Đánh giá tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai ba dòng có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ cho sản xuất nông nghiệp tại tỉnh hà nam

luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

TRẦN THỊ NGỌC LINH

ðÁNH GIÁ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ TỔ HỢP LÚA LAI

BA DÒNG CÓ NĂNG SUẤT CAO, CHẤT LƯỢNG TỐT PHỤC VỤ

CHO SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TẠI TỈNH HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Hoàng Tuyết Minh

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ðOAN

- Tác giả xin cam ñoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bầy trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

- Tác giả xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, Ngày 15 tháng 12 năm 2010

Tác giả Trần Thị Ngọc Linh

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến GS.TS Hoàng Tuyết Minh, người ñã tận tình hướng dẫn, ñịnh hướng và giúp ñỡ tôi về chuyên môn trong suốt thời gian thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng - Khoa Nông học trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

ñã tạo ñiều kiện hướng dẫn giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu ñể tôi thực hiện tốt ñề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh ñạo và tập thể cán bộ, ñặc biệt là tập thể cán bộ Phòng Kĩ thuật Công ty Giống cây trồng và DVNN Hà Nam, HTX Thanh Tâm – Thanh Liêm – Hà Nam ñã tạo ñiều kiện thuận lợi trong quá trình công tác và học tập cũng như cơ sở nghiên cứu ñể tôi thực hiện tốt

ñề tài này

Qua ñây tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia ñình người thân, anh em, bạn bè những người luôn ủng hộ, ñộng viên tạo ñiều kiện cho tôi trong quá trình học tập, công tác và thực hiện luận văn

Luận văn này khó tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận ñược những ý kiến ñóng góp của các thầy cô, ñồng nghiệp và bạn ñọc Xin trân trọng cảm ơn

Hà Nội, Ngày 15 tháng 12 năm 2010

Tác giả luận văn

Trần Thị Ngọc Linh

1.2.3 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3

2.2.1 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ba dòng trên thế giới 6 2.2.2 Tình hình sản xuất lúa lai ba dòng tại Việt Nam 9 2.2.3 Tình hình sản xuất lúa lai tại tỉnh Hà Nam giai ñoạn 2002- 200913

2.3.3 Sự biểu hiện ưu thế lai về các ñặc tính nông học ở lúa lai F1 17

2.4 Kỹ thuật gieo cấy lúa lai thương phẩm F1 22

2.4.1 Sơ ñồ tổng quát của hệ thống lúa lai hệ “ba dòng” 22 2.4.2 Kỹ thuật thuật thâm canh mạ lúa lai 23 2.4.3 Kỹ thuật thâm canh lúa lai 25

2.5 Những kết quả nghiên cứu về mật ñộ và dảnh cấy 25

2.5.1 Những kết quả nghiên cứu mật ñộ cấy 26 2.5.2 Những kết quả nghiên cứu về số dảnh cấy/khóm 31

2.6.1.Phân loại chất lượng gạo 34 2.6.2.Các yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng lúa gạo 35

3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

3.1.1 ðối tượng nghiên cứu 39 3.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu 39 3.1.3 Thời gian thí nghiệm: Từ tháng 1/2010 ñến 12/2010 39

3.3.1- Thắ nghiệm 1: "So sánh 7 tổ hợp lai ba dòng mới nhập nội trong

vụ Xuân muộn 2010 tại Hà Nam" 40 3.3.2- Thắ nghiệm 2: "Tiếp tục so sánh 7 tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Mùa 2010 tại Hà Nam" 43 3.3.3- Thắ nghiệm 3: Tìm hiểu ảnh hưởng của số dảnh cấy/khóm ựối với các giống lúa lai có triển vọng trong vụ Xuân muộn 2010 trên ựất Thanh

3.3.4- Thắ nghiệm 4: Trình diễn tổ hợp triển vọng tại Hà Nam 44

4.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Hà Nam có liên quan ựến

4.1.1 điều kiện thời tiết, khắ hậu 46 4.1.2 điều kiện ựất ựai trồng lúa của Hà Nam 48 4.1.3 đánh giá hiện trạng sản xuất lúa của Hà Nam 50

4.2 Kết quả ựánh giá các giống lúa lai vụ Xuân 2010 52

4.2.1 động thái ra lá của các tổ hợp lai 52 4.2.2 động thái ựẻ nhánh của các tổ hợp lai 54 4.2.3 động thái tăng trưởng chiều cao và ựặc ựiểm lá ựòng của các tổ

4.3 Kết quả ựánh giá các giống lúa lai vụ Mùa 2010 67

4.3.1 Một số ựặc ựiểm nông sinh học 67 4.3.2 Một số ựặc ựiểm hình thái của các tổ hợp lai 69 4.3.3 Mức ựộ nhiễm sâu bệnh và chống chịu đKNC của các tổ hợp lai

4.4.2 ðộng thái ñẻ nhánh 82 4.4.3.Ảnh hưởng của số dảnh cấy ñến ñộng thái tăng trưởng chiều cao

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ƯTL: Ưu thế lai NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu CCCC: Chiều cao cây cuối cùng TGST: Thời gian sinh trưởng TSC: Tuần sau cấy

NHH: Nhánh hữu hiệu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Năng suất, diện tích, sản lượng lúa lai Việt Nam từ 2002 – 2009 11 Bảng 2.2 Diện tích lúa lai thương phẩm năm 2008-2009 12 Bảng 2.3 Kết quả sản xuất lúa lai một số tỉnh năm 2009 12 Bảng 4.1 Diễn biến một số yếu tố khí hậu chính qua các tháng trong năm

Bảng 4.2 Hiện trạng sử dụng ñất ñai của tỉnh Hà Nam ñến năm 2009 48 Bảng 4.3 Tính chất ñất trồng lúa tại một số ñiểm của tỉnh Hà Nam 49 Bảng 4.4 Phân bố ñất trồng lúa của tỉnh Hà Nam 50

Bảng 4.5 Cơ cấu diện tích gieo cấy lúa lai tại Hà Nam từ 2002 – 2009 51 Bảng 4.6 Năng suất lúa lai trung bình của tỉnh Hà Nam thời kỳ 2002– 2009 52 Bảng 4.7 ðộng thái ra lá của các tổ hợp lai vụ Xuân 2010 53 Bảng 4.8 ðộng thái ñẻ nhánh của các tổ hợp lai 55 Bảng 4.9a ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai 56 Bảng 4.9b Một số tính trạng nông học của các tổ hợp lai 57 Bảng 4.10 Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai trong vụ

Bảng 4.16 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh và chống chịu ðKNC của các tổ hợp lai vụ

Bảng 4.26 Ảnh hưởng của số dảnh cấy ñến hiệu quả kinh tế của 3 tổ hợp lai

Bảng 4.27 Kết quả thí nghiệm trình diễn sản xuất (vụ Mùa 2010) 89

DANH MỤC HÌNH, ðỒ THỊ

Hình 3.1 Sơ ñồ bố trí ô thí nghiệm 40

Hình 4.1 Một số yếu tố khí hậu ñặc trưng tại trạm Phủ Lý từ năm 2005– 2009 47

Hình 4.2 ðộng thái ra lá của các tổ hợp lai 54

Hình 4.3 ðộng thái ñẻ nhánh của các tổ hợp lai 55

Biểu ñồ 4.1 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Xuân 2010 59

Biểu ñồ 4.2 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai vụ Xuân 2010 66

