4. Ý nghĩa của đề tài
1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa tại Việt Nam
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. Người dân Việt Nam đã đúc kết thành câu ngạn ngữ: nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống. Điều đó cho thấy giống có tầm quan trọng rất lớn trong việc tạo ra năng suất cây trồng. Vì vậy trong sản xuất lúa 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.
Từ thời Pháp thuộc các nghiên cứu về cây lúa và triển khai kết quả nghiên cứu ra sản xuất đã được cục Túc mễ Đông Dương đảm nhiệm với nhiệm vụ chủ yếu là thu thập các giống lúa ở các tỉnh rồi tiến hành chọn những dòng tốt (EP), nhân giống hẹp (PM) và nhân giống đại trà (Bùi Huy Đáp, 1999) [4].
Trước năm 1954, sản xuất lúa của Việt Nam chủ yếu sử dụng giống địa phương năng suất thấp nhưng có chất lượng tốt và khả năng chống chịu tốt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận như: Chiêm tép, Chiêm cút, Tám xoan, Dự.... (Nguyễn Thị Lẫm, 2003) [15].
Sau hòa bình lập lại (năm 1954), Đảng và Chính phủ đã có những chính sách đúng đắn để phát triển sản xuất nông nghiệp, thúc đẩy quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học. Chính vì vậy nhiều giống lúa ngắn ngày của Trung Quốc được nhập nội và thử nghiệm ở Việt Nam như Chân trâu lùn, Trà Trung tứ làm tiền đề hình thành vụ lúa xuân.
Năm 1988, Viện cây lương thực và thực phẩm đã thu thập được 3.691 mẫu 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 (có 345 mẫu): gồm các giống có thời gian sinh trưởng từ 90-110 ngày.
- Nhóm ngắn ngày (860 mẫu): gồm các giống có thời gian sinh trưởng từ 110-120 ngày.
- Nhóm trung ngày (1.684 mẫu): gồm các giống có thời gian sinh trường từ 121-140 ngày.
- Nhóm dài ngày (78 mẫu): Có thời gian sinh trưởng trên 140 ngày.
Từ ngân hàng vật liệu, các nhà chọn tạo giống Viện cây lương thực và thực phẩm đã cho ra đời 15 giống chịu hạn, 23 giống chịu ngập úng, 180 giống lúa chịu rét và 55 giống kháng đạo ôn, đã đánh giá phân loại các giống lúa địa phương tìm được, chọn lọc phục vụ cho mục tiêu cải tiến giống lúa (Viện cây lương thực và thực phẩm, 1977) [27].
Từ khi thống nhất đất nước, công tác chọn tạo giống để phát triển sản xuất lúa được đặc biệt chú trọng. Năm 1975, Việt Nam đã có quan hệ chính thức với tổ chức lúa Quốc tế IRRI trong chương trình thí nghiệm giống quốc tế và hiện nay là chương trình đánh giá nguồn gen cây lúa. Trong quá trình hợp tác, Việt nam đã
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 v.v.. (Shen,J.H, 2000) [36].
Những năm gần đây Viện cây lương thực – Cây thực phẩm đã nghiên cứu chọn tạo các giống lúa có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh như: chịu hạn, chịu úng, chịu mặn..., đồng thời chọn giống chất lượng cao như P4 có hàm lượng protein đạt 11%, hàm lượng amyloza 16-20%, giống P6 hàm lượng protein 10,5%, năng suất đạt 45-50 tạ/ha (Vũ Tiên Hoàng, 1998)[12].
Việt Nam có hàng nghìn giống lúa được gieo trồng từ Bắc đến Nam, trong đó có rất nhiều giống lúa "cổ truyền" có chất lượng rất cao như các loại lúa "Tám Thơm, Lúa Di, Lúa Dự, Nàng Thơm, Nếp Cái Hoa Vàng, Nếp Cẩm, Nếp Tú Lệ...". 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].
Viện cây lương thực và thực phẩm lai tạo ra giống lúa nếp K12 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) [20].
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.
