Cơ sở khoa học của ñề tài ðể sản xuất hạt giống lúa lai hệ 2 dòng phải tuân thủ theo hai bước cơ bản là: Nhân dòng TGMS Dòng mẹ và sản xuất hạt giống lúa lai F1.. Sản xuất hạt giống lúa
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
-*** -
TRẦN NHƯ THANH
NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP CẤY DÒNG BỐ VÀ SỬ DỤNG GA3 NHẰM TĂNG NĂNG
SUẤT HẠT LAI F1 TỔ HỢP HYT 108
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Trí Hoàn
HÀ NỘI - 2012
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, ñể hoàn thành ñược luận văn thạc sĩ này, ngoài sự nỗ lực phấn ñấu của bản thân, tôi ñã nhận ñược nhiều sự giúp
ñỡ quý báu của các thầy cô giáo, cá nhân, tập thể, bạn bè và gia ñình
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Trí Hoàn, người ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn này
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TH.S Nguyễn Văn Năm, người trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai, Ban giám ñốc và các phòng chức năng Viện CLT & CTP, ñã cho phép, tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành luận văn Thạc sĩ này Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè ñồng nghiệp ñã cung cấp những vật liệu cần thiết và giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo và tập thể cán bộ Ban ñào tạo sau ñại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã tận tình dạy bảo và giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Cuối cùng là lòng biết ơn những người thân trong gia ñình ñã ñộng viên, khích lệ tôi, giúp ñỡ công sức trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
và hoàn thành luận văn này
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2012
Tác giả luận văn
Trần Như Thanh
Trang 3LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả
nghiên cứu ñược trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa
từng sử dụng cho bảo vệ một học vị nào khác
Mọi sự giúp ñỡ cho việc hoàn thành luận văn ñều ñã ñược cảm ơn và các
thông tin ñều ñược chú thích một cách cụ thể rõ nguồn gốc
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về số liệu của luận văn này
Tác giả luận văn
Trần Như Thanh
Trang 4MỤC LỤC Trang
i
ii iii viii
Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.2 Cơ sở khoa học của việc khai thác và sử dụng lúa lai hệ hai dòng 5 1.2.1 Bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng nhiệt ñộ (Thermo
Sensitive Genic Male Sterility TGMS)
5
1.3 Một số thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật nhân dòng bất dục ñực chức
năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ
Trang 51.4 Những thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt lúa lai F1 hệ 2
dòng cảm ứng nhiệt ñộ (TGMS)
13
1.4.2 ðảm bảo sự trỗbông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ 14 1.4.2.1 ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp vào thời kỳ an toàn 14
1.5 Những thành tựu trong nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước 31
1.5.2 Tình hình phát triển lúa lai ở Việt Nam trong nhữn năm gần ñây 35
Trang 6Chương II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả nghiên cứu thí nghiệm vụ mùa 2011 tại Thanh Trì - Hà Nội 47 3.1.1 Nhận xét chung về ñiều kiện thực hiện thí nghiệm vụ Mùa 2011 tại
3.1.3.1 Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và dòng
Trang 73.1.4.3 Số bông/m2 của dòng bố (R108) và dòng mẹ 827S vụ Mùa 2011 tại
3.1.4.6 Năng suất thực thu hạt lai F1(tạ/ha) ở các phương thức cấy và phương
pháp phun GA3 khác nhau vụ Mùa 2011
66
3.2.1 Nhận xét chung về ựiều kiện thực hiện thắ nghiệm vụ Xuân 2012 tại
Thanh Trì Ờ Hà Nội
69
3.2.2.1 Thời gian sinh trưởng từ gieo ựến trỗ 10% của dòng bố R108 và dòng
3.2.3 Nghiên cứu ựộng thái trỗ bông và nở hoa của dòng bố và dòng mẹ vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì Ờ Hà Nội
75
3.2.4 đánh giá ựộ thuần quần thể và tỷ lệ bất dục hạt phấn của dòng mẹ
827S vụ Xuân 2012
76
3.2.5 Một số chỉ tiêu của dòng bố và dòng mẹ tổ hợp HYT 108 vụ Xuân
2012 tại Thanh Trì Ờ Hà Nội
77
3.2.6 Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ựến chiều cao cây dòng bố
R108 và dòng mẹ 827S vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì Ờ Hà Nội
78
3.2.7 Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ựến tỷ lệ hoa trỗ thoát của dòng S vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì - Hà Nội
79
3.2.8 Một số chỉ tiêu và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp HYT
108 vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì Ờ Hà Nội
81
Trang 83.3 đánh giá tình hình sâu bệnh trong ựiều kiện tự nhiên của tổ hợp lai
HYT108 vụ mùa 2011 và xuân 2012
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
1 Xử l ý thống kê số liệu của bảng 3.6, 3.7 và 3.8
2 Xử lý thống kê số liệu của bảng 3.9 và 3.10
Trang 9NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
nhiệt ñộ (Thermosensitve Genic Male Sterile)
ánh sáng (Photoperiodsensitive Genic Male Sterile)
môi trường
Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Viện CLT&CTP Viện cây Lương thực và cây Thực phẩm
Trang 10DANH MỤC CÁC BẢNG
1.2 Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến tỷ lệ ñậu hạt và năng
3.1 ðặc ñiểm nông sinh học và một số chỉ tiêu của dòng bố R108 và
dòng mẹ AMS30S (827S) Mùa 2011 tại Thanh Trì – Hà Nội
50
3.2 Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và
dòng mẹ 827S vụ Mùa tại Vĩnh Quỳnh – Thanh Trì – Hà Nội
53
3.3 Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng S và R trong
tổ hợp lai HYT108
54
3.4 ðộng thái ra lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108,
3.5 Số khóm/m2 của dòng bố và dòng mẹ vụ Mùa 2011 tại Thanh
3.9 Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp
HYT108 vụ Mùa 2011 tại Thanh Trì - Hà Nội
66
3.11 Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và
dòng mẹ AMS30S (827S) vụ Xuân 2012 tại Vĩnh Quỳnh –
71
Trang 11Thanh Trì – Hà Nội
3.12 ðộng thái ra lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108,
3.13 ðộng thái trỗ bông và nở hoa của dòng bố R108 và dòng mẹ
3.14 ðộ thuần quần thể và tỷ lệ cây bất dục hạt phấn của dòng mẹ
3.15 Một số chỉ tiêu của dòng bố và dòng mẹ tổ hợp HYT 108 vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
78
3.16 Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ñến chiều cao cây
dòng bố R108 và dòng mẹ 827S vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì
– Hà Nội
79
3.17 Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ñến tỷ lệ hoa trỗ
3.18 Một số chỉ tiêu và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp
3.19 Mức ñộ sâu bệnh gây hại trên tổ hợp lai HYT 108 vụ mùa 2011
và xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
