CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa trên thế giới và trong nước
1.4.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa ở Việt Nam
1.4.2.1. Tình hình nghiên cứu lúa ở Việt Nam
Lúa là cây lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt ở các nước Đông Nam Á, lúa là cây lương thực đứng hàng đầu do có giá trị dinh dưỡng cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của con người. Vì vậy, chọn tạo giống lúa cho năng suất cao và phẩm chất tốt là điều cần thiết.
Công tác chọc tạo giống lúa ở nước ta đã tiến hành từ những năm 1950 nhưng do điều kiện chiến tranh 2 miền Nam Bắc nên việc chọn tạo giống ở 2 miền khác nhau. Ở miền Bắc đã tạo ra giống lúa mới bằng con đường lai tạo
23
và nhập nội. Ở miền Nam chủ yếu là nhập nội. Giống lúa lai đầu tiên ra đời là lúa chiêm 314 do Lương Đình Của đưa vào sản xuất năm 1968 [11], [14]. Với phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học (maker phân tử, nuôi cấy túi phấn) kết hợp với khảo nghiệm đồng ruộng Viện nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã nghiên cứu, chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng gạo tốt như: OM1490, OM2517,OM3536, OM2717, OM2718, OM3405, OM4495, OM4498, OM2514 trồng rộng rãi ở vùng sản xuất ngập lũ đồng bằng sông Cửu Long [2].
Nhiều giống lúa có năng suất, chất lượng cao: Xi23, P6, HT1, M90, ĐB6, TH3-3, … đã được Viện Khoa học Kĩ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Di truyền nông nghiệp, Viện Bảo vệ thực vật, Đại học nông nghiệp 1, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm tạo ra.
Năm 2009, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai (Viện Cây lương thực, thực phẩm thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp) chọn tạo giống lúa lai 3 dịng, năng suất cao có tên gọi HTY100, cho gạo ngon, cơm mềm, có mùi thơm nhẹ, đã được đăng kí thương hiệu độc quyền Thiên Hương HTY100 [18].
Đối với cây lúa, sau mục tiêu năng suất, phẩm chất hạt là một yêu cầu vô cùng quan trọng, đặc biệt là mùi thơm. Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu (Viện lúa Đồng bằng sơng Cửu Long), thực hiện maker RG 28F-R cho kết quả liên kết giữa maker và gen mục tiêu với khoảng cách di truyền khá gần là trong quần thể BC2 F3 từ Khao DawMali 105/OM1490, gen fgr điều khiển mùi thơm là gen lặn trên nhiễm sắc thể số 8, băng thể hiện mùi thơm xuất hiện ở độ lớn 190bp và không thơm ở độ lớn 90bp (cặp mồi RG28F-R), băng thể hiện mùi thơm xuất hiện ở độ lớn 160bp và không thơm ở độ lớn 120bp (RM223). Gen thơm là tính trạng phức tạp chịu ảnh hưởng rất
24
mạnh của điều kiện ngoại cảnh. Với maker này có thể áp dụng chọn lọc và phục vụ chọn giống lúa mùi thơm [9].
* Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu hạn, chịu mặn, chịu ngập.
Nghiên cứu chọn giống lúa chống chịu khô hạn của Viện cây lương thực thực phẩm bằng phương pháp thu thập nguồn vật liệu giống lúa cạn chịu hạn địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ IRRI với phương pháp lai hữu tính kết hợp với gây đột biến để tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn khá và năng suất cao như CH2, CH3, CH133, CH5 trồng rộng rãi ở vùng Trung du miền núi phía Bắc, Trung Bộ, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Bên cạnh đó, các giống chịu hạn và giống lúa cạn cũng được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính, ni cấy tế bào soma, xử lý đột biến như: LC88-66, LC88-67-1, LC90-5, LC93-1, LC93-4, …
Bằng phương pháp maker RFLP, microsatellite phân tích bản đồ di truyền của tổ hợp lai IR 28/Đốc Phụng khi phân tích QTL (Quantitative Trait Loci) tính trạng chống chịu mặn của cây lúa, Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long xác định maker RM223 liên kết với gen chống chịu mặn với khoảng cách di truyền 6,3cM trên nhiễm sắc thể số 8 ở giai đoạn mạ [4].
Từ kết quả phân lập được gen lúa chịu ngập và chuyển gen này vào một số giống lúa có nhiều đặc tính tốt. Hiện nay đã có hàng chục giống lúa được chuyển gen chịu ngập đang được nghiên cứu phát triển tại một số khu vực Đơng Nam Á trong đó có Việt Nam. Kết quả nghiên cứu đã xác định được các giống lúa IR64-Sub1, Swanrna sub1, IRRI119 thích hợp cho vùng ngập lụt Đồng bằng sông Cửu Long, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Hiện nay các giống lúa này đã phổ biến vào sản xuất và sử dụng làm nguồn vật liệu trong công tác lai tạo cải tiến một số giống lúa của địa phương có năng suất chất lượng cao nhưng khả năng chịu ngập kém.
