Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa tại Tuyên Quang ở vụ Xuân, vụ Mùa năm 2006

Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa tại Tuyên Quang ở vụ Xuân, vụ Mùa năm 2006

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lương Văn Hinh

THÁI NGUYÊN - 2007

Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn chỉnh luận văn này đều đã được tác giả cảm ơn các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đều đã được ghi rõ nguồn gốc./

Tác giả

Nguyễn Thị Thắng

Trong quá trình thực hiện đề tài " Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng,

phát triển của một số giống lúa tại Tuyên Quang ở vụ Xuân, vụ Mùa năm 2006" Tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của tập thể cán bộ, giáo viên

Khoa sau Đại học giáo viên giảng dạy chuyên ngành của các bộ môn trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Trại Trường trường THKT - KT - Tuyên Quang, đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập

Đặc biệt là sự quan tâm sâu sát, giúp đỡ tận tình chu đáo của thầy giáo PGS TS Lương Văn Hinh - Người hướng dẫn khoa học đã giúp đỡ tôi hoàn thành công trình khoa học 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 đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn./

Tác giả

Nguyễn Thị Thắng

Mở đầu Trang

1.3.1.2 Tình hình nghiên cứu giống lúa có chất lượng trên thế giới 17

1.3.2.1 Sự đa dạng di truyền lúa Việt Nam và khu vực Đông Nam Á 20

2.5.1 Lượng phân bón cho ruộng cấy 34

3.1 Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ xuân và vụ mùa năn 2006 tại Tuyên Quang

3.3.1 Tình hình sinh trưởng của mạ 76

3.3.10 Xây dựng mô hình sản xuất một số giống lúa triển vọng tại

NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu đ/c : Đối chứng

TGST : Thời gian sinh trưởng CV : Hệ số biến động

LSD : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa CMS : Bất dục đực tế bào chất

TGMS : Bất dục đực chức năng di truyền nhân phản ứng với nhiệt độ

Biểu 1.4 Dự báo triển vọng lúa gạo Việt Nam thời kỳ 2006 – 2010…… 12

Biểu 3.1 Diễn biến thời tiết khí hậu ở tỉnh Tuyên Quang năm 2006 41

Bảng 3.1 Tình hình sinh trưởng của mạ 44

Bảng 3.2 Kết quả đẻ nhánh của các giống lúa vụ xuân 47

Bảng 3.3 Các thời kỳ và giai đoạn sinh trưởng 50

Bảng 3.4 Đặc điểm hình thái của các giống thí nghiệm 54

Bảng 3.5 Năng suất lý thuyết và các yếu tố cấu thành năng suất vụ xuân 2006 56

Bảng 3.6 Mức độ biến động (CV%) của các giống vụ xuân… 62

Bảng 3.7 Năng suất thực thu của các giống lúa tham gia thí nghiệm 66

Bảng 3.8 Một số chỉ tiêu khác của các giống lúa thí nghiệm 68

Bảng 3.9 Mức độ nhiễm sâu, bệnh và chịu lạnh của các giống lúa thí ghiệm 71

Bảng 3.10 Tình hình sinh trưởng của mạ 76

Bảng 3.11 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa vụ mùa 79

Bảng 3.12 Các thời kỳ và giai đoạn sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm… 81

Bảng 3.13 Đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm vụ mùa 84

Bảng 3.14.Năng suất lý thuyết và các yếu tố cấu thành năng suất vụ mùa 2006 86

Bảng 3.15 Mức độ biến động (CV%) của các giống lúa thí nghiệm 91

Bảng 3.16 Năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm 94

Bảng 3.17 Một số chỉ tiêu khác của các giống lúa thí nghiệm 96

Bảng 3.18 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa 98

Bảng 3.19 Kết qủa xây dựng mô hình của một số giống lúa có triển vọng ở vụ mùa năm 2006……… ……….102

Bảng 3.20 Chất lượng cơm của các giống lúa trong mô hình………103

Bảng 3.21 Chỉ tiêu chất lượng của một số giống lúa trong mô hình…… 104

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Lúa có tầm quan trọng sống còn đối với hơn một nửa dân số thế giới Nó là loại lương thực chủ yếu hiện nay trong bữa ăn của hàng tỷ người ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La tinh, khu vực Trung Đông và trong tương lai nó vẫn sẽ là loại lương thực hàng đầu của họ

Lúa gạo là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ hai của thế giới, nhưng lại là lương thực chủ yếu của các nước châu Á Để phát triển sản xuất lúa trong khi diện tích sản xuất có hạn phải tập chung thâm canh trên cơ sở ứng dụng những biện pháp khoa học công nghệ mới để tăng năng suất trên đơn vị diện tích

Trong những năm trước đổi mới, nước ta là quốc gia triền miên thiếu lương thực Năm 1986 cả nước sản xuất đạt 18,37 triệu tấn lương thực, sang năm 1987 lại giảm chỉ còn 17,5 triệu tấn, trong khi dân số tăng thêm 1,5 triệu người/năm ở miền Bắc, mặc dù Nhà nước đã phải nhập khẩu 1,28 triệu tấn để thêm vào cân đối lương thực, nhưng vẫn không đủ, vẫn có đến 9,3 triệu người thiếu ăn, trong đó có 3,6 triệu người bị đói gay gắt Trong thời kỳ đổi mới (1986 - 2005), nông nghiệp nước ta đã khởi sắc nhờ có đường lối đúng đắn của Đảng và Nhà nước Từ năm 1989 chúng ta đã giải quyết được vấn đề lương thực, thoả mãn nhu cầu lương thực trong nước và bắt đầu tham gia thị trường xuất khẩu gạo thế giới Đến nay, Việt nam là nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai thế giới (trên 4 triệu tấn/năm) Đạt được những thành tựu trên là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, bao gồm đổi mới cơ chế, chính sách cùng các giải pháp quan trọng khác như tập trung đầu tư cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp (thủy lợi, giao thông, điện, phân bón ), áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất, chuyển đổi cơ cấu mùa vụ và đặc biệt là sử dụng các giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt là yếu tố quan trọng góp phần tạo

nên thành tựu chung trong sự phát triển sản xuất nông nghiệp nước ta thời gian qua Yếu tố đóng góp của khoa học và công nghệ cho việc nâng cao năng suất, chất lượng và tính cạnh tranh của nông sản Việt Nam ngày càng được khẳng định rõ nét trong thời kỳ đổi mới

Chương trình thực nghiệm phát triển sản xuất lúa lai của Việt Nam đã có những thành công bước đầu, về diện tích phát triển 0,6 triệu ha, năng suất bình quân đạt 65 tạ/ha, năng suất tăng so với lúa thường khoảng 20- 30% ở những vùng có điều kiện sinh thái phù hợp Phát triển sản xuất lúa bằng việc ứng dụng thành tựu mới về khoa học kỹ thuật sử dụng ưu thế lai đang trở thành một trong những phương hướng quan trọng để phát triển sản xuất, nâng cao hiệu quả nghề trồng lúa của Việt Nam Các nhà khoa học Việt Nam đang tập trung lực lượng để tự nghiên cứu lúa lai bằng tổ hợp đã có, và có thêm những tổ hợp mới có năng suất và chất lượng cao, tính thích ứng rộng Chúng ta đã xây dựng được quy trình chọn và nhân dòng bất dục đực CMS, TGMS trong sản xuất lúa lai Giống lúa lai Việt Nam đầu tiên được công nhận: VL20 và một số giống được công nhận tạm thời như HYT 83, TH3-3 Giống mẹ BoA- 84 và các dòng bố Trắc 64-5, Quế 99-46 được công nhận giống quốc gia trong năm 2004

