Các nhà khoa học Thái Lan đã chọn tạo thành công giống lúa giàu sắt Jao Hon Nin 3, được lai tạo giữa giống Khao Dak Mali và giống lúa Hon Nin, một giống lúa có gạo màu tía đỏ. Giống lúa này có hàm lượng sắt là 0,6mg/100g gạo, cao gấp 30 lần so với gạo của những giống lúa thường. Ngoài ra nó cũng chứa protein, kẽm và những tác nhân chống oxy hóa khác. Một khi loại gạo này được bán rộng rãi trên thị trường nó sẽ góp phần làm giảm đáng kể số người Thái Lan bị mắc bệnh thiếu sắt, hiện ước tính có khoảng 26 triệu người và làm giảm số người bị bệnh thiếu máu, hiện có khoảng 13 triệu người. Công trình nghiên cứu này của Thái Lan đã phủ nhận những công trình trước đó ở
phương Tây cho rằng các giống gạo sẫm màu không thể hấp thụ sắt tốt. Việc nghiên cứu tiếp tục được triển khai nhằm tăng giá trị hàng hóa của giống lúa này bằng cách làm cho nó có khả năng chịu khô hạn hoặc giàu chất khoáng và hương thơm.1.2.4. Nghiên cứu giống lúa thích ứng biến đổi khí hậu
Để đáp ứng nhu cầu của sản xuất trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay, các nhà chọn tạo giống cũng rất quan tâm đến công tác lưu giữ, bảo tồn và phát triển các nguồn gen lúa có những đặc tính tốt như: khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi, khả năng kháng sâu, bệnh, chất lượng cao…
Tại Hội thảo trực tuyến "Cách mạng xanh phát triển nâng cao năng suất nông nghiệp", Giáo sư Kim Je-Kyu đến từ Hàn Quốc chia sẻ về kinh nghiệm trong nghiên cứu giống lúa chịu được tác động của biến đổi khí hậu như ngập úng, lũ lụt. Theo giáo sư, các giống lúa này được phối hợp với các kỹ thuật canh tác thân thiện môi trường, dựa trên sự hiểu biết rõ về mối tương tác giữa sinh học, môi trường và quản lý đất. Mục đích của nghiên cứu này là sản xuất lương thực theo hướng bảo tồn và vun đắp nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đại biểu đến từ Jakarta (Indonesia) cho biết nền tảng của cuộc Cách mạng xanh đã tạo ra giống lương thực mới, chọn ra các giống tốt khác nhau để nâng cao hiệu quả năng suất. Cuộc Cách mạng xanh đã đưa các nhà nghiên cứu khoa học đến với người nông dân để cùng thực hiện công tác khuyến nông, chia sẻ kinh nghiệm thông tin, giúp họ có hướng đi mới nhiều sáng tạo trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp [48].
Từ các nghiên cứu năm 2009, nhiều giống lúa siêu cao sản đã được trồng khảo nghiệm ở các nước như Indonesia, Việt Nam , Lào, Campuchia, Trung Quốc…, trong đó có 56 giống lúa tỏ ra kháng nhiều loại sâu bệnh như cháy lá, rầy nâu, muối lá hành… được chuyển giao cho nhiều nước. Có 106 giống đã được đưa qua ngân hàng Gene của mạng lưới quốc tế đánh giá di truyền lúa (Internationnal Network for Genetic Evaluation of Rice). Các giống này chịu hạn, thích nghi với vùng đất không tưới, chống chịu với nhiều loại sâu bệnh.
Các nhà khoa học Australia vừa phát hiện giống lúa hoang dã có khả năng chịu hạn và nóng tốt, những đặc tính quý trong bối cảnh trái đất đang ấm lên. Trong một báo cáo được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học quốc gia, các nhà khoa học của đại học Queensland tại Australia cho biết, giống lúa hoang dã này có xu hướng di truyền đa dạng hơn giống lúa thông thường. Với gene chịu hạn và chịu nóng tốt, nó phân bố chủ yếu ở khu vực nóng và khô hơn những khu vực khác tại Australia. Giáo sư Robert Henry, chuyên gia thuộc Liên minh Đổi mới lương thực và nông nghiệp Queensland và là trưởng nhóm nghiên cứu, nói với Physorg: "Phát hiện mới sẽ giúp ích cho việc lựa chọn giống cây trồng để đối phó biến đổi khí hậu". Các nhà khoa học cho
rằng, một số gene của giống lúa mới phát hiện có khả năng chống lại tác nhân gây bệnh do vi khuẩn và nấm, hai tác nhân gây thiệt hại nặng nề tới loại cây lương thực [50].