Biểu ñồ 4.3 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai vụ Mùa 2010 74

Biểu ñồ 4.4 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Mùa 2010 75

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Lúa là cây lương thực chính và là ngành sản xuất truyền thống trong nông nghiệp Việt Nam Mục tiêu sản xuất lúa ñến năm 2010 của Việt Nam là duy trì diện tích trồng lúa nước ở mức 3,96 triệu ha, trong ñó sản lượng lúa phải ñạt trên 40 triệu tấn, tăng 5,5 triệu tấn so với năm 2003 vẫn ñảm bảo an ninh lương thực quốc gia, ñồng thời tham gia xuất khẩu gạo ra thị trường thế giới [35] ðể tăng sản lượng lúa, khả năng mở rộng diện tích ở nước ta hiện tại và trong tương lai là rất hạn chế, do ñó chúng ta chủ yếu vẫn phải dựa vào tăng năng suất lúa Trong hệ thống các biện pháp kĩ thuật nhằm tăng năng suất cây trồng nói chung, cây lúa nói riêng thì giống ñược coi là biện pháp quan trọng và có hiệu quả nhất hiện nay

Lúa lai “ba dòng” do hệ bất dục ñực di truyền tế bào chất quyết ñịnh nên tính bất dục của dòng mẹ ít chịu sự chi phối của môi trường ðặc ñiểm này giúp cho ñộ thuần của hạt lai “ba dòng” cao, khai thác triệt ñể hiệu ứng ưu thế lai của tổ hợp như: Năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh khá, khả năng thích ứng tốt và thời gian sinh trưởng ngắn rất thuận lợi cho việc bố trí thời vụ gieo trồng, tăng vòng quay của ñất

Trong những năm vừa qua, lúa lai ñã khẳng ñịnh ñược vai trò quan trọng trong cơ cấu các giống lúa ở các tỉnh phía Bắc nói chung và Hà Nam nói riêng Gần ñây một số giống lai ñã ñược mở rộng vào sản xuất tại một số tỉnh phía Nam như giống BTE1 Là một tỉnh ñồng bằng chiêm trũng với diện tích gieo cấy lúa vào khoảng 68.000 ha/năm, trong ñó diện tích lúa lai vào khoảng 29.000 ha chiếm khoảng 42,64 % tổng diện tích cấy lúa toàn tỉnh Năng suất trung bình 60 – 65 tạ/ha, cao hơn lúa thuần từ 15 – 20%, lúa lai ñã góp phần

nâng cao năng suất và sản lượng lúa trên ựịa bàn tỉnh Hiện nay cơ cấu giống lúa lai của tỉnh chủ yếu là các tổ hợp lúa lai Ộba dòngỢ như: Nhị ưu 838, Nhị

ưu 64, Bắc ưu 903, Bắc ưu 253 Ầ Tuy nhiên, các tổ hợp này qua một số vụ gieo trồng dưới tác ựộng của các yếu tố môi trường ựã làm cho các tổ hợp này

có những dấu hiệu thoái hoá dẫn ựến hiệu quả kinh tế không cao Muốn mở rộng diện tắch lúa lai thì cần phải lựa chọn ựược những tổ hợp lúa lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với ựiều kiện khắ hậu, ựất ựai và trình

ựộ thâm canh của người dân ựịa phương Xuất phát từ mực ựắch ựó chúng tôi

ựã tiến hành thực hiện ựề tài Ộđánh giá tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai ba

dòng có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ cho sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Hà NamỢ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

1.2.1 Mục ựắch của ựề tài

- đánh giá và tuyển chọn ựược một số tổ hợp lúa lai ba dòng có năng suất cao, chất lượng tốt thắch ứng với ựiều kiện khắ hậu ựất ựai tại Hà Nam ựể ựưa vào sản xuất góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng có hiệu quả

- Xác ựịnh số dảnh cấy phù hợp cho một số tổ hợp lúa lai có triển vọng

tại tỉnh Hà Nam

1.2.2 Yêu cầu của ựề tài

- Tiến hành thắ nghiệm so sánh 7 tổ hợp lai 3 dòng mới nhập nội trong

vụ Xuân muộn và vụ Mùa 2010 nhằm tìm ra một vài tổ hợp có thời gian sinh trưởng phù hợp, năng suất cao, chất lượng tốt, ựược nông dân chấp nhận trong sản xuất

- Tìm hiểu ảnh hưởng của số dảnh cấy ựến 3 tổ hợp có triển vọng rút ra

từ thắ nghiệm so sánh giống trong vụ Xuân muộn 2010 ựể xác ựịnh số dảnh cấy hợp lý khi ựưa các tổ hợp này vào sản xuất tại Hà Nam

1.2.3 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài

- Bổ sung thêm một vài giống lúa lai ba dòng mới có năng suất, chất lượng cao vào cơ cấu mùa vụ của tỉnh

- Xác ñịnh ñược số dảnh cấy phù hợp, góp phần vào việc hoàn thiện quy trình kĩ thuật thâm canh lúa cho các giống lúa lai mới ñược ñưa vào sản xuất trong tỉnh

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học của ñề tài

Ở thực vật bậc cao kiểu hình là kết quả tác ñộng qua lại giữa kiểu gen

và môi trường Các giống mang ñi thử nghiệm trên tổng thể là một quần thể với một kiểu gen xác ñịnh ðối với các dòng thuần thì các cá thể trong quần thể có cùng một kiểu gen, ñiều này ñược Jonhansen chứng minh trong công trình nghiên cứu nổi tiếng của ông về dòng thuần

Kiểu hình của một dòng thuần khi ñem thử nghiệm những môi trường khác nhau có biểu hiện khác nhau là do yếu tố môi trường quyết ñịnh (Mather anh Jinks, 1971) [69]

Tương tác kiểu gen môi trường biểu thị một thành phần của kiểu hình

có thể sai lệch giá trị ước lượng của các thành phần khác Tương tác kiểu gen – môi trường tồn tại khi hai hay nhiều kiểu gen phản ứng khác nhau với sự thay ñổi của môi trường (năm, vụ gieo trồng, ñịa ñiểm …) Một giống có năng suất cao hơn giống kia trong môi trường này nhưng lại thấp hơn trong môi trường khác Như vây tương tác kiểu gen – môi trường làm thay ñổi thứ bậc các kiểu gen hay các giống ñược ñánh giá trong ñiều kiện khác nhau gây khó khăn cho nhà chọn giống trong việc xác ñịnh tính ưu việt của các giống ñược ñánh giá Vì vậy ñánh giá mức ñộ tương quan rất quan trọng ñể xác ñịnh chiến lược chọn giống tối ưu và ñưa ra những giống có khả năng thích nghi với môi trường gieo trồng ñã dự ñịnh một cách thoả ñáng (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [20]

Tác ñộng qua lại kiểu gen môi trường – môi trường là tương tác hết sức phức tạp, kết quả là kiểu gen có kiểu hình phù hợp sẽ tồn tại và phát triển

