Đặt vấn đề Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng, có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất, cung cấp nguồn thực phẩm chính cho khoảng 65% dân số thế giới. Trong đó, hơn 90% sản lượng lúa được tiêu thụ tại Châu Á. Trong những thập niên cuối thế kỷ XX, sự gia tăng đáng kể về sản lượng lúa đã được ghi nhận tại nhiều nước đang phát triển. Cuộc cách mạng xanh trong nông nghiệp năm 1960 đã mở ra sự phát triến lớn mạnh của khoa học chọn mẫu giống và sự ứng dụng các thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất nông nghiệp góp phần làm tăng năng suất giống cây trồng.
Tuy nhiên 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 quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến an toàn lương thực thế giới. Tài nguyên nước phục vụ cho nông nghiệp không phải là vô tận, bên cạnh đó là áp lực dân số kèm theo sự phát triển đô thị, sự kiện ấy sẽ làm gia tăng nhu cầu nước phục vụ dân sinh và cho phát triển công nghiệp. Do đó sự khan hiếm nước phục vụ diện tích nông nghiệp là vấn đề đang được dự báo cấp thiết trên quy mô toàn cầu.
Hạn hán được xem như là một trong những hậu quả nghiêm trọng do sự suy giảm của nguồn nước. Với tầm quan trọng như vậy, người ta đã hoạch định một thứ tự trong đầu tư, nghiên cứu tính chống chịu khô hạn trong lĩnh vực cải tiến giống cây trồng trên toàn thế giới. Ở nước ta nghề trồng lúa nước đã có từ rất lâu và năng suất lúa ngày càng tăng một phần là do sự góp phần quan trọng của công tác chọn giống lúa, bằng phương pháp cổ truyền, chọn lọc theo kiểu phả hệ, lai hữu tính, ứng dụng công nghệ sinh học như tạo biến dị, nuôi cấy mô, biến đối gen. Nhờ chính sách đổi mới và khoa học kỹ thuật trong công tác lai tạo, chọn lọc giống lúa ở các viện, trường, trung tâm và cá nhân trong cả nước, 1 qua nhiều năm đã tạo ra rất nhiều giống lúa có năng suất cao, ngắn ngày thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai ở từng vùng.
Việt Nam là một trong 5 nước trên thế giới chịu tác động sâu sắc nhất của biến đổi khí hậu. Lúa là một trong những loại cây trồng rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh ( Kanagarai et al. Theo Fischer et al. (2003), hàng năm hạn có thể làm giảm tới 70 % năng suất cây trồng nói chung.
Trong khi đó, sản xuất lúa vùng cao ở Việt Nam với khoảng 20 % tổng diện tích chủ yếu nhờ vào nước trời. Vì vậy, các giống lúa chịu hạn sẽ là giải pháp phù hợp và hiệu quả không chỉ cho canh tác lúa vùng cao mà còn có hiệu quả cho vùng đồng bằng thiếu nước tưới. Mức độ thiệt hại nặng hay nhẹ của cây trồng tùy thuộc vào thời gian và giai đoạn cây chịu hạn. Các nhà khoa học trên thế giới đều có quan niệm giống chịu hạn không có nghĩa là có thể sinh trưởng phát triển trong điều kiện hoàn toàn không có nước mà chỉ là giống chịu đựng được hạn ở mức độ nhất định và có khả năng phục hồi nhanh.
Để thích ứng với điều kiện khô hạn, vấn đề tuyển chọn giống lúa chịu hạn 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 ổn định sản lượng lúa trong điều kiện khô hạn, nhằm làm giảm thiểu thiệt hại do hạn hán gây ra, việc xác định và chọn tạo ra các giống lúa có khả năng chịu hạn đã trở thành một trong những vấn đề cấp thiết. Xuất phát từ thực tiễn trên tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Đánh giá khả năng chịu hạn của một số mẫu giống lúa trong điều kiện nhà lưới vụ xuân 2022 tại Gia Lâm, Hà Nội “ 1. Mục đích và yêu cầu 1.1 Mục đích Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc điểm hình thái và đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống lúa trong điều kiện nhà lưới.
Đánh giá khả năng chịu hạn của một số mẫu giống lúa tham gia thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới.2 Yêu cầu Theo dõi đặc điểm sinh trưởng và phát triển, đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa qua các giai đoạn sinh trưởng và các giai đoạn gây hạn. Xác định được năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất ở các điều kiện hạn khác nhau. Đánh giá được khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa trong thí nghiệm. 3 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Cơ sở khoa học của đề tài Lúa gạo là một trong những cây lương thực có vai trò quan trọng đối với con người. Đây là mặt hàng nông sản có sản lượng cao thứ ba trên toàn thế giới (741,5 triệu tấn trong năm 2014), sau mía và ngô (FAOSTAT, 2020). Ở Châu Á, lúa gạo được coi là cây lương thực quan trọng nhất, chiếm 87% tổng sản lượng gạo của toàn thế giới (CAB International, 2017). Trong tương lai, xu thế sử dụng lúa gạo sẽ còn tăng cao hơn vì đây là loại lương thực dễ bảo quản, dễ chế biến và cho năng suất khá cao.