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.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Viện bảo vệ thực vật cũng đã chọn tạo được nhiều giống lúa có chất lượng tốt năng suất cao như: CR203, C70, C71...
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, MATSURI, 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 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.
Việt Nam có hàng trăm giống lúa đặc sản cổ truyền ở mọi vùng trồng lúa, đây là những giống chất lượng rất tốt. Tuy nhiên, trước năm 1989, do tình trạng thiếu lương thực trầm trọng nên chúng ta mới chỉ tập trung vào nghiên cứu, chuyển giao các giống lúa có năng suất cao mà ít coi trọng đến vấn đề chất lượng. Thực tế này đã làm mai một đi rất nhiều nguồn gen chất lượng quý hiếm. Hiện nay chất lượng cuộc sống được nâng cao nên việc nghiên cứu phát triển những giống lúa chất lượng cao là vấn đề rất cần thiết.
Vì thế trong thời gian tới một mặt chúng ta phải nhanh chóng đánh giá lại các nguồn gen lúa có chất lượng trong nước, tiến hành bồi dục, lai tạo để giới thiệu cho sản xuất những giống lúa có chất lượng cao mặt khác tiến hành nhập khẩu các giống lúa có chất lượng cao của nước ngoài để làm phong phú thêm nguồn gen và tăng hiệu quả sản xuất cho người nông dân.
1.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY LÚA
Để sản xuất lúa đạt hiệu quả cao cần áp dụng đầy đủ hệ thống kỹ thuật liên hoàn trong thâm canh. Ngoài việc sử dụng giống phù hợp với điều kiện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
khí hậu, đất đai của vùng cần phải xác định thời vụ cấy thích hợp, bón đầy đủ, cân đối các nguyên tố dinh dưỡng, đảm bảo cung cấp đầy đủ nước, phòng trừ sâu bệnh hại....
1.4.1. Ảnh hƣởng của phân bón đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất lúa
Phân bón có vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho cây lúa và duy trì độ phì nhiêu cho đất trong quá trình canh tác.
Trong các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa, đạm được coi là yếu tố quan trọng hàng đầu. Yêu cầu đạm của cây lúa thay đổi trong quá trình sinh trưởng. Cây lúa cần đạm nhiếu nhất ở thời kỳ đẻ nhánh, thời kỳ phân hóa đòng và phát triển bông (Bùi Huy Đáp, 1980) [4].
Phân đạm ảnh hưởng rất lớn đến quá trình đẻ nhánh. Ở thời kỳ đẻ nhánh lượng đạm cây hút quyết định 74% năng suất. Bón nhiều đạm cây lúa đẻ nhánh khỏe và tập trung, tăng số bông/m2
và số hạt/bông. Để tạo ra 5 tấn thóc/ha cần bón lượng đạm cho lúa là 160 kg N. Tuy nhiên hệ số sử dụng đạm của cây lúa thấp, thường đạt dưới 40% (Suichi, 1976) [37].
Duque và cs (1998) [31] đã nghiên cứu ảnh hưởng của lân đến năng suất lúa và cho biết trên đất bạc màu năng suất lúa cao nhất (50,16 tạ/ha) ở mức bón 70 kg P2O5/ha. Phân lân có hiệu lực rất rõ đối với lúa. Bội thu đạt 5- 6 kg thóc/kg P2O5 trong vụ đầu tiên trên đất nghèo lân và 2-3 kg thóc trên đất có hàm lượng lân khá, hiệu lực tổng số qua nhiều vụ đạt 10 kg thóc/kg P2O5.
Đối với lúa, kaly làm giảm tính mẫn cảm và mức độ nhiễm bệnh. Kết quả nghiên cứu của Trung (1994) [38] cho thấy mức độ nhiễm các bệnh do nấm giảm 70%, bệnh do vi khuẩn giảm 69% và 41% bệnh do virus.
