập kỷ 60, 70 của thế kỷ XX sau đó tăng chậm dần và có xu hướng ổn định vào những năm đầu của thế kỷ XXI Về năng suất lúa trên đơn vị diện tích cũng có chiều hướng tương tự Trong 4 thập kỷ cuối của thế kỷ XX năng suất lúa tăng gấp 2 lần từ: 18,7 tạ/ha năm 1961 lên 38,9 tạ/ha năm 2000, sau đó năng suất lúa vẫn tăng nhưng tốc độ tăng chậm dần Điều
này cho thấy “cuộc cách mạng xanh” từ giữa thập niên 60 đã ảnh hưởng tích
cực đến sản lượng lúa của thế giới nói chung và của châu Á nói riêng Những tiến bộ kỹ thuật mới, nhất là giống mới, kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng rộng rãi trong sản xuất, việc sử dụng phân hoá học và thuốc trừ sâu, bệnh là rất phổ biến
Sang những năm đầu của thế kỷ XXI, người ta có xu hướng hạn chế sử dụng các chất hoá học tổng hợp trong thâm canh lúa, chú trọng chỉ tiêu chất lượng hơn là số lượng làm cho năng suất lúa có xu hướng chững lại hoặc tăng không đáng kể Tuy nhiên, ở những nước có nền khoa học kỹ thuật phát triển, năng suất lúa vẫn cao hơn hẳn Điều này được chứng minh qua số liệu thống kê của 10 nước có sản lượng lúa hàng đầu trên thế giới (FAOSTAT, 2008) [58]
Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước có sản lượng lúa hàng đầu Thế giới năm 2007
Trang 21Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
8
Nguồn: FAO STAT, 2008 [58]
Theo số liệu của Bảng 1.2 thì trong 10 nước trồng lúa có sản lượng trên 10 triệu tấn/ năm có 9 nước nằm ở châu Á, chỉ có một đại diện của châu lục khác đó là Braxin (Nam Mỹ) Riêng 8 nước: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Inđônêxia, Banglađét, Việt Nam, Myanma, Nhật Bản chiếm 85% sản lượng lúa của thế giới Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nước có năng suất cao hơn hẳn đạt 63,41 tạ/ha (Trung Quốc) và 65,37 tạ/ha (Nhật Bản) Điều đó có thể lý giải vì Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực phát triển lúa lai và người dân nước này có tinh thần lao động cần cù, có trình độ thâm canh cao Còn Nhật Bản là nước có trình độ khoa học kỹ thuật cao, đầu tư lớn (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [17] Việt Nam là nước có năng suất lúa cao đứng hàng thứ 3 trong 10 nước trồng lúa chính, đạt 48,68 tạ/ha Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 26,91 tạ/ha, vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất lượng cao (Bùi Huy Đáp, 1999) [8]
Là một nước có dân số đông nhất thế giới (trên 1,3 tỷ người), trong vài thập niên gần đây Trung Quốc có nhiều thành tựu trong cải tiến giống lúa trong đó đặc biệt quan tâm đến sử dụng ưu thế lai ở lúa do đó năng suất bình quân đạt 63,41 tạ/ha, sản lượng năm 2007 đạt 187,04 triệu tấn cao nhất thế giới (FAO, 2008) [58] Tuy nhiên sản lượng lúa còn thấp, thấp hơn so với những năm 90 của thế kỷ XX, nguyên nhân do diện tích sản xuất lúa ngày càng bị thu hẹp bởi sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế và vấn đề đô thị hoá (Beachel và CS, 1972) [44] Bên cạnh đó nguồn nước ngọt không đủ và phân bố không đều (Tạp chí Cộng sản, 3/2008) [23] còn là trở ngại lớn trong việc
Trang 22Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
nâng cao năng suất và sản lượng lúa của Trung Quốc Để bình ổn thị trường lương thực trong năm 2007 vừa qua Trung Quốc cho biết, sản lượng ngũ cốc nước này năm nay vượt mức 500 triệu tấn và là năm thứ tư liên tiếp sản lượng ngũ cốc tăng (Phương Bình, 2007) [22] Tuy nhiên, lượng gạo trong nước của Trung Quốc vẫn không đủ cầu
Đối với Trung Quốc, trong các loại cây lương thực gồm lúa, tiểu mạch, ngô, đậu và khoai thì cây lúa nước là loại cây lương thực chủ yếu nhất, sản lượng chiếm khoảng 40% tổng sản lượng lương thực trong cả nước Diện tích trồng lúa nước chủ yếu ở các vùng lưu vực sông Trường Giang, vùng Hoa Nam và vùng cao nguyên Vân Quý Trong những năm qua, Trung Quốc đã tích cực điều chỉnh cơ cấu nông nghiệp và nông thôn mang tính chiến lược Diện tích giống lúa ngắn ngày chất lượng cao tăng 70% Từ tháng 9 năm 2003 tới nay, giá gạo liên tục tăng ở đất nước này Để giảm áp lực về thiếu lương thực, Trung Quốc đang có chính sách khuyến khích thúc đẩy nông dân tích cực sản xuất mở rộng diện tích trồng lúa và gia tăng sản lượng Quốc Vụ Viện đã quyết định giao cho Tài chính Trung ương hỗ trợ cung cấp giống lúa ngắn ngày chất lượng cao cho 7 tỉnh Hồ Nam, Hồ Bắc, Giang Tây, An Huy, Hắc Long Giang, Cát Lâm và Liêu Ninh với trị giá 450 triệu nhân dân tệ nhằm giúp nông dân có giống tốt để sản xuất Tiếp theo Trung Quốc đang có dự kiến mở rộng phạm vi và qui mô thí điểm hỗ trợ lai tạo giống tốt và khởi động chương trình lương thực chất lượng cao
Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn thứ hai sau Trung Quốc Trong niên vụ 2002 - 2003 sản lượng gạo là 72,66 triệu tấn, giảm 20,42 triệu tấn so với năm 2001 - 2002 tương đương 21,94% Một trong những lý do của sự giảm sụt sản lượng là do thời tiết xấu như hạn hán, lũ lụt, sâu bệnh ở nhiều vùng Tuy nhiên, đến năm 2006 - 2007, Ấn Độ được mùa và sản lượng gạo của Ấn
Trang 23Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
10
Độ đã đạt 141,13 triệu tấn, tăng 68,47 triệu tấn, gần gấp đôi sản lượng so với năm 2002 - 2003 (FAO, 2008) [58]
Thái Lan là nơi có đất đai màu mỡ, diện tích canh tác lớn (chiếm khoảng 40% diện tích tự nhiên), điều kiện thời tiết thuận lợi, mưa thuận gió hoà thích hợp cho phát triển cây lúa nước (Tạp chí Cộng sản, 2008) [23] Vì vậy, cây lúa là cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của Thái Lan với diện tích 10,36 triệu ha, năng suất bình quân 26,91 tạ/ha, sản lượng 27,87 triệu tấn (năm 2007) và là nước xuất khẩu gạo đứng đầu thế giới, chiếm hơn 30 % thị phần của thị trường thế giới FAO, 2008) [58]
Theo dự báo của các nhà khoa học thì sản lượng lúa sẽ tăng chậm và có xu hướng chững lại vì diện tích trồng lúa ngày càng thu hẹp do tốc độ đô thị hoá gia tăng (Beachel và CS 1972) [44] Mặt khác, giá lúa tăng chậm trong khi đó giá vật tư đầu vào tăng cao không khuyến khích nông dân trồng lúa, hệ số sử dụng ruộng đất khó có thể tăng cao hơn nữa (ví dụ ở Việt Nam nhiều nơi đã trồng tới 3 vụ lúa/năm), nông dân chuyển diện tích trồng lúa sang trồng các cây khác và nuôi trồng thuỷ sản có hiệu quả kinh tế cao hơn hoặc chuyển sang trồng các giống lúa có chất lượng cao mặc dù năng suất thấp hơn
Theo Bộ Nông nghiệp & PTNT (2008) [6], thị trường xuất nhập khẩu gạo trên Thế giới trong thời gian gần đây như sau:
- Xuất khẩu: Giai đoạn 1995-2004, lượng gạo xuất khẩu trên Thế giới hàng năm khoảng 23- 25 triệu tấn/năm (chiếm trên 6% tổng sản lượng gạo), bình quân tăng 3%/năm Năm 2007, xuất khẩu gạo đạt mức 30,2 triệu tấn (tăng 3,4% so với năm 2006) Châu Á chiếm 77% lượng gạo xuất khẩu của Thế giới Có trên 20 nước tham gia xuất khẩu gạo Bảy nước xuất khẩu gạo chủ lực gồm: Thái Lan, Việt Nam, Mỹ, Ấn Độ, Pakistan, Myanma, Trung Quốc chiếm 85% tổng khối lượng gạo xuất khẩu trên toàn Thế giới
Trang 24Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11
- Nhập khẩu: Hiện nay có khoảng 80 nước và vùng lãnh thổ nhập khẩu gạo, trong đó chủ yếu là các nước thuộc châu Á như: Philippines, Indonesia, Banglades; khu vực châu Phi, Trung Đông và một số các nước thuộc khu vực Trung Mỹ lượng gạo nhập khẩu khá lớn
- Giá gạo thị trường Thế giới: giai đoạn 1995-2000 diễn biến trong khoảng 220-250 Đô la Mỹ/tấn (loại 25% tấm); giai đoạn 2001-2005 giá gạo thế giới xuống thấp dao động trong khoảng 160-200 Đô la Mỹ/tấn Từ 2006 trở lại đây giá gạo liên tục tăng, TS Võ Hùng Dũng đã nêu trong cuộc hội
thảo về "Triển vọng thị trường ngành nông nghiệp Việt Nam 2009": nguyên
nhân chính làm cho giá gạo tăng vọt là nguồn cung gạo từ các quốc gia đang trên đà công hiệp hoá như Ấn Độ giảm sút Tại các quốc gia này một phần đáng kể diện tích trồng lúa đã chuyển mục đích sử dụng Thành quả của cuộc "Cách mạng xanh" ở Ấn Độ của thập niên 60 thế kỷ 20 đã làm cho sản lượng lúa gạo tăng vọt trong nhiều năm, làm cho nhiều quốc gia lơ là trong chính sách với ngành lúa gạo Việc giá lúa gạo suy giảm liên tục cũng làm cho những người nông dân trồng lúa không quan tâm đến việc gia tăng năng suất Bên cạnh đó, việc giảm thêm nguồn cung cũng là một nguyên nhân đẩy giá gạo tăng cao, vào lúc người ta thấy lúa gạo dự trữ, sản lượng sản xuất đang giảm sút, một số quốc gia trên thế giới đã phản ứng một cách quá đáng hoặc nỗ lực tìm kiếm nguồn cung để nhập khẩu cho quốc gia, như Philippin Nhiều quốc gia khác lại lo lắng an ninh lương thực nên đã cấm xuất khẩu gạo (như Ấn Độ) chính những yếu tố này đã làm gia tăng thêm cơn hoảng loạn đẩy giá tăng vọt có lúc hơn 1.000 Đô la Mỹ/ tấn [41]
Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới đến năm 2020 (Bộ Nông nghiệp & PTNT, 2008) [6]
Trang 25Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
12
- Trong 10 năm tới, sản xuất lúa gạo Trên thế giới tăng chậm do hạn chế việc mở rộng diện tích gieo cấy, một số nước có diện tích lúa lớn có xu hướng giảm và năng suất lúa kém ổn định khi phải chịu ảnh hưởng của thiên tai dịch bệnh
+ Diện tích sản xuất lúa: Trong 10 năm tới, dự báo diện tích trồng lúa sẽ không tăng nhiều và ở mức khoảng 151,5 triệu ha Hầu hết các nước châu Á đều không có hoặc có rất ít khả năng mở rộng diện tích đất trồng lúa Một số nước như Thái Lan, Inđônesia, Tiểu vùng Saharan của châu Phi có thể mở rộng một phần diện tích trồng lúa nhưng cũng chỉ bù vào phần diện tích đất lúa sẽ bị thu hẹp của các nước có diện tích lớn như Trung Quốc, Ấn Độ do thiếu nguồn nước và nhu cầu sử dụng đất cho các mục đích khác Mặt khác, theo dự báo biến đổi khí hậu và nguy cơ mực nước biển dâng cao sẽ dẫn đến một phần diện tích đất nông nghiệp vùng ven biển, chủ yếu là đất trồng lúa sẽ bị ngập hoặc nhiễm mặn