Tuy nhiên, năng suất và sản lượng lúa luôn bị đe dọa bởi thiên tai, sâu bệnh và yếu tố môi trường, trong đó yếu tố đáng chú ý là hạn hán. Hiện nay, nhu cầu lúa gạo cho con người ngày một tăng, theo dự báo của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) trong những năm 1990 - 2025 thì lúa gạo sản xuất phải tăng mỗi năm 21% là cần thiết để bảo đảm cho sự tăng dân số 1,7% mỗi năm. Nhưng trong 130 triệu ha đất trồng lúa hiện nay, có khoảng 20% diện tích đang canh tác trong điều kiện khô hạn hoặc phụ thuộc vào nước mưa tự nhiên. Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp đã được báo động trong nhiều nghiên cứu khoa học của thế giới gần đây.
Khô hạn sẽ là yếu tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến an ninh lương thực của thế giới Hạn là yếu tố bất lợi của môi trường gây nên những thiệt hại nặng về mùa màng trên cả thế giới và Việt Nam. Vì vậy, nghiên cứu tính chịu hạn và chọn giống chịu hạn luôn thu hút các nhà nghiên cứu trên toàn cầu. Mức độ thiệt hại nặng hay nhẹ của cây trồng tuỳ thuộc vào thời gian và giai đoạn cây bị hạn. Khái niệm về hạn và phân loại hạn 2.
Khái niệm về hạn Bất cứ một loại cây trồng nào cũng cần phải có nước để duy trì sự sống, mức độ cần nhiều hay ít tùy thuộc vào từng loại cây trồng và từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển của chúng. Hạn đối với thực vật là khái niệm dùng để chỉ sự thiếu hụt nước do môi trường gây nên trong suốt cả quá trình hay trong từng giai đoạn, làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây. Mức độ tổn thương của cây trồng do khô hạn gây ra có nhiều mức khác nhau như chết, chậm phát triển hay phát triển tương đối bình thường. Những cây trồng có khả năng duy trì sự phát triển và cho năng suất tương đối ổn định trong điều kiện khô hạn được gọi là cây chịu hạn và khả năng của thực vật có thể giảm thiểu mức độ tổn thương do thiếu hụt nước gây nên gọi là tính chịu hạn (Đinh Thị Phòng, 2001).
Tuy nhiên khó có thể xác định được thế nào là một trạng thái hạn đặc trưng vì mức độ khô hạn do môi trường gây nên khác nhau theo từng mùa, từng năm, từng vùng địa lý và không thể dự đoán trước được. Theo Hsiao (1998) thì "Hạn là sự mất cân bằng nước của thực vật thể hiện trong sự liên quan hữu cơ giữa đất - thực vật - khí quyển". Theo Raynal & cs. (1999), hạn được xem là nhân tố gây thiệt hại lớn nhất đối với năng suất lúa.
Theo Nguyễn Đức Ngữ (2002) đã định nghĩa: “Hạn hán là hiện tượng lượng mưa thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước trong các tầng chứa nước dưới đất, gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, môi trường suy thoái, gây ra đói nghèo và dịch bệnh”. Phân loại hạn Theo tài liệu dịch của Vũ Văn Liết (2008) thì những kiểu hạn chính được nhận thấy ở đất thấp canh tác nhờ nước trời: + Hạn xảy ra thời gian đầu trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. 5 + Hạn giữa vụ không liên tục xảy ra ở giai đoạn giữa đẻ nhánh đến kết hạt. + Hạn muộn xảy ra trong thời kỳ trỗ đến chắc hạt.
Theo một nhóm chuyên gia của WMO (Tổ chức khí tượng thế giới) phân chia thành 4 loại hạn là: hạn khí tượng, hạn nông nghiệp, hạn thủy văn và hạn kinh tế xã hội (Nguyễn Đức Ngữ, 2002). Theo Gulialep & cs, Lê Khả Kế, Đào Thế Tuấn & cs, đã chia hạn thành 4 loại chính sau: - Hạn không khí: Do độ ẩm không khí thấp 10 - 20% gây nên sự héo tạm thời cho cây, vì khi nhiệt độ không khí cao gây nên ẩm độ không khí giảm, làm lượng nước bốc hơi dẫn đến các bộ phận non của cây bị thiếu nước. Nếu bạn kéo dài dễ làm cho keo nguyên sinh bị động kết và cây nhanh chóng bị chết còn gọi là cảm nắng, tác hại nhất là gió khô. Hạn không khí diễn ra trong thời gian dài sẽ dẫn đến hạn đất.
- Hạn đất: Gây nên hạn lâu dài, cây thiếu nước, không có đủ nước để hút, mô cây bị khô đi nhiều và sự sinh trưởng trở nên khó khăn, hạn đất luôn gây nên sự giảm thu hoạch, nếu hạn sớm có thể dẫn đến mất trắng, không cho thu hoạch. - Hạn kết hợp: Khi có sự kết hợp cả hạn đất và hạn không khí thường gây nên hạn trầm trọng, nếu kéo dài có thể làm tổn hại lớn đến cây trồng. - Hạn sinh lý: Khi có đầy đủ nước mà cây vẫn không hút được nước có thể do: nhiệt độ quá thấp hoặc phần xung quanh rễ có quá nhiều chất gây độc cho rễ hoặc do nồng độ dinh dưỡng xung quanh rễ quá cao. Theo Nguyễn Văn Hiển và một số tác giả khác thì hạn được chia làm 3 loại: Hạn đất, hạn không khí, hạn tổng hợp.