Tuyên Quang là một tỉnh miền núi nằm ở vùng Đông Bắc của Việt Nam với tổng diện tích đất tự nhiên là 5.860 km2 Dân số năm 2006, theo số liệu thống kê của tỉnh là 737.000 người, gồm 22 dân tộc anh em cùng chung sống Mật độ dân số bình quân 87 người/km2

Diện tích lúa cả năm đạt 45.468 ha tập trung chủ yếu ở các huyện Yên Sơn, Sơn Dương, Chiêm Hoá và Thị xã Tuyên Quang chiếm tới 72% diện tích toàn tỉnh với điều kiện thời tiết khí hậu thuận lợi, nhiệt độ trung bình dao động từ 18,6 - 29,50

C, ẩm độ trung bình 79 - 86%, lượng mưa hàng năm cao, các nguồn nước tưới tiêu chủ động Năm 2006 bình quân lương thực đầu người đạt 420 kg/người/năm

Tuyên Quang hiện nay đã ổn định về lương thực với sản lượng 134.570 tấn thóc chưa kể màu Trong đó lúa vụ xuân diện tích 19.205 ha, năng suất 66,1 tạ/ha, vụ mùa 26.263 ha năng suất bình quân là 62,4 tạ/ ha Sở dĩ đạt được kết quả trên là nhờ công tác khuyến nông đã đưa các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất đặc biệt là công tác giống Những năm gần đây tại tỉnh đã có một số giống lúa năng suất cao như lúa thuần KD18, CR203 Lúa lai như Nhị ưu 63, tạp giao 1, Nhị ưu 838 Lúa chất lượng như Hương Thơm số 1, Bắc thơm số 7

Nhiệm vụ của công tác giống cây trồng là phải làm thế nào trong thời gian ngắn nhất tạo ra được những giống cây trồng mới có năng suất cao, phẩm chất tốt ổn định, khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất thuận, đáp ứng được yêu cầu sản xuất nông nghiệp và của nền kinh tế quốc dân Tiến hành thí nghiệm các giống mới đưa ra sản xuất để bổ xung vào cơ cấu giống của tỉnh, là nhiệm vụ rất quan trọng Do vậy chúng tôi thực hiện đề tài:

"Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất của một số giống lúa trong vụ xuân và vụ mùa năm 2006 tại Tuyên Quang"

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, của một số giống lúa gieo cấy ở vụ xuân và vụ mùa tại Tuyên Quang

- Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm - Chọn ra được những giống có khả năng thích ứng, cho năng suất cao, ổn định gieo trồng tại Tuyên Quang

3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định được một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển và khả năng thích ứng của giống lúa tham gia thí nghiệm

- Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm - Bước đầu đánh giá được tiềm năng về năng suất của các giống tham gia thí nghiệm

- Xây dựng được mô hình những giống lúa triển vọng

Chương 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng cho khoảng 3 tỷ người trên thế giới Trong khi dân số thế giới tiếp tục tăng thì diện tích đất dùng cho trồng lúa lại không tăng Do đó vấn đề lương thực được đặt ra như một mối đe doạ đến sự an ninh và ổn định của thế giới trong tương lai Theo dự đoán của các chuyên gia dân số học, nếu dân số thế giới tiếp tục tăng trong vòng 20 năm tới, thì sản lượng lúa gạo phải tăng 80% mới đáp ứng đủ nhu cầu sống còn của cư dân mới

"Tốt giống, tốt má, tốt mạ, tốt lúa" đó là câu nói mà cha ông ta đã đúc

rút để khẳng định vai trò quan trọng của giống cây trồng Trong ngành trồng trọt thì giống cây trồng chính là yếu tố quan trọng trong việc năng cao hiệu quả năng suất, kinh tế, giảm chi phí sản xuất, góp phần tăng sản lượng và chất lượng cây trồng

Giống cây trồng là khâu quan trọng nhất trong sản xuất trồng trọt Đặc tính của giống, yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác quyết định đến năng suất Kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi trường những giống được so sánh qua một loạt môi trường thì biểu hiện năng suất thường khác nhau Vì vậy, tính ổn định và thích nghi của giống với môi trường thường được sử dụng để đánh giá giống

Giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng trong sản xuất chưa bao giờ đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất, hầu hết các nước trên thế giới đều nghiên cứu giống Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research Institute (IRRI) đã có chương trình nghiên cứu lâu dài về lúa, các vấn đề về chọn giống, tạo giống nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như: thời gian sinh trưởng, tính chống bệnh, sâu hại, chất lượng gạo, tính mẫn cảm với quang chu kỳ thích hợp nhất với những vùng trồng lúa khác nhau…vv

Giống lúa mới được coi là tốt thì phải có độ thuần cao, thể hiện đầy đủ các yếu tố di truyền của giống đó, khả năng chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận của từng vùng khí hậu, đồng thời chịu thâm canh, kháng sâu bệnh hại, cho năng suất cao, phẩm chất tốt và ổn định qua nhiều thế hệ 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, kinh tế xã hội của vùng đó

Các giống khác nhau có khả năng phản ứng với điều kiện sinh thái ở mỗi vùng khác nhau Do đó để xác định được một số giống tốt cho từng vùng sản xuất nông nghiệp là việc làm cần thiết và đòi hỏi có thời gian Bởi vậy việc xác định tính thích nghi của một giống mới trước khi đưa ra sản xuất trên diện rộng thì giống đó phải được trồng ở những vùng sinh thái khác nhau Mục đích là để đánh giá tính khác biệt, độ đồng đều, tính ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh cũng như điều kiện bất thuận và khả năng cho năng suất chất lượng, hiệu quả kinh tế của giống đó

Giống là tiền đề của năng suất và phẩm chất Một giống lúa tốt cần thoả mãn một số yêu cầu:

+ 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 khác nhau trong giới hạn của biến động thời tiết

+ Có tính chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận + Có chất lượng đáp ứng với yêu cầu sử dụng

Tất cả các giống lúa trước khi đưa ra khuyến cáo sản xuất đại trà cần phải qua khảo nghiệm và khu vực hoá