+ Về sản lượng gạo: Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, sản lượng gạo toàn cầu năm 2008 đạt 420,8 triệu tấn Dự báo trong 10 năm tới nếu không có những đột biến về thiên tai và sâu bệnh hại trên quy mô lớn, sản lượng gạo tăng bình quân khoảng 0,6%/năm, đạt mức khoảng 440,2 triệu tấn vào năm 2017 Yếu tố để tăng sản lượng gạo trong 10 năm tới chủ yếu là tăng năng suất dựa trên cơ sở phát triển thủy lợi, áp dụng giống tốt và cải tiến kỹ thuật canh tác lúa Tuy nhiên, việc thâm canh tăng năng suất lúa phụ thuộc nhiều vào nỗ lực của Chính phủ các nước trong việc đầu tư phát triển thủy lợi, sản xuất và cung ứng đủ nguồn phân bón, vật tư sản xuất khác
- Tiêu dùng gạo trên thế giới tiếp tục tăng do tăng dân số, đặc biệt ở châu Á, châu Phi là khu vực sử dụng nhiều lúa gạo, khu vực Tây bán cầu và Trung Đông tăng mức tiêu thụ gạo trên đầu người
Trang 26Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13
+ Bộ Nông nghiệp Mỹ đánh giá: nhu cầu gạo năm 2008 là 424,5 triệu tấn, tăng 1% so với năm trước và so với nguồn cung thiếu hụt khoảng 4 triệu tấn, do đó giá gạo trên thế giới sẽ tiếp tục tăng và đứng ở mức cao trong thời gian dài Trong 10 năm tới dự báo mức tiêu dùng gạo Thế giới tăng bình quân 0,6%/năm và dự kiến tổng mức tiêu dùng gạo khoảng 441,2 triệu tấn năm 2017, trong đó: Gạo dùng làm lương thực khoảng 406,8 triệu tấn (92,2%), gạo dữ trữ có xu hướng giảm chỉ còn khoảng 72,7 triệu tấn năm 2017 và giảm 4,5 triệu tấn so với hiện nay
+ Trong giai đoạn 2007 - 2017, tiêu dùng gạo thế giới tăng phần lớn là do nhu cầu nhập khẩu tăng ở Ấn Độ, Indonesia, Bangladesh, Philippines và tiểu vùng Sahara của châu Phi (chiếm khoảng 2/3 mức tăng cầu toàn thế giới), một số nước Tây bán cầu tăng lượng gạo nhập khẩu như: Braxin, Cuba
- Nhiều quốc gia xuất khẩu gạo lớn giảm lượng gạo xuất khẩu, trong khi nhu cầu nhập khẩu gạo tăng, nguồn cung thị trường gạo sẽ thiếu hụt so với cầu, giá gạo trên thị trường Thế giới giữ ở mức cao Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, thương mại gạo toàn cầu năm 2008 là 29,38 triệu tấn, giảm 1,3 triệu tấn so với năm 2007 Dự báo lượng gạo thương mại trên Thế giới trong thập kỷ tới sẽ tăng bình quân 2,4%/ năm và sẽ đạt mức 35 triệu tấn vào năm 2017 Tuy nhiên, trước nguy cơ khủng hoảng lương thực toàn cầu, để đảm bảo an ninh lương thực trong nước, một số nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Mỹ giảm lượng gạo xuất khẩu, trong khi nhiều nước tăng lượng nhập khẩu Do thiếu hụt nguồn cung sẽ làm cho giá gạo thế giới duy trì giữ ở mức cao trong trung và dài hạn
Phát biểu với các nhà lãnh đạo Thế giới tại Hội nghị thượng đỉnh lương thực ở Rome, Tổng thư ký Liên hợp quốc Ban Ki-moon, 2008 cho rằng:
Trang 27Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
14
lương thực của thế giới cần phải tăng thêm 50% vào năm 2030 mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng lương thực do dân số gia tăng [2]
1.2.2 Tình hình nghiên cứu giống lúa trên thế giới
Trên thế giới người ta quan tâm đến việc bảo tồn nguồn gen nói chung, và nguồn gen cây lúa nói riêng Ngay từ những năm 1924 Viện nghiên cứu cây trồng Liên Xô (cũ) đã được thành lập, nhiệm vụ chính là thu nhập và đánh giá bảo tồn nguồn gen cây trồng Tổ chức Lương thực và nông nghiệp Thế giới (FAO) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu và đề ra phương hướng thúc đẩy việc xây dựng ngân hàng gen phục vụ cho việc giữ gìn tài nguyên thiên nhiên nhằm phục vụ lợi ích lâu dài của nhân loại Trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới đã hình thành nhiều tổ chức quốc tế, đảm nhận việc thu thập tập đoàn giống trên thế giới đồng thời cung cấp nguồn gen để cải tạo giống lúa trồng (Trần Đình Long và Likhopkinq, 1992) [27]
Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế với tên tiếng Anh là International Rice Research Institute (IRRI) ở Los Banos, Philippines đã bắt đầu chương trình thu thập, bảo tồn và đánh giá các giống cổ truyền và các cây lúa dại từ năm 1962 Từ khi thành lập IRRI đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa, năm 1977 chính thức khai trương ngân hàng gen, tại đây đã thu thập tập đoàn cây lúa từ 110 quốc gia trên Thế giới trong bộ sưu tập có hơn 80 nghìn mẫu,
trong đó các giống lúa trồng ở châu Á (O sativa) chiếm đến 95% (Gomez và
Dedatta,1995) [48] Khoảng 90.000 giống lúa trồng trên khắp thế giới đã được tồn trữ ở IRRI và cùng một số lượng giống lúa này được IRRI gửi bảo quản ở Phòng Khảo nghiệm tồn trữ hạt giống quốc gia Mỹ (US National Seed Storage Laboratory) tại Fort Collins thuộc Bộ Nông nghiệp Mỹ, Colorado - Mỹ và ở Viện Quốc gia Tài nguyên Nông sinh (National Institute of Agrobiological Resources) ở Nhật Bản Nhưng sự bảo quản tại các phòng lạnh hiện nay có thể
Trang 28Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
15
làm ngăn trở sự tiến hóa của các giống lúa này với môi trường Vì vậy, bảo quản các giống lúa ngoài ruộng rất cần thiết nhưng tốn kém
Trong hơn 40 mươi năm tồn tại và phát triển IRRI đã lai tạo, chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt phổ biến khắp thế giới, tiêu biểu như các dòng IR, Jasmin IR8 mở đầu cho cuộc cách mạng xanh ở các nước Nam Á và Đông Nam Á Tiếp theo là sự ra đời của các giống lúa, mà sự ra đời của các giống này đã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất, phẩm chất lúa như: IR5, IR6, IR20, IR22, IR26, IR36, Những năm 80 (thế kỷ XX) giống IR8 được trồng phổ
biến ở Việt Nam đã đưa năng suất lúa tăng cao đáng kể Cuộc “cách mạng
xanh” từ giữa thập niên 60 (thế kỷ XX) đã có ảnh hưởng tích cực đến sản
lượng lúa của châu Á Nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được tạo ra để nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo Các nhà nghiên cứu của viện lúa Quốc tế đã nhận thức rằng các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, tiềm năng năng suất cao cũng chỉ có thể giải quyết vấn đề lương thực trong phạm vi hạn chế Hiện nay Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các giống lúa cao sản (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ha/vụ, đồng thời phát huy kết quả chọn tạo 2 giống là IR64 và Jasmin là giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới Trên cơ sở một số giống lúa chất lượng cao Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu, chọn tạo các giống lúa có hàm lượng Vitamin và Protein cao, có mùi thơm, cơm dẻo ) vừa để giải quyết vấn đề an ninh lương thực, vừa đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng (Cada, E.C và P.B Escuro (1997) [45]
IRRI đã có quan hệ chính thức với Việt Nam từ năm 1975 trong chương trình thí nghiệm giống quốc tế trước đây và hiện nay là chương trình đánh giá nguồn gen cây lúa Trong quá trình hợp tác, Việt Nam đã nhập được 279 tập đoàn lúa gồm hàng ngàn mẫu giống, mang nhiều đặc điểm sinh học
Trang 29Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16
tốt, chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nhiệt độ, nhiễm mặn, hạn hán, úng lụt vv (Shen, J.H, 2000) [55]
Các nhà khoa học Ấn Độ và Nhật Bản là những người đầu tiên đề xuất mở rộng sản xuất lúa lai thương phẩm (Carnahan H.L., Erickson J.R., Tseng S.T., Rutger J.N., 1972) [46] Tại viện nghiên cứu lúa quốc tế - IRRI các nhà khoa học đã xây dựng chương trình nghiên cứu về lúa lai làm cơ sở cho phát triển sản xuất lúa lai thương phẩm Song tất cả họ đều chưa thành công vì chưa tìm ra phương pháp thích hợp để sản xuất hạt lai (Katyal J C, 1978) [53] Nhưng việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa không chỉ dừng lại ở đó, sự miệt mài của các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu lúa Quốc tế đã lai tạo chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt được gieo trồng phổ biến trên thế giới Các giống lúa IR5, IR6, IR8, IR30 và những giống lúa khác đã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất Các viện khác như IRAT, EAT, ICRISAT cũng đã chọn lọc ra nhiều những giống lúa tốt phục vụ sản xuất
Hiện nay người ta ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất lúa Trong lịch sử phát triển lúa lai, Trung Quốc là nước đầu tiên sử dụng thành công ưu thế này Năm 1974, các nhà khoa học Trung Quốc đã cho ra đời những tổ hợp lai có ưu thế lai cao, đồng thời xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai hệ "3 dòng" được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975 Năm 1996, Trung Quốc lại thành công với quy trình sản xuất lúa lai "2 dòng" và đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai 1 dòng và lúa lai siêu cao sản nhằm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của đất nước (Lin SC., 2001) [54] Cụ thể như sau: năm 1973 Shiming Song phát hiện ra được dòng bất dục mẫn cảm với ánh sáng ngày ngắn (PGMS) từ giống Nongken 58 Nhiều kết quả nghiên cứu khác về lúa lai hai dòng cũng đã được công bố Năm 1991 các nhà khoa học Nhật Bản đã áp dụng phương pháp gây đột biến nhân tạo để tạo ra dòng bất dục đực mẫn cảm
Trang 30Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
17
