Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L.) là cây trồng có vai trò rất quan trọng do chiếm phần lớn nguồn lương thực của con người (Hadiarto and Tran, 2011). Mặc dù phần lớn đất canh tác lúa được chủ động về thủy lợi nhưng có đến 40% tổng diện tích canh tác lúa trên thế giới canh tác nhờ nước trời. Khi gặp hạn hán, lúa canh tác ở những vùng đất này bị suy giảm năm suất nghiêm trọng (Kamoshita and Babu, 2008). Ở Việt Nam có trên 2,1 triệu hecta đất canh tác lúa có thể gặp các điều kiện bất lợi, trong đó hạn hán là nguyên nhân chính làm suy giảm năng suất lúa.
Theo Vũ Thị Thu Hiền và Phạm Văn Cường (2012), ở miền Bắc Việt Nam, thời kỳ thiếu nước thường vào giai đoạn đẻ nhánh ở vụ Xuân (tháng 2 - 4) và giai đoạn lúa sau trổ bông vào vụ Mùa (tháng 9). Trong những năm gần đây, nước ta đã nghiên cứu và chọn tạo lai tạo nhiều giống lúa có năng suất và chất lượng cao đáp ứng được nhu cầu sản xuất trong nước. Tuy nhiên khả năng thích nghi của mỗi giống với vùng sinh thái là khác nhau. Điều kiện môi trường bất lợi trong trồng trọt, đặc biệt là hạn hay sự thiếu nước là một trong số những yếu tố hạn chế sinh trưởng, phát triển và năng suất gây thiệt hại về kinh tế và kìm hãm sản xuất lúa trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
Chính vì vậy, nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nhằm hạn chế ảnh hưởng của hạn với sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây lúa là hết sức cần thiết. Trước thực trạng đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của hạn và salicylic acid ở giai đoạn trỗ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa Di Hương ”. Mục đích, yêu cầu và ý nghĩa của đề tài 2.1 Mục đích của đề tài Đánh giá ảnh hưởng của hạn và Salicylic acid tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của lúa Di Hương từ đó góp phần làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng biện pháp kĩ thuật canh tác hợp lý cho cây lúa trong điều kiện hạn. Yêu cầu của đề tài - Xác định được khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của giống lúa Di Hương trong điều kiện hạn.
- Xác định được ảnh hưởng của salicylic acid đến khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của giống lúa Di Hương trong điều kiện hạn. Ý nghĩa của đề tài - Kết quả của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về ảnh hưởng của sự thiếu nước và ảnh hưởng Salicylic acid đến một số hoạt động sinh lý, sinh trưởng, phát triển, khả năng nhiễm bệnh; mối liên quan giữa chúng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất, chất lượng của lúa. - Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở để xây dựng các biện tăng khả năng chịu hạn nhằm tăng năng suất, chất lượng của lúa. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Tình hình sản xuất và nghiên cứu cây lúa trên thế gới và Việt Nam 2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Theo thông tin dự báo cập nhật mới nhất trong tháng 7 của Bộ Nông nghiệp Mỹ, sản lượng gạo của thế giới năm 2020 ước đạt 495,2 triệu tấn, giảm khoảng 0,3% so với năm 2019. Tiêu dùng gạo thế giới năm 2020 ước đạt 490,4 triệu tấn, tăng khoảng 1,3% so với năm 2019. Diện tích trồng lúa trên toàn cầu sẽ tăng 1,5% so với niên vụ trước và đạt 163 triệu ha. Diện tích này chỉ thấp hơn 0,3 triệu ha so với mức cao kỷ lục lịch sử đạt được vào niên vụ 2016/2017.
Với diện tích như trên, cộng với việc tăng năng suất bình quân trên toàn thế giới, sản lượng gạo toàn cầu niên vụ 2020/2021 dự kiến sẽ đạt kỷ lục 502 triệu tấn, tăng gần 2% so trước đó và tăng khoảng 3,8 triệu tấn so với niên vụ trước. Những quốc gia được WASDE dự báo sẽ tăng đáng kể diện tích trồng lúa là Myanmar, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Nigeria, Thái Lan và Mỹ. Ngược lại, một số nước như Brazil và Philippines, lại được dự báo sẽ tiếp tục giảm về diện tích. Với dự báo sẽ tăng diện tích, Trung Quốc, Thái Lan và Mỹ sẽ có sản lượng tăng mạnh nhất trong niên vụ 2020/2021.
