Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa lai 3 dòng mới tại tỉnh Phú Thọ

Tuy nhiên, các bước tiến bộ đó của vùng trung du miền núi phía Bắc trong đó có tỉnh Phú Thọ chưa đáp ứng được với yêu cầu về an ninh lương thực của vùng, việc sản xuất lúa gạo mới chỉ đá

ĐẠ HỌC THÁ NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ THỊ NGUYÊN NGỌC

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN

CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI BA DÒNG MỚI

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN

CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI BA DÒNG MỚI

TẠI PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2011

1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ THỊ NGUYÊN NGỌC

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN

CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA LAI BA DÒNG MỚI

TẠI PHÚ THỌ

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS NGUYỄN THẾ ĐẶNG

THÁI NGUYÊN - 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được ghi rõ nguồn gốc./

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2011

Tác giả luận văn

Đỗ Thị Nguyên Ngọc

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Đ/C Đối chứng

TGST Thời gian sinh trưởng

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTT Năng suất thực thu

UTL Ưu thế lai

P1000 Khối lượng 1000 hạt

FAO Tổ chức Nông nghiệp và lương thực Thế giới IRRI Viện nghiên cứu lúa Quốc tế

WTO Tổ chức Thương mại Thế giới

ICRISAT Viện Nghiên cứu Cây trồng cạn Á nhiệt đới NXB Nhà xuất bản

CCCC Chiều cao cây cuối cùng

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

ĐBSH Đồng bằng sông Hồng

BTB Bắc Trung Bộ

K/n Khả năng

LỜI CẢM ÕN

Trong suốt 2 năm học tập, với nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp

đỡ, hướng dẫn tận tình của nhiều cá nhân và tập thể, đến nay luận văn của tôi đã được hoàn thành

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới:

Ban Giám hiệu, Khoa Sau Đại học, Khoa Nông học cùng toàn thể cán bộ, giảng viên trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Với lòng biết ơn chân thành, tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: GS.TS Nguyễn

Thế Đặng, Trưởng bộ môn Khoa học đất, người đã tận tình chỉ bảo động viên và

giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn và viết báo cáo

Trung tâm giống cây trồng Phú Thọ đã cung cấp nguồn giống và giúp đỡ tôi tận tình để tôi hoàn thành luận văn Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Phú Thọ Cấp uỷ, chính quyền và nhân dân xã Vũ Yển (Thanh Ba), xã Hoàng Xá (Thanh Thuỷ), xã Kinh Kệ (Lâm Thao), trại thực nghiệm giống Cao Xá (Lâm Thao) cùng bạn

bè đồng nghiệp và người thân đã quan tâm giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2011

Tác giả luận văn

Đỗ Thị Nguyên Ngọc

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Yêu cầu của đề tài 2

4 Ý nghĩa của đề tài 3

PHẦN 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài 4

1.1.1 Cơ sở khoa học 4

1.1.2 Cơ sở thực tiễn 5

1.2 Nghiên cứu nguồn gốc và phân loại cây lúa 6

2.2.1 Nguồn gốc cây lúa 7

2.2.2 Phân loại lúa 7

1.3 Sự biểu hiện ưu thế lai (ƯTL) ở lúa 11

1.3.1 Khái niệm 11

1.3.2 Cơ sở di truyền 11

1.3.3 Sự biểu hiện ưu thế lai về các đặc tính nông học ở lúa lai F1 11

1.4 Kỹ thuật gieo cấy lúa lai thương phẩm F1 14

1.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa – gạo trên Thế giới và tại Việt Nam 16

1.5.1 Trên Thế giới 16

1.5.2 Tại Việt Nam 28

PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ PHƢÕNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Đối tượng, địa điểm nghiên cứu 40

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 40

2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 41

2.2 Nội dung nghiên cứu 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu 41

2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.3.3 Kỹ thuật chăm sóc lúa (theo hướng dẫn kỹ thuật của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Phú Thọ) 43

2.3.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 44

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 49

PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 Đặc điểm cơ bản của vùng nghiên cứu 50

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 50

3.1.2 Phú Thọ trong quá trình thực hiện đề tài 51

3.2 Tình hình sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện vụ Mùa 2009 và vụ Xuân 2010 tại tỉnh Phú Thọ 54

3.2.1 Tình hình sinh trưởng 54

3.2.2 Động thái tăng trưởng chiều cao 58

3.2.3 Đặc tính đẻ nhánh của các giông lúa thí nghiệm 61

3.3 Đánh giá đặc tính chống chịu của các giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện vụ Mùa 2009 và vụ Xuân 2010 tại tỉnh Phú Thọ 64

3.4 Đánh giá các yếu tô câu thanh năng suât và năng suất của một số giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện vụ Mùa 2009 và vụ Xuân 2010 tại tỉnh Phú Thọ 67

3.4.1 Các yếu tô câu thanh năng suât và năng suất 67

3.4.2 Năng suất thực thu của một số giống lúa lai ba dòng mới 72

3.5 Đánh giá các tính trạng liên quan đến chất lượng gạo của một số giống lúa lai ba dòng mới 74

3.6 Xây dựng mô hình sản xuất 77

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 80

1 Kết luận 80

2 Đề nghị 81

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Thế giới 21

giai đoạn 2000 - 2008 21

Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước có sản lượng lúa hàng đầu Thế giới năm 2010 23

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam 34

giai đoạn 2000 - 2008 34

Bảng 1.4: Năng suất, diện tích, sản lượng lúa lai Việt Nam từ 2002 - 2009 38

Bảng 1.5: Diện tích lúa lai thương phẩm năm 2008 - 2009 38

Bảng 1.6: Kết quả sản xuất lúa lai một số tỉnh năm 2009 39

Bảng 3.1: Thơi gian sinh trương cua cac giông lua lai 3 dòng trong điều kiện vụ Mùa 2009 tại Phú Thọ 55

Bảng 3.2: Thơi gian sinh trương của các giống lúa lai 3 dòng trong điều kiện vụ Xuân 2010 tại Phú Thọ 56

Bảng 3.3: Động thái tăng trưởng chiều cao các giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện vụ Mùa 2009 58

Bảng 3.4: Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa lai thí nghiệm trong vụ Mùa 2009 tại Phú Thọ 62

Bảng 3.5: Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa lai thí nghiệm trong vụ Xuân 2010 tại Phú Thọ 63

Bảng 3.6: Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh các giống lúa lai thí nghiêm trong vu Mua 2009 65

Bảng 3.7: Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh các giống lúa lai thí nghiêm trong vu Xuân 2010 66

Bảng 3.8: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa lai mới trong điêu kiên vụ Mùa 2009 68

Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa lai mới trong điêu kiên vụ Xuân 2010 69

Bảng 3.10: Đánh giá chất lượng gạo của các giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện

vụ Mùa 2010 75 Bảng 3.11: Đánh giá chất lượng gạo của các giống lúa lai 3 dòng mới trong điều kiện

vụ Xuân 2011 75 Bảng 3.12: Kết quả trình diễn các giống lúa lai 3 dòng mới có triển vọng trong vụ

Mùa 2010 78 Bảng 3.13: Kết quả trình diễn các giống lúa lai 3 dòng mới có triển vọng trong vụ

Xuân 2011 78

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình 3.1: Tình hình thời tiết khí hậu tỉnh Phú Thọ, 2007 - 2010 52 Hình 3.2: Thời gian sinh trưởng của các giống lúa lai 3 dòng mới 58 Hình 3.3: Chiều cao cây cuối cùng của các giống lúa lai 3 dòng mới tại Phú Thọ 60 Hình 3.4: Năng suất thực thu của các giống lúa lai 3 dòng mới tại Phú Thọ 74

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa (Oryza sativa L) là cây trồng có từ lâu đời và gắn liền với quá trình phát

triển của loài người Có thể nói con đường lúa gạo là một bộ lịch sử văn hoá của Châu Á, từ rất xa xưa giữa các nước Châu Á, Trung cận đông và cả Châu Âu cũng theo đó mà phát tán đi khắp nơi Đến nay lúa đã trở thành cây lương thực chính của Châu Á nói chung, người Việt Nam nói riêng và có vai trò quan trọng trong nét văn hoá ẩm thực của dân tộc ta

Nền nông nghiệp nước ta hiện nay trong điều kiện hội nhập kinh tế quốc tế có rất nhiều giống lúa mới được tạo ra ồ ạt bởi các công ty dịch vụ nông nghiệp trong nước, các công ty đa quốc gia, các công ty giống cây trồng cũng như các công ty TNHH giống, vật tư nông nghiệp của Trung Quốc Các công ty nói trên liên tục tạo ra giống lúa mới và cạnh tranh nhau đưa vào sản xuất Việc khảo nghiệm cơ bản (KNCB), khảo nghiệm sản xuất (KNSX) sẽ giúp các nhà quản lý xác định tiềm năng năng suất, tính thích ứng của các giống mới từ đó lựa chọn các giống lúa mới phù hợp với từng địa phương, giúp các địa phương mở rộng sản xuất một cách an toàn có hiệu quả tránh được rủi ro trong sản xuất nông nghiệp

Với định hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế đất nước theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhiều diện tích đất nông nghiệp được thay thế bằng các khu công nghiệp, các khu vui chơi giải trí, nhà máy xí nghiệp, đường giao thông Vì vậy, muốn

ổn định và nâng cao sản lượng lương thực, đảm bảo đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và có điều kiện phục vụ xuất khẩu thì việc sử dụng các giống lúa mới có năng suất cao chất lượng tốt là vô cùng cần thiết

