Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai việt lai 45 tại hải dương

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp i

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Hoan

Hà nội - 2007

Lời cam đoan Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và ch−a đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã

đ−ợc cám ơn và các thông tin trích dẫn đều đã đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Hửu Hỷ

Lời cảm ơn

Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp có ý nghĩa quan trọng trong việc tiếp cận những tiến bộ khoa học mới và nâng cao trình độ chuyên môn cũng như giai quyết các yêu cầu trong sản xuất Hoàn thành luận văn là sự

cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, các bạn

bè đồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành nhất tới người thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Hoan cùng toàn thể các thầy cô trường đại học nông nghiệp I - Hà Nội

Xin cám ơn sự cộng tác của các bạn bè đồng nghiệp, sự quan tâm giúp

đỡ của Sở Nông Nghiệp &PTNT Hải Dương, Công ty giống cây trồng tỉnh Hải Dương.

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Hỷ

Mục lục

2.2 Những thành tựu trong nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt

4.1.1 Một số đặc điểm nông sinh học có liên quan tới kỹ thuật sản

4.1.2 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt giống lai F1 Việt

4.1.3 Nghiên cứu thời điểm gieo mạ của dòng T-103S căn cứ vào số

4.1.4 Nghiên cứu tỷ lệ hàng dòng R-45/T-103S trong ruộng lúa sản

4.1.5 Nghiên cứu số dảnh cấy của dòng bố R-45/khóm (thí

4.3 Tổng kết cơ sở để thiết lập quy trình sản xuất hạt giống lúa lai F1

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

(Internaitional rice research intitute

(polymerase chain reaction)

I Indica

J Japonica

11 ¶nh h−ëng cña tû lÖ hµng R- 45/T-103S tíi sè hoa vµ tû lÖ hoa

12 C¸c yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt vµ n¨ng suÊt h¹t lai F1 ë c¸c tû

13 ¶nh h−ëng sè d¶nh cÊy cña dßng R-45/khãm tíi sè hoa vµ tû lÖ

14 ¶nh h−ëng sè d¶nh cÊy c¬ b¶n dßng R- 45/khãm tíi chiÒu cao c©y 68

15 ¶nh h−ëng cña sè d¶nh cÊy dßng R-45/khãm tíi c¸c yÕu tè cÊy

19 N¨ng suÊt lý thuyÕt vµ n¨ng suÊt thùc thu cña c¸c gièng kh¶o

20 TÝnh thÝch øng vµ kh¶ n¨ng chèng chÞu mét sè lo¹i s©u bÖnh

Danh mục biểu đồ

1 Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong nền sản xuất nông nghiệp nói chung vốn đp có những yếu tố bấp bênh, không chắc chắn nhạy cảm với mọi biến động kinh tế và xp hội, chịu sự tác động trực tiếp của thiên nhiên mà đối tượng sản xuất nông nghiệp là các vi sinh vật hoạt động cơ bản ngoài trời, chịu tác động của điều kiện tự nhiên, do vậy có thể xem đây là ngành sản xuất gặp nhiều rủi ro nhất, bởi lẽ ảnh hưởng của yếu tố thiên nhiên đến sản xuất nông nghiệp hầu như không kiểm soát nổi, luôn phải đương đầu với thiên tai, do môi trường ngày càng bị suy thoái, thiên tai sẽ càng gây hại trầm trọng hơn Lúa gạo là một trong những ngành lương thực chủ yếu của loài người, nhất là ở các nước Châu á, trong đó có Việt Nam Đảm bảo an ninh lương thực trong hoàn cảnh dân số tăng mà diện tích

đất nông nghiệp ngày một giảm do phải mở rộng đất để ở, giao thông, mở thêm các khu công nghiệp, dịch vụ thì nâng cao năng suất cây trồng là con

đường tất yếu, trong khi đó khai thác ưu thế lai ở cây trồng là một trong những khâu quan trọng

Thành công công nghiệp lúa lai của Trung Quốc đp được ứng dụng rộng rpi ở nhiều nước trên thế giới: đp có 17 nước trồng lúa ngoài Trung Quốc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ này lúa lai đp mở rộng ra một hướng phát triển mới để nâng cao năng suất và sản lưọng góp phần giữ vững an ninh lương thực của các quốc gia [11]

Hội nghị lúa lai quốc tế lần thứ 4 tổ chức tại Việt Nam (14 - 17/5/2002)

đp tổng kết: diện tích trồng lúa lai ở các nước ngoài Trung Quốc (Việt Nam,

ấn độ, Philippin, Bangladesh, Mianma, Inđônêxia ), tăng từ 200.000ha năm

1996 nên 700.000ha riêng Trung Quốc (2001), diện tích trồng lúa lai hiện đp

đạt đến 60% so với tổng diện tích trồng lúa Tại hội nghị Viện sỹ YuanL.P công bố rằng diện tích gieo lúa lai (2 dòng) của Trung Quốc năm 2001 đạt 2,5 triệu ha và sẽ tăng nhanh trong những năm tiếp theo vì hiện nay đp có nhiều tổ hợp lai siêu cao sản thế hệ mới với năng suất trên diện tích nhỏ đạt 19,5 tấn/ha, trên diện rộng đạt 10 -12 tấn/ha Kết quả đạt được trên là do đp ứng dụng việc chuyển gen kiểm soát năng suất cao, gen kháng bạc lá từ lúa dại vào lúa trồng (R) (Yuan 2002)[12]

Diện tích sản xuất lúa lai thương phẩm tại Việt Nam tăng khá nhanh, năm 1991 cấy thử 100 ha, đạt 500.000ha vào năm 2002 Trong cùng điều kiện canh tác, năng suất lúa lai cao hơn lúa thường từ: 20 - 30% Tuy diện tích mở rộng nhanh chóng, hứa hẹn những triển vọng lớn nhưng hạt giống F1 chủ yếu nhập từ Trung Quốc nên thiếu chủ động Đến nay chúng ta mới chỉ tự sản xuất hạt F1 được khoảng 20 - 25% mà giống bố mẹ sản xuất vẫn còn phải nhập [4]

Hải Dương là một thành phố công nghiệp trẻ, có nhiều lợi thế cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa Ngoài việc mở rộng diện tích gieo cấy hạt lai F1 để cung cấp cho sản xuất đp tiếp nhận và sản xuất thành công việc duy trì và chọn tạo một số tổ hợp lai mới 2 dòng, 3 dòng, như tổ hợp Bắc

ưu 903, Bắc ưu 253, HYT- 83, HYT-100, Nhị ưu 838, TH3-3,VL-20, VL-24, HD1,HD2

Vì vậy năm 2005 thực hiện dự án "Phát triển lúa lai trên địa bàn Hải Dương giai đoạn 2005 - 2010" đp được UBND Tỉnh phê duyệt tại quyết định

số 03/QĐ - UBND ngày 04/01/2005, năm 2006 đp được UBND tỉnh, phê duyệt đề án “Chuyển đổi cơ cấu cây trồng để đạt hiệu quả kinh tế cao giai

đoạn 2006-2010” Phấn đấu đến 2010 mở rộng diện tích lúa lai đạt từ 30 - 35% tổng diện tích trồng lúa toàn Tỉnh, trong đó 50 - 60% hạt (cho sản xuất

vụ mùa) được sản xuất trong Tỉnh, đảm bảo an ninh lương thực nâng cao chất lượng và giá trị sản xuất lúa hàng hóa, hỗ trợ cho việc chuyển đổi một phần

diện tích trồng lúa sang các giống cây trồng, vật nuôi có giá trị kinh tế cao hơn, phát triển công nghiệp dịch vụ mở rộng đô thị

Việc mở rộng diện tích lúa lai thương phẩm từ: 14.500ha bằng khoảng 10% diện tích trồng lúa năm 2005, tăng lên 48.650 ha bằng 35,5% vào năm

2010 Nhu cầu hạt giống lúa lai F1 tăng từ: 170 tấn lên 1.118 tấn Hải Dương

có chủ trương tiếp nhận hạt giống lai F1 Việt Lai 45, đây là tổ hợp 2 dòng mới chưa được nghiên cứu tại Hải Dương, chính vì vậy để đáp ứng cho nhu cầu sản xuất chúng tôi đp tiến hành đề tài:

"Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai Việt Lai 45 tại Hải Dương"

1.2 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài để bước đầu xây dựng quy trình sản xuất hạt giống lúa lai Việt Lai 45 cho phù hợp với điều kiện sản xuất ở Hải Dương

Đánh giá năng suất và tính thích ứng của hạt giống lai Việt Lai 45 1.3 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp với tổ hợp lai mới Việt Lai

45 để nâng cao năng suất hạt lai F1 nhằm tăng năng suất lúa lai thương phẩm trong điều kiện Hải Dương

2 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Khái niệm về ưu thế lai

Hiện tượng sinh học mà con lai F1 được sinh ra khi 2 cá thể bố mẹ khác nhau về di truyền và sự biểu hiện là sự tăng sức sống ít nhất vượt giá trị trung bình của bố mẹ được gọi là ưu thế lai

Nhà thực vật học người Đức Koelreutr đp tiến hành những nghiên cứu

có hệ thống về ưu thế lai của cây trồng đp nhận thấy sự vượt trội ở một số con lai mà ông nghiên cứu và đây là những công bố đầu tiên về sức sống của con lai F1 Cả 2 ông Model (1865)[34] và Dawin,(1877)[16], trong những thí nghiệm của mình đp quan sát sức sống của nhiều con lai Dawin đi đến kết luận từ những quan sát của mình rằng lai hữu tính nhìn chung có lợi về mặt di truyền ý nghĩa ưu thế lai trong chọn giống cây trồng được chú trọng sau sự thành công về ngô lai

Shull và các tác giả khác đp đưa ra biện pháp then chốt để khai thác ưu thế lai ở ngô vào năm 1910 Tuy nhiên nó đp bị đình trệ suốt 20 năm bởi vì thiếu những dòng thuần phù hợp

ở cây lúa, ưu thế lai lần đầu tiên được công bố bởi Jone, (1926)[27] Trong suốt 35 năm sau, một số nhà khoa học trên thế giới như Capinpin và Singh, (1938)[11], Ramiah và Ramaswamy, (19411)[42]…, cũng khẳng định

điều này ở cây lai

Tuy nhiên ngoại trừ các nhà khoa học Trung Quốc thì không ai trong số

họ đp ứng dụng được những nghiên cứu của mình trong thực tiễn chọn giống

mà trở ngại lớn nhất là rất khó khăn để sản xuất được một lượng lớn hạt giống

Tài liệu về ưu thế lai ở cây lúa, các nước đp được tổng kết bởi Chang và cộng

sự (1973) và [14] Davis và Rutger, (1976)[17], Kim và Rutger (1988)[30] tất cả những công bố này đp kết luận sự tồn tại về ưu thế lai mà có thể khai thác thương mại bằng sự phát triển lúa lai F1 Những giống lúa lai đp được mở rộng ở Trung Quốc từ năm 1975 Vào năm 1990 Trung Quốc đp trồng 15 triệu ha lúa lai (chiếm 46% diện tích lúa), năng suất vượt 20% so với lúa thường tốt nhất Sau những thành tựu của Trung Quốc, một số nước đp tập trung phát triển mạnh lúa lai như: Việt Nam, ấn Độ, Bắc Triều Tiên v.v, xong mạnh nhất vẫn là Việt Nam

và ấn Độ, việc sử dụng hạt lai F1 trong sản xuất nông nghiệp đp trở thành nhu cầu thực sự của nông dân miền BắcViệt Nam hiện nay

2.1.2 Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa

2.1.2.1 Ưu thế lai về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

Từ năm 1972 đến năm 1975, tại học Viện khoa học Nông nghiệp Hồ Nam Trung Quốc đp đánh giá 87 con lai trên đồng ruộng kết quả cho thấy hầu hết các tổ hợp lai triển vọng cho năng suất vượt 20 -30% so với giống lúa thuần tốt nhất hiện có (Lin và Yuan, 180)[32]

Ngoài Trung Quốc, một số nước tiến hành từ 1997 đp chỉ ra sự tồn tại

ưu thế lai về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ở lúa Những nghiên cứu này được tiến hành ở Băng La Đet (Hosain và Eunus,1978)[23]; ở Triều Tiên và nhiều nước khác trên thế giới

Theo Yuan và cộng sự,(1989)[52]; cho năng suất lúa lai là 14,4 tấn/ha/vụ so với lúa thuần 10,4 tấn/ha/vụ (ở tỉnh Jiangsu của Trung Quốc)

Một nghiên cứu khác dựa trên kết quả phỏng vấn của 100 hộ nông dân cấy lúa lai và 100 hộ nông dân cấy lúa thuần ở Tỉnh Jiangsu Trung Quốc cho thấy lúa lai F1 vượt 15 – 16% so với lúa thuần

Theo Namboodiri,1963[36] thì năng suất lúa lai tăng là do sự thể hệ ưu

thế lai về số bông và số hạt/bông Chang và cộng sự (1971)[15], Carnahan và cộng sự, (1972)[12]…, cũng có những kết luận tương tự

Những nghiên cứu khác đp cho thấy số bông cây lúa là thành phần chủ yếu để tăng năng suất hạt; (Ramiah và Ramassway,1942)[42]; (Duhlappnavar

sự đóng góp cho ưu thế lai về số hạt/bông và khối lượng 1.000 hạt

2.1.2.2 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng

Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng thường có giá trị âm (Namboodiri,1963 [36] và một số tác giả khác)

Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng không có tương quan chặt với ưu thế lai về năng suất, do đó chọn giống có thể phát triển được ở các nhóm có thời gian sinh trưởng khác nhau

Các nhà khoa học Trung Quốc (Deng 1980[18]; Lin và Yuan 1980)[32] công bố rằng lúa lai có thời gian sinh trưởng dài hơn những giống đối chứng tốt nhất Xu và Wang,(1980)[49] thấy rằng thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào dòng làm bố Ponnuthurai và cộng sự, (1984)[39], ghi nhận rằng thời gian sinh trưởng của con lai tương đương hoặc ngắn hơn dòng bố 2.1.2.3 Ưu thế lai về bộ rễ

Lin và Yuan, (1980)[32] công bố rằng hệ thống rễ của lúa lai hoạt động mạnh hơn và khoẻ hơn Sự tồn tại ưu thế lai về số rễ, độ mập của rễ, trọng lượng khô, độ dài của rễ, số mạch rây, hoạt động của rễ.v.v được quan sát ở nhiều nghiên cứu (Anonymous 1977[10]; Tian và cộng sự 1980[45];

Ekanayake và cộng sự 1986)[20]… Chính nhờ ưu điểm của hệ thống rễ trên

mà lúa lai có khả năng thích ứng rất rộng với các điều kiện bất thuận như: ngập, úng, hạn hán, phèn, chua mặn.v.v

2.1.3 Cơ chế giao phấn ở lúa

Theo nghiên cứu trước đây thì lúa trồng có khả năng giao phấn tự nhiên rất hạn chế Tuy nhiên điểm giao phấn tự nhiên biến động từ: 0 - 44% ở những cây bất dục (Stansel và Craiymiles,1996)[44] và một số tác giả khác Trong những lô ruộng sản xuất hạt giống, tỷ lệ giao phấn có thể đạt tới 74% trung bình từ 25 - 35% Theo Xu và Li (1988)[50] công bố miền biến động về tỷ lệ giao phấn là: 14,6 - 51,1% trong các thí nghiệm khác nhau ở Changsha Hu wan Trung Quốc Khả năng giao phấn chéo được quyết định bởi đặc tính nở hoa của dòng mẹ và dòng bố cùng với các yếu tố môi trường

2.1.3.1 Đặc tính dòng bố mẹ liên quan tới thụ phấn chéo

Độ trổ thoát cổ bông sẽ làm tăng số hoa có khả năng nhận phấn của dòng mẹ và cũng làm tăng lượng phấn tung vào không khí của dòng bố đó

được xem là 2 yếu tố nhằm đạt tỷ lệ đậu hạt cao

Các nhà khoa học đp đề xuất rằng lá đòng nhỏ nằm ngang có lợi hơn cho việc tăng khả năng giao phấn chéo so với lá đòng dài và thẳng đứng

