Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng của khoảng 3,5 tỷ người trên thế giới. Trong khi dân số thế giới tiếp tục tăng thì diện tích đất dùng cho trồng lúa không tăng. Do đó vấn đề lương thực đặt ra mối đe dọa đến sự an ninh và ổn định của thế giới và tương lai.
Đối với Việt Nam, lúa gạo chiếm tới 90% sản lượng lương thực và ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của 70% dân số ở nông thôn. “Tốt giống, tốt má, tốt mạ, tốt lúa” đó là câu nói mà ông cha ta đã đúc rút để khẳng định vai trò quan trọng của giống cây trồng. Đặc tính của giống, yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác quyết định đến năng suất, chất lượng cây trồng. Kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi trường.
Những giống được so sánh qua một loạt môi trường khác nhau thì biểu hiện cho năng suất thường khác nhau. Vì vậy, tính ổn định và thích nghi của giống với môi trường thường được sử dụng để đánh giá giống. Giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng trong sản xuất chưa bao giờ đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất, hầu hết các nước trên thế giới đều nghiên cứu giống. Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research Institute (IRRI) đã có chương trình nghiên cứu lâu dài về lúa, các vấn đề về chọn tạo giống nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như thời gian sinh trưởng, năng suất, tính chống chịu sâu, bệnh hại, chất lượng gạo, tính mẫn cảm với quang chu kỳ, thích hợp nhất với những vùng trồng lúa khác nhau … Giống lúa mới được coi là tốt thì phải có độ thuần cao, thể hiện đầy đủ yếu tố di truyền của giống đó, chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận của từng vùng khí hậu đồng thời chịu thâm canh, kháng sâu bệnh hại tốt, cho năng suất cao, phẩm chất tốt và ổn định qua nhiều thế hệ.
Muốn phát huy hết tiềm năng của một giống tốt phải sử dụng chúng một cách hợp lý, phù hợp với đất đai, điều kiện khí hậu, kinh tế xã hội vùng đó. 5 Các giống khác nhau có khả năng phản ứng với điều kiện sinh thái mỗi vùng khác nhau. Do đó việc xác định được một giống tốt cho một vùng sản xuất nông nghiệp là việc làm cần thiết và đòi hỏi phải có thời gian. Bởi vậy việc xác định tính thích nghi của một giống mới trước khi đưa ra sản xuất trên diện rộng thì giống đó phải được trồng ở những vùng sinh thái khác nhau.
Mục đích là để đánh giá tính khác biệt, tính đồng nhất, tính ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh hại, khả năng thích ứng với các điều kiện bất thuận, khả năng cho năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế của giống đó. Giống là tiền đề của năng suất và phẩm chất. Một giống lúa tốt cần thỏa mãn một số yêu cầu sau: - Sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện khí hậu, đất đai và điều kiện canh tác của địa phương. - Cho năng suất cao và ổn định qua các năm khác nhau trong biến động của thời tiết - Có tính chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận.
- Có chất lượng đáp ứng được yêu cầu sử dụng Tất cả các giống lúa (trong đó có lúa lai) trước khi đưa ra khuyến cáo sản xuất đại trà cần phải qua khảo nghiệm khu vực hóa 1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Trong vài thập kỉ gần đây, tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới đã có sự chuyển biến rõ rệt. So với những năm 70 diện tích trồng lúa là 134,390 triệu ha, sản lượng đạt 308,767 triệu tấn thì đến năm 1992 diện tích trồng lúa trên 148 triệu ha chiếm hơn 10% diện tích canh tác toàn thế giới, cho sản lượng 520 triệu tấn.