ở môi trường ñó, sau một thời gian rất dài các kiểu gen này lập nên một kiểu hình ñặc thù gọi là kiểu hình sinh thái hoặc gắn với một kiểu hình ở một ñịa

phương gọi là kiểu hình sinh thái ựịa lý

Một giống thuần bất kì ựem thử nghiệm ở những môi trường khác nhau sẽ thu ựược các kết quả khác nhau do kết quả phản ứng của kiểu gen - môi trường Ở các tắnh trạng số lượng thì việc ựánh giá các tắnh trạng có ý nghĩa ựối với chọn giống càng phức tạp, chắnh vì vậy các nhà khoa học ựã ựi sâu nghiên cứu, tìm hiểu ựánh giá xây dựng mô hình nhằm xác ựịnh mối quan hệ kiểu gen Ờ môi trường Thực chất của vấn ựề là ựi tìm cơ sở cho thử nghiệm giống Các kết quả của việc khảo nghiệm giống sẽ phục vụ trực tiếp cho sản xuất nông nghiệp ở môi trường thử nghiệm

để xác ựịnh mức ựộ tương tác kiểu gen Ờ môi trường các kiểu gen (giống, dòng, gia ựình ) ựược ựánh giá trong các môi trường khác nhau Môi trường bao gồm các yếu tố ảnh hưởng hay liên quan tới sinh trưởng và phát triển của cây Allard và Bradshn (1964) phân loại các yếu tố môi trường thành các yếu tố có thể dự ựoán và những yếu tố không thể dự ựoán Các yếu tố có thể dự ựoán xảy ra một cách có hệ thống và con người có thể kiểm soát ựược như: loại ựất, thời vụ gieo trồng, mật ựộ và lượng phân bón Ngược lại các yếu tố không thể dự ựoán biến ựộng không ổn ựịnh như lượng mưa, nhiệt ựộ,

ẩm ựộ, ánh sáng (Trắch theo Nguyễn Văn Hiển, 2000) [20]

Khi có tương tác kiểu gen Ờ môi trường (GE) thì giá trị kiểu hình bằng tổng của 3 thành phần (Nguyễn Văn Hiển,2000) [20]

P= G + E + GE

P: Kiểu hình

G: Kiểu gen

E: Môi trường

GE: Tương tác giữa kiểu gen và môi trường

Việc ựánh giá bản chất các tắnh trạng số lượng trong công tác chọn giống càng phức tạp hơn đó là lắ do rất nhiều nhà nghiên cứu sinh học -

nông học ựể tâm tìm hiểu, ựánh giá, thiết lập qui luật về mối quan hệ tương tác giữa kiểu gen và môi trường Bản chất của các nghiên cứu ứng dụng này chắnh là cơ sở của việc thử nghiệm, khảo nghiệm các giống cây trồng ở vùng sinh thái ựặc thù Kết quả của công tác khảo nghiệm giống ở các ựiểm trong một mạng lưới nhất ựịnh ở cùng một thời vụ gieo trồng hoặc các mùa vụ khác nhau sẽ ựược lựa chọn phục vụ trực tiếp cho sản xuất nông nghiệp ở vùng sinh thái thử nghiệm hay cho nhiều vùng sinh thái khác nhau

đối với các giống lúa, mỗi một giống, mỗi một tổ hợp ựều có sự thắch ứng và tương tác với ựiều kiện môi trường nhất ựịnh Vì vậy mỗi nơi, mỗi vùng ựều có sự thắch hợp của các giống khác nhau Xuất phát từ ựó ựể tuyển chọn những giống lúa tốt phù hợp với ựiều kiện sinh thái ở từng vùng là rất cần thiết

2.2 Tình hình sản xuất lúa lai ba dòng trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ba dòng trên thế giới

Lúa lai là một tiến bộ kỹ thuật về di truyền học của thế kỷ XX ựã và ựang ứng dụng trên thế giới Ưu thế lai (ƯTL - Heterosis) là thuật ngữ ựể chỉ

sự vượt trội của con lai F1 so với bố mẹ của chúng về các ựặc tắnh hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thắch nghi, năng suất, chất lượng hạt và các ựặc tắnh năng suất khác

đã có nhiều công trình nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, về sự tắch luỹ chất khô (Phạm Văn Cường và cs, 2003 và 2004) [58],[59]

Lúa là cây thụ phấn ựiển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất thấp nên ứng dụng ƯTL ở lúa gặp rất nhiều khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai đề xuất ựầu tiên về sản xuất hạt lai thương phẩm là của các nhà khoa học Ấn

độ (KaDam - 1937, Richacria 1962Ầ) Sau ựó là các nhà chọn giống người Mỹ, Nhật Bản và Viện nghiên cứu lúa quốc tế Tuy nhiên các ựề

xuất trên chưa trở thành hiện thực vì họ chưa tìm ra ñược phương pháp sản xuất hạt lai phù hợp

Trung Quốc là nước nghiên cứu về ƯTL chậm hơn nhiều nước nhưng lại là nước ñầu tiên trên thế giới sử dụng thành công ƯTL vào sản xuất Năm

1964 Yuan Long Ping cùng với một số thành viên nghiên cứu của ông ñã phát hiện ñược dạng lúa dại bất dục ñực di truyền tế bào chất ở ñảo Hải Nam và ñây chính là công cụ di truyền quan trọng ñể nghiên cứu và phát triển lúa dại Năm 1973, lô hạt giống lúa lai F1 ñược sản xuất ra ñầu tiên với sự tham gia của ba dòng bố mẹ là: Dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất (Cytoplastmic Male Sterile - CMS), dòng duy trì bất dục (Maintainer) và dòng phục hồi (Restorer) vào năm 1974 và ñược giới thiệu cho sản xuất tổ hợp lúa lai cho ƯTL cao, ñồng thời quy trình sản xuất hạt lai ba dòng cũng ñược ñưa vào năm 1975 (Yuan và Virmani, 1988) Năm 1976 diện tích lúa lai thương phẩm

ở Trung Quốc 133.000 ha và tăng lên rất nhanh

Năm 2002 diện tích gieo cấy lúa lai ở Trung Quốc ñã ñạt trên 18,5 triệu ha ðến năm 2004 diện tích ñã tăng lên 29,42 triệu ha, năng suất trung bình ñạt 63,47 tạ/ha và sản lượng ñạt 187 triệu 730 ngàn tấn Kỹ thuật sản xuất hạt lai thương phẩm ở Trung Quốc ñã phát triển ñến mức ñộ cao Năng suất hạt lai F1 tăng mạnh từ 0,1 ñến 2,5 tấn/ha Có rất nhiều dòng có khả năng nhận phấn tốt ñược tạo ra từ Zhi A, II32A, You – II A [2] Các dòng phục hồi mới ñược phát triển như: IR 26, IR24, IR 661,IR 30, IR 36, IR 2061, Gui 360 …(Yuan L.P và cộng sự, 2003) [91] Kể từ khi tổ hợp ñầu tiên là Nan You 2 ñược tạo

ra từ năm 1974, ñến năm 2002 ñã có hơn 100 tổ hợp ñược sản xuất trên diện tích lớn (Trần Duy Quý, 2002) [33]