83
Trang 123.10 Trình diễn 2200 m2 sản xuất F1 tổ hợp HYT 108 vụ Xuân
2012 tại Thanh Trì – Hà Nội 82
Trang 13
MỞ ðẦU
1 Tính cấp thiết của ñề tài
Cây lúa (Oryza sativa L) là một trong ba cây lương thực quan trọng bậc
nhất của con người, ñặc biệt là người Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ la tinh trong ñó có Việt Nam Gần ñây, vấn ñề khủng hoảng lương thực, an ninh lương thực cho mỗi quốc gia và thế giới trở thành một vấn ñề cấp bách Trong hoàn cảnh sự tăng năng suất của lúa bị giảm sút do môi trường trồng lúa bị suy thoái, thiên tai dịch bệnh nhiều; khả năng mở rộng diện tích sản xuất lúa
bị hạn chế Do ñó việc tăng nhanh sản lượng lúa là một việc cần thiết Những năm gần ñây, năng suất của giống lúa thuần ñã gần kịch trần Việc nghiên cứu khai thác ưu thế lai ñã trở thành một giải pháp quan trọng ñể tạo ra những giống lúa mới có năng suất cao Lúa lai là một trong những thành tựu khoa học nông nghiệp lớn nhất trong thập kỷ 80, là một tiến bộ kỹ thuật ñã ñược ứng dụng vào nước ta với tốc ñộ nhanh chóng, trên quy mô ngày càng rộng lớn Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 20% - 30% không chỉ ở Trung Quốc mà còn ở hàng loạt các nước trên thế giới Như vậy sử dụng ưu thế lai ở lúa là một trong những chiến lược quan trọng ñể tăng năng suất lúa Lúa lai cũng ñã ñược ñưa vào khảo nghiệm và nhanh chóng phát triển ở nước ta
Ở Việt Nam từ năm 1998 ñến nay, diện tích gieo cấy lúa lai tăng nhanh chóng: năm 1998 với diện tích 200.000 ha, năng suất bình quân là 6,54 tấn/ha ñến năm 2012 diện tích lúa lai ñạt khoảng 613.117 ha, năng suất 6,48 tấn/ha
Về sản xuất hạt giống: năm 1998, diện tích sản xuất hạt lai mới ñạt 340
ha cho năng suất 2,2 tấn/ha, ñến năm 2012 diện tích sản xuất hạt lai tăng lên 2.100 ha năng suất ñạt 2,3 tấn/ha
Lượng giống hạt lúa lai F1 ñược sản xuất ở trong nước chỉ ñáp ứng ñược khoảng 20% - 25% nhu cầu sản xuất và giá thành còn cao
Trang 14Bằng con ñường nhập nội, Việt Nam ñã ñưa vào phát triển rộng một số tổ hợp lúa lai 3 dòng mới như Nhị ưu 63, San ưu 63, Bắc ưu 64, Bắc ưu 903, Nhị
ưu 838 (Trung Quốc), B-te 1 (Ấn ðộ), SL-8H (Aghitech-Phiplippines) ðồng thời các nhà khoa học trong nước ñã chọn tạo ñược một số tổ hợp lúa lai 3 dòng mới như: HYT57, HYT83, HYT92, HYT100 và một số tổ hợp lúa lai 2 dòng như: VL20, VL24, LC25, HC1, TH3-3, TH3-4, TH3-5, TH5-1, HYT102, HYT103, HYT108 Các giống lúa trên ñược trồng ñại trà ở các tỉnh phía Bắc, ðồng bằng sông Hồng, Bắc trung bộ và các tỉnh ðồng bằng Nam trung bộ (Nguyễn Trí Hoàn, 2010)[12]
Tổ hợp lúa lai HYT 108 là tổ hợp lúa lai 2 dòng ñược lai tạo ở trong nước HYT108 là giống lúa lai có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn, cơm ngon thích hợp cho vụ Xuân muộn, Mùa sớm ở vùng ðBSH và miền núi phía Bắc, Hè thu ở các tỉnh Bắc Trung Bộ Tuy nhiên việc mở rộng sản xuất tổ hợp lúa lai HYT 108 còn bị hạn chế do giống mới ñược công nhận chưa sản xuất thử, chưa có nghiên cứu ñầy ñủ về công nghệ sản xuất hạt lai F1 Trong sản xuất hạt lai tổ hợp HYT102, HYT103 có cùng dòng mẹ AMS30s năng suất hạt lai mới chỉ ñạt xấp xỉ 2 tấn/ha, giá thành sản xuất hạt lai còn cao, nông dân tham gia sản xuất thu nhập còn thấp Nguyên nhân chính gây năng suất hạt lai thấp ngoài yếu tố khí hậu, thời tiết còn do nguồn phấn bố ít Theo kinh nghiệm của Trung Quốc và Việt Nam dòng bố cứ 100 triệu hoa/ha, dòng mẹ 300 triệu hoa/ha thì cho năng suất hạt giống cao Tuy nhiên phương pháp cấy thông thường trong thực tế số hoa dòng bố chỉ ñạt khoảng 50 ñến 60 triệu hoa/ha
Do vậy, ñể tăng số hoa bố và tỷ lệ ñậu hạt chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề
tài: “Nghiên cứu cải tiến phương pháp cấy dòng bố và sử dụng GA 3 nhằm tăng năng suất hạt lai F 1 tổ hợp HYT 108”
2 Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài:
Trang 15- Biết cách thu thập, xử lý số liệu ựể hoàn thành luận văn
3.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài
- đóng góp vào việc phát triển mở rộng sản xuất lúa lai trong nước
4 đối tượng, phạm vi nghiên cứu của ựề tài
- Các phương thức cấy dòng bố, mẹ hợp lý cho tổ hợp HYT108
- Cách sử dụng GA3 ảnh hưởng ựến năng suất hạt lai tổ hợp HYT108
- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hạt lai F1, tổ hợp HYT 108
Trang 16CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài
ðể sản xuất hạt giống lúa lai hệ 2 dòng phải tuân thủ theo hai bước cơ
bản là: Nhân dòng TGMS (Dòng mẹ) và sản xuất hạt giống lúa lai F1
Quá trình sản xuất hạt giống lúa lai, dòng mẹ ñược thụ phấn chéo, nghĩa
là ñược thụ tinh bởi dòng bố Vì thế ở ruộng sản xuất hạt giống lúa lai, dòng
mẹ và dòng bố phải cấy xen kẽ nhau ñể tạo ñiều kiện cho quá trình giao phấn
Sản xuất hạt giống lúa lai hệ hai dòng sử dụng dòng mẹ là dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫm cảm với ñiều kiện nhiệt ñộ (dòng TGMS), ñể ñảm bảo chúng ta cần tập trung vào các vấn ñề sau:
- Xác ñịnh ñặc ñiểm của dòng TGMS phù hợp với mục ñích khai thác là sản xuất hạt lai F1
- Xác ñịnh thời vụ gieo cấy dòng bố và dòng mẹ, khoảng cách gieo cấy giữa dòng bố và dòng mẹ ñể ñảm bảo sự trỗ bông an toàn và trùng khớp
- Xác ñịnh kết cấu quần thể dòng bố và dòng mẹ hợp lý
- Tăng tỷ lệ ñậu hạt
Tỷ lệ thụ phấn chéo phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp của dòng bố và dòng mẹ, tư thế truyền phấn thuận lợi, khả năng tiếp nhận phấn một cách có hiệu quả của dòng mẹ, khả năng cho phấn của dòng bố và nhiều yếu tố khác
Ta cần tiến hành tốt các biện pháp kỹ thuật về quản lý ñồng ruộng ñể ñạt ñược số bông, số hoa của dòng bố và dòng mẹ hợp l ý nhất trên ñơn vị diện tích
1.2 Cơ sở khoa học của việc khai thác và sử dụng lúa lai hệ hai dòng
Trang 17Lúa lai hệ hai dòng là bước tiến mới của con người trong công cuộc ứng dụng ưu thế lai ở cây lúa Hai công cụ cơ bản ñể phát triển hệ lúa lai hai dòng
là dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫm cảm với nhiệt ñộ, ký hiệu
là TGMS (Thermosensitive Genic Male Sterility) và bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với chu kỳ chiếu sáng ký hiệu là PGMS (Photoperiodsensitive Genic Male Sterility) Tính chuyển hoá từ bất dục sang hữu dục và ngược lại ở dòng TGMS và dòng PGMS gây ra do ñiều kiện môi trường Vì vậy, loại bất dục kiểu này ñược gọi là bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với ñiều kiện môi trường (Environmentsensitive Genic
Theo Nguyễn Thị Trâm [31], kiểu bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ ñặc trưng cho loài phụ Indica là dòng Anongs, giới hạn ñể chuyển hoá hữu dục sang bất dục ở khoảng nhiệt ñộ 23 - 260C