Trong các yếu tố cấu thành năng suất thì 2 yếu tố số bông/m2 và số hoa/bông quyết định năng suất hạt lai F1, do đó trong sản xuất người ta tiến hành điều chỉnh để đạt được trên 3 triệu bông mẹ/ha hay trên 300 triệu hoa mẹ/ha và trên 1 triệu bông hoa bố/ha hay trên 100 triệu hoa bố/ha

Đảm bảo sự trổ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ là yếu tố quyết định cho quá trình giao phấn trong sản xuất hạt lai F1

Chiều cao cây của dòng bố phải cao hơn dòng mẹ ít nhất là 20 - 25cm cho tư thế truyền hạt phấn tốt nhất

2.1.3.2 Tập tính nở hoa và sự giao phấn

Bông lúa thoát khỏi bẹ lá đòng: 24 - 36 ngày, tính từ khi lúa bắt đầu phân hoá đòng vì thời kỳ này ít phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của giống Thông thường những giống có thời gian sinh trưởng ngắn thì nở hoa tập trung hơn những giống dài ngày Các giống lúa chỉ nở hoa duy nhất một lần trong ngày bất kể điều kiện thời tiết Parmar và cộng sự,(1979)[38] tìm thấy 2 giống IAR 16193 –B và IAR 17216 có 2 cao điểm nở hoa trong ngày; cao

điểm thứ nhất vào khoảng 10 giờ đến 10giờ 30 phút, cao điểm thứ 2 vào 17giờ

30 phút đến 18 giờ

Thời gian nở hoa phụ thuộc vào tiến trình tạo phấn Các dòng bất dục có thời gian nở hoa kéo dài hơn những dòng hữu dục Bên cạnh độ bất dục thì còn có một vài yếu tố khác có thể kéo dài giai đoạn mở vỏ trấu Ví dụ về sự sai khác về hình thái hay góc của vỏ trấu (Gill và cộng sự 1969)[21]

2.1.3.3 Đặc tính cuả hoa ảnh hưởng đến sự giao phấn ở lúa

Đặc tính quan trọng nhất liên quan đến sự giao phấn là tính bất dục đực Các đặc tính khác của hoa như kích thước vòi nhụy và độ thoát của vòi nhụy, góc và thời gian mở của hoa cũng có ảnh hưởng đáng kể tới sự giao phấn Đối với dòng bố thì các đặc tính hoa như kích thước cỡ bao phấn, số hạt phấn/bao phấn, chiều dài chỉ nhị, thời gian nở hoa cũng ảnh hưởng tới sự giao phấn

Oka và Morishima (1967)[37], ước tính tỷ lệ giao phấn chéo theo công thức sau:

X= T + 0,78 + 1,3 IA

Trong đó:

X: Là tỷ lệ giao phấn chéo

T: Thời gian từ khi mở hoa tới lúc tung phấn

S: Chiều dài vòi nhụy

A: Chiều dài bao phấn

Trong các loài phụ thì lúa dại có kích cỡ vòi nhụy lớn hơn lúa trồng nên trong chọn giống người ta thường lai với lúa dại để cải thiện đặc tính của vòi nhụy có lợi cho việc giao phấn

2.1.3.4 Cơ chế giao phấn tự nhiên ở lúa

Sự thành công về sản xuất hạt giống lúa lai phụ thuộc rất nhiều vào số lượng hạt phấn rơi được vào núm vòi nhụy của hoa dòng mẹ và sức sống của vòi nhụy cái Số lượng hạt phấn rơi trên vòi nhụy chịu ảnh hưởng sự phân bố của hạt phấn trong không khí

Các yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng tới sự giao phấn Nghiên cứu tiến hành tại IRRI cho thấy khi dòng lúa bố và dòng mẹ nở hoa độ ẩm tương đối phù hợp là 50 - 60% và tốc độ gió là 2,5 m/s Theo Xu và Li, (1988)[50] thì điều kiện sản xuất hạt giống lai F1 tốt nhất khi nhiệt độ 25

- 300C, độ ẩm tương đối là: 70-80%, chênh lệch nhiệt độ trong ngày 8-10 0C, có nắng gió nhẹ

2.1.3.5 Cơ sở để bố trí dòng lúa bố mẹ trỗ bông trùng khớp

Trong các yếu tố ảnh hưởng đến ruộng sản xuất hạt lai, sự trổ bông của

bố mẹ chiếm vai trò quan trọng nhất bởi vì dòng mẹ là dòng bất dục đực hoàn toàn, chỉ khi nhận được phấn của dòng lúa bố mới cho hạt Mặc dù bất dục phấn nhưng hoa mẹ vẫn nở, góc mở vỏ trấu rộng hơn lúa thường, cuống vòi nhụy dài, đầu nhụy to nhiều lông, nên hứng phấn ngoài dễ dàng Nếu vào ngày dòng mẹ nở hoa mà phấn dòng bố tung ra, đầu vòi nhụy dòng mẹ nhận

được thì quá trình thụ phấn thụ tinh sẽ diễn ra thuận lợi, hạt đậu cao Như vậy việc điều khiển cho dòng bố mẹ trổ bông, nở hoa trùng khớp chiếm tới 50% sự thành công của người sản xuất hạt lai Mặc dù đp có sự tính toán sẵn về

khoảng cách gieo cấy giữa dòng bố và mẹ nhưng sự trùng khớp hoàn toàn vẫn không thể đạt được giữa bố mẹ, vì những thay đổi của điều kiện ngoài cảnh luôn diễn ra Trong những điều kiện như vậy việc dự đoán ngày trổ bông nở hoa của bố mẹ và sự điều chỉnh kịp thời cho bố mẹ trổ bông trùng khớp trở nên hết sức cần thiết Những nghiên cứu gần đây và thực tế sản xuất hạt lai ở Trung Quốc và Việt Nam cho thấy năng suất hạt lai cao khi dòng mẹ trổ trước dòng lúa bố 2 ngày Khi đó 2 dòng bố, mẹ sẽ nở hoa cùng ngày Để đảm bảo sự trổ bông trùng khớp lý tưởng người sản xuất cần tiến hành các biện pháp tổng hợp Cho nên muốn xác định chính xác cần căn

cứ vào các yếu tố có tính ổn định

Sự tích lũy đủ nhiệt độ hữu hiệu cần thiết để hoàn thành giai đoạn sinh trưởng (EAT) là tổng tích ôn hữu hiệu các giống cảm ôn thường có (EAT) tương đối ổn định Do đó thời vụ gieo trồng của dòng bố mẹ có thời gian sinh trưởng ngắn hơn được xác định khi dòng kia đp tích lũy được đủ tích ôn hữu hiệu (EAT) nhất định qua việc thống kê số liệu khí tượng

Ngoài ra tổng số lá trên thân chính của giống lúa cảm ôn khá ổn định qua các vụ, các năm và các vùng Các giống lúa bố mẹ lúa lai hiện đang dùng đều là giống cảm ôn vì vậy chỉ tiêu số lá có thể được sử dụng để xác

định khoảng cách gieo giữa các bố, mẹ mà quyết định thời gian gieo cấy cho phù hợp

2.1.4 Xây dựng kết cấu quần thể dòng bố mẹ hợp lý

Hạt lai F1 thu được là kết quả của quá trình giao phấn Khi mật độ bông, mật độ hoa của dòng mẹ càng cao thì khả năng cho số hạt và năng suất hạt F1 sẽ càng cao Tuy nhiên số bông, số hoa của dòng mẹ chỉ có thể tăng tới một mức nhất định sao cho lượng phấn hoa của dòng bố cung cấp đủ cho số hoa của dòng mẹ thụ phấn có hiệu quả Do đó để xây dựng kết cấu quần thể dòng bố mẹ phải xét trên mối quan hệ tương hỗ giữa số bông và số hoa của

dòng bố, mẹ Tuỳ thuộc vào từng tổ hợp mà dòng bố, mẹ khác nhau có các

đặc tính sinh học liên quan đến sự giao phấn (chiều cao cây, khả năng đẻ nhánh, số hoa/bông, đặc tính hoa, tập tính nở hoa…) cũng khác nhau Khi đó mối quan hệ tương hỗ đó được thể hiện bằng mối quan hệ giữa tỷ lệ hàng và mật độ cấy hay số dảnh cấy cơ bản Kết quả thực nghiệm ở trại giống nguyên chủng Hắc Gia Sơn và công ty giống của Hồ Nam (Trung Quốc) đều thấy hiệu ứng trội về năng suất hạt F1 của cả 3 yếu tố về tỷ lệ hàng, mật độ cấy, số dảnh cơ bản/khóm Trong đó hiệu ứng trội xếp theo thứ tự số dảnh/khóm > mật độ

