CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Lúa là cây trồng có nguồn gốc từ lâu đời. Nhiều ý kiến thống nhất cho rằng lúa trồng xuất hiện ở châu Á cách đây 8. Tổ tiên trực tiếp của lúa trồng châu Á (Oryza sativa L.) vẫn còn chưa có những kết luận chắc chắn.
Một số tác giả như Sampath và Rao (1951) [54], Sampath và Govidaswami (1958) [55], Oka (1974) [52] cho rằng O.sativa được tiến hóa từ lúa dại lâu năm O.rufipogon, còn các tác giả khác như Chatterjee (1951) [43], Chang (1976) [42] lại cho rằng O.sativa được tiến hóa từ lúa dại hàng năm O. Các nhà khoa học Nhật Bản như Oka (1988) [53], Morshima và cộng sự (1992) [51] cho rằng kiểu trung gian giữa O.nivara giống với tổ tiên lúa trồng O.sativa hơn chính các loài lúa dại nhiều năm (O.rufipogon) hoặc hàng năm (O.sativa có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc (Decadolle A. Theo công bố của Chang (1976) [42] thì O.sativa xuất hiện đầu tiên trên một vùng rộng lớn từ lưu vực sông Gamges dưới chân núi Himalaya qua Myanmar, Bắc Thái Lan, Lào đến Việt Nam và nam Trung Quốc. Ông còn cho rằng lúa Indica phát sinh từ vùng Nepal, Myanmar, Vân Nam (Trung Quốc) đến khu vực sông Hoàng Hà và từ Việt nam phát tán dần lên tận lưu vực sông Dương Tử, từ đó phát sinh những biến dị thích ứng và hình thành các chủng chịu lạnh Japonica (hoặc O.
Lúa gạo là một trong ba loại cây lương thực chủ yếu trên thế giới: lúa mì, lúa gạo và ngô. Đây là nguồn lương thực quan trọng cho khoảng 3 tỷ người trên thế giới. Trong khi dân số thế giới không ngừng tăng lên thì ngược lại diện tích đất trồng lúa không tăng mà có xu hướng bị thu hẹp do các hoạt n 6 động sản xuất công nghiệp, xây dựng của con người, xâm lấn của nước biển,…Do đó, vấn đề lương thực được đặt ra như một mối đe doạ đến sự an ninh và ổn định của thế giới trong tương lai. Theo dự đoán của các chuyên gia dân số học, nếu dân số thế giới tiếp tục tăng trong vòng 20 năm tới thì sản lượng lúa gạo phải tăng 80% mới đáp ứng đủ nhu cầu sống còn của cư dân mới.
Khoảng 40% dân số trên thế giới sử dụng lúa gạo như là nguồn lương thực chính. Sản xuất lúa gạo chủ yếu tập trung ở các nước châu Á với mức tiêu dùng hàng năm khoảng 180 - 200 kg/người. Về mặt dinh dưỡng trong lúa gạo có đầy đủ các chất giống như các loại cây lương thực khác, trong đó tinh bột chiếm hàm lượng chủ yếu (chiếm đến 62,4% hàm lượng chất khô). Ngoài ra trong lúa gạo còn có một số loại Vitamin, đặc biệt là vitamin B1.
Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tới 75% dân số sản xuất nông nghiệp và từ lâu cây lúa đã ăn sâu vào tiềm thức người dân, nó có vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Lúa gạo không chỉ giữ vai trò trong việc cung cấp lương thực nuôi sống mọi người mà còn là mặt hàng xuất khẩu đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân. Mặt khác, do có điều kiện tự nhiên thuận lợi phù hợp cho cây lúa phát triển nên lúa được trồng ở khắp mọi miền của đất nước. Trong quá trình sản xuất lúa đã hình thành nên 2 vùng sản xuất rộng lớn đó là vùng Đồng bằng châu thổ Sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long [20], [27].
Dân gian ta có câu: “Tốt giống, tốt má, tốt mạ, tốt lúa” , đó là câu nói mà cha ông ta đã đúc rút để khẳng định vai trò quan trọng của giống cây trồng trong sản xuất nông nghiệp. Trong ngành trồng trọt nói chung thì giống cây trồng chính là yếu tố quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế, năng suất, góp phần làm giảm chi phí sản xuất, tăng sản lượng và chất lượng sản phẩm. Giống cây trồng là khâu rất quan trọng trong trồng trọt. Đặc tính của giống, yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác quyết định đến năng suất.
Kiểu n 7 gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi trường. Các giống khác nhau được so sánh qua các môi trường khác nhau thì biểu hiện năng suất 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 chưa bao giờ đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất.