Dòng TGMS nói chung bất dục ñực khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày cao và hữu dục khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày thấp vào thời kỳ lúa phân hoá ñòng từ cuối bước 3 ñến ñầu bước 6 (khoảng 12 - 20 ngày trước trỗ) Thời kỳ này gọi là thời kỳ cảm ứng Gen kiểm soát sự thay ñổi tính dục của dòng TGMS phụ thuộc vào ñiều kiện nhiệt ñộ là một cặp gen lặn, ký hiệu là tms Gen tms hoạt ñộng hai chức năng:
Biểu hiện bất dục Hữu dục Bán bất Bất dục Bất dục hữu dục sinh lý dục sinh lý
Trang 18(ảnh hưởng của BLT FT ST BUT
nhiệt ñộ hoặc ñộ dài ngày)
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự chuyển hoá tính dục của dòng TGMS
Ghi chú:
- BLT: Biological Lower Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học dưới
- FT: Fertile Temperature: Nhiệt ñộ gây hữu dục
- ST: Sterile Temperature: Nhiệt ñộ gây bất dục
- BUT: Biological Upper Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học trên
ðiều khiển sự tạo thành hạt phấn hữu dục và tự kết hạt khi gặp nhiệt ñộ dưới 240C và ñiều khiển tạo thành hạt phấn bất dục khi gặp nhiệt ñộ cao trên
250 - 270C Dòng mang gen hoạt ñộng hai chức năng như vậy gọi là dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ Cặp gen lặn tms trong nhân tế bào hoạt ñộng có ñiều kiện và chỉ biểu hiện ra tính trạng khi ñiều kiện thích hợp xuất hiện ñúng vào thời kỳ cảm ứng Thời kỳ cảm ứng của các dòng khác nhau biến ñộng từ 12 - 18 ngày (từ khi tế bào mẹ hạt phấn hình thành ñến kết thúc phân chia giảm nhiễm) Nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục của các dòng có thể rất khác nhau (từ 23 - 290C)
Dòng bất dục ñực TGMS, khi nhiệt ñộ trung bình ngày xuống thấp hơn hoặc bằng giới hạn sinh học dưới, cây bị bất dục sinh lý Khi nhiệt ñộ tăng lên
và diễn biến trong khoảng từ nhiệt ñộ giới hạn dưới ñến nhiệt ñộ tới hạn gây hữu dục thì dòng TGMS sẽ hữu dục Khi nhiệt ñộ trung bình ngày diễn biến trong khoảng từ ñiểm nhiệt ñộ tới hạn gây hữu dục ñến ñiểm tới hạn gây bất dục trong thời kỳ cảm ứng thì dòng TGMS trở nên bán bất dục Vào ñiều kiện này, nếu bố trí nhân dòng mẹ thì năng suất sẽ thấp, nếu sản xuất hạt lai thì sẽ lẫn hạt tự thụ làm giảm chất lượng lô giống Nhiệt ñộ môi trường cao hơn nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục thì dòng TGMS sẽ bất dục hoàn toàn, khi ñó sản xuất hạt lai rất an toàn
1.2.2 Những ưu ñiểm và hạn chế của lúa lai hai dòng
Trang 19- Các dòng EGMS là những dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mang gen lặn ñiều khiển tính cảm ứng với ñiều kiện môi trường Vì vậy, trong nhân dòng không cần sự tham gia của dòng duy trì (dòng B) Chỉ cần ñiều chỉnh thời vụ gieo các dòng bất dục sao cho thời kỳ cảm ứng (12 - 18 ngày trước trỗ) trùng vào ngưỡng nhiệt ñộ hoặc thời gian chiếu sáng phù hợp cho mỗi dòng là có thể thu ñược hạt tự thụ
- Do bất dục ñực ñược kiểm soát bởi các gen lặn nên hầu hết các giống lúa thường ñều là dòng phục hồi cho các dòng EGMS Như vậy việc chọn dòng phục hồi là dòng phổ cập hơn có thể mở rộng phạm vi ra một loài phụ, khả năng tạo ra một tổ hợp có ưu thế lai cao nhiều hơn so với hệ ba dòng
- Kiểu gen kiểm tra dòng EGMS dễ dàng ñược chuyển sang các dòng giống khác, tạo ra các dòng bất dục mới với nguồn di truyền khác nhau, tránh nguy cơ ñồng tế bào chất và thu hẹp phổ di truyền
- Tính bất dục của EGMS không liên quan ñến tế bào chất, vì vậy ảnh hưởng xấu của kiểu bất dục hoang dại “WA” ñược khắc phục, khả năng kết hợp giữa năng suất cao và chất lượng tốt dễ ñược thực hiện
- Sử dụng dòng EGMS ñể sản suất hạt lai F1 sẽ giảm ñược một lần lai trong chu kỳ sản xuất hạt giống, vì vậy có thể hạ giá thành hạt giống
- Do phạm vi chọn dòng bố rộng nên cải tiến ñược chất lượng, khả năng chống chịu và khả năng thích ứng của lúa thương phẩm Mặt khác, có thể dễ dàng chuyển gen tương hợp rộng vào các dòng EGMS ñể khắc phục một số khó khăn khi lai xa, nhờ vậy tạo ñược giống lai siêu cao với năng suất trung bình từ 9 - 13 tấn/ha/vụ, theo Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30] và Nguyễn Văn Hoan, 2000 [18]
Tuy nhiên, lúa lai hai dòng còn bộc lộ những hạn chế nhất ñịnh Nguyễn Thị Trâm, [31] cho biết:
- Sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng vẫn phải tiến hành hàng vụ và ñảm bảo quy trình nghiêm ngặt như sản xuất lúa lai hệ ba dòng Quá trình sản xuất tốn
Trang 20nhiều lao ựộng thủ công nặng nhọc và chịu nhiều rủi ro khi ựiều kiện khắ hậu thay ựổi nhất ựịnh.
- Các dòng EGMS rất mẫn cảm với ựiều kiện ngoại cảnh, mà ựiều kiện nhiệt ựộ lại biến ựổi thất thường do vậy năng suất hạt lai thấp, ựộ thuần kém, dẫn ựến chất lượng, ưu thế lai suy giảm gây thiệt hại cho sản xuất ựại trà
1.3 Một số thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật nhân dòng bất dục ựực chức năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ựộ
1.3.1 Những nghiên cứu về vùng sinh thái, thời vụ nhân của các dòng TGMS
Khi nhân dòng TGMS phải ựặc biệt chú trọng ựến việc chọn vùng sinh thái và bố trắ thời vụ sao cho dòng bất dục phân hóa ựòng từ bước 3 ựến bước
6 (12 - 18 ngày trước trỗ bông) ở ựiều ựiện nhiệt ựộ thấp (dưới 240C) ựể hạt phấn không bị thui chột và cây lúa kết hạt bình thường như lúa thuần Ở nước
ta, một số vùng có nhiệt ựộ tương ựối thấp thắch hợp cho việc nhân dòng mẹ của lúa lai hai dòng trong vụ hè là Sapa, đà Lạt, đaklak, Tam đảo, Sơn La Trong ựiều kiện của vùng ựồng bằng sông Hồng, nếu trong vụ Mùa ựiều khiển
ựể dòng mẹ trỗ bông sau 20 tháng 10, kết thúc trước tháng 12 và trong vụ Xuân trỗ vào cuối tháng 3 ựến ựầu tháng 4 (tuỳ thuộc vào các dòng khác nhau) thì dòng mẹ sẽ có tỷ lệ hạt phấn hữu dục và tỷ lệ ựậu hạt cao Hạt này tiếp tục nhân dòng hoặc ựem sản xuất hạt lai F1 (Nguyễn Trắ Hoàn, 2010) [13]
Theo Nguyễn Thị Gấm, 1996 [11] và Phạm Ngọc Lương, 2000 [24], các dòng TGMS-7, TGMS-11, TGMS-VN1, TGMS-VN3, TGMS-VN7, TGMS-VN8 có thể nhân ựược tại vùng Hà Nội, nếu bố trắ thời vụ gieo sao cho chúng trỗ bông vào khoảng 15 - 20 tháng 4 (ựối với vụ đông - Xuân), 5 - 20 tháng 12 (ựối với vụ Thu - đông) đối với các dòng khác như VN-01 và 20S, khi nhân dòng nên tiến hành bố trắ thời vụ sao cho lúa trỗ bông vào ựầu ựến trung tuần tháng 4 hoặc từ trung tuần tháng 11 ựến cuối tháng 11 hàng năm, Lâm Quang Dụ, 1999 [9]
Trang 21Nghiên cứu về thời vụ nhân dòng, dòng T1S96 tại vùng ựồng bằng Bắc
bộ, Nguyễn Thị Trâm, 2003 [32] cho biết: Bố trắ gieo mạ dòng T1S96 vào ngày 15/12 ựến 20/12 là phù hợp và cho năng suất cao nhất khi nhân dòng Theo Nguyễn Văn Hoan, 2000 [18] Dựa trên bản chất di truyền và tài liệu khắ tượng thống kê nhiều năm, ở miền Bắc nước ta có 2 giai ựoạn mà nhiệt ựộ môi trường có thể phù hợp trong thời kỳ chuyển hoá ựể nhân dòng TGMS đó là
từ 10 - 30/3 và từ 15 - 25/11 Dòng TGMS phân hoá vào hai giai ựoạn trên và
