Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số đặc tính nông sinh học của một số giống lúa lai tại tỉnh Đăk Nông

Chia sẻ: Trang Lê | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:109

Thêm vào BST

Báo xấu

177
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp với đề tài "Nghiên cứu một số đặc tính nông sinh học của một số giống lúa lai tại tỉnh Đăk Nông" trình bày nội dung qua các chương: chương 1 tổng quan các vấn đề nghiên cứu, chương 2 đối tượng nội dung và phương pháp nghiên cứu, chương 3 kết quả và thảo luận.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số đặc tính nông sinh học của một số giống lúa lai tại tỉnh Đăk Nông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN TRẦN VŨ QUANG HƯNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI TẠI TỈNH ĐĂK NÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Buôn Ma Thuột, năm 2009
i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN TRẦN VŨ QUANG HƯNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI TẠI TỈNH ĐĂK NÔNG Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số : 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRẦN VĂN THỦY Buôn Ma Thuột, năm 2009
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, ñược các ñồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Họ tên tác giả Trần Vũ Quang Hưng
iii LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp “ Nghiên cứu một số ñặc tính nông sinh học của một số giống lúa lai tại tỉnh Đăk Nông” ñược hoàn thành nhờ có sự quan tâm giúp ñỡ của quý thầy cô giáo, ñồng nghiệp, bạn bè và gia ñình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và kính trọng ñến: Tiến sĩ Trần Văn Thủy, trưởng Khoa Nông Lâm nghiệp – Trường Đại học Tây Nguyên, người ñã trực tiếp tận tình giảng dạy, hướng dẫn khoa học cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện ñề tài. Tiến sĩ Phan Văn Tân, Phó giáo sư tiến sĩ Nguyễn Anh Dũng và quý thầy cô giáo, cán bộ Khoa Nông Lâm nghiệp; Phòng Đào tạo sau ñại học - Đại học Tây Nguyên. Quý cấp lãnh ñạo, các ñồng nghiệp ở cơ quan Sở Nông nghiệp & Phát triển nông thôn tỉnh Đăk Nông, bạn bè, gia ñình và người thân ñã luôn luôn ñộng viên khích lệ, tạo ñiều kiện cho tôi trong suốt quá trình công tác, học tập, nghiên cứu ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin trân trọng cảm ơn ! Buôn Ma Thuột, ngày......tháng 8 năm 2009 Tác giả luận văn Trần Vũ Quang Hưng
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ ... ii LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... .. iii MỤC LỤC ........................................................................................................... .. iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... viii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... .. ix DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. ... x MỞ ĐẦU ............................................................................................................. ... 1 1 Đặt vấn ñề ............................................................................................. ... 1 2 Mục tiêu của ñề tài ............................................................................... ... 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài .............................................. ... 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ ... 3 1.1 Những nghiên cứu về nguồn gốc và phân loại cây lúa......................... ... 3 1.1.1 Nguồn gốc cây lúa ................................................................................ ... 3 1.1.1.1 Nơi xuất phát lúa trồng ......................................................................... ... 3 1.1.1.2 Tổ tiên lúa trồng.................................................................................... ... 4 1.1.2 Phân loại cây lúa ................................................................................... ... 4 1.1.2.1 Theo ñặc tính thực vật học.................................................................... ... 4 1.1.2.2 Theo sinh thái học ñịa lý ....................................................................... ... 4 1.1.2.3 Theo ñiều kiện môi trường canh tác ..................................................... ... 5 1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa gạo trên thế giới và trong nước .... ... 5 1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới ............................................... ... 5 1.2.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam ................................................ ... 6 1.2.3 Tình hình sản xuất lúa gạo ở tỉnh Đăk Nông ........................................ ... 8 1.2.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai trên thế giới ......................... ... 9 1.2.5 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ở Việt Nam .......................... . 10
