Nghiên Cứu Giống Lúa Chất Lượng Ngắn Ngày Và Biện Pháp Thâm Canh Hiệu Quả Cho Đồng Bằng Sông Hồng

Luận án tiến sĩ kỹ thuật phân tích nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực

• Tác giả: Trần Thanh Nhạn
• Người hướng dẫn: GS. Hoàng Tuyết Minh
• Trường học: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng, ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp phục vụ sản xuất vùng đồng bằng sông Hồng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• Danh mục chữ viết tắt
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
• Đối tượng nghiên cứu
• Phạm vi nghiên cứu
• Đóng góp mới của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu và đất trồng lúa vùng Đồng bằng sông Hồng
• 1.2. Các yếu tố hạn chế đến năng suất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng
• 1.3. Cơ sở khoa học về nghiên cứu, tuyển chọn giống lúa chất lượng, ngắn ngày
• 1.3.1. Nguồn gốc phân loại cây lúa
• 1.3.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa
• 1.3.3. Yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa
• 1.3.4. Quan hệ giữa năng suất lúa và các yếu tố liên quan
• 1.3.5. Các chỉ tiêu về chất lượng và các yếu tố ảnh hưởng
• 1.3.6. Đánh giá hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa gạo của Việt Nam
• 1.3.7. Định hướng mục tiêu cho ngành hàng lúa gạo chất lượng
• 1.3.8. Phương hướng chọn tạo giống lúa
• 1.3.9. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng Japonica
• 1.3.10. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng Indica
• 1.3.11. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa chất lượng ở Việt Nam
• 1.3.12. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa chất lượng vùng ĐBSH
• 1.4. Nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh tăng năng suất lúa
• 1.4.1. Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa
• 1.4.2. Nghiên cứu về thời vụ gieo, cấy đối với cây lúa
• 1.5. Nhận xét rút ra từ tổng quan
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Đánh giá giá trị canh tác, giá trị sử dụng của giống lúa được tuyển chọn
• 2.1.2. Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Nội dung 1: Nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất lượng, triển vọng cho vùng Đồng bằng sông Hồng
• 2.2.2. Nội dung 2: Nghiên cứu khả năng thích ứng của các giống lúa mới được xác định tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng
• 2.2.3. Nội dung 3: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh của các giống lúa được xác định tại vùng Đồng bằng sông Hồng
• 2.2.4. Nội dung 4: Xây dựng mô hình thâm canh và đánh giá hiệu quả kinh tế của giống lúa được tuyển chọn trên đất phù sa sông Hồng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất lượng, triển vọng cho vùng Đồng bằng sông Hồng
• 2.3.2. Đánh giá khả năng thích ứng của các giống lúa mới triển vọng tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng
• 2.3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống lúa đã được tuyển chọn trên đất phù sa vùng Đồng bằng sông Hồng
• 2.3.4. Xây dựng mô hình thâm canh, đánh giá hiệu quả kinh tế của giống lúa triển vọng tại vùng đồng bằng sông Hồng
• 2.3.5. Phương pháp đánh giá
• 2.3.5.1. Đánh giá thời kỳ sinh trưởng và phát triển cuả các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 2.3.5.2. Đánh giá độ ổn định năng suất của các giống lúa được tuyển chọn
• 2.3.5.3. Đánh giá hàm lượng chất khô, chỉ số diện tích lá và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 2.3.5.4. Phương pháp đánh giá mùi thơm ở lúa
• 2.3.5.5. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại
• 2.3.5.6. Đánh giá một số chỉ tiêu về chất lượng gạo, cơm
• 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất lượng cho vùng Đồng bằng sông Hồng
• 3.1.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông học, khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm
• 3.1.2. Kết quả đánh giá phản ứng của các giống với một số sâu bệnh chính và khả năng chống chịu điều kiện bất thuận của ngoại cảnh
• 3.1.3. Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm
• 3.1.4. Kết quả đánh giá chất lượng gạo của các giống lúa tham gia thí nghiệm
• 3.2. Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của 2 giống lúa ĐS3 và BH 9 từ vụ Xuân 2014 đến vụ Xuân 2015
• 3.2.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông học, khả năng sinh trưởng, phát triển và các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 2 giống lúa ĐS3 và BH9
• 3.2.2. Kết quả đánh giá chỉ số diện tích lá và hàm lượng chất khô của 2 giống BH 9 và ĐS3 ở vụ Xuân 2015
• 3.2.3. Kết quả đánh giá độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành năng suất của 2 giống ĐS3 và BH 9
• 3.2.4. Kết quả đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa ĐS3 và BH9
• 3.2.5. Kết quả đánh giá năng suất của giống BH9 và ĐS3 tại các điểm
• 3.2.6. Kết quả đánh giá chỉ tiêu chất lượng gạo của 2 giống lúa BH9 và ĐS3
• 3.2.7. Kết quả đánh giá chất lượng cơm của giống ĐS3 và BH9
• 3.2.8. Kết quả đánh giá độ ổn định năng suất của 2 giống lúa ĐS3 và Bắc hương 9 qua 2 năm 2014 và 2015
• 3.2.9. Đánh giá khả năng thích ứng của 2 giống lúa BH9 và ĐS3 trên diện rộng trong điều kiện sản xuất tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng
• 3.2.9.1. Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của giống lúa ĐS3 trong vụ Mùa năm 2014
• 3.2.9.2. Kết quả đánh giá khả năng thích ứng của giống lúa BH 9
• 3.3. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh của 2 giống lúa ĐS3 và BH9 triển vọng trên đất phù sa sông Hồng
• 3.3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và mật độ cấy đến một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của giống lúa ĐS3 và Bắc hương 9
• 3.3.2. Ảnh hưởng của mật độ cấy và phân bón đến tình hình nhiễm sâu bệnh hại của giống lúa ĐS3 và BH9
• 3.3.3. Ảnh hưởng của các mức bón đạm và mật độ cấy đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa ĐS3 và Bắc hương 9
• 3.4. Kết quả xây dựng mô hình thâm canh, đánh giá hiệu quả kinh tế của 2 giống lúa triển vọng BH9 và ĐS3
• 3.4.1. Kết quả xây dựng mô hình và đánh giá hiệu quả kinh tế của giống ĐS3
• 3.4.2. Kết quả xây dựng mô hình và đánh giá hiệu quả kinh tế của giống BH9
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• Đề nghị
• Các công trình khoa học đã công bố có liên quan đến luận án
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục

Tóm tắt

I. Giống lúa và chất lượng lúa

Nghiên cứu tập trung vào việc xác định các giống lúa ngắn ngày có chất lượng lúa cao, phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai tại đồng bằng sông Hồng. Các giống lúa được đánh giá dựa trên thời gian sinh trưởng, năng suất, và khả năng chống chịu sâu bệnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy hai giống lúa triển vọng là BH9 và ĐS3, cả hai đều có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, và chất lượng gạo tốt.

