HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THỊ PHƢƠNG HOA
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG PHÂN BÓN
VÀ MẬT ĐỘ CẤY ĐẾN NĂNG SUẤT GIỐNG LÚA LAI
HAI DÒNG HYT116 TẠI LÂM THAO, PHÚ THỌ
Ngành:
Khoa học cây trồng
Mã số:
8620110
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Trần Văn Quang
NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã đƣợc cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
năm 2018
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Phƣơng Hoa
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục bảng ................................................................................................................ v
Danh mục đồ thị .............................................................................................................. vii
Trích yếu luận văn ......................................................................................................... viii
Thesis abstract................................................................................................................... x
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.
Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1
1.2.
Mục đích và yêu cầu của đề tài........................................................................... 2
1.2.1.
Mục đích ............................................................................................................. 2
Những nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa trên thế giới và Việt Nam........ 16
2.2.1.
Những kết quảnghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa trên Thế giới ......... 16
2.2.2.
Những kết quả nghiên cứu về phân bón và mật độ cho lúa ở Việt Nam. ......... 22
Phần 3. Vật liệu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................... 29
3.1.
Địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................................... 29
3.1.1.
Địa điểm ........................................................................................................... 29
3.1.2.
Thời gian:.......................................................................................................... 29
3.2.
Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 29
3.3.
4.1.1.
Một số đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của giai đoạn mạ ........................... 37
4.1.2.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến thời gian qua các giai
đoạn sinh trƣởng của giống HYT116 ............................................................... 38
4.1.3.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến động thái tăng
trƣởng chiều cao của giống HYT116 ............................................................... 43
4.1.4.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến động thái ra lá
của giống HYT116 ........................................................................................... 46
4.1.5.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến động thái đẻ
nhánh của giống HYT116................................................................................. 50
4.1.6.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến một số tính trạng
số lƣợng của giống HYT116 ............................................................................ 54
4.1.7.
Tài Liệu Tham Khảo ....................................................................................................... 75
Phụ lục .......................................................................................................................... 82
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một só nƣớc trồng lúa ở
Châu Á trong năm 2012 ............................................................................... 10
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lúa lai ở Việt Namtừ 2001- 2015 ........... 16
Bảng 4.1. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của giống HYT116 vụ Xuân 2017 tại
Lâm Thao, Phú Thọ ..................................................................................... 37
Bảng 4.2. Một số đặc điểm giai đoạn mạ giống HYT116 vụ Mùa 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 38
Bảng 4.3.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến thời gian sinh
trƣởng qua các giai đoạn của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ
Xuân 2017 tại Lâm Thao, Phú Thọ.............................................................. 40
Bảng 4.4.
Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến thời gian sinh
trƣởng qua các giai đoạn của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ
Mùa 2017 tại Lâm Thao, Phú Thọ ............................................................... 41
Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trƣởng chiều
cao của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ Xuân 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 43
Bảng 4.13. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến một số đặc điểm
hình thái của giống lúa lai hai dịng HYT116 trong vụ Xuân 2017 tại
Lâm Thao, Phú Thọ ..................................................................................... 57
Bảng 4.14. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến mức độ nhiễm sâu
bệnh của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ Xuân 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 58
Bảng 4.15. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến mức độ nhiễm sâu
bệnh của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ Mùa 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 60
Bảng 4.16. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến một số đặc điểm cấu trúc
bơng của giống lúa lai hai dòng HYT116 trong vụ Xuân 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 61
Bảng 4.17. Ảnh hƣởng của mật độ và phân bón đến một số đặc điểm cấu trúc
bơng của giống lúa lai hai dịng HYT116 trong vụ Mùa 2017 tại Lâm
Thao, Phú Thọ.............................................................................................. 61
Bảng 4.18. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của tổ hợp lai HYT116 trong vụ Xuân
2017 tại Lâm Thao, Phú Thọ ....................................................................... 64
Bảng 4.19. Ảnh hƣởng của phân bón đến năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
của tổ hợp lai HYT116 trong vụ Xuân tại Lâm Thao, Phú Thọ ................. 65
Bảng 4.20. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của tổ hợp lai HYT116 trong vụ Mùa
2017 tại Lâm Thao, Phú Thọ ....................................................................... 67
Bảng 4.21. Ảnh hƣởng của mật độ cấy đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất của tổ hợp lai HYT116 trong vụ Mùa 2017 tại Lâm Thao,
Phú Thọ ........................................................................................................ 68
Bảng 4.22. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến hiệu quả kinh
tế của giống HYT116 trong vụ Xuân 2017.................................................. 70
Bảng 4.23. Ảnh hƣởng của mật độ cấy và liều lƣợng phân bón đến hiệu quả kinh
tế của giống HYT116 trong vụ Mùa 2017 ................................................... 70
Động thái tăng trƣởng số nhánh của giống HYT116 trong vụ
Mùa 2017 ................................................................................................ 52
vii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Thị Phƣơng Hoa
Tên luận văn: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của lƣợng phân bón và mật độ cấy đến năng
suất giống lúa lai hai dòng HYT116 tại Lâm Thao, Phú Thọ”
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 8620110
Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của lƣợng phân bón và mật độ cấy đến năng suất của
giống lúa lai hai dòng HYT116 (TGMS30S/R116) tại Lâm Thao, Phú Thọ để từ đó thiết
lập quy trình canh tác giống lúa lai này tại Lâm Thao, Phú Thọ.
