Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa. L) là một trong ba cây lương thực chủ yếu của thế giới (lúa mì, lúa gạo, ngô), đứng thứ hai sau lúa mì (về diện tích) và sau ngô (về sản lư
PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L) ba lương thực chủ yếu giới (lúa mì, lúa gạo, ngơ), đứng thứ hai sau lúa mì (về diện tích) sau ngô (về sản lượng) Khoảng 40% dân số giới xem lúa gạo nguồn lương thực chính, 25% dân số sử dụng làm nửa phần hàng ngày Như lúa gạo ảnh hưởng tới 60% dân số giới Ý nghĩa quan trọng lúa giá trị dinh dưỡng hạt gạo, lượng calo mà cung cấp nhiều loại ngũ cốc khác Trong lúa gạo thành phần hợp dinh dưỡng phong phú có lợi cho sức khỏe người Bởi hạt gạo có bữa ăn hàng ngày Hiện Việt Nam xuất lúa gạo thực tế giá gạo nước ta thấp nước khác Người tiêu dùng sử dụng nhiều sẵn sàng trả giá cao với loại gạo thơm, ngon Như việc nghiên cứu, lai tạo, chọn lọc giống lúa có chất lượng cao cần thiết, phù hợp với xu phát triển tất yếu ngành sản xuất lúa gạo, góp phần cung ứng cho nhu cầu thị trường nước giới, nâng cao thu nhập cho người dân đem lại nguồn thu lớn cho đất nước Quảng Trị nằm khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa Khí hậu khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng trực tiếp gió Tây Nam khơ nóng, thời tiết khí hậu diễn biến thất thường Vì vậy, sản xuất đời sống nhân dân gặp khơng khó khăn Nhưng nhờ có hệ thống sơng lớn như: Cam Lộ, Thạch Hãn, Bến Hải, yếu tố thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Vĩnh Thủy xã nằm phía Tây Nam huyện Vĩnh Linh (Quảng Trị), với địa hình bán sơn địa, có tổng diện tích tự nhiên 4.813ha Từ lâu Vĩnh Thủy xã Vĩnh Sơn, Vĩnh Lâm (Lâm - Sơn - Thủy), biết đến vựa lúa lớn cung cấp lúa gạo cho huyện Vĩnh Linh nhiều địa phương khác tỉnh Xã Vĩnh Thủy có 1.534 hộ dân với 6.238 nhân canh tác 496 lúa [40] Tuy nhiên diện tích đất dùng cho sản xuất lúa chất lượng cao chiếm phần nhỏ Có nhiều ngun nhân dẫn đến tình trạng đó, có ngun nhân chưa có giống chất lượng cao phù hợp Để góp phần giải khó khăn trên, với trí khoa Nông học, tiến hành đề tài “Khảo nghiệm số giống lúa chất lượng cao có triển vọng vụ Đơng Xuân 2009 – 2010 Vĩnh Thủy – Vĩnh Linh – Quảng trị” 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích Chọn giống lúa có suất cao, chất lượng tốt, có khả chống chịu sâu bệnh thích ứng với điều kiện sinh thái để bổ sung vào cấu giống địa phương 1.2.2 Yêu cầu đề tài Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển, chống chịu sâu bệnh điều kiện bất lợi; suất, chất lượng, nhằm chọn số giống lúa triển vọng phù hợp với điều kiện tự nhiên, khí hậu vùng để khuyến cáo đưa sản xuất đại trà Thơng qua việc phân tích, đánh giá kết thí nghiệm đồng ruộng PHẦN TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học thực tiễn 2.1.1 Cơ sở khoa học Theo FAO “Giống tập hợp cá thể trồng phân biệt với trồng trọt, trồng rừng hay trồng vườn mà sau nhân lên (có tính chất hữu thụ) trì tính trạng [15] Các giống lúa trước đưa vào sản xuất đại trà phải đạt tiêu chuẩn suất phẩm chất định, có khả chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi sâu bệnh hại, thích ứng với điều kiện canh tác khí hậu địa phương Tuy nhiên, thực tế có nhiều giống tốt sau thời gian canh tác bị thối hóa, suất, phẩm chất tính chống chịu giảm rõ rệt Các giống lúa chất lượng cao thường có suất thấp, khả sinh trưởng thấp chịu ảnh hưởng sâu bệnh hại tác động điều kiện ngoại cảnh nhiều giống bình thường Vì vậy, việc tuyển chọn giống lúa chất lượng cao để thay giống cũ bị thối hóa bổ sung thêm giống cho địa phương việc làm cấp thiết phải thực thường xuyên Qua góp phần thực chủ trương sản xuất triệu giống lúa chất lượng cao dùng cho xuất năm tới 2.2.2 Ý nghĩa thực tiễn Khảo nghiệm tuyển chọn số giống lúa chất lượng cao phù hợp với điều kiện sinh thái tỉnh Quảng trị Góp phần tìm giống lúa chất lượng cao để đưa thâm canh mở rộng sản xuất, tạo vùng chuyên canh sản xuất lúa chất lượng cao cho tỉnh Quảng trị Góp phần làm phong phú số lượng chủng loại giống lúa chất lượng cao quỹ giống lúa tỉnh 2.2 Nguồn gốc phân bố lúa 2.2.1 Nguồn gốc Người ta cho tổ tiên chi lúa Oryza loài hoang dại siêu lục địa Gondwana cách 130 triệu năm phát tán rộng khắp châu lục q trình trơi dạt lục địa Hiện có khoảng 21 loài hoang dại thuộc chi lồi lúa hố lúa châu Á (Oryza sativa) lúa châu Phi (Oryza glaberrima) [39] Lúa châu Phi gieo trồng khoảng 3.500 năm Trong khoảng thời gian từ 1500 TCN1 đến 800 TCN O glaberrima lan rộng từ trung tâm xuất phát lưu vực châu thổ sơng Niger mở rộng tới Sénégal Tổ tiên lúa châu Á O sativa loại lúa hoang phổ biến (Oryza rufipogon ) có nguồn gốc khu vực xung quanh chân núi Himalaya , với O sativa thứ indica phía Ấn Độ O sativa thứ japonica phía Trung Quốc Hiện giống lúa gieo trồng làm lương thực khắp giới O sativa thích nghi với việc gieo trồng Trung Đông Địa Trung Hải châu Âu vào khoảng năm 800 TCN Thời gian nửa sau kỷ 15, lúa trải rộng tới Ý sau Pháp tất châu lục khác Năm 1694, lúa đến South Carolina Người Tây Ban Nha đem giống lúa tới Nam Mỹ vào đầu kỷ 18 [39] Tuy chưa có thống nhiều tài liệu chứng minh nghề trồng lúa có từ lâu đời, nguồn gốc lúa có từ vùng đầm lầy Đơng Nam Á, từ nhiều nước khác nhau, từ lan truyền sang nước khác [17] 2.2.2 Phân bố Cây lúa thích nghi nhiều vùng sinh thái khác nhau, nhiệt đới, xích đạo, cận nhiệt đới Lúa trồng châu Á có khả thích nghi rộng nên sớm phát triển địa bàn sang châu Âu, châu Mỹ, châu Đại Dương châu Phi Lúa trồng châu Phi thu hẹp địa bàn Tây Phi Guyana (Nam Mỹ) Lúa trồng Tây Bắc Trung Quốc vĩ độ 53 0B, miền Trung Xumatra đường xích đạo Neusouth Wales (châu Úc) 35 0N Lúa Trước công nguyên trồng Kerala (Ấn Độ) thấp mặt biển mặt biển trồng vĩ độ cao 2000 m Kasmia Nêpan (Ấn Độ) Nó trồng cạn, nước sâu trung bình nước sâu khoảng 1,5 – 5m [17] Ở Việt Nam lúa trồng khắp nước đặc biệt khu vực đồng sông Hồng đồng sông Cửu Long 2.3 Giá trị dinh dưỡng lúa gạo Trên giới lúa gạo nguồn cung cấp lượng lớn cho người, bình quân gạo 180 - 200kg/người/năm nước châu Á, khoảng 10kg/người/năm nước châu Mỹ Việt Nam, dân số gần 86 triệu người 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực khơng thể thiếu phần ăn hàng ngày Trung bình hạt gạo chứa 80% tinh bột, 7,5% protein, 12% nước, lại vitamin khoáng chất cần thiết cho thể Vitamin nhóm B (B1, B2, B6) Vitamin PP, Vitamin E… Hạt gạo loại thức ăn dễ tiêu hóa cung cấp loại protein tốt cho thể [6] Protein gạo loại protein có giá trị dinh dưỡng cao loại protein ngũ cốc, hàm lượng thấp loại ngũ cốc khác Theo cách phân loại Osborne (1924) protein dự trữ nội nhũ lúa gạo bao gồm nhóm Albumin, Globumin, Prolamin, Glutelin [8] Tinh bột gạo thuộc dạng dễ đồng hóa Trong hạt gạo tinh bột chiếm tỉ lệ lớn (72,18 – 80,44%) Các thực phẩm khác chiếm tỉ lệ (6,96 – 10,43%), tro (4,68 – 6,93%), cenllulose (8,74 – 12,23%) [8] Hàm lượng lipit lúa gạo vào loại trung bình, phổ biến chủ yếu lớp vỏ, gạo xay 2,02% gạo giã 0,52% [11] Ngày để sử dụng hiệu thực phẩm dinh dưỡng từ hạt gạo, nhà khoa học số nước khuyến cáo người dân nên dùng gạo lứt bữa ăn hàng ngày đặc biệt với nước sử dụng gạo làm nguồn dinh dưỡng 2.4 Những đặc tính giống lúa chất lượng Phân loại theo tính trạng đặc trưng tập đoàn lúa chất lượng cao tập hợp giống có chất lượng gạo cao theo yêu cầu vùng khác giới Tập đoàn cung cấp nguồn gen cho chọn tạo giống có chất lượng gạo cao giống đặc sản [12] Theo tiến sĩ Lê Văn Bảnh: “Lúa chất lượng cao phân thành nhóm, thứ lúa thơm hạt dài thon có mùi thơm, hàm lượng amylose thấp dẻo cơm Còn loại chất lượng cao loại gạo hạt dài khơng bạc bụng có hàm lượng amylose trung bình thấp khoảng 20% tới 24% trở lại, mềm cơm dẻo xuất Cịn lại loại trung bình thấp có hàm lượng amylose tương đối cao cứng cơm, hạt gạo ngắn, giống thích hợp làm gạo 15% tới 25% tấm” [35] Đặc điểm nhóm giống lúa có phẩm chất cao Thứ nhóm giống lúa cao sản ngắn ngày Có thời gian sinh trưởng từ 90 – 110 ngày, chiều cao từ 90 – 115cm, P 10002 hạt từ 22 – 31g, suất trung bình đạt – tấn/ha, nhiễm kháng với rầy nâu, bệnh cháy lá,… gạo hạt dài, khơng bạc bụng Thứ hai nhóm giống lúa mùa, đặc sản địa phương Nhóm giống thích nghi rộng, dễ canh tác, gạo phẩm chất cao Tỉ lệ gạo trắng cao thường 60 – 70%, tỉ lệ gạo nguyên 50 – 60% cao hẳn giống lúa cao sản ngắn ngày Hàm lượng amylose tiêu quan trọng định phẩm chất cơm Các giống lúa mùa địa phương phần lớn có hàm lượng amylose từ trung bình đến thấp, số giống có mùi thơm… Nhược điểm giống lúa mùa địa phương tiềm cho suất thấp, đa số không kháng rầy nâu [19] Các giống lúa chuyên mùa phản ứng với ánh sáng ngày ngắn Nó phân hóa địng độ chiếu sáng ngày xuống 12 30 phút Dù cấy sớm hay cấy muộn giống lúa chuyên mùa phải đợi đến thời kì “ngày tháng mười chưa cười tối” trổ bơng Các yếu tố cần thiết để hồn thành chu kì sinh trưởng gồm yếu tố: yếu tố ngày ngắn, sinh trưởng đủ số tối thiểu không gặp nhiệt độ thấp giai đoạn trỗ đến chín Yếu tố ngày ngắn thõa mãn khoảng thời gian 23/9 đến 21/3 năm sau Số tối thiểu 14 – 15 Trổ 11 – 12 gặp thời tiết lạnh Khối lượng 1000 hạt suất thấp Do cần bố trí thời vụ cho sinh trưởng 15 (7,5 – 8,5 thời kì mạ) Giai đoạn trổ gặp nhiệt độ thấp (dưới 15 0C) giống chun mùa khó khơng trổ bơng Sau trỗ miền Bắc gặp nhiệt độ thấp