Từ điều kiện thực tế địa phương, Tuyên Quang là tỉnh miền núi có tiểu vùng khí hậu mang đặc điểm chung của khí hậu miền núi Bắc Bộ, có hai mùa rõ rệt hệ thống thuỷ lợi tương đối hoàn chỉnh trình độ dân trí cao, thuận lợi

cho việc phát triển vùng chuyên canh các giống lúa lai, giống lúa chất lượng cao tham gia vào thị trường Do đó trong những năm gần đây, một số giống lúa tẻ thơm như Hương thơm số 1, Tám thơm, Bắc thơm số 7, Nếp cái Hoa vàng; nhóm lúa lai: Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, Bắc ưu 903, Việt lai 20 đã được đưa vào gieo trồng ở trong tỉnh với diện tích năm sau cao hơn năm trước Tuy nhiên cũng cần phải nghiên cứu bổ sung một số giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt vào sản xuất nhằm đa dạng cơ cấu giống lúa góp phần tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế sản xuất lúa

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Cây lúa thuộc họ hoà thảo (Poaceae hay Graminae) Lúa trồng phổ biến hiện nay có tên khoa học là Oryza sativa L, được thuần hoá từ cây lúa

dại, trải qua một quá trình chọn lọc, biến đổi lâu dài mà tạo nên loài lúa trồng như hiện nay Mặc dù còn nhiều bất đồng về nguồn gốc xuất xứ của cây lúa nhưng đa số ý kiến đều cho rằng tổ tiên cây lúa có nguồn gốc ở khu vực Vân Nam (Trung Quốc) và Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam Các tiêu bản lúa dại và di chỉ khảo cổ đã chứng minh điều đó Việt Nam có vinh dự được coi là cái nôi của nền văn minh lúa nước Hiện nay trên thế giới có trên 100 nước trồng lúa hầu hết các châu lục, với tổng diện tích thu hoạch là 153,8 triệu ha (IRRI, 1996) [12] 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 2006) [32] 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) [34]

Theo FAOSTAT (2006) [32] 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 sau đó tăng chậm dần và có xu hướng ổn định vào những năm đầu của thế kỷ 21 Về năng suất lúa trên đơn vị diện tích cũng có chiều hướng tương tự Trong 4 thập kỷ

cuối của thế kỷ 20 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 chậm dần Điều đó có thể lý giải là do giai đoạn từ 1961 - 2000 cuộc cách mạng xanh về giống lúa, kỹ thuật canh tác lúa có nhiều cải tiến, phân hoá học và thuốc trừ sâu, bệnh được sử dụng phổ biến

Biểu 1.1 Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của toàn thế giới trong vài thập kỷ gần đây

( triệu ha )

Năng suất ( Tạ/ha)

Sản lƣợng ( Triệu tấn)

Theo số liệu của biểu 1.2 thì trong 10 nước trồng lúa có sản lượng trên 10 triệu tấn/ năm đã có 9 nước nằm ở châu Á, chỉ có một đại diện của châu khác đó là Braxin (Nam Mỹ) Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nước có năng suất cao hơn hẳn đạt 63,3 tạ/ha (Trung Quốc) và 65,4 tạ/ha (Nhật Bản) Điều đó có thể lý giải là 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 (ICARD 2003)[11] Còn Nhật Bản là nước có trình độ khoa học kỹ thuật cao, đầu tư lớn (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [9] Việt Nam ta cũng là nước có năng suất lúa cao đứng hàng thứ 3 trong 10 nước trồng lúa chính đạt 49,5 tạ/ha (Vũ Tuyên Hoàng, 1998) [8] Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 26,5 tạ/ha, bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất lượng cao Bùi Huy Đáp, (1999)[3]

Biểu 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước có sản lượng lúa hàng đầu thế giới

Tên nước Diện tích ( Triệu ha)

Năng suất ( Tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

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, H.M 1972) [29] 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

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

Việt nam là một 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)[3] 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 cộng sự 2003)[14] 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 Điều này gắn liền với các tiến bộ mới trong thâm canh tăng năng suất lúa được ứng dụng rộng rãi, trong thời gian này và điều quan trọng hơn là việc chuyển đổi cơ chế quản lý đất đai, từ cơ chế hợp tác sang tư nhân hoá, 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 36,34 triệu tấn năm 2005 (biểu 1.3) Từ một nước thiếu ăn, phải nhập khẩu gần 2 triệu tấn gạo/năm trước đây, Việt Nam đã vươn lên giải quyết an ninh lương thực cho 83 triệu dân ngoài ra còn xuất khẩu một lượng gạo lớn ra thị trường thế giới Hiện tại nước ta đứng hàng thứ 2 trên thế giới (sau Thái Lan) về lượng gạo xuất khẩu, đạt 5,25 triệu tấn năm 2005 Đây là điều thần kỳ không những ở Việt Nam mà còn là của thế giới

Biểu 1.3 Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa của Việt Nam trong mấy thập kỷ gần đây

( Triệu ha)

Năng suất ( Tạ/ha)

Sản lƣợng (Triệu tấn)

đây, ngược lại với quá trình khai hoang phục hoá trong mấy thập kỷ trước thì quá trình đô thị hoá, công nghiệp hoá đã và đang làm giảm đáng kể diện tích đất nông nghiệp nói chung và dành cho sản xuất nói riêng Vì thế mặc dù việc thâm canh tăng vụ rất được chú trọng, song tổng diện tích lúa thu hoạch hàng năm trong khoảng thời gian từ 2001 - 2005 đang giảm dần Nếu so với năm 2000 thì diện tích lúa của nước ta đã giảm tới 330.000 ha 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 (Itoh và cộng sự 2000) [37] Vì thế để đảm bảo an ninh lương thực cho một quốc gia đông dân cư như nước ta và giữ vững vị thế là một 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 Để nâng cao giá trị xuất khẩu, Nhà nước Việt Nam cũng đã có chiến lược phát triển 1 triệu ha lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu (Báo Nhân Dân ngày 02/06/2004) [17]

Trước đây chúng ta mới chú trọng vào khâu 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 vơí số lượng lớn trong 17 năm liên tục (tính đến năm 2006) Thị trường xuất khẩu gạo mở rộng do Việt Nam là thành viên của 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, như Indonesia, philippin, Nhật Bản và Việt Nam đã có sự phối hợp trong các hoạt động xuất khẩu gạo giữa 2 nước trên thị trường thế giới

Biểu 1.4 Dự báo triển vọng lúa gạo Việt Nam thời kỳ 2006 - 2010

Các 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 sản xuất phân đạm Phú Mỹ đã đi vào hoạt động, sắp tới công trình khí-điện-đạm Cà Mau sẽ đi vào hoạt động cùng với các nhà máy phân lân, supe phôt phát tăng công suất đảm bảo ổn định nguồn cung cấp trong nước; ứng dụng rộng rãi các tiến bộ khoa học kỹ thuật, nhất là giống mới vào sản xuất để thực hiện các biện pháp thâm canh lúa nhằm tăng năng suất và chất lượng, giảm chi phí trung gian, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm lúa gạo trên thị trường; Tổ chức quản lý nông nghiệp không ngừng đổi mới và hoàn thiện theo hướng phát huy vai trò tự chủ của kinh tế hộ nông dân, tăng cường sự hỗ trợ của nhà nước, phù hợp với yêu cầu sản xuất hàng hoá gắn với xuất khẩu gạo khi Việt Nam gia nhập WTO; Thị trường xuất khẩu gạo mở rộng do Việt Nam là thành viên của 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 và khu vực 5 năm tới dự báo vẫn tiếp tục sôi động do cầu vẫn tăng, như Indonesia, Philippin, Nhật Bản Những năm gần đây, hiệp hội xuất khẩu gạo Thái Lan và Việt Nam đã có sự phối hợp trong các hoạt động xuất khẩu gạo giữa 2 nước trên thị trường thế giới và khu vực, cũng tạo điều kiện thuận lợi cho mỗi nước