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thí nghiệm bố trí theo kiểu split-plot với 3 lần nhắc lại (Gomez K.A. and
Gomez A.A.,1984). Thí nghiệm gồm 2 nhân tố là Mật độ (nhân tố chính – ơ phụ) và
Phân bón (nhân tố phụ - ơ chính).
- Đánh giá đặc điểm nơng sinh học, hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất
đƣợc đánh theo tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (2002).
- Phƣơng pháp xử lý số liệu theo chƣơng trình IRRISTAT 5.0, Microsoft Excel 2003.
Kết quả chính và kết luận
- Phân bón và mật độ khơng ảnh hƣởng nhiều đến thời gian sinh trƣởng của giống
HYT116. Thời gian sinh trƣởng của giống HYT116 trong vụ Xuân dao động từ 121–
124 ngày, trong vụ Mùa từ 109–111 ngày.Mật độ cấy và lƣợng phân bón khác nhau
Code: 8620110
Education organization: Vietnam National University of Agriculture
Research Objectives
Evaluate the effect of fertilizer amount and transplanting density to the yield of
2-line hybrid rice variety HYT116 (TGMS30S/R116) at Lam Thao, Phu Tho to set up
the cultivation progress of this variety at Lam Thao, Phu Tho.
Methods
- Evaluation of agro-biological and morphological characteristics, pest and
disease infection rate and yield followed Evaluation System of Rice (IRRI, 2002)
- Experiment design followed split-plot design with 3 replications (Gomez K.A.
and Gomez A.A., 1984). The experiment is include 2 factors: Density ( main factor –
secondary block) and Fertilizer ( secondary factor – main block).
- Data analysis followed IRRISTAT 5.0, Microsoft Excel 2003.
Main findings and conclusions
Fertilizer and density did not significantly affect the growth duration of variety
HYT 116. The growth duration of HYT 116 in spring season ranged from 121-124
days, in Summer season is from 109 – 111 days. Transplanting density and the amount
of fertilizer did not affect the number of leaves on main culm but affect plant height.
Final plant height increased when the fertilizer amount increased to a limited threhold.
The density have a negligeable effect final plant height. Effective tiller increased when
the amount of fertilizer increased to a limit threhold, tillering quality decreased when
transplanting density increased. Transplanting density increased and pest and desease
infection increased and lodging resistant characteristic decreased.
Through the evaluation of formulas, with transplanting density 40 hills/m²,
fertilizer amount 140 kg N + 105 kg P2O5 + 140 kg K2O in Spring season and density
40hills/m2, fertilizer amount 120 kgN + 90 kg P2O5 + 120 kg/ha in Summer season,
HYT 116 reached high yield.