kéo dài dẫn đến hạt lúa không vào chắc, lép lững Ở miền Nam muốn đạt suất cao ý cung cấp đủ nước giai đoạn cuối, đảm bảo điều kiện giống lúa đạt số cần thiết [12] 2.5 Tình hình sản xuất nghiên cứu lúa giới 2.5.1 Tình hình sản xuất lúa giới Dân số giới ngày tăng, theo Cục điều tra dân số Mỹ, tính đến ngày 13/8/2009 dân số toàn cầu 6,777 tỉ người đạt ngưỡng tỉ người vào năm 2040 [39] Với mức gia tăng dân số vấn đề an ninh lương thực toàn cầu vấn đề cấp bách Bảng 2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo giới giai đoạn 2004 – 2008 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) 2004 151,0 40,0 606,0 2005 153,5 40,1 614,0 2006 152,6 41,0 622,1 2007 153,0 41,0 622,2 2008 158,9 43,0 685,0 (Nguồn: FAOSAT) Toàn giới có khoảng 158 triệu diện tích trồng lúa, châu Á 141 triệu chiếm 89% diện tích trồng lúa giới, tiếp đến châu Phi (9 triệu ha), châu Mỹ (6 triệu ha), châu Âu châu Đại Dương diện tích Châu Á có sản lượng lúa gạo cao giới (622684,34 nghìn tấn) suất trung bình lại thấp (43,86 tạ/ha) so với nước châu Âu (58,22 tạ/ha), châu Âu có khoa học kĩ thuật, trình độ canh tác phát triển hẳn nước châu Á châu Phi Bảng 2.2 Tổng hợp sản lượng lúa Thế giới Châu lục năm 2008 Diện tích (1000ha) 158955,39 9526,58 6862,94 141959,89 596,53 9,44 Sản lượng (1000tấn) Thế giới 43,09 685013,37 Châu Phi 24,32 23175,09 Châu Mỹ 51,94 35643,75 Châu Á 43,86 622684,34 Châu Âu 58,22 3473,00 Châu Đại Dương 39,40 37,20 (Nguồn: FAOSAT) Thái Lan giữ vị trí số sản lượng xuất lúa gạo (8.570 nghìn tấn), thứ hai Việt Nam (5.950 nghìn tấn), tiếp đến Hoa Kỳ, Pakistan, Ấn Độ,… Quốc gia nhập nhiều Philippine với 2.000 nghìn Nigeria (1.900 nghìn tấn), Iran (1.700 nghìn tấn) Bảng 2.3 Thống kê dự báo top 10 nước xuất nhập gạo lớn giới Vùng/châu lục Năng suất (hg/ha) (Đvt: 1000tấn) STT Tên nước XK Thái Lan Việt Nam Hoa Kỳ Pakistan Ấn Độ Myanmar Uruguay Campuchia Trung Quốc 10 Brazil Thế giới (3) (4) 2008/09 2009/10 Tên nước NK 2008/09 2009/10 8.570 10.000 Philippine 2.000 2.600 5.950 5.500 Nigeria 1.900 1.600 3.100 3.150 Iran 1.700 1.700 3.000 3.800 Arập Xêút 1.370 1.400 2.000 2.000 EU-27 1.350 1.350 1.052 800 Iraq 1.000 1.100 926 750 Malaysia 830 850 800 800 Nam Phi 800 800 760 1.500 Cote d'Ivoire 800 860 650 300 Senegal 715 700 29.029 30.845 Thế giới 29.029 30.845 (Nguồn: Bộ nông nghiệp Mỹ) Xuất Nhập Thị trường gạo chất lượng cao thị trường cao cấp Thị trường chiếm 25% tổng lượng gạo xuất giới, thị trường tiêu thụ trước hết nước phát triển, khu vực Tây Âu Nhật sau nước NIC (3) Thị trường đặc biệt trọng quy cách phẩm chất vệ sinh cơng nghệ Các nhà xuất Mỹ Thái Lan Thực tế năm qua gạo xuất đạt tiêu chuẩn quốc tế xếp loại A gạo Mỹ số 2, tỉ lệ không 4%, hạt dài, trắng trong, kích cỡ hạt đều, khơng lẫn tạp chât, khơng có mùi vị lạ, khơng lẫn hạt đỏ, vàng, sọc…Ngay gạo Mỹ số giá cao gạo Thái Lan 100B (loại gạo trắng hạt dài 100%, khơng tấm) [27] 2.5.2 Tình hình nghiên cứu chất lượng lúa gạo giới Việc nghiên cứu chất lượng lúa gạo nhà khoa học giới quan tâm từ lâu Tuy nhiên, đến sau đại chiến lần thứ hai, cơng trình nghiên