với nhiệt độ (Carnahan H.L., Erickson J.R., Tseng S.T., Rutger J.N., 1972) [46] Chương trình phát triển lúa lai giữa các loài phụ indica và japonica được bắt đầu từ năm 1987 nhờ sự phát hiện và sử dụng gen tương hợp rộng, mở ra tiềm năng về năng suất cao cho các giống lúa lai hai dòng (Gu M H., 1992) [49] Những tổ hợp giữa các loài phụ như: Chen 232/26 Zhazao; 3037/02428 và 6154S/vaylava đưa ra ở Trung Quốc nhưng không được sử dụng trong sản xuất đại trà, vì cây F1 quá to, bông quá lớn, số dảnh ít, dạng lá rộng Bởi thế, Yang Z và CS (1997) [56] đã đề xuất một lý thuyết chọn giống năng suất siêu cao thông qua việc kết hợp hình dạng lý tưởng và ưu thế lai thích hợp
Nhờ ưu thế hơn hẳn về năng suất nên diện tích lúa lai của Trung Quốc không ngừng được mở rộng Năm 1992 diện tích gieo trồng lúa lai của Trung Quốc là 15.000 ha với năng suất 9 - 10 tấn/ha, năng suất cao nhất đạt 17 tấn/ha (Ngô Thế Dân, 1994) [15] Năm 1997 đã có 640.000 ha, năng suất trung bình cao hơn lúa lai 3 dòng từ 5 - 15% (Yang và CS, 1997) [56] Đến năm 2001 diện tích lúa lai 2 dòng đạt 2,5 triệu ha Một số tổ hợp lai hai dòng điển hình có năng suất đạt hơn 10,5 tấn/ha ở điểm trình diễn và năng suất trung bình trên diện rộng là 9,1 tấn/ha Đã có những tổ hợp lúa lai 2 dòng đều mới đạt 12 - 14 tấn/ha trong ô thí nghiệm (Yuan L.P, 2002) [57] Hầu hết các tổ hợp lai hai dòng đều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với tổ hợp lai ba dòng (Ngô Thế Dân, 1994) [15] Gần đây hướng nghiên cứu phát triển lúa lai một dòng là muc tiêu cuối cùng và rất quan trọng của công tác chọn tạo lúa lai của Trung Quốc Ý tưởng của Yuan L P là cố định ưu thế lai và sản xuất lúa lai thuần đã trở thành đề tài lớn, quan trọng trong các chương trình quốc gia về phát triển khoa học và công nghệ cao
Trang 31Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
18
Như vậy xu thế phát triển tất yếu của lúa lai theo Yuan Long Ping đã khởi xướng là phát triển từ hệ thống ba dòng đến hệ thống hai dòng và sau đó là hệ lai một dòng hay cố định ưu thế lai ở F1 thành lúa lai thuần
Sự phát triển thành công của công nghệ sản xuất lúa lai ở Trung Quốc đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay có 17 nước trên thế giới nghiên cứu và sản xuất lúa lai đã đưa tổng diện tích lúa lai của thế giới lên tới khoảng 10% tổng diện tích trồng lúa và chiếm 20% tổng sản lượng lúa gạo toàn thế giới, song phát triển mạnh nhất vẫn là Việt Nam và Ấn Độ Lúa lai đã thực sự mở ra hướng phát triển mới để nâng cao năng suất, sản lượng lúa cho xã hội loài người
Ấn Độ là một nước đi đầu trong cuộc “cách mạng xanh” và thành công lớn trong việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nhất là giống mới vào sản xuất Trong công tác nghiên cứu giống lúa, Viện nghiên cứu giống lúa trung ương của Ấn Độ được thành lập vào năm 1946 tại Cuttuck bang Orisa là nơi tập trung nghiên cứu, lai tạo các giống lúa mới phục vụ sản xuất Ngoài ra tại các bang của Ấn Độ đều có các cơ sở nghiên cứu, trong đó các cơ sở quan trọng ở Madras heydrabat, Kerala, hoặc Viện Nghiên cứu cây trồng cạn Á nhiệt đới (ICRISAT) Nhờ vậy Ấn Độ là nước có nhiều giống lúa chất lượng cao nổi tiếng trên thế giới như: Basmati, Brimphun trong đó giống lúa Basmati có giá trị trên thị trường tới 850 Đô la Mỹ/tấn, trong khi giống gạo thơm Thái Lan nổi tiếng trên Thế giới cũng chỉ có giá trị 460 Đô la Mỹ /tấn (ICARD, 2003) [12]
Mặt khác, Ấn Độ cũng là nước nghiên cứu lúa lai khá sớm và đã đạt được một số thành công nhất định, một số tổ hợp lai tốt được sử dụng ở Ấn Độ như; IR58025A/IR9716, IR62829A/IR46, PMS8A/IR46, ORI 161, ORI 136, 2RI 158, 3RI 160, 3RI 086, PA- 103 Một trong những giống lúa chất
Trang 32Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
19
lượng cao do các nhà khoa học chọn tạo thành công được nhập về Việt Nam là giống BTE-1, giống này đã được Bộ Nông nghiệp & PTNT Việt Nam công nhận năm 2007
Thái Lan là nước xuất khẩu lúa gạo đứng đầu thế giới Với những ưu đãi của thiên nhiên Thái Lan có vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu, mặc dù năng suất và sản lượng lúa gạo của Thái Lan không cao song họ chú trọng đến việc chọn tạo giống có chất lượng gạo cao Các trung tâm nghiên cứu lúa của Thái Lan được thành lập ở nhiều tỉnh và các khu vực Các trung tâm này có nhiệm vụ tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo, nhân giống phục vụ cho nhu cầu sản xuất của người dân với mục tiêu phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu Các đặc điểm nổi bật của các giống lúa mà các nhà khoa học tập trung nghiên cứu và lai tạo đó là hạt gạo dài và trong, ít dập gãy khi xay sát, có hương thơm, coi trọng chất lượng hơn là năng suất, điều này cho chúng ta thấy rằng giá lúa gạo xuất khẩu của Thái Lan bao giờ cũng cao hơn của Việt Nam Một số giống lúa chất lượng cao nổi tiếng thế giới của Thái Lan là: Khaodomali, Jasmin (Hương nhài)