x
tác thì cơ cấu giống lúa cũng ngày càng đa dạng phong phú nhƣ nhiều giống
lúa có năng suất, chất lƣợng tốt, chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện
ngoại cảnh, thích hợp với nhiều vùng sinh thái , với các điều kiện khí hậu và
tập quán canh tác khác nhau đã đƣợc chọn tạo và đƣa ra sản xuất đạt năng suất
cao.Tuy nhiên bên cạnh việc đạt đƣợc những thành tựu đáng khích lệ thì cịn
có những tồn tại cần sớm khắc phục đó là việc thiếu giống phải đi nhập khẩu
giống nên phụ thuộc nhiều vào tình hình nhập khẩu, giá giống ngày càng tăng
làm tăng chi phí đầu vào cũng khiến nông dân không “mặn mà” với giống lúa
lai, giống đƣợc công nhận nhiều nhƣng không phải là giống chủ lực và chƣa
cạnh tranh đƣợc với các giống nhập nội kể cả về năng suất và độ thuần... Để
giải quyết các khó khăn trên thì các cơ sở sản xuất giống cần chủ động nhân
dòng bố mẹ cung cấp đủ nhu cầu về số lƣợng và chất lƣợng cho sản xuất hạt
lai F1 của các tổ hợp lai đƣợc chọn tạo trong nƣớc; phát triển sản xuất hạt lai
F1 tại các vùng có điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất, hạ giá thành
giống, tạo thế cạnh tranh với giống nhập ngoại.
Trong những năm qua, nhiều tiến bộ kỹ thuật đã đƣợc ứng dụng trong sản
xuất lúa ở nƣớc ta, trong đó nổi bật nhất là cơng tác chọn tạo giống, đã có nhiều
1
giống lúa mới ra đời phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau. Đặc biệt, đóng
góp vào thành cơng trong việc ứng dụng ƣu thế lai ở lúa trong công tác chọn tạo
giống mới là trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa lai – Viện Cây lƣơng thực –
Cây thực phẩm đã chọn tạo ra nhiều lạo giống lúa mới nhƣ HYT124, HYT100,
HYT103, HYT102, SL8H.... trong đó phải kể đến giống lúa lai 2 dòng HYT116
mới đƣợc chọn tạo thành công trong thời gian gần đây. Giống lúa HYT116 là
giống lúa lai hai dòng đƣợc lai tạo giữa dòng mẹ là dòng TGMS30S và dòng bố
là R116. Giống đƣợc Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
công nhận cho sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc trong vụ Xuân muộn, Mùa sớm
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định đƣợc mật độ và phân bón hợp lý của giống lúa HYT116 trong
sản xuất, góp phần hồn thiện quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa lai hai dịng
HYT116 đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao tại huyện Lâm Thao tỉnh Phú Thọ.
3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Lúa lai (hybrid rice) là thuật ngữ dùng để gọi các giống lúa sử dụng hiệu
ứng ƣu thế lai đời F1. Hạt giống lúa lai (hạt F1) chỉ sử dụng một lần khi mà hiệu
ứng ƣu thế lai thể hiện mạnh nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Jones (1926) nhà di truyền học ngƣời Mỹ lần đầu tiên báo cáo về sự xuất
hiện ƣu thế lai ở lúa trên những tính trạng số lƣợng và năng suất. Sau đó ơng có
nhiều cơng trình nghiên cứu khác xác nhận sự xuất hiện ƣu thế lai về năng suất,
các yếu tố cấu thành năng suất (Lin and Yuan, 1980… ), về sự tích lũy chất khô
(Jenning, 1967; Kim, 1985…), sự phát triển của bộ rễ (Tian et al., 1980…), về
một số đặc tính sinh lý nhƣ cƣờng độ quang hợp, cƣờng độ hô hấp, diện tích lá…
(Lin and Yuan, 1980; Deng, 1980; Donal et al., 1971; Wu et al., 1980; Ramiah,
1995) (trích theo Nguyễn Thị Trâm, 2002).