Từ năm 2000 trở đi diện tích trồng lúa trên thế giới có nhiều biến động và có xu hướng giảm dần, đến năm 2005 còn ở mức 153,51 triệu ha, và năm 2016 là 159,8 triệu ha (Ngồn FAOSTAT, 2018)[23]. Theo Tổ chức Lương nông Quốc tế FAO sản lượng lúa thế giới trong giai đoạn từ năm 2010-2013 xu hướng tăng dần nhưng chậm. Không những chỉ tăng về 6 diện tích (năm 2010 diện tích lúa 161,7 triệu ha, năm 2013 diện tích lúa 164,5 triệu ha) mà còn tăng về năng suất (năm 2010 năng suất đạt 43,3 tạ/ha, năm 2013 năng suất đạt 45,1 tạ/ha), từ đó dẫn đến tổng sản lượng tăng lên năm 2010 là 701,1 triệu tấn, đến năm 2013 tổng sản lượng đã tăng lên đến 741,9 triệu tấn. Sản lượng lúa từ năm 2014 đến năm 2016 có xu hướng giảm dần: Do diện tích sản xuất lúa giảm năm 2014 là 162,9 triệu ha đến năm 2016 là 159,8 triệu ha; Dù năng suất có tăng từ năm 2014 đạt 45,6 tạ/ha đến năm 2016 đạt 46,4 tạ/ha nhưng sản lượng lúa vẫn giảm (năm 2014 đạt 742,4 triệu tấn đến năm 2016 còn 740,9 triệu tấn).1: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa trên Thế giới giai đoạn 2010 - 2016 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) 2010 161,7 43,3 701,1 2011 162,7 44,6 726,4 2012 162,2 45,4 736,2 2013 164,5 45,1 741,9 2014 162,9 45,6 742,4 2015 160,7 46,0 740,1 2016 159,8 46,4 740,9 (Nguồn: FAOSTAT2018)[23] Bảng 1.2: Tình hình sản xuất lúa gạo của 5 nước sản xuất lúa gạo lớn nhất trên thế giới năm 2016 Nước Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) Thế giới 159,8 46,3 740,9 Trung Quốc 30,6 67,5 206,5 Ấn Độ 43,4 36,2 157,2 Indonesia 13,8 51,4 70,9 Bangladesh 11,8 44,2 52,2 Việt Nam 7,8 55,8 43,4 (Nguồn: FAOSTAT2018)[23] 7 Năm 2015 sản lượng lúa của thế giới thấp hơn 2014 do mùa mưa đến muộn ở vùng Nam Á và vài nơi khác, với sản lượng 740,1 triệu tấn lúa (hay 496,6 triệu tấn gạo), được trồng trên 160,7 triệu ha.
Năng suất lúa trung bình là 46 tấn/ha. Nguyên nhân chính là do khí hậu gió mùa bất thường làm sản xuất lúa tại Ấn Độ giảm 3% và cũng ảnh hưởng đến một số nước khác, như Indonesia, Campuchia, Nepal, Pakistan, Philippines, Sri Lanka, Bắc Triều Tiên và Thái Lan. Trong khi đó, khí hậu tương đối thuận lợi tại các nước: Trung Quốc, Indonesia, Myanmar, Malaysia, Nam Hàn, Nigeria và Việt Nam. Vùng Phi Châu sản xuất tăng nhưng không bắt kịp mức tiêu thụ.
Năm 2014, vùng Bắc Phi (Ai Cập) và Tây Phi bị ảnh hưởng khí hậu bất thường, trong khi miền Đông và Nam Phi Châu (Madagascar và Tanzania) được mùa. Vùng Nam Mỹ và Caribbean sản xuất tăng khoảng 1% do một số nước được mùa, như Argentina, Brazil, Cuba, Guyana và Paraguay; trong khi khí hậu không thuận hòa tại Colombia, Ecuador và Venezuela. Tại Hoa Kỳ, sản xuất lúa được phục hồi 16% so với 2013. Châu Âu sản xuất lúa gạo tăng 2,8% đến 4,1 triệu tấn lúa, phần lớn do phục hồi sản xuất tại Liên Bang Nga.
Sản xuất lúa tại Úc Châu giảm 28% so với 2013, do hạn hán và thiếu nước trồng (FAO, 2018)[23]. Các nhà chọn giống tiên đoán trong vòng 10 năm tới, năng suất lúa thế giới tiếp tục tăng bình quân trên 0,7% hằng năm, trong đó 70% tăng trưởng về sản lượng lúa thế giới sẽ từ Ấn Độ (37%), Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Myanmar và Nigeria. Trong khi mức tiêu thụ gạo cũng tăng bình quân 0,7%. Tuy nhiên do tốc độ tăng dân số nhanh hơn nên hàng năm mức tiêu thụ gạo bình quân đầu người sẽ giảm khoảng 0,4% mỗi năm.