Thách thức sắp tới Việt Nam sẽ là thành viên của WTO nên thị trường nông sản nói chung, thị trường lúa gạo Việt Nam nói riêng sẽ mở rộng cửa cho hàng nhập khẩu từ các nước Hàng rào thuế quan và sự bảo hộ của Nhà nước đối với sản xuất và xuất khẩu gạo sẽ hạn chế và tiến tới bãi bỏ Gạo Thái Lan, Mỹ, Trung Quốc, Pakistan… và các nước khác có chất lượng cao, giá rẻ hơn sẽ tràn vào thị trường Việt Nam với thuế nhập khẩu không đáng kể (94% hàng hoá Mỹ nhập vào Việt Nam hưởng thuế suất 15%, trong đó hàng lương thực gạo, ngô không đáng kể) Do đó lúa gạo Việt Nam phải chịu sức ép cạnh tranh gay gắt ngay trên sân nhà, trong khi đó cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ sản xuất, chế biến gạo của ta còn non kém

Dân số vẫn tăng nhanh, đất lúa có hạn, năng suất lúa nhiều vùng, nhất là vùng Đồng bằng sông Hồng, đã chạm trần nên khả năng tăng năng suất là hạn chế Trong khi đó tập quán sản xuất nhỏ, quy mô gia đình, tự cung tự cấp, chạy theo năng suất, xem nhẹ chất lượng gạo vẫn phổ biến trong hầu hết các hộ trồng lúa của các vùng, trình độ dân trí, khoa học công nghệ, kiến thức thị trường của nông dân trồng lúa vẫn còn thấp

Vì thế chiến lược sản xuất lúa của Việt Nam trong thời gian tới là: phấn đấu đạt và duy trì sản lượng lúa hàng năm là 40 triệu tấn/năm, đẩy mạnh sản xuất các giống lúa có chất lượng cao, dành 1 triệu ha để sản xuất lúa phục vụ mục tiêu xuất khẩu, duy trì sản lượng gạo xuất khẩu hàng năm từ 4-5 triệu tấn Để đạt mục tiêu này một mặt chúng ta phải đẩy mạnh đầu tư (phân bón, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu, bệnh, thuỷ lợi, cơ giới hoá…) chuyển đổi cơ cấu giống theo hướng năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với các loại sâu, bệnh hại chính Như vậy việc nghiên cứu, chọn lọc, lai tạo và nhập khẩu các loại giống lúa có chất lượng cao phục vụ cho yêu cầu của sản xuất là một nhiệm vụ sống còn và phải đặt thành chương trình cấp quốc gia và phải huy động cả "4 nhà" (Nhà nước, nhà Khoa học, nhà Nông và nhà Doanh nghiệp) cùng tham gia thì mới hy vọng đạt kết quả như mong đợi

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LÚA TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.3.1.1 Thu thập nguồn gen cây lúa và ứng dụng trong sản xuất

Trên thế giới người ta quan tâm đến việc bảo tồn nguồn gen nói chung, và nguồn gen cây lúa nói riêng từ những thập kỷ trước đây 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 1992) [16]

* Sự đa dạng về khí hậu và địa lý

Khu vực Đông Nam Châu Á được xem là khu vực giàu có nhất thế giới về tài nguyên di truyền thực vật bao gồm cả các loài cây ôn đới nhưng nguyên nhân lịch sử, địa lý xã hội sau đây tạo nên sự đa dạng tài nguyên di truyền thực vật nói chung và cây lúa nói riêng

+ Về lịch sử, thời xưa lãnh thổ Việt Nam tiếp giáp với đồng bằng Inđônêxia và Malaisia nên đã có sự giao tiếp tài nguyên thực vật với khu vực Nam Á Các dân tộc Việt Nam trước đây sinh sống ở vùng Nam lưu vực sông Trường Giang, sau vì nguyên nhân chiến tranh mới di cư xuống lập nền văn minh châu thổ sông Hồng, khi di cư về phương nam người Việt Nam mang theo các loài cây từ phương bắc xuống theo (Lưu Ngọc Trình 1995) [26]

+ Về địa lý Việt Nam là nơi tiếp giáp cuối cùng hai hệ thống núi Nam Trung Hoa và Ấn Độ, Myanmar hệ thực vật Việt Nam chịu sự hoà nhập sâu sắc của hai hệ thực vật Đông Á và Nam Á

+ Về sinh thái: Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới nhưng do ảnh hưởng của gió mùa nên miền bắc có khí hậu Á nhiệt đới, vùng núi có khí hậu ôn đới Vì vậy tài nguyên di truyền thực vật ở nước ta bao gồm ba thành phần chính là: bản địa, di thực từ Nam Trung Hoa và di thực từ Nam Á Hệ thực vật phong phú là một nguyên nhân chính tạo nên sự đa dạng tài nguyên cây trồng ở Việt Nam Vavilep, Zukovski, Zaven, Harlan, Frankel và nhiều nhà khoa học khác đều xem Đông Nam Á là nơi xuất xứ của nhiều loài cây trồng Việt Nam là nơi xuất xứ hoặc khu vực xuất xứ của nhiều loại cây trồng như lúa, khoai sọ, chuối v.v

Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI thành lập năm 1960 đến năm 1962 đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa, đến 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 có các giống lúa trồng ở Châu Á, O sativa chiếm đến 95% còn 2.194 mẫu đang ở thời kỳ hạt nhân, chuẩn bị đăng ký vào ngân hàng gen cây lúa (Gomez, KA 1995) [35]

Đối với nguồn tài nguyên phong phú, cùng với đội ngũ các nhà khoa học giầu trí tuệ và những phương tiện nghiên cứu hiện đại IRRI đã thực hiện được vai trò trung tâm trong cuộc cách mạng xanh, đã góp phần thúc đẩy việc sản xuất nông nghiệp của nhiều quốc gia trồng lúa ở trên thế giới IRRI đã có quan hệ chính thức ở Việt Nam ta 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 tốt, chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nhiệt độ, nhiễm mặn, hạn hán, úng lụt vv (Shen,J.H, 2000) [38]

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 IR8, IR5, IR6, 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 qui trình sản xuất lúa lai "2 dòng" Chiến lược nghiên cứu phát triển lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ XXI là phát triển 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

Ở Thái Lan, từ năm 1950 đã thu nhập và làm thuần một số giống lúa địa phương, đưa các giống lúa cổ truyền vào trồng ở miền Nam và miền Bắc của nước này

Ở Nhật Bản việc đưa ra giống Tongil đã tạo ra bước nhảy vọt về năng suất lúa

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 hai người tham gia vào đề xuất vấn đề sản xuất lúa lai thương phẩm là Stansent va Craiglules