Đối với Nhật Bản, công tác giống lúa cũng được đặc biệt chú trọng về giống chất lượng cao vì người Nhật giàu có, nên nhu cầu đòi hỏi lúa gạo chất lượng cao Để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng, các Viện và các Trạm nghiên cứu giống lúa được thành lập ở hầu hết các tỉnh thành của Nhật Bản, trong đó có các trung tâm quan trọng nhất đặt ở Sendai, Niigata, Nagoya, Fukuoka, Kochi, Miyazaki, Sags, là những nơi diện tích trồng lúa lớn Trong công tác nghiên cứu giống lúa ở các Viện, các nhà khoa học Nhật Bản đã tập trung lai tạo và đưa vào sản xuất các giống lúa vừa có năng suất cao, chất lượng tốt như Koshihikari, Sasanisiki, Koenshu đặc biệt ở Nhật đã lai tạo được 2 giống lúa có mùi thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao như
Trang 33Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
20
giống: Miyazaki1 và Miyazaki2 Cho đến giờ các giống này vẫn giữ được vị trí hàng đầu về 2 chỉ tiêu quan trọng đó là hàm lượng Protein cao tới 13%, hàm lượng Lysin cũng rất cao (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [17] Ngoài ra, thành công trong công tác giống lúa của Nhật Bản còn được đánh dấu bởi giống Tongil đã tạo ra bước nhảy vọt về năng suất lúa
Các nước Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên, Đài Loan chủ yếu nghiên cứu và sử dụng giống lúa thuộc loại hình Japonica, hạt gạo tròn, cơm dẻo phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của người dân khu vực này Các giống lúa nổi tiếng của khu vực này là Tongil (Hàn Quốc), Tai chung 1, Tai chung 2, Gang chan gi, Đee-Geo-Wô-Gen (Đài Loan)… đặc biệt giống Đee-Geo-Wô-Gen là một vật liệu khởi đầu để tạo ra giống lúa IR8 nổi tiếng một thời (Hoang, C.H, 1999) [50]
Các chuyên gia nông nghiệp Đài Loan cho biết đã nghiên cứu phát triển thành công các giống lúa mới giàu dinh dưỡng Các giống này không phải là biến đổi gen sẵn có nhiều màu sắc khác nhau như đen, đỏ và vàng mà màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng dinh dưỡng như Beta-carotene và anthocyanins - một chất chống ôxy hoá Đây là kết quả nghiên cứu gần 9 năm thí nghiệm để kết luận đột biến trên cây lúa với việc sử dụng các tác nhân hoá học Như trên ta thấy, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người các nhà chọn giống không những chọn tạo ra được những giống lúa có năng suất cao mà còn chọn tạo ra những giống có chất lượng cao, hàm lượng dinh dưỡng lớn Đây cũng là một giải pháp để giảm áp lực cho y học Vì vậy, một số viện nghiên cứu
quốc tế đang tập trung vào giống lúa mới “gạo vàng 2” để chống lại nguy cơ bệnh mù do thiếu vitamin A đang tăng lên trên thế giới So với giống "gạo
vàng" phát triển vào năm 2000, “gạo vàng 2” này có hàm lượng
beta-carotene cao gấp 23 lần
Trang 34Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
21
Theo ông Jagadish Mittur - giám đốc Trung tâm nghiên cứu Monsanto ở Bangalore (Ấn Độ), bộ gen của giống lúa mới được ghép thêm gen của cây thủy tiên hoa vàng hoặc cây ngô Giống lúa đang được nghiên cứu và phát triển ở sáu nước châu Á, trong đó có Việt Nam Vì giống lúa mới là sản phẩm của công nghệ biến đổi gen, các nhà khoa học đang nghiên cứu để xác định độ an toàn thực phẩm và an toàn môi trường của giống lúa này, trước khi đưa
vào gieo trồng đại trà mang tính thương mại trong vòng 3-4 năm tới [31]
Ngoài châu Á, thì ở Mỹ, năm 1926, J.W Jones đã bắt đầu nêu vấn đề ưu thế lai của lúa khi khảo sát lúa ở Đài Loan Có 2 người tham gia vào đề xuất vấn đề sản xuất lúa lai thương phẩm là Stansent và Craiglules Trong thời gian gần đây các nhà khoa học Mỹ không chỉ quan tâm đến việc chọn lọc, lai tạo và đưa ra những giống lúa có năng suất cao, ưa thâm canh và ổn định, mà còn nghiên cứu tỷ lệ protein trong gạo, phù hợp với thị trường hiện nay
Ngoài ra, trên thế giới còn rất nhiều nhà khoa học đã và đang nghiên cứu các giống lúa nhằm mục đích đưa ra những giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, thâm canh
1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu lúa ở Việt Nam
1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa
Việt Nam là một trong những nước trồng lúa trọng điểm trên thế giới, người Việt Nam vẫn thường tự hào về nền văn minh lúa nước của đất nước mình Từ xa xưa cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của người dân Việt Nam (Bùi Huy Đáp, 1999) [8]
Xét về vị trí địa lí, nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lượng bức xạ mặt trời cao và đất đai phù hợp nên có thể trồng được nhiều vụ lúa trong năm và với nhiều giống lúa khác nhau Sản xuất lúa gắn liền với sự phát triển nông nghiệp, theo tài liệu khảo cổ học đáng tin cậy đã công bố thì cây lúa
Trang 35Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
22
được trồng phổ biến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở nước ta ở thời kỳ đồ đồng khoảng 4000 - 3000 năm trước Công nguyên (Đinh Thế Lộc, 2006) [10]