Sau gần 40 năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc ñã tạo ra ñược hơn 600 dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất (A) và các dòng duy trì (B) tương ứng, hơn 200 dòng phục hồi ñược chọn lọc ñể tạo ra các tổ hợp lai

có năng suất cao, chất lượng tốt và ñưa vào sản xuất ñại trà tại nhiều vùng sinh thái khác nhau, trong ñó có nhiều tổ hợp lai nổi bật thuộc hệ Bác ưu, Kim ưu, Sán ưu, Thanh ưu, Quảng ưu…(Ngô Thế Dân, 2002) [41]

Sau thành công của Trung Quốc, lúa lai nói chung và lúa lai ba dòng nói riêng ñã nhanh chóng ñược nghiên cứu và phát triển rộng rãi ở các nước trên thế giới: Nhật Bản, Ấn ðộ, Philipines, Myanma, …

Tại Nhật Bản, năm 1969 lúa lai ñã ñược Shinjo ñề xuất lần ñầu tiên Năm 1975 ông ñã phát triển các dòng CMS dạng BT và các dòng phục hồi tương ứng có nguồn gốc từ giống Chinsural Boro II trong chọn tạo lúa lai ba dòng thuộc loài phụ Japonica Các nhà khoa học Nhật Bản cho rằng dòng bất dục ñực này tốt hơn các dòng bất dục dạng hoang dại và ñược sử dụng rộng rãi trong sản xuất lúa lai ba dòng thuộc loài phụ Indica Takita và Yamaguchi

ñã tìm ra các giống chịu lạnh nên làm tăng ñáng kể năng suất hạt giống do các hạt giống này có thể tung phấn nhiều hơn giống mẫn cảm với nhiệt ñộ thấp trước ñây

Ấn ðộ, năm 1970- 1980 ñã nghiên cứu về lúa lai và ñược tiến hành ở các trường ñại học, các viện nghiên cứu ðến năm 1989, chương trình nghiên cứu lúa lai mới ñược phát triển Năm 1990 - 1997, Ấn ðộ ñã công nhận 16 giống lúa quốc gia và ñưa vào sản xuất ñại trà như các giống APHR1, MGR-

1 và KRH-1 Trong các thí nghiệm ñồng ruộng các tổ hợp lai này cho năng suất cao hơn các giống lúa thuần từ 16- 40% (Võ Thị Nhung, 2002) [28] Kĩ thuật sản xuất hạt giống lúa lai F1 ở Ấn ðộ ñã ñược hoàn thiện, trong những năm gần ñây, năng suất hạt lai F1 ñã ñạt từ 1,5- 2 tấn/ha trên diện tích lớn (Sidiqq và Govinza, 1996) [76]

Malaysia, năm 1984 ñã bắt ñầu nghiên cứu lúa lai và ñã thu ñược năng suất cao hơn giống truyền thống như IR5852025A/IR54791-19-2-3R ñạt năng suất 4,86 tạ/ha so với giống lúa MR84 là cao hơn 58,6%;

IR62829A/IR46R có năng suất cao hơn MR84 26,1%, ựã chọn tạo ựược một

số dòng CMS ựịa phương như MH805A, MH1813A, MH1821A đến năm

1999, Malaysia ựã xác ựịnh ựược 131 dòng phục hồi ựể sản xuất hạt lai Những khó khăn chắnh trong việc nghiên cứu lúa lai ở Malaysia là ựộ bất dục hạt phấn không ổn ựịnh, thiếu nguồn CMS, khả năng lai xa thấp và yêu cầu

lượng hạt giống còn cao ựể ựáp ứng cho kỹ thuật gieo thẳng [3]

Indonesia, theo Suprihetno B và cs (1994) [78] nghiên cứu và phát triển lúa lai ựược bắt ựầu từ năm 1983 và ựánh giá sử dụng nhiều dòng CMS vào chương trình chọn tạo lúa lai Cũng theo Suprihetno B và cs (1997) ở vụ Xuân năm 1994, ba tổ hợp lai 3 dòng là IR5988025A/BR827, IR58025A/IR53942 và IR5802A/IR54852 ựã ựược thử nghiệm ở Kunigon ựã cho năng suất trên 7 tấn/ha, cao hơn IR64 từ 20- 40%

Năm 1979, IRRI ựã tiến hành nghiên cứu lúa lai một cách hệ thống, từ năm 1980- 1985 ựã có 17 quốc gia nghiên cứu và sản xuất lúa lai Diện tắch gieo trồng lúa lai ựạt tới 10% tổng diện tắch lúa toàn thế giới chiếm khoảng 20% tổng sản lượng [29]

Trong các nước sản xuất lúa gạo đông Nam Á thì Trung Quốc là nước

có sản lượng lúa gạo lớn nhất thế giới Năm 2000, sản lượng thóc của Trung Quốc ựạt 160 triệu tấn Ấn độ là nước có sản lượng lúa ựứng thứ 2 trên thế giới, năm 2000 ựạt tới 135 triệu tấn thóc Các nước còn lại có sản lượng lúa khá cao là Inựônêsia, Bangladesh, Việt Nam và Thái LanẦ

2.2.2 Tình hình sản xuất lúa lai ba dòng tại Việt Nam

Vào năm 1983, Việt Nam bắt ựầu nghiên cứu lúa lai tại Hậu Giang và

Hà Nội (Nguyễn Bá Thông, 2001) [42], nguồn vật liệu sử dụng trong việc nghiên cứu ựược nhập chủ yếu từ Viện lúa quốc tế (IRRI), xong ựây chỉ là những nghiên cứu mới ở giai ựoạn ựầu tìm hiểu về lúa lai đến năm 1990, Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn ựã cho phép một số tổ hợp lai ựược

trồng thử vào vụ Xuân ở ðồng bằng Bắc Bộ và kết quả cho thấy các tổ hợp lúa lai cho năng suất cao hơn hẳn lúa thuần Nếu so với lúa thuần như giống CR203 thì cao hơn từ 200- 1.500 kg/ha/vụ (Nguyễn Thị Trâm, 2002) [46]

Với năng suất lúa trên, chương trình nghiên cứu lúa lai ñược sự quan tâm nghiên cứu như Viện Bảo vệ Thực vật, Viện Cây lương thực - Thực phẩm, Trường ðại học Nông nghiệp I - Hà Nội, Viện Nông hoá - Thổ nhưỡng

và Trung tâm Khảo nghiệm giống Quốc gia Kết quả nghiên cứu ñã ñưa ra nhiều tổ hợp lúa lai 3 dòng có triển vọng và ñã ñược ñưa vào sản xuất thử như

là HR1, H1, H2, UTL2, HYT51, HYT53, HYT54 và HYT55 (Nguyễn Trí Hoàn, 2002) [25] Việc xây dựng công nghệ chọn dòng thuần, nhân dòng và sản xuất hạt lai F1 ñã thành công [4] Qua kết quả nghiên cứu lúa lai, diện tích trồng lúa lai tăng lên rất nhanh Kết quả này cùng công tác nhập nội hàng loạt những giống lúa lai của Trung Quốc vào Việt Nam như: Nhị ưu 838, Nhị ưu