Đó là chưa kể biến đổi khí hậu còn sản sinh ra nhiều loại sâu bệnh mà cho đến nay con người chưa từng biết đến. Chính vì vậy mà việc bảo tồn đa dạng sinh học để duy trì được các nguồn gene quí hiếm là vô vùng cần thiết.
1.2.5. Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa. * Về phân bón * Về phân bón
Theo Malik S.S, (1994) [57], qua tổng kết các thí nghiệm ở Viện IRRI và các nước ở Châu Á, cho thấy: đối với phân đạm, nếu ở ô thiếu hụt đạm đạt 3 tấn/ha, muốn đạt 6 tấn/ha thì cần bón 120N. Ở ô thiếu hụt lân, năng suất đạt 4 tấn/ha, nếu muốn đạt 7 tấn/ha thì cần 60 P2O5. Trong điều kiện lượng rơm rạ để lại cho đất < 1,0 tấn/ha và ở ô thiếu hụt kali đạt 6 tấn/ha, muốn đạt năng suất 7 tấn/ha thì cần phải bón 90K2O.
Theo Jenning P.R, T. J (2004) [58] thì cứ sản xuất ra 1 tấn thóc, cùng với rơm rạ, cây lúa hút: 17,5 kg N, 3,0 kg P và 17 kg K (phần chia trong rơm rạ 7,0 kg N, 1,0 kg P2O5 và 14,5 kg K2O).
Theo Juliano B.O và cộng sự (1985 ) [60]: ở vùng Đông Nam Á, để có năng suất đạt 4 tấn/ha cây lúa cần hút 90kg N; 13kg P2O5; 108kg K2O; 11kg Ca; 10kg Mg; 4,0kg S. các giống lúa địa phương cho 2 tấn/ha chỉ cần hút 45kg N; 7kg P2O5 ; 45kg
K2O; 6kg Ca; 5kg Mg và 2kg S.
Ở Châu Á, những nghiên cứu của Achim Doberman và Thomas Fairhursy cho biết, nếu thu được một tấn thóc thì lượng dinh dưỡng trong đất bị lấy đi theo sản phẩm khoảng: 14,7kg N; 2,5-3,5kg P; 14-20kg K. Tuy nhiên, để bù lại lượng dinh dưỡng trong đất bị cây lấy đi thì còn phải tính đến hiệu lực của các nguyên tố này. Khi bón phân vào đất, không thể 100% lượng phân ấy được cây hấp thụ; đối với N cây có thể hấp thụ từ 40-50%, Lân khoảng 30-40% và Kali khoảng 40-50%. Khả năng nội tại cung cấp dinh dưỡng cho cây của đất, cũng như hiệu lực phân bón còn phụ thuộc vào từng vùng, từng điều kiện sinh thái cụ thể, tức là phụ thuộc vào đặc tính khí hậu, thổ nhưỡng của từng vùng. Đó cũng chính là cơ sở để quản lý dinh dưỡng theo từng điều kiện sinh thái, thổ nhưỡng khác nhau, để đạt hiệu quả sử dụng phân bón tối ưu nhất.
Để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, Viện IRRI đã nghiên cứu và khuyến cáo đối với các Quốc gia trồng lúa trong đó có Việt Nam. Sử dụng bảng so màu lá để bón phân cho lúa (đặc biệt là đối với phân N). Theo nghiên cứu, từ sau khi cấy hoặc sau gieo sạ từ 18-21 ngày, đến khi lúa bắt đầu trổ thì hiệu lực của 01kg N/ha có thể đạt từ 18-20kg lúa/ha. Hiện nay, một số nghiên cứu ứng dụng bảng so màu lá (LCC) để bón N ở Indonesia cho thấy: giai đoạn lúa từ đẻ nhánh đến làm đòng cứ 7-10 ngày so
màu 01 lần. Nếu LCC ≤ 3 thì cần bón 100kg ure/ha, năng suất đạt mục tiêu 6 tấn/ha, bón 125 N thì đạt năng suất mục tiêu là 7 tấn/ha. Nếu LCC ≥ 4 thì cần bón 10-40 kg ure/ha, năng suất đạt mục tiêu 6 tấn/ha, và 50 kg ure/ha thì đạt năng suất mục tiêu có thể tới 7 tấn/ha.