v 1.3 Một số biểu hiện ưu thế lai về các ñặc tính nông học ở lúa lai F1 so với lúa thuần ............................................................................................... . 13 1.3.1 Ưu thế về khả năng hấp thụ nước khi ngâm ủ hạt giống ...................... . 13 1.3.2 Ưu thế lai về bộ rễ ................................................................................ . 13 1.3.3 Ưu thế lai về khả năng ñẻ nhánh của lúa lai ........................................ . 14 1.3.4 Ưu thế lai về một số ñặc tính sinh lý .................................................... . 15 1.3.5 Ưu thế lai về khả năng chống chịu ....................................................... . 15 1.3.6 Ưu thế lai về năng suất hạt ................................................................... . 16 1.4 Hiện tượng bất dục ñực và các phương pháp khai thác ưu thế lai ở cây lúa.. 16 1.4.1 Hiện tượng bất dục ñực ở cây lúa ........................................................ . 16 1.4.2 Phương pháp tạo giống lúa lai “ ba dòng” ........................................... . 17 1.4.2.1. Khái niệm và ñặc ñiểm ......................................................................... . 17 1.4.2.2. Ưu ñiểm và hạn chế của phương pháp “ ba dòng”............................... . 17 1.4.3. Phương pháp lai “ hai dòng ’’ .............................................................. . 18 1.4.3.1. Bất dục ñực di truyền nhân cảm ứng với môi trường (Environmental Sensitive Genic Male Sterile- EGMS) ................................................. . 18 1.4.3.2 Ưu ñiểm và hạn chế lai của phương pháp lai hai dòng ........................ . 19 1.5. Những nghiên cứu về một số ñặc ñiểm nông sinh học của cây lúa ..... . 19 1.5.1 Thời gian sinh trưởng ........................................................................... . 19 1.5.2 Bộ lá lúa và khả năng quang hợp ......................................................... . 20 1.5.3 Thân lúa và khả năng ñẻ nhánh ........................................................... . 21 1.5.4 Những nghiên cứu về dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân cho lúa ........ . 22 1.5.5 Cấu trúc dạng cây và mô hình cây lúa năng suất cao .......................... . 24 1.5.6 Nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết ñến sinh trưởng cây lúa... 24 1.5.6.1 Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ....................................................................... . 24 1.5.6.2 Ảnh hưởng của ánh sáng ...................................................................... . 25 1.5.6.3 Ảnh hưởng của nước tới cây lúa .......................................................... . 25
vi 1.5.7 Mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố liên quan ........................... . 26 1.5.7.1 Chất khô tích luỹ và năng suất lúa ....................................................... . 26 1.5.7.2 Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa .... . 27 1.6 Các nghiên cứu về chất lượng gạo và yếu tố ảnh hưởng ..................... . 28 1.6.1 Chất lượng xay xát ............................................................................... . 28 1.6.2 Chất lượng thương mại......................................................................... . 29 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . 31 2.1. Đối tượng, thời gian và ñịa ñiểm thí nghiệm ....................................... . 31 2.1.1. Đối tượng thí nghiệm ........................................................................... . 31 2.1.2. Thời gian và ñịa ñiểm thí nghiệm ........................................................ . 31 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ . 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... . 32 2.3.1. Bố trí thí nghiệm................................................................................... . 32 2.3.2. Điều kiện thí nghiệm ............................................................................ . 33 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp thực hiện .................................. . 