sẽ trỗ bông vào giai ựoạn tương ựối phù hợp, trong ựó từ 10 - 30/3 là thuận lợi hơn và chắc chắn hơn
Tốt nhất là các dòng TGMS ựược nhân trong vụ Xuân ở vùng núi có ựộ cao từ 500 - 1.000 mét so với mặt nước biển, còn nếu nhân vào mùa Hè hoặc mùa Thu thì phải tiến hành ở nơi có nguồn nước lạnh và tưới tiêu thuận lợi Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30] cho biết: Hiện nay, người ta còn sử dụng biện pháp tưới nước lạnh vào thời kỳ cảm ứng của dòng TGMS Nguồn nước lạnh
có thể lấy từ vùng núi cao khoảng 1.000 mét, hoặc từ giếng nước ngầm Mức nước tưới phải sâu ựể ngập ựòng non ựang phân hoá, ựồng thời chảy liên tục
ựể tránh nhiệt ựộ tăng cao Nhiệt ựộ của nước tưới cần giữ ở mức 19 Ờ 210C trong ựiều kiện như vậy thì nhiệt ựộ không khắ cao từ 24,5 Ờ 350C dòng TGMS vẫn cho hạt hữu dục
để nhân duy trì các dòng TGMS ựạt ựược sản lượng và chất lượng hạt giống cao, cần phải tiến hành theo trình tự: Chọn lọc duy trì sản xuất hạt giống gốc, nhân giống siêu nguyên chủng và sau ựó là nhân giống nguyên chủng Trong quá trình duy trì dòng bất dục TGMS phải: Tiến hành khảo sát nguồn nước lạnh với nhiệt ựộ từ 19 Ờ 210C Hệ thống tưới tiêu của ruộng nhân giống phải ựồng bộ Cấy dày hợp lý ựảm bảo cho ựòng non của quần thể phát triển ựồng ựều, phân ựạm ựược bón sớm, phòng trừ sâu bệnh kịp thời, ựể cho cây lúa sinh trưởng khoẻ mới cho sản lượng cao Lúc lúa trỗ khoảng 5% thì phun GA3, với lượng 45 - 75gam/ha Cách ly nghiêm ngặt, có thể cách ly không gian (cách
Trang 22ruộng nhân giống ít nhất là 500 m) và có thể cách ly thời gian, ñảm bảo ruộng nhân giống trỗ trước hoặc trỗ sau ruộng bên cạnh 25 ngày Doãn Hoa Kỳ, (1996) [16] Phải ñặc biệt quan tâm ñến thông số nhiệt ñộ bình quân trong ngày
ở tất cả các vùng sinh thái dự kiến lựa chọn ñể nhân dòng TGMS Giới hạn nhiệt ñộ không ñược vượt quá ngưỡng cho phép là 160C < t0 < 260C, thời kỳ trước trỗ 15 - 20 ngày, Nguyễn Công Tạn, 2002 [28]
1.3.2 Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá, chọn thuần và nhân các dòng TGMS
1.3.2.1 Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá
Do trong nhân các dòng TGMS ñược sử dụng trong sản xuất hạt lúa lai F1 hệ hai dòng mang gen kiểm soát tính trạng bất dục ñực mẫn cảm với nhiệt
ñộ nên tính ổn ñịnh của tính trạng này không cao Mặt khác, gen này bị tác ñộng của nhiều gen phụ khác nên ngưỡng chuyển hoá bất dục của các dòng cũng khác nhau ðể khai thác các dòng TGMS có hiệu quả trước hết cần nghiên cứu xác ñịnh ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá và ñộ dài của giai ñoạn chuyển hoá làm cơ sở cho việc thực hiện công nghệ lúa lai hai dòng
ðể xác ñịnh ñược ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá của các dòng TGMS cần thực hiện các thí nghiệm trong ñiều kiện chủ ñộng khống chế chính xác các thông số về nhiệt ñộ, ẩm ñộ và cường ñộ chiếu sáng trong ñiều kiện nhà khí hậu nhân tạo (Phytotron) và ñược thực hiện qua các bước xử lý
- Xử lý lần 1: Trồng 100 cây bất dục trong 20 chậu, mỗi chậu 5 cây, khi các cá thể trải qua quá trình phân hoá ñòng non cuối bước 4 thì ñưa 10 chậu vào Phytotron có nhiệt ñộ là 240C, xử lý 4 ngày ñêm với nhiệt ñộ là: ngày 4 giờ 220C, 4 giờ 240C và 4 giờ 250C và ñêm là 220C; cường ñộ chiếu sáng 5.000 - 10.000 lux Sau ñó chuyển ra ngoài và lưu giữ trong ñiều kiện tự nhiên
có nhiệt ñộ bình quân trên 270C và dưới 320C Khi cây lúa trỗ bông tiến hành kiểm tra hạt phấn trên kính hiển vi và bao cách ly ñể cho chúng tự thụ phấn, sau ñó ñánh giá tỷ lệ kết hạt tự thụ
Trang 23- Xử lý lần 2: Khi cây lúa ựến giai ựoạn phân hoá ựòng non cuối bước 5 ựưa 10 chậu còn lại vào nhà khắ hậu nhân tạo và xử lý theo trình tự: 240C trong 4 ngày sau ựó ựưa ra ựiều kiện tự nhiên có nhiệt ựộ bình quân/ngày cao hơn 270C Tiến hành kiểm tra hạt phấn, chụp cách ly, quan sát tỷ lệ tự thụ
đánh giá ngưỡng nhiệt ựộ chuyển hoá của các dòng TGMS: Nếu 2 lần
xử lý toàn bộ 100 cá thể ựều bất dục phấn thì ngưỡng nhiệt ựộ khởi ựiểm bất dục của dòng TGMS nghiên cứu là 240C
Theo Doãn Hoa Kỳ, 1996 [16], nhiệt ựộ tới hạn gây bất dục của dòng Pei ải 64S là 23,30C, nhiệt ựộ mức giới hạn cao 25,50C, đối với dòng Hương 125S là 23,10C, nhiệt ựộ giới hạn cao là 240C Thời gian mẫn cảm là bước 5,
6 phân hoá ựòng non của cây lúa (giai ựoạn từ hình thành nhị ựực ựến giai ựoạn phân chia giảm nhiễm tế bào mẹ hạt phấn)
Về thời kỳ mẫn cảm với nhiệt ựộ của một số dòng TGMS: Dòng Hương 125S, T24S, T25S, T26S, T27S, và T29S, thời kỳ mẫn cảm là bước 4, bước 5, dòng SE21 là bước 3, bước 4, Lê Hữu Khang, 1999 [19] Các dòng VN-01 là
240C; 20S là 23,90C và 25S là 26,50C, Lâm Quang Dụ, 1999 [9] đối với dòng T1S96 thời kỳ cảm ứng kéo dài 8 ngày (10 - 18 ngày trước trỗ bông) và nhiệt
ựộ tới hạn gây hữu dục của dòng 103S, T1S96 là 240C và dòng T29S là 23,50C Nguyễn Trắ Hoàn, 2010 [12], Nguyễn Thị Trâm, Trần Văn Quang,
2003 [32]
1.3.2.2 Chọn thuần và nhân các dòng TGMS
Theo Nguyễn Trắ Hoàn, (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28], ựối với việc chọn thuần và nhân các dòng TGMS, phải dựa vào ựặc tắnh di truyền của từng dòng mà áp dụng một cách linh hoạt các bước sau ựây:
mỗi cây 1 chậu, ựến giai ựoạn cây lúa bắt ựầu phân hoá ựòng phải chủ ựộng tạo ựiều kiện nhiệt ựộ cao > 240C và < 320C , bao cách ly từng cây ựể chọn ra những cá thể bất dục hoàn toàn Chọn và chuyển gốc rạ của các cây có tỷ lệ
Trang 24hạt phấn bất dục 100% và không có hạt tự thụ vào các chậu hoặc ô của vườn chọn lọc, ñể ñánh giá khả năng chuyển hoá hữu dục và tỷ lệ kết hạt tự thụ Cần tính toán ñể ñiều khiển sao cho thời kỳ mẫn cảm của từng dòng (bước 4 - bước 6 phân hoá ñòng) rơi vào thời ñiểm có nhiệt ñộ phù hợp, cho pha hữu dục của dòng TGMS (nhiệt ñộ 160C- 230C) Những nơi không có phòng khí hậu nhân tạo phải chọn và nhân vô tính ñể cho các cá thể trải qua phân hoá ñòng từ bước 4 ñến bước 6 ở vùng có nhiệt ñộ không khí trung bình trong ngày thấp hơn ngưỡng chuyển hoá hữu dục Tiến hành bao cách ly các cây ñã chọn, theo dõi ñánh giá ñể chọn những cây ñiển hình cho dòng và có ñộ hữu dục cao
nghiệm trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao thích hợp cho sản xuất hạt lai F1: Lô 1 ñánh dấu và chọn những cây bất dục hạt phấn 100% Lô thứ 2 tiến hành lai thử
ñể xác ñịnh khả năng thụ phấn chéo và ưu thế lai Trên cơ sở ñánh giá 2 lô thí nghiệm nêu trên, vụ tiếp theo hỗn hợp lại số hạt của những dòng ñược lựa chọn làm hạt giống gốc
tác giả trong ñiều kiện cách ly nghiêm ngặt và nhiệt ñộ phù hợp
và nhiệt ñộ thích hợp ðiều kiện nhiệt ñộ thích hợp ñể nhân dòng TGMS ñó là tối thiểu có 4 tuần liên tục dao ñộng chung quanh thời kỳ cảm ứng có nhiệt ñột thấp (ngày < 260C, ñêm > 160C) Xác ñịnh thời vụ gieo cấy sao cho dòng TGMS có thời kỳ trước trỗ 10 - 25 ngày trùng với tuần 2 và tuần 3 của tháng