(Ghi chú: Bảng so màu có 4 ô màu xanh, được đánh số từ xanh vàng (2) đến xanh thẫm (5))
* Về kỹ thuật thâm canh
Trước tình hình nóng lên của toàn cầu về BĐKH hiện nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu và đưa vào ứng dụng hệ thống thâm canh tổng hợp cải tiến System of Rice Intensification (SRI)
SRI đã được phát triển ở nhiều Quốc gia trên thế giới như: Manggadascar, Philippines, Cambodai, Myanma, Lào, Sri Lanca, Bangladesh, Gambia, Siera Leone và Cuba.
Theo Bas Bouman, tại Bangladesh trên những cánh đồng có áp dụng phương pháp tưới ngập khô xen kẽ, với 5 lần tưới /vụ thì năng suất lúa có thể đạt tới 8,4 tấn/ha. Trong khi đó các cánh đồng ngập nước thông thường khác với 9 lần tưới/vụ thì năng suất chỉ đạt 8,1 tấn/ha.
Việt Nam, kỹ thuật thâm canh cải tiến lúa SRI đã được Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận là tiến bộ kỹ thuật theo QĐ 3026/QĐ - KHCN, ngày 15/10/2007.
1.3. Tình hình sản xuất lúa và xuất khẩu gạo trên thế giới.
Theo thống kê của FAO năm (2012) [14], diện tích canh tác lúa của thế giới năm 2010 là 153,65 triệu ha, năng suất bình quân là 4,73 tấn /ha, sản lượng 672,015 triệu tấn (bảng 1.1). Trong đó diện tích lúa của Châu Á năm 2010 là 136,55 triệu ha chiếm (88,78%) tổng diện tích lúa trên toàn thế giới, tiếp đến là Châu Phi 9,05 triệu ha chiếm 5,89%, Châu Mỹ 7,31 triệu ha chiếm (4,75%), châu Âu 7,17 triệu ha chiếm (4,66%).
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa ở một số nước và khu vực trên thế giới năm 2009-2010 Tên khu vực và các Quốc gia Năm 2009 Năm 2010 D.Tích (triệu ha) N.Suất (tấn/ha) S.Lượng (triệu tấn) D.Tích (triệu ha) N.Suất (tấn/ha) S.Lượng (triệu tấn) Khu vực Thế Giới 158,300 4,329 685,240 153,650 4,37 672,02 Châu Á 140,817 4,390 618,239 136,55 4,45 607,33 Châu Âu 0.668 6,138 4,102 7,17 6,19 4,44 Châu Mỹ 7,396 5,152 38,100 7,31 5,08 37,17 Châu Phi 93,83 2,612 24,512 9,05 2,53 22,86 Các Quốc gia Ấn Độ 41,850 3,195 133,700 36,95 3,26 120,62 Trung Quốc 29,882 6,582 196,681 30,11 6,55 197,21 Indonesia 12,884 4,999 64,399 13,24 5,01 66,41 Bangladesh 11,354 4,203 47,724 11,8 4,18 120,62 Thái Lan 10,963 2,870 31,463 10,99 2,88 31,6 Myanmar 8,000 4,085 32,628 8,05 4,12 33,20 Việt Nam 7,440 5,228 38,896 7,51 5,32 39,99 Nhật Bản 1,624 6,522 10,593 1,62 6,25 10,60 Brazil 2,872 4,405 12,652 2,71 4,17 11,31 Philipines 4,532 3,589 16,266 4,35 3,62 15,77 Pakistan 2883 3,581 10,325 2,37 3,06 7,24 Nguồn :FAO (2012)
Những nước có diện tích lớn nhất như Ấn Độ 36,95 triệu ha; Trung Quốc 30,11 triệu ha; Indonesia 13,24 triệu ha; Bangladesh 11,80 triệu ha; Thái Lan 10,9 triệu ha; Myanmar 8,05 triệu ha; Việt Nam 7,5 triệu ha và cuối cùng là Philipines 4,35 triệu ha.