> tỷ lệ hàng (Nguyên Công Tạn biên dịch),1992[8]

2.1.5 Nâng cao tỷ lệ đậu hạt

Khi ruộng sản xuất lúa lai đp đạt được sự trổ bông trùng khớp và kết cấu quần thể hợp lý thì năng suất hạt lai tăng lên khi tỷ lệ đậu hạt tăng Muốn tăng tỷ lệ đậu hạt cần tập trung cải thiện một số đặc tính sinh học như sức sống hạt phấn dòng lúa bố, độ thoát cổ bông, độ mở vỏ trấu, tỷ lệ thòi vòi nhụy, sức sống của vòi nhụy, độ thoát của dòng mẹ.v.v, để giải quyết vấn đề này một trong những giải pháp hữu hiệu nhất là sử dụng một số hoá chất và hoóc môn sinh trưởng, đặc biệt là tác dụng của chất kích thích sinh trưởng GA3

2.2 Những thành tựu trong nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai F1

2.2.1 Đảm bảo sự trổ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ

Bố trí gieo cấy để dòng bố và dòng mẹ trổ bông trùng khớp là yêu cầu

đầu tiên có tính chất quyết định đến sự thành công hay thất bại của công tác sản xuất hạt giống lúa lai Khái niệm trổ bông trùng khớp được hiểu là dòng

bố và dòng mẹ bắt đầu trổ bông cùng một ngày hay lệch nhau 1-2 ngày (Nguyễn Công Tạn)[8] Tuy nhiên kết quả nghiên cứu đp kết luận: Để đạt

được năng suất hạt giống F1 cao nhất thì dòng A phải trổ trước dòng R: 1-2

ngày (Hoàng Bồi Kính,1993)[7]

Để cho dòng bố và mẹ trổ bông trùng khớp cần tiến hành 2 biện pháp sau; Xác định độ lệch thời gian gieo cấy dòng bố mẹ

+ Hiệu chỉnh thời gian trổ của dòng bố mẹ

2.2.1.1 Xác định độ lệch thời gian gieo cấy dòng mẹ

Hầu hết các tổ hợp lúa lai trong sản xuất hiện nay đều có sự khác nhau

về thời gian sinh trưởng giữa bố và mẹ Muốn cho chúng trổ bông trùng khớp cần dựa vào các phương pháp sau:

a - Phương pháp dựa vào thời gian sinh trưởng

Phương pháp này dựa vào số liệu quan trắc nhiều năm về thời gian sinh trưởng của dòng bố và dòng mẹ mà tính ra số lá chênh lệch khi gieo cấy Nguyễn Công Tạn,(1992)[8] Theo Viraktamath và Ramesha,(1996)[45] phương pháp này đơn giản, dễ tính toán Tuy nhiên thời gian sinh trưởng dễ bị

ảnh hưởng bởi nhiệt độ và các điều kiện môi trường, nhất là các tổ hợp bố mẹ

là giống cảm ôn thì phương pháp này tỏ ra thiếu độ tin cậy ở Việt Nam áp dụng phương pháp này cho các tổ hợp thì sự chênh lệch thời gian gieo cấy giữa bố và mẹ cho tổ hợp tạp giao 1 là: 19 -20 ngày, tạp giao 5 là: 14 - 15 ngày (TTNC Lúa lai,1997)[9]

b - Phương pháp dựa vào số lá dòng bố mẹ

Theo Viraktamath & Ramesha,(1996)[46] thì tổng số lá trên thân chính của mỗi giống lúa tương đối ổn định qua các vụ, các năm Do đó có thể sử dụng để tính độ lệch thời vụ gieo bố mẹ một cách chính xác hơn

Dùng phương pháp 3 phần (0,2; 0,5; 0,8) theo dõi thường xuyên để xác

định ngày ngâm giống dòng A cho phù hợp Theo các nhà khoa học Trung Quốc thì số ngày chênh lệch về thời gian gieo các dòng bố mẹ được xác định phụ thuộc vào tốc độ ra lá của dòng bố theo công thức sau;

Y = [Rn – (An -3,5)] * X

c - Phương pháp dựa vào tích ôn hữu hiệu

Tổng tích ôn hữu hiệu từ gieo hạt đến trổ bông của một giống tương đối

ổn định Theo Yuan và Fu,(1995)[51] tích ôn hữu hiệu được tính như sau;

A = Tổng (T – H – L)

Trong đó:

A: Là tích ôn hữu hiệu của một giai đoạn sinh trưởng

T: Là nhiệt độ trung bình ngày trong giai đoạn sinh trưởng đó (0C) H: Số nhiệt độ cao hơn nhiệt độ giới hạnsinh học trên (0C)

+ L: Nhiệtđộ giới hạnsinh học dưới (0C)

ở Trung Quốc nhiệt độ giới hạn sinh học trên là 270C, giới hạn sinh học dưới là 120C

ở ấn độ chỉ số giới hạn trên và dưới là 300C và 120C, (Viraktamath

&Ramesha,1996)[46]

Khi biết được tích ôn hữu hiệu (EAT) của dòng bố, mẹ thì ngày gieo dòng có (EAT) thấp hơn được xác định bằng hiệu số hai giá trị (EAT) của 2 dòng đó

Cũng theo các tác giả trên thì 3 phương pháp trên có thể bổ sung cho nhau để tính độ lệch gieo cấy của dòng A và dòng R Phương pháp dựa vào số lá coi như là phương pháp chính, hai phương pháp kia dùng để tham khảo

Ngoài ra, người ta còn sử dụng phương pháp hồi quy để xác đinh độ lệch thời vụ gieo cấy của dòng bố, mẹ

2.2.1.2 ảnh hưởng của thời gian bảo quản hạt giống, chất lượng mạ và tuổi mạ

đến thời gian sinh trưởng của dòng bố mẹ

Nói chung thời gian sinh trưởng của dòng bố mẹ được gieo bằng hạt giống cùng năm thường dài hơn 4 – 5 ngày so với nguồn giống đp để qua một năm Khi cấy mạ cằn cỗi thì thời gian sinh trưởng cũng dài hơn khoảng 4 ngày

so với cấy mạ khoẻ chất lượng tốt (Nguyễn công Tạn,1992)[8]

Guo,(1996)[22] đp nghiên cứu đặc tính sinh trưởng của 14 dòng A,B và

6 dòng R được gieo bằng các nguồn giống cũ, mới khác nhau tại Quảng Đông (Trung Quốc) cho thấy;

Trong vụ sớm (gieo vào tháng 3 cấy vào tháng 4) tất cả các dòng bố mẹ

được gieo bằng hạt giống mới (từ vụ thu năm trước) và gieo bằng hạt giống cũ (từ vụ hè năm trước), có thời gian sinh trưởng lệch nhau không đáng kể, ngoại trừ dòng BoA, BoB (giống mới và giống cũ tương ứng là 4 và 3 ngày)

Trong vụ muộn (gieo tháng 7 cấy tháng 8), các dòng A, B được gieo bằng giống mới (từ vụ hè cùng năm), có thời gian sinh trưởng dài hơn so với các dòng A, B gieo bằng giống cũ (từ vụ thu hoặc hè năm trước) ví dụ dòng BoA, BoB dài hơn 10 ngày, Z97A,B dài hơn 6 ngày, II-32A,B dài

hơn 5 ngày Các dòng R dùng giống cũ và mới có thời gian sinh trưởng lệch nhau không nhiều

Số lá trên thân chính cũng thay đổi theo thời gian sinh trưởng Dùng hạt giống mới thời gian sinh trưởng dài hơn 4 ngày thì có thể tăng thêm 1 lá