Trang 25- Xác ñịnh thời vụ gieo dòng bố, mẹ
- ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ
- Tạo quần thể ñể dòng bố, mẹ ñạt năng suất cao
- Nâng cao tỷ lệ ñậu hạt
- ðảm bảo chất lượng hạt giống lai F1
1.4.1 Xác ñịnh thời vụ sản xuất hạt lai F1
Muốn sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng thành công cần bố trí thời vụ sao cho lúa mẹ (dòng TGMS), trong thời kỳ phân hóa ñòng từ bước 5 ñến 6 gặp ñiều kiện nhiệt ñộ cao (> 270C) Ở vùng ñồng bằng sông Hồng trong vụ xuân nếu cho lúa trỗ sau 20/5 và vụ mùa cho lúa trỗ trước 15/9, ñây là thời vụ thuận lợi cho việc sản xuất hạt lai F1, Nguyễn Trí Hoàn, 2010 [15] Tác giả Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30, 108-109] cho rằng: Trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam nên sử dụng các dòng TGMS ñể sản xuất hạt lúa lai vào mùa Hè (mùa có nhiệt
ñộ cao), ñó là một khó khăn lớn, vì mùa Hè thường gặp mưa bão, muốn dòng TGMS bất dục hoàn toàn thì phải ñiều khiển trỗ sau ngày 15/5 (vụ Xuân) và
từ 20/8 ñến 15/9 (vụ Mùa) Nếu ñiều khiển trỗ sớm hơn 15/5 hoặc muộn hơn 15/9, có thể sẽ gặp một số ngày lạnh làm cho dòng mẹ tự thụ và ảnh hưởng ñến chất lượng hạt lai
Như vậy, ñể sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng cảm ứng nhiệt ñộ, có hai giai ñoạn cần xác ñịnh ñó là: Thời kỳ mẫn cảm với nhiệt ñộ (từ hình thành nhị ñực ñến phân bào giảm nhiễm) và thời kỳ trỗ bông ðể biết ñược tính ổn ñịnh bất dục của dòng TGMS trước hết phải xác ñịnh ñiểm nhiệt ñộ tới hạn Theo Yuan L.P, 1995 [53] và Kumar R.V, 1996 [40], ñiều kiện thuận lợi cho dòng
bố mẹ trỗ bông là: Nhiệt ñộ trung bình từ 24 - 300C, chênh lệch nhiệt ñộ ngày ñêm 8 - 100C, ñộ ẩm không khí 70 - 80%, ñầy ñủ ánh sáng mặt trời, gió nhẹ và không có mưa trong 3 ngày liên tục
Theo các tác giả Nguyễn Trí Hoàn và Hoàng Tuyết Minh (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28], ở Việt Nam, việc sản xuất hạt lai F1 nên bố trí cho lúa trỗ bông
Trang 26vào thời kỳ thuận lợi với các ñiều kiện tối ưu bao gồm: Nhiệt ñộ trung bình trong ngày 25 - 280C (tuỳ dòng TGMS); biên ñộ chệnh lệch ngày ñêm 8 - 100C; ñộ ẩm tương ñối 70 - 90% và trời nắng, gió nhẹ, không mưa ít nhất trong 3 ngày liên tục, tốt nhất là 12 ngày vào cao ñiểm của dòng bố mẹ trỗ bông
1.4.2 ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ
1.4.2.1 ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp vào thời kỳ an toàn:
Quá trình thụ phấn và kết hạt của dòng mẹ phụ thuộc vào sự thụ phấn chéo Vì vậy, ñảm bảo cho dòng bố và dòng mẹ trỗ bông, nở hoa trùng khớp vào thời kỳ an toàn là rất quan trọng nhằm nâng cao năng suất hạt lai F1
Sự trỗ trùng khớp là thời kỳ trỗ bông của dòng bố và dòng mẹ cơ bản trùng nhau Dòng bố và dòng mẹ bắt ñầu trỗ cùng một ngày hay lệch nhau 1 -
2 ngày ñều ñược coi là trỗ bông trùng khớp, Nguyễn Công Tạn, 1992 [29] Tuy nhiên, theo Hoàng Bồi Kính, 1993 [20], Hoàng Tuyết Minh, 2002 [26],
ñể ñạt ñược năng suất hạt lai F1 cao nhất, cần bố trí thời vụ gieo ñể cho dòng
mẹ trỗ bông trước dòng bố 2 ngày
Cần xem xét tổng hợp các phương thức tính tuổi lá, tích ôn hữu hiệu và thời gian sinh trưởng ñể bố trí ñộ lệch gieo dòng bố mẹ, ñảm bảo dòng mẹ trỗ bông trước dòng bố 2 ngày Nếu dựa vào số lá ñể xác ñịnh ngày gieo dòng bố
mẹ thì dựa trên sự chênh lệch số lá ñể bố mẹ trỗ trùng khớp ñã xác ñịnh cho
từng tổ hợp và rút bớt 0,3 - 0,5 lá ñể dòng mẹ trỗ trước 1 - 2 ngày
1.4.2.2 Xác ñịnh ñộ lệnh thời vụ gieo dòng bố và dòng mẹ:
Hầu hết, các tổ hợp lúa lai trong sản xuất hiện nay ñều có sự khác nhau
về thời gian sinh trưởng giữa dòng bố và dòng mẹ Muốn cho các dòng trỗ trùng khớp cần dựa vào các phương pháp sau:
+ Thời gian sinh trưởng của dòng bố, mẹ
Căn cứ vào kết quả theo dõi nhiều năm về thời gian sinh trưởng của dòng bố,
mẹ, từ ñó chọn ra ñược thời vụ gieo hạt thích hợp, Nguyễn Công Tạn, 1992 [29] Phương pháp này ñơn giản, chủ ñộng và dễ tính toán Song, thời gian sinh trưởng lại
Trang 27dễ biến ñộng dưới ảnh hưởng của ñiều kiện môi trường, nhất là nhiệt ñộ Vì vậy, phương pháp này có ñộ tin cậy không cao Khi tiến hành sản xuất hạt lai F1, cần bố trí gieo dòng bố làm 2 hoặc 3 ñợt, các ñợt cách nhau từ 3 - 5 ngày
+ Số lá của dòng bố, mẹ
Khác với thời gian sinh trưởng, tổng số lá trên thân chính của mỗi dòng tương ñối ổn ñịnh qua các mùa vụ ðây là chỉ tiêu có thể sử dụng ñể tính ñộ lệnh thời vụ gieo dòng bố mẹ chính xác hơn,Yuan L.P và Xi Q.F, 1995[54] Tuy nhiên, tổng số lá trên thân chính còn phụ thuộc vào chế ñộ thâm canh Do
ñó, cần phải nắm vững tổng số lá của các dòng bố mẹ ở từng chế ñộ canh tác của các vùng và mùa vụ cụ thể và phải theo dõi số lá và tốc ñộ ra lá một cách chính xác, Nguyễn Công Tạn, 1992 [29] ðể theo dõi số lá trên thân chính của các dòng người ta thường dùng phương pháp chấm ñiểm “3 phần”: Khi lá vừa mới xuất hiện, bản lá chưa xoè ra ñược tính 0,2 lá; khi lá mới mở ra một nửa, tính là 0,5 lá và lá mở gần hoàn toàn, nếu vuốt lên dài bằng lá ra ngay trước ñó ñược tính là 0,8 lá Theo dõi 12 - 30 cây mạ của dòng bố (gieo ñợt 1, ñợt 2 và ñợt 3) và dòng mẹ Theo dõi 3 ngày một lần từ khi xuất hiện lá thật ñến khi ra lá ñòng, Nguyễn Trí Hoàn, 2002 [28] Căn cứ ñộ lệch số lá của các dòng bố mẹ ñể quyết ñịnh thời ñiểm gieo các ñợt dòng bố và gieo dòng mẹ
+ Tích ôn hữu hiệu
Phần lớn các dòng ñược sử dụng làm bố mẹ trong sản xuất hạt lai F1 thuộc loại cảm ôn Tổng tích ôn hữu hiệu từ gieo hạt ñến trỗ bông của mỗi dòng là tương ñối ổn ñịnh Theo Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54] và Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30], tích ôn hữu hiệu của mỗi giai ñoạn sinh trưởng và phát triển ñược tính theo công thức: A = Σ (T- H- L)
Trong ñó: A: Tích ôn hữu hiệu của giai ñoạn sinh trưởng nhất ñịnh (0C )
T: Nhiệt ñộ trung bình ngày trong giai ñoạn sinh trưởng ñó (0C) H: Nhiệt ñộ cao hơn giới hạn trên 270C
L: Nhiệt ñộ giới hạn dưới 120C
Trang 28Nếu nhiệt độ trung bình ngày ≤ L thì tích ơn hữu hiệu của ngày đĩ bằng khơng Căn cứ vào chênh lệch về tổng tích ơn hữu hiệu từ khi gieo đến trỗ của dịng bố và dịng mẹ để xác định số ngày chênh lệch gieo bố mẹ, đảm bảo sự trỗ bơng trùng khớp Theo dõi nhiều năm ở một vùng cụ thể, khi biết được tích ơn hữu hiệu từ ngày gieo đến ngày bắt đầu trỗ bơng của dịng bố và dịng mẹ, dịng
cĩ tích ơn hữu hiệu cao được gieo trước, dịng cĩ tích ơn hữu hiệu thấp thì gieo sau khi dịng gieo trước đã tích luỹ đủ nhiệt lượng độ chênh lệch
Ở miền Bắc Việt Nam, phương pháp dựa vào thời gian sinh trưởng cĩ thể