Giống là yếu tố hàng đầu trong các yếu tố tạo nên năng suất, chất lượng của cây trồng trong sản xuất nông nghiệp Hiện nay, hàng năm có rất nhiều giống mới được chọn tạo ra có nhiều ưu điểm như: Năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với điều kiện bất thuận tốt Việc xác định tiềm năng, năng suất, tính ổn định, khả năng

thích ứng của các giống với điều kiện sinh thái, tập quán canh tác của từng vùng, từng địa phương là việc làm rất quan trọng và cần khuyến khích

Riêng với tỉnh Phú Thọ, sản xuất lúa nước là nghề truyền thống của người dân nơi đây Từ những năm 60 của thế kỷ trước, khi đồng bào ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng lên xây dựng vùng kinh tế mới, phong trào thâm canh tăng năng suất lúa ngày càng được mở rộng và từ những năm 90 của thế kỷ trước đến nay điạ phương đã dần chuyển sang sản xuất lúa hàng hoá cho năng suất, chất lượng Bên cạnh đó năng suất lúa vùng trung du miền núi phía Bắc nói chung và của tỉnh Phú Thọ nói riêng đã có bước tăng đáng kể, đóng góp trong đó là sự phát triển của các giống cho năng suất, chất lượng Tuy nhiên, các bước tiến bộ đó của vùng trung du miền núi phía Bắc trong đó có tỉnh Phú Thọ chưa đáp ứng được với yêu cầu về an ninh lương thực của vùng, việc sản xuất lúa gạo mới chỉ đáp ứng được nhu cầu của 70% dân số, đồng thời đất đai ở khu vực này chỉ có 40% là có thể canh tác được một vụ lúa trong năm và sản lượng thấp Một trong những nguyên nhân chính đó là do việc sử dụng giống lúa truyền thống bộc lộ những hạn chế nhất định trong sản xuất lúa của các tỉnh như năng suất chưa cao, chất lượng gạo lại thấp Trong khi đó giống lúa lai giải quyết được khá triệt để những hạn chế của giống lúa thuần

Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá

khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa lai 3 dòng mới tại tỉnh Phú Thọ”

2 Mục tiêu của đề tài

- Tuyển chọn được giống lúa lai 3 dòng mới có năng suất cao và thích ứng với

điều kiện của Phú Thọ

- Xây dựng mô hình phát triển giống lúa lai 3 dòng tối ưu

3 Yêu cầu của đề tài

- Nghiên cứu và đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của 9 giống lúa lai 3 dòng mới tại tỉnh Phú Thọ

- Nghiên cứu và đánh giá được khả năng chống chịu với sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận của 9 giống lúa lai 3 dòng mới tại tỉnh Phú Thọ

- Xây dựng mô hình sản xuất cho một số giống lúa lai đã nghiên cứu tại một số địa phương tỉnh Phú Thọ

- Lựa chọn được 1 - 3 giống lúa lai 3 dòng tối ưu để đưa ra sản xuất

4 Ý nghĩa của đề tài

- Lựa chọn được giống lúa lai mới thích ứng với điều kiện Phú Thọ

- Đa dạng hoá thêm bộ giống lúa lai tại địa phương

- Đề tài mang tính ứng dụng cao, được ứng dụng vào thực tiễn sản xuất, khuyến cáo nhân rộng mô hình sản xuất với quy mô hợp lý góp phần định hướng làm thay đổi tập quán sản xuất tự cung, tự cấp, chuyển sang sản xuất hàng hoá của nông dân

PHẦN 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Cõ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

1.1.1 Cơ sở khoa học

Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng của khoảng 3 tỷ người trên thế giới Trong khi dân số thế giới tiếp tục tăng thì diện tích đất dùng cho trồng lúa không những không tăng mà còn đang bị suy giảm Do đó, vấn đề lương thực được đặt ra như mối đe dọa đến 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 số dân mới

Thực tế trong những năm qua, Việt Nam đã có những nỗ lực rất lớn trong việc nâng cao sản lượng lương thực để vừa cung cấp đủ lương thực cho nhân dân trong nước, vừa góp phần cùng cộng đồng quốc tế đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu

Giống lúa có vai trò quan trọng trong việc sản xuất lương thực, là tiền đề để nâng cao năng suất và sản lượng gạo, góp phần quan trọng trong việc tăng thu nhập cho người trồng lúa, đồng thời đảm bảo an ninh lương thực Công tác giống được chú trọng phát triển cùng với các biện pháp kỹ thuật và khả năng đầu tư sẽ làm cho nền nông nghiệp nước ta phát triển nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng nông sản

Mỗi vùng có điều kiện tiểu khí hậu đặc trưng, do đó cần có bộ giống tốt phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương Một giống lúa tốt phải đạt được một số yêu cầu sau:

- Sinh trưởng và 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 biến động của thời tiết

- Có tính chống chịu tốt với sâu, bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận

- Có chất lượng đáp ứng với yêu cầu sử dụng

Muốn phát huy tiềm năng năng suất của giống tốt đó phải sử dụng chúng hợp

lý, phù hợp với đất đai, điều kiện khí hậu, kinh tế, xã hội của từng vùng sản xuất

Các giống khác nhau phải có khả năng phản ứng với điều kiện sinh thái ở mỗi vùng khác nhau Xác định được giống đó tốt cho từng vùng sản xuất nông nghiệp là việc làm cần thiết và đòi hỏi có thời gian Để làm được điều đó cần phải tiến hành khảo nghiệm, gieo cấy thử nghiệm qua một vài vụ sản xuất để đánh giá khả năng thích ứng của giống đó Bởi vậy, muốn xác định tính thích nghi của giống nào đó trước khi đưa ra sản xuất trên diện rộng phải tiến hành bố trí gieo trồng ở các vùng sinh thái khác nhau nhằm đánh giá khả năng thích ứng, độ đồng đều, tính ổn định; khả năng chống chịu sâu, bệnh, cũng như điều kiện bất thuận; khả năng cho năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế của giống đó so với các giống đang gieo trồng đại trà hiện có tại một khu vực hoặc một địa phương nào đó

1.1.2 Cơ sở thực tiễn

* Những căn cứ để xây dựng đề tài

Việt Nam là một nước nông nghiệp, sản xuất lúa gạo luôn là vấn đề quan trọng, gắn bó mật thiết với nhiều hộ nông dân và địa phương Với 70% dân số sống ở nông thôn, gắn liền với truyền thống và tập quán sản xuất lương thực, chủ yếu là lúa gạo - chiếm tới gần 90% sản lượng lương thực Trong những năm gần đây, diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp thì câu hỏi lớn nhất đối với các nhà hoạch định chính sách và đặc biệt là nhiều hộ nông dân là làm thế nào để tăng năng suất lúa ngang tầm với các nước trong khu vực và trên thế giới, đem lại thu nhập cao Trả lời câu hỏi này vẫn đang là vấn đề nan giải đối với nhiều địa phương Vấn đề quan trọng hiện nay là cần kết hợp vừa giúp nông dân giải quyết vấn đề chính sách, vừa giúp tháo gỡ các khó khăn kỹ thuật sản xuất, về thị trường tiêu thụ sản phẩm

Vì vậy, cần đẩy mạnh công tác nghiên cứu khảo nghiệm tìm ra các giống lúa mới cho năng suất cao, chất lượng tốt và kết hợp nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phù hợp với từng tiểu vùng khí hậu Quy hoạch các vùng sản xuất lúa với trình độ thâm canh cao, phát triển bền vững các giống lúa, đồng thời nghiên cứu và xác lập được hệ thống thị trường tiêu thụ ổn định, như vậy sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng đất

và giúp cho nông dân có thêm cơ sở để phát triển sản xuất, nâng cao thu nhập, cải thiện cuộc sống

Phú Thọ là tỉnh trung du miền núi có tiểu vùng khí hậu mang đặc điểm chung của khí hậu miền núi phía Bắc, có bốn mùa rõ rệt Hệ thống thuỷ lợi tương đối hoàn chỉnh, giao thông khá thuận lợi, trình độ dân trí ngày càng được nâng cao, khả năng tiếp cận, ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất khá nhanh, thuận lợi cho việc phát triển vùng chuyên canh sản xuất các giống lúa chất lượng cao tham gia vào thị trường Những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp tại Phú Thọ tăng trưởng rõ nét cả về số lượng cũng như chất lượng, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất lúa gạo Với diện tích tuy không lớn, nhưng do làm tốt việc cải tiến các khâu kỹ thuật từ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật thâm canh mới về giống, bón phân cân đối, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, đầu tư xây dựng hệ thống thuỷ lợi…nên năng suất lúa của Phú Thọ

đã có những bước tiến đáng kể Năm 2010, sản lượng lúa đạt 352,354 nghìn tấn Do ứng dụng nhanh các giải pháp kỹ thuật đã góp phần đưa năng suất lúa tăng từ 39,4 tạ/

ha năm 2000 lên 51,2 tạ/ha năm 2010 (Sở Nông nghiệp và PTNT Phú Thọ, 2010) [16]