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

Một số nước có tốc độ thay đổi giống lúa mới khá nhanh như Philippin 20,6%, Hàn Quốc 16,1%, Ấn Độ 13,5%, Thái Lan 6,7% Nhu cầu ngày càng tăng về giống lúa không những về số lượng và còn cả về chất lượng

1.3.1.2 Tình hình nghiên cứu giống lúa có chất lượng trên thế giới

Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu sản xuất quan trọng không kém gì đất đai, phân bón và công cụ sản xuất Nếu không có giống thì không thể sản xuất ra một loại nông sản nào cả Vì thế việc nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống đã được các nhà khoa học, các viện nghiên cứu và các trường đại học nông nghiệp ưu tiên hàng đầu Vào đầu những năm 1960, viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI) đã được thành lập tại Losbanos, Laguna, Philippin Sau đó các viện nghiên cứu nông nghiệp quốc tế khác cũng được thành lập ở các châu lục và tiểu vùng sinh thái khác nhau như IRAT, EAT, CIAT, ICRISAT (IRRI, 1997) [36] Tại các viện này việc chọn lọc và lai tạo các giống lúa cũng được ưu tiên hàng đầu Chỉ tính riêng viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế ( IRRI) cũng đã lai tạo và đưa ra sản xuất hàng nghìn giống lúa các loại, trong đó tiêu biểu là các giống lúa như: IR5, IR6, IR8, IR30, IR34, IR64, Jasmin Đặc biệt là hai giống IR64 và Jasmin là những giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rông rãi ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam Hiện nay viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các giống lúa có năng suất siêu cao (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ vụ, đồng thời tập trung vào nghiên cứu chọn tạo các giống lúa có chất lượng cao (giàu vitamin A, giàu Protein, giàu Lisine, có mùi thơm ) để vừa hỗ trợ các nước giải quyết vấn đề an ninh lương thực, vừa đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng (Cada, E.C 1997) [30]

Trung Quốc là một nước trồng lúa hàng đầu trên thế giới nên công tác giống đã được chú trọng đặc biệt Vào những năm 1960, 1970 của thế kỷ trước, Trung Quốc đã cho ra đời hàng loạt các giống lúa có năng suất cao,

phẩm chất tốt như: Đoàn kết, Bao Thai, Chân Châu lùn, Mộc Tuyền Các giống này cũng đã nhập vào Việt Nam và cho tới nay nhiều giống vẫn được một số địa phương gieo trồng vì chất lượng gạo tốt, phù hợp với điều kiện gieo trồng và đất đai của địa phương Bước vào đầu những năm 1970, Trung Quốc đã thử nghiệm và lai tạo thành công các giống lúa lai 3 dòng và gần đây là các giống lúa lai 2 dòng có đặc tính ưu việt hơn hẳn về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu, bệnh Có thể nói Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng lúa lai ra sản xuất đại trà Nhờ đó đã làm tăng năng suất, sản lượng lúa của Trung Quốc lên gấp đôi trong vòng 3 thập kỷ qua, góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho một nước có hơn 1,3 tỷ dân Các giống lúa lai như: Bồi Tạp Sơn Thanh, Sán Ưu Quế, Bắc Thơm số 7 rất nổi tiếng ở Trung Quốc và ở các nước láng giềng Song song với giống lúa lai, Trung Quốc vẫn tiếp tục chọn tạo các giống lúa thuần và cho ra đời các giống lúa tốt như San Hoa, Ải Mai Hương, Khang Dân 18 Các giống lúa này cũng cho năng suất rất cao không kém gì các giống lúa lai Về chiến lược nghiên cứu phát triển lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ 21 là phát triển lúa lai 2 dòng và đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai một dòng và lúa lai siêu cao sản nhằm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của đất nước (Lin, SC 2001) [33]

Ấn Độ là một nước trồng lúa với diện tích đứng đầu thế giới Ấn Độ cũng là một nước đi đầu trong công cuộc cách mạng xanh về cải tiến giống lúa Viện nghiên cứu giống lúa trung ương của Ấn Độ được thành lập vào năm 1946 tại Cuttuck bang Orisa đóng vai trò đầu tầu trong việc nghiên cứu, lai tạo các giống lúa mới phục vụ cho 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) Ấn Độ cũng là nước có những 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 USD/ tấn (trong khi giống gạo thơm Thái Lan nổi tiếng trên thế giới cũng chỉ có giá trị 460 USD/tấn ), (Nông thôn 7/5/2004) [22]

Nhật Bản là một trong 10 nước trồng lúa có sản lượng hàng đầu thế giới, tuy diện tích trồng lúa không lớn Điều đó được lý giải là do năng suất lúa của Nhật Bản rất cao, lớn nhất thế giới Ở Nhật Bản người ta chỉ trồng lúa 1 vụ/ năm, việc gieo trồng lúa được tiến hành trong những điều kiện thời tiết thuận lợi nhất Công tác giống lúa của Nhật Bản được đặc biệt chú trọng vì người Nhật Bản giàu có, ít ăn cơm nên đòi hỏi cơm phải ngon còn giá bán có cao thì họ vẫn chấp nhận Thực tế giá gạo tại Nhật Bản vào loại cao nhất thế giới từ 5 - 10 USD/kg Để đáp ứng thị hiếu tiêu dùng cao, 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 Các nhà khoa học Nhật Bản cũng đã lai tạo và đưa ra các giống lúa vừa có năng suất cao, vừa có phẩm chất tốt như: Koshihikari, Sasanisiki, Nipponbare, Koenshu, Minamisiki đặc biệt Giáo Sư Tiến Sĩ E Tsuzuki đã lai tạo được 2 giống lúa đặt tên là Miyazaki 1 và Miyazaki 2 Giống Miyazaki 1 là kết quả lai tạo và chọn lọc từ tổ hợp lai Koshihikari và Brimphun của Ấn Độ Đây là giống lúa có mùi thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao, có giá trị bán cao trên thị trường Giống Migazaki 2 là kết quả lai tạo giống Nipponbare và một giống lúa khác của Ấn Độ Giống này có hàm lượng Lysin cũng rất cao Cho đến giờ, giống này vẫn giữ vị trí hàng đầu về hai chỉ tiêu quan trọng này (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [9]