Theo công bố của Trung tâm nghiên cứu lúa lai vụ mùa 1995, mạ Quế

99 cấy 18 ngày tuổi sẽ trổ sớm hơn cấy 24 ngày tuổi là 2 ngày (Nguyễn Trí Hoàn và cộng sự, (1995)[2]

2.2.1.3 Các phương pháp dự báo thời gian trổ bông

Mặc dù dòng bố, mẹ được gieo theo khung thời vụ đp được xác đinh xong vẫn có thể trổ bông lệch nhau do biến động về thời tiết khí hậu, kỹ thuật canh tác…vv Vì vậy cần dự báo ngày trổ để điều chỉnh kịp thời đảm bảo sự trổ bông trùng khớp

Các phương pháp dự báo được sử dụng như sau:

a- Phương pháp bóc đòng

Căn cứ vào hình thái và kích thước của đòng mà các nhà Trung Quốc chia ra quá trình phân hoá đòng thành 8 bước, ở IRRI và ấn Độ người ta chia

ra thành 10 bước Virmani & Sharma,1993)[48]

Nội dung của phương pháp như sau: Trong khoảng 30 ngày trước trổ cứ

3 ngày 1 lần lấy mẫu đòng non từ các dảnh chính của dòng bố mẹ bóc đòng theo dõi tiến độ phân hoá quan sát bằng mắt hay kính lúp (Nguyễn Công Tạn,1992)[8] Sự trùng khớp lý tưởng là;

+ Nếu dòng A có thời gian sinh trưởng ngắn hơn dòng R thì trong 3 bước đầu dòng R phải sớm hơn dòng A 1 bước, trong các bước IV,V và VI thì

2 dòng phải trùng nhau Trong các bước còn lại dòng A sẽ sớm hơn để trổ trước dòng R: 1 - 2 ngày

+ Nếu dòng A và dòng R có thời gian sinh trưởng bằng nhau thì trong suốt quá trình phân hoá đòng dòng A phải sớm hơn dòng R: 1-2 ngày

+ Nếu dòng A có thời gian sinh trưởng dài hơn dòng (R) thì trong 3 bước đầu dòng A phải sớm hơn dòng (R) 1 bước

b- Phương pháp số lá còn lại

Vào thời kỳ 3 lá cuối cùng, ở vụ xuân hay vụ mùa, nhiệt độ tương đối

ổn định do tốc độ ra lá của 3 lá cuối cùng biến động rất ít Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc, quan hệ giữa số lá còn lại và các bước phân hoá đòng như sau:

2.2.1.4 Các phương pháp điều tiết về thời gian trổ

Khi phát hiện các dòng bố mẹ sẽ trổ lệch nhau thì phải dùng các biện pháp điều chỉnh càng sớm càng tốt

a - Xử lý trong 3 bước đầu của quá trình phân hoá đòng

Theo Yuan và Fu,(1995)[51], bón đạm quá liều cho dòng phát triển

chỉnh được khoảng 3 – 4 ngày

Dương Tự Bảo, (1996)[2] cho biết phun Met ở bước III với nồng độ 150 – 200 ppm làm chậm được 3 – 4 ngày nhưng không nên phun quá nồng độ

300 ppm vì sẽ gây ra tác dụng phụ

Nếu dòng R chậm hơn dòng A từ; 5 – 6 ngày thì phun cho dòng A

và Ramesha, 1996) [46]

b - Xử lý trong các bước sau của quá trình phân hoá đòng

Nếu từ bước IV trở đi vẫn còn sự chênh lệch giữa dòng A và dòng R thì phải dùng các biện pháp sau

tích 2.000 m2 và cho dòng A trên diện tích 6.000 m2 ruộng sản xuất hạt giống F1 Phun liên tục trong thời gian 1-3 ngày tuỳ vào độ trùng khớp của dòng A,R, biện pháp này có thể điều chỉnh được 2-3 ngày (Nguyễn Công Tạn,1992)[8]

Theo Yuan và Fu, (1995)[51] nếu phát hiện thấy bố mẹ trổ lệch nhau 10 ngày thì phải ngắt bỏ những bông hoặc dảnh sắp trổ của dòng phát triển nhanh Sau đó bón đạm cho các nhánh phát triển sau hoặc các nhánh vô hiệu trở thành bông hữu hiệu

Theo Huang và cộng sự,(1987)[25] cho biết:

Phun dung dich ure 2% hay 2,4 D, 25ppm vào lúc bắt đầu phân hoá

đòng làm thời gian trổ chậm 2-3 ngày

Ngoài ra các chất như axit boric,TIBA, CCC, IAA, Ethrel cũng có tác dụng làm cho lúa trổ sớm

2.2.2 Xây dựng mô hình kết cấu quần thể dòng bố mẹ năng suất cao

2.2.2.1 Các chỉ số kết cấu quần thể năng suất cao

Đối với ruộng sản xuất giống lúa lai do phải trồng xen giữa hàng bố và hàng mẹ tạo điều kiện cho quá trình giao phấn bên ngoài nên các yếu tố cấu thành năng suất nh− số bông/m2, số hạt/bông và khối l−ợng 1.000 hạt còn phải xác định tỷ lệ về số bông và số hoa của dòng bố mẹ hợp lý, nghĩa là dòng mẹ

có đủ số hoa, số bông/đơn vị diện tích đồng thời dòng bố cũng phải có đủ l−ợng phấn hoa cần thiết cho dòng mẹ thụ phấn hiệu quả

Tại công ty Hồ Nam (Trung Quốc) đp xác định kết cấu bông của ruộng sản xuất hạt giống F1 tổ hợp Bắc −u 64 cho kết quả nh− sau: Tỷ lệ bông R/A

là 1/2,2 đạt năng suất cao nhất (18,2 - 22,2 tạ/ha), cao hơn hẳn tỷ lệ 1/1,7 và 1/1,3 (Nguyễn Công Tạn, 1992)[8]

Theo Yuan và Fu, (1995)[51] kết luận để đạt đ−ợc năng suất hạt giống F1 cao, dòng R phải có 1,2 triệu bông hữu hiệu/ha và dòng A phải đạt từ 3,5 triệu bông hữu hiệu/ha trở lên, tỷ lệ R/A là 1: 2,0 - 2,5 khi số hoa dòng A là

300 triệu hoa

Cũng theo Yuan và Fu, (1995)[51] để đạt năng suất hạt giống F1 siêu cao (5-7 tấn/ha) dòng mẹ cần 380 - 400 triệu hoa/ha và tỷ lệ R/A phải là 1: 3,0 - 3,5

2.2.2.2 Các biện pháp tạo quần thể dòng bố mẹ năng suất cao

Kết cấu quần thể dòng bố mẹ hợp lý phụ thuộc vào 3 yếu tố là: Tỷ lệ hàng bố mẹ, mật độ cấy và số dảnh cấy cơ bản Kết quả thí nghiệm tại Trung Quốc cho thấy hiệu ứng trội của các yếu tố trên đối với năng suất là số dảnh/khóm > mật độ > tỷ lệ hàng bố mẹ (Nguyễn Công Tạn,1992)[8]

a - Tỷ lệ hàng

Theo Yuan và cộng sự, (1989)[52] trong một phạm vi nhất định, nếu

tăng số hàng có thể nâng cao năng suất hạt giống F1 Muốn xác định được tỷ

lệ hàng bố mẹ phù hợp cần căn cứ vào đặc tính của dòng lúa (R) như chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, sức sinh trưởng và số lượng hạt phấn để xác

định tỷ lệ hàng bố mẹ cho phù hợp (Yuan và Fu,1995)[51] Nếu dòng bố sinh trưởng mạnh, thời gian sinh trưởng dài, cao cây và có nhiều hạt phấn thì có thể tăng số hàng mẹ và ngược lại Nếu dòng mẹ có tập tính nở hoa tốt thì cũng có thể tăng số hàng mẹ

Theo Hoàng Bồi Kính,(1993)[7] để đạt năng suất hạt giống F1 siêu cao thì tỷ lệ hàng bố trí như sau;

Tỷ lệ hàng 2R/16 - 18A với tổ hợp chín sớm và trung bình

Tỷ lệ hàng 2R/18 - 20A với các tổ hợp chín muộn

ở Việt Nam, tỷ lệ hàng được xác định như sau;