cứu chất lượng lúa gạo triển khai cách mạnh mẽ nhiều nước giới Ngày 10/1978 hội thảo nhà di truyền chọn giống, hóa sinh, hóa học hạt nhiều nước giới tổ chức Viện lúa quốc tế IRRI4, phân chia chất lượng lúa gạo thành bốn nhóm: Chất lượng xay xát, chất lượng thương phẩm, chất lượng nấu nướng ăn uống, chất lượng dinh dưỡng Ngày bốn nhóm sử dụng rộng rãi nghiên cứu sản xuất lúa gạo [8] Các nhà khoa học Nhật Bản phát giống lúa mới, giống có hàm lượng hoocmon GLP – cao, kích thích tuyến tụy tiết insulin Đây giống lúa biến đổi gen, kết phối hợp Viện khoa học Nông – Sinh quốc gia (NIAS), ngành công nghiệp giấy tư nhân Nhật Bản Viện nghiên cứu Sanwan Kagaku [23] Theo tiến sĩ Subra Chakraborty Việc tăng hàm lượng protein thực cách bổ sung gen AmA1 rau dền vào hệ gen lúa Với việc làm dự tính làm tăng hàm lượng protein, amino axit hạt gạo Hiện gen AmA1 bổ sung vào giống lúa canh tác Ấn Độ có giống IR72 Pusa Basmita [22] Nhóm giáo sư Ingo Potrykus nhóm nghiên cứu Toshihiro Yoshishra Nhật tiến hành nghiên cứu để tạo giống lúa có hàm lượng sắt cao chuyển nạp gen tạo Ferritin – loại protein dự trữ sắt đậu Gen điều khiển tổng hợp Ferritin họ đậu phân lập chuyển vào lúa nhờ vi khuẩn, hiệu làm hàm lượng sắt lúa tăng lần hàm lượng sắt gạo tăng khắc phục bệnh thiếu máu [23] Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) phát triển giống lúa gạo vàng IR64 BR29 Hàm lượng β – carotene giống IR64 BR29 kiểm chứng 2,32 9,24 microgram [28] Giống lúa giàu sắt Jao Hon Nin nhà khoa học Thái Lan lai tạo giống lúa Khao Dak Mali giống lúa Hon Nin Giống có hàm lượng sắt 0,6 mg/100g gạo, cao gấp 30 lần so với gạo giống lúa thường Ngồi chứa protein, kẽm tác nhân chống oxy hóa [28] Với thành tựu tương lai, ứng dụng công nghệ sinh học giúp cho lúa gạo ngày có nhiều giá trị đời sống người 2.6 Tình hình sản xuất nghiên cứu lúa Việt Nam 2.6.1 Tổng quan ngành lúa gạo Việt Nam Việt Nam mệnh danh nôi văn minh lúa nước Nằm khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, điều kiện thuận lợi cho lúa phát triển Với vị trí địa lí dài 15 vĩ độ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam vùng trồng lúa Bảng 2.4 Tình hình sản xuất lúa Việt Nam từ 2000 – 2009 Năm 2004 2005 2006 2007 2008 20095 Diện tích (1000ha) 7445,3 7329,2 7324,8 7207,4 7414,3 7440,1 Sản lượng (1000tấn) 48,6 36148,9 48,9 35832,9 48,9 35849,5 49,9 35942,7 52,2 38725,1 52,3 38895,5 (Nguồn: Tổng cục hải quan) Năng suất (tạ/ha) Sốa liệu sơ 10 ... ? ?Khảo nghiệm số giống lúa chất lượng cao có triển vọng vụ Đơng Xn 2009 – 2010 Vĩnh Thủy – Vĩnh Linh – Quảng trị? ?? 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích Chọn giống lúa có suất cao, chất lượng. .. xuất triệu lúa chất lượng cao vụ Đông xuân 2006 – 2007, chế biến 500.000 gạo chất lượng cao xuất [33] Vụ lúa Đông xuân 2006 - 2007 tỉnh Đồng Tháp xuống giống 125.000 lúa chất lượng cao, chiếm... tâm Giống trồng vật nuôi đưa khảo nghiệm nhiều giống lúa chất lượng cao Vụ Hè thu 2009 tiến hành khảo nghiệm sản xuất tập đoàn giống lúa chất lượng cao: TL6, P6 ĐB, XT27 Viện Cây lương thực – thực