áp dụng trong vụ Mùa, khi nhiệt độ tương đối ổn định Trong vụ Xuân, sử dụng phương pháp “số lá” kết hợp với phương pháp “tích ơn hữu hiệu” sẽ giúp cho quá trình điều khiển thuận lợi hơn Ở các tỉnh miền Nam, do nhiệt độ ổn định ở mức cao nên sử dụng phương pháp xác định độ lệch gieo các dịng bố mẹ dựa vào thời gian sinh trưởng là thuận lợi nhất, Nguyễn Trí Hồn, 2002 [28]
Ngồi 3 phương pháp trên người ta cịn sử dụng phương pháp tính tốc
độ ra lá và phương pháp hồi qui, Nguyễn Cơng Tạn, 1992 [29]
1.4.2.3 Các phương pháp dự báo thời gian trỗ bơng:
Việc dự báo thời gian trỗ bơng của dịng bố mẹ là điều cần thiết trong sản xuất hạt lai F1 Hiện nay người ta sử dụng các phương pháp dự báo ngày trỗ bơng như sau:
+ Phương pháp bĩc địng
Các nhà khoa học Trung Quốc chia quá trình phân hố địng của cây lúa thành 8 bước, Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54] Tại Ấn ðộ, Viraktamath B.C và Ramesha M.S, 1996 [47] và IRRI, Virmani S.S và Sharma H.L, 1993 [48] lại chia quá trình này thành 10 bước
Ở Việt Nam, quá trình phân hố địng của cây lúa được chia thành 8 bước Nhìn chung, thời gian từ bắt đầu phân hố địng đến trỗ của các dịng bố
mẹ kéo dài trong khoảng 27 - 32 ngày, tuỳ thuộc vào thời gian sinh trưởng và đặc tính của giống Dựa vào tiến độ phân hố địng cĩ thể dự đốn được mức
Trang 29ñộ trỗ bông trùng khớp của các dòng bố mẹ Khi cây lúa bước vào thời kỳ phân hoá ñòng, cứ 3 ngày lấy mẫu một lần từ các dảnh chính của dòng bố mẹ, theo dõi cẩn thận tiến ñộ phát triển của ñòng qua quan sát bằng kính lúp hay mắt thường, Nguyễn Công Tạn, 1992 [29]
Theo một số tác giả khác như Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54], Viraktamath B.C và Ramesha M.S, 1996 [47], Nguyễn Trí Hoàn, 2002 [28], trong sản xuất hạt lai F1, ñể ñạt ñược sự trỗ bông trùng khớp lý tưởng giữa các dòng bố mẹ, thì quá trình phân hoá ñòng của chúng phải có tiến ñộ như sau:
- Nếu dòng mẹ (dòng A, S) có thời gian sinh trưởng ngắn hơn dòng bố (dòng R) thì trong 3 bước ñầu dòng bố phải sớm hơn dòng mẹ 1 bước Trong các bước IV, V và VI, hai dòng phải trùng nhau Trong 2 bước cuối VII và VIII dòng mẹ phải sớm hơn dòng bố khoảng 1 - 2 ngày Như vậy dòng mẹ sẽ trỗ trước dòng bố khoảng 2 ngày
- Nếu hai dòng bố mẹ có thời gian sinh trưởng tương ñương nhau thì trong suốt quá trình phân hoá ñòng, dòng mẹ phải sớm hơn dòng bố 1 - 2 ngày
- Nếu dòng mẹ có thời gian sinh trưởng dài hơn dòng bố thì trong 3 bước ñầu, dòng mẹ phải sớm hơn dòng bố 1 bước Ở bước VI dòng mẹ phải sớm hơn dòng bố từ 3 - 4 ngày
+ Phương pháp dựa vào số lá còn lại
Mỗi dòng bố mẹ ñều có số lá nhất ñịnh trong suốt thời gian sinh trưởng, phát triển Tốc ñộ ra 3 lá cuối cùng của chúng tương ñối ổn ñịnh (7 - 8 ngày/ lá), do nhiệt ñộ ở giai ñoạn này ít biến ñộng Vì vậy, dựa vào việc theo dõi số
lá còn lại trên thân chính có thể dự báo ñược ngày trỗ bông của chúng, Nguyễn Công Tạn, 1992 [29]
Theo kết quả nghiên cứu của một số tác giả Trung Quốc và Nguyễn Văn Hoan, 2000 [18], quan hệ giữa số lá còn lại và các bước phân hoá ñòng như sau:
Số lá còn lại (lá)
3,5 - 3,1 3,0 - 2,5
Bước phân hoá ñòng
I
II
Trang 302,4 - 1,9 1,8 - 1,4 1,3 - 0,8 0,7 – 0,2
III
IV
V
VI Ngồi ra, người ta cịn dựa vào đặc điểm thắt eo của 3 lá cuối cùng để
dự báo quá trình phân hố địng của các dịng bố mẹ Khi lá lúa đầu tiên xuất hiện thắt eo cách đỉnh 5 - 7 cm là lúc cây lúa bắt đầu phân hố địng
Các chuyên gia cũng dựa vào hiện tượng “song linh diệp”, “tam linh diệp” để phán đốn tiến độ phát triển của địng
1.4.2.4 Các phương pháp điều chỉnh sự trỗ bơng trùng khớp
Qua việc dự báo thời gian trỗ bơng của các dịng bố, mẹ bằng các phương pháp nêu trên, nếu thấy chúng cịn cĩ sự sai lệch, trỗ bơng khơng trùng khớp thì phải dùng các biện pháp điều chỉnh ngay từ đầu
+ Xử lý trong 3 bước đầu của quá trình phân hố địng
- Bĩn đạm cho dịng phát triển nhanh và phun dung dịch KH2PO4 1% cho dịng phát triển chậm cĩ thể điều chỉnh được 3 - 4 ngày Nếu dịng mẹ phát triển nhanh, bĩn 150 kg urê/ha sẽ làm chậm được 3 ngày Nếu dịng bố phát triển nhanh bĩn 40 kg urê/ha Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54]
Nguyễn Trí Hồn, 2002 [28] Phun MET (Multi-Effect Triazol) với nồng độ 150 - 200 ppm cũng kìm hãm sự phát triển địng từ 3 - 4 ngày
Nếu dịng bố chậm hơn dịng mẹ 5 - 6 ngày thì phun dung dịch urê 2% cho dịng mẹ và kích dịng bố bằng dung dịch KH2PO4 1% Viraktamath B.C
và Ramesha M.S, 1996 [47] ðối với dịng phát triển chậm người ta cĩ thể bĩn thêm phân kali clorua với lượng 50 - 70 kg/ha (cho dịng mẹ), 15 - 20 kg/ha (cho dịng bố)
+ Xử lý trong những bước tiếp theo của quá trình phân hĩa địng
Từ bước IV trở đi, nếu vẫn cịn cĩ sự chênh lệch giữa dịng bố và mẹ thì tiến hành các biện pháp sau:
Trang 31- Trước khi cây lúa trỗ 4 - 5 ngày phun lên lá cho dòng trỗ chậm hỗn hợp gồm 0,5 gam GA3 và 100 gam KH2PO4 pha với 60 lít nước Lượng dung dịch này phun cho 2.000 m2 dòng bố hoặc 600 m2 dòng mẹ Biện pháp này có thể ñiều chỉnh cho trỗ sớm 2 - 3 ngày (Nguyễn Công Tạn, 1992) [29]
- Trong trường hợp một dòng nào ñó nhanh hơn 5 - 7 ngày, thì dùng biện pháp ñạp rễ, cắt rễ ñể kìm hãm Nếu dòng bố nhanh hơn dòng mẹ thì có thể nhổ lên cấy lại Tuỳ mức ñộ chênh lệch mà sử dụng từng biện pháp hay kết hợp các biện pháp nêu trên cho phù hợp, Nguyễn Công Tạn, 2002 [28]
Theo Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54], nếu phát hiện thấy bố mẹ có thể trỗ lệch nhau trên 10 ngày thì phải cắt bỏ những bông sắp trỗ, sau ñó bón phân ñạm ñể các dảnh sau phát triển thành bông
Ngoài ra, người ta còn sử dụng nước ñể ñiều tiết, bởi vì dòng bố và dòng mẹ phản ứng với nước hoàn toàn khác nhau Trong ñó, dòng bố mẫn cảm nhiều với nước Vì vậy, nếu dòng bố phát triển sớm thì tháo nước phơi ruộng, ngược lại nếu dòng mẹ phát triển nhanh thì có thể tháo nước sâu ñể
thúc ñẩy sự phát triển của dòng bố
1.4.3 Tạo quần thể dòng bố, mẹ năng suất cao
1.4.3.1 Chọn ruộng sản xuất
Theo Virmani S.S và Sharma, 1993 [48], Yuan L.P và Xi Q.F, (1995) [54], khu ruộng sản xuất hạt giống lúa lai F1, cần phải ñảm bảo các yêu cầu sau: Thành phần cơ giới của ñất phải phù hợp với lúa nước, có ñộ phì khá, ruộng bằng phẳng, chủ ñộng tưới tiêu, có ñủ ánh sáng mặt trời, không nằm trong vùng bị dịch bệnh
Trang 32Ramesha M.S và Viraktamath B.C, (1996 [45] Lượng giống gieo trên một ñơn vị diện tích còn phụ thuộc vào tuổi mạ khi cấy: Nếu cấy mạ 20 ngày tuổi thì gieo 150 kg/ha, 25 ngày tuổi gieo 112,5 kg/ha Nguyễn Công Tạn, 1992 [29] Theo Doãn Hoa Kỳ, 1996 [16], ñối với sản xuất lúa lai hệ “hai dòng”, mỗi ha mạ dòng bố gieo 150 kg, dòng mẹ 112 kg Tỉ lệ giữa ruộng mạ và ruộng cấy là 1 : 5
Ruộng mạ phải ñược bón phân ñầy ñủ Ngoài phân hữu cơ cần bón cho