Gần nửa thế kỷ qua, nước ta phấn đấu đi lên giải quyết vấn đề lương thực theo hướng sản xuất đa dạng các loại ngũ cốc và cây ăn củ Những loại đất thích hợp cho trồng lúa như đất phù sa, đất glây, đất phèn, đất mặn thì dành cho trồng lúa (Nguyễn Thị Lẫm và CS, 2003) [20] Ngoài ra trong quá trình hình thành và phát triển nghề trồng lúa, nông dân Việt Nam đã có nhiều thành tựu trong việc xây dựng hệ thống đồng ruộng, xây dựng hệ thống cây trồng hợp lý nhằm phòng chống thiên tai, khai thác nguồn lợi tự nhiên, tăng sản lượng lúa, ví dụ như: thiết kế ruộng bậc thang Suốt từ Bắc đến Nam, đâu đâu cũng thấy người dân trồng lúa, song diện tích tập trung chủ yếu ở hai vùng châu thổ lớn đó là Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long Quá trình khai hoang phục hoá cùng với việc thâm canh tăng vụ đã đưa tổng diện tích lúa thu hoạch của nước ta từ 4,74 triệu ha năm 1961 lên 7,67 triệu ha năm 2000, sau đó giảm dần xuống còn 7,34 triệu ha vào năm 2003 (Nguyễn Thị Lẫm và CS, 2003) [20] và chỉ còn 7,20 triệu ha năm 2007
Cùng thời gian đó năng suất và sản lượng lúa cũng tăng lên rõ rệt nhờ vào công cuộc cải cách về giống lúa và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật về phân bón, tưới tiêu, phòng trừ sâu bệnh một cánh hợp lý, đồng bộ Tính từ năm 1961 đến năm 2005, năng suất lúa của nước ta đã tăng lên 2,8 lần, giai đoạn tăng cao nhất là từ thập kỷ 80 đến nay Có được như vậy là nhờ các tiến bộ mới trong thâm canh tăng năng suất lúa được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là việc chuyển đổi cơ chế quản lý đất đai, từ cơ chế hợp tác sang tư nhân hoá (Khoán 10), lấy hộ gia đình là đơn vị kinh tế tự chủ đã khuyến khích người dân đầu tư, thâm canh sản xuất lúa Sản lượng lúa của Việt Nam cũng vì thế mà tăng liên tục từ 9,0 triệu tấn năm 1961 lên 35,9 triệu tấn năm 2007 (Bảng 1.3) Từ một nước thiếu ăn, phải nhập khẩu gần 2 triệu tấn gạo/năm
Trang 36Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
23
trước đây, Việt Nam đã vươn lên giải quyết an ninh lương thực cho 86 triệu dân, ngoài ra còn xuất khẩu một lượng gạo lớn ra thị trường Thế giới Những năm gần đây, nước ta luôn đứng hàng thứ 2 trên thế giới (sau Thái Lan) về lượng gạo xuất khẩu (đạt 5,25 triệu tấn năm 2005) và sẽ ổn định xuất khẩu khoảng 4 - 5 triệu tấn trong những năm tiếp theo Đây là thành công lớn trong công tác chỉ đạo và phát triển sản xuất lúa của Việt Nam
Đảng ta luôn khẳng định tầm quan trọng của vấn đề nông nghiệp, nông dân và nông thôn Trong thực tiễn xây dựng, bảo vệ Tổ quốc cũng như quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước theo định hướng xã hội chủ nghĩa đều khẳng định tầm vóc chiến lược của vấn đề nông nghiệp, nông dân, nông thôn Chính vì vậy, Đảng ta luôn đặt nông nghiệp, nông dân, nông thôn ở vị trí chiến lược quan trọng
Công cuộc đổi mới do Đảng ta khởi xướng và lãnh đạo trong những năm qua cũng lấy nông nghiệp làm mặt trận hàng đầu và là khâu đột phá Cụ thể, Đại hội VI của Đảng (1986) đã đánh giá: những bước đi đầu tiên trong cải tiến cơ chế quản lý đã cho thấy sự xuất hiện sớm hơn của tư duy mới, cách làm mới trong lĩnh vực kinh tế, trong đó có Chỉ thị 100 (tháng 10-1981) của Ban Bí thư Trung ương Đảng về khoán sản phẩm trong nông nghiệp, về thay đổi cách chỉ đạo, tổ chức sản xuất, quản lý hợp tác xã nông nghiệp, đã đem lại niềm phấn khởi và khí thế mới ở nông thôn, giải phóng sức sản xuất cho hàng triệu nông dân
Trên cơ sở thắng lợi của cơ chế Khoán 100 (khoán đến nhóm và người lao động), ngày 5-4-1988, Bộ Chính trị ra Nghị quyết 10 về Đổi mới cơ chế quản lý kinh tế trong nông nghiệp, trong đó xác định rõ vai trò của kinh tế hộ, coi hộ gia đình xã viên hợp tác xã nông nghiệp là đơn vị kinh tế tự chủ, được giao quyền sử dụng ruộng đất
Trang 37Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
24
Tác dụng của cơ chế Khoán 10 cùng với những thành tựu về thuỷ lợi, cải tạo giống, thâm canh tăng năng suất ở đồng bằng Bắc Bộ và mở rộng diện tích đất canh tác ở đồng bằng sông Cửu Long đã đưa nền nông nghiệp Việt Nam sang trang sử mới Từ chỗ thiếu ăn triền miên, đến năm 1988 vẫn còn phải nhập khẩu hơn 450.000 tấn gạo, nhưng từ năm 1989, Việt Nam vừa bảo đảm nhu cầu lương thực trong nước, có dự trữ, vừa xuất khẩu gạo mỗi năm từ 1 đến 1,5 triệu tấn và tiến dần lên tới 4 đến 4,5 triệu tấn như hiện nay
Trên cơ sở nhìn lại hơn 20 năm đổi mới của đất nước và phân tích thực trạng nông nghiệp, nông dân, nông thôn từ năm 2000 đến nay, Hội nghị Trung ương 7 vừa qua đã tập trung trí tuệ, thảo luận sôi nổi, thẳng thắn, dân chủ và nhất trí thông qua Nghị quyết "Về nông nghiệp, nông dân, nông thôn" Và ngày 05/8/2008, Ban chấp hành Trung ương đã chính thức ban hành Nghị quyết số 26-NQ/TW về nông nghiệp, nông dân, nông thôn