Trong sản xuất lúa của Việt Nam, phân bón đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất. Việt Nam là nước sử dụng phân bón cho lúa tương đối cao do các giống lúa chịu thâm canh, tiềm năng năng suất cao được đưa vào sản xuất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Theo Nguyễn Văn Bộ (2003) [1], hàng năm nước ta sử dụng 1.202.140 tấn đạm, 456.000 tấn lân và 402.000 tấn kaly, trong đó sản xuất lúa chiếm 62%. Nhưng do điều kiện khí hậu có nhiều bất lợi nên hiệu quả sử dụng phân bón của cây trồng thấp, hiệu quả sử dụng phân đạm đạt 30% và 50% đối với lân và kaly. Để đạt 1 tấn thóc cây lấy đi từ đất lượng dinh dưỡng là 22,2 kg N; 7,1 kg P2O5; 31,6 kg K2O và nhiều nguyên tố trung, vi lượng khác.
Hệ số sử dụng phân đạm của lúa ở Việt Nam thường thấp chỉ nhỏ hơn 40% (Vũ Văn Yêm, 1995)[28]. Vì vậy để đạt năng suất lúa 5 tấn/ha cần bón 90-120 kg N (Trần Thúc Sơn và Đặng Văn Hiến, 1995) [21].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hiền (2005) [8] cho rằng để đạt năng suất lúa tối ưu cần bón đạm hợp lý. Ở mức bón đạm 80 kg N/ha, tỷ lệ sử dụng đạm là 46,6%, nếu tăng lượng đạm đến 160 và 240 kg N thì tỷ lệ đạm cây lúa sử dụng giảm. Như vậy khi tăng đạm cũng không có giá trị làm thay đổi năng suất lúa.
Dinh dưỡng lân liên quan mật thiết với đạm. Nếu bón đủ lân sẽ làm khả năng hút đạm và các chất dinh dưỡng khác tăng. Cây được bón cân đối đạm, lân sẽ sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và phẩm chất tốt. Vì vậy để cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt không những phải cung cấp đầy đủ đạm mà còn đảm bảo nhu cầu lân cho cây (Lê Văn Tiềm, 1996) [24].
Ngoài đạm và lân, nhu cầu kaly của cây lúa cũng rất lớn. Cây lúa hút kaly mạnh nhất ở thời kỳ đẻ nhánh đến trỗ. Tỷ lệ kaly cây hút ở thời kỳ cấy đến đẻ nhánh là 20-22%, phân hóa đòng đến trỗ là 52-62% và vào chắc đến chín là 16-28% (Nguyễn Văn Bộ, 2003) [1].
Nghiên cứu của Lê Văn Căn (1968)[2] và Bùi Trọng Thi (1999) [22] cũng chỉ rõ kaly làm tăng năng suất lúa theo nhiều cách khác nhau như tăng số nhánh hữu hiệu, số hạt chắc/bông và khối lượng hạt được cải thiện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chính vì vậy để cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt cần cung cấp đầy đủ, cân đối các nguyên tố dinh dưỡng.
1.4.2. Ảnh hƣởng của mật độ đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất lúa
Mật độ là số khóm được cấy trên một đơn vị diện tích. Nếu trên một đơn vị diện tích nếu mật độ cao, số bông nhiều nhưng số hạt trên bông ít. Tốc độ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc độ tăng của mật độ vì thế cấy dày quá sẽ làm năng suất giảm nghiêm trọng. Tuy nhiên nếu cấy quá thưa với các giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn sẽ khó đạt được số bông tối ưu vì vậy năng suất cũng rất thấp (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [11].
Việc chọn mật độ cấy tối ưu cho cây lúa cần quan tâm đến số bông trên 1 m2 và số bông hữu hiệu của 1 khóm. Tùy điều kiện đất đai mà xác định mật độ cấy cho thích hợp và cần tính khoảng cách giữa các khóm lúa. Khoảng cách tối ưu là khoảng cách đủ rộng để hàng lúa thông thoáng, các khóm lúa không chen lấn nhau (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [11].