33 2.3.4. Xử lý số liệu: ........................................................................................ . 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... . 38 3.1. Điều kiện khí hậu và thời tiết tại khu vực nghiên cứu ......................... . 38 3.2 Kết quả nghiên cứu một số ñặc tính nông sinh học của các giống lúa lai . . 40 3.2.1 Thời gian sinh trưởng ........................................................................... . 40 3.2.2 Đặc ñiểm cây mạ khi cấy ..................................................................... . 43 3.2.3 Chiều cao cây ....................................................................................... . 45 3.2.4 Khả năng ñẻ nhánh ............................................................................... . 50 3.2.5 Chỉ số diện tích lá cúa các giống lúa ở các thời kỳ sinh trưởng .......... . 55 3.2.6 Khối lượng chất khô tích luỹ của các giống lúa thí nghiệm ................ . 56 3.2.7. Hàm lượng Chlorophyll trong lá của các giống lúa thí nghiệm........... . 58 3.2.8 Một số ñặc ñiểm nông học của các giống lúa thí nghiệm .................... . 60
vii 3.2.9 Tình hình sâu bệnh hại ......................................................................... . 62 3.2.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các giống lúa ... . 65 3.3 Chất lượng gạo ..................................................................................... . 69 3.3.1 Chất lượng xay xát của các giống lúa thí nghiệm ................................ . 69 3.3.2 Chất lượng thương mại của các giống lúa thí nghiệm ......................... . 71 3.4 Mối liên hệ giữa năng suất và các yếu tố liên quan ............................. . 73 3.4.1 Tương quan giữa chỉ số diện tích lá và năng suất thực thu................. . 73 3.4.2 Tương quan giữa khối lượng chất khô và năng suất thực thu .............. . 74 3.4.3 Tương quan giữa hàm lượng diệp lục với các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu ............................................................................ . 75 3.4.4 Tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu . . 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. . 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO
viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ñ/c Đối chứng IRRI International rice research institute (Viện nghiên cứu lúa quốc tế) KL Khối lượng NXB Nhà xuất bản NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu TB Trung bình TL Tỷ lệ
ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng lúa ở Việt Nam qua các năm ..................... ... 7 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa tỉnh Đăk Nông qua các năm ... ... 8 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa lai ở Việt Nam từ 1991-2001 . . 11 Bảng 1.4. Lượng phân bón cho lúa.................................................................. . 23 Bảng 2.1. Danh sách các giống lúa lai ñưa vào thí nghiệm ............................ . 31 Bảng 3.1. Các yếu tố khí tượng tại khu vực nghiên cứu năm 2008 và 2009 .. . 39 Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm ...................... . 41 Bảng 3.3. Một số ñặc ñiểm cây mạ khi cấy của các giống lúa thí nghiệm……... 44 Bảng 3.4. Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm...... . 46 Bảng 3.5. Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm .......... . 49 Bảng 3.6. Động thái ñẻ nhánh cúa các giống lúa thí nghiệm .......................... . 51 Bảng 3.7. Tốc ñộ ñẻ nhánh cúa các giống lúa thí nghiệm............................... . 54 Bảng 3.8. Chỉ số diện tích lá của các giống lúa thí nghiệm(số m2lá/1m2ñất) . . 55 Bảng 3.9 Khối lượng chất khô tích lũy........................................................... . 57 Bảng 3.10. Hàm lượng Chlorophyll trong lá của các giống lúa thí nghiệm ..... . 59 Bảng 3.11. Một số ñặc ñiểm nông học của các giống lúa thí nghiệm ............... . 61 Bảng 3.12. Tình hình sâu bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm ..................... . 63 Bảng 3.13. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các giống lúa ... . 66 Bảng 3.14. So sánh NSTT của các giống lúa thí nghiệm với giống ñối chứng.. 67 Bảng 3.15. Chất lượng xay xát của các giống lúa thí nghiệm ........................... . 70 Bảng 3.16. Chất lượng thương mại của các giống lúa thí nghiệm .................... . 72
x DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu ñồ 3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm ở vụ Đông Xuân (A) và Hè Thu (B) ....................................................... . 47 Biểu ñồ 3.2. Động thái ñẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm ở vụ Đông Xuân (A) và Hè Thu (B) ........................................................................... . 52 Biểu ñồ 3.3. Năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm ........................... . 67 Biểu ñồ 3.4. Tương quan giữa chỉ số diện tích lá và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm........................................................................ . 74 Biểu ñồ 3.5. Tương quan giữa khối lượng chất khô và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm........................................................................ . 75 Biểu ñồ 3.6. Tương quan giữa hàm lượng diệp lục với các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm.......................... . 76 Biểu ñồ 3.7. Tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm .................................................... . 78
1 MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn ñề Lúa gạo là một loại lương thực chính, cung cấp lương thực cho hơn một nửa dân số thế giới. Hiện nay, dân số của thế giới là hơn 6 tỷ người, dự báo con số này sẽ ñạt tới 8 tỷ vào năm 2030. Trong khi dân số tăng thì diện tích ñất canh tác bị thu hẹp dần do ñất ñược chuyển sang các mục ñích sử dụng khác, gây áp lực lên sản xuất lương thực của thế giới ngày càng gia tăng. Cách duy nhất ñể con người giải quyết tốt vấn ñề này là ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất ñể nâng cao năng suất các loại cây trồng. Về mặt lý thuyết, cây lúa có khả năng cho sản lượng cao hơn nếu ñiều kiện canh tác như hệ thống tưới tiêu, tính chất lý hóa của ñất, biện pháp thâm canh và giống ñược cải thiện. Trong các yếu tố ñó, giống ñóng vai trò rất quan trọng. Thành công trong những nghiên cứu về lúa lai ñã mở ra một triển vọng mới giúp thế giới có một cái nhìn lạc quan hơn về vấn ñề lương thực trong tương lai [27]. Đăk Nông là một tỉnh nằm trên cao nguyên Nam Trung bộ, có ñiều kiện khí hậu, ñất ñai phù hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của nhiều loại cây trồng nói chung và cây lúa nước nói riêng. Về tiềm năng phát triển, cây lúa là một cây trồng quan trọng - ñáp ứng nhu cầu lương thực của ñịa phương và tiến tới sản xuất lúa gạo hàng hoá ở các vùng sản xuất lúa tập trung của các huyện trong tỉnh như: Krông Nô, Cư Jút, Đăk Mil, Đăk GLong và một số tiểu vùng khác. Hiện nay, các giống lúa gieo trồng ở tỉnh Đăk Nông gồm có một số giống lúa thuần như IR64, VND 95-20, OM 1490…Những giống lúa thuần do ñược trồng trong thời gian khá dài, nên ñang có hiện tượng thoái hóa giống làm cho năng suất giảm và sâu bệnh tăng. Giống lúa lai gieo trồng phổ biến trong tỉnh là lúa lai 3 dòng Nhị Ưu 838 ñược nhập từ Trung Quốc, tuy có năng suất cao nhưng chất lượng gạo không ngon, không chủ ñộng về giống cũng như giá
2 thành hạt giống còn khá cao so với thu nhập của người nông dân ở tỉnh Đăk Nông. Nhân rộng diện tích lúa lai là một giải pháp hữu hiệu ñể nâng cao năng suất, sản lượng lúa; ổn ñịnh lương thực, tăng thu nhập cho người dân ở giai ñoạn hiện nay và trong tương lai. Tuyển chọn một số giống lúa lai ñược chọn tạo trong nước có năng suất cao và chất lượng tốt, phù hợp với ñiều kiện tự nhiên và xã hội của tỉnh Đăk Nông là việc làm rất thiết thực, nên chúng tôi thực hiện ñề tài “Nghiên cứu một số ñặc tính nông sinh học của một số giống lúa lai tại tỉnh Đăk Nông”. 2 Mục tiêu của ñề tài - Đánh giá ñược ñặc ñiểm hình thái, sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh, năng suất và phẩm chất hạt của các giống lúa lai trong vụ Hè Thu năm 2008, Đông Xuân 2008-2009 tại tỉnh Đăk Nông. - Tìm ra ñược mối quan hệ giữa một số yếu tố nông sinh học và năng suất hạt của các giống lúa lai thí nghiệm tại tỉnh Đăk Nông. - Bước ñầu xác ñịnh ñược một số giống lúa lai có năng suất cao, chất lượng tốt và phù hợp với ñiều kiện sản xuất lúa gạo tại tỉnh Đăk Nông. 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài - Nắm bắt và cung cấp thông tin về ñặc ñiểm hình thái, sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh, năng suất, phẩm chất hạt, mối quan hệ giữa một số yếu tố nông sinh học và năng suất hạt của các giống lúa lai gieo cấy trong vụ Hè Thu năm 2008, Đông Xuân 2008-2009 tại tỉnh Đăk Nông. - Góp phần tuyển chọn ñược một số giống lúa lai có năng suất cao, chất lượng tốt và khả năng thích ứng tốt với ñiều kiện sinh thái của vùng ñể bổ sung vào cơ cấu giống của tỉnh.