Ấn Độ và Trung Quốc vẫn sẽ là nước tiêu thụ gạo nhiều nhất và ước khoảng 50% lượng gạo tiêu thụ toàn thế giới. Giá gạo thế giới sẽ tăng bình quân 0,3% mỗi năm và lượng gạo lưu thông trên thị trường thế giới cũng gia tăng trung bình 1,8%/năm. Khoảng năm 2016, lượng gạo trao đổi toàn cầu sẽ đạt 33,4 triệu tấn. Cùng với tăng năng suất và giảm mức tiêu thụ trên đầu người, Ấn Độ và Thái Lan sẽ là nước xuất khẩu gạo nhiều nhất thế giới.
Gạo xuất khẩu từ Pakistan sẽ giảm, trong khi Việt Nam sẽ ổn định vì mức tiêu thụ trong nước tăng nhanh hơn mức sản xuất (Nguyễn Ngọc Đệ, 2009)[6] 8 Dân số thế giới trung bình tăng thêm 1 tỷ người sau 14 năm. Diện tích cây trồng trên đầu người: 0,45 ha/năm (1966); 0,25 ha/năm (1998), và dự đoán còn 0,15 ha vào năm 2050. Mức độ gia tăng năng suất thấp: tăng 2,1%/năm trong thập niên 1980, và 1,0% trong thập niên 1990. Thách thức đặt ra cho nhân loại là diện tích nông nghiệp giảm (1,5 tỷ ha) vào năm 2050, nước tưới cho nông nghiệp giảm, nhưng phải tăng sản lượng lương thực gấp đôi (Nguyễn Thị Lang, 2013)[13].
Chính vì vậy, vấn đề đặt ra hiện nay đối với ngành sản xuất lúa gạo nói chung cũng như các nhà nghiên cứu nói riêng phải nâng cao hơn nữa năng suất, sản lượng đảm bảo an ninh lương thực. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam Ở nước ta, cây lúa là cây trồng quan trọng hàng đầu trong sản xuất nông nghiệp, nó không chỉ cung cấp lương thực cho trên 80 triệu dân, còn là cây trồng có giá trị xuất khẩu đem lại nguồn doanh thu đáng kể cho nền kinh tế quốc dân. Trong thời kỳ pháp thuộc, trước năm 1945 việc sản xuất lúa gạo chủ yếu phục vụ người Pháp và cộng sự của họ. Đa số nông dân Việt Nam lâm vào cảnh vô cùng khốn khó, năm 1945 nạn đói làm chết 2 triệu người là một minh chứng.
Ở thời kỳ này những tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp và lúa gạo đã được người Pháp du nhập vào Việt Nam để nâng cao năng suất lúa từ 1,3 tấn/ ha ở đầu thế kỷ XX lên 2,0 tấn/ha vào đầu thập niên 1960. Giai đoạn 1868 đến năm 1873, diện tích trồng lúa của Việt Nam ước khoảng 600 - 700 nghìn ha, đến năm 1912 diện tích trồng lúa tăng lên 2,3 triệu ha và 4,4 triệu ha trong năm 1927; diện tích lúa phát triển cao nhất 5 triệu ha, với sản lượng 6 triệu tấn (thời kỳ pháp thuộc 1942). Trong đó Nam kỳ chiếm 50% tổng số diện tích cả nước Bắc kỳ chiếm 27%, Trung kỳ chiếm 23%. (Trần Văn Đạt, 2002) [5] Đầu năm 1960, năng suất lúa của Việt Nam đạt 1,9 tấn/ ha do nông dân bắt đầu sử dụng phân bón hóa học, công tác tuyển chọn giống lúa được Đảng và Nhà nước quan tâm, các nhà khoa học vào cuộc đã nâng sản lượng lúa đạt 9 triệu tấn/ năm.
Cuộc cách mạng xanh được thực hiện trên thế giới từ giữa năm 1960 - 1970. Việt Nam là một trong những nước tiên phong của phong trào này.