Mật độ cấy ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình hình thành số bông, đây là yếu tố quan trọng nhất của năng suất. Mật độ cấy liên quan chặt chẽ đến quá trình đẻ nhánh, vì vậy xác định mật độ cấy hợp lý cần căn cứ vào thời vụ cấy, giống, đất đai tuổi mạ và trình độ thâm canh (Nguyễn Đình Giao, 2001) [6].
Khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc rất nhiều vào mật độ cấy. Cây lúa có khả năng tự điều tiết khả năng đẻ nhánh trong các điều kiện canh tác khác nhau. Nếu đất tốt, nhiều phân thời tiết thuận lợi cho đẻ nhánh thì cấy thưa, nếu đất xấu, ít phân thời tiết rét, âm u thì cấy dày để đảm bảo số bông tối ưu trên đơn vị diện tích (Đinh Văn Lữ, 1978) [18].
Các kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học đã khẳng định: khi các biện pháp kỹ thuật khác được duy trì thì chọn mật độ cấy hợp lý là phương án tối ưu nhất để đạt được số lượng hạt thóc nhiều nhất trên một đơn vị diện tích gieo cấy (Yuan Long Ping, 1995) [39], (Nguyễn Văn Hoan, 1995) [9].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đối với lúa lai cũng như lúa thuần năng suất được quyết định bởi số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lượng của hạt. Trong đó khối lượng hạt. được kiểm soát chặt chẽ bởi yếu tố di truyền của giống nên khó điều chỉnh, còn số bông/m2, mặc dù là yếu tố quan trọng nhất, song chịu ảnh hưởng rất lớn của mật độ cấy. Nếu mật độ cao, số bông nhiều nhưng số hạt chắc/bông ít, khối lượng 1000 hạt nhỏ, vì thế cấy dày quá sẽ làm năng suất giảm.
Nguyễn Văn Hoan (2000) [10] nghiên cứu mật độ đối với giống Bắc ưu 64 cho thấy: ở mật độ 35 khóm/m2 đạt 320 bông/m2 và trung bình đạt 130 hạt/bông, khi mật độ lên 70 khóm/m2 thì cũng chỉ đạt được 400 bông/m2 và số hạt giảm xuống chỉ còn 73 hạt/bông. Như vậy khi tăng mật độ lên 2 lần chỉ tăng được 1,25 lần số bông nhưng số hạt/bông lại giảm 1,78 lần.
Kết quả nghiên cứu của Đào Lệ Hằng (2008) [7] cho biết mật độ cấy thay đổi tùy thuộc vào giống lúa. Với các giống lúa lai mật độ cấy nhỏ hơn giống lúa thuần. Các giống lúa thuần ngắn ngày, trung ngày mật độ cấy thích hợp là 45-50 khóm/m2, giống dài ngày mật độ 35-40 khóm/m2. Các giống lúa lai tiềm năng năng suất cao nên mật độ cấy nhỏ hơn, mật độ thích hợp 33-37 khóm/m2. Ngoài ra mật độ cấy còn thay đổi tùy thuộc vào các phương thức gieo mạ, khi gieo mạ theo phương pháp cải tiến mật độ cấy nhỏ hơn phương pháp truyền thống vì cây lúa có khả năng đẻ nhánh mạnh hơn.
Nhìn chung mật độ là biện pháp kỹ thuật ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, vì vậy xác định mật độ cấy hợp lý để tận dụng tối đa khả năng đẻ nhánh của cây lúa là biện pháp rất cần thiết trong thâm canh.
1.5. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA CỦA TỈNH LÀO CAI
Lào Cai là tỉnh vùng cao biên giới có tổng diện tích đất tự nhiên là 6.357 km2. Thổ nhưỡng phong phú và khí hậu đa dạng là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển nhiều loại cây có giá trị kinh tế như các loại rau màu, hoa, cây ăn quả ôn đới ở đây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Địa hình của Lào Cai rất phức tạp, chia cắt bởi hai dãy núi chính là dãy Hoàng Liên Sơn và Con Voi. Do địa hình chia cắt nên phân đai cao thấp rất rõ