Với chủ trương mở rộng diện tích gieo cấy lúa lai và cải tiến bộ giống lúa thuần nên năng suất lúa trung bình của tỉnh Phú Thọ đã tăng nhanh, từ đó góp phần quan trọng trong việc tăng nhanh sản lượng lương thực của tỉnh Năm 2005, diện tích gieo cấy lúa lai của tỉnh là 10,684 nghìn ha mới chiếm 28,2% tổng diện tích, đến năm 2010 diện tích gieo cấy lúa lai đã tăng lên 14,633 nghìn ha chiếm 84,2% diện tích toàn tỉnh Tuy nhiên theo định hướng phát triển nông nghiệp của tỉnh Phú Thọ đến năm 2015 - ngoài việc ổn định diện tích gieo cấy lúa, đảm bảo an ninh lương thực trên địa bàn cần đưa nhanh các giống lúa lai có năng suất cao và chất lượng vào sản xuất, nâng cao sản lượng lúa để đảm bảo tập trung cho chương trình an ninh lương thực trên địa bàn toàn tỉnh Do vậy việc nghiên cứu và chọn ra những giống lúa lai thích ứng cho năng suất, chất lượng phù hợp với địa bàn tỉnh Phú Thọ là một việc làm cần thiết và phù hợp với định hướng phát nền nông nghiệp bền vững của Quốc gia

1.2 Nghiên cứu nguồn gốc và phân loại cây lúa

2.2.1 Nguồn gốc cây lúa

Lúa thuộc chi Oryza có từ 130 triệu năm trước, tồn tại như một loại cỏ dại trên đất Gondwana ở siêu lục địa, sau này vỡ thành Châu Á, Châu Mỹ, Châu Úc và Châu Nam Cực Lúa được thuần hóa rất sớm khoảng 10.000 năm trước công nguyên (Khush GS, 2000) [30]

Lúa có nguồn gốc ở chân dãy Hymalaya và sau đó lan rộng rải rác ở Châu Á, Châu Phi, Châu Úc.…Loài lúa trồng có ở Châu Á (Oryza Sativa) vào thời kỳ đồ đá cách đây khoảng 10 nghìn năm Sự thay đổi của mùa nắng, mùa mưa, rét lớn ở vùng này làm gia tăng sự tiến hóa của các loài lúa và từ đó tạo nên các giống lúa được gieo trồng hàng năm ở Châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc và Đông Nam Á Chang (1985) cũng đặt ra giả thiết là giống Japonica có thể do tiến hóa từ các giống Indica nhiệt đới đầu tiên nhưng cũng có thể phát triển độc lập từ tổ tiên chung

Watanabe (1973) lại cho rằng lúa Japonica có nguồn gốc từ Lào còn các giống lúa Indica có nguồn gốc từ Ấn Độ Việt Nam là vùng khí hậu nhiệt đới nằm trong vùng có sự đa dạng sinh thái lớn gồm cả lúa Indica và Japonica Theo Matsuo và CS (1997) cho rằng lúa tìm thấy ở Trung quốc cách đây 7000 năm

Cây lúa cũng được trồng từ hàng ngàn năm trước đây ở Việt Nam và nơi đây cũng được coi là biểu tượng của nền văn minh lúa nước Vùng đồng bằng Bắc Bộ là một trong những vùng sinh thái của cả nước có các nguồn gen đa dạng và phong phú nhất (Lê Doãn Diên, 1990) [5]

Như vậy, tuy có các quan điểm khác nhau về nguồn gốc xuất xứ nhưng những

ý kiến trên đều cho rằng nó có xuất xứ từ khu vực nóng ẩm phù hợp với điều kiện trồng lúa nhiệt đới hiện nay Từ các trung tâm này lúa Indica phát tán lên đến lưu vực sông Hoàng Hà và sông Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và biến dị thành loại phụ Japonica Lúa Javanica được hình thành ở Indonesia là sản phẩm của quá trình chọn lọc từ loại phụ Indica

2.2.2 Phân loại lúa

Có rất nhiều quan điểm khác nhau về phân loại lúa trồng O.Sativa nhưng các nhà khoa học Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã thống nhất xếp lúa trồng Châu Á

(Oryza sativa) thuộc họ Hòa thảo (Gramineae), chi Oryzae, có bộ nhiễm sắc thể 2n=24 (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [9]

Các nhà chọn giống sử dụng hệ thống phân loại cây lúa nhằm dễ dàng sử dụng các kiểu gen của cây lúa trồng, thiết thực phục vụ cho mục tiêu tạo ra giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt và khả năng chống chịu sâu bệnh ngày một tốt hơn

Trên cơ sở đó các nhà khoa học phân loại nguồn gen cây lúa trồng theo các tiêu thức khác nhau:

* Phân loại theo sinh thái địa lý

Dựa trên cơ sở kiểu gen và môi trường là một khối thống nhất, các vùng sinh thái địa lý khác nhau với sự tác động của con người tới cây lúa khác nhau thì có các nhóm sinh thái địa lý chứa kiểu gen khác nhau Theo Liakhovkin A.G ( 1992) cây lúa trồng có 8 nhóm sinh thái địa lý gồm:

(1) Nhóm Đông Á: Bao gồm Triều Tiên, Nhật Bản và Bắc Trung Quốc Đặc trưng của nhóm sinh thái địa lý này là chịu lạnh rất tốt và hạt khó rụng

(2) Nhóm Nam Á: Từ Pakistan sang vùng bờ biển phía Nam Trung Quốc đến Bắc Việt Nam Đặc điểm nổi bật của nhóm sinh thái địa lý này là kém chịu lạnh, phần lớn có hạt dài và nhỏ

(3) Nhóm Philippin: Nhóm lúa điển hình nhiệt đới không chịu lạnh Toàn bộ vùng Đông Nam Á, miền Nam Việt Nam nằm trong nhóm này

(4) Nhóm Trung Á: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Á Đây là nhóm lúa hạt

to, khối lượng 1000 hạt đạt trên 32 gam, chịu lạnh và chịu nóng

(5) Nhóm Iran: Bao gồm toàn bộ các nước Trung Đông xung quanh Iran, đây

là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình chịu lạnh điển hình, hạt to, đục và gạo dẻo

(6) Nhóm Châu Âu: Bao gồm các nước trồng lúa ở Châu Âu như Nga, Italia, Tây Ban Nha, Nam Tư, Bungari.…Đây là nhóm sinh thái địa lý với các loại hình Japonica chịu lạnh, hạt to, cơm dẻo nhưng chịu nóng kém

(7) Nhóm Châu Phi: Nhóm lúa trồng thuộc loại Oryza Glaberrima

(8) Nhóm Châu Mỹ La Tinh: Gồm các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ Nhóm sinh thái này bao gồm các giống lúa cây cao, thân hình to, hạt to, gạo trong và dài,

chịu ngập và chống đổ tốt

* Phân loại theo nguồn gốc hình thành

(1) Nhóm quần thể địa phương

(2) Nhóm quần thể lai tạo

(3) Nhóm quần thể đột biến

(4) Nhóm quần thể tạo ra bằng công nghệ sinh học

(5) Nhóm các dòng bất dục đực

* Phân loại theo các tính trạng đặc trưng

(1) Tập đoàn năng suất cao

(2) Tập đoàn chất lượng cao

(3) Tập đoàn giống chống chịu bệnh

(4) Tập đoàn giống chống chịu sâu

(5) Tập đoàn giống chống chịu rét

(6) Tập đoàn giống chống chịu hạn

(7) Tập đoàn giống chống chịu chua, mặn, phèn

(8) Tập đoàn chống chịu ngập

(9) Tập đoàn giống với thời gian sinh trưởng đặc thù

* Phân loại theo thời gian sinh trưởng

Dựa vào thời gian sinh trưởng, các nhà khoa học đã phân ra các nhóm giống:

- Giống lúa cực ngắn có thời gian sinh trưởng: ≤ 95 ngày

- Giống lúa rất ngắn ngày có thời gian sinh trưởng: 96 - 110 ngày

- Giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng: 111 - 125 ngày

- Giống lúa trung ngày có thời gian sinh trưởng: 126 - 140 ngày

- Giống lúa dài ngày có thời gian sinh trưởng: trên 140 ngày

* Phân loại theo mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của lúa

Theo cách phân loại này, người ta phân lúa thành sáu nhóm sau: (Khush GS 1990) [29]:

+ Nhóm 1: Lúa Indica điển hình, có ở các nước trên thế giới

+ Nhóm 2: gồm các loại ngắn ngày, chịu hạn lúa vùng cao phân bố ở tiểu lục

địa Ấn Độ

+ Nhóm 3 và 4: gồm các loài lúa ngập nước của Ấn Độ và Bangladesh

+ Nhóm 5: gồm các loại lúa thơm có ở tiểu lục địa Ấn Độ như Basmati 370 + Nhóm 6: bao gồm các loài Japonica và Javanica điển hình

* Phân loại theo quan điểm canh tác học

Cây lúa trồng trải qua quá trình thuần hóa đã thích nghi dần với từng vùng sinh thái cụ thể mà nó được gieo trồng, đồng thời cũng xuất hiện các biến dị do điều kiện canh tác gây nên Từ đó hình thành nên các nhóm lúa đặc trưng cho từng vùng sinh thái nhất định Theo quan điểm này cây lúa được chia thành 4 nhóm sau đây:

- Lúa cạn: Lúa được trồng trên đất cao, không có khả năng giữ nước cây lúa nhờ hoàn toàn vào nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của nó

- Lúa có tưới: lúa được trồng những cánh đồng, có công trình thủy lợi, chủ động về nước trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của nó

- Lúa nước sâu: Lúa được trồng trên những cánh đồng thấp, không có khả năng rút nước sau mưa hoặc lũ Tuy nhiên, nước không ngập qua 10 ngày và mức nước không cao quá 50 cm

- Lúa nổi: Lúa được gieo trồng trước mùa mưa Khi mưa lớn, cây lúa đã đẻ nhánh; khi nước dâng cao lúa vươn lên khỏi mặt nước khoảng 10 cm/ngày để ngoi theo (Nguyễn Thị Trâm, 1998) [20]

Ở Việt Nam tồn tại cả 4 nhóm lúa với các đặc trưng nêu trên Nhóm lúa cạn tồn tại nhiều ở vùng núi và trung du Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nguyên Lúa có tưới được canh tác chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Hồng, đồng bằng duyên hải Miền Trung, đồng bằng sông Cửu Long Lúa nước sâu phổ biến tại các vùng trũng tại vùng đồng bằng Bắc Bộ, các thung lũng khó thoát nước tại trung du và miền núi phía Bắc Lúa nổi chỉ còn tồn tại rất ít ở khu vực Đồng Tháp Mười thuộc đồng bằng sông Cửu Long

Ngoài ra phân loại giống lúa có thể dựa trên nhiều chỉ tiêu khác nhau như: nguồn gốc, mùa vụ, thời gian sinh trưởng, chất lượng gạo, đặc điểm hình thái.…Theo cách phân loại này giúp chúng ta phân biệt các loài giống khác nhau, trên cơ sở đó bố

trí mùa vụ một cách hợp lý và khai thác tiềm năng trong sản xuất

1.3 Sự biểu hiện ưu thế lai (ƯTL) ở lúa

1.3.1 Khái niệm

ƯTL là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ hoặc cả cơ thể cây lai hoặc từng bộ phận, cơ quan của cây lai sinh trưởng phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chống chịu cao hơn và có phẩm chất tốt hơn bố mẹ Cho đến nay trong lĩnh vực chọn tạo giống cây trồng, ƯTL được khai thác rất thành công trong việc cải tiến năng suất cây trồng

1.3.2 Cõ sở di truyền

Hiện nay vẫn chưa có cơ sở lý thuyết thống nhất và trọn vẹn để giải thích hiện tượng ƯTL, có nhiều giả thuyết cùng tồn tại, mỗi giả thuyết chỉ giới hạn bởi một kết quả thực nghiệm nhất định

Nhiều tác giả coi ƯTL đựơc tạo ra do hoạt động của các hiệu ứng khác nhau

1.3.3 Sự biểu hiện ưu thế lai về các đặc tính nông học ở lúa lai F1

Do có khả năng kết hợp giữa hai dòng bố mẹ có nền di truyền khác nhau nên cây lai F1 có sức sống cao, biểu hiện ở hầu hết các tính trạng

1.3.3.1 Ưu thế lai về bộ rễ

Trong kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980), đã xác nhận hạt lai F1 ra rễ sớm, số lượng nhiều và tốc độ ra rễ nhanh hơn so với bố mẹ của chúng Kết quả quan sát cho thấy, khi bắt đầu nảy mầm, rễ mầm và thân mầm cùng xuất hiện Khi lá thứ nhất xuất hiện thì có 3 rễ mới hình thành, sau đó thì số lượng rễ tăng lên rất nhanh

Sự phát triển mạnh mẽ của bộ rễ không chỉ thể hiện qua số lượng rễ trên cây lúa mà còn to hơn so với lúa thường rễ to khoảng 2 mm Chất lượng rễ được đánh giá thông qua độ dày của rễ, rễ lúa lai có thể ra từ 4 - 5 lần Rễ nhánh tạo ra một lớp rễ đan xen dày đặc trong tầng đất, càng gần sát mặt đất khối lượng chất khô, số lượng rễ phụ, số lượng lông hút và hoạt động hút chất dinh dưỡng từ rễ lên cây càng mạnh Số l ượng

rễ lúa lai ở các thời kì sinh trưởng đều nhiều hơn lúa thuần Lông hút của rễ lúa lai nhiều và dài hơn lúa thuần (0,1 - 0,25mm ở lúa lai và ở lúa thuần là 0,01 - 0,13mm)

Rễ lúa lai ăn dài và ăn sâu tới 22 - 23 cm Vì số lượng rễ nhiều nên diện tích tiếp xúc

lớn làm cho khả năng hấp thu dinh dưỡng cao gấp 2 - 3 lần so với lúa thuần (Virmani, 1994) [37] Nhờ bộ rễ khoẻ, phát triển trên đất giàu dinh dưỡng thì lúa lai có thể đáp ứng được 50 - 55% nhu cầu về đạm, 47 - 78% nhu cầu về kali từ đất và phân chuồng còn trên đất nghèo dinh dưỡng như đất bạc màu thì khả năng huy động thấp hơn và chỉ tương ứng khoảng 30 - 35% và 40 - 42% Ngoài ra rễ lúa lai còn có khả năng hút oxi trong không khí Hệ rễ của lúa lai hoạt động mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh Chính vì thế mà lúa lai có tính thích ứng rộng với những điều kiện bất thuận như ngập úng, hạn, đất phèn, mặn Bộ rễ lúa lai tuy phát triển mạnh nhưng sau khi thu hoạch lại giảm nhanh

1.3.3.2 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của lúa tính từ khi hạt thóc nảy mầm đến chín, thay đổi

từ 900 - 180 ngày tuỳ theo giống và các yếu tố môi trường như: ánh sáng, đất, nước, phân bón, nhiệt độ Nắm được qui luật thay đổi thời gian sinh trưởng của cây lúa là

cơ sở để xác định thời vụ gieo cấy, cơ cấu giống, luân canh tăng vụ ở các vùng sinh thái khác nhau Lúa lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài hơn lúa mẹ (Deng, 1980; Lin và Yuan, 1980) [31] Xu và Wang (1980) đã xác nhận thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của dòng bố Có một số kết quả nghiên cứu khác xác định thời gian sinh trưởng của con lai gần giống như thời gian sinh trưởng của dòng bố hoặc mẹ có thời gian sinh trưởng dài nhất (Ponnuthurai, 1984) [34] Theo Nguyễn Thị Trâm và cs (1994) con lai F1 hệ 3 dòng có thời gian sinh trưởng dài hơn cả bố mẹ ở cả 2 vụ trong năm Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn sinh trưởng sinh thực của đa số tổ hợp lai xấp xỉ nhau, sự cân đối về thời gian của các giai đoạn sinh trưởng tạo ra sự cân đối trong cấu trúc quần thể, là một trong những yếu tố tạo nên năng suất cao

1.3.3.3 Ưu thế lai chiều cao cây

Lúa lai có chiều cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào đặc điểm của bố mẹ Tuỳ từng tổ hợp lai, chiều cao cây của F1 có lúc biểu hiện ưu thế lai dương, có lúc nằm trung gian giữa bố mẹ, có lúc thì xuất hiện ưu thế lai âm

Virmani (1982) cho rằng: các dòng bất dục đực di truyền tế bào chất đa số đều

lùn (cao từ 50 - 70 cm), có một số ít dòng cao nhưng ít được sử dụng vì khó sản xuất hạt lai Các dòng R thường cao hơn các dòng bất dục đực, vì vậy chiều cao của con lai F1 đa số nghiêng về phía dòng R, cao từ 100 - 120 cm Chiều cao cây có liên quan chặt chẽ đến tính chống đổ trên đồng ruộng cho nên khi chọn bố mẹ thì phải chú ý chọn các dạng bán lùn để con lai có dạng bán lùn Đường kính lóng của lúa lai to và dày hơn lúa thuần Số bó mạch của lóng cũng nhiều hơn nên khả năng vận chuyển nước và dinh dưỡng tốt hơn lúa thuần

1.3.3.4 Ưu thế lai về khả năng đẻ nhánh của lúa lai

Đối với con lai F1 đẻ nhánh sớm, sức đẻ nhánh mạnh hơn lúa thuần, đẻ tập trung và tỷ lệ hữu hiệu cao hơn so với lúa thuần Quá trình đẻ nhánh của lúa lai cũng tuân theo qui luật đẻ nhánh chung của cây lúa, khi lá thứ 4 xuất hiện thì nhánh đầu tiên vươn ra từ bẹ lá thứ nhất, sau đó lần lượt các nhánh tiếp theo xuất hiện, tức là khi

lá thứ 5 xuất hiện thì nhánh con thứ 2 cùng xuất hiện từ bẹ lá thứ 2 Nhánh đẻ sớm thường to mập, có số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau nên bông lúa to đều nhau, xấp xỉ như bông chính Sức đẻ nhánh lúa lai trung bình là từ 12 - 14 nhánh hoặc có thể đạt

20 nhánh/khóm

Lúa lai có tỉ lệ nhánh thành bông cao hơn lúa thường Kết quả nghiên cứu các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai đạt khoảng 60 - 70% ở cùng điều kiện thí nghiệm Nhờ đặc điểm này mà hệ số sử dụng phân bón của lúa lai rất cao

1.3.3.5 Ưu thế lai về quang hợp, hô hấp

Lá lúa lai so với lúa thuần dài và rộng hơn, lá đòng dài 35 - 45 cm, rộng 1,5 – 2,0 cm, một số tổ hợp có lá lòng mo và rộng hơn Một số kết quả nghiên cứu cho rằng phiến lá lòng mo có thể hướng ánh sáng cả 2 mặt, như vậy năng lượng mặt trời được hấp thu nhiều hơn, hiệu suất quang hợp cao hơn Thịt phiến lá lúa lai F1 có 10 - 11 lớp tế bào, số lượng bó mạch nhiều hơn bố mẹ, có 13 - 14 bó mạch Chỉ số diện tích

lá lớn hơn lúa thuần 1 - 1,5 lần trong suốt quá trình sinh trưởng Ba lá trên cùng đứng, bản lá có chứa nhiều diệp lục nên có màu xanh đậm hơn, cường độ quang hợp diễn ra mạnh hơn Ngược lại, cường độ hô hấp ánh sáng của lúa lai thấp hơn lúa thuần Do

vậy, hiệu suất quang hợp thuần càng cao, khả năng tích luỹ chất khô cao hơn đáng kể (Nguyễn Thị Trâm, 2002) [21] Cường độ quang hợp của lúa lai F1 cao hơn dòng bố 35%, cường độ hô hấp thấp hơn lúa thuần từ 5 - 27% ở các giai đoạn sinh trưởng, phát triển Những ruộng tốt, năng suất cao từ 12 - 14 tấn/ha, chỉ số diện tích lá thường đạt 9 - 10, ưu thế lai về cường độ quang hợp do hàm lượng đạm cao hơn ở lúa lai F1