3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu về nguồn gốc và phân loại cây lúa 1.1.1 Nguồn gốc cây lúa 1.1.1.1 Nơi xuất phát lúa trồng Cây lúa trồng hiện nay ñã trải qua một lịch sử tiến hóa rất lâu dài và khá phức tạp, với nhiều thay ñổi rất lớn về ñặc ñiểm hình thái, nông học, sinh lý và sinh thái ñể thích nghi với ñiều kiện khác nhau của môi trường. Sự tiến hóa này bị ảnh hưởng rất lớn bởi hai quá trình chọn lọc: chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất ñược tìm thấy trên các di chỉ ñào ñược ở vùng Penjab Ấn Độ, có lẽ của các bộ lạc sống ở vùng này cách ñây khoảng 2000 năm. Theo Grist D.H cây lúa xuất phát từ Đông Nam Á, từ ñó lan dần lên phía Bắc. Gutchtchin, Ghose, Erughin và nhiều tác giả khác thì cho rằng Đông Dương là cái nôi của lúa trồng. De Candolle, Rojevich lại quan niệm rằng Ấn Độ mới là nơi xuất phát chính của lúa trồng. Đinh Đĩnh (Trung Quốc) dựa vào lịch sử phát triển lúa hoang ở nước ta cho rằng lúa trồng xuất xứ ở Trung Quốc. Một số nhà nghiên cứu Việt Nam lại cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở miền nam nước ta và Campuchia. Sampath và Rao (1951) cho rằng sự hiện diện của nhiều loại lúa hoang ở Ấn Độ và Đông Nam Á chứng tỏ rằng Ấn Độ, Miến Điện hay Đông Dương là nơi xuất xứ của lúa trồng, Sato (Nhật Bản) cũng cho rằng lúa có nguồn gốc ở Ấn Độ, Việt Nam và Miến Điện. Tuy có nhiều ý kiến chưa thống nhất về nguồn gốc cây lúa, nhưng căn cứ vào các tài liệu lịch sử, di tích khảo cổ, ñặc ñiểm sinh thái học, của cây lúa trồng và sự hiện diện rộng rãi của các loài lúa hoang dại trong khu vực, lịch sử và ñời sống các dân tộc Đông Nam Á lại gắn liền với lúa gạo ñã minh chứng
4 với nguồn gốc của lúa trồng và nhiều người ñồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng ñầm lầy Đông Nam Á, rồi từ ñó lan dần ñi khắp nơi [20]. 1.1.1.2 Tổ tiên lúa trồng Hai loài lúa trồng hiện nay là Oryza sativa L. ở Châu Á và Oryza glaberrima Steud ở châu Phi, mà xuất xứ của nó còn có nhiều nghi vấn. Chang ( 1976) ñã tổng kết nhiều tư liệu nghiên cứu và ñưa ra cơ sở tiến hóa của các lúa trồng hiện nay ở Châu Á và Châu Phi. Theo ông, cả hai loài lúa trồng ñều có chung một thủy tổ, do quá trình tiến hóa và chọn lọc tự nhiên lâu ñời, ñã phân hóa thành hai nhóm thích nghi với ñiều kiện ở hai vùng ñịa lý xa rời nhau là Nam- Đông Nam Châu Á và Châu Phi nhiệt ñới [20]. 1.1.2 Phân loại cây lúa 1.1.2.1 Theo ñặc tính thực vật học Lúa là cây hằng năm có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24. Về mặt phân loại thực vật học, cây lúa thuộc họ Gramineae (Hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza. Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu vùng nhiệt ñới ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Úc Châu ( Chang, 1976 theo Đe Datta, 1981). Trong ñó, chỉ có hai loài là lúa trồng, còn lại là lúa hoang. Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi và chiếm ñại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza sativa L. Loài này hầu như có mặt khắp nơi từ ñầm lầy ñến sườn núi, từ vùng xích ñạo, nhiệt ñới ñến ôn ñới, từ khắp vùng phù sa nước ngọt ñến vùng ñất cát sỏi ven biển nhiễm mặn phèn…Một loài lúa trồng nữa là Oryza glaberrima Steud, chỉ ñược trồng giới hạn ở một số quốc gia tây châu Phi và hiện ñang bị thay thế dần bởi Oryza sativa L [20]. 1.1.2.2 Theo sinh thái học ñịa lý Nhóm Indica bao gồm các giống lúa từ Sri Lanka và Nam Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia, Philipines, Đài Loan và nhiều nước khác ở vùng nhiệt ñới. Trong khi nhóm Japonica bao gồm các giống lúa từ miền Bắc và
5 Đông Trung Quốc, Nhật Bản và Triều Tiên, nói chung là tập trung ở các vùng á nhiệt ñới và ôn ñới. Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau ñó ñã thêm một nhóm thứ 3 là Javanica ñể ñặt tên cho giống lúa cổ truyền của Indonesia là bulu và gundil. Từ “Janvanica” có nguồn gốc từ chữ Java là tên của một ñảo của Indonesia. Từ “Japonica” xuất xứ từ chữ Japan là tên nước Nhất Bản. Còn “Indica” có nguồn gốc từ India (Ấn Độ). Như vậy, tên gọi của ba nhóm thể hiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ ba vùng ñịa lý khác nhau [20]. 1.1.2.3 Theo ñiều kiện môi trường canh tác Quan ñiểm canh tác học chia lúa trồng O.sativa thành 4 loại hình thích ứng với ñiều kiện canh tác khác nhau. - Lúa cạn (upland rice) là loại ñược gieo trên ñất cao thoát nước, không có bờ ngăn ñể dự trữ nước và sống nhờ chủ yếu vào nước mưa tự nhiên. - Lúa có tưới (irrigated rice or flooded rice): ñược trồng trên những cánh ñồng có công trình thủy lợi, nên chủ ñộng ñược tưới tiêu theo yêu cầu của từng thời kỳ sinh trưởng. - Lúa nước sâu (rainfed or lowland rice): ñược gieo trồng ở vùng ñất thấp không có ñiều kiện rút nước khi mưa lớn hoặc rút nước chậm nên bị ngập trong thời gian ngắn và nước ngập không quá sâu. - Lúa nước nổi (deepwater or flooing rice): là loại hình gieo trước mùa mưa, khi mưa lớn lúa ñã ñẻ nhánh, nước dâng cao, cây lúa vươn lóng rất nhanh (khoảng 10cm/ngày) ñể ngoi theo, vượt lên trên mực nước [46]. 1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa gạo trên thế giới và trong nước 1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới Hiện nay trên thế giới có khoảng 114 nước trồng lúa và phân bố ở tất cả các châu lục. Diện tích trồng lúa trên thế giới chiếm 1/5 diện tích trồng trọt nhưng phân bố không ñều, trên 90% diện tích lúa tập trung ở châu Á, các châu lục khác như châu Mỹ, châu Phi, châu Âu, châu Đại Dương có trồng lúa nhưng với diện tích không nhiều [50].
6 Diện tích trồng lúa trên thế giới ñã gia tăng rõ rệt từ năm 1955 ñến 1980. Trong vòng 25 năm nay, diện tích trồng lúa trên thế giới tăng bình quân 1,36 triệu ha/năm. Từ năm 1980, diện tích lúa tăng chậm và ñạt cao nhất vào năm 1999 (156,77 triệu ha) với tốc ñộ tăng trưởng bình quân 630.000 ha/năm. Từ năm 2000 trở ñi diện tích trồng lúa thế giới có nhiều biến ñộng và có xu hướng giảm dần, ñến 2005 còn ở mức 152,9 triệu ha[20]. Năng suất lúa ở các châu lục khác nhau rất xa. Châu Úc có năng suất ñứng ñầu thế giới (81,70 tạ/ha) sau ñó là châu Âu 55,9 tạ/ha rồi ñến Bắc Mỹ. Những khu vực có năng suất cao nhất có thể giải thích như sau: Đây là những nơi có ñất ñai, khí hậu thích hợp cho việc trồng lúa nước. Hầu hết các khu vực này có nền công nghiệp phát triển ñã hỗ trợ mạnh mẽ cho nông