63, Bác ưu 903, Kim quế ưu 99, ñã làm cho diện tích và sản lượng lúa lai của Việt Nam tăng lên nhanh chóng Vụ mùa năm 1991, cả nước trồng khoảng 100 ha thí ñiểm và cho kết quả rất khả quan, ñến năm 1992 ñã tăng lên tới 11.000 ha và ñã ñạt ñược năng suất trung bình là 62,15 tạ/ha Năm

2002 diện tích lúa lai tăng lên gần 500.000 ha và năng suất bình quân ñạt 63 tạ/ha Trong 10 năm qua, năng suất lúa lai ñạt 55- 65 tạ/ha và tương ñối ổn ñịnh Ở các ñịa phương, năng suất lúa lai ñều cao hơn lúa thuần phổ biến từ 20- 30% và nhiều nơi cao hơn 50- 60% [43]

Trong những năm gần ñây, ở một số tỉnh phía bắc diện tích lúa lai tăng lên rất nhanh ở các tỉnh như: Nam ðịnh, Thanh Hoá, Nghệ An, Ninh Bình,

Hà Nam và Phú Thọ Ngoài ra, diện tích gieo trồng lúa lai còn ñược mở rộng

ra các tỉnh ở miền Trung và Tây Nguyên như: Quảng Nam, ðắk Lắk Diện tích lúa lai ngày càng ñược mở rộng trong cả vụ xuân và vụ mùa, ñến nay lúa lai ñã phát triển trên 39 tỉnh thành trong cả nước Riêng các tỉnh phía Nam

lúa lai ít ñược sử dụng do tập quán gieo thẳng, yêu cầu lượng giống lúa lai nhiều nên không phù hợp với ñiều kiện của người dân do giá thành hạt giống lúa lai cao hơn nhiều so với lúa thuần [10]

Ở một số vùng có trình ñộ thâm canh cao, năng suất lúa lai ñã ñạt ñược 13- 14 tấn/ha/vụ [43] Vì vậy tổ chức FAO coi Việt Nam là nước áp dụng thành công công nghệ sản xuất hạt lai vào sản xuất ñại trà Việt Nam ñã trở thành nước thứ 2 ñứng sau Trung Quốc sản xuất thành công lúa lai trên diện tích rộng (Trần Duy Quý, 2002) [34]

Năm 2009 diện tích lúa lai vào khoảng 709.816 ha, năng suất ñạt 6,40 tạ/ha ðộng lực thúc ñẩy phát triển lúa lai với tốc ñộ nhanh là do sự kết hợp của ba yếu tố: Tiềm năng ƯTL cao về năng suất, sự quan tâm của lãnh ñạo và chính sách hợp lý của nhà nước

Bảng 2.1 Năng suất, diện tích, sản lượng lúa lai Việt Nam từ 2002 – 2009

Năm Diện tích (ha) Năng suất

Bảng 2.2 Diện tích lúa lai thương phẩm năm 2008-2009

(Nguồn Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp 2009)

Bảng 2.3 Kết quả sản xuất lúa lai một số tỉnh năm 2009

thương phẩm (ha) Tỷ lệ (%)

Diện tích hạt F1 (ha)

(Nguồn Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp 2009)

Hướng tới ngành sản xuất lúa gạo của Việt Nam sẽ phát triển thành ngành sản xuất hàng hoá lớn, năng suất cao, chất lượng tốt, hiệu quả kinh tế cao và có tiềm năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế Tại hội nghị tổng kết

10 năm nghiên cứu và phát triển lúa lai các nhà khoa học và quản lý ñều ñánh giá phát triển lúa lai là ñịnh hướng ñúng, không chỉ một trong những biện pháp ñể nâng cao năng suất và sản lượng lúa nhằm bảo ñảm an ninh lương thực trong nước và xuất khẩu mà còn góp phần tích cực chuyển ñổi cơ cấu mùa vụ, chuyển dịch cơ cấu cây trồng Thông qua các chương trình lúa lai, Việt Nam ñã ñào tạo ñược ñội ngũ cán bộ kĩ thuật nghiên cứu, cán bộ thực hành và nông dân làm lúa lai nhất là trong lĩnh vực sản xuất hạt lai F1

2.2.3 Tình hình sản xuất lúa lai tại tỉnh Hà Nam giai ñoạn 2002- 2009

Hà Nam có diện tích ñất tự nhiên 84.953 ha, trong ñó diện tích ñất sử dụng vào sản xuất nông nghiệp là 47.321 ha bằng 55,7% diện tích ñất tự nhiên, ñất thích hợp cho trồng lúa năng suất cao có diện tích trên 36.500 ha

Hà Nam là một trong những tỉnh ñi ñầu trong phong trào sản xuất lúa lai và ñưa lúa lai thương phẩm vào sản xuất với quy mô lớn Năm 2002 diện tích gieo cấy lúa lai ở vụ Xuân chỉ có 13.825 ha, năng suất ñạt 60 tạ/ha, ñến vụ Mùa diện tích ñược mở rộng 15.554 ha nhưng năng suất giảm so với vụ xuân chỉ còn 58 tạ/ha Vụ Xuân 2007 diện tích lúa lai trọng tỉnh tăng lớn 17.509 ha nhưng vụ Mùa giảm mạnh chỉ còn 4.779 ha Năm 2008 diện tích lúa lai ñạt 21.991 ha trong ñó vụ Xuân là 14.191 ha, vụ Mùa là 7.800 ha Diện tích lúa lai vụ Xuân 2009 tăng mạnh lên ñến 19.116 ha chiếm 55,8 % diện tích lúa toàn tỉnh, nhưng vụ Mùa giảm mạnh còn 6.557 ha (chỉ chiếm 20 % diện tích) Năng suất lúa ít có sự biến ñộng lớn, năng suất bình quân qua các năm ñạt 62 – 63 tạ/ha Diện tích vụ Mùa giảm mạnh qua các năm là do giá thành của giống lúa lai rất ñắt Mặt khác, trong vụ Mùa thời tiết bất thuận, có nhiều mưa bão nên thường xuất hiện nhiều sâu bệnh ñặc biệt là bệnh bạc lá, ñạo ôn nên năng suất giảm mạnh

2.3 Sự biểu hiện ƯTL ở lúa

2.3.1 Khái niệm

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

2.3.2 Cơ sở di truyền

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

Nhiều tác giả coi ƯTL ñựơc tạo ra do hoạt ñộng của các hiệu ứng khác nhau [43], [46], [57]

(a) Tương tác giữa các alen trong nhân:

* Hiệu ứng trội:

Các tính trạng có lợi sinh trưởng do gen trội kiểm soát, còn các tính trạng không có lợi do gen lặn qui ñịnh, ở con lai F1 các gen trội có lợi ở một trong hai bố mẹ lấn át toàn bộ các gen lặn có hại ở bố mẹ kia, và toàn bộ số gen trội có lợi tập trung ở con lai F1 nhiều hơn so với bố hoặc mẹ, do vậy tác dụng lấn át của tính trội và sự tích luỹ các gen trội dẫn tới biểu hiện của ƯTL [20] Con lai F1 có ñộ ñồng ñều về kiểu hình, do các cá thể ñều có kiểu gen giống nhau

