Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu xác định giống và phát triển lúa Japonica miền Bắc Việt Nam - Nguyễn Tuấn Phong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ---------------------------------------- NGUYỄN TUẤN PHONG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ PHÁT TRIỂN LÚA JAPONICA Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ---------------------------------------- NGUYỄN TUẤN PHONG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ PHÁT TRIỂN LÚA JAPONICA Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số : 62.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : 1.TS Đỗ Năng Vịnh 2. Lê Quốc Thanh HÀ NỘI - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của các thầy và giúp đỡ của các đồng nghiệp trong suốt từ năm 2009 - 2013. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn đã đƣợc nêu rõ nguồn gốc rõ ràng! Tác giả luận án Nguyễn Tuấn Phong ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.

Trƣớc tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Năng Vịnh và TS. Lê Quốc Thanh. Các thầy đã tận tâm và nhiệt tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức, trao đổi phƣơng pháp luận, ý tƣởng và nội dung nghiên cứu trong chuyên môn và động viên trong cuộc sống để tôi hoàn thành luận án. Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Kỹ thuật 1 - Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng Việt Nam; Ban lãnh đạo Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Hƣng Yên, Chi cục Quản lý chất lƣợng Nông lâm sản và thủy sản đã quan tâm, tạo điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban Đào tạo sau đại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn tất các thủ tục bảo vệ luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Nông nghiệp các tỉnh, Ủy ban nhân dân, phòng ban chuyên môn các huyện, xã, các công ty, ngƣời dân tại các địa điểm triển khai thí nghiệm đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thiện nội dung nghiên cứu cho luận án. Cuối cùng xin đƣợc dành tình cảm, lời cảm ơn sâu sắc nhất tới bố mẹ hai bên cùng toàn thể ngƣời thân trong gia đình, họ hàng, bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt là vợ và hai con tôi đã luôn động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận án Nguyễn Tuấn Phong iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình x Danh mục các chữ viết tắt xi MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục tiêu của đề tài 3 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3 4 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu: 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Nguồn gốc, phân loại cây lúa trên thế giới 5 1.2 Phản ứng sinh thái của lúa japonica.3 Các biện pháp kỹ thuật đối với cây lúa 15 1.3 Mật độ gieo cấy.4 Thời vụ gieo trồng 26 1.5 Phòng trừ sâu bệnh hại 27 1.6 Thu hoạch và bảo quản 29 1.4 Các chỉ tiêu chất lƣợng lúa gạo 31 1.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng lúa gạo thƣơng phẩm 32 1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng xay xát 33 1.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nấu nƣớng và ăn uống 34 1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng dinh dƣỡng 35 iv 1.5 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa japonica trên thế giới và Việt Nam.1 Tình hình sản xuất lúa japonica.2 Tình hình nghiên cứu lúa japonica trên thế giới và ở Việt Nam.6 Các giải pháp phát triển lúa japonica tại Việt Nam.

46 CHƢƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 2.1 Vật liệu nghiên cứu 50 2.1 Các giống lúa tham gia thí nghiệm 50 2.2 Các vật liệu khác 50 2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 51 2.2 Thời gian nghiên cứu 52 2.3 Nội dung nghiên cứu 52 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 53 2.1 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 53 2.2 Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa tính đất 62 2.