25
Tiếp thu những thành tựu của Viện lúa Quốc tế, Viện Nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã dùng phương pháp chỉ thị maker kết hợp với chọn giống truyền thống thanh lọc và đánh giá kiểu hình, kiểu gen các giống lúa mùa địa phương xác định gen kháng bạc lá Xa5, Xa13 trên nhiễm sắc thể số 5, 8 và việc liên kết các gen mục tiêu làm tăng tính kháng rộng của giống lúa. Các nhà chọn tạo giống trong nước cũng đã cho ra đời những giống lúa kháng bạc lá cho nơng dân khu vực Nam Bộ. Cịn tại phía Bắc, Viện Nghiên cứu lúa – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu lai, chuyển gen kháng bệnh bạc lá vào giống lúa chất lượng cao BT7 thành giống lúa BT7 kháng bệnh bạc lá, đó là 3 gen kháng tốt với bạc lá tại Việt Nam là gen Xa21, Xa7 và một gen lặn là Xa5 [27].
Viện Nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long dùng phương pháp PCR chọn giống kháng rầy nâu có gen Bph-10 ở nhiễm sắc thể số 12 liên kết với maker RG457 (tổ hợp lai PTB33/TN1) và RM227 (IR 64/Hoa lài) để nghiên cứu di truyền phân tử tính trạng kháng rầy nâu của cây lúa [4].
* Nghiên cứu về kĩ thuật canh tác cho lúa
Theo Nguyễn Văn Bộ thì 1 tấn thóc (tính kèm cả rơm rạ) lấy đi từ đất và phân bón 22,2 kg N; 7,1 kg P2O5; 31,6 kg K2O; 3,94 kg CaO; 4,0 kg MgO; 51,7 kg Si; 0,94 kg S; 40 g Zn; 27 g Cu; 12 g B. Như vậy, cây lúa lấy đi nhiều nhất là silic, kali và nitơ. Do đó, để đảm bảo đất khơng bị suy thối, về nguyên tắc phải bón cho đất một lượng dinh dưỡng tương đương với lượng cây sử dụng. Tuy nhiên, nếu dùng rơm rạ bón lại cho cây trồng vụ sau thì chúng ta sẽ trả lại cho đất phần lớn các nguyên tố như kali, canxi, magie và silic [1].
Ứng dụng kĩ thuật máy sạ hàng được cải tiến từ “drum seeder” của IRRI đã bắt đầu thực hiện từ năm 1990 cho đến nay. Kĩ thuật này đã làm giảm 50% số lượng hạt giống gieo sạ ở Đồng bằng sông Cửu Long. Mật độ sạ phổ biến
26
trong kĩ thuật này là 70 - 100 kg/ha. Kĩ thuật này hiện đang sử dụng ở Đồng bằng sông Hồng trong vài năm trước đây. Nội dung này góp phần quan trọng trong chiến lược 3 giảm (giảm mật độ sạ; giảm bón phân đạm; giảm phun thuốc sâu, bệnh).
1.4.2.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Hiện nay, 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 tở thành cây lương thực chủ yếu, có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của người dân Việt Nam. Diện tích gieo trồng lúa, năng suất và tổng sản lượng lúa cả nước, có thể chia ra làm các thời kì như sau:
Từ năm 1878 đến năm 1945 (trong thời kì Pháp thuộc): Năng suất lúa chỉ đạt dưới 1 tấn/ha và sản lượng lúa khoảng 5 triệu tấn.
Từ 1945 đến 1955: Năng suất lúa bình quân đạt 1,2 đến 1,4 triệu tấn/ha với diện tích gieo trồng 4,2 đến 4,6 triệu ha và tổng sản lượng đạt 5,5 đến 6,7 triệu tấn thóc.
Từ 1960 đến 1985 (trước đổi mới): Năng suất lúa bình quân đạt 2,0 đến 2,8 tấn/ha; diện tích gieo trồng tăng đáng kể từ 4,8 đến 5,7 triệu ha; tổng sản lượng đạt 9,5 đến 15,9 triệu tấn thóc.
Từ 1990 đến 1999: Năng suất lúa tăng từ 3,2 đến 4 tấn/ha; diện tích gieo trồng lúa tăng từ 6,0 đến 7,7 triệu ha và sản lượng tăng từ 19,5 lên 31,0 triệu tấn thóc.
Từ 2000 đến 2007: Năng suất lúa bình quân tăng từ 4,2 đến 4,9 tấn/ha; diện tích gieo trồng có xu hướng giảm từ 7,6 triệu ha xuống còn 7,2 triệu ha và tổng sản lượng lúa tăng từ 32,5 đến 35,9 triệu tấn thóc.