Theo Shen et al. (2014), cơ sở di truyền của hiện tƣợng ƣu thế lai đã đƣợc
thảo luận các đây hơn 100 năm và cho rằng do hiệu ứng trội, siêu trội tạo nên tuy
nhiên vẫn là câu trả lời chƣa đƣợc thỏa mãn. Giới hạn chính để đánh giá sự đóng
góp của một locus đơn có nền di truyền phức tạp do phân chia genome thành
nhiều loci. Để phân tích cơ sở di truyền của hiện tƣợng ƣu thế lai ở locus đơn đối
với tính trạng chiều cao cây, các tác giả đã sử dụng 202 dịng có một đoạn NST
thay thế (CSSLs) và con lai Shanyou 63. Có 50 CSSLs có sự thay đổi chiều cao.
nƣớc khác. Song họ chƣa tìm ra phƣơng pháp thích hợp để sản xuất hạt lai nên họ
đã khơng thành cơng (trích theo Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Tạo giống ƣu thế lai là con đƣờng nhanh nhất và hiệu quả nhằm phối hợp
đƣợc nhiều đặc điểm có giá trị của các giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống
cây trồng có năng suất cao, chất lƣợng tốt (Nguyễn Hồng Minh, 2006). Có nhiều
cơng trình nghiên cứu tập trung vào các vấn đề nhƣ: bản chất di truyền của sự
biểu hiện ƣu thế lai và các phƣơng pháp khai thác ƣu thế lai. Năm 1958, các nhà
khoa học Nhật Bản là Kastuo và Mizushima đã phát hiện ra bất dục đực di truyền
tế bào chất (CMS) ở Oryza sativa Spontanea và tạo đƣợc ra các dòng lúa bất dục
đực di truyền tế bào chất, nhƣng các dòng này đến nay vẫn chƣa dùng để sản
xuất hạt lai F1. Sau đó các nhà khoa học Mỹ (1969) và IRRI (1972) cơng bố về
việc tạo ra dịng CMS nhƣng việc ứng dụng vào sản xuất chƣa có kết quả
(Nguyễn Thị Trâm, 2002).
Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu lúa lai muộn hơn. Năm 1964, Yuan et al.
bắt đầu nghiên cứu lúa lai tại đảo Hải Nam (180 vĩ Bắc), nhóm nghiên cứu đã tìm
ra dạng lúa dại bất dục đực. Cây lúa dại đƣợc đƣa về lai tạo với nhiều nguồn gen
bất dục dạng hoang dại đã tái tổ hợp vào lúa trồng tạo ra các dòng bất dục đực di
truyền tế bào chất tƣơng đối ổn định (kí hiệu là dòng A). Các nhà khoa học
Trung Quốc đã chọn tạo thành cơng nhiều dịng A có tính bất dục ổn định nhƣ: II
5
– 32A, D 62A, Kim 23A, Zhenshan 97A… và các dịng duy trì bất dục B tƣơng
ứng. Cơng cụ di truyền cơ bản này đƣợc lai thử với nhiều giống lúa thuần để tìm
dịng phục hồi (R) cho con lai F1 có ƣu hế lai cao của hệ thống lúa “ba dòng”.
Đến nay lúa lai ba dòng đã đƣợc mở rộng và đƣa ra sản xuất thâm canh lúa
(Yuan, 1992). Từ đây khởi đầu cho sự phát triển công nghệ lúa lai của Trung
Quốc cũng nhƣ trên thế giới.
Năm 1974 Trung Quốc đƣa vào sản xuất một số tổ hợp lai “ba dòng” cho
ba dòng, một số kết quả trong nghiên cứu lúa lai hai dịng đã đƣợc cơng bố. Năm
1973, Shi Ming Song đã phát hiện đƣợc dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm
quang chu kì (HPGMS) từ quần thể Nongken 58S (Yin Hua Qui, 1993; Zhou,
2002; Liao Fuming, 2007). Giống lúa lai hai dòng đƣợc trồng đại trà lần đầu tiên ở
Trung Quốc là Paiai 64S/Teqing. Năm 1992, diện tích lúa lai hai dịng là 15.000 ha
với năng suất 9-10 tấn/ha, năng suất cao nhất là 17 tấn/ha. Lúa lai đƣợc thƣơng
mai hóa vào năm 1995. Đến năm 2001 đã có 2,5 triệu ha năng suất trung bình cao
hơn các giống lúa lai ba dòng từ 7-8%. Hầu hết các tổ hợp lúa lai hai dịng đều có
năng suất chất lƣợng cao hơn các tổ hợp lúa lai ba dòng (Yuan, 2002).
Maruyama et al. (1991) đã tạo ra đƣợc dòng bất dục đực di truyền nhân
mẫn cảm với nhiệt độ Norin PL12 bằng phƣơng pháp gây đột biến nhân tạo.