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 62 CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 65 3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, điều kiện sinh thái và điều tra tình hình sử dụng phân bón nhằm phát triển sản xuất lúa japonica ở miền Bắc Việt Nam 65 3.2 Kết quả đánh giá thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa japonica tại một số tỉnh đại diện cho các vùng sinh thái khác nhau tại miền Bắc Việt Nam 79 3.1 Kết quả đánh giá thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh đại diện cho các vùng sinh thái khác nhau tại miền Bắc Việt Nam trong vụ Xuân năm 2010 và vụ Xuân năm 2011 79 3.2 Kết quả đánh giá thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh đại v diện cho các vùng sinh thái khác nhau tại miền Bắc Việt Nam trong vụ Mùa năm 2010 và vụ Mùa năm 2011 85 3.3 Độ thuần đồng ruộng và mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính trên đồng ruộng của các giống lúa lúa nghiên cứu 89 3.4 Đánh giá khả năng chịu lạnh ở giai đoạn mạ của các giống lúa nghiên cứu trong điều kiện vụ Xuân 2011 tại tỉnh Yên Bái 90 3.5 Đánh giá khả năng thích ứng và độ ổn định năng suất hạt của các giống lúa japonica qua 2 năm (2011 - 2012) 91 3.6 Kết quả đánh giá chất lƣợng gạo của một số giống lúa japonica trong khảo nghiệm cơ bản ở vụ Xuân năm 2011 94 3.3 Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất giống lúa J01 tại hai huyện Trạm Tấu và Văn Chấn - tỉnh Yên Bái 99 3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tình hình sản xuất lúa của tỉnh Yên Bái.2 Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất giống lúa J01 tại hai huyện Trạm Tấu và Văn Chấn - tỉnh Yên Bái 108 3.3 Quy trình kỹ thuật thâm canh giống lúa J01 tại hai huyện Trạm Tấu, Văn Chấn - tỉnh Yên Bái 135 3.4 Kết quả xây dựng một số mô hình thâm canh giống lúa J01 tại hai huyện Trạm Tấu và Văn Chấn - tỉnh Yên Bái trong 2 năm 2011 và 2012 137 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 142 1 Kết luận 142 2 Đề nghị 143 Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án tiến sĩ 145 Tài liệu tham khảo 146 Phụ lục 159 vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trƣởng 9 1.2 Động thái tích luỹ dinh dƣỡng của cây lúa 18 1.3 Lƣợng phân vô cơ bón cho lúa tại các vùng trên cả nƣớc 18 1.4 Lƣợng phân vô cơ theo loại đất và nhóm giống 19 1.5 Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa japonica ở vùng ôn đới và cận nhiệt đới năm 2004 39 3.1 Tình hình biến động các loại đất nông nghiệp thời kỳ 2006 - 2011 67 3.2 Đặc điểm khí hậu tỉnh Ninh Bình, Thái Bình, Hải Dƣơng, Hƣng Yên 68 3.3 Kết quả điều tra năng suất lúa và mức bón phân vô cơ tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng, năm 2009 70 3.4 Đặc điểm khí hậu tỉnh Cao Bằng, Thái Nguyên, Phú Thọ, Yên Bái, Sơn La 73 3.5 Kết quả điều tra năng suất lúa và mức phân bón vô cơ tại các tỉnh vùng miền núi phía Bắc, năm 2009 75 3.6 Thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng trong vụ Xuân 2010 và vụ Xuân 2011 80 3.7 Thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh vùng miền núi phía Bắc trong vụ Xuân 2010 và vụ Xuân 2011 81 3.8 Thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng trong vụ Mùa 2010 vụ và vụ Mùa 2011 85 vii 3.9 Thời gian sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm tại một số tỉnh vùng miền núi phía Bắc trong vụ Mùa 2010 vụ và vụ Mùa 2011 86 3.10 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống lúa tại các điểm thí nghiệm 90 3.11 Kết quả đánh giá khả năng chịu lạnh của các giống lúa nghiên cứu ở giai đoạn sau cấy đến hồi xanh trong vụ Xuân 2011 tại Yên Bái 91 3.12 Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ Xuân qua 2 năm (2011 - 2012) 92 3.13 Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng ĐBSH trong vụ Mùa qua 2 năm (2011 - 2012) 92 3.14 Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng MNPB trong vụ Xuân qua 2 năm (2011 - 2012) 93 3.15 Độ ổn định năng suất của các giống tại vùng MNPB trong vụ Mùa qua 2 năm (2011 - 2012) 93 3.16 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của các giống thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2011 95 3.17 Kết quả đánh giá phẩm chất cơm của một số giống lúa japonica và indica 97 3.18 Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Yên Bái 101 3.19 Hiện trạng sử dụng đất của các huyện, thị xã, thành phố trong tỉnh Yên Bái năm 2012 102 3.20 Một số chỉ tiêu khí hậu ở huyện Văn Chấn - tỉnh Yên Bái 103 3.21 Diện tích, năng suất, sản lƣợng lúa của huyện Văn Chấn - tỉnh Yên Bái 104 3.22 Diện tích, năng suất, sản lƣợng lúa của huyện Trạm Tấu - tỉnh Yên Bái 107 3.23 Ảnh hƣởng của thời vụ đến thời gian sinh trƣởng của giống lúa J01 109 3.24 Ảnh hƣởng của thời vụ đến số nhánh của giống lúa J01 111 viii 3.