2R/14A với tổ hợp Shan Ưu Quế 99

2R/16A với tổ hợp Bo you 64

Khi sử dụng phương thức gieo cấy một lần gieo bố thì tỷ lệ hàng thích hợp là 1R/8A hoặc 1R/10A (Nguyễn Trí Hoàn và cộng sự,1995)[5]

b - Mật độ cấy

Mật độ cấy phù hợp quyết định đến số bông và số hoa của dòng bố mẹ Mật độ cấy còn liên quan đến dinh dưỡng của đất, khả năng thâm canh và đặc tính sinh học của dòng bố mẹ

Theo Huang và cộng sự, (1987)[25] mật độ dòng (R) cấy 2 - 3 cây mạ

có thể đẻ nhánh/khóm là: 17 x 33,3 cm, còn dòng A nên cấy 2 dảnh/khóm thì mật độ là: 12 x 13,3 cm

ở ấn Độ dòng (R), có mật độ 30 x 15cm, dòng A là 15 x 15cm (Kuma,1996)[31]

ở Việt Nam, dòng (R) có mật độ 15,(17) x 30 cm, dòng A cấy mật

độ 13 x10 cm; 13 x 13 cm; Trần Văn Chiến, (1997)[3]; Nguyễn Trí Hoàn,(1995) [5]

c - Số dảnh cấy/khóm

Tuỳ thuộc vào khả năng sinh trưởng của giống mà số dảnh cấy/khóm khác nhau ở Trung Quốc chủ yếu dùng dòng A có thời gian sinh trưởng ngắn nên số bông dòng A dựa vào số dảnh cấy cơ bản là chính, còn ở IRRI sử dụng

giống và cấy 2 dảnh mạ/khóm

Theo Yuan và Fu, (1995)[51] năng suất F1 đạt cao nhất 3,38 tấn/ha với mật độ cấy 3 triệu dảnh cơ bản dòng A/ha Với dòng R, số dảnh cấy phụ thuộc vào dạng hình và khả năng đẻ nhánh của lúa

Chỉ tiêu quan trọng có ý nghĩa quyết định đến kết cấu quần thể dòng bố

mẹ là tổng số hoa và tỷ lệ giữa số hoa dòng bố và dòng mẹ

Theo Hoàng Bồi Kính,(1993)[7] cho biết để đạt năng suất hạt giống F1 siêu cao thì tỷ lệ giữa hoa bố và hoa mẹ là 1: 3,5 - 4,0 khi đó dòng A đạt 364

- 420 triệu hoa

ở Việt Nam, năng suất hạt lai tổ hợp Tạp giao 5 sẽ giảm khi dòng mẹ

được cấy 1 dảnh mạ/khóm so với khi cấy 2 dảnh/khóm (Nguyễn Trí Hoàn,1995)[5]

Các dòng mẹ ngắn ngày như BoA, Z97A, được cấy 2-3 dảnh/khóm có 6

- 7 dảnh cơ bản/khóm, dòng bố cấy 2- 3 dảnh/khóm có 9 - 10 dảnh cơ bản/khóm (Trung Tâm nghiên cứu lúa lai,1997)[9]

2.2.3 Nâng cao tỷ lệ đậu hạt

2.2.3.1 Xác định thời kỳ trỗ bông và nở hoa thích hợp

Điều kiện thuận lợi cho dòng bố, mẹ trổ bông và nở hoa là;

Nhiệt độ bình quân ngày là 250C đến 280C

Chênh lệch nhiệt độ ngày đêm từ 8-100C

Độ ẩm tương đối không khí là 70-80%

ánh sáng mặt trời đầy đủ, nắng gió nhẹ

+ Không mưa liên tục 3 ngày

Theo Xu và Li, (1988)[50]; Ramesha và Viktamath, (1996)[46]; Kumar, (1996)[31] Khi nhiệt độ quá cao và ẩm độ thấp hay nhiệt độ thấp ẩm độ quá cao thì một số hoa sẽ không mở, sức sống hạt phấn dòng bố, tỷ lệ thoát vòi nhụy của dòng mẹ giảm, khả năng tiếp nhận phấn kém từ đó năng suất hạt giống F1cũng giảm Yuan và Fu, (1995)[51]

Trong điều kiện khí hậu ở vùng đồng bằng và Trung du Bắc Bộ nước ta, thời kỳ trổ an toàn trong vụ xuân được xác định từ 5 - 15/5 và vụ mùa là sau 10/9 (Cục khuyến nông và Khuyến Lâm,1996)[4]

2.2.3.2 Sử dụng GA3 và một số hoá chất

Hoóc môn sinh trưởng thực vật được sử dụng và mang lại hiệu quả kinh

tế to lớn cho việc sản xuất giống lúa lai đó là GA3 (Giberennic axit)

Tác dụng chủ yếu đó là;

Làm cho bông dòng mẹ trổ thoát hoặc thoát hoàn toàn

Tăng tỷ lệ thòi vòi nhụy vươn ra ngoài vỏ trấu

Tăng thời gian mở hoa và góc mở của hoa

Tăng góc lá đòng

Điều chỉnh chiều cao cây của dòng bố mẹ

+ Làm cho các dảnh phụ phát triển nhanh hơn và trở thành bông hữu hiệu

Tác dụng tổng hợp của GA3 đp làm tăng tỷ lệ giao phấn và kết quả là năng suất hạt lai F1 tăng lên (Yuan và Fu,(1995 )[51]; Kumar,(1996)[31])

Liều lượng và cách phun GA3;

ở Việt Nam, lượng GA3 được sử dụng trong sản xuất giống hạt lúa lai F1 từ 180 - 200 gram/ha và được chia làm 3 lần

Lần 1: Phun 40 gram khi lúa trổ 5 - 10%

Lần 2: phun 60 -79 gram khi lúa trổ 30 - 40%

Lần 3 Phun 80- 90 gram khi lúa trổ 60 - 70%

(Cục khuyến Lâm,1996)[4]

Theo Hoàng Bồi Kính,(1993)[7] muốn đạt năng suất F1 siêu cao, lượng GA3 cần sử dụng là 240 - 270 gram/ha tuỳ theo tổ hợp chia làm 2 lần phun

Lần 1: Phun 90 - 120 gram khi lúa trổ 15 - 20%

Lần 2: Phun 150 - 180 gram khi lúa trổ 60 - 70%

Sử dụng một số hoá chất để thay thế một phần và tác dụng cộng gộp với GA3 Tại IRRI, Prasad và cộng sự, (1989)[40] tiến hành thí nghiệm và đi đến kết luận: Phun dung dịch ure 2% hoặc axit Boric 0,5% có thể thay thế được GA3 90ppm trong nhân dòng CMS mà không ảnh hưởng tới năng suất

2.2.3.3 Biện pháp canh tác

Kỹ thuật canh tác có tác dụng cải thiện được một số đặc tính của dòng

bố mẹ liên quan đến giao phấn chéo Các biện pháp đó là;

a - Phân bón

Lượng phân bón khác nhau và thời điểm bón khác nhau thì độ dài lá

đòng cũng khác nhau Bón phân và tưới nước ít hơn ở giai đoạn sau của quá

trình sinh trưởng sẽ làm cho lá đòng ngắn và nhỏ hơn giúp sự phân bố hạt phấn trong quần thể dòng mẹ thuận lợi hơn

Thí nghiệm ở Trung Quốc bón đạm ure ở 4 mức: 127,5; 165; 202,5 và

240 kg/ha thì độ dài lá đòng tương ứng là: 23,1; 25,2; 26,2 và 27,1cm (Nguyễn Công Tạn(1992)[8]

b - Phương thức cấy

Ngoài biện pháp hiệu chỉnh bằng phân bón nhằm cải thiện điều kiện giao phấn thì biện pháp sử dụng các phương thức cấy khác nhau cũng góp phần tích cực để nâng cao năng suất hạt lai Thông thường các dòng CMS sử dụng trong sản xuất hạt lai hiện nay đều có thời gian trổ bông và nở hoa kéo dài Như thế nếu muốn dòng R trổ bông và nở hoa trùng khớp hoàn toàn với dòng A có thể bố trí gieo cấy dòng R từ 2 - 3 đợt, lượng giống và số khóm cấy theo tỷ lệ 1R1: 1R2 hoặc 1R1: 2R2:1R3 Kiểu cấy này tương đối an toàn về khả năng trổ bông trùng khớp nhưng nhược điểm là không tạo được sự tung phấn cao điểm khi dòng mẹ nở hoa rộ (Nguyễn Công Tạn,1992)[8]