Từ 2008 đến nay: Năng suất lúa bình qn đạt mức 5,2 đến 5,8 tấn/ha; diện tích gieo trồng trong vùng từ 7,4 đến 7,9 triệu ha; tổng sản lượng lúa trong khoảng 38,7 đến 45,1 triệu tấn.
27
Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa Việt Nam từ 2008 - 2018
Năm Lúa cả năm Diện tích (Triệu ha) Năng suất (Tạ/ha) Sản lượng (Triệu tấn) 2008 7,400 52,336 38,739 2009 7,437 52,372 38,950 2010 7,489 53,416 40,005 2011 7,765 55,383 42,398 2012 7,761 56,353 43,737 2013 7,902 55,726 44,039 2014 7,816 57,538 44,974 2015 7,828 57,597 45,090 2016 7,734 55,738 43,112 2017 7,708 55,476 42,763 2018 7,570 58,180 44,046 (Theo FAOSTAT 8/2019)
Xuất khẩu gạo bình qn tính từ năm 1989 đến 1995 xấp xỉ 2 triệu tấn/năm, đứng hàng thứ 3 trên thế giới; từ 1996 đến 2003 là trên 3 triệu tấn/năm, từ 2004 đến 2008 là trên 4 triệu tấn/năm; từ 2009 đến 2012 liên tục tăng mạnh từ 6 đến 8 triệu tấn/năm và đứng thứ 2 trên thế giới. Năm 2013 do bối cảnh kinh tế thế giới có nhiều bất ổn, sản xuất trong nước có nhiều khó khăn, lạm phát tăng cao nên gạo được xuất khẩu chỉ đạt mức gần 4 triệu tấn/năm và sau đó từ 2014 đến nay, xuất khẩu gạo bình quân xấp xỉ 6 triệu tấn/năm và đứng thứ 3 trên thế giới sau Thái Lan và Ấn Độ.
28
1.4.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa ở Bình Định 1.4.3.1. Tình hình nghiên cứu lúa ở Bình Định
Những năm gần đây ở tỉnh Bình Định đã có chủ trương chuyển đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ theo hướng sản xuất hàng hóa, tăng hiệu quả trên một đơn vị diện tích. Đối với sản xuất lúa đã tiến hành chuyển từ 3 vụ/năm hiệu quả thấp sang 2 vụ/năm hiệu quả cao cùng với việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, sử dụng các giống lúa mới có năng suất, chất lượng cao hơn, nhiễm sâu, bệnh nhẹ. Các giống lúa thuần đang được sử dụng trong sản xuất là ĐV108, Q5, ML214, SH2, BC15, TBR1, ML48, ML49,… Hiện nay có khoảng 95 – 98% số hộ nơng dân trên địa bàn của tỉnh sử dụng giống cấp xác nhận và giống tương đương cấp xác nhận (do Hợp tác xã sản xuất), giảm mật độ gieo trồng còn khoảng 80 -120 kg/ha (tùy từng vụ). Đây là bước tiến quan trọng góp phần tăng năng suất và sản lượng lương thực của tỉnh trong những năm gần đây.
Chọn giống thuần siêu lúa trung đến ngắn ngày với kiểu cây: thân cứng, lá dày, gọn khóm, đẻ vừa phải, 220 – 250 bông/m2, bông to, tỷ lệ chắc hạt cao 160 - 180 hạt/bông, hạt dày, khối lượng 1000 hạt 26 – 28 g, năng suất cao trên 10 tấn/ha, chất lượng tốt, chống chịu với một số sâu, bệnh chính hại lúa, chịu mặn khá, nhằm đối phó với sự xâm thực mặn khi nước biển dâng do biến đổi khí hậu.
Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa và kĩ thuật canh tác cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ đã đánh giá được trong tập đoàn một số giống lúa triển vọng nhập nội từ IRRI là giống OM4900 và OM5240. Đã xác định được 3 giống lúa BM9962, ĐB6 và KD18 đột biến thích hợp 2 vụ Đơng Xn và Hè Thu ở vùng Duyên hải Nam Trung Bộ có tiềm năng năng suất từ 70 – 80 tạ/ha. Các giống lúa này đều có thời gian sinh trưởng ngắn ngày (<120 ngày), cây cứng, ít nhiễm sâu, bệnh và có khả năng thích ứng rộng.
29
Nghiên cứu và đánh giá tính kháng, khả năng chống rầy nâu, bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá của bộ giống lúa cho miền Trung hiện nay có cấp kháng 5 - 7, chưa phát hiện giống lúa cũng như các nguồn có kháng cao (0 - 3). Gen kháng cịn có hiệu quả đối với rầy nâu miền Trung. Các giống lúa chống chịu với rầy nâu và bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá như: AS996. ML2002CL (RNT3), OM4668CL (RNT9), ...