(Phạm Văn Cường, 2004) [4]

Hiệu suất tích luỹ chất khô lúa lai hơn hẳn so với lúa thường, như vậy mà tổng lượng chất khô có trong một cây tăng, trong đó lượng vật chất tích luỹ vào bông, hạt tăng mạnh, còn tích luỹ vào các cơ quan dinh dưỡng như thân, lá giảm mạnh

1.3.3.6 Ưu thế lai về khả năng chống chịu

Đặc tính chống chịu sâu bệnh ở lúa lai đa số do gen trội hoặc trội không hoàn toàn kiểm soát Nếu một trong hai bố mẹ mang gen chống chịu sâu bệnh thì sẽ được truyền lại cho con lai F1 và mất đi nhanh chóng ở các thế hệ tiếp theo

Lúa lai có khả năng thích ứng điều kiện nhiệt độ, đất đai rộng, khí hậu khác nhau, trồng được ở mọi chân đất lúa Thời kỳ mạ non lúa lai chịu lạnh tốt hơn lúa thuần Lúa lai chịu ngập úng, chịu lạnh hơn lúa thuần là do bộ rễ lúa lai phát triển mạnh nên khi gặp hạn sẽ phát triển theo chiều sâu để hút nước và dinh dưỡng Lúa lai có khả năng tái sinh chồi, chịu nước sâu cao, chống chịu sâu bệnh như rầy nâu, bạc lá, đạo ôn Ở Việt Nam, một số kết quả nghiên cứu công bố các tổ hợp lúa lai có

ưu thế lai về khả năng chống đổ, chịu rét, kháng đạo ôn, bạc lá và khả năng thích ứng rộng

Con lai F1 có khả năng chịu nóng ẩm rất cao khi cả hai bố mẹ đều là loại hình Indica nhiệt đới Trong thời kì sinh trưởng gặp nhiệt độ cao 28 - 32oC lúa lai vẫn phát triển bình thường, khi trỗ bông gặp ẩm độ không khí cao thì lúa lai vẫn kết hạt tốt, tỷ

lệ hạt chắc cao khi nhiệt độ không khí 35oC (Nguyễn Văn Hoan, 2001) [10]

1.4 Kỹ thuật gieo cấy lúa lai thương phẩm F1

Để có được hạt lai F1 cần phải thực hiện 2 lần lai với sự tham gia của 3 dòng

A B R theo sơ đồ:

A x B R (tự thụ)

(nhân dòng bất dục) A x R

F1 (sản xuất hạt lai) Theo sơ đồ này thì để có được hạt lai F1 cung cấp cho nông dân cần thực hiện

2 lần lai với tỷ lệ diện tích như sau: A/B:A/R:F1=1:50:5000

Tỷ lệ này phụ thuộc vào năng suất của ruộng nhân dòng, năng suất của ruộng sản xuất hạt lai và lượng giống F1 yêu cầu cho gieo trồng 1 ha thương phẩm Tại Trung Quốc do năng suất hạt lai tăng, tỷ lệ về diện tích tăng lên nhanh chóng từ 1:30:1000 (năm 1970) đã tăng tới 1:50:3000 trong những năm cuối của thập kỷ 80 và gần đây là 1:50:5000 hoặc cao hơn

* Thành công và hạn chế của phương pháp “ba dòng”

(a) Thành công của phương pháp “ba dòng”

Thành công cơ bản của lúa lai ba dòng là đã khai thác và sử dụng có hiệu quả tính bất dục đực di truyền tế bào chất của lúa hoang dại Lần đầu tiên các nhà khoa học Trung Quốc đã chuyển được gen bất dục của lúa dại vào lúa trồng, tạo ra một

“công cụ di truyền” mới là các dòng bất dục đực tế bào chất dùng làm mẹ để sản xuất hạt lai và các dòng B R Với công cụ này con người đã tạo ra các giống lúa lai ngắn ngày, năng suất cao chống chịu tốt, thích ứng rộng vv… (b) Hạn chế phương pháp ba dòng

Những tính trạng kinh tế do các gen lặn điều khiển cho nên ở con lai F1 không thể khai thác được tiềm năng này Số lượng dòng CMS hiện còn rất ít, phạm vi lai của các tổ hợp lai “ba dòng” còn hẹp, ưu thế lai mới chỉ khai thác trong phạm vi cùng loài phụ nên chưa mở rộng được đa dạng di truyền của các dòng bố mẹ trong một tổ hợp lai

- Các tổ hợp lai ba dòng thuộc loài phụ Japonica có năng suất cao hơn lúa thuần Japonica 5 - 10 % nên không hấp dẫn người sản xuất

- Số lượng dòng CMS được tìm ra khoảng 600 dòng nhưng số dòng được sử

dụng còn ít, có tới 95% số dòng CMS đang dùng thuộc kiểu bất dục “WA” Hiện tượng đồng tế bào chất như vậy dễ dẫn tới nguy cơ bị hại nghiêm trọng nếu như xuất hiện một loại bệnh có liên kết với gen bất dục đực

- Các dòng CMS tạo ra bằng phương pháp đột biến, lai xa hay công nghệ sinh học (khác với kiểu “WA”) thường không ổn định nên khó sử dụng trong sản xuất hạt lai Khả năng tìm dòng phục hồi tốt bị hạn chế vì phổ phục hồi của những dòng CMS thường rất hẹp

- Quy trình duy trì dòng CMS và sản xuất hạt lai F1 rất khắt khe, cồng kềnh và tốn kém, phải trải qua 2 lần lai mới có được hạt lai F1 mà mỗi lần lai đều có thể gặp điều kiện thời tiết bất thuận gây tốn kém lao động, vật tư mà năng suất lại thấp, làm cho giá thành hạt giống cao và kế hoạch sản xuất luôn bị thay đổi

1.5 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lúa - gạo trên Thế giới và tại Việt Nam

1.5.1 Trên Thế giới

1.5.1.1 Các nghiên cứu về giống

Từ những năm đầu của thế kỷ trước, trên Thế giới người ta quan tâm đến việc bảo tồn nguồn gen nói chung và nguồn gen cây lúa nói riêng Ở Liên Xô (cũ), ngay từ những năm 1924 Viện nghiên cứu cây trồng đã được thành lập, nhiệm vụ chính của Viện 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 Trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới đã hình thành nhiều tổ chức quốc tế, đảm nhận việc thu thập tập đoàn giống trên Thế giới đồng thời cung cấp nguồn gen để cải tạo giống lúa trồng (Trần Đình Long, 1992) [13] Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) thành lập năm 1960 đến năm

1962 đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa, năm 1977 chính thức khai trương ngân hàng gen, tại đây đã thu thập tập đoàn cây lúa từ 110 quốc gia trên Thế giới trong bộ sưu tập có hơn 80 nghìn mẫu, trong đó có các giống lúa trồng ở châu Á (O.sativa) chiếm đến 95% (Gomez KA, 1995) [26]

Với nguồn tài nguyên phong phú, cùng với đội ngũ các nhà khoa học giàu trí

tuệ và những phương tiện nghiên cứu hiện đại IRRI đã thực hiện được vai trò trung tâm trong cuộc cách mạng xanh, đã góp phần thúc đẩy việc sản xuất nông nghiệp của nhiều quốc gia trồng lúa ở trên Thế giới IRRI đã có quan hệ chính thức với Việt Nam

ta từ năm 1975 trong chương trình thí nghiệm giống quốc tế trước đây và hiện nay là chương trình đánh giá nguồn gen cây lúa Trong quá trình hợp tác, Việt Nam đã nhập được 279 tập đoàn lúa gồm hàng ngàn mẫu giống, mang nhiều đặc điểm sinh học tốt, chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nhiệt độ, nhiễm mặn, hạn hán, úng lụt (Shen.J.H, 2000) [35]

Viện nghiên cứu lúa Quốc tế đã lai tạo chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt được gieo trồng phổ biến trên Thế giới Các giống lúa IR8, IR5, IR6, IR30 và những giống lúa khác đã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất Các viện khác như IRAT, EAT, ICRISAT cũng đã chọn lọc ra nhiều những giống lúa tốt phục vụ sản xuất

Đến nay, người ta đã ứng dụng rất thành công ưu thế lai trong sản xuất lúa Trong lịch sử phát triển lúa lai, Trung Quốc là nước đầu tiên sử dụng thành công ưu thế này Năm 1974, các nhà khoa học Trung Quốc đã cho ra đời những tổ hợp lai có ưu thế lai cao, đồng thời xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai hệ "3 dòng" được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975 Năm 1996, Trung Quốc lại thành công với qui trình sản xuất lúa lai "2 dòng" Chiến lược nghiên cứu phát triển lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ XXI là phát triển lúa lai "2 dòng", tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai “1 dòng" và lúa lai siêu cao sản nhằm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của đất nước