1 ha 150 kg urê, 150 kg kali clorua và 300 kg supe lân Lượng phân bón ñược chia làm 3 ñợt: Bón lót, bón thúc ñợt 1 khi mạ ñạt 2,5 - 3 lá và bón thúc ñợt 2 trước khi nhổ cấy 4 - 5 ngày
Thời gian trước lúc mạ có 3 lá, cần giữ nước ở rãnh không ñể tràn lên mặt luống, nhưng phải ñảm bảo mặt luống luôn ẩm Khi mạ có 1,5 lá tiến hành phun MET (Multi-Effects Triazole), nồng ñộ 300 ppm, ñể hạn chế chiều cao
+ Tỷ lệ hàng bố, mẹ
Nghiên cứu về tỷ lệ hàng bố mẹ, Yuan L.P và cộng sự, 1995 [53] cho biết: Trong phạm vi nhất ñịnh, nếu tăng số hàng mẹ có thể nâng cao năng suất hạt lai F1 Tuy nhiên, phải căn cứ vào ñặc tính của dòng R như chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, số hoa/bông, lượng hạt phấn ñể xác ñịnh tỷ lệ này hợp
lý Nguyên tắc chung là: Dòng R có chiều cao cây cao hơn dòng mẹ, sinh trưởng mạnh, thời gian sinh trưởng dài, nhiều phấn thì có thể tăng số lượng hàng mẹ và ngược lại
Trang 33Theo Kumar R.V, 1996 [40], xác ñịnh tỷ lệ dòng bố mẹ còn phải quan
tâm ñến tập tính nở hoa của dòng mẹ như: thời gian nở hoa, số hoa nở rộ, cấu
trúc của hoa, tỉ lệ thò vòi nhụy và trình ñộ thâm canh của cơ sở sản xuất
Theo Hoàng Bồi Kính, 1993 [20], ñể ñạt ñược năng suất hạt giống F1
siêu cao cần bố trí hàng bố mẹ như sau: ðối với những tổ hợp chín sớm và
chín trung bình bố trí 2 hàng bố/16 - 18 hàng mẹ, với các tổ hợp chín muộn, 2
hàng bố/18 - 20 hàng mẹ
Với các tổ hợp lúa lai 2 dòng, theo Doãn Hoa Kỳ, 1996 [16], tỷ lệ hàng
R và S là 2 : 11 Tác giả Hoàng Tuyết Minh (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28]
cho biết, ở Việt Nam, tỷ lệ hàng bố mẹ ñược các nhà chọn giống khuyến cáo
trong sản xuất hạt lai F1 là 2 hàng bố với 14 - 16 mẹ, tuỳ thuộc từng tổ hợp
Theo Nguyễn Thị Trâm, [31] với tổ hợp TH3-3 nên bố trí tỷ lệ 2R :
16S, năng suất hạt lai có thể ñạt 1,5 - 3,4 tấn/ha
Theo Nguyễn Văn Năm (2009)[25], kết quả thí nghiệm cấy dòng bố ba
hàng cho năng suất hạt lai cao hơn hẳn so với các công thức khác, ñặc biệt so
với cấy kiểu hai hàng gạt phấn sang một bên, tăng 813 kg/ha (ð/C) như bảng
Trang 34CV(%) 5,1
+ Mật ñộ và số dảnh cấy/khóm
Mật ñộ và số dảnh cơ bản lúc cấy/khóm là yếu tố quan trọng quyết ñịnh năng suất hạt lai F1 Mật ñộ cấy và số dảnh cơ bản phụ thuộc vào ñặc ñiểm của dòng bố mẹ, ñộ phì nhiêu của ñất, trình ñộ thâm canh của cơ sở sản xuất hạt lai Việc tăng mật ñộ hợp lý, ñảm bảo số dảnh cơ bản khi cấy ñược coi là yếu tố quan trọng quyết ñịnh số bông hữu hiệu, vì vậy cần phải có biện pháp khống chế lúa ñẻ chậm, giúp cho chúng trỗ tập trung hơn và rút ngắn thời kỳ
Theo Yong Y.M, 2001 [52], với tổ hợp Pei ải 64S/E32, mật ñộ cấy dòng
S hợp lý là 10 x 16,5 cm (180 dảnh cơ bản/m2), cho năng suất trung bình 2,25 tấn/ha trên diện tích 33,34 ha, năng suất cao nhất ñạt 3,83 tấn/ha
Theo Nguyễn Văn Hoan, 2000 [18] cho biết, với tổ hợp VL20 cấy mật
ñộ dòng S là 10 x 18 cm cấy 2 dảnh/khóm cho năng suất cao nhất
1.4.3.4 Kỹ thuật cấy
Ruộng cấy lúa lai phải ñược làm ñất kỹ, nhuyễn bùn, bằng phẳng, sạch
cỏ dại và bón lót ñầy ñủ Cấy ñúng tuổi mạ, cấy nông tay, mạ nhổ ñến ñâu
phải cấy ngay ñến ñó, không ñể qua ñêm, không làm mạ bị giập nát
Theo Nguyễn Trí Hoàn (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28], ruộng sản xuất hạt lai F1 cần chuẩn bị tốt hơn ruộng cấy lúa bình thường, ñảm bảo ñộ phẳng
Trang 35mặt ruộng, tưới tiêu nước thuận lợi, bón ñủ các loại phân bao gồm phân hữu
cơ, phân vô cơ và cải tạo ñộ pH trong ñất
Nếu dòng bố có thời gian sinh trưởng dài hơn dòng mẹ thì tiến hành cấy dòng bố trước Trong trường hợp này chỉ cần bón lót toàn bộ phân chuồng, các loại phân vô cơ khác ñược bón lót riêng cho dòng bố theo hàng cấy Trường hợp hai dòng bố mẹ có thời gian sinh trưởng tương ñương nhau thì cấy cùng một ngày và bón phân cùng lúc
1.4.3.5 Phân bón cho ruộng cấy
Ở Việt Nam, lượng phân bón cho 1 ha sản xuất hạt lai và cách bón ñược Hoàng Tuyết Minh (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28] khuyến cáo: Phân chuồng
10 tấn, ñạm urê 310 kg, super lân 415 kg và kali 189 kg Cách bón như sau: Bón lót cho dòng bố: Chia lô xác ñịnh vị trí cho cho 2 hàng bố, bón lót toàn bộ phân chuồng trước khi cấy dòng bố + 50 kg super lân + 12 - 15 kg urê + 10 -
12 kg kali Bón lót cho dòng mẹ 360 kg super lân + 96 kg urê + 70 kg kali Bón thúc cho dòng bố: Lần 1 sau khi dòng bố bén rễ hồi xanh bón 15 kg urê; lần 2 sau lần 1 khoảng 4 - 5 ngày, bón 15 kg urê + 12 kg kali; bón thúc cho cả dòng bố và dòng mẹ lần 1, sau khi dòng mẹ bén rễ hồi xanh với lượng 120 kg urê, lần 2 sau lần 1 từ 4 - 5 ngày với lượng 64 kg urê + 96 kg kali/ha
1.4.3.6 Tưới tiêu nước và phòng trừ sâu bệnh
Sau khi cấy giữ lớp nước nông 2cm, khi dòng mẹ ñạt 450 - 500 dảnh/m2 rút cạn nước, phơi ruộng trong thời gian từ 10 - 12 ngày, tới khi ruộng bắt ñầu nẻ chân chim Sau ñó, thực hiện tưới tiêu xen kẽ cho ñến trước lúc thu hoạch 5 ngày tháo khô kiệt nước
Theo Doãn Hoa Kỳ, 1996 [16], ñối với sản xuất lúa lai hệ hai dòng, khi ñòng non của dòng mẹ phân hoá ñến bước 4, nếu gặp nhiệt ñộ thấp dưới 240C liên tục trong 4 ngày, thì phải tưới nước sâu 16,5 cm, ñợi khi trời nắng ấm thì tiêu nước ñi, ñề phòng xảy ra dao ñộng về tính bất dục của dòng mẹ Vì rằng, bước 5 của ñòng non là thời kỳ cảm ứng, khi gặp thời tiết có nhiệt ñộ trung
Trang 36bình dưới 240C liên tục trong 4 ngày, thì dòng mẹ từ bất dục sẽ chuyển sang hữu dục
Tăng cường kiểm tra, phát hiện kịp thời sâu bệnh, phòng trừ sớm và triệt ñể Chú ý các ñối tượng chính như bệnh ñạo ôn, khô vằn, bọ trĩ, dòi ñục nõn, sâu cuốn lá, các loại rầy…
1.4.4 Nâng cao tỷ lệ ñậu hạt
1.4.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng thụ phấn chéo
a) ðộ trỗ thoát cổ bông
Trong quá trình sản xuất hạt giống lúa lai F1, nguyên nhân dẫn ñến tỷ lệ kết hạt không cao là do dòng mẹ trỗ không thoát bông Các dòng TGMS cũng
có những ñặc ñiểm tương tự như dòng CMS Theo Nguyễn Thị Trâm [31], tỷ
lệ chiều dài ñoạn bông trỗ thoát khỏi bẹ lá ñòng so với chiều dài bông của dòng TGMS tương ñối thấp, chỉ từ 47 - 65% Ở các dòng CMS, tỷ lệ này cũng tương tự Nếu chúng ta giải quyết ñược vấn ñề này thì năng suất hạt lai F1 sẽ ñược tăng lên ñáng kể
b) Tư thế truyền phấn
Trường hợp lá ñòng của dòng mẹ to, dài với góc lá nhỏ sẽ cản trở nghiêm trọng việc truyền phấn Hoàng Bồi Kính, 1993 [20] cho biết: Chiều dài lá ñòng của dòng mẹ khoảng 17 ± 2 cm và góc lá ñòng 900 là tư thế thuận lợi cho quá trình thụ phấn chéo Sự chênh lệch về chiều cao của dòng bố và dòng mẹ trong thời kỳ trỗ bông cũng là yếu tố ảnh hưởng không nhỏ ñến sự giao phấn, dòng bố cao hơn dòng mẹ từ 15 - 20 cm là phù hợp nhất cho quá trình truyền phấn
c) Cấu trúc hoa và tập tính nở hoa