Các nước Australia, Myanmar, Nigeria, Sri Lanka và Pakistan cũng sẽ tăng sản lượng. Ấn Độ nhiều khả năng sẽ duy trì sản lượng ở mức cao kỷ lục trong năm nay. Còn sản lượng ở Brazil và Philippines dự báo sẽ giảm. Tiêu thụ và thất thoát gạo trên toàn cầu trong niên vụ 2020/2021 dự báo sẽ đạt kỷ lục 498,1 triệu tấn, tăng gần 2% so với năm trước đó.
Trong đó, Trung Quốc và Ấn Độ sẽ chiếm phần lớn mức tăng dự kiến. Tiêu thụ gạo ở Trung Quốc tăng chủ yếu đến từ lĩnh vực công nghiệp. Tiêu thụ và thất thoát gạo ở Bangladesh, Ai Cập, Philippines, Thái Lan, Mỹ và Việt Nam, dự báo cũng sẽ tăng lên. Với sản lượng gạo toàn cầu dự báo cao hơn 3,8 triệu tấn so với vụ trước, tồn trữ 3 gạo toàn cầu niên vụ 2020/2021 dự báo sẽ tăng 2% lên mức kỷ lục 148,2 triệu tấn.
Đây là năm thứ 14 tồn trữ gạo toàn cầu tăng liên tiếp. Trong đó, tồn trữ/dự trữ gạo cuối vụ 2020/2021 của Trung Quốc dự báo sẽ đạt kỷ lục 117 triệu tấn, Ấn Độ cũng cao kỷ lục 38 triệu tấn. Hai nước này sẽ chiếm lần lượt 64% và 21% tổng lượng tồn trữ/dự trữ gạo trên toàn cầu. Tồn trữ gạo của Mỹ cũng sẽ tăng 37% lên 1,3 triệu tấn.
Tỷ lệ sử dụng/tồn trữ gạo trên toàn cầu cuối niên vụ 2020/2021 dự báo sẽ ở mức 37%, cao hơn chút ít so với 36,8% của niên vụ trước, nhưng vẫn thấp hơn mức kỷ lục 37,3% của vụ 2000/2001. Thương mại gạo toàn cầu năm 2021sẽ đạt 45,2 triệu tấn, tăng hơn 5% so với năm 2020, nhưng vẫn thấp hơn gần 3 triệu tấn của mức kỷ lục 48,1 triệu tấn năm 2017. Dự báo Thái Lan, với việc tăng xuất khẩu 1,5 triệu tấn gạo trong năm 2021, sẽ chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng mức tăng xuất khẩu gạo vào năm tới. Xuất khẩu gạo của Việt Nam, Australia, Campuchia và Trung Quốc dự báo cũng sẽ tăng trong năm 2021.
Về nhập khẩu, Philippines sẽ tăng lượng nhập thêm 800. Các thị trường như Nigeria, Saudi Arabia và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất dự báo sẽ tăng nhập khẩu thêm 200.000 tấn gạo mỗi nước. Việc tăng nhập khẩu ở những thị trường trên sẽ bù lại cho việc nhập khẩu giảm sút ở Trung Quốc, Indonesia và Hàn Quốc. Về thương mại gạo toàn cầu năm 2020, sẽ điều chỉnh tăng 0,1 triệu tấn lên 42,9 triệu tấn, nhưng vẫn thấp hơn 1% so với năm trước đó.