Từ lâu Thái Lan đã nổi tiếng là nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới Nước này cũng được thiên nhiên ưu đãi với những vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu Các trung tâm nghiên cứu giống lúa được thành lập ở nhiều tỉnh và

khu vực Nhiệm vụ của các cơ sở này là tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo ra các giống lúa tốt phục vụ cho nội tiêu và đặc biệt là cho xuất khẩu, thu ngoại tệ Tiêu chí chọn giống lúa của các nhà khoa học Thái Lan là các giống phải có thời gian sinh trưởng trung bình đến dài ngày (vì phần lớn lúa ở Thái Lan chỉ trồng được 1 vụ/năm) 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 tại sao giá gạo xuất khẩu của Thái Lan luôn cao hơn của Việt Nam Theo hướng này Thái Lan đã tạo ra các giống lúa chất lượng nổi tiếng thế giới, trong đó phải kể đến các giống như: Khao đomali, Jasmin (Hương nhài) Các giống này cũng được gieo trồng ở Việt Nam và một số nước khác Ở khu vực Đông Á còn có các nước trồng lúa quan trọng khác như: Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên, Đài Loan Các giống lúa ở đây thuộc loại hình Japonica, có hạt gạo tròn, cơm dẻo và chất lượng cũng rất tốt Các giống lúa nổi tiếng của khu vực này là Tongil (Hàn Quốc), Tai chung 1, Tai chung 2, Gang changi, Đee - Geo-Woo-Gen (Đài Loan) đặc biệt giống Đee - Geo-Woo-Gen là một trong những vật liệu khởi đầu để tạo ra giống IR8 nổi tiếng một thời (Hoang, CH, 1999) [31]

Indonesia là nước đứng thứ 4 trên thế giới về diện tích trồng lúa Đây cũng là nước có rất nhiều giống lúa chất lượng cao, có nguồn gốc bản địa hoặc được lai tạo tại các cơ sở nghiên cứu Các giống lúa chất lượng cao của Indonesia thường dẻo, có mùi thơm Các giống lúa chất lượng nổi tiếng của nước này là Peta, BenWan, Sigadis, Synthe, Pelita1-1 và Pelita1-2 (IRRI 1997) [36]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu lúa trong nước

1.3.2.1 Sự đa dạng di truyền lúa việt Nam và khu vực Đông Nam Á

Ngày nay các nhà khoa học nhất trí thừa nhận trung tâm đa dạng di truyền của các loài lúa trồng Châu Á O sativa nằm trên vùng địa lý kéo dài từ Nepan đến Bắc Việt Nam, do đó nguồn gen cây lúa Việt Nam rất phong phú, có được điều đó là do những sự đa dạng ở Việt Nam như:

* Sự đa dạng về thành phần dân tộc, nước ta có 54 dân tộc anh em, ở mỗi dân tộc có tập quán canh tác và thị hiếu tiêu dùng sản phẩm nông nghiệp riêng biệt

Theo nhận định của Vũ Thị Lập, ở trên lãnh thổ Việt Nam có khoảng 62.400 loài thực vật bậc cao, trong đó có khoảng 150 loài cây có bột, 130 loài cây ăn quả, 100 loài cây có dầu, 90 loài cây có sợi, 8000 loài cây gỗ, 1863 loài cây dược liệu

Theo Lưu Ngọc Trình (1996) [25], hiện nay chúng ta đang khai thác sử dụng khoảng 700 loài cây trồng, thuộc 70 chi thực vật Tại ngân hàng gen Quốc gia đã thu thập và bảo quản 6.000 giống lúa cổ truyền, dự kiến trong vòng 2-3 năm tới con số này có thể lớn đến 10.000

Đối với cây lúa do đặc điểm khí hậu thời tiết, sự đa dạng về địa hình, đa dạng về thành phần dân tộc, nghề trồng lúa và những tập quán canh tác lâu đời của nhân dân ta, tạo nên sự đa dạng quỹ gen cây lúa Gần đây khi thảo luận việc bảo tồn sự đa dạng sinh học nông nghiệp sự đa dạng về thành phần giống trong từng loài cây trồng còn gọi là sự đa dạng di truyền thường được đề cập nhiều hơn cả

Để đánh giá định lượng sự đa dạng di truyền các nhà khoa học đã sử dụng chỉ số đa dạng di truyền Nei (1975) đã kết luận ở vùng phía Bắc nước Lào là vùng đất đa dạng nhất, đứng thứ hai là vùng phía Bắc nước Việt Nam còn ở vùng Bắc Thái lan đứng ở vị trí thứ ba Riêng ở Việt Nam thì Tây Nguyên và Miền Nam nguồn gen đa dạng hơn miền Bắc (Lưu Ngọc Trình 1995) [24]

1.3.2.2 Thu thập nguồn gen cây lúa Việt Nam

Nghề trồng lúa đã có từ lâu đời, gắn với sự phát triển của dân tộc Việt Nam Từ bước sơ khai lạc nghiệp (đất được đắp bờ giữ nước, trồng lúa) nhiều giống lúa địa phương còn giữ cho đến ngày nay Sự phát triển của dân tộc Việt Nam về phía biển vào phía Nam gắn với sự phát triển những cánh đồng lúa nước Những cuộc khai hoang di dân lớn vào Miền Nam, gắn với việc đào kênh mương lớn khai thác đồng bằng Nam bộ

Theo Bùi Huy Đáp (1999) [3] thời Pháp thuộc đã thành lập Cục túc mễ Đông Dương, có nhiệm cụ đảm nhiệm nghiên cứu về cây lúa và triển khai kết quả nghiên cứu ra sản xuất, nhiệm vụ chủ yếu là thu thập các giống lúa ở các tỉnh rồi tiến hành các bước sau:

1 Lọc giống chọn ra những dòng tốt (EP) 2 Danh sách các dòng đã chọn được (CR) 3 Nhân giống hẹp (PM)

4 Nhân giống đại trà

Từ khi hoà bình lập lại nước ta không ngừng thu thập và nghiên cứu để bảo tồn sự đa dạng di truyền nguồn tài nguyên cây lúa, năm 1988 Viện cây lương thực và thực phẩm đã thu thập được 3.691 mẫu cây lúa, trong đó có 3.186 mẫu thu từ 30 nước khác nhau trên thế giới còn 500 giống lúa địa phương, các mẫu giống được đánh giá các tính trạng và sắp xếp thành nhóm theo thời gian sinh trưởng như sau:

- Nhóm cực ngắn: Loại này có thời gian sinh trưởng từ 90 - 110 ngày gồm có 345 mẫu

- Nhóm ngắn ngày: Có thời gian sinh trưởng từ 110 - 120 ngày, nhóm này có 860 mẫu

- Nhóm trung ngày: Nhóm này có thời gian sinh trưởng 121 - 140 ngày, nhóm này có đến 1 684 mẫu

- Nhóm dài ngày: Nhóm này có thời gian sinh trưởng trên 140 ngày, ở nhóm này có 78 mẫu

Ngân hàng vật liệu, các nhà chọn tạo giống viện cây lương thực và thực phẩm đã cho 15 giống chịu hạn, 23 giống chịu ngập úng, 180 giống lúa chịu rét và 55 giống kháng bệnh đạo ôn, các giống lúa địa phương tìm được, đã đánh giá phân loại, chọn lọc phục vụ cho mục tiêu cải tiến giống lúa (Viện cây lương thực và thực phẩm 1977) [27]

Nghiên cứu về sử dụng quỹ gen cây trồng từ nguồn nhập nội, Trần Đình Long (1992) [14] đã khảo sát 53.124 mẫu giống cây trồng của 72 loài khác nhau, trong đó 47.970 mẫu nhập nội từ Liên Xô cũ, đã khảo sát đánh giá được 7.694 mẫu giống lúa, phía bắc 5.629 mẫu, phía Nam 2.065 mẫu