1.1. Đặc điểm nông học của giống lúa

Các giống lúa được nghiên cứu có đặc điểm nông học nổi bật như thời gian sinh trưởng ngắn (130-135 ngày vụ Xuân, 105-110 ngày vụ Mùa), khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, và năng suất ổn định. Giống BH9 có dạng hình đẹp, thân cứng, lá đứng, trong khi giống ĐS3 chống chịu tốt với điều kiện bất lợi như rét và đổ ngã.

1.2. Chất lượng gạo và cơm

Chất lượng gạo của các giống lúa được đánh giá dựa trên hàm lượng amylose thấp (dưới 20%) và nhiệt độ hóa hồ trung bình. Giống BH9 và ĐS3 đều cho gạo có chất lượng cơm ngon, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng trong nước và xuất khẩu.

II. Biện pháp thâm canh hiệu quả

Nghiên cứu đề xuất các biện pháp thâm canh hiệu quả để tối ưu hóa năng suất và chất lượng lúa. Các biện pháp bao gồm điều chỉnh mật độ cấy, liều lượng phân bón, và quản lý nước. Kết quả cho thấy, việc áp dụng các biện pháp này giúp tăng năng suất lúa lên đáng kể, đồng thời giảm thiểu tác động của sâu bệnh và điều kiện khí hậu bất lợi.

2.1. Mật độ cấy và phân bón

Mật độ cấy và liều lượng phân bón được điều chỉnh phù hợp với từng giống lúa. Ví dụ, giống ĐS3 được khuyến cáo cấy với mật độ 55 khóm/m² và bón 100 kg N, 90 kg P2O5, 90 kg K2O trong vụ Xuân. Giống BH9 cấy với mật độ 45 khóm/m² và bón cùng liều lượng phân bón.

2.2. Quản lý nước và sâu bệnh

Quản lý nước hiệu quả và áp dụng các biện pháp phòng trừ sâu bệnh là yếu tố quan trọng trong thâm canh lúa. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc kiểm soát tốt lượng nước và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý giúp giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh gây ra.

III. Phát triển bền vững nông nghiệp

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển bền vững trong sản xuất lúa tại đồng bằng sông Hồng. Các giải pháp được đề xuất không chỉ tập trung vào tăng năng suất mà còn đảm bảo tính ổn định lâu dài của hệ thống canh tác, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

3.1. Ứng phó với biến đổi khí hậu

Các giống lúa được nghiên cứu có khả năng chống chịu tốt với điều kiện khí hậu bất lợi như rét, hạn, và ngập úng. Điều này giúp nông dân giảm thiểu rủi ro trong sản xuất, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.

3.2. Hiệu quả kinh tế

Việc áp dụng các giống lúa mới và biện pháp thâm canh hiệu quả giúp tăng thu nhập cho nông dân. Nghiên cứu chỉ ra rằng, các giống BH9 và ĐS3 mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với các giống lúa truyền thống, góp phần cải thiện đời sống người dân.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu "Nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng, ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp phục vụ sản xuất vùng Đồng bằng sông Hồng" được tác giả Trần Thanh Nhạn thực hiện tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS) dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Hoàng Tuyết Minh và TS. Nguyễn Như Hải, bảo vệ năm 2017 thuộc chuyên ngành Khoa học cây trồng (mã số 62.10).

Tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ bối cảnh sau gần 30 năm đổi mới, ngành lúa gạo Việt Nam đã đạt thành tựu quan trọng về an ninh lương thực và xuất khẩu, đưa đất nước từ tình trạng thiếu lương thực trở thành quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới từ năm 1989. Tuy nhiên, giá trị gia tăng của ngành lúa gạo có xu hướng suy giảm do chi phí sản xuất cao, hiệu quả kinh doanh thấp và thu nhập của nông dân trồng lúa chưa tương xứng. Vùng Đồng bằng sông Hồng có diện tích tự nhiên 2,06 triệu ha (23.336 km²), dân số gần 20 triệu người, với diện tích canh tác lúa hàng năm trên 1 triệu ha (chiếm 88% diện tích cây lương thực của vùng và 14-15,3% diện tích lúa cả nước). Đây là vùng có trình độ thâm canh cao, định hướng sản xuất phục vụ thị trường nội địa lớn như thủ đô Hà Nội và các đô thị trong vùng với xu thế tiêu dùng gạo chất lượng cao gia tăng.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả chỉ rõ: Vùng Đồng bằng sông Hồng đang thiếu hụt bộ giống lúa chất lượng cao có giá trị hàng hóa lớn; số lượng giống chất lượng cao được mở rộng trong sản xuất còn hạn chế; một số giống chất lượng chủ lực hiện nay thường bị nhiễm sâu bệnh hại nặng (như đạo ôn, bạc lá, rầy nâu), gây thiệt hại đáng kể trong nhiều vụ sản xuất. Đồng thời, tỷ lệ đáp ứng giống lúa chất lượng tốt trên cả nước mới đạt khoảng 30% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2013). Do đó, việc nghiên cứu tuyển chọn các giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao kết hợp xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp là đòi hỏi cấp bách nhằm tái cơ cấu sản xuất lúa gạo của vùng theo hướng nâng cao giá trị và phát triển bền vững.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm hai nội dung chính:

1. Xác định được giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao, có khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận phù hợp với vùng Đồng bằng sông Hồng.
2. Đề xuất quy trình kỹ thuật thâm canh (về mật độ cấy và mức bón phân đạm) cho các giống lúa được xác định nhằm phục vụ sản xuất lúa chất lượng tại vùng Đồng bằng sông Hồng.

Yêu cầu cụ thể đặt ra đối với giống tuyển chọn:

• Thời gian sinh trưởng: Đạt 130-135 ngày trong vụ Xuân và 105-110 ngày trong vụ Mùa.
• Năng suất: Đạt 6,0-7,0 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,5-6,0 tấn/ha trong vụ Mùa.
• Phẩm chất hạt: Cơm ngon, hàm lượng amylose dưới 20%, nhiệt độ hóa hồ ở mức trung bình.
• Đặc tính nông sinh học: Cây sinh trưởng tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại chính, có tính thích ứng rộng và độ ổn định năng suất cao tại các tỉnh Đồng bằng sông Hồng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Tập đoàn gồm 16 giống lúa ngắn ngày, năng suất, chất lượng được chọn tạo trong nước và nhập nội thuộc hai nhóm phụ loài Indica và Japonica; đối tượng nghiên cứu sâu là 2 giống được tuyển chọn gồm giống Japonica ĐS3 và giống Indica Bắc hương 9 (BH9).
• Phạm vi nghiên cứu về giống: Khảo sát đặc điểm nông sinh học, tiềm năng năng suất, chất lượng xay xát, chất lượng thương phẩm, phẩm chất cơm, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận của 16 giống lúa.
• Phạm vi nghiên cứu về kỹ thuật: Thử nghiệm ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng bón phân đạm đối với 2 giống ĐS3 và BH9 trên đất phù sa sông Hồng; xây dựng mô hình thâm canh diện rộng tại 3 tỉnh đại diện vùng gồm Hưng Yên, Vĩnh Phúc và Nam Định trong giai đoạn 2013-2016.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật hệ thống nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến cơ sở sinh học, di truyền, chọn tạo giống và kỹ thuật thâm canh lúa:

Về nguồn gốc và phân loại lúa châu Á: Cây lúa được phân chia thành ba nhóm chính: Indica, Japonica (Sinica) và Javanica (Japonica nhiệt đới) (Huang X và cs, 2015; Civsavn P và cs). Các công trình của Nguyễn Đình Giao và cs (2001), Ranawake AL và cs chỉ rõ lúa Japonica có khả năng chịu lạnh (ngưỡng sinh trưởng quanh 15°C), chịu thâm canh, chống đổ tốt, tiềm năng năng suất cao, hạt tròn, cơm dẻo; trong khi lúa Indica thích hợp vùng nhiệt đới, chịu phân kém hơn, dễ đổ ngã, hạt thon dài và cơm ráo hơn.