Hiện nay lúa vẫn là cây lương thực quan trọng nhất ở nước ta, cây lúa cung cấp 85 - 87% tổng sản lượng lương thực trong nước
Trong những năm gần đây diện tích cấy lúa không tăng nhưng do năng suất cây lúa được cải thiện đáng kể mà sản lượng lúa không ngừng tăng lên từ 24,9 triệu tấn thóc năm 1995 đến năm 2007 đã đạt 35,9 triệu tấn
Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2007
Trang 38Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
25
Ngoài ra nếu so sánh với các nước trồng lúa tiên tiến như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan thì năng suất lúa của Việt Nam vẫn còn kém xa (Ito, H và Hayasi, 2000) [52] Tuy vậy, nhưng sản lương thực của nước ta không ngừng tăng trong những năm qua Nhưng để đối phó với diễn bến bất thường của thời tiết, sự gia tăng dân số và sự giảm dần diện tích gieo cấy do chuyển đổi mục đích sử dụng mà vẫn đảm bảo an ninh lương thực và giữ
Trang 39Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
26
vững vị thế là một trong những nước xuất khẩu lúa gạo hàng đầu thế giới thì điều kiện cần thiết là phải tiếp tục đầu tư thâm canh tăng vụ, lai tạo và nhập khẩu các giống mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, chống chịu tốt với sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất lợi
Nhằm tìm ra giải pháp an ninh lương thực quốc gia trong tương lai, ngày 21/8/2008, Cục Trồng Trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã
tổ chức hội thảo “Chiến lược an ninh lương thực quốc gia đến năm 2020 và
tầm nhìn 2030” tại Thành phố Hồ Chí Minh Trong cuộc hội thảo, GS.TS Võ
Tòng Xuân kiến nghị Ban soạn thảo đề án chiến lược an ninh lương thực quốc gia khẩn trương rà soát, xây dựng quy hoạch tổng quan về sản xuất lúa trên phạm vi toàn quốc và theo từng vùng để trình Quốc hội phê duyệt và cần có pháp lệnh quy hoạch đất đai để ổn định diện tích đất trồng lúa và một số cây trồng khác; đồng thời thiết lập hệ thống thông tin an ninh lương thực nhằm nắm chính xác tình hình sản xuất, thu hoạch, sản lượng lúa để chủ động lượng
lúa gạo dự trữ và xuất khẩu [41]
Trong sản xuất trước đây chúng ta mới chỉ chú trọng về số lượng nhằm nhanh chóng giải quyết sự thiếu hụt về lương thực Tuy nhiên, khi chúng ta cơ bản đã giải quyết vấn đề an ninh lương thực và có dư thừa xuất khẩu với số lượng lớn trong 19 năm liên tục (tính đến năm 2008) Trong năm 2008, Việt Nam đã ký hợp đồng xuất khẩu 5,1 triệu tấn gạo, đã giao 4,65 triệu tấn, đạt kim ngạch xuất khẩu 2,9 tỷ Đô la Mỹ, gấp hơn hai lần so với năm 2007 (1,4 tỷ USD) Giá gạo xuất khẩu của Việt Nam trong năm 2008 cũng đạt mức cao,
bình quân là 550 Đô la Mỹ/tấn, gần gấp đôi so với năm 2007 [42] Tổ chức
Nông Lương của Liên hợp quốc (FAO) dự báo trong năm 2009, Việt Nam có thể xuất khẩu khoảng 5 triệu tấn gạo
Theo phân tích mới đây của FAO, khủng hoảng tài chính toàn cầu đã buộc các nước phải tăng cường dự trữ lương thực để phòng tránh rủi ro và
Trang 40Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
27
điều đó sẽ ảnh hưởng tích cực đến hoạt động xuất khẩu gạo của các nước, trong đó có Việt Nam
FAO dự báo trong năm 2009, giá gạo không tăng đột biến như năm 2008 nhưng vẫn tiếp tục ở mức cao Đối với gạo Việt Nam, giá mua cũng sẽ tăng lên, song mức tăng không cao bằng năm 2008
Bên cạnh đó, FAO cũng dự đoán rằng sản lượng lương thực trong năm nay nhìn chung sẽ tăng lên và điều này sẽ tạo ra sức cạnh tranh khốc liệt giữa các nước xuất khẩu gạo
Cũng theo FAO, hiện giá phân bón và các vật tư nông nghiệp đã giảm tới 50%, trong khi giá xuất khẩu không giảm nhiều Đây quả là tín hiệu tích cực đối với nông dân và doanh nghiệp xuất khẩu gạo của Việt Nam và là cơ hội để bù đắp phần nào thiệt hại mà nhà nông và doanh nghiệp đã gặp phải trong năm 2008
Diện tích trồng lúa của Việt Nam hiện là 7,5 triệu ha, sản lượng khoảng 39 triệu tấn Do vậy, mục tiêu xuất khẩu 4,8 triệu tấn gạo trong năm 2009 là hoàn toàn có thể đạt được [40]
Thị trường xuất khẩu gạo được mở rộng do Việt Nam là thành viên của Tổ chức Thương mại Thế giới (WTO) và uy tín lúa gạo Việt Nam trên thị trường Thế giới được cải thiện Quá trình hội nhập sâu vào kinh tế Thế giới và khu vực, bên cạnh thách thức, lúa gạo Việt Nam cũng có nhiều cơ hội để mở rộng thị trường xuất khẩu Trong khi đó nhu cầu gạo trên thị trường Thế giới và khu vực 5 năm tới dự báo vẫn tiếp tục sôi động do cầu vẫn tăng Việt Nam và các nước như Indonesia, Philippin, Nhật Bản đã có sự phối hợp trong các hoạt động xuất khẩu gạo giữa các nước trên thị trường Thế giới
Điều kiện cơ bản của sản xuất lúa đến năm 2010 của Việt Nam là: Đất, nước, phân bón, giống, khoa học công nghệ, thị trường tiêu thụ gạo khá đảm bảo Sản lượng phân bón sản xuất trong nước đang tăng dần do các nhà máy