Những mối đe doạ làm tổn hại nguồn gen cây lúa theo Lưu Ngọc Trình (1997)[24] trong vài chục năm trở lại đây do nhiều nguyên nhân khác nhau, sự đa dạng của cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng đã bị xói mòn đáng kể, sự xói mòn đa dạng di truyền nguồn gen của cây lúa đó là:

+ Sự xói mòn di truyền: Từ khi tiến hành hình thành nền sản xuất nông nghiệp đến nay con người đã thuần hoá một khối lượng vô cùng lớn các giống của nhiều loại cây khác nhau Khi cách mạng xanh ra đời người nông dân đã sử dụng một số lượng hạn chế của các giống cải tiến có năng suất cao, thay thế vị trí của các giống cây địa phương đã tồn tại lâu đời trong sản xuất có nguồn gen quý nhưng năng suất không cao, kém chịu phân đạm nên không sử dụng được trong sản xuất và cũng không tồn tại trong thực tế

+ Sự tồn tại di truyền: do việc thu hẹp tiềm năng di truyền của các giống sản xuất gây nên, đây là mối nguy cơ của nền nông nghiệp đầu tư thâm canh cao ở các nước phát triển Thực chất nền sản xuất nông nghiệp các nước phát triển trong thế kỷ qua từ đa canh chuyển sang độc canh, nhất là từ khi nền nông nghiệp sản xuất nhỏ thành nền sản xuất hàng hoá, từng khu vực chỉ

sử dụng một loại cây trồng có giá trị hàng hoá cao, mỗi loại có một số lượng giống ít ỏi, vì vậy đã dẫn đến nhiều thảm hoạ dịch bệnh gây nên ở nước ta trong hơn 10 năm trở lại đây ví dụ : dịch dầy nâu gây hại vụ xuân năm 1986 - 1987 phá hoại nặng trên hai giống lúa đó là: NN8 và VN10 ở các tỉnh phía bắc Dịch rầy nâu, vàng lùn, lùn xoắn lá xảy ra trên diện rộng ở các tỉnh miền Nam năm 2006

+ Sự huỷ diệt di truyền: có những loài và giống cây mất hẳn đi, do những nguyên nhân sau:

- Sự xáo trộn tổ chức dân cư, có trường hợp cả tập đoàn giống bị mất hẳn do việc thờ ơ sau những thay đổi về tổ chức nhân sự

- Những biến động do chiến tranh, bạo loạn

- Nguyên nhân đói kém mất mùa, nông dân ăn hết cả giống

Từ những nguyên nhân trên đây dẫn đến sự cạn kiệt về nguồn gen cây lúa ở Việt Nam

1.3.2.3 Tình hình nghiên cứu các giống lúa ở Việt Nam

Như trên đã nói Việt Nam là cái nôi của nền văn minh lúa nước Vai trò của cây lúa đối với đời sống của người dân Việt Nam là không thể phủ nhận Có thể nói ngành sản xuất lúa là xương sống của nền nông nghiệp Việt Nam, nó không những đáp ứng nhu cầu ăn của một nước đông dân như nước ta mà còn góp phần quan trọng vào thị trường gạo trên thế giới Chính vì tầm quan trọng của cây lúa như vậy nên Đảng và Nhà nước ta một mặt đầu tư vào sản xuất, mặt khác còn đầu tư vào công tác nghiên cứu toàn diện về cây lúa, trong đó có công tác giống Muốn có năng suất sản lượng lúa cao thì việc thâm canh tăng năng suất, sản lượng lúa là yếu tố quyết định Việc đưa các giống lúa mới vào sản xuất có khả năng cho năng suất cao thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai và kỹ thuật canh tác của từng địa phương là vấn đề rất quan trọng để nhanh chóng tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng lương thực,

đảm bảo an ninh lương thực, góp phần vào việc thực hiện thành công các mục tiêu kinh tế xã hội của Đảng và Nhà nước, bằng cách tuyển chọn giống cũ, lai tạo giống mới và nhập nội thêm giống mới Hiện nay nước ta có trên 575 loại giống lúa cho các vụ và các vùng khác nhau, các giống này đều đáp ứng được yêu cầu sản xuất của các vùng thâm canh lúa, vùng đất khó khăn như hạn, úng, chua, mặn và các loại giống chống chịu sâu bệnh như kháng rầy, đạo ôn

Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu sản xuất vô cùng quan trọng cũng như đất đai, phân bón và công cụ sản xuất Nếu không có giống thì không thể sản xuất ra một loại nông sản nào Giống cây trồng chính là yếu tố quan trọng trong việc thâm canh tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm Do giống là tư liệu sản xuất đặc biệt, là tư liệu sống mang đầy đủ tính trạng, đặc tính về hình thái, sinh học, di truyền và kinh tế nhất định, do vậy giống gắn bó mật thiết với môi trường Muốn tăng năng suất cần chú ý tác động đến các điều kiện trồng trọt thích hợp với yêu cầu của giống

Điều kiện sinh thái của nước ta rất đa dạng nên đòi hỏi phải có bộ giống lúa phong phú có thể đáp ứng được các tiểu vùng sinh thái Do đó trong những năm qua chúng ta đã tạo được nhiều giống lúa mới phục vụ cho sản xuất Theo thống kê của Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương thì trong vụ lúa đông xuân 2000 riêng ở các tỉnh phía Bắc có 192 giống lúa (chưa kể 1 số giống địa phương không có tên rõ ràng) đã được gieo trồng trong sản xuất Trong đó lúa thuần Việt nam chiếm 45% diện tích và giống lúa của Trung Quốc chiếm khoảng 55% Trong các giống trên có 10 giống lúa thâm canh có diện tích gieo trồng lớn nhất lá Khang dân 18, Q5, Sán ưu 63, IR 17494, X21, Nhị ưu 63, CR 203

Việt Nam có hàng nghìn giống lúa được gieo trồng từ Bắc vào Nam, trong đó có rất nhiều giống "cổ truyền" có chất lượng cao như các loại lúa "Tám Thơm, Lúa Di, Nàng Thơm, Nếp Cái Hoa Vàng, Nếp Cẩm, Nếp Tú

Lệ…" Chúng ta đã nhập và thuần hoá nhiều giống lúa tốt từ nước ngoài mà nay đã thành các giống lúa đặc sản của Việt Nam có thương hiệu như: IR64 Điện Biên, Bao Thai Định Hoá, Khaodomaly Tiền Giang…(Nguyễn Thị Hương Thuỷ, 2003) [23]

Trong quá trình nghiên cứu phát triển các giống lúa có chất lượng cao vai trò của các Viện nghiên cứu và Trường đại học nông nghiệp là hết sức quan trọng