Về xuất khẩu trong năm 2020, dự báo Việt Nam sẽ tăng 0,2 triệu tấn, Campuchia tăng 0,3 triệu tấn…, trong khi Trung Quốc sẽ giảm 0,3 triệu tấn. Khô hạn là yếu tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng tới an toàn lương thực của nhân loại và điều này đã xảy ra nhiều lần trong quá khứ trên những phạm vi rộng hẹp khác nhau. Hạn hán làm giảm năng suất cây trồng, làm giảm diện tích gieo trồng và sau đó làm giảm sản lượng cây trồng mà chủ yếu là sản lượng lương 4 thực. Khi hạn xảy ra, con người đẩy mạnh thủy lợi và các đầu tư khác, đồng nghĩa với tăng chi phí sản xuất nông nghiệp, do đó làm giảm thu nhập của người lao động, đồng thời kéo theo một loạt các hậu quả kinh tế xã hội nghiêm trọng như bệnh tật và đói nghèo.
Cuộc khủng hoảng nước đang dần xuất hiện đe dọa đến nguồn cung cấp lương thực này. Theo các nhà khoa học liên hợp quốc đã cảnh báo trong năm 2005, trên thế giới cứ 6 quốc gia thì có một quốc gia phải đối mặt với tình hình thiếu lương thực vì những đợt hạn hán liên tục do biến đổi khí hậu. Hơn 10 năm nay nhiều nước bị mất mùa và trong một vài năm trở lại đây chịu tới ba đến bốn lần hạn hán khắc nghiệt. Tổ chức lương thực thế giới (FAO, 2001) cho biết, trong những năm tới không phải là lũ lụt hay mưa bão mà là khô hạn sẽ quay trở lại đe dọa khu vực Châu Á.
Thông thường tình hình hạn hán ảnh hưởng toàn bộ đến khu vực Châu Á, và gây hậu quả nghiêm trọng cho nền kinh tế khu vực. Trong khi đó khoảng 1/5 diện tích lúa trồng ở châu Á luôn nằm trong vùng hạn hán quanh năm. Năm 2004 các đợt hạn hán kéo dài trên quy mô rộng lớn đã làm cho sản xuất nông nghiệp châu Á thiệt hại hàng trăm triệu USD và đẩy hàng trăm triệu người dân lâm vào cảnh nghèo đói. Theo phân tích của trung tâm khí tượng thế giới cho thấy nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu trong năm 2006 cao hơn 0,420C- 0,50C so với mức trung bình của thời kỳ 1961 -1990.
Năm 2006 được coi là năm nóng thứ 6 và tháng 12/2006 là tháng 12 nóng nhất kể từ khi có theo dõi nhiệt độ toàn cầu. Với tầm quan trọng như vậy người ta đã hoạch định một thứ tự ưu tiên trong đầu tư nghiên cứu tính chống chịu khô hạn và tính chống chịu mặn trong lĩnh vực cải tiến giống cây trồng, sau đó là tính chống chịu lạnh, chống chịu ngập úng… Theo ước tính của các nhà khoa học IRRI, lúa rẫy chiếm 10% diện tích trồng lúa ở Nam và Đông Nam Á (8,1 triệu ha), Brasil là 80% (4,5 triệu ha) và 75% đất trồng lúa ở châu Phi (60 triệu ha). Diện tích lúa chịu hạn chiếm 13% diện tích đồng ruộng. Trong khi đó hạn hán diễn ra liên tục và ngày càng khốc liệt trên 5 quy mô toàn cầu.
Trước những bức bách này Buman và các đồng nghiệp tại IRRI đã nhanh chóng nghiên cứu để tạo ra giống lúa và kĩ thuật nông nghiệp mới có thể duy trì tăng năng suất song lại sử dụng nước ít hơn hiện nay. Bên cạnh các giải pháp nâng cao hiệu quả hệ thống thuỷ lợi, đồng thời nâng cấp các hệ thống này và buộc người sử dụng phải trả tiền thì áp lực đối với các nhà nghiên cứu của nông học là tạo được các giống lúa mới có khả năng chịu hạn gọi là “lúa ưa khí” ở các vùng nhiệt đới. Các giống lúa mới này có khả năng phát triển trên đất cạn. Các thử nghiệm đầu tiên về giống lúa mới này ở Trung Quốc, Brasil và một số vùng khác cho thấy giống lúa mới này chỉ đòi hỏi một nửa lượng nước cần thiết song chất lượng gạo cũng tốt như lúa nước được canh tác bằng phương pháp truyền thống.