ðể nâng cao khả năng thụ phấn chéo, dòng bố cần phải có bao phấn to, lượng hạt phấn/bao nhiều, hạt phấn phải có sức sống trong một thời gian dài, Luat N.V, Minh H.T (1994) [42] Dòng mẹ cần phải có những ñặc tính như vòi nhụy thò ra ngoài và ở lại sau khi vỏ trấu khép, nuốm nhụy dài, nhiều lông
Trang 37và có sức sống sinh lý cao ñể có thể tiếp nhận hạt phấn trong thời gian dài, góc
mở của hoa phải rộng (40 – 500), thời gian nở hoa dài (trên 1 giờ), ñồng thời hoa nở sớm và tập trung, Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54]
Hoàng Bồi Kính (1993) [20] cho biết: Số vòi nhuỵ thò ra ngoài là yếu tố quyết ñịnh ñến sự kết hạt của dòng mẹ Tỷ lệ kết hạt do vòi nhuỵ thò ra ngoài chiếm tới 75% tổng số hạt ñược thụ tinh và là một bộ phận chủ yếu cấu thành năng suất hạt lai F1, dòng nào có tỷ lệ vòi nhuỵ thò ra ngoài càng cao, thì khả năng kết hạt càng lớn
d) Sự nở hoa trùng khớp
Thời ñiểm nở hoa của các dòng bố mẹ trong ngày cũng có sự chênh
lệch, là một trong những nguyên nhân làm cho năng suất hạt lai không cao
Phần lớn các dòng bố nở hoa ngay khi bắt ñầu trỗ bông, kết thúc vào buổi sáng, còn dòng mẹ nở hoa sau trỗ bông 1 - 2 ngày và kết thúc nở hoa vào buổi chiều Hoàng Bồi Kính, 1993 [20], Nguyễn Thị Trâm, (2002) [30] khi nghiên cứu các dòng TGMS nhận thấy: Các dòng TGMS có thời gian bắt ñầu và kết thúc nở hoa gọn hơn các dòng CMS Thời gian nở hoa rộ của các dòng TGMS như T25S, T27S, T29S từ 10 - 11 giờ Như vậy các dòng này có thời gian nở hoa gần với các dòng phục hồi, ñây là cơ hội tốt ñể tăng cường khả năng kết
hạt khi sản xuất hạt lai F1
1.4.4.2 Những biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất hạt lai F1
a) Sử dụng GA3 (920) và một số hoá chất ñể nâng cao năng suất hạt lai F1:
GA3 (Gibberellic acid) là một loại hoóc-môn sinh trưởng thực vật, có tác dụng kích thích sự vươn dài của tế bào Vì vậy, việc sử dụng GA3 là một khâu then chốt trong kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai Tác dụng của GA3 là: Làm cho bông của dòng mẹ trỗ thoát, tỷ lệ ấp bẹ thấp, tăng tỷ lệ thò vòi nhuỵ ra ngoài và tăng khả năng tiếp nhận hạt phấn của nuốm nhuỵ, thời gian nở hoa của dòng mẹ ñược kéo dài, tăng góc mở hoa, mở rộng góc lá ñòng và tạo thuận lợi cho việc thụ phấn chéo Dùng GA3 có thể ñiều chỉnh chiều cao cây của dòng
Trang 38bố, mẹ và làm cho các dảnh phụ phát triển nhanh trở thành các bông hữu hiệu, Yuan L.P và Xi Q.F, 1995 [54], Kumar R.V, 1996 [40] Như vậy, GA3 có tác dụng làm tăng khả năng thụ phấn chéo và làm tăng năng suất hạt lai F1
Nguyễn Văn Luật và CS, 1994 [42], cho rằng: Phun GA3 với nồng ñộ
60 ppm khi lúa trỗ 5% làm tăng tỉ lệ thụ phấn chéo từ 5 - 5,9% và làm cho năng suất hạt lai tăng từ 200 - 600 kg/ha Liều lượng GA3 dùng trong sản xuất hạt lúa lai F1 thay ñổi tuỳ thuộc vào mức ñộ mẫn cảm của các dòng bất dục và từng tổ hợp lai
Theo Nguyễn Văn Năm (2009)[25], kết quả thí nghiệm phun GA3 cho tổ hợp HYT102 có cùng dòng mẹ là AMS30s tỷ lệ ñậu hạt và năng suất thực thu như bảng 1.2 sau:
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của liều lượng GA 3 ñến tỷ lệ ñậu hạt và NSTT
- Phun GA3 200 gam cho hiệu quả cao nhất cho tỷ lệ ñậu hạt và năng suất cao
nhất cao hơn hẳn các công thức khác từ 400- 1500 kg
Tại Ấn ðộ, lượng GA3 ñược dùng thấp hơn so với ở Trung Quốc, chỉ từ
45 - 60 gam/ha Kumar R.V, 1996 [40]
Trang 39Liều lượng GA3 dùng cho những tổ hợp có dòng mẹ là Pei ải 64S ñã ñược một số tác giả Trung Quốc ñề cập trong những năm gần ñây
Theo Yong Y.M, 2001 [52], năm 1999 một công ty của Trung Quốc ñã sản xuất 33,34 ha hạt lai tổ hợp Pei ải 64S/E32, ñạt năng suất trung bình 2,25 tấn/ha, ruộng có năng suất cao nhất là 3,83 tấn/ha Lượng GA3 sử dụng cho tổ hợp này là 675 gam/ha và ñược chia cho 3 lần phun theo tỷ lệ 1:2:3
Yang B.S và CS, 2001 [51], cho biết: Từ năm 1996 - 2000 Trung Quốc ñã sản xuất nhiều tổ hợp có dòng mẹ là Pei ải 64S, trong ñó có những tổ hợp siêu lúa như Pei ải 64S/E32, Pei ải 64S/9311 Năng suất ruộng sản xuất hạt lai trung bình là 2,78 tấn/ha, ruộng cao sản ñạt 4,5 tấn/ha Sản xuất ở vụ Thu lượng GA3 cần cho 1 ha là 525 gam, phun 2 - 3 ngày liên tục vào 8 - 10 giờ sáng, lần ñầu dùng 15 - 30 gam GA3 + 2,25 - 3 kg KH2PO4 hoà trong 750 lít nước
b) Sử dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác
Trong sản xuất hạt lai F1, người ta áp dụng một số biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm cải thiện quá trình thụ phấn chéo
Bón phân và tưới nước ít hơn vào giai ñoạn giữa và sau của quá trình sinh trưởng, làm hạn chế sự phát triển của lá ñòng, tạo ñiều kiện thông thoáng cho quá trình thụ phấn chéo xảy ra ñược thuận lợi
Chiều dài, chiều rộng của lá ñòng bị chi phối bởi lượng phân ñạm và cách bón Nếu bón urê theo 4 mức: 127,5; 165,0; 202,5 và 240 kg/ha, thì ñộ dài của lá ñòng tương ứng là 23,1; 25,2; 26,2 và 27,1 cm Nguyễn Công Tạn,
Trang 40phân hoá ựòng, ựồng thời dùng 900 gam axit boric pha với 450 lắt nước phun lên lá cho 1 ha, sau khi phun GA3 lần 1, Hoàng Bồi Kắnh, 1993 [20]
Ngoài ra, người ta còn dùng biện pháp bóc bẹ và cắt lá ựòng nhằm tăng cường ựộ thoát cổ bông và loại bỏ trở ngại cho quá trình thụ phấn chéo
1.4.4.3 điều tiết thời gian nở hoa trong ngày và thụ phấn bổ sung
để dòng bố tung phấn trùng với thời gian nở hoa trong ngày của dòng
mẹ, chúng ta cần phải tiến hành các biện pháp ựiều tiết sau ựây: Bố trắ hàng bố
mẹ theo hướng đông - Tây, nhằm tận dụng ánh sáng mặt trời, cải thiện tiểu khắ hậu của vùng bông lúa, làm cho hoa nở sớm hơn, thực hiện chế ựộ tưới tiêu hợp lý, ựặc biệt lưu ý trong thời kỳ cây lúa trỗ bông phơi màu, gạt sương trên dòng mẹ, làm giảm bớt ựộ ẩm ựồng ruộng ựồng thời làm cho bông dòng
mẹ xoè ra, tăng sự tiếp xúc của bông lúa với hạt phấn và ánh sáng mặt trời, làm cho dòng mẹ nở hoa sớm hơn Nguyễn Công Tạn, 1992 [29]
Dùng sức người tiến hành thụ phấn bổ sung nhằm tạo ựiều kiện cho hạt phấn dòng bố tung ra một khoảng rộng và rơi vào nuốm nhuỵ dòng mẹ đây là biện pháp hiệu quả nhất ựể nâng cao tỷ lệ kết hạt Việc thụ phấn bổ sung ựược thực hiện trong những ngày lặng gió hoặc gió nhẹ, có thể dùng sào gạt hoặc dùng dây kéo lúc dòng bố tung phấn Khoảng 30 phút rung một lần và thực hiện 3 - 4 lần/ngày Công việc này cần ựược tiến hành trong khoảng 7 - 10 ngày cho ựến khi dòng bố hầu như hết phấn Hoàng Bồi Kắnh, 1993 [20] cho rằng, ựể tránh lãng phắ cần tập trung gạt phấn liên tục vào thời ựiểm tung phấn nhiều nhất của dòng bố
1.4.5 Các biện pháp nâng cao chất lượng hạt giống
Chất lượng hạt giống là rất quan trọng trong quá trình sản xuất Khi ựộ thuần lô giống giảm 1% thì năng suất lúa lai thương phẩm giảm 100 kg/ha để ựảm bảo chất lượng hạt giống ựạt tiêu chuẩn quy ựịnh, trong quá trình sản xuất hạt lai F1, cần thực hiện tốt các khâu sau:
1.4.5.1 Cách ly