Ở Thái Lan, từ năm 1950 đã thu nhập và làm thuần một số giống lúa địa phương, đưa các giống lúa cổ truyền vào trồng ở miền Nam và miền Bắc của nước này Hiện nay nước này vẫn đang nghiên cứu và sử dụng rất nhiều các giống lúa được chọn tạo từ các giống lúa cổ truyền nên chất lượng lúa của Thái Lan thường đứng đầu Thế giới Ở Nhật Bản việc tạo ra nhiều giống đã tạo được bước nhảy vọt về năng suất lúa Các nhà khoa học Nhật Bản đã tạo được giống lúa có tên Tomoaky Sakamoto có

bộ lá cứng, tiêu tốn ít phân bón nhưng năng suất lại có thể tăng đến 30% so với giống

cũ Ở Mỹ, năm 1926 J.W Jones đã bắt đầu nêu vấn đề ưu thế lai của lúa khi khảo sát

lúa ở Đài Loan Có hai người tham gia vào đề xuất vấn đề sản xuất lúa lai thương phẩm là Stansent va Craiglules

Các chuyên gia nông nghiệp Đài Loan cho biết đã nghiên cứu phát triển thành công các giống lúa mới giàu dinh dưỡng Các giống này không phải là biến đổi gen và có nhiều màu sắc khác nhau như đen, đỏ và vàng mà màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng dinh dưỡng như Beta - carotene và Anthocyaninsn, một chất chống oxy hoá Đây là kết quả nghiên cứu gần 9 năm thí nghiệm để kết luận đột biến trên cây lúa với việc sử dụng các tác nhân hoá học Một số nước có tốc độ thay đổi giống lúa mới khá nhanh như Philippine 20,6%, Hàn Quốc 16,1%, Ấn Độ 13,5%, Thái Lan 6,7% Nhu cầu ngày càng tăng về giống lúa không những về số lượng và còn cả về chất lượng

Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu sản xuất quan trọng không kém gì đất đai, phân bón và công cụ sản xuất Nếu không có giống thì không thể sản xuất ra một loại nông sản nào cả Vì thế, việc nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống đã được các nhà khoa học, các viện nghiên cứu và các trường đại học nông nghiệp ưu tiên hàng đầu Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế (IRRI) đã được thành lập tại Losbanos, Laguna, Philippin Sau đó nhiều viện nghiên cứu nông nghiệp Quốc tế khác cũng được thành lập ở các châu lục và tiểu vùng sinh thái khác nhau như IRAT, CIAT, ICRISAT (IRRI, 1997) [28] Tại các viện này việc chọn lọc và lai tạo các giống lúa cũng được ưu tiên hàng đầu Chỉ tính riêng Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) cũng đã lai tạo và đưa ra sản xuất hàng nghìn giống lúa các loại, trong

đó tiêu biểu là các giống lúa như: IR5, IR6, IR8, IR30, IR34, IR64, Jasmin Đặc biệt

là hai giống IR64 và Jasmin là những giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi

ở nhiều nơi trên Thế giới, trong đó có Việt Nam Hiện nay, IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các giống lúa có năng suất siêu cao (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/vụ, đồng thời tập trung vào nghiên cứu chọn tạo các giống lúa có chất lượng cao (giàu vitamin A, giàu Protein, giàu Lisine, có mùi thơm ) để vừa hỗ trợ các nước giải quyết vấn đề an ninh lương thực, dinh dưỡng cho cơ thể, vừa đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng (Cada E.C, 1997) [22]

Trung Quốc là một nước trồng lúa lâu đời và có số dân đông nhất Thế giới nên

công tác giống đã được đặc biệt chú trọng Vào những năm 1960, 1970 của thế kỷ trước, Trung Quốc đã cho ra đời hàng loạt các giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt như: Đoàn kết, Bao Thai, Chân Châu Lùn, Mộc Tuyền Các giống này cũng đã nhập vào Việt Nam và cho tới nay vẫn được một số địa phương gieo trồng vì chất lượng gạo tốt, phù hợp với điều kiện gieo trồng và đất đai của địa phương Bước vào đầu những năm 1970, Trung Quốc đã thử nghiệm và lai tạo thành công các giống lúa lai 3 dòng và gần đây là các giống lúa lai 2 dòng có đặc tính ưu việt hơn hẳn về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu, bệnh Có thể nói Trung Quốc là nước đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng lúa lai ra sản xuất đại trà Nhờ đó

đã làm tăng năng suất, sản lượng lúa của Trung Quốc lên gấp đôi trong vòng 3 thập

kỷ qua, góp phần không chỉ đảm bảo an ninh lương thực cho hơn 1,3 tỷ dân trong nước, mà còn thừa để xuất khẩu Các giống lúa lai có chất lượng như: Bồi Tạp Sơn Thanh, Nghi Hương 2308, Xuyên Hương rất nổi tiếng ở Trung Quốc và ở các nước láng giềng (Lin SC, 2001) [33]

Trung Quốc là nước nghiên cứu về ƯTL chậm hơn nhiều nước nhưng lại là nước đầu tiên trên thế giới sử dụng thành công ƯTL vào sản xuất Năm 1964 Yuan Long Ping cùng với một số thành viên nghiên cứu của ông đã phát hiện được dạng lúa dại bất dục đực di truyền tế bào chất ở đảo Hải Nam và đây chính là công cụ di truyền quan trọng để nghiên cứu và phát triển lúa dại Năm 1973, lô hạt giống lúa lai

F1 được sản xuất ra đầu tiên với sự tham gia của ba dòng bố mẹ là: Dòng bất dục đực

di truyền tế bào chất (Cytoplastmic Male Sterile - CMS), dòng duy trì bất dục (Maintainer) và dòng phục hồi (Restorer) vào năm 1974 và được giới thiệu cho sản xuất tổ hợp lúa lai cho ƯTL cao, đồng thời quy trình sản xuất hạt lai ba dòng cũng được đưa vào năm 1975 (Yuan và Virmani, 1988) Năm 1976 diện tích lúa lai thương phẩm ở Trung Quốc 133.000 ha và tăng lên rất nhanh

Năm 2002 diện tích gieo cấy lúa lai ở Trung Quốc đã đạt trên 18,5 triệu ha Đến năm 2004 diện tích đã tăng lên 29,42 triệu ha, năng suất trung bình đạt 63,47 tạ/ha và sản lượng đạt 187 triệu 730 ngàn tấn Kỹ thuật sản xuất hạt lai thương phẩm ở Trung Quốc

đã phát triển đến mức độ cao Năng suất hạt lai F1 tăng mạnh từ 0,1 đến 2,5 tấn/ha

Có rất nhiều dòng có khả năng nhận phấn tốt được tạo ra từ Zhi A, II32A, You – II A [2] Các dòng phục hồi mới được phát triển như: IR 26, IR24, IR 661,IR 30, IR 36, IR

2061, Gui 360 …(Yuan L.P và cộng sự, 2003) [91] Kể từ khi tổ hợp đầu tiên là Nan You 2 được tạo ra từ năm 1974, đến năm 2002 đã có hơn 100 tổ hợp được sản xuất trên diện tích lớn (Trần Duy Quý, 2002) [33]

Sau gần 40 năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra được hơn

600 dòng bất dục đực di truyền tế bào chất (A) và các dòng duy trì (B) tương ứng, hơn 200 dòng phục hồi được chọn lọc để tạo ra các tổ hợp lai có năng suất cao, chất lượng tốt và đưa vào sản xuất đại trà tại nhiều vùng sinh thái khác nhau, trong đó có nhiều tổ hợp lai nổi bật thuộc hệ Bác ưu, Kim ưu, Sán ưu, Thanh ưu, Quảng ưu…(Ngô Thế Dân, 2002) [41]

Sau thành công của Trung Quốc, lúa lai nói chung và lúa lai ba dòng nói riêng

đã nhanh chóng được nghiên cứu và phát triển rộng rãi ở các nước trên thế giới: Thái Lan, Nhật Bản, Ấn Độ, Philipines, Myanma, …

Thái Lan là nước xuất khẩu gạo hàng đầu Thế giới Nước này cũng được thiên nhiên ưu đãi với những vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu Các trung tâm nghiên cứu giống lúa được thành lập ở nhiều tỉnh và khu vực Nhiệm vụ của các cơ sở này là tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo ra các giống lúa tốt phục vụ cho nội tiêu và đặc biệt

là cho xuất khẩu để thu ngoại tệ Tiêu chí chọn giống lúa của các nhà khoa học Thái Lan là các giống phải có thời gian sinh trưởng trung bình đến dài ngày (vì phần lớn lúa ở Thái Lan chỉ trồng 1 vụ/năm), hạt gạo dài và trong, ít dập gãy khi xay sát, có hương thơm, coi trọng chất lượng hơn là năng suất điều này cho chúng ta thấy tại sao giá gạo xuất khẩu của Thái Lan luôn cao hơn của Việt Nam Theo hướng này, Thái Lan đã tạo ra các giống lúa chất lượng nổi tiếng Thế giới, trong đó phải kể đến các giống như: Khao đomali, Jasmin (Hương nhài) Các giống này cũng được gieo trồng ở Việt Nam và một số nước khác Ở khu vực Đông Á còn có các nước trồng lúa quan trọng khác như: Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên, Đài Loan Các giống lúa ở đây thuộc loại hình Japonica, có hạt gạo tròn, cơm dẻo và chất lượng cũng rất tốt Các giống lúa nổi tiếng của khu vực này là Tongil (Hàn Quốc), Tai chung 1, Tai chung 2,

Gang changi, Đee - Geo - Woo - Gen (Đài Loan) đặc biệt giống Đee - Geo - Woo - Gen là một trong những vật liệu khởi đầu để tạo ra giống IR8 nổi tiếng một thời (Hoang CH, 1999) [27]