Về di truyền thời gian sinh trưởng và cấu trúc cây lúa: Thời gian sinh trưởng dao động từ 90 đến 180 ngày tùy giống và thời vụ. Các nghiên cứu của Gao H và cs (2014), Linh LH và cs (2009), Mao Q đã xác định các locus gen như Hd1, Hd3 điều chỉnh thời gian sinh trưởng khoảng 100 ngày. Yoshida S. (1985) khẳng định các giống quá ngắn ngày thường bị hạn chế sinh trưởng sinh dưỡng làm giảm năng suất, còn các giống quá dài ngày dễ bị lốp đổ. Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI, 1996) đưa ra thang phân loại chiều cao cây (bán lùn, trung bình, cao). Nguyễn Văn Hiển (2000) chứng minh kiểu đẻ nhánh chụm, đứng thẳng là tính trạng lặn, kiểu đẻ nhánh xòe là trội. Khush (1994), Nashir Uddin và cs (2016) tổng kết mô hình kiểu cây lúa mới (New Rice Plant Type - NPT) gồm 10 tiêu chuẩn nhằm đạt tiềm năng năng suất 10-13 tấn/ha.

Về các yếu tố cấu thành năng suất: Năng suất hình thành từ số bông/m², số hạt chắc/bông và khối lượng 1.000 hạt. Nguyễn Đình Giao và cs (2001) chỉ ra số bông đóng góp tới 74% năng suất, số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26%. Nguyễn Văn Hoan (2006) phân tích tương quan chặt chẽ giữa năng suất và số bông/khóm ở nhóm bán lùn (r = 0,85), cũng như tương quan rất chặt giữa năng suất và số hạt/bông ở nhóm cao cây (r = 0,96). Ở mức độ phân tử, Ashikari và cs (2013) phát hiện gen Gn1a trên nhiễm sắc thể số 1 kiểm soát số hạt trên bông; Linh và cs (2008) lập bản đồ QTL yd7 trên nhiễm sắc thể số 7 từ lúa hoang Oryza minuta làm tăng 15-20% năng suất; Xue W và cs xác định gen Ghd7 trên nhiễm sắc thể số 7 làm tăng 65,8% số hoa trên bông trên nền giống Zhenshan 97.

Về các chỉ tiêu chất lượng lúa gạo: Hội thảo tại Viện Lúa Quốc tế (IRRI) phân loại chất lượng gạo thành bốn nhóm: xay xát, thương phẩm, nấu nướng/ăn uống và dinh dưỡng (Murata K.). Chất lượng xay xát phụ thuộc vào tỷ lệ gạo lật, gạo xát và gạo nguyên (Edzesi WM và cs, 2016; Khush và cs; Bùi Chí Bửu và cs, 2002). Độ bạc bụng chịu tác động của môi trường nhiệt độ giai đoạn trỗ và chín nhiều hơn kiểu gen (Lê Doãn Diên, 1995; Gao và cs, 2016; Bian JM và cs). Hàm lượng amylose quyết định độ mềm cơm (Nguyễn Thị Trâm, 2002; Lin T., 1989; Shen và cs, 1990; Bian JM và cs, 2014); alen Wx điều khiển hàm lượng amylose nội nhũ. Protein gạo được tổng hợp qua nghiên cứu của Mahender A. (2016), Jennings và cs. Mùi thơm hình thành do hợp chất 2-acetyl-1-pyrroline gắn với gen fgr (badh2) (Bourgis và cs; Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2005; Yang và Zhao, 1993; Nguyễn Xuân Hiển và cs, 1976). Dương Xuân Tú và cs đã sử dụng 4 mồi chỉ thị ESP, IFAP, INSP, EAP nhận diện gen fgr (độ chính xác 94%) và chỉ thị nhận diện các gen kháng bạc lá Xa4, xa5, Xa7. Nhiệt độ hóa hồ do gen alk, qASS-6 kiểm soát (Phan Thị Lan Khanh, 2014; Vũ Hiếu Đông và cs, 2005). Độ bền thể gel được nghiên cứu bởi Tang S., Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2002), Kiani và cs (2008).

Về thực trạng chọn tạo lúa Indica và Japonica:

• Quốc tế: Các giống lúa thơm nổi tiếng như Basmati 370 (Giraud, 2010), Khao Dawk Mali 105 được chọn lọc dòng thuần hoặc lai tạo cải tiến chiều cao cây (IRRI; Khush và cs, 1994 tạo dòng MTL233).
• Trong nước: Viện Di truyền Nông nghiệp đã phát triển các dòng mang gen chịu mặn, chịu ngập Saltol, Sub1 như Bắc Thơm 7-Saltol, Khang Dân 18-Sub1 (Linh và cs; Cuc và cs, 2012; Khanh và cs). Giống lúa Japonica ĐS1 được công nhận giống quốc gia và phát triển mở rộng trên diện tích khoảng 100.000 ha (Đỗ Năng Vịnh, 2010; Hoàng Tuyết Minh và cs, 2010, 2013, 2016). Lê Quốc Thanh và cs (2015) khảo sát 9 giống Japonica và tuyển chọn được 4 giống có triển vọng gồm ĐS1, ĐS3, J01, J02. Nghiên cứu phân loại lúa nương bản địa bằng ADN lục lạp cho thấy tỷ lệ Japonica chiếm 77,8% ở miền núi phía Bắc (Hà Minh Loan và cs, 2010) và 88/124 giống tại Lào Cai (Trần Danh Sửu và cs, 2011). Các nghiên cứu chọn tạo lúa Indica chất lượng ghi nhận các giống Gia Lộc 102, 105, 159, LTH31 (Nguyễn Trọng Khanh và cs, 2013); HDT5, HDT7 (Dương Xuân Tú, 2013); Hương Cốm 1, Hương Cốm 3, Hương Việt 3 (Nguyễn Thị Trâm và cs, 2006); tập đoàn lúa cẩm (Ngô Thị Hồng Tươi, 2015); cùng các giống thương mại TBR25, BC15, RVT, VS5.