Theo Vijayalakshmi et al (2014), đƣa ra cơ chế sinh lý về hiện tƣợng bất dục đực
của dòng TGMS TS29 thơng qua xử lý buồng khí hậu nhân tạo (Phytoron). Kết
quả cho thấy có nhiều biến động đối với các tính trạng sinh lý ở giai đoạn 7 của
phân hóa địng (giai đoạn phát triển hạt phấn, hoa và bơng dài ra và vỏ hạt
chuyển màu xanh), cụ thể có sự giảm cƣờng độ quang hợp, cƣờng độ thoát hơi
nƣớc, hàm lƣợng đƣờng và carbohydrate. Khi nhiệt độ cao làm giảm khả năng
tích lũy tinh bột và vận chuyển dinh dƣỡng.
Hƣớng nghiên cứu lúa lai “một dòng” là mục tiêu cuối cùng rất quan trọng
trong chọn tạo giống lúa lai với ý tƣởng sử dụng thể vô phối (Apronixis) và cố
định ƣu thế lai để sẩn xuất “hạt lai thuần” (True-bred hybrid rice) (Yuan, 1997).
Lúa lai “một dòng” đã đƣợc Trung Quốc và một số nƣớc nhƣ Mỹ, Nhật Bản…
nghiên cứu theo hƣớng chuyển các gen Apromixis từ cỏ dại sang cây lúa, tạo ra
giống đa phôi kết hợp với chọn giống truyền thống là giải pháp hiệu quả để tạo ra
giống lúa lai “một dịng” (Nguyễn Cơng Tạn và cs., 2002). Ngồi ra, các nhà
khoa học cịn sử dụng một số phƣơng pháp khác nhƣ: cố định ƣu thế lai bằng
phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào soma, duy trì ƣu thế lai bằng sử dụng hệ thống
“cân bằng chết”, sử dụng thể vô phối của lúa đa phôi để phát triển “lúa lai thuần”
(Trần Thị Minh Ngọc, 2009), hay các nhà khoa học Trung Quốc còn đƣa ra biện
hữu cơ nên chỉ cần sử dụng hiệu quả 2,5% thì năng suất lúa có thể đạt 22,5
tấn/ha. Thực nghiệm cho thấy các giống lúa có chiều cao 1,3 m có thể đạt đƣợc
năng suất 15-16 tấn/ha, với kiểu cây cao khoảng 1,5 m có thể đạt năng suất 17-18
tấn/ha. Do vậy để đạt đƣợc năng suất 18-20 tấn/ha thì chiều cao cây của các
giống siêu lúa lai phải đạt chiều cao từ 1,8-2,0m. Theo Yuan (2014) để đạt đƣợc
điều đó thì những giống siêu lúa lai phải có kiểu hình đẹp, đẻ nhánh gọn, khỏe,
tập trung. Chính vì thế, cần giải quyết vấn đề đổ ngã của siêu lúa lai bằng việc lai
khác lồi để có bộ rễ mạnh khỏe và lai với các nguồn có cổ bơng to, thân đặc, đốt
ngắn, các đốt ở dƣới to.
Theo Jing et al. (2012), từ năm 1996, Trung Quốc đã tạo ra giống lúa lai
siêu cao sản bằng việc lai khác loài phụ với kiểu cây lý tƣởng. Đến nay đã có hơn
80 giống lúa lai siêu cao sản đƣợc trồng ngoài sản xuất, trong số đó có những
giống năng suất đạt 12-21 tấn/ha. Lý do chính để các giống lúa lai này đạt năng
8
suất cao là: số hạt/bơng và kích thƣớc bơng tăng; chỉ số diện tích lá tăng, thời
gian lá xanh dài, khả năng quang hợp cao, chống đổ tốt hơn, tích lũy chất khô ở
giai đoạn trƣớc trỗ cao hơn, vận chuyển carbohydrat từ thân lá vào hạt mạnh hơn,
bộ rễ lớn hơn và hoạt động hút dinh dƣỡng của rễ khỏe hơn. Tuy nhiên, có hai
vấn đề chính đối với lúa lai siêu cao sản là các hoa nở sau không vào chắc đƣợc,
tỷ lệ đậu hạt thấp và không ổn định.