Công tác nghiên cứu về giống được tiến hành ở hầu hết các nước trên thế giới. Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research (IRRI) đã có các chương trình nghiên cứu lâu dài về lúa như các vấn đề về chọn tạo giống, nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như: thời gian sinh trưởng, khả năng 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 đặc tính di truyền của giống đó, có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận của từng vùng khí hậu khác nhau, đồng thời chịu thâm canh, kháng sâu bệnh hại, cho năng suất cao, phẩm chất tốt và ổn định qua nhiều thế hệ. Muốn phát huy hết tiềm năng năng suất của một giống tốt đó phải sử dụng chúng hợp lý, phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu, kinh tế, xã hội của vùng. Các giống khác nhau có khả năng phản ứng với điều kiện sinh thái ở mỗi vùng khác nhau.
Do đó để xác định được một số giống tốt cho từng vùng sản xuất nông nghiệp là việc làm cần thiết và đòi hỏi 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, độ đồng đều, tính ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh cũng như điều kiện bất thuận và kả 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 thoả mãn một số yêu cầu sau: n 8 - Sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện khí hậu, đất đai và điều kiện canh tác tại địa phương. - Cho năng suất cao và ổn định qua các năm khác nhau trong giới hạn của biến động thời tiết. - Có tính chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận. - Có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng.
Tất cả các giống lúa trước khi đưa ra sản xuất đại trà cần phải qua khảo nghiệm và khu vực hoá. Mỗi vùng, mỗi điều kiện tự nhiên, khí hậu, thổ nhưỡng cần có giống cây trồng tốt và điều kiện canh tác phù hợp. Vì vậy một trong những biện pháp kinh tế kỹ thuật nhằm tận dụng các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội là bố trí cơ cấu cây trồng cho phù hợp với một vùng hay một đơn vị sản suất nông nghiệp. Trong việc xác định giống cây trồng hợp lý đạt hiệu quả kinh tế cao, đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện khí hậu, cho nên cần phải nắm vững được mối quan hệ giữa giống cây trồng với đặc điểm đất đai thì mới xác định được cơ cấu cây trồng hợp lý, đạt hiệu quả kinh tế cao.
Việc xác định đưa giống lúa thuần chất lượng cao vào sản xuất ở mỗi vùng, mỗi khu vực sản xuất nhằm bảo đảm tính hợp lý, phù hợp của từng giống lúa đó với điều kiện cụ thể của nơi sản xuất, thì ngoài việc giải quyết các mối liên hệ giữa giống lúa thuần với điều kiện đất đai, tập quán canh tác, còn phải quan tâm tới phương thức sản xuất ở vùng, khu vực đó. Trong lịch sử phát triển lâu đời của sản xuất nông nghiệp, các giống lúa được con người tạo ra được chọn tạo sau có ưu việt hơn giống trước đó và được thay thế cho nhau. Có những giống mới đưa vào sản xuất nhưng do môi trường sản xuất không thích hợp nên phải nhường chỗ cho các giống khác. Hiện nay các giống lúa này tồn tại xen kẽ nhau và thích hợp với từng điều kiện của mỗi địa phương.
n 9 Trong thực tế sản xuất thì mỗi giống lúa đều có ưu, nhược điểm song sự chuyển dịch cơ cấu giống lúa thuần như thế nào để giải quyết được nhu cầu cấp bách của người dân nghèo mà vẫn có lợi về mặt tài chính, đem lại hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với đặc điểm của vùng sản xuất, của một không gian, thời gian nhất định và được người dân chấp nhận và mở rộng. Cơ cấu các giống lúa thơm hiện nay đang được gieo trồng thường được chọn lựa trên lợi ích lớn nhất cho đa số người dân, nó phải được bố trí hợp lý, phù hợp với tập quán của địa phương, mà vẫn đảm bảo an toàn hệ sinh thái trong vùng. Tình hình nghiên cứu lúa trong và ngoài nước 1. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế International Rice Research Institute (IRRI) đã được thành lập ở Philippines.
Viện này đã tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu, lai tạo và đưa ra sản xuất nhiều giống lúa các loại, tiêu biểu như các dòng IR, Jasmin. Đặc biệt vào thập niên 80 giống IR8 được trồng phổ biến ở Việt Nam đã đưa năng suất lúa tăng lên đáng kể. Cuộc “cách mạng xanh” từ giữa thập niên 60 đã có ảnh hưởng tích cực đến sản lượng lúa của châu Á. Nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được tạo ra để nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo.
Các nhà nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế (IRRI) nhận thức rằng các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, tiềm năng năng suất cao cũng chỉ có thể giải quyết vấn đề lương thực trong phạm vi hạn chế. Hiện nay Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các giống lúa cao sản (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ha/vụ, đồng thời phát huy kết quả chọn tạo 2 giống là IR6 và Jasmin là giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới.