ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG VĂN ĐỨC Tên đề tài: “SO SÁNH MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN VỤ MÙA NĂM 2013 TẠI HUYỆN ÐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Trồng trọt Khoa : Nông học Khóa học: : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Ðức Thạnh Thái Nguyên, năm 2014 i LỜI CẢM ƠN Bước chân vào giảng đường đại học em thấy mình thật may mắn. Đặc biệt, được khoác trên mình dòng chữ “Sinh viên trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”, một ngôi trường đã gắn bó với biết bao thế hệ đi trước, có trên bốn mươi năm kinh nghiệm giảng dạy và đào tạo đội ngũ cán bộ trong lĩnh vực Nông – Lâm – Ngư nghiệp cho các tỉnh Trung du và Miền núi phía Bắc Việt Nam. Thực tập tốt nghiệp là khâu cuối cùng của tất cả các sinh viên trước khi ra trường, nó như là trang giấy cuối cùng tổng kết lại tất cả những gì đã viết trong một cuốn sách cũng như là bài tổng kết lại quá trình học tập, rèn luyện về đạo đức, kỹ năng và tư cách của một người sinh viên. Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Nông học, em đã tiến hành thực hiện đề tài: “So sánh một số giống lúa cạn vụ mùa năm 2013 tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”. Qua đây, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong nhà trường, gia đình, bạn bè đã cùng em đi suốt chặng đường vừa qua. Đặc biệt, em muốn cảm ơn tới thầy giáo TS. Nguyễn Đức Thạnh đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian em thực tập tại trường. Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên trong khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em hy vọng rằng sẽ nhận được những ý kiến đóng góp chân thành từ các thầy, các cô và các bạn để khóa luận của em ngày một hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Đặng Văn Đức ii MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Ý nghĩa của đề tài 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 4 1.2. Một số khái niệm về lúa cạn 5 1.3. Nguồn gốc và phân loại lúa cạn 6 1.3.1. Nguồn gốc lúa cạn 6 1.3.2. Phân loại lúa cạn 8 1.4. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 9 1.4.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới 9 1.4.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam 13 1.5. Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa cạn trên thế giới và ở Việt Nam 16 1.5.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa cạn trên thế giới 16 1.5.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa cạn ở Việt Nam 27 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1. Đối tượng nghiên cứu 33 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 33 2.3. Nội dung nghiên cứu 33 iii 2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 33 2.5. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi, đánh giá 35 2.5.1. Thời gian sinh trưởng, phát triển 35 2.5.2. Các đặc tính nông học 36 2.5.3. Khả năng chống chịu của các giống lúa thí nghiệm 40 2.5.4. Chỉ tiêu về chất lượng hạt gạo 43 2.5.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 44 2.5.6. Phương pháp xử lý số liệu 45 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm 46 3.2. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm 47 3.3. Một số đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm 49 3.4. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 50 3.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm 53 3.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm 55 3.7. Chất lượng gạo của các giống lúa tham gia thí nghiệm 60 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63 1. Kết luận 63 2. Đề nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 I. Tài liệu tiếng Việt 64 II. Tài liệu nước ngoài 65 PHỤ LỤC 68 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CIAT : Central International Agriculture Tropical FAO : Food and Agriculture Organisation IITA : International Institute of Tropical Agriculture IRRI : International Rice Research Institute WARDA : West Africa Rice Development Association v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới trong vài thập kỷ gần đây 9 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo của 10 nước đứng đầu thế giới 2012 11 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam qua các thời kỳ 1970-2012 14 Bảng 3.1. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm 46 Bảng 3.2. Đặc tính nông học của các giống lúa thí nghiệm 47 Bảng 3.3. Các đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm 49 Bảng 3.4. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm 51 Bảng 3.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa thí nghiệm 53 Bảng 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm 56 Bảng 3.7. Năng suất các giống lúa tẻ điển hình 57 Bảng 3.8. Năng suất các giống lúa nếp điển hình 58 Bảng 3.9. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo 61 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Việt Nam là một trong những nước rất phong phú, đa dạng về các hệ sinh thái, về các loài và về tài nguyên di truyền. Hàng ngàn năm qua và ngay cả hiện nay cũng như một số thập kỷ sắp tới người dân Việt Nam sống chủ yếu phải dựa vào tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tài nguyên sinh học. Không chỉ ở Việt Nam mà ở hầu hết các nước trên thế giới, các sản phẩm nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản v.v thực chất là khai thác từ nguồn đa dạng sinh học. Theo số liệu của FAO, trong khi 75% đa dạng sinh học cây trồng nông nghiệp đã bị mất trong thời gian từ năm 1900 đến 2000 và 22% đa dạng sinh học của một số loài cây nông nghiệp khác có thể biến mất vào năm 2055, cho đến nay, hơn 7 triệu mẫu gen thực vật đã được thu thập, lưu trữ và bảo tồn trong 1.750 ngân hàng gen trên toàn cầu. Theo FAO, sự đa dạng về thực vật đang bị đe dọa do việc mất dần nguồn gen mà một trong những lý do chính là việc thay thế những giống địa phương bằng các giống hiện đại. Với “Kế hoạch hành động toàn cầu thứ hai đối với các nguồn gen lương thực và nông nghiệp”, FAO cho rằng một cam kết mới của cộng đồng quốc tế nhằm bảo đảm quản lý hiệu quả sự đa dạng về thực vật là một thành phần quan trọng trong cuộc chiến chống đói nghèo và nâng cao an ninh lương thực trong bối cảnh thế giới đang phải đối mặt với vấn đề biến đổi khí hậu. Lúa là loài cây trồng rất mẫn cảm với các điều kiện ngoại cảnh và là cây chịu hạn kém. Những yếu tố sinh thái bất lợi tác động lên quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa như lượng mưa, nhiệt độ, ánh sáng không thuận lợi. Trên thế giới, hàng năm hạn có thể làm giảm tới 70% năng suất cây trồng nói chung. Ở Việt Nam, hàng năm trung bình mất khoảng 30 vạn tấn lương thực do thiên tai, trong đó hạn được xem là nhân tố chính làm giảm năng suất lúa. 2 Bên cạnh lúa nước, lúa cạn cũng chiếm một vị trí quan trọng đối với nông dân, đặc biệt là dân miền núi. Lúa cạn phân bố ở vùng núi, địa hình đồi dốc. Việt Nam lúa cạn phân bố chủ yếu ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc Bộ và Tây Nguyên, nơi có địa hình đồi núi, mưa nhiều nhưng lượng mưa phân bố không đều dẫn đến hạn cục bộ xảy ra thường xuyên. Do đó việc nghiên cứu tính chịu hạn và nâng cao khả năng chịu hạn cho cây lúa cạn là một thực tiễn quan trọng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Năng suất của các giống lúa cạn thấp do hai nguyên nhân chủ yếu: Giống xấu và đất nghèo dinh dưỡng, phát triển trên những vùng dân trí thấp và điều kiện canh tác kém [2]. Tuy năng suất lúa cạn không cao nhưng cây lúa cạn đã góp phần vào tổng sản lượng lúa một cách đáng kể (từ 20 - 40% ở những vùng sản xuất lương thực khó khăn), góp phần giải quyết lương thực tại chỗ cho nhân dân, giảm được công vận chuyển và chủ động lương thực trong một khoảng thời gian nhất định, phù hợp với điều kiện của nhiều địa phương. Vấn đề cải tiến giống và kỹ thuật canh tác đã và đang được đặt ra, việc sử dụng giống lúa có khả năng thích nghi và chống chịu cao là một biện pháp tiết kiệm chi phí hữu hiệu nhất. Chính vì vậy, để nâng cao và ổn định sản lượng lúa trong điều kiện khô hạn, nhằm làm giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra, việc thu thập, bảo tồn giống địa phương và chọn tạo ra các giống lúa cải tiến có khả năng chịu hạn đã trở thành một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay. Xuất phát từ những vấn đề trên, nhằm bảo tồn nguồn gen và phát triển canh tác lúa cạn, đồng thời góp phần vào việc ứng phó với biến đổi khí hậu, chúng tôi tiến hành đề tài: “So sánh một số giống lúa cạn vụ mùa năm 2013 tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu nghiên cứu So sánh đánh giá đặc điểm nông học một số giống lúa cạn. 3 3. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa khoa học: Đánh giá đặc điểm nông học của các giống lúa cạn thu thập được tại một số tỉnh miền núi phía Bắc là cơ sở cho việc duy trì và bảo tồn nguồn gen lúa cạn, bảo vệ sự đa dạng sinh học của cây lúa. * Ý nghĩa thực tiễn: - Lựa chọn được một số giống lúa cạn có chất lượng khuyến cáo ra sản xuất với điều kiện đất đai miền núi phía Bắc. - Làm đa dạng hóa thêm bộ giống lúa. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Việt Nam được biết đến như là một trung tâm đa dạng sinh học của thế giới với các hệ sinh thái tự nhiên phong phú và đa dạng. Các hệ sinh thái rừng, đất ngập nước, biển, núi đá vôi, v.v… với những nét đặc trưng của vùng bán đảo nhiệt đới, là nơi sinh sống và phát triển của nhiều loài hoang dã đặc hữu, có giá trị, trong đó có những loài không tìm thấy ở nơi nào khác trên thế giới. Tuy nhiên, đa dạng sinh học ở nước ta đang bị suy thoái nhanh. Diện tích các khu vực có các hệ sinh thái tự nhiên quan trọng bị thu hẹp dần. Số loài và số lượng cá thể của các loài hoang dã bị suy giảm mạnh. Các nguồn gen hoang dã cũng đang trên đà suy thoái nhanh và thất thoát nhiều. Suy thoái đa dạng sinh học dẫn đến mất cân bằng sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của con người, đe dọa sự phát triển bền vững của đất nước. Nghề trồng lúa ở Việt Nam có từ cổ xưa và là trung tâm đa dạng về cây lúa trồng hiện nay [11]. Hiện hay hơn 60% dân số nước ta sống bằng nghề trồng lúa, nên lúa không chỉ có ý nghĩa về mặt an ninh lương thực mà còn có giá trị về mặt kinh tế cho nông dân trồng lúa và đặc biệt quan trọng đối với những bà con dân tộc miền núi. Nước ta có địa hình phức tạp 3/4 lãnh thổ là đồi núi, địa hình chia cắt và diễn biến khí hậu phức tạp, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng và các miền trong năm, nên hạn có thể xảy ra bất cứ mùa nào, vùng nào trong năm. Nước là thành phần chủ yếu của cây lúa, nếu lấy 100g lá lúa tươi đem sấy thì lượng lá khô chỉ còn lại 12g (còn 88g là lượng nước bốc hơi), đem phần lá khô đốt cháy hoàn toàn thì lượng tro còn lại là 1,5g. Với 88% trọng lượng cây lúa, nước là thành phần chủ yếu và cực kỳ quan trọng đối với đời sống cây lúa. Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp đã được báo động trong nhiều hội nghị khoa học của thế giới gần đây. Khô hạn sẽ là yếu tố [...]... tấn/ha 27 - Ở đất cạn có hai kiểu hình siêu lúa: siêu lúa đất cạn hàng năm: có 5-8 bông/cây, bông có 15 0-2 00 hạt, cứng lá, lá trên thẳng, lá dưới cong, cây cao 130cm, thời gian sinh trưởng 100 ngày, có tính chống chịu, có khả năng cho năng suất 3-4 tấn/ha Siêu lúa đất cạn lâu năm có 5-7 bông/cây, 10 0-1 50 hạt/bông, cây cao 13 0-1 50 cm, rễ ăn sâu, có thể cho năng suất 3-4 tấn /vụ/ năm “Siêu lúa không... nguồn lúa cạn cổ truyền Người ta bắt đầu thử tính chịu hạn trong các giống Indica và Japonica nhiệt đới (năm 1978) đối với sự biến đổi tính di truyền và tìm thấy một số giống Indica cổ truyền chịu hạn Các giống Kantomochi 172 được chọn tạo từ IRAT 109 và giống lúa cạn Nhật Bản [26] Tại viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), chương trình cải tiến giống lúa cạn bao gồm những nghiên cứu ngay tại IRRI - Los... các giống lúa cạn cải tiến có nguồn gốc từ giống địa phương, có