1.4.3.2. Tình hình sản xuất lúa ở Bình Định
Theo báo cáo của Sở Nơng nghiệp và PTNT Bình Định, năm 2019, tuy sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn nhưng kết quả đạt được vẫn rất khả quan. Trong đó, đáng kể nhất là năng suất lúa bình quân cả năm ước đạt 64,7 tạ/ha, tăng 0,4 tạ/ha so với cùng kỳ; việc thực hiện đề án chuyển đổi cây trồng trên đất sản xuất 3 vụ lúa/năm sang cây trồng khác đem lại hiệu quả rõ rệt; việc triển khai thực hiện 4 dự án cánh đồng lớn với tổng diện tích 690 ha đã thu hút hơn 2.000 hộ nông dân tham gia, năng suất lúa cánh đồng lớn tăng từ 1,5 - 2 tạ/ha so với ngồi mơ hình [29].
Tổng diện tích sản xuất lúa tại Bình Định trong vụ Đơng Xn 2019 - 2020 là 48.036 ha. Trong đó có 36,298 ha lúa trên chân ruộng 2 vụ đang đẻ nhánh, đứng cái; 10.019 ha lúa trên chân ruộng 3 vụ đang làm đòng và 1.719 ha lúa chân cao sạ đang làm địng, trổ bơng [30].
1.4.3.3. Diễn biến thời tiết trong vụ Đông Xuân năm 2019 - 2020
Kết quả quan trắc một số yếu tố khí tượng qua các tháng trong vụ Đông Xuân ở bảng 3.1 ta thấy có thể nhận xét như sau:
Tháng 12/2019, nhiệt độ trung bình là 23oC, nhiệt độ thấp nhất là 17,1oC, số giờ nắng trong tháng là 151 giờ, độ ẩm khơng khí trung bình 81% và có 12 ngày mưa trong tháng với lượng mưa 41,8mm là khá thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng và phát triển ở giai đoạn từ mạ đến đẻ nhánh.
30
Tháng 1/2020 ở tỉnh Bình Định là tháng có nhiệt độ trung bình 23,2oC, nhiệt độ này là khá ấm áp so với các năm trước và rất thuận lợi cho quá trình sinh trưởng và phát triển của lúa ở giai đoạn đẻ nhánh đến làm địng.
Tháng 2, nhiệt độ trung bình là 23,1oC, thời gian chiếu sáng trong tháng là 205 giờ, ẩm độ khơng khí 82%, có 9 ngày mưa nhưng lượng mưa không lớn (20,4mm) nên khá thuận lợi cho lúa ở giai đoạn từ làm địng đến trổ bơng.
Tháng 3 là thời kì lúa ở giai đoạn từ sau trổ đến chín. Điều kiện nhiệt độ trung bình 26,2oC, ẩm độ 82%, thời gian chiếu sáng lớn 285 giờ, trung bình trên 9 giờ/ngày là rất thuận lợi cho q trình quang hợp để tạo vật chất và tích lũy vật chất về hạt.
Tóm lại, điều kiện thời tiết trong vụ Đông Xuân 2019 - 2020 cơ bản là thuận lợi cho quá trình sinh trưởng, phát triển của lúa từ giai đoạn mạ đến trổ chín và thu hoạch.
Bảng 1.4. Diễn biến một số yếu tố thời tiết qua các tháng
(Đơng xn 2019 – 2020 tại Hồi Mỹ – Hồi Nhơn – Bình Định). Yếu tố Tháng To trung bình (0oC) To max (0oC) To min (0oC) Độ ẩm trung bình (%) Tổng lượng mưa (mm) Số ngày mưa (ngày) Số giờ nắng (giờ) 12 23,0 28,0 17,1 81 41,8 12 151,0 1 23,2 29,5 17,7 85 19,7 9 175,0 2 23,1 31,5 17,2 82 20,4 9 205,0 3 26,2 37,3 21,4 82 20,3 8 285,0 4 26,7 33,6 22,0 84 53,2 13 245,0
31
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên 4 giống lúa ĐV108, BĐR07, BĐR17 và ANS1, trong đó ĐV108 là giống đối chứng đang được sử dụng phổ biến trong sản xuất của tỉnh Bình Định.
- ĐV108: Nguồn gốc Trại giống lúa Đồng Văn
Đặc điểm:
Thời gian sinh trưởng: 125 - 130 ngày
Chiều cao cây: 90 - 95 cm; Năng suất: 50 - 55 tạ/ha Có khả năng chịu rét, chống đổ, chịu nóng và chịu hạn khá.