Inđônêxia là nước đứng thứ 4 trên thế giới về diện tích trồng lúa Đây cũng là nước có rất nhiều giống lúa chất lượng cao, có nguồn gốc bản địa hoặc được lai tạo Các giống lúa chất lượng cao của Inđônêxia thường dẻo, có mùi thơm Các giống lúa chất lượng nổi tiếng của nước này là Peta, BenWan, Sigadis, Synthe, Pelita1 - 1 và Pelita1- 2 (IRRI, 1997) [28]

1.5.2.2 Tình hình sản xuất gạo trên thế giới

Lúa là một trong những cây ngũ cốc có lịch sử lâu đời, trải qua một quá trình biến đổi và chọn lọc từ cây lúa dại thành cây lúa ngày nay

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của Thế giới

giai đoạn 2000 - 2008

Năm Diện tích

(Triệu ha )

Năng suất (Tạ/ha)

tạ/ha Tuy nhiên, sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nước châu Á nơi chiếm tới 90% diện tích gieo trồng cũng như lượng sản xuất ra Trong đó Ấn Độ là nước có diện tích thu hoạch lúa lớn nhất với trên 41 triệu ha, tiếp đến là Inđônêxia với trên 12 triệu ha (FAOSTAT, 2008) [24] Vào cuối thế kỷ XX và đầu những năm của thế kỷ XXI, do nhận thức được những tác động không có lợi của phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hoá học nên người ta có xu hướng hạn chế sử dụng các chất hoá học tổng hợp trong thâm canh lúa, chú trọng chỉ tiêu chất lượng hơn là số lượng làm cho năng suất lúa có xu hướng chững lại hoặc tăng không đáng kể Tuy nhiên, ở những nước có nền khoa học kỹ thuật và kinh tế phát triển, năng suất lúa vẫn cao hơn

Trong 10 nước trồng lúa (bảng 1.2) Trung Quốc có sản lượng nhiều nhất Thế giới, đã có 9 nước nằm ở châu Á, chỉ có một đại diện của châu Mỹ đó là Braxin (Nam Mỹ) Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nước có năng suất cao vượt trội, đạt 65,82 tạ/ha (Trung Quốc) và 65,224 tạ/ha (Nhật Bản) Điều đó có thể lý giải là vì Trung Quốc là nước đi đầu trong lĩnh vực phát triển lúa lai và người dân nước này có tinh thần lao động cần cù, có trình độ thâm canh cao Còn Nhật Bản là nước có trình độ khoa học

kỹ thuật cao, đầu tư lớn (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [8] Việt Nam là nước có năng suất lúa cao đứng hàng thứ 3 trong 10 nước trồng lúa chính, đạt 52,278 tạ/ha Thái Lan tuy là nước xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới trong nhiều năm liên tục, song năng suất chỉ đạt 28,698 tạ/ha, bởi vì Thái Lan chú trọng nhiều hơn đến canh tác các giống lúa dài ngày, chất lượng cao (Bùi Huy Đáp, 1999) [6]

Theo dự báo của các nhà khoa học thì sản lượng lúa sẽ tăng chậm và có xu hướng chững lại vì diện tích trồng lúa ngày càng thu hẹp do tốc độ đô thị hoá gia tăng Giá lúa tăng chậm trong khi đó giá vật tư đầu vào tăng cao không khuyến khích nông dân trồng lúa, hệ số sử dụng đất ruộng khó có thể tăng cao hơn nữa, nông dân chuyển diện tích trồng lúa sang trồng các cây khác và nuôi trồng thuỷ sản có hiệu quả kinh tế cao hơn hoặc chuyển sang trồng các giống lúa có chất lượng cao mặc dù năng suất thấp hơn

Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của 10 nước có sản lượng lúa

hàng đầu Thế giới năm 2010

STT Tên nước Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

- Nhập khẩu: Hiện nay có khoảng 80 nước và vùng lãnh thổ nhập khẩu gạo, trong đó chủ lực là các nước thuộc châu Á như: Philippin, Inđônêxia, Banglades; khu vực châu Phi, Trung Đông và một số các nước thuộc khu vực Trung Mỹ nhập khẩu lượng gạo khá lớn

- Giá gạo thị trường Thế giới: Giai đoạn 1995 - 2000 diễn biến trong khoảng

220 - 250 USD/tấn; giai đoạn 2001 - 2005 giá gạo thế giới xuống thấp dao động trong khoảng 160 - 200 USD/tấn Từ 2006 trở lại đây giá gạo liên tục tăng, đặc biệt vào cuối 2007 đầu năm 2008 giá gạo tăng kỷ lục do nguồn cung bị hạn chế, giá gạo giao dịch trên thị trường thế giới đã đạt trong khoảng 800 - 1.000 USD/tấn Hiện nay giá gạo đã giảm xuống còn khoảng 450 - 500 USD/tấn FBO loại 5% tấn, theo dự báo giá gạo sẽ tăng trong thời gian tới

Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo trên thế giới đến năm 2020 (Bộ Nông nghiệp & PTNT, 2008) [1]:

- Trong 10 năm tới, sản xuất lúa gạo trên Thế giới tăng chậm do hạn chế việc

mở rộng diện tích gieo cấy, một số nước có diện tích lúa lớn có xu hướng giảm và năng suất lúa kém ổn định khi phải chịu ảnh hưởng của thiên tai, dịch bệnh và giá vật

tư, phân bón tăng

+ Diện tích sản xuất lúa: Trong 10 năm tới, dự báo diện tích trồng lúa sẽ không có khả năng tăng nhiều và ở mức khoảng 151,5 triệu ha Hầu hết các nước châu Á đều không có hoặc có rất ít khả năng mở rộng diện tích đất trồng lúa Một số nước như Thái Lan, Inđônêxia, Tiểu vùng Sahara của châu Phi có thể mở rộng một phần diện tích trồng lúa nhưng cũng chỉ bù vào phần diện tích đất lúa sẽ bị thu hẹp của các nước có diện tích lớn như Trung Quốc Ấn Độ do thiếu nguồn nước và nhu cầu sử dụng đất cho các mục đích khác Mặt khác, theo dự báo biến đổi khí hậu và nguy cơ mực nước biển dâng cao sẽ dẫn đến một phần diện tích đất nông nghiệp vùng ven biển, chủ yếu là đất trồng lúa sẽ bị ngập hoặc nhiễm mặn

+ Về sản lượng gạo: Nếu không có những đột biến về thiên tai và sâu bệnh hại trên quy mô lớn, sản lượng gạo tăng bình quân khoảng 0,6%/năm, đạt mức khoảng 440,2 triệu tấn vào năm 2017 Yếu tố để tăng sản lượng gạo trong 10 năm tới chủ yếu

là tăng năng suất dựa trên cơ sở phát triển thủy lợi, áp dụng giống tốt và cải tiến kỹ thuật canh tác lúa Tuy nhiên, việc thâm canh tăng năng suất lúa phụ thuộc nhiều vào

nỗ lực của Chính phủ các nước trong việc đầu tư phát triển thủy lợi, sản xuất và cung ứng đủ nguồn phân bón, vật tư sản xuất khác

Phát biểu với các nhà lãnh đạo Thế giới tại Hội nghị thượng đỉnh lương thực vào tháng 6 năm 2008 ở Rome (Italia) Tổng thư ký Liên Hợp Quốc Ban Ki-Moon cho rằng: Lương thực của Thế giới cần phải tăng thêm 50% vào năm 2030 mới đáp ứng được nhu cầu sử dụng lương thực do dân số gia tăng

* Tình hình tiêu thụ gạo trên thế giới

Thị trường gạo hiện nay rất đa dạng và phong phú, gồm nhiều chủng loại Song tùy thuộc vào thị hiếu từng quốc gia, dân tộc, theo IRRI thì hiện nay thị trường gạo của thế giới yêu cầu sáu loại gạo sau:

- Gạo dài có chất lượng cao

- Gạo hạt dài có chất lượng trung bình

Gạo có hương thơm đang được thị trương ưa chuộng ngày càng nhiều, tập trung là gạo Basmati của Pakistan, Ấn Độ, Khadawk Mali 150 của Thái Lan

Nhu cầu thị trường gạo thơm (khoảng 5 - 8% ) nhỏ hơn so với gạo hạt dài và amylose trung bình Thị trường gạo thơm trong mỗi bữa ăn hàng ngày chủ yếu là các nước Châu Á và Trung Đông (Butteery R.G L.C.Ling B.o.Juliano J)

Ở Mỹ gạo thơm cũng được nhiều người dân quan tâm đặc biệt là Việt Kiều và Hoa Kiều, Gạo Della có mùi thơm của ngô rang được bán với giá cao

Hàm lượng protein, amylose có tác động đến sở thích của đa số người tiêu dùng trên thế giới Tuy nhiên mùi thơm có tính riêng biệt được dân các nước Châu Á

ưa chuộng như Việt Nam, Trung Quốc, Philippin

Thị trường gạo hạt dài chiếm khoảng một phần tư thị trường gạo trên thế giới tập trung chủ yếu ở một số khu vực: Tây Âu, Trung Đông, Hồng Công, Singapo,

Malayxia cung cấp chủ yếu cho Thái Lan, Mỹ, Urugoay, Argentina và một số nước khác

Thị trường gạo hạt ngắn cũng tăng mạnh từ đầu năm 2000 như Đài Loan, Nhật Bản, Califonia, thị hiếu của dân vùng này thích hạt gạo ngắn và cơm hơi dính Một số khu vực tiêu thụ gạo ngắn hạt như Hàn Quốc, các nước nằm trên quần đảo Thái Bình Dương và một số trung tâm đô thị ở Châu Á, Châu Âu Đặc điểm chủ yếu của các loại gạo ngắn là khi nấu cơm thì các hạt dài ra và rời Những loại gạo này thường có giá đắt nhất trên thế giới