Khoảng trống luận án giải quyết: Mặc dù đã có nhiều giống lúa chất lượng, các giống đặc sản truyền thống (Tám xoan, Tám Ấp Bẹ) thường có thời gian sinh trưởng dài, năng suất thấp (3,0-4,0 tấn/ha) và nhiễm sâu bệnh nặng. Trong khi đó, các giống lúa mới chưa đồng bộ về gói kỹ thuật thâm canh mật độ - phân bón trên đất phù sa sông Hồng để phục vụ công thức luân canh Xuân muộn - Mùa sớm kết hợp làm cây vụ Đông. Luận án đặt vị trí nghiên cứu vào việc đánh giá so sánh đồng thời cả hai nhóm Japonica và Indica ngắn ngày, xác định giống ưu tú và xây dựng quy trình canh tác thâm canh tối ưu cho vùng Đồng bằng sông Hồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên khung lý thuyết sinh lý năng suất cây trồng (mối quan hệ tích lũy chất khô qua phương trình P = NAR × LAI × t của Yoshida S. và Nguyễn Đình Giao), lý thuyết kiểu hình cây lúa mới (Khush, 1994) và lý thuyết đánh giá chất lượng hạt theo tiêu chuẩn 4 nhóm của Viện Lúa Quốc tế (IRRI). Đồng thời, luận án áp dụng lý thuyết tương tác kiểu gen và môi trường (G×E) thông qua phương pháp mô hình hóa đồ họa GGE Biplot để đánh giá độ ổn định năng suất của giống.

Vật liệu nghiên cứu:

• Tập đoàn 16 giống lúa gồm 2 nhóm: Nhóm Indica (Bảng 2.1) gồm các giống thuần chọn lọc và nhập nội; nhóm Japonica (Bảng 2.2) gồm các dòng/giống nhập nội có nguồn gốc ôn đới và cận nhiệt đới.
• Phân bón sử dụng: Phân chuồng hoai mục, đạm urê (46% N), supe lân Lâm Thao (16% P₂O₅), kali clorua (60% K₂O). Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng theo danh mục được phép lưu hành.

Nội dung nghiên cứu:

1. Nghiên cứu xác định giống lúa mới ngắn ngày, chất lượng, triển vọng cho vùng Đồng bằng sông Hồng từ 16 giống khởi đầu.
2. Đánh giá khả năng thích ứng và độ ổn định của các giống lúa mới được tuyển chọn tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng qua các vụ năm 2014 và 2015.
3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ cấy và mức bón phân đạm) cho các giống lúa tuyển chọn trên đất phù sa sông Hồng.
4. Xây dựng mô hình thâm canh và đánh giá hiệu quả kinh tế của các giống lúa tuyển chọn trong điều kiện sản xuất tại Đồng bằng sông Hồng (năm 2016).

Phương pháp bố trí thí nghiệm:

• Khảo nghiệm so sánh giống (Nội dung 1): Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại trong vụ Xuân 2013 và vụ Mùa 2013 tại Trạm Khảo nghiệm giống cây trồng Văn Lâm, Hưng Yên.
• Khảo nghiệm sinh thái và đánh giá thích ứng (Nội dung 2): Triển khai tại 3-4 điểm sinh thái đại diện vùng Đồng bằng sông Hồng (Hưng Yên, Nam Định, Vĩnh Phúc, Hà Nam) qua 4 vụ liên tiếp (Xuân 2014, Mùa 2014, Xuân 2015, Mùa 2015).
• Thí nghiệm biện pháp kỹ thuật thâm canh (Nội dung 3): Bố trí thí nghiệm 2 yếu tố (Yếu tố A: Mật độ cấy; Yếu tố B: Mức bón đạm N) trên nền phân chuồng, lân và kali cố định, thực hiện theo phương pháp ô chia (Split-plot) hoặc khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, 3 lần nhắc lại trong cả vụ Xuân và vụ Mùa.
• Mô hình trình diễn (Nội dung 4): Quy mô diện tích lớn tại Hưng Yên, Vĩnh Phúc (vụ Xuân 2016) và Nam Định (vụ Mùa 2016), so sánh trực tiếp với các giống lúa đối chứng đang gieo cấy phổ biến tại địa phương (Khang dân 18, Nhị ưu 838).

Phương pháp theo dõi và đánh giá chỉ tiêu:

• Thời gian sinh trưởng và đặc điểm nông học: Ghi nhận ngày gieo, cấy, đẻ nhánh, phân hóa đòng, trỗ bông, chín sáp, chín hoàn toàn; đo chiều cao cây, chiều dài bông, đếm số nhánh/khóm theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng (VCU).
• Chỉ tiêu sinh lý: Xác định hệ số diện tích lá (LAI) và tích lũy chất khô (VCK) ở các giai đoạn xung yếu (đẻ nhánh rộ, trỗ, chín).
• Đánh giá khả năng chống chịu: Giám định mức độ nhiễm rầy nâu, bệnh đạo ôn (đạo ôn lá và cổ bông), bệnh bạc lá vi khuẩn (Xanthomonas oryzae), bệnh khô vằn theo thang điểm 1-9 của IRRI; đánh giá tính chống đổ và khả năng chịu rét đồng ruộng.
• Đánh giá chất lượng thương phẩm và hóa sinh: Xác định tỷ lệ gạo lật, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên qua máy xay xát thí nghiệm; đo kích thước hạt (chiều dài, chiều rộng, tỷ lệ D/R); đánh giá độ bạc bụng (%); phân tích hàm lượng amylose (%) bằng phương pháp so màu iod; xác định hàm lượng protein tổng số; đo nhiệt độ hóa hồ qua độ trở hồ kiềm (BEPT); đo độ bền thể gel (mm); đánh giá cảm quan chất lượng cơm và mùi thơm theo thang điểm chuẩn.
• Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thí nghiệm được phân tích phương sai (ANOVA) để so sánh sai khác trung bình (LSD tại p = 0,05). Đánh giá độ ổn định năng suất và tương tác kiểu gen × môi trường (G×E) bằng phần mềm đồ họa GGE Biplot.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài

Chương 1 phân tích vị trí địa lý, điều kiện khí hậu và đất đai vùng Đồng bằng sông Hồng. Toàn vùng có diện tích 23.336 km², đất đai chủ yếu là đất phù sa màu mỡ nhưng thường xuyên chịu tác động của thiên tai (bão lũ, hạn hán mùa khô, sương muối, rét đậm đầu vụ Xuân). Năm 2010, diện tích gieo trồng lúa toàn vùng đạt 1.150,1 nghìn ha, năng suất trung bình đạt 5,92 tấn/ha/vụ, sản lượng đạt 6,83 triệu tấn. Tác giả tổng hợp cơ sở lý thuyết chọn giống cây lúa, các quy luật di truyền chi phối các tính trạng nông học, cấu thành năng suất và chất lượng cơm gạo; đồng thời chỉ ra thực trạng áp lực sâu bệnh hại (rầy nâu, bạc lá) và tình trạng thoái hóa đất do lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật. Tổng quan rút ra nhận định cần thiết phải tuyển chọn các giống lúa ngắn ngày có năng suất cao, phẩm chất tốt và tính chống chịu ổn định phục vụ chuyển đổi cơ cấu mùa vụ của vùng.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết danh mục 16 giống lúa tham gia thí nghiệm gồm 2 nhóm: nhóm Indica (Bảng 2.1) và nhóm Japonica (Bảng 2.2). Tác giả mô tả địa điểm nghiên cứu tại Trạm Khảo nghiệm giống cây trồng Văn Lâm (Hưng Yên) và các điểm sinh thái tại Vĩnh Phúc, Nam Định, Hà Nam. Chương này quy định chi tiết 4 nội dung nghiên cứu, thiết kế bố trí các thí nghiệm so sánh giống, thí nghiệm kỹ thuật canh tác mật độ × phân đạm, mô hình thâm canh và các phương pháp phân tích chỉ tiêu hình thái, sinh lý (LAI, VCK), sâu bệnh hại theo thang điểm IRRI, phương pháp xác định chất lượng gạo và kỹ thuật phân tích thống kê sinh học (ANOVA, GGE Biplot).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả khảo sát 16 giống lúa trong vụ Xuân 2013 và vụ Mùa 2013 tại Hưng Yên cho thấy sự phân hóa rõ rệt về đặc điểm nông học, năng suất và phẩm chất giữa nhóm Indica và Japonica:

