Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu Ngày nay vấn đề sản xuất lương thực và an ninh lương thực trở thành một chương trình hành động chung, một chiến lược phát triển toàn cầu. Vì một thực tế sự bất ổn về lương thực là một nguyên nhân chủ yếu dẫn đến đói nghèo và kèm theo đó là sự bất ổn về chính trị - xã hội. Thực trạng hiện nay ở các nước đang phát triển mỗi ngày có tới 35.000 người chết vì đói và suy dinh dưỡng, trong đó một nửa là trẻ em (Nguyễn Tiến Mạnh, 1999) [19].
Sản xuất lương thực đang đứng trước những thách thức lớn lao đó là: Diễn biến thời tiết khí hậu rất phức tạp, hạn hán thiên tai liên tiếp xảy ra, đất đai canh tác ngày càng thu hẹp, tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, thêm vào đó là sức ép của việc bùng nổ dân số. Giống cây trồng có vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, nhất là những nước đang bước đầu thực hiện công nghiệp hóa nông nghiệp. Trên thế giới, người ta đã đặt trọng tâm vào phát triển nông nghiệp trên quy mô công nghiệp hiện đại, bằng các phương phát sinh học tối tân, họ đã sản xuất hàng loạt giống cây trồng mới, được chọn lọc và cho nhân giống, lai tạo ra những thế hệ cây trồng nhiều ưu điểm, cải tạo gen thành những giống cây kháng bệnh, kháng sâu rầy, giảm bớt chi phí sản xuất, rút ngắn thời gian chăm sóc, tạo nên ưu thế vững chắc trong sản xuất nông nghiệp. Việt Nam chúng ta đã có nhiều thành tựu quan trọng trong công tác chọn và lai tạo giống, cũng như có những chương trình chuyển giao công nghệ sản xuất mới, tuyển lựa giống cây trồng, thúc đẩy tăng sản lượng và làm đỗi thay bộ mặt nông nghiệp, nông thôn.
Vấn đề quan trọng và trọng tâm là chọn giống, lai tạo, chọn đất trồng phù hợp trên quy mô công nghiệp hiện đại, chuyên nghiệp, bền vững. Đồng thời cũng phải có cơ quan nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao công nghệ sản xuất nông nghiệp cách chuyên môn, hiện đại, từ đó đổi thay bộ mặt nông nghiệp Việt nam, hầu đuổi kịp và vượt xa các nước đang có nền nông nghiệp hiện đại, đa dạng trên thế giới. Mọi tính trạng và đặc điểm của giống cây trồng chỉ được biểu hiện khi tương tác với điều kiện môi trường. Ớ các vùng sinh thái khác nhau, giống có thể biểu hiện đặc e 5 điểm không giống nhau, vì vậy cần nghiên cứu để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của các giống trước khi đưa ra sản xuất đại trà.
Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ, xuất khẩu gạo trên thế giới Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu của nhiều quốc gia trên thế giới: lúa mì, lúa nước và ngô. Nó đã đóng góp vai trò quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp.
Theo thống kê thì hiện nay trên thế giới có khoảng trên 100 quốc gia trồng và sản xuất lúa gạo trong đó tập trung nhiều ở các nước Châu Á, 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước ở Châu Á là Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ, Idonexia, Banglades, Myamar, Nhật Bản. Mặc dù năng suất lúa của ở các nước châu Á còn thấp nhưng do diện tích sản xuất lớn nên châu Á vẫn là nguồn đóng góp rất quan trọng cho sản lượng lúa trên thế giới. Như vậy có thể nói châu Á là vựa lúa quan trọng nhất 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 2010 trở đi diện tích trồng lúa trên thế giới có nhiều biến động có xu hướng tăng dần từ 2010-2013 và giảm dần từ 2014-2016 (Nguồn FAOSTAT, 2017). 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 diện tích (năm 2010 diện tích lúa 161,6 triệu ha, năm 2013 diện tích lúa 164,5 triệu ha) mà còn tăng về năng suất (năm 2010 năng suất đạt 43,36 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 Tình hình sản xuất lúa gạo trên 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: FAOSTAT-2017) Trong số các nước sản xuất lúa gạo lớn trên thế giới thì hiện nay Ấn Độ đang là nước dẫn đầu về diện tích trồng lúa với 43,4 triệu ha trồng lúa, chiếm 26,2% tổng diện tích trồng lúa trên thế giới. Trung Quốc với diện tích là 30,6 triệu ha chiếm 18,2%. Về năng suất và sản lượng lúa, Trung Quốc là nước có năng suất và sản lượng lúa cao nhất đạt 67,5 tạ/ha và 206,5 triệu tấn chiếm 27,3% tổng sản lượng lúa gạo trên thế giới. Việt Nam với năng suất 55,8 tạ/ha, cao hơn khá nhiều so với năng suất trung bình toàn thế giới.
Ấn Độ là nước có năng suất lúa thấp nhất trong số các nước này với năng suất lúa trung bình năm 2016 chỉ đạt 36,2 tạ/ha và thấp hơn so với năng suất trung bình toàn thế giới. Tuy nhiên Ấn Độ là nước có sản lượng lúa gạo đứng thứ 2 toàn thế giới với sản lượng lúa gạo năm 2014 đạt 157,2 triệu tấn chiếm 21,4% tổng sản lượng lúa gạo toàn thế giới.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: FAO STAT-2017) e 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, 2016). 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).[9] e 8 Dân số thế giới hiện nay, 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 (Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang, 2013).[4] 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 nghiên cứu giống lúa trên thế giới Trên thế giới người ta quan tâm đến việc bảo tồn nguồn gen nói chung, và nguồn gen cây lúa nói riêng từ những thập kỷ trước đây. Ngay từ những năm 1924 Viện nghiên cứu cây trồng Liên Xô (cũ) đã được thành lập, nhiệm vụ chính là thu nhập và đánh giá bảo tồn nguồn gen cây trồng.
Tổ chức Lương thực và nông nghiệp Thế giới (FAO) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu và đề ra phương hướng thúc đẩy việc xây dựng ngân hàng gen phục vụ cho việc giữ gìn tài nguyên thiên nhiên nhằm phục vụ lợi ích lâu dài của nhân loại.