Các nước sản xuất gạo trên như Bangladesh, Srilanka và Trung Quốc và các nước tiêu thụ chính là Hồng Kông, Singapore

Một số nước tiêu thụ gạo đồ chủ yếu: Bangladesh, Ấn Độ, Srilanka, Nam Phi Tây Phi.…Gạo đồ là một trong những mặt hàng quan trọng của thị trường gạo thế giới, nó có lịch sử phát triển rất sớm, bằng cách đồ này là giải pháp giải quyết nâng cao chất lượng gạo Trước khi sát gạo thóc được đồ, sấy khô, gạo sát ra sẽ bảo quản được lâu hơn trong điều kiện bình thường, nhưng gạo đồ có những điểm cơm biến mầu từ vàng nhạt sang vàng đậm và cơm khi nấu có mùi vị đặc trưng riêng

Nhiều nước trên thế giới còn trong tình trạng thiếu lương thực, đặc biệt là các nước Châu Phi Trên thế giới có khoảng 800 triệu người thường xuyên trong tình trạng thiếu lương thực Nhu cầu về gạo của con người trên thế giới luôn tăng, khoảng

50 triệu người trên năm Châu Á nơi sản xuất gạo chính và có tới hơn 90% dân số ăn lúa gạo, tốc độ tăng khoảng 2%/năm, nhưng việc tăng diện tích là rất hạn chế vì vậy con đường duy nhất là tăng năng suất

Gạo tẻ thơm ở các nước Bắc Mỹ yêu cầu khắt khe, vì vậy chiến lược chọn tạo giống trong những năm tới phải gắn liền với nhu cầu nội tiêu và xuất khẩu Gạo thơm như Khaodawk Mali có giá trị bán cao thường là 300 USD/tấn Thị trường gạo tẻ thơm ngày càng được mở rộng đặc biệt là các nước Ấn Độ, Iran, Pakistan và Thái Lan (Sormith, 1996) [36]

1.5.1.3 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ba dòng

Lúa lai là một tiến bộ kỹ thuật về di truyền học của thế kỷ XX đã và đang ứng

dụng trên thế giới Ưu thế lai (ƯTL - Heterosis) là thuật ngữ để chỉ sự vượt trội của con lai F1 so với bố mẹ của chúng về các đặc tính hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng hạt

Trung Quốc là nước nghiên cứu về ƯTL chậm hơn nhiều nước nhưng lại là nước đầu tiên trên thế giới sử dụng thành công ƯTL vào sản xuất Năm 1964 Yuan Long Ping cùng với một số thành viên nghiên cứu của ông đã phát hiện được dạng lúa dại bất dục đực di truyền tế bào chất ở đảo Hải Nam và đây chính là công cụ di truyền quan trọng để nghiên cứu và phát triển lúa dại Năm 1973, lô hạt giống lúa lai

F1 được sản xuất ra đầu tiên với sự tham gia của ba dòng bố mẹ là: Dòng bất dục đực

di truyền tế bào chất (Cytoplastmic Male Sterile - CMS), dòng duy trì bất dục (Maintainer) và dòng phục hồi (Restorer) vào năm 1974 và được giới thiệu cho sản xuất tổ hợp lúa lai cho ƯTL cao, đồng thời quy trình sản xuất hạt lai ba dòng cũng được đưa vào năm 1975 Năm 1976 diện tích lúa lai thương phẩm ở Trung Quốc 133.000 ha và tăng lên rất nhanh

Năm 2002 diện tích gieo cấy lúa lai ở Trung Quốc đã đạt trên 18,5 triệu ha Đến năm 2004 diện tích đã tăng lên 29,42 triệu ha, năng suất trung bình đạt 63,47 tạ/ha và sản lượng đạt 187 triệu 730 nghìn tấn Kỹ thuật sản xuất hạt lai thương phẩm

ở Trung Quốc đã phát triển đến mức độ cao Năng suất hạt lai F1 tăng mạnh từ 0,1 đến 2,5 tấn/ha Có rất nhiều dòng có khả năng nhận phấn tốt được tạo ra từ Zhi A, II32A You - II A Các dòng phục hồi mới được phát triển như: IR 26, IR24, IR 661,

IR 30, IR 36, IR 2061, Gui 360 …(Yuan L.P và cộng sự, 2003) [38] Kể từ khi tổ hợp đầu tiên là Nan You 2 được tạo ra từ năm 1974, đến năm 2002 đã có hơn 100 tổ hợp được sản xuất trên diện tích lớn (Trần Duy Quý, 2002) [15]

Sau gần 40 năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra được hơn

600 dòng bất dục đực di truyền tế bào chất (A) và các dòng duy trì (B) tương ứng, hơn 200 dòng phục hồi được chọn lọc để tạo ra các tổ hợp lai có năng suất cao, chất lượng tốt và đưa vào sản xuất đại trà tại nhiều vùng sinh thái khác nhau, trong đó có nhiều tổ hợp lai nổi bật thuộc hệ Bác ưu, Kim ưu, Sán ưu, Thanh ưu, Quảng ưu (Trần Duy Quý, 2002) [15]

Sau thành công của Trung Quốc, lúa lai nói chung và lúa lai ba dòng nói riêng

đã nhanh chóng được nghiên cứu và phát triển rộng rãi ở các nước trên thế giới: Nhật Bản, Ấn Độ, Philipines, Myanma …

Năm 1979, IRRI đã tiến hành nghiên cứu lúa lai một cách hệ thống, từ năm

1980 - 1985 đã có 17 quốc gia nghiên cứu và sản xuất lúa lai Diện tích gieo trồng lúa lai đạt tới 10% tổng diện tích lúa toàn thế giới chiếm khoảng 20% tổng sản lượng

Trong các nước sản xuất lúa gạo Đông Nam Á thì Trung Quốc là nước có sản lượng lúa gạo lớn nhất thế giới Năm 2000, sản lượng thóc của Trung Quốc đạt 160 triệu tấn, Ấn Độ là nước có sản lượng lúa đứng thứ 2 trên thế giới, năm 2000 đạt tới

135 triệu tấn thóc Các nước còn lại có sản lượng lúa khá cao là Inđônêsia, Bangladesh, Việt Nam và Thái Lan…

1.5.2 Tại Việt Nam

1.5.2.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất các giống lúa

* Các nghiên cứu về giống

Vai trò của cây lúa đối với đời sống của người dân Việt Nam là không thể thay thế Có thể nói ngành sản xuất lúa là xương sống của nền Nông nghiệp Việt Nam, nó không những đáp ứng nhu cầu lương thực của một nước đông dân như nước ta mà còn góp phần quan trọng vào thị trường lúa gạo trên Thế giới Chính vì tầm quan trọng của cây lúa, nên Đảng và Nhà nước ta một mặt đầu tư vào sản xuất lúa gạo, mặt

khác tập trung đầu tư vào công tác nghiên cứu toàn diện về cây lúa, trong đó có công tác giống Muốn có năng suất, sản lượng lúa cao thì ngoài đầu tư thâm canh (phân bón, thuỷ lợi, phòng trừ sâu bệnh ) mang tính quyết định thì yếu tố giống lại là yếu

tố tiền đề Việc đưa các giống lúa mới vào sản xuất, bằng cách tuyển chọn giống cũ, lai tạo giống mới và nhập nội thêm giống mới thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai

và kỹ thuật canh tác của từng địa phương là vấn đề rất quan trọng để nhanh chóng tạo

ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng lương thực, tăng thu nhập cho người nông dân, đồng thời đảm bảo an ninh lương thực luôn được Đảng và Nhà nước ta quan tâm Hiện nay nước ta có trên trên 300 loại giống lúa được công nhận cho các

vụ và các vùng khác nhau, các giống này đều đáp ứng được một phần yêu cầu sản xuất của các vùng thâm canh lúa, vùng đất khó khăn như hạn, úng, chua, mặn và các loại giống chống chịu sâu bệnh như kháng rầy, đạo ôn

Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu sản xuất vô cùng quan trọng cũng như đất đai, phân bón và công cụ sản xuất Nếu không có giống thì không thể sản xuất ra một loại nông sản nào Giống cây trồng chính là yếu tố quan trọng trong việc thâm canh tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm Do giống là tư liệu sản xuất đặc biệt, là tư liệu sống mang đầy đủ tính trạng, đặc tính về hình thái, sinh học, di truyền và kinh tế nhất định, do vậy giống gắn bó mật thiết với môi trường Muốn tăng năng suất cần chú ý tác động đến các điều kiện trồng trọt thích hợp với yêu cầu của giống

Điều kiện sinh thái của nước ta rất đa dạng nên đòi hỏi phải có bộ giống lúa phong phú có thể đáp ứng được các tiểu vùng sinh thái Do đó, trong những năm qua chúng ta đã tạo được nhiều giống lúa mới phục vụ cho sản xuất Theo thống kê của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng và phân bón (Cục Trồng trọt) thì trong

vụ lúa đông xuân năm 2000, riêng ở các tỉnh phía Bắc có 192 giống lúa (chưa kể 1 số giống địa phương không có tên rõ ràng) đã được gieo trồng trong sản xuất; trong đó, lúa thuần Việt Nam chiếm 45% diện tích và giống lúa của Trung Quốc chiếm khoảng 55% Trong các giống trên có 10 giống lúa thâm canh có diện tích gieo trồng lớn nhất

là Khang dân 18, Q5, Shán ưu 63, IR 17494, X21, Nhị ưu 63, CR 203