• Đặc điểm nông học: Thời gian sinh trưởng nhóm Indica dao động từ 130 đến 138 ngày (vụ Xuân) và 103 đến 112 ngày (vụ Mùa); nhóm Japonica có thời gian sinh trưởng từ 132 đến 139 ngày (vụ Xuân) và 106 đến 114 ngày (vụ Mùa). Các giống Japonica thể hiện ưu thế chiều cao cây vừa phải, thân cứng, lá đứng và khả năng chống đổ tốt hơn nhóm Indica.
• Tình hình sâu bệnh: Nhóm Japonica có mức độ nhiễm bệnh đạo ôn và bạc lá nhẹ hơn (điểm 1-3). Trong nhóm Indica, một số giống bị nhiễm bạc lá ở mức trung bình đến nặng (điểm 5-7).
• Phân tích chất lượng và chọn lọc: Luận án thiết lập bảng mục tiêu và hệ số chọn lọc đối với từng nhóm giống (Bảng 3.12, 3.13, 3.14). So sánh giá trị thực tế với chỉ số chọn lọc đã xác định được 2 giống xuất sắc nhất đại diện cho hai nhóm phụ loài là giống lúa Indica BH9 (Bắc hương 9) và giống lúa Japonica ĐS3.

Kết quả đánh giá tính thích ứng và độ ổn định của 2 giống ĐS3 và BH9 giai đoạn 2014-2015:

• Đặc điểm sinh lý: Vụ Xuân 2015, chỉ số diện tích lá (LAI) và khả năng tích lũy chất khô (VCK) của cả hai giống tăng nhanh từ đẻ nhánh rộ đến trỗ bông, tạo nguồn đồng hóa dồi dào nuôi hạt.
• Phản ứng sâu bệnh hại: Giống BH9 thể hiện tính kháng/nhiễm nhẹ đối với rầy nâu (điểm 1-3), bệnh đạo ôn (điểm 1-3) và bệnh bạc lá (điểm 1-3). Giống ĐS3 duy trì khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, lá xanh bền và chịu rét vượt trội trong vụ Xuân.
• Năng suất và độ ổn định qua phân tích GGE Biplot: Năng suất thực thu của giống ĐS3 đạt từ 6,0 đến 7,5 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,5 đến 6,0 tấn/ha trong vụ Mùa. Giống BH9 đạt từ 5,50 đến 6,35 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,4 đến 5,8 tấn/ha trong vụ Mùa tại các điểm khảo nghiệm (Bảng 3.23). Kết quả phân tích đồ họa GGE Biplot (Hình 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) khẳng định cả ĐS3 và BH9 đều nằm gần tâm phối cảnh, chứng tỏ năng suất cao và độ ổn định sinh thái tốt qua các mùa vụ và địa điểm tại Đồng bằng sông Hồng.
• Phẩm chất gạo và cơm (vụ Xuân 2014): Giống BH9 có hạt thon dài, tỷ lệ gạo lật và gạo nguyên cao, hàm lượng amylose thấp (< 20%), cơm mềm, vị đậm và có mùi thơm. Giống ĐS3 có hạt tròn hơi bầu, độ bạc bụng thấp, hàm lượng amylose thấp, cơm dẻo, đậm vị đặc trưng của gạo Japonica.

Chỉ tiêu theo dõi	Giống Bắc hương 9 (BH9)	Giống ĐS3
Nhóm phụ loài	Indica	Japonica
TGST vụ Xuân (ngày)	130 - 135	130 - 135
TGST vụ Mùa (ngày)	105 - 110	105 - 110
Chiều cao cây	Thân cứng, gọn cây, lá đứng	Cây thấp đến trung bình, cứng cây
Năng suất vụ Xuân (tấn/ha)	5,50 - 6,35	6,00 - 7,50
Năng suất vụ Mùa (tấn/ha)	5,40 - 5,80	5,50 - 6,00
Khả năng chống chịu	Ít nhiễm rầy nâu, đạo ôn, bạc lá	Chịu rét tốt, chống đổ tốt, ít sâu bệnh
Hàm lượng Amylose (%)	< 20%	< 20%
Đặc trưng chất lượng cơm	Cơm mềm, đậm, có mùi thơm	Cơm dẻo dai, đậm vị Japonica

Kết quả nghiên cứu kỹ thuật thâm canh (mật độ cấy và mức bón phân đạm):

• Thí nghiệm tại đất phù sa sông Hồng xác định rõ liều lượng đạm và mật độ cấy ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, mức độ nhiễm sâu bệnh (đặc biệt là bệnh khô vằn và bạc lá tăng khi bón đạm cao vượt mức 120 kg N/ha và cấy dày) và các yếu tố cấu thành năng suất (số bông/m², số hạt chắc/bông).
• Xác lập công thức kỹ thuật tối ưu mang lại năng suất thực thu cao nhất:
  • Đối với giống lúa Japonica ĐS3: Vụ Xuân cấy mật độ 55 khóm/m², bón 8 tấn phân chuồng + 100 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha; Vụ Mùa cấy mật độ 50 khóm/m², bón 8 tấn phân chuồng + 90 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha.
  • Đối với giống lúa Indica BH9: Vụ Xuân cấy mật độ 45 khóm/m², bón 8 tấn phân chuồng + 100 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha; Vụ Mùa cấy mật độ 45 khóm/m², bón 90 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha.