Về năng suất, Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu thế giới 6,55 tấn/ha. Tiếp đến là Nhật Bản 6,25 tấn/ha, thứ ba là Việt Nam 5,32 tấn/ha, cao hơn năng suất bình quân thế giới là 4,37 tấn /ha.
Về sản lượng, thì Trung Quốc vẫn là nước có sản lượng lớn. Năm 2010 Trung Quốc có sản lượng đạt 197,2 triệu tấn; Ấn Độ 120,62; Indonesia 64,399 triệu tấn; Bangladesh 47,724 triệu tấn. Việt Nam được xếp thứ 5 về sản lượng 39,99 triệu tấn.
Về xuất khẩu gạo, trên thế giới từ 2005 đến năm 2011 lượng xuất khẩu biến động từ 26,525 - 31,106 triệu tấn gạo. Trong đó Thái Lan và Việt Nam là 02 Quốc gia có lượng gạo xuất khẩu lớn, thứ đến là Ấn Độ, Mỹ, Pakistan. Các nước còn lại xuất khẩu từ 0,12 - 1, 0 triệu tấn gạo (bảng 1.2).
Bảng 1.2. Một số nước xuất khẩu gạo quan trọng trên thế giới từ 2005-2011. ( ĐVT: triệu tấn) Năm Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Thái Lan 7,274 7,376 9,557 10,011 8,570 9,047 10,0 Việt Nam 5,174 4,705 4,522 4,649 5,950 6,734 7,000 Ấn Độ 4,687 4,537 6,301 3,383 2,123 2,228 4,200 Mỹ 3,862 3,306 3,025 3,267 3,017 3,868 3,123 Pakistan 3,032 3,579 2,696 3,050 3,187 4,000 3,000 Ai Cập 1,095 0,958 1,029 0,750 0,575 0,570 0,120 Urugoay 0,762 0,812 0,734 0,742 0,926 0,808 0,841 Trung Quốc 0,565 1,216 1,340 0,969 0,738 0,619 0,500 Argentina 0,348 0,847 0,436 0,408 0,594 0,468 0,732 Campuchia 0,200 0,350 0,450 0,500 0,800 1,000 1,000
(Nguồn: Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA, 2012, Rice milled bais))
Theo Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA), sản lượng gạo toàn cầu niên vụ 2013/2014 đạt khoảng 475,6 triệu tấn (so với 467,6 triệu tấn niên vụ 2012/2013) và tiêu dùng toàn cầu khoảng 474,6 triệu tấn. Thương mại gạo toàn cầu dự báo đạt mức cao 40,9 triệu tấn, tăng 3,6 triệu tấn so với 37,3 triệu tấn năm 2013.
Năm 2010, Việt Nam đạt sản lượng 40,01 triệu tấn thóc và đã xuất khẩu trên 6,688 triệu tấn gạo. Năm 2011 đạt sản lượng 42,3 triệu tấn, xuất khẩu 7,2 triệu tấn gạo
tương đương giá trị 3,507 tỷ USD (tăng 5,8% về sản lượng và 20,4% về giá trị so năm 2010). Tính đến thời điểm 11/2012, Việt Nam đã xuất khẩu được 7,26 triệu tấn gạo tương đương giá trị 3,234 tỷ USD. Dự kiến có thể đạt 7,5 triệu tấn vào năm 2013 và cũng là năm thứ ba liên tiếp ngành sản xuất lúa gạo Việt Nam đã đem lại hơn 3 tỷ USD về cho đất nước.
Mới đây, theo kết quả báo cáo tại hội nghị do Bộ Công thương tổ chức ngày 31/12, tổng kết tình hình năm 2014 và triển khai nhiệm vụ năm 2015. Việt Nam đã xuất khẩu khoảng 7,7 triệu tấn gạo với giá trung bình đạt 436,92 USD/tấn (khoảng 9 triệu đồng/tấn).
1.4. Kết quả nghiên cứu và kỹ thuật canh tác lúa ở Việt Nam
1.4.1. Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo giống lúa ngắn ngày
Để giải quyết vấn đề tăng sản lượng lương thực một cách bền vững, trong điều kiện diện tích đất đai dành cho nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp, thì không có con đường nào khác ngoài việc sử dụng giống mới có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng thích ứng rộng và áp dụng quy trình công nghệ tiên tiến, ít gây ảnh hưởng xấu trong nông nghiệp.