Theo Jing et al. (2013) sự thay đổi hoạt động của những enzyme liện quan
đến chuyển đổi sucrose thành tinh bột và hàm lƣợng hormones ở tầng bông khác
nhau của các giống siêu lúa lai (Liangyoupeijiu, IIyou 084, Huaidao 9 và Wujing
15) và 2 giống đối chứng (Shanyou 63 và Yangfujing 8). Kết quả nghiên cứu cho
thấy các tỷ lệ đậu hạt ở các bông tầng dƣới của các giống siêu lúa lai thấp hơn so
với đối chứng vì các enzyme SuSas (sucrose synthase), AGPase (adenosine
diphosphoglucose pyrophosphorylase) và StSase (starch synthase) hoạt động yếu
năm 2015 (Yuan, 2014).
Công nghệ sản xuất lúa lai của Trung Quốc đã đƣợc ứng dụng rộng rãi ở
nhiều nƣớc trên thế giới. Đã có 17 quốc gia, nghiên cứu và phát triển lúa lai, diện
tích lúa lai chiếm khoảng 10% và chiếm khoảng 20% tổng sản lƣợng lúa toàn thế
giới. Lúa lai đã mở ra hƣớng phát triển mới để nâng cao năng suất, chất lƣợng lúa
gạo và góp phần đảm bảo an ninh lƣơng thực trên phạm vi toàn cầu (Virmani,
1995). Tại hội nghị lúa lai quốc tế lần thứ năm đƣợc tổ chức tại Hồ Nam, Trung
Quốc năm 2008 đã tổng kết lúa lai ở các nƣớc ngoài Trung Quốc tới năm 2007 là
2.521.000 ha, trong đó Ấn Độ (1.100.000 ha), Việt Nam (650.000 ha),
Philippines (341.000 ha), Bangladesh (300.000 ha), Indonesia (130.000 ha)
(Fangming Xie, 2008). Diện tích này cịn tiếp tục tăng những năm sau. Một số
nƣớc nhƣ Indonesia và Mỹ đã tiến hành sản xuất lúa lai trên quy mô cơng nghiệp.
Theo Hiệp hội hạt giống châu Á Thái Bình Dƣơng (APSA, 2014), lúa lai
chiếm khoảng 12% diện tích trồng lúa trên thế giới, có năng suất cao hơn lúa
thuần từ 15-35%, sinh trƣởng phát triển tốt đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí
hậu hiện nay. APSA (2014) cũng dự tính, diện tích lúa lai tăng lên 14% vào năm
2020 và 30% vào năm 2030.
Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một só nƣớc trồng
lúa ở Châu Á trong năm 2012
Nƣớc
Trung Quốc
Ấn Độ
Lúa thuần
Lúa lai
Diện tích
Năng suất
Diện tích (triệu
Năng suất
(triệu ha)
6,78
Philippines
4,54
3,84
0,16
6,45
Myanmar
7,19
4,05
0,06
6,78
Indonesia
13,44
5,14
1,0
3- Đa dang nguồn CMS.
4- Xác định vùng sản xuất hạt lại tối ƣu.
5- Phát triển nguôn nhân lực cho chọn tạo và phát triển lúa lai.
Nghiên cứu lúa lai ở Indonesia đƣợc bắt đầu vào ăm 1983. Cho đến những
năm 1990, nghiên cứu vẫn chƣa đƣợc thành cơng nhƣ mong đợi, khó khăn trong
việc tạo dòng CMS ổn định với tỷ lệ lai xa cao (≥25%) và thích nghi với mơi
trƣờng Indonesia. Từ năm 2001, nghiên cứu đã đƣợc tăng cƣờng sự hợp tác giữa
IAARD và IRRI, FAO, và những nơi khác. ICRR đã đƣa ra một số tổ hợp lai,
dịng CMS, duy trì và dòng phục hồi mới. Từ năm 2004 đến năm 2011, ICRR đã
công nhận rất nhiều giống cho năng suất cao, có khả năng kháng sâu bệnh, và
một trong số đó là thơm nhƣ: Hipa3, Hipa4, Hipa5 Ceva, Hipa6 Jete, Hipa7,
Hipa8, Hipa9, Hipa10, Hipa11, Hipa12 SBU, Hipa13, Hipa14 SBU, Hipa
Jatim1,Hipa Jatim2, Hipa Jatim3 (Satoto and Made J Mejaya, 2011). Indonesia
11
đƣa ra chiến lƣợc phát triển lúa lai giai đoạn 2020-2030 là:
1- Xã hội hóa phát triển lúa lai, ƣu tiên các công ty tƣ nhân tham gia chọn tạo
và phát triển lúa lai.