Tên giống	Vụ sản xuất	Mật độ cấy (khóm/m²)	Phân chuồng (tấn/ha)	Đạm N (kg/ha)	Lân P₂O₅ (kg/ha)	Kali K₂O (kg/ha)
ĐS3	Vụ Xuân	55	8	100	90	90
ĐS3	Vụ Mùa	50	8	90	90	90
BH9	Vụ Xuân	45	8	100	90	90
BH9	Vụ Mùa	45	8	100	90	90
BH9	Vụ Mùa (nền 2)	45	0	90	90	90

Kết quả xây dựng mô hình thâm canh và hạch toán kinh tế (năm 2016):

• Mô hình giống ĐS3 tại Hưng Yên trong vụ Xuân 2016 đạt năng suất và giá bán cao hơn giống đối chứng Khang dân 18, mang lại hiệu quả kinh tế và lợi nhuận thuần vượt trội.
• Mô hình giống ĐS3 tại Vĩnh Phúc trong vụ Xuân 2016 so với giống đối chứng Nhị ưu 838 cho năng suất tương đương nhưng chất lượng gạo thương phẩm cao hơn, giúp tăng thu nhập cho nông dân.
• Mô hình giống BH9 tại huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định trong vụ Mùa 2016 đạt năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc lớn, ít chi phí thuốc bảo vệ thực vật, cho hiệu quả kinh tế cao hơn tập quán canh tác giống lúa thuần cũ tại địa phương.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học:

• Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc tính nông sinh học, động thái tích lũy chất khô (VCK), chỉ số diện tích lá (LAI), các chỉ tiêu hóa sinh hạt gạo (hàm lượng amylose, nhiệt độ hóa hồ, độ bền thể gel, hương thơm) và phản ứng sâu bệnh hại của tập đoàn giống lúa Indica và Japonica triển vọng tại vùng Đồng bằng sông Hồng.
• Ứng dụng thành công mô hình toán học GGE Biplot trong phân tích tương tác kiểu gen × môi trường (G×E), xác lập cơ sở khoa học để đánh giá chính xác độ ổn định năng suất của các giống lúa mới qua các tiểu vùng sinh thái khác nhau.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn sản xuất:

• Xác định và đưa vào cơ cấu giống lúa chất lượng của vùng Đồng bằng sông Hồng 2 giống lúa triển vọng:
  1. Giống lúa Indica BH9 (Bắc hương 9): Thời gian sinh trưởng ngắn (130-135 ngày vụ Xuân; 105-110 ngày vụ Mùa), dạng hình đẹp, cây gọn, thân cứng, lá đứng, đẻ nhánh khá, ít nhiễm sâu bệnh hại, năng suất vụ Xuân đạt 5,50-6,35 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,4-5,8 tấn/ha, chất lượng cơm ngon, có mùi thơm.
  2. Giống lúa Japonica ĐS3: Thời gian sinh trưởng ngắn (130-135 ngày vụ Xuân; 105-110 ngày vụ Mùa), năng suất vụ Xuân đạt 6,0-7,5 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,5-6,0 tấn/ha, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, chống đổ ngã và chịu rét vượt trội, cơm dẻo đậm.
• Xây dựng và đề xuất quy trình kỹ thuật canh tác thâm canh chi tiết (mật độ cấy và liều lượng bón phân chuồng, N, P₂O₅, K₂O) cho 2 giống ĐS3 và BH9 trên đất phù sa sông Hồng trong cả hai vụ Xuân và Mùa.

Kiến nghị của luận án:

• Đề nghị Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận cho sản xuất thử đối với 2 giống lúa ĐS3 và BH9 tại vùng Đồng bằng sông Hồng.
• Khuyến cáo các địa phương áp dụng quy trình kỹ thuật thâm canh đã hoàn thiện (về mật độ cấy và mức bón đạm cân đối) để phát huy tối đa tiềm năng năng suất và chất lượng của 2 giống lúa mới trong cơ cấu luân canh Xuân muộn - Mùa sớm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Thí nghiệm kỹ thuật thâm canh mới tập trung đánh giá hai nhân tố chính là mật độ cấy và liều lượng phân đạm (N) trên nền phân hữu cơ, lân và kali cố định; chưa nghiên cứu sâu ảnh hưởng của các tỷ lệ phối hợp N:P:K khác nhau hoặc bổ sung phân bón trung, vi lượng.
• Các thí nghiệm canh tác và mô hình trình diễn được thực hiện chủ yếu trên loại đất phù sa màu mỡ ven sông Hồng; chưa mở rộng đánh giá kỹ thuật trên các loại đất đặc thù khác của vùng Đồng bằng sông Hồng như đất mặn ven biển, đất phèn tiềm tàng hay các ô trũng nội đồng (khu vực Hà Nam - Nam Định - Ninh Bình).

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác tổng hợp (bao gồm chế độ tưới nước tiết kiệm, quản lý dịch hại tổng hợp IPM/ICM và cơ giới hóa khâu gieo cấy) nhằm giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế.
• Mở rộng khảo nghiệm sản xuất và đánh giá tính thích ứng của hai giống ĐS3 và BH9 trên các chân đất khác nhau tại Đồng bằng sông Hồng và các vùng lân cận (Trung du miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ).
• Nghiên cứu công nghệ thu hoạch, sấy, bảo quản và xây dựng thương hiệu thương phẩm cho sản phẩm gạo ĐS3 và BH9 nhằm nâng cao giá trị hàng hóa trên thị trường.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo có giá trị ứng dụng cao cho nhiều đối tượng trong ngành nông nghiệp:

• Cán bộ nghiên cứu, nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Di truyền và Chọn giống cây trồng: Cung cấp phương pháp luận tuyển chọn giống kết hợp giữa nông sinh học đồng ruộng với phân tích phẩm chất hóa sinh hạt gạo (xay xát, amylose, BEPT, gel, mùi thơm); quy trình ứng dụng mô hình GGE Biplot trong xử lý tương tác kiểu gen và môi trường.
• Cơ quan quản lý nông nghiệp, Trung tâm Khuyến nông các tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng: Cung cấp cơ sở khoa học để đưa giống ĐS3 và BH9 vào cơ cấu giống lúa chất lượng của địa phương, bố trí lịch thời vụ gieo cấy phù hợp nhằm giải phóng đất sớm phục vụ gieo trồng cây vụ Đông giá trị cao.
• Nông dân, hợp tác xã và doanh nghiệp sản xuất kinh doanh lúa gạo: Tham khảo trực tiếp quy trình kỹ thuật thâm canh (mật độ gieo cấy, định lượng phân bón chi tiết) để áp dụng vào thực tế sản xuất, giảm thiểu chi phí thuốc trừ sâu bệnh, nâng cao năng suất thực thu và giá trị thương phẩm hạt gạo.

Câu hỏi thường gặp

1. Hai giống lúa được luận án tuyển chọn thành công gồm những giống nào và thuộc nhóm phân loại thực vật nào?
   Luận án đã tuyển chọn được 2 giống lúa mới gồm: giống ĐS3 thuộc nhóm lúa Japonica (nguồn gốc ôn đới/cận nhiệt đới) và giống BH9 (Bắc hương 9) thuộc nhóm lúa Indica.

2. Thời gian sinh trưởng và năng suất thực thu của hai giống lúa ĐS3 và BH9 đạt mức bao nhiêu qua các vụ sản xuất?
   Giống BH9 có thời gian sinh trưởng 130-135 ngày (vụ Xuân), 105-110 ngày (vụ Mùa); năng suất vụ Xuân đạt 5,50-6,35 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,4-5,8 tấn/ha. Giống ĐS3 có thời gian sinh trưởng 130-135 ngày (vụ Xuân), 105-110 ngày (vụ Mùa); năng suất vụ Xuân đạt 6,0-7,5 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,5-6,0 tấn/ha.