Trong những năm gần đây, bằng các phương pháp nghiên cứu khác nhau, các cơ quan chọn tạo giống trong nước đã chuyển giao cho sản xuất hàng loạt giống lúa tốt, năng suất cao, ngắn ngày, ngon cơm, khả năng thích ứng rộng. Việc chọn tạo và mở rộng phát triển các giống lúa ngắn ngày là giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang diễn ra hiện nay.
Trước đây 1990, Việt Nam phần lớn các giống lúa ngắn ngày có nguồn gốc nhập nội từ IRRI, thì trong những năm gần đây phần lớn các giống lúa có trong sản xuất đều do các nhà chọn giống trong nước chọn tạo. Hiện nay, tại Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đang sử dụng 10 giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao, phục vụ cho mục tiêu xuất khẩu như: IR64, OM1490, OMCS2000, VND95-20, MTL250, AS996, OM3536, OM2517, OM2514, OM2431. Bên cạnh đó còn mở rộng phát triển các giống lúa chất lượng cao, có mùi thơm khác như: Jasmine85, VD20, ST3, ST5, Nàng thơm chợ đào, Khaw Dawk Mali (Bùi Chí Bửu và ctv, 2004) [18] .
Một số giống lúa ngắn ngày khác do Viện lúa ĐBSCL chọn tạo để bổ sung vào sản xuất như: OMCS94, OM977-6, OM1706, OM1720, OM1633, OM1314, OM1630 , OM2037, OM3007. Hiện nay, có khoảng trên 10 giống lúa mới, thời gian sinh trưởng cực ngắn ngày 85-90 ngày, năng suất cao đang phát triển trong sản xuất như: OMCS2000, OMCS21, OMCS22, OMCS94, OM4218, OM7347, OM6976…
Ở phía Nam, Viện KHKT Miền Nam, Trường Đại Học Cần Thơ đã nghiên cứu cải tiến năng suất và thời gian sinh trưởng của các giống lúa, đặc biệt nhóm các giống lúa có thời gian sinh trưởng 105-115 ngày. Về phẩm chất hạt, đã khai thác có hiệu quả nguồn vật liệu như IR64, Khaw Dawk Mali 105, Basmati370, lúa thơm…nhiều giống lúa tốt đã được công nhận là giống Quốc gia.
Ở các tỉnh phía Bắc, Viện KHKTNN Việt Nam, Viện cây lương thực & CTP, Viện Di Truyền NN, Viện BVTV, Đại Học NN1… đã nghiên cứu, chọn tạo và cung cấp cho sản xuất hàng trăm giống lúa tốt, thời gian sinh trưởng ngắn và trung ngày. Các giống lúa mới được chọn tạo, năng suất cao, chất lượng tốt, đã và đang được phát triển trong sản xuất : X21, Xi23, NX30, Q5, BM2000, BM9855, BM9603, M90, DR2, LT2, P4, P6…
1.4.2. Một số kết quả nghiên cứu về khả năng chống chịu sâu bệnh
Qua lai thử các dòng chuẩn mang gen kháng bệnh bạc lá của IRRI với 11 nòi vi khuẩn ở Viện lúa ĐBSCL, Viện KHKT NN Việt Nam và Đại học Nông nghiệp 1 Hà Nội, cho thấy các dòng IRBB4 (Xa4), dòng IRBB5 (Xa5), dòng IRBB7 (Xa7) và dòng IRBB21 (Xa21), là kháng tốt với các nòi vi khuẩn gây bệnh bạc lá (6-9 nòi). Qua lai thử cả 6 tổ hợp F1 của bố mẹ có gen kháng bạc lá cho thấy các tổ hợp F1 kháng bạc lá có gen trội Xa4, Xa21 hoặc cả bố và mẹ có gen lặn kháng bạc lá Xa5 .
Chương trình nghiên cứu dùng Marker phân tử để chuyển các gen XA4, XA5, Xa7, Xa21 vào các dòng bố mẹ lúa lai đang được tiến hành ở nhiều đơn vị nghiên cứu