thời gian sinh trưởng từ 90 - 115 ngày, năng suất trung bình đạt 2 tấn/ha Chúng bao gồm các giống Katakra (DA2), Panbira (DA 12), Dharial (DA 14), Dular (DA 22), Marichbati (DA 24) và Hashikalmi (DA 26) [17] Năm 1982 BRRI hợp tác với IRRI đánh giá một số giống lúa cạn gồm IR 593 1-1 0-1 , IR 602 3-1 0-1 -1 , Seratus Malan, UPLRi-5, tại 10 điểm... trường sinh thái 1.5.2.1 Những hạn chế trong việc trồng lúa cạn Lúa cạn sinh sống trong điều kiện khó khăn về đất đai, địa hình, khí hậu nên năng suất lúa còn thấp Hiện tại sản xuất lúa cạn vẫn tồn tại một số vấn đề + Lúa cạn hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên: Lượng mưa và tần suất mưa là các yếu tố quyết định cho năng suất lúa do vậy năm nào gió mưa thuận hòa sẽ cho năng suất cao, năm nào bất... khá - Tiềm năng cho năng suất của lúa cạn trong điều kiện thuận lợi có thể tăng lên tới 4 tấn/ha - Khả năng chống chịu tốt với một số sâu bệnh và đáp ứng được một số chỉ tiêu về chất lượng gạo - Qua thử nghiệm và cải tiến vật liệu đã phân loại được một số giống cho vùng thuận lợi, vùng khó khăn hoặc tất cả các vùng - Hơn 100 dòng, giống của những gen tại viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và các giống. .. trong đó giống BR 20 3-2 6-2 đạt năng suất cao nhất là 1,8 tấn/ha [17] Những năm giữa thập kỷ 70 tại Indonesia một số giống lúa địa phương được chọn lọc và làm thuần chủng từ những giống địa phương đã được đánh giá và giới thiệu như: Seratus Malan, GenJah Lampung, Phulut Nangka [26] Tại Philippines trong những năm 1970 trường Đại học tổng hợp Losbanos đã phát triển một số giống như: UPL RI-3, UPL RI - 5 và... fertility soil) từ 1-5 Đất kém màu mỡ là đất có chỉ số IFS từ 6-9 Năm 1982, CIAT phân chia vùng sinh thái lúa cạn ở Châu Mỹ La Tinh như sau [23]: - Vùng có điều kiện sản xuất lúa cạn thuận lợi là vùng có lượng mưa trên 2000mm /năm, mùa mưa kéo dài 6-8 tháng, năng suất lúa cạn đạt trung bình 2,5 tấn/ha hoặc cao hơn nữa Vùng này thuộc các nước Venezuela, Nam Brazil, Colombia, và các nước vùng Trung Mỹ - Vùng... hạn vào giai đoạn lúa làm đòng và trỗ có ảnh hưởng lớn đến năng suất + Giống lúa cạn dài ngày, lẫn tạp nhiều: Hầu hết các giống lúa cạn hiện nay đều là giống dài ngày ( 4-5 tháng), do đó chỉ trồng được 1 vụ trong năm 29 Độ thuần giống không cao, lẫn tạp nhiều Các giống lúa cạn của người kinh có đặc tính chịu hạn tốt, chịu sâu bệnh kém, chịu phân khá, năng suất cao, còn các giống lúa của người dân tộc... các giống lúa cạn tốt Tại Châu Mỹ La Tinh, hầu hết các chương trình cải tiến giống lúa cạn được nghiên cứu tại Viện nghiên cứu nông nghiệp Saopaulo - Brazil (IAC), tại Goiania và tại CIAT (Colombia) 21 Tại Brazil chương trình cải tạo giống lúa cạn tập trung nghiên cứu tính chịu hạn, kháng bệnh đạo ôn, chịu được đất nghèo dinh dưỡng (thiếu hụt lân và kẽm, nhiễm độc nhôm), sâu hại… hầu hết các giống. .. cây lúa sống phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời” Theo Nguyễn Gia Quốc (1994) [9] chia lúa cạn thành 2 dạng: - Lúa cạn thực sự hay còn gọi là lúa nương (rẫy), là loại trồng trên các triền dốc của đồi núi, không có bờ ngăn nước, luôn không có nước ở chân, cây lúa sống nhờ nước trời - Lúa cạn không hoàn toàn hay lúa nước trời là loại lúa trồng ở triền thấp không có hệ thống tưới tiêu chủ động, cây sống . canh tác lúa cạn, đồng thời góp phần vào việc ứng phó với biến đổi khí hậu, chúng tôi tiến hành đề tài: So sánh một số giống lúa cạn vụ mùa năm 2013 tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên . 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG VĂN ĐỨC Tên đề tài: SO SÁNH MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN VỤ MÙA NĂM 2013 TẠI HUYỆN ÐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN” KHÓA LUẬN. chủ nhiệm khoa Nông học, em đã tiến hành thực hiện đề tài: So sánh một số giống lúa cạn vụ mùa năm 2013 tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên . Qua đây, em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và