3. Mật độ cấy và liều lượng phân bón tối ưu cho giống lúa Japonica ĐS3 trên đất phù sa sông Hồng được xác định cụ thể như thế nào?
   Trong vụ Xuân, công thức tối ưu cho ĐS3 là cấy mật độ 55 khóm/m², bón 8 tấn phân chuồng + 100 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha. Trong vụ Mùa, công thức tối ưu là cấy mật độ 50 khóm/m², bón 8 tấn phân chuồng + 90 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O/ha.

4. Luận án đã áp dụng phương pháp thống kê nào để đánh giá tính thích ứng và độ ổn định năng suất của các giống lúa?
   Luận án áp dụng phương pháp phân tích mô hình đồ họa GGE Biplot để đánh giá tương tác giữa kiểu gen và môi trường (G×E), xác định mức độ ổn định năng suất của 2 giống lúa ĐS3 và BH9 qua 3 địa điểm khảo nghiệm trong các vụ Xuân 2014, Mùa 2014, Xuân 2015 và kết hợp hai năm 2014-2015.

5. Hiệu quả kinh tế của hai giống lúa tuyển chọn được kiểm chứng qua các mô hình thâm canh cụ thể nào?
   Mô hình giống ĐS3 được xây dựng tại Hưng Yên (so sánh với Khang dân 18) và tại Vĩnh Phúc (so sánh với Nhị ưu 838) trong vụ Xuân 2016; mô hình giống BH9 được triển khai tại huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định trong vụ Mùa 2016 so sánh với giống đối chứng sản xuất tại địa phương. Cả ba mô hình đều ghi nhận năng suất cao, phẩm chất hạt gạo vượt trội và hiệu quả kinh tế cao hơn rõ rệt so với đối chứng.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Trần Thanh Nhạn đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định được 2 giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao gồm giống Japonica ĐS3 và giống Indica BH9 bổ sung vào cơ cấu sản xuất lúa của vùng Đồng bằng sông Hồng. Công trình đã cung cấp hệ thống dẫn liệu thực nghiệm khách quan về đặc tính nông học, phẩm chất hạt gạo, tính chống chịu sâu bệnh và ứng dụng thành công mô hình GGE Biplot để khẳng định độ ổn định năng suất của giống. Đồng thời, luận án đã xác lập quy trình kỹ thuật thâm canh hoàn chỉnh về mật độ cấy và mức bón phân đạm cân đối cho từng giống trên đất phù sa sông Hồng ở cả vụ Xuân và vụ Mùa. Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, đóng góp cơ sở khoa học quan trọng cho việc chuyển đổi cơ cấu mùa vụ và nâng cao giá trị ngành hàng lúa gạo tại Đồng bằng sông Hồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Sau gần 30 năm đổi mới, một trong những thành tựu lớn nhất của nông nghiệp Việt Nam là sự phát triển của ngành lúa gạo. Từ một nước thiếu lương thực trong thập niên bảy mươi và nửa đầu thập niên tám mươi của thế kỷ trước, Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo vào năm 1989, chỉ bốn năm sau khi đổi mới và sau đó đến nay liên tiếp giữ vị trí là nước xuất khẩu gạo lớn trên thế giới. Sự phát triển của ngành lúa gạo đã đóng góp to lớn cho đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và xoá đói giảm nghèo.

Chúng ta không những có đủ lương thực tiêu dùng trong nước mà còn dư một lượng lớn để phục vụ xuất khẩu. “Phạm Thị Thanh Bình, Viện - Kinh tế và Chính trị Thế giới, Phát triển nông nghiệp Việt Nam, Thành tựu và hạn chế. 2017” Góp phần vào thành tích to lớn trên trước hết phải kể đến sự đóng góp quan trọng của các giống lúa mới cùng với việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và chủ trương chính sách của Nhà nước về phát triển nông nghiệp. Mặc dù đã đạt được thành tựu to lớn nhưng ngành lúa gạo Việt Nam trong quá trình phát triển đã bộc lộ nhiều tồn tại, hạn chế.

Giá trị gia tăng của ngành lúa gạo giảm dần do sản xuất và kinh doanh hiệu quả thấp, thu nhập của nông dân trồng lúa giảm sút và không tương xứng với các tác nhân khác tham gia kinh doanh lúa gạo. Vùng Đồng bằng sông Hồng có diện tích tự nhiên là 2,06 triệu ha và gần 20 triệu dân, diện tích lúa gieo cấy hàng năm khoảng hơn 1 triệu ha, chiếm 88% diện tích cây lương thực của vùng và chiếm khoảng 14% diện tích gieo trồng lúa của cả nước. Tuy đất không rộng nhưng đây là vùng sản xuất lúa có trình độ thâm canh cao. Sản xuất lúa ở ĐBSH hướng đến thị trường nội địa, bao gồm thị trường lớn là thủ đô Hà Nội và các đô thị trong vùng, với xu thế tiêu dùng gạo 2 chất lượng cao gia tăng.

Vì vậy, vùng ĐBSH sẽ chuyển hướng mạnh sang sản xuất lúa chất lượng cao và quy hoạch các vùng sản xuất lúa đặc sản địa phương, lúa nếp, lúa Japonica. Tuy nhiên vùng này còn thiếu bộ giống lúa chất lượng cao, có giá trị hàng hóa, số lượng giống chất lượng cao phát triển rộng rãi trong sản xuất còn ít. Một số giống lúa chất lượng là giống chủ lực trong sản xuất nhưng bị nhiễm nặng sâu bệnh hại, nhiều vụ gây thiệt hại lớn cho sản xuất. Một giải pháp quan trọng góp phần tái cấu trúc ngành lúa gạo nước ta nhằm nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững là nghiên cứu đưa vào sản xuất các giống lúa chất lượng và có giá trị hàng hóa cao trên thị trường lúa gạo thế giới và trong nước.

(Theo https://vi.org/wiki/Đồng_bằng_sông_Hồng). Ðể nâng cao chất lượng lúa gạo thì khâu cơ bản là nghiên cứu chọn tạo, cải tiến giống để có những giống lúa có chất lượng giá trị hàng hóa cao hơn, kết hợp với việc xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp phát huy được tiềm năng của giống; thực tế chứng minh rằng đây là con đường nhanh và tiết kiệm để nâng cao chất lượng lúa gạo. Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định giống lúa chất lượng, ngắn ngày và một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp phục vụ sản xuất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng” 1. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.

Mục tiêu Xác định được giống lúa ngắn ngày, chất lượng cao, chống chịu được với sâu bệnh và điều kiện bất thuận vùng Đồng bằng sông Hồng. Đề xuất quy trình kỹ thuật thâm canh các giống lúa được xác định nhằm phục vụ sản xuất lúa chất lượng vùng Đồng bằng Sông Hồng (ĐBSH). Yêu cầu Tuyển chọn được giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 130-135 ngày trong vụ Xuân, 105-110 ngày trong vụ Mùa, năng suất đạt từ 6,0-7,0 tấn/ha 3 trong vụ Xuân và 5,5-6,0 tấn/ha trong vụ Mùa, chất lượng cơm ngon, hàm lượng Amylose thấp (dưới 20%), nhiệt độ hóa hồ ở mức trung bình, giống sinh trưởng phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại, có tính thích nghi và độ ổn định cao, phù hợp với sản xuất lúa tại các tỉnh Đồng bằng sông Hồng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.