nghiệp, hơn nữa diện tích trồng lúa không lớn nên buộc họ phải thâm canh ñể có ñủ sản lượng lương thực ñáp ứng nhu cầu trong khu vực, mặt khác trình ñộ dân trí, trình ñộ canh tác cao, các tiến bộ kỹ thuật ñược ñáp ứng ñầy ñủ nên năng suất ở những khu vực này cao hơn. Châu Mỹ Latinh, châu Phi có năng suất lúa thấp nhất thế giới. Năng suất lúa châu Á ñược xếp vào hàng thứ 4 sau châu Úc, châu Âu và Bắc Mỹ [19]. Sản xuất gạo toàn cầu ñã tăng lên ñều ñặn từ khoảng 200 triệu tấn vào năm 1960 tới 605 triệu tấn vào năm 2004. Hiện nay có 3 quốc gia sản xuất lúa gạo hàng ñầu là Trung Quốc (31% sản lượng thế giới), Ấn Độ (20%), Indonesia (9%). Ba nước xuất khẩu gạo hàng ñầu thế giới là: Thái Lan (26% sản lượng gạo xuất khẩu),Việt Nam (15%) và Hoa Kỳ (11%) và những nước nhập khẩu gạo nhiều là: Indonesia (14%), Bangladesh (4%), Brazil (3%)…[56]. 1.2.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Gạo là lương thực chính và lâu ñời của người dân Việt Nam nên cây lúa ñược trồng trên khắp mọi miền của ñất nước. Năm 1982, nước ta ñã chuyển từ nước phải nhập khẩu gạo hàng năm sang tự túc ñược lương thực[17]. Năng suất lúa ñã gia tăng vượt bậc từ dưới
7 30 tạ/ha trong những năm thập niên 1980, lên ñến 51,2 tạ/ha vào năm 2007 và sản lượng lúa năm 2007 ñã tăng hơn 3 lần so với năm 1975. Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng lúa ở Việt Nam qua các năm Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) 1975 4,94 21,6 10,54 1980 5,54 21,1 11,68 1985 5,70 27,8 15,87 1990 5.96 32,1 19,14 1995 6.77 36,9 24,96 2000 7.67 42,4 32,53 2001 7,49 42,9 32,11 2002 7,50 45,9 34,45 2003 7.45 46,4 34.57 2004 7.45 48,6 36.15 2005 7.33 48,9 35.79 2006 7.30 49,5 36.20 2007 7.20 51,2 36.90 (Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, 2008) Năm 1989, gạo Việt Nam (VN) tái hòa nhập vào thị trường lương thực thế giới và chiếm lĩnh ngay vị trí quan trọng là nước xuất khẩu gạo ñứng hàng thứ 3 rồi thứ 2 trên thế giới, sau Thái Lan. Từ năm 1997 ñến nay, hằng năm nước ta xuất khẩu trung bình dưới 4 triệu tấn gạo, ñem về một nguồn ngoại tệ rất ñáng kể cho ngân sách nhà nước. Hiện nay, Việt Nam ñứng hàng thứ 6 thế giới về diện tích gieo trồng lúa và ñứng hàng thứ 5 về sản lượng lúa [20]. Hiện tại, dân số nước ta khoảng 86 triệu người. Sau năm 2020, quy mô dân số sẽ ổn ñịnh ở mức 130 triệu người. Để bảo ñảm an ninh lương thực quốc gia, với quy mô dân số như trên, Việt Nam phải duy trì diện tích trồng lúa khoảng 3,8 - 3,9 triệu ha và tăng cường áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Hạt gạo Việt Nam góp phần rất quan trọng trong thị trường lúa gạo thế giới. Theo dự báo của nhiều tổ chức uy tín trên thế giới, khủng hoảng