Viện cây lương thực và cây thực phẩm là Viện nghiên cứu các giống lúa hàng đầu ở Việt Nam được thành lập từ rất sớm Viện này đã được các nhà khoa học danh tiếng như: Giáo sư Nông học Lương Đình Của, Giáo sư, Tiến sĩ Viện sĩ Vũ Tuyên Hoàng…lãnh đạo và chỉ đạo công tác nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa Hàng trăm giống lúa xuân, lúa mùa, lúa chịu hạn, chịu úng, lúa nếp, lúa có hàm lượng Prôtêin cao, lúa chịu mặn đã được chọn tạo và bồi dục ở Viện này, trong đó có các giống lúa chất lượng cao Hai giống P4 và P6 là những giống lúa được lai tạo theo hướng chất lượng Protein cao Giống P4 có thời gian sinh trưởng trung bình, trồng được 2 vụ/năm, năng suất khá đạt 45 đến 55 tạ/ha cao nhất có thể đạt 72 tạ/ha Giống P4 có hàm lượng protein cao tới 11%, hàm lượng amiloza 16-20%, hạt gạo dài, tỉ lệ gạo sát đạt 70%, tỷ lệ gạo nguyên đạt 65% (Vũ Tuyên Hoàng, 1997) [7] Giống lúa P6 ngắn ngày hơn giống lúa P4 thuộc loại hình thâm canh, hàm lượng protein đạt 10,5%, năng suất đạt 45-55 tạ/ha, cao nhất đạt 60 tạ/ha Đây là giống lúa có chất lượng gạo tốt, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Giống lúa nếp K12 do Viện cây lương thực và thực phẩm lai tạo ra có khả năng chống chịu với bệnh đạo ôn, có thể đạt năng suất từ 33,5- 58 tạ/ha chất lượng gạo khá (Lưu Văn Quyết, 1998) [21]

Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam là một viện nghiên cứu nông nghiệp hàng đầu ở Việt nam và đã có nhiều thành tựu trong việc chọn tạo các giống lúa, nhất là các giống lúa chất lượng cao và lúa lai Trước đây

Viện đã nhập và chọn lọc thành công các giống lúa có chất lượng tốt như: IR64, IR66, NN9A là những giống lúa đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Giống lúa Nếp 314 do viện lai tạo ra cũng được trồng phổ biến Hiện tại các giống lúa lai HYT của Viện lai tạo ra cũng đang được thí nghiệm và sản xuất thử ở nhiều nơi và có kết quả rất khả quan (Trương Đích, 1999) [4]

Viện Di Truyền nông nghiệp cũng đã nghiên cứu tạo ra các giống lúa mới, nổi tiếng như: DT10, DT12, V18 Đây là những giống lúa đạt chất lượng tốt cho năng suất cao

Viện Bảo vệ thực vật cũng đã chọn tạo được nhiều giống lúa có chất lượng tốt năng suất cao như: CR203, C70, C71 vv

Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long là một viện nghiên cứu chuyên sâu về các giống lúa đặt tại trung tâm của châu thổ sông Cửu Long Các giống lúa MTL241, MTL305, MTL385, MTL386, MTL389, OM35-36 do viện chọn lọc, lai tạo đang được trồng phổ biến ở đồng bằng này, tạo ra bước ngoặt lớn về năng suất và chất lượng Ngoài ra Viện cũng đang hướng dẫn nông dân vùng này trồng các giống lúa có chất lượng cao như: JASMIN85 (Hương Nhài) Khaodomaly, Nàng Thơm Viện này đang chịu trách nhiệm quy hoạch và hướng dẫn nông dân trồng 1 triệu ha lúa có chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu

Cả nước hiện có 25 đơn vị nghiên cứu gia chọn tạo giống cây trồng mới, trong đó 15 đơn vị thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT, 7 thuộc Bộ Giáo dục và đào tạo, 1 thuộc Viện Khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia và 2 thuộc Bộ Công nghiệp Bên cạnh đó, còn có hàng chục công ty nước ngoài, công ty trong nước đang thực hiện các hoạt động nghiên cứu chọn tạo hoặc nhập nội giống phục vụ sản xuất

Thực tiễn sản xuất nông nghiệp trên thế giới cũng như trong nước khẳng định giống cây trồng là nhân tố quyết định năng suất, chất lượng và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp Nhờ có bộ giống cây trồng phong phú đa dạng chúng ta đã và đang thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng mùa vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn tiềm năng và khắc phục những hạn chế về đất đai, thời tiết khí hậu của nước ta, làm đa dạng hoá các sản phẩm nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá, thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn

Giai đoạn 1977 - 2004 các nhà chọn tạo giống cây trồng trong nước đã nỗ lực ứng dụng các phương pháp truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học tạo ra 355 giống và cây đầu dòng được công nhận (trong đó có 156 giống lúa) và nhiều giống mới có triển vọng khác được phép sản xuất thử Bên cạnh đó sự trợ giúp và hợp tác quốc tế là rất quan trọng trong trao đổi nguồn gen và du nhập các giống cây trồng mới vào nước ta Với sự phát triển của nền kinh tế nhiều thành phần, các công ty giống trong và ngoài nước đã và đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc đưa ra sản xuất các giống cây trồng mới mà phần lớn các giống cây trồng này đã đáp ứng được mục tiêu của công tác chọn tạo giống trong thời gian qua là: ''Chọn, tạo giống cây trồng đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp bền vững, đảm bảo an ninh lương thực, đa dạng di truyền, khai thác lợi thế so sánh về điều kiện tự nhiên, né tránh điều kiện bất lợi của tự nhiên, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu"

Chương 2

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa tại Tuyên Quang trong vụ xuân, vụ mùa năm 2006

- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống - Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

- Chọn các giống có năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với điều kiện gieo trồng tại Tuyên Quang

- Xây dựng mô hình các giống lúa có triển vọng

2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu gồm: 24 giống lúa ở vụ xuân 21 giống lúa ở vụ mùa

+ Nhóm lúa lai 3 dòng gồm: 12 giống

3 MT 18 + Nhóm lúa chất lượng gồm: 8 giống

Giống do trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương cung cấp

Bảo vệ

Bảo vệ + Nhóm lúa chất lượng gồm : 5 giống Bảo vệ

Bảo vệ

Bảo vệ

Bảo vệ + Nhóm lúa lai 3 dòng gồm: 12 giống

BBảo

vệ

Bảo vệ

BBảo

vệ

Bảo vệ

- Tổng diện tích thí nghiệm: 1080m2- Số ô thí nghiệm : 72 ô

- Diện tích ô: 2m x 5m = 10m2- Diện tích thí nghiệm: 720m2- Diện tích đường công tác: 100m2- Diện tích bảo vệ: 260m2

* Vụ mùa 2006

+ Nhóm lúa tẻ thường: gồm 3 giống

Bảo vệ Bảo

vệ

1 3 2 Bảo vệ

2 1 3 3 2 1

Bảo vệ + Nhóm lúa chất lượng gồm: 8 giống

Bảo vệ

Bảo vệ Bảo

vệ

2 3 5 7 6 1 9 10 8 4

Bảo vệ

7 9 8 2 4 5 6 3 1 10 6 1 4 5 10 8 3 2 7 9

Bảo vệ - Tổng diện tích thí nghiệm: 910m2 - Số ô thí nghiệm : 63 ô

- Diện tích ô: 2,5m x 4m = 10m2