Ý nghĩa khoa học - Các kết quả thu được của Luận án cung cấp thêm những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo, tuyển chọn giống lúa ngắn ngày chất lượng cho vùng Đồng bằng sông Hồng. - Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật canh tác để tăng hiệu quả sản xuất lúa chất lượng cao cho vùng Đồng bằng sông Hồng. - Cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác nghiên cứu, chọn tạo giống lúa ngắn ngày, chất lượng. - Kết quả của Luận án có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực chọn tạo và sản xuất lúa.

Ý nghĩa thực tiễn - Đã tuyển chọn được 1 giống lúa Japonica (ĐS3) và 1 giống lúa Indica (BH9), có thời gian sinh trưởng ngắn, sinh trưởng phát triển tốt, năng suất, chất lượng cao bổ sung vào cơ cấu giống lúa chất lượng, góp phần tăng thêm hiệu quả sản xuất lúa cho vùng Đồng bằng sông Hồng. - Khuyến cáo cho người sản xuất lúa ở vùng Đồng bằng sông Hồng thực hiện theo quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa mới chất lượng, ngắn ngày đạt hiệu quả cao 1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu của đề tài 1. Đối tượng nghiên cứu Các giống lúa ngắn ngày, năng suất, chất lượng được chọn tạo và nhập nội từ các nguồn trong và ngoài nước.

Phạm vi nghiên cứu 1. Về giống lúa: Nghiên cứu về đặc điểm nông học, tiềm năng năng suất, chất lượng, tính chống chịu sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận; khả năng thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Đồng bằng sông Hồng của 16 giống lúa làm vật liệu nghiên cứu. Về Kỹ thuật canh tác: - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ cấy và liều lượng bón đạm) đối với 2 giống lúa đã được tuyển chọn - Xây dựng mô hình thâm canh cho 2 giống lúa mới được tuyển chọn tại 3 tỉnh đại diện vùng Đồng bằng sông Hồng. Đóng góp mới của luận án - Đã xác định được 2 giống lúa có nhiều đặc điểm tốt triển vọng nhằm bổ sung vào cơ cấu giống lúa chất lượng cho vùng Đồng bằng sông Hồng gồm: Giống BH 9 (Bắc hương 9) có thời gian sinh trưởng (130-135 ngày trong vụ Xuân, 105-110 ngày trong vụ Mùa), ít nhiễm sâu bệnh hại, giống sinh trưởng phát triển tốt, dạng hình đẹp, cây gọn, thân cứng, lá đứng, bền lá, đẻ nhánh khá, năng suất cao và ổn định (vụ Xuân đạt từ 5,50- 6,35 tấn/ha, vụ Mùa đạt 5,4-5,8 tấn/ha); Giống lúa ĐS3 có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 130-135 ngày, vụ Mùa 105-110 ngày, năng suất đạt từ 6,0-7,5 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,5-6,0 tấn/ha trong vụ Mùa, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, chống đổ và chịu rét tốt.

- Đã đề xuất được biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đối với 2 giống lúa ĐS3 và BH9 trên đất phù sa vùng Đồng bằng sông Hồng. Ở vụ Xuân, giống ĐS3 cấy mật độ 55 khóm/m2, bón 8 tấn phân chuồng +100 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O; Giống BH 9 cấy mật độ 45 khóm/m2, bón 8 tấn phân chuồng + 100 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O). Ở vụ Mùa, giống ĐS3 cấy mật độ 50 khóm/m2 và bón 8 tấn phân chuồng + 90 kg N+ 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha; Giống BH 9 cấy mật độ 45 khóm/m2 và bón 90kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O /ha. 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.

Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu và đất trồng lúa vùng Đồng bằng sông Hồng Đồng bằng sông Hồng (hay châu thổ sông Hồng) là một vùng đất rộng lớn nằm quanh khu vực hạ lưu sông Hồng thuộc miền Bắc Việt Nam, vùng đất bao gồm 11 tỉnh và thành phố. Vị trí địa lý của Đồng bằng sông Hồng trải rộng từ vĩ độ 21°34´B (huyện Lập Thạch) tới vùng bãi bồi khoảng 19°5´B (huyện Kim Sơn), từ 105°17´Đ (huyện Ba Vì) đến 107°7´Đ (trên đảo Cát Bà). Phía bắc và đông bắc là Vùng Đông Bắc (Việt Nam), phía tây và tây nam là vùng Tây Bắc, phía đông là vịnh Bắc Bộ và phía nam vùng Bắc Trung Bộ.Toàn vùng có diện tích: 23.336 km², chiếm 7,1 % diện tích của cả nước. Địa hình tương đối bằng phẳng, hướng thấp dần từ Tây Bắc-Đông Nam, trong vùng có nhiều ô trũng (Hà Nam - Nam Định - Ninh Bình).

Đất đai chủ yếu là đất phù sa màu mỡ. Đặc trưng khí hậu của vùng là mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau là mùa khô. Mùa Xuân có tiết mưa phùn tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt. Đất đai của vùng rất thích hợp cho thâm canh lúa nước, trồng màu và các cây công nghiệp hàng năm.

Vùng có diện tích trồng cây lương thực đứng thứ 2 trong cả nước với diện tích đạt 1. Về sản xuất nông nghiệp: Trong các cây lương thực, lúa có ý nghĩa quan trọng nhất cả về diện tích và sản lượng. Năm 2010, so với cả nước, diện tích gieo trồng lúa của Đồng bằng sông Hồng có 1.150,1 nghìn ha; chiếm 15,3% diện tích gieo trồng lúa của cả nước; năng suất đạt 5,92 tấn/ha/vụ, cao hơn 12%; sản lượng lúa đạt 6,83 triệu tấn bằng 17,5%. Cây lúa có mặt ở hầu hết các nơi, nhưng tập trung nhất và đạt năng suất cao nhất là ở các tỉnh Thái Bình, Nam Định, Hải Dương, Hưng Yên, Ninh Bình.

Thái Bình trở thành tỉnh 6 dẫn đầu cả nước về năng suất lúa (6,16 tấn/ha). Nhiều huyện, hợp tác xã đạt năng suất 8 - 10 tấn/năm. Các yếu tố hạn chế đến năng suất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng Do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thường xuyên xảy ra bão lũ, hạn hán, sương muối. Bên cạnh đó vùng cũng thường xuyên xảy ra tình trạng thừa nước trong mùa mưa và thiếu nước trong mùa khô.

Sử dụng quá mức phân bón hóa học, thuốc phòng trừ sâu bệnh làm cho đất bị cứng (xi măng hóa) và huỷ diệt đa dạng sinh học; áp dụng chế độ canh tác không hợp lý làm xói mòn đất đai.