8 lương thực trên thế giới vẫn tiếp tục diễn ra trong vòng ít nhất 10 - 15 năm nữa, nên người dân hoàn toàn yên tâm khi trồng lúa [30]. 1.2.3 Tình hình sản xuất lúa gạo ở tỉnh Đăk Nông Đăk Nông có diện tích ñất tự nhiên 651.438 ha, trong ñó diện tích các loại cây trồng nông nghiệp chiếm 238.290 ha (năm 2008) [16]. Diện tích trồng lúa tập trung chủ yếu ở các huyện có nhiều vùng ñất bằng phẳng, nguồn nước thuận lợi như: Krông Nô, Cư Jút, Đăk Mil, Đăk Glong. Trong ñó Krông Nô là huyện có diện tích trồng lúa lớn nhất, hằng năm giao ñộng ở mức 1/3 diện tích sản xuất lúa của toàn tỉnh. Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa tỉnh Đăk Nông qua các năm Năm Diện Tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 2004 11.914 38,88 46.372 2005 12.973 39,73 51.543 2006 12.109 43,03 52.109 2007 11.378 43,71 49.735 2008 11.590 44,50 51.578 (Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Đăk Nông năm 2008) Diện tích trồng lúa của tỉnh liên tục giảm từ năm 2005 – 2007. Năm 2005, diện tích trồng lúa ñạt 12.973 ha, năm 2007 giảm còn 11.378 ha. Năm 2008 diện tích lúa có tăng so với năm 2007 nhưng không ñáng kể (11.590 ha). Diện tích lúa của tỉnh giảm trong vài năm gần ñây nhưng năng suất lúa tăng theo từng năm nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, diện tích lúa lai có năng suất cao ngày càng ñược mở rộng. Sản lượng lúa gạo năm 2004 ñạt 46.372 tấn với năng suất bình quân 38,88 tạ/ha; năm 2008 sản lượng tăng lên 51.578 tấn và năng suất bình quân ñạt 44,50 tạ/ha. Trước thực trạng diện tích lúa có chiều hướng không tăng, tiềm năng mở rộng diện tích trồng lúa của tỉnh là hết sức hạn chế. Do vậy, cần phải nhân rộng diện tích lúa lai trên toàn tỉnh; ñây là giải pháp hết sức thiết thực ñể nâng cao
9 năng suất, sản lượng lúa gạo, ñáp ứng tốt hơn cho an ninh lương thực của tỉnh ở giai ñoạn hiện nay và trong tương lai. 1.2.4 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai trên thế giới “Lúa lai” là một thuật ngữ chỉ ưu thế lai (ƯTL), ñây là tiến bộ kỹ thuật về di truyền học của thế kỷ XX ñã và ñang ứng dụng trên thế giới. Trung Quốc là nước ñầu tiên ứng dụng thành công ƯTL ở lúa. Ở Trung Quốc, năm 1964 Yuan Long Ping (Viên Long Bình) cùng với một số thành viên nghiên cứu của ông ñã bắt ñầu sự nghiệp nghiên cứu lúa lai ở ñảo Hải Nam. Năm 1973, Yuan hợp tác với những người khác ñể ñưa vào trồng thử nghiệm loại lúa lai có những ñặc tính tốt. Lúa của ông ñã cho năng suất cao hơn 20% so với những giống thường khác [65]. Lô hạt giống lúa lai F1 ñược sản xuất ñầu tiên với sự tham gia của ba dòng bố mẹ là: Dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất (CMS), dòng duy trì bất dục (Maintainer) và và dòng phục hồi (Restorer) vào năm 1974 và ñược giới thiệu cho sản xuất tổ hợp lúa lai cho ƯTL cao, ñồng thời quy trình sản xuất hạt lai ba dòng cũng ñược ñưa vào năm 1975 (Yuan và Virmani, 1988). Yuan Long Ping ñã góp phần ñưa Trung Quốc trở thành nước sản xuất lúa lai ñầu tiên và ñứng hàng ñầu thế giới. Với thành công và ñóng góp này, Ông ñược coi là "cha ñẻ của lúa lai" [15]. Đồng thời với việc phát triển lúa lai 3 dòng với các tổ hợp có năng suất cao. Năm 1980, các nhà khoa học Trung Quốc vẫn tiếp tục nghiên cứu lúa lai hai dòng với việc phát hiện ra gen ñiều khiển tính bất dục chức năng di truyền nhân mẫn cảm với ñiều kiện môi trường. Malaysia, năm 1984 ñã bắt ñầu nghiên cứu lúa lai và ñã thu ñược năng suất cao hơn giống truyền thống như IR5852025A/IR54791-19-2-3R ñạt năng suất 4,86 tạ/ha so với giống lúa MR84 là cao hơn 58,6%; IR62829A/IR46R có năng suất cao hơn MR84 26,1%, ñã chọn tạo ñược một số dòng CMS ñịa