2- Chọn tạo các giống lúa lai kháng rầy nâu, bạc lá.
3- Phát triển các dòng bố mẹ mới thông qua hợp tác với IRRI và các nƣớc
khác.
4- Chính phủ khuyến khích khơng chỉ chọn tạo trong nƣớc cịn có thể nhập
cơng nghệ lúa lai của nƣớc ngoài.
Theo Dindo A. Tabanao et al. (2014), đến năm 2013, Phillipine có 53
giống lúa lai đƣợc cơng nhận và mở rộng sản xuất, trong đó nổi bật là các giống
nhƣ: Magat, Panay, Mestizo 1 and Mestiso 2 to Mestiso 51, có năng suất trung
bình từ 6,5-7,3 tấn/ha.
Theo Suniyum Taprab et al. (2014), năm 2011 Thái Lan đã chọn tạo thành
Nơng hố thổ nhƣỡng và Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung
ƣơng. Đây cũng là năm đề tài cấp nhà nƣớc về lúa lai đƣợc hình thành trong 3
năm 1992- 1995, tại Viện KHKTNN Việt Nam đã bƣớc đầu đạt đƣợc những kết
quả trong công tác thu thập và tạo nguồn vật liệu cho chọn giống lúa lai. Viện đã
chọn lọc và duy trì 9 dịng CMS có độ bất dục ổn định, có đặc tính nở hoa thuận
lợi và có tiềm năng năng suất cao. Trong đó có 4 dịng đƣợc nhập nội từ Trung
Quốc (Z97A, BoA, TeA, Kim23A), đây là các dòng mẹ của các tổ hợp lai Shan
ƣu 63 (Tạp giao 1), San ƣu Quế 99 (tạp giao 5), Kim ƣu Quế 99, Bắc ƣu 64 (tạp
giao 4), Đặc ƣu 63 (Nguyễn Công Tạn và cs., 2002).
Năm 1994, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quyết định thành lập
Trung tâm Nghiên cứu lúa lai thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nơng nghiệp Việt
Nam thì cơng tác nghiên cứu lúa lai đƣợc định hƣớng rõ ràng. Các dòng bất dục
đực tế bào chất, dịng duy trì và dịng phục hồi nhập nội từ Trung Quốc và IRRI
đã đƣợc đánh giá đầy đủ và nhiều thực nghiệm sản xuất hạt lai F1 đƣợc triển khai
ở các địa phƣơng (Nguyễn Công Tạn và cs., 2002; Nguyễn Thị Gấm, 1996).
Đối với lúa lai ba dòng, các nhà nghiên cứu đã thu thập và đánh giá sự
thích ứng của 77 dịng mẹ bất dục đực CMS, 77 dịng duy trì tƣơng ứng và rất
nhiều dòng phục hồi từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), Trung Quốc, Ấn Độ.
Các Viện, trƣờng đã nghiên cứu và duy trì đƣợc các nguồn này. Những dòng
CMS, dòng bố tốt đƣợc sử dụng lai tạo ra các tổ hợp lúa lai mới thực hiện ở Việt
Nam, đƣợc sử dụng ngồi sản xuất: IR58025A, IRR58025B. Những dịng CMS
có độ bất dục ổn định đƣợc sử dụng lai tạo giống mới: Kim23A, IR68897A,
IR68888A, IR70369A, Nhất A, BoA, BoII, IR58095A (Nguyễn Trí Hồn, 2007,
Nguyễn Cơng Tạn và cs., 2002).
Hiện nay các dòng CMS đang đƣợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam là BoA,
II32A, 137A, IR58025A, IR68897A... và các dịng duy trì tƣơng ứng, đồng thời
đã chọn đƣợc hàng 100 dòng bố phục hồi phấn phục vụ cho chƣơng trình lai tạo.
Từ năm 2005 đã lai tạo đƣợc 3 dòng CMS thuần ổn định, bất dục tốt nhƣ
13