Khi đp xác định và chủ động bố trí để bố,mẹ trổ bông trùng khớp người

ta chỉ cần gieo cấy dòng R làm 2 lần thậm trí chỉ cần 1 lần

Gieo cấy dòng R làm 2 đợt là phương thức gieo cấy phổ biến hiện nay ở nước ta, ở phương thức này dòng R được gieo với lượng giống bằng nhau ở 2

đợt cách nhau 3 - 4 ngày trong vụ mùa hay từ 0,8 lá đến 1,0 lá trong vụ xuân,

có thể cấy mỗi đợt 1 hàng hoặc cấy đan xen giữa 2 hàng

Khi trình độ thâm canh và khả năng điều khiển ngày trổ đạt ở mức cao thì chỉ cần gieo cấy 1 dòng bố R, phương pháp này áp dụng kỹ thuật làm mạ 2 bước

c - Biện pháp thụ phấn bổ sung

Quá trình giao phấn ở lúa được thể hiện nhờ gió và côn trùng Song để

nâng cao hiệu quả thụ phấn chéo cần tiến hành thụ phấn bổ sung, thụ phấn bổ sung cần tiến hành những ngày trời lặng gió và gió nhẹ Cách thao tác làm cho phấn tung lên cao và phân bố đều khắp trên vùng bông của dòng mẹ Để thực hiện công việc này người ta dùng dây, sào nứa, động cơ quạt gió… Theo Hu (1996)[24] thụ phấn bằng động cơ quạt gió cho mật độ hạt phấn rơi vào bông dòng mẹ cao nhất từ đó cho kết quả đậu hạt cao nhất (68,48%) cao hơn so với gạt phấn bằng sào nứa (53,13%) và kéo dây (44,12%)

Gạt phấn cần được tiến hành từ 3 - 4 lần trong ngày, kéo dài 7 - 10 ngày liên tục (Kumar,1996)[31]

Theo Hoàng Bồi Kính, (1993)[7] để tránh lpng phí phấn cần tập trung gạt phấn 2 - 3 lần liên tục vào thời kỳ tung phấn cao điểm đó là thời kỳ cây bố tung phấn nhiều nhất, thường kéo dài 30 phút và lúc này dòng mẹ cũng nở hoa thòi vòi nhụy nhiều giúp cho quá trình giao phấn đạt kết quả cao

2.2.4 Các biện pháp nâng cao chất lượng hạt giống

Chất lượng hạt giống là rất quan trọng, khi độ thuần của lô hạt giống giảm 1% thì năng suất hạt lai giảm 100 kg/ha Độ sạch hạt giống được đảm bảo nếu thực hiện tốt các khâu sau:

2.2.4.1 Cách ly nghiêm ngặt

Cách ly nhằm đảm bảo cho dòng mẹ không bị thụ phấn chéo dẫn tới sự lẫn tạp bởi hạt phấn của các giống khác xung quanh, cần thực hiện

a - Cách ly không gian

Theo kết quả nghiên cứu của Trung Quốc, ruộng sản xuất F1 phải cách

ly với ruộng lúa sản xuất khác ít nhất 100 m Ruộng nhân dòng bất dục cần khoảng cách ly tối thiểu 500 - 700m Khoảng cách ly có thể được giảm xuống nếu cấy ít nhất 10 hàng biên bằng giống bố cùng tổ hợp (Virmani và Sharma,1993)[48]

b - Cách ly thời gian

Khoảng cách đảm bảo ít nhất là 20 ngày trước và sau trổ khi dòng mẹ trổ 20 ngày không có các giống khác xung quanh trổ bông (Yuan và Fu,1995)[51]

c - Cách ly bằng vật cản

Các điều kiện địa hình rừng núi đảm bảo cách ly lý tưởng Nếu không

có điều kiện trên có thể trồng các loại cây có chiều cao vừa phải như ngô, điền thanh, mía… trên một dải rộng 30m làm vật cản phấn ngoại lai

Khi cần một lượng hạt giống nhỏ có thể quây xung quanh ô ruộng sản xuất bằng bạt, vải hoặc nilong nhưng ít nhất cao 2,5m, (Yuan và Fu,1995)[51]; Kumar,(1996)[31]

2.2.4.2 Khử lẫn

Sự biểu hiện ưu thế lai của con lai F1 cũng phụ thuộc vào độ thuần của hạt giống ở Trung Quốc giống cấp xác nhận con lai F1 phải đạt 98% về độ thuần (Yuan,1995)[51] Để đạt được yêu cầu trên, ngoài vấn đề cách ly còn phải chú ý loại bỏ những cây khác dạng, cây của dòng B và cây bán bất dục ở trong dòng bố mẹ

Cây dòng B thường trổ trước dòng mẹ 3 - 4 ngày, có bao phấn tròn căng, phấn màu vàng, tung phấn khi nở hoa và cổ bông trổ thoát khỏi bẹ lá đòng

Các cây khác dạng dễ dàng được loại bỏ ngoài đặc điểm về hình thái khác hẳn với dòng bố, mẹ

Cây bán bất dục thường có bao phấn màu vàng nhạt, lượng phấn ít chỉ nhị dài hơn dòng A, loại này khó phát hiện cần quan sát kỹ để loại bỏ triệt để ngay

Công việc khử lẫn phải được tiến hành thường xuyên trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa nhưng chú ý nhất vào 3 thời kỳ sau;

Thời kỳ lúa con gái (giai đoạn đẻ nhánh);

Hạt giống cần được bảo quản sau khi đp phơi khô và làm sạch để giữ

được độ nẩy mầm và sức sinh trưởng cho tới vụ sau gieo trồng, nhìn chung bảo quản trong điều kiện lạnh là tốt nhất Theo Viramani (1994)[47]

Giảm độ ẩm hạt xuống 1% thì thời gian bảo quản được tăng gấp đôi

Cứ mỗi nấc giảm 5,50C thì thời gian bảo quản cũng tăng gấp đôi

Bảo quản hạt giống tốt nhất khi độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản và nhiệt độ bảo quản tính bằng độ cộng vào dưới trị số 100

trùng trong phạm vi bảo quản

Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt giống bằng cách bảo quản khô

có che phủ (vôi bột + túi nilong) cho hiệu quả cao Sau một vụ bảo quản tỷ lệ nẩy mầm vẫn đạt 88 - 92%, sau 2 vụ đạt 83 - 87%

2.3 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam

2.3.1 Công tác chọn tạo và nhập nội, đánh giá vật liệu chọn giống lúa lai

Trong giai đoạn từ 1983 đến nay, hàng trăm dòng CMS, TGMS qua hợp tác quốc tế đp được nhập nội và đánh giá có thể đón đầu những thành tựu khoa học mới của thế giới, tuy nhiên các dòng nhập nội thường chưa thích ứng ngay với điều kiện mới nên ngay sau khi nhập cần đánh giá lại và tìm biện pháp thích hợp Từ kết quả đánh giá này có thể tìm biện pháp sử dụng thích hợp nhất cho từng dòng nhập nội Các dòng nhập nội thường phân ly do nhiều nguyên nhân khác nhau như: điều kiện ngoại cảnh thay đổi phát sinh biến dị, bản thân các dòng khi nhập chưa thuần Từ quần thể đa dạng này có thể chọn

ra nhiều biến dị thích hợp tốt với điều kiện mới để sử dụng vào chương trình phát triển lúa lai 2 dòng Nếu nguồn nhập nội là các dòng PGMS thì tiến hành

sử lý ánh sáng trong Phytotron để phát hiện dòng cần tìm (cách làm tương tự như xử lý nhiệt độ)

a- Sàng lọc vật liệu EGMS trong tự nhiên

Trong tập đoàn giống có thể tồn tại các dòng bất dục đực do đột biến tự nhiên gây nên Muốn chọn được cần gieo trồng cẩn thận, quan sát vào thời kỳ trổ bông để phát hiện ra cây bất dục Trường hợp cơ sở nghiên cứu có buồng khí hậu nhân tạo thì có thể tiến hành xác định nhanh tính cảm ứng với điều kiện ngoại cảnh của các cá thể bất dục được chọn

b- Tạo dòng EGMS mới bằng phương pháp gây đột biến

Dùng tác nhân gây đột biến vật lý hay hóa học tác động nên hạt giống

khô hay hạt giống đang nẩy mầm để gây đột biến Từ đó chúng ta có thể tìm

được các đột biến là EGMS Ngoài các phương pháp gây tạo dòng EGMS truyền thống nêu trên, ngày nay nhờ những thành công mới trong công nghệ sinh học và di truyền học, con người đp xác lập được bản đồ di truyền giữa các gen của một số dòng TGMS và PGMS người ta có thể tiến hành quy tụ các gen hữu ích vào một dòng vật liệu làm cho tính mẫm cảm ổn định hơn Đồng thời có thể tập hợp được nhiều gen kiểm tra có tính trạng quý hiếm vào một dòng, trên cơ sở đó có thể tạo ra các tổ hợp lai siêu cao sản

c- Phương pháp lai trở lại

Phương pháp lai trở lại được dùng khi có sẵn các dòng có nhiều đặc

điểm tốt đồng thời có các gen EGMS cần thiết từ một dòng cho (donor) Vì tính bất dục của các dòng TGMS và PGMS đều được kiểm tra bởi gen lặn nên bắt đầu lai lại từ F1 sẽ giữ được tính bất dục đến các thế hệ sau Phương pháp này có thể chuyển được gen MS giữa các giống không cùng loài phụ thuộc giữa các bố, mẹ không tương hợp di truyền

2.3.2 Những nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt giống

Những nghiên cứu tại Trung tâm lúa lai và một số địa phương đp xác

định được một số thông số kỹ thuật cơ bản để bố trí cho dòng bố mẹ của một

số tổ hợp lúa lai phổ biến trổ bông trùng khớp như Shan ưu 63, Shan ưu Quế

99, Bo you 64… (Nguyễn Trí Hoàn và cộng sự,1997)[5]

Kết quả nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu lúa lai và các thí nghiệm chính quy của Trần Văn Chiến, (1997)[3] đp xác định được tỷ lệ hàng là 1:8; 2:12; 2:14 và mật độ dòng A là 15 x 10cm và 13 x 10cm là phù hợp nhất cho ruộng sản xuất hạt giống tổ hợp Shan ưu Quế 99

Nghiên cứu các biện pháp điều chỉnh thời gian trổ bông, Nguyễn Trí Hoàn và cộng sự,1997[5] cho biết: Bón đạm urê, phun Met, đạp rễ có thể kìm

hpn sự phát triển của dòng bố mẹ, bón Kaliclorua, phun KH2PO4, GA3 có thể thúc đẩy tiến trình phát triển của dòng lúa phối hợp với các biện pháp trên có thể điều chỉnh được từ: 2 - 6 ngày

Kết quả nghiên cứu triển khai sản xuất F1 cho các tổ hợp Bắc ưu 64,

903, 253 của Trung tâm nghiên cứu lúa lai đp thành công lớn ở nhiều địa phương như Thái Bình, Hải phòng, Hải Dương, Tiền Giang, Cần Thơ, mô hình kết cấu quần thể đều được bố trí về tỷ lệ hàng 2R/15 - 16A, mật độ dòng A là

12 x 13cm, chênh lệch số lá gieo cấy dòng BoA và Trắc 64 là 2,8 - 3,2 lá, BoA

và Quế 99 là 4,6 - 4,8 lá Năng suất hạt lai đạt từ: 2.300 - 3.040kg/ha

Ngoài nội dung nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất giống lúa lai, công tác chọn thuần và nhân các dòng bố mẹ cũng được triển khai

Đến nay chúng ta có thể hoàn toàn chủ động trong công nghệ chọn thuần dòng bố, mẹ Kết quả của dự án chọn tạo và nhân dòng thuần bố mẹ lúa lai đp cung cấp cho 9 Tỉnh và 5 đơn vị các giống bố mẹ với chất lượng tốt như Z97A, BoA, IR580025A, Quế 99, Trắc 64 v.v Đặc biệt đp cung cấp đủ lượng giống bố mẹ của các tổ hợp lúa lai vụ mùa như: Bắc ưu 64, Bắc ưu 903, 253

Công nghệ sản xuất giống lúa lai F1 đp được chuyển giao tới các địa phương và các Công ty giống vùng Đồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long Đến nay chúng ta có thể hoàn toàn chủ động giống lúa lai

có dòng mẹ BoA (theo thông báo của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn năm 2000)

2.3.3 Tình hình phát triển lúa lai của Việt Nam

Sau những thành tựu to lớn trong nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Trung Quốc vào những năm 1990 - 1991, nông dân vùng biên giới phía Bắc nước ta đp trồng thử lúa lai Trung Quốc, năng suất tăng 1,5 - 2 tấn/ha so với lúa thuần Với tính ưu thế nổi bật lại được sự khuyến khích hỗ trợ của Nhà nước và các địa phương, lúa lai đp được phát triển nhanh chóng Hiện nay Việt

Nam là nước đứng thứ 2 thế giới về diện tích lúa lai thương phẩm

Trong 5 năm từ 1992 - 1996 tổng diện tích gieo trồng lúa lai là trên 280.000 ha góp phần tăng thêm 350.000 tấn thóc, năng suất đạt 63,27 tạ/ha, tăng 31,2 tạ/ha so với năng suất bình quân của miền Bắc Năng suất trên ngày của lúa lai rất cao, tại Điện Biên đạt 100 kg/ha/ngày, tại Văn Quan, Diễn Châu

đạt 90 kg/ha/ngày

Đến nay lúa lai đp được trồng ở 24 Tỉnh của miền Bắc Các tỉnh có diện tích trồng lúa lai lớn như Yên Bái, Nam Định, Hà Nam, Nghệ An, Hà Tĩnh… năm 2002 tổng diện tích đạt 500.000 ha

Cơ cấu lúa lai của nước ta hiện nay vấn đề chủ yếu dựa vào các giống nhập từ Trung Quốc hay có nguồn gốc từ Trung Quốc như tạp giao 5, tạp giao

1, Bắc ưu 64, Bắc ưu 903… và một diện tích nhỏ lúa lai 2 dòng Các giống

được chọn tạo trong nước như: HYT- 57, HYT- 83, HYT-100, HYT- 92, HYT-103, TH3-3, HC-1,VL-20, VL-24…chiếm diện tích chưa nhiều

2.3.4 Định hướng phát triển lúa lai trong thời gian tới

Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn dự kiến về phát triển lúa lai giai đoạn 2006 - 2010 diện tích lúa lai năm sau cao hơn năm trước 50.000 - 100.000ha tự túc được 70% hạt giống để gieo cấy, trong đó phấn đấu năm

2006 sản xuất 600.000ha lúa lai thương phẩm và tự túc 30% hạt giống F1

Đến năm 2010 diện tích lúa lai đạt 1.000.000 ha, năng suất bình quân 65 - 70 tạ/ha Ưu tiên sử dụng các giống lúa lai có năng suất và chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu [9a]

3 Nội dung vật liệu và phương pháp nghiên cứu

3.1 Nội dung nghiên cứu

3/ Nghiên cứu tỷ lệ hàng dòng bố R- 45 và dòng mẹ T-103S trong ruộng sản xuất giống

4/ Nghiên cứu số dảnh cấy cơ bản/ khóm của dòng mẹ T-103S và dòng

bố R-45 trong ruộng sản xuất giống

5/ Xây dựng quy trình sản xuất hạt lai F1 để đạt năng suất và đảm bảo

độ thuần cao của tổ hợp Việt Lai 45 mới tạo ra

6/ So sánh đánh giá năng suất con lai F1 mới Việt Lai 45 với 4 giống lúa lai khác và lấy giống HC-1 làm đối chứng

3.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Vật liệu nghiên cứu

Dòng mẹ T-103S và dòng bố R- 45 do Viện nghiên cứu lúa - Trường đại học Nông Nghiệp I - Hà Nội duy trì và chọn ra Chất kích thích GA3 loại 80%, nhập của Trung Quốc