* Hiệu ứng siêu trội

Ở con lai F1 có hiệu quả tác ñộng của tương tác giữa các alen trên cùng một locus Người ta giả thiết rằng, ở trạng thái dị hợp tử thì hai alen trội – lặn hoàn thành một số chức năng khác nhau và bổ sung cho nhau

(Sơ ñồ): aa < Aa > AA hay a1a1< a1a2> a2a2

Kết quả về nghiên cứu ñột biến thực nghiệm ở nhiều loài cây tự thụ

phấn ñã chứng minh cho sự ñúng ñắn của thuyết này Vì vậy khi có hiện tượng ña alen thì tính siêu trội chỉ xuất hiện ở những cặp alen rất khác nhau

Tuy nhiên một locus không phải chỉ có 2 tính trạng trội và lặn mà có thể còn các trạng thái trung gian và khác nhau về cấu trúc, chức năng sinh lý

Ví dụ: Một dòng có kiểu gen là c1c1 và dòng khác có kiểu gen là c2c2 Khi lai giữa 2 dòng này vớí nhau sẽ có kiểu gen dị hợp tử c1c2, trong trường hợp này giữa c1 và c2 không có quan hệ trội lặn mà chúng có quan hệ bổ sung lẫn nhau thể hiện hiệu ứng siêu trội và vượt qua hiệu ứng của tính trội Lai kép và ƯTL của lai kép là một minh chứng ñúng ñắn của giả thuyết siêu trội ñược Shull và East nêu ra trong những năm ñầu thế kỉ XX Thành phần của lai kép gồm 4 dòng tự phối khác nhau, khi ta gieo trồng con lai kép thì sức sống của con lai kép cao hơn bố mẹ chúng, ví dụ: Khi lai giữa hai lai ñơn (A1xA2) x (A3xA4) và thu ñược 4 kiểu gen A1A3,A2 A4, A2 A3, A2 A4, mỗi kiểu gen này

là một dạng dị hợp tử như các con lai ban ñầu Jinks, 1983 ñã công bố bằng chứng ñích thực của siêu trội ñối với các tính trạng số lượng thì không ñược tìm thấy, dù rằng có thể thấy hiện tượng siêu trội là do hiệu ứng không alen

và liên kết không cân bằng là hiện tượng phổ biến tạo nên ƯTL Vì ƯTL chủ yếu là biểu hiện sự quyết ñịnh của gen ñến các mức ñộ và cường ñộ của các quá trình sinh lý Những giải thích về ƯTL chỉ ñược chấp nhận nếu dự trên cơ

sở di truyền số lượng Tuy nhiên, ở cây tự thụ phấn các con lai giữa các dòng, giống khác nhau về mặt di truyền không phải luôn luôn cho ƯTL cao hơn bố

mẹ ñồng hợp tử Vì vậy ñối với những cây tự thụ phấn như lúa, lúa mì… nếu chỉ dựa vào tính dị hợp tử thì khó có thể phân biệt ñược ảnh hưởng của siêu trội với hiệu quả tương tác giữa các gen không alen Glilais, 1988 cho rằng: ƯTL là kết quả tác ñộng giữa kiểu gen và môi trường, ông còn công bố thêm

ở thực vật tự giao hay dị giao khó có thể tách bạch vai trò của siêu trội ñã ảnh hưởng ñến sản lượng của giống lai, một cách giải thích ñơn giản chỉ trên cơ

sở của dị hợp tử về các gen nhân thì không ñủ tin cậy (Srivastava) (Trích Nguyễn Công Tạn và cs) [41]

* Thuyết cân bằng di truyền:

Theo thuyết này thì cơ chế tự ñiều hoà phát dục của các tính trạng, mức

ñộ biểu hiện của mỗi tính trạng ñược xác ñịnh bằng ảnh hưởng của nhiều yếu

tố di truyền khác nhau về mặt ñặc trưng tác dụng, trong chúng có một số gây tác dụng tăng cường tính trạng, một số khác có tác dụng ngược lại Sự biểu hiện của mỗi tính trạng là kết quả của sự cân bằng tác dụng giữa các xu hướng ñối lập ñược gọi là cân bằng di truyền Mỗi cơ thể có một trạng thái cân bằng di truyền nhất ñịnh ñảm bảo cho sự hình thành một kiểu hình nhất ñịnh, thích ứng với ñiều kiện sống Khi ñem lai hai cơ thể có hai kiểu cân bằng di truyền khác nhau trong loài, trạng thái cân bằng mới ñược thiết lập,

có thể là cân bằng di truyền mới tốt hơn thì sẽ xuất hiện những tính trạng tốt hơn bố mẹ (trường hợp ngược lại thì con lai có ưu thế lai thấp hơn ở bố mẹ) [41], [46]

(b) Tương tác giữa gen nhân và tế bào chất

ƯTL không chỉ bị chi phối bởi các gen nhân mà còn liên quan tới các gen tế bào chất, ñặc biệt là tương tác giữa gen nhân và gen tế bào chất Theo nghiên cứu của một số nhà khoa học, ở một vài tổ hợp, biểu hiện của ƯTL ở con ai F1 lai thuận nghịch là không giống nhau Lúa lai ñược gây tạo nhờ kết hợp kiểu gen nhân với nền tế bào chất khác nhau cũng bộc lộ các mức ñộ ƯTL khác nhau, tác ñộng của gen nhân mạnh hơn so với các gen tế bào chất

và tương tác giữa các alen trong nhân là nhân tố chính tạo ra ƯTL Tương tác giữa các dạng không alen cũng liên quan chặt chẽ với khả năng tổ hợp riêng

và hiệu ứng trội có nhiều ảnh hưởng tới khả năng tổ hợp chung [27] Yuan

L.P (1997) sau khi tổng kết kết quả ñánh giá rất nhiều tổ hợp lai trong nhiều năm ñã rút ra nhân xét có tính qui luật về năng suất của các con lai như sau:

Indica/Japonica>Indica/Javanica>Indica/Indica>Japonica/Japonica> Javanica/Javanica, ñiều ñó có nghĩa là bố mẹ càng xa nhau về mặt di truyền

thì ƯTL biểu hiện càng cao nhưng dễ dẫn ñến hiện tượng bất dục và bán bất dục do tương tác giữa gen nhân và gen tế bào chất [39], [89]

2.3.3 Sự biểu hiện ưu thế lai về các ñặc tính nông học ở lúa lai F1

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

2.3.3.1 Ưu thế lai về bộ rễ

Trong kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980), ñã xác nhận hạt lai

F1 ra rễ sớm, số lượng nhiều và tốc ñộ ra rễ nhanh hơn so với bố mẹ của chúng Kết quả quan sát cho thấy, khi bắt ñầu nảy mầm, rễ mầm và thân mầm cùng xuất hiện Khi lá thứ nhất xuất hiện thì có 3 rễ mới hình thành, sau ñó thì

số lượng rễ tăng lên rất nhanh Sự phát triển mạnh mẽ của bộ rễ không chỉ thể hiện qua số lượng rễ trên cây lúa mà còn to hơn so với lúa thường rễ to khoảng 2 mm (Crovinda và Sidiqq, 1998) Chất lượng rễ ñược ñánh giá thông qua ñộ dày của rễ, rễ lúa lai có thể ra từ 4 - 5 lần Rễ nhánh tạo ra một lớp rễ ñan xen dày ñặc trong tầng ñất, càng gần sát mặt ñất khối lượng chất khô, số lượng rễ phụ, số lượng lông hút và hoạt ñộng hút chất dinh dưỡng từ rễ lên cây Số lượng rễ lúa lai ở các thời kì sinh trưởng ñều nhiều hơn lúa thuần Lông hút của rễ lúa lai nhiều và dài hơn lúa thuần (0,1 - 0,25mm ở lúa lai và ở lúa thuần là 0,01 - 0,13mm) Rễ lúa lai ăn dài và ăn sâu tới 22 - 23 cm Vì số lượng rễ nhiều nên diện tích tiếp xúc lớn làm cho khả năng hấp thu dinh dưỡng cao gấp 2- 3 lần so với lúa thuần (Virmani, 1981) Nhờ bộ rễ khoẻ, phát triển trên ñất giàu dinh dưỡng thì lúa lai có thể ñáp ứng ñược 50 - 55% nhu cầu về ñạm, 47 - 78% nhu cầu về kali từ ñất và phân chuồng còn trên ñất nghèo dinh dưỡng như ñất bạc màu thì khả năng huy ñộng thấp hơn và chỉ tương ứng khoảng 30 - 35% và 40 - 42% Ngoài ra rễ lúa lai còn có khả năng

hút oxi trong không khí Hệ rễ của lúa lai hoạt ñộng mạnh nhất vào thời kỳ ñẻ nhánh [59] Chính vì thế mà lúa lai có tính thích ứng rộng với những ñiều kiện bất thuận như ngập úng, hạn, ñất phèn mặn Bộ rễ lúa lai tuy phát triển

mạnh nhưng sau khi thu hoạch lại giảm nhanh [1], [39], [46]

2.3.3.2 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của lúa tính từ khi hạt thóc nảy mần ñến chín, thay ñổi từ 900 – 180 ngày tuỳ theo giống và các yếu tố môi trường như: ánh sáng, ñất, nước, phân bón, nhiệt ñộ Nắm ñược qui luật thay ñổi thời gian sinh trưởng của cây lúa là cơ sở ñể xác ñịnh thời vụ gieo cấy, cơ cấu giống, luân canh tăng vụ ở các vùng sinh thái khác nhau Lúa lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài hơn lúa mẹ (Deng, 1980; Lin và Yuan, 1980), Xu và Wang (1980) ñã xác nhận thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của dòng bố Có một số kết quả nghiên cứu khác xác ñịnh thời gian sinh trưởng của con lai gần giống như thời gian sinh trưởng của dòng bố hoặc mẹ có thời gian sinh trưởng dài nhất (Ponnuthurai, 1984) Theo Nguyễn Thị Trâm và cs (1994) con lai F1 hệ 3 dòng có thời gian sinh trưởng dài hơn

cả bố mẹ ở cả 2 vụ trong năm Giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai ñoạn sinh trưởng sinh thực của ña số tổ hợp lai xấp xỉ nhau, sự cân ñối về thời gian của các giai ñoạn sinh trưởng tạo ra sự cân ñối trong cấu trúc quần thể, là một trong những yếu tố tạo nên năng suất cao [23], [44], [61], [75]

2.3.3.3 Ưu thế lai chiều cao cây

Lúa lai có chiều cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào ñặc ñiểm của bố

mẹ Tuỳ từng tổ hợp lai, chiều cao cây của F1 có lúc biểu hiện ưu thế lai dương, có lúc nằm trung gian giữa bố mẹ, có lúc thì xuất hiện ưu thế lai âm [40], [46]

Virmani (1982) cho rằng: các dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất ña

số ñều lùn (cao từ 50 - 70 cm), có một số ít dòng cao nhưng ít ñược sử dụng

vì khó sản xuất hạt lai Các dòng R thường cao hơn các dòng bất dục ñực, vì vậy chiều cao của con lai F1 ña số nghiêng về phía dòng R, cao từ 100 – 120

cm Chiều cao cây có liên quan chặt chẽ ñến tính chống ñổ trên ñồng ruộng cho nên khi chọn bố mẹ thì phải chú ý chọn các dạng bán lùn ñể con lai có dạng bán lùn ðường kính lóng của lúa lai to và dày hơn lúa thuần Số bó mạch của lóng cũng nhiều hơn nên khả năng vận chuyển nước và dinh dưỡng tốt hơn lúa thuần [28], [40], [46]

2.3.3.4 Ưu thế lai về khả năng ñẻ nhánh của lúa lai

ðối với con lai F1 ñẻ nhánh sớm, sức ñẻ nhánh mạnh hơn lúa thuần,

ñẻ tập trung và tỷ lệ hữu hiệu cao hơn so với lúa thuần [58] Quá trình ñẻ nhánh của lúa lai cũng tuân theo qui luật ñẻ nhánh chung của cây lúa, khi lá thứ 4 xuất hiện thì nhánh ñầu tiên vươn ra từ bẹ lá thứ nhất, sau ñó là lần lượt các nhánh tiếp theo xuất hiện, tức là khi lá thứ 5 xuất hiện thì nhánh con thứ 2 cùng xuất hiện từ bẹ lá thứ 2 Nhánh ñẻ sớm thường to mập, có số lá nhiều hơn các nhánh ñẻ sau nên bông lúa to ñều nhau, xấp xỉ như bông chính Sức ñẻ nhánh lúa lai trung bình là từ 12- 14 nhánh hoặc có thể ñạt 20 nhánh/khóm [40]

Lúa lai có tỉ lệ nhánh thành bông cao hơn lúa thường Kết quả nghiên cứu các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai ñạt khoảng 60 - 70% ở cùng ñiều kiện thí nghiệm Nhờ ñặc ñiểm này mà hệ số sử dụng phân bón của lúa lai rất cao [23], [40], [78]

2.3.3.5 Ưu thế lai về quang hợp, hô hấp

Lá lúa lai so với lúa thuần dài và rộng hơn, lá ñòng dài 35 - 45 cm, rộng 1,5 - 2,0 cm, một số tổ hợp có lá lòng mo và rộng hơn Một số kết quả nghiên cứu cho rằng phiến lá lòng mo có thể hướng ánh sáng cả 2 mặt, như vậy năng lượng mặt trời ñược hấp thu nhiều hơn, hiệu suất quang hợp cao hơn Thịt phiến

lá lúa lai F1 có 10 - 11 lớp tế bào, số lượng bó mạch nhiều hơn bố mẹ, có 13 - 14

bó mạch Chỉ số diện tích lá lớn hơn lúa thuần 1 - 1,5 lần trong suốt quá trình sinh trưởng Ba lá trên cùng ñứng, bản lá có chứa nhiều diệp lục nên có màu

xanh ñậm hơn, cường ñộ quang hợp diễn ra mạnh hơn [58], [59] Ngược lại,

cường ñộ hô hấp ánh sáng của lúa lai thấp hơn lúa thuần Do vậy, hiệu suất quang hợp thuần càng cao, khả năng tích luỹ chất khô cao hơn ñáng kể (Nguyễn Thị Trâm, 2002) Cường ñộ quang hợp của lúa lai F1 cao hơn dòng bố 35%, cường ñộ hô hấp thấp hơn lúa thuần từ 5 - 27% ở các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển Những ruộng tốt, năng suất cao từ 12 - 14 tấn/ha, chỉ số diện tích lá thường ñạt 9 - 10 [26], ưu thế lai về cường ñộ quang hợp do hàm lượng ñạm cao hơn ở lúa lai F1 (Phạm Văn Cường, 2004) [58]

Hiệu suất tích luỹ chất khô lúa lai hơn hẳn so với lúa thường, như vậy

mà tổng lượng chất khô có trong một cây tăng, trong ñó lượng vật chất tích luỹ vào bông, hạt tăng mạnh, còn tích luỹ vào các cơ quan dinh dưỡng như thân, lá giảm mạnh [4], [40], [61], [65], [85]

2.3.3.6 Ưu thế lai về khả năng chống chịu

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

Lúa lai có khả năng thích ứng ñiều kiện nhiệt ñộ, ñất ñai rộng, khí hậu khác nhau, trồng ñược ở mọi chân ñất lúa Thời kỳ mạ non lúa lai chịu lạnh tốt hơn lúa thuần Lúa lai chịu ngập úng, chịu lạnh hơn lúa thuần là do bộ rễ lúa lai phát triển mạnh nên khi gặp hạn sẽ phát triển theo chiều sâu ñể hút nước và dinh dưỡng Lúa lai có khả năng tái sinh chồi, chịu nước sâu cao, chống chịu sâu bệnh như rầy nâu, bạc lá, ñạo ôn Ở Việt Nam, một số kết quả nghiên cứu công bố các tổ hợp lúa lai có ưu thế lai về khả năng chống ñổ, chịu rét, kháng ñạo ôn, bạc lá và khả năng thích ứng rộng [39], [40], [42],

2.3.3.7 Ưu thế lai về khả năng hấp thu ñạm của lúa lai F 1 và sử dụng ñạm của cây lúa

Quá trình hấp thu ñạm của lúa lai F1 là rất sớm ngay từ thời kỳ mạ có 1,5 - 3 lá Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc cho thấy, vào thời kỳ ñẻ nhánh tối ña ñến thời kỳ bắt ñầu phân hoá dòng lúa lai hấp thu 3.520g N/ha/ngày, chiếm 34,68% tổng lượng ñạm hấp thu trong suốt quá trình sinh trưởng Từ giai ñoạn bắt ñầu ñẻ nhánh ñến giai ñoạn ñẻ nhánh tối ña, lúa lai F1 hấp thu ñạm là 2.337g/ha/ngày, chiếm 26,82% Như vậy trong quá trình hấp thu ñạm của lúa lai F1 rất tập trung nên bón vào giai ñoạn ñầu khoảng 50 - 60% tổng lượng ñạm cần cung cấp và bón thúc sớm hơn lúa thuần Và giai ñoạn cuối của quá trình sinh trưởng, sự hấp thu ñạm của lúa lai cũng rất cần thiết cần bón thêm nhiều ñạm [40], [48]

2.3.3.8 Ưu thế lai về năng suất hạt

Theo các nhà nghiên cứu ñánh giá về ưu thế lai của nhiều tổ hợp lai khác nhau người ta thấy con lai F1 năng suất cao hơn bố mẹ từ 20 - 70% khi gieo cấy trên diện rộng và hơn hẳn giống lúa lùn cải tiến từ 20 - 30% Năng suất lúa lai trên diện rộng tăng so với lúa thuần khoảng 10 - 15 tạ/ha [46] ða

số các tổ hợp lai có ưu thế lai về số bông/khóm, khối lượng trung bình của bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1.000 hạt Do lúa lai ñẻ nhánh sớm, các bông/khóm to ñều, hạt nhiều và nặng, trên mỗi bông có nhiều gié cấp 1 (13 - 15 gié), trên gié cấp 1 có 3 - 7 gié cấp 2, mỗi gié cấp 2 có từ 3 - 7 hạt

Do vậy, khối lượng bông cao hơn lúa thuần từ 1,5 - 2,5 lần ðặc biệt, ở ñốt giáp cổ bông có 3 - 4 gié cấp 1 cho nên nhìn bông lúa lai như 1 chùm hạt, tổng số hạt trung bình trên bông cao từ 150 - 250 hạt, tỷ lệ hạt chắc hơn 90% Ưu thế lai về số hạt/bông ñã ñược xác ñịnh [15]

Theo kết quả tổng kết của Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn về năng suất lúa lai bình quân ở các tỉnh phía Bắc ñạt mức 7 - 8 tấn/ha, tăng hơn lúa thuần cùng thời gian sinh trưởng từ 2 - 3 tấn/ha/vụ [5], [6], [33]

2.4 Kỹ thuật gieo cấy lúa lai thương phẩm F1

2.4.1 Sơ ñồ tổng quát của hệ thống lúa lai hệ “ba dòng”

ðể có ñược hạt lai F1 cần phải thực hiện 2 lần lai với sự tham gia của 3 dòng A, B, R theo sơ ñồ:

A x B R (tự thụ)

(nhân dòng bất dục) A x R

F1 (sản xuất hạt lai) Theo sơ ñồ này thì ñể có ñược hạt lai F1 cung cấp cho nông dân cần thực hiện 2 lần lai với tỷ lệ diện tích như sau: A/B:A/R:F1=1:50:5000

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

cuối của thập kỷ 80 và gần ñây là 1:50:5000 hoặc cao hơn [23], [24]

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

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

Thành công cơ bản của lúa lai ba dòng là ñã khai thác và sử dụng có hiệu quả tính bất dục ñực di truyền tế bào chất của lúa hoang dại Lần ñầu tiên

các nhà khoa học Trung Quốc ñã chuyển ñược gen bất dục của lúa dại vào lúa trồng, tạo ra một “công cụ di truyền” mới là các dòng bất dục ñực tế bào chất dùng làm mẹ ñể sản xuất hạt lai và các dòng B, R Với công cụ này con người

ñã tạo ra các giống lúa lai ngắn ngày, năng suất cao chống chịu tốt, thích ứng rộng vv …[23], [46]

(b) Hạn chế phương pháp ba dòng

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

- Các tổ hợp lai ba dòng thuộc loài phụ Japonica có năng suất cao hơn lúa thuần Japonica 5 - 10 % nên không hấp dẫn người sản xuất [41]

- Số lượng dòng CMS ñược tìm ra khoảng 600 dòng nhưng số dòng ñược sử dụng còn ít, có tới 95% số dòng CMS ñang dùng thuộc kiểu bất dục “WA” Hiện tượng ñồng tế bào chất như vậy dễ dẫn tới nguy cơ bị hại nghiêm trọng nếu như xuất hiện một loại bệnh có liên kết với gen bất dục ñực [22]

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

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

bị thay ñổi [23], [87]

2.4.2 Kỹ thuật thuật thâm canh mạ lúa lai

ðối với lúa lai vấn ñề mạ là quan trọng hơn nhiều bởi vì lúa lai sinh trưởng nhanh, từng giai ñoạn sinh trưởng ñều có ý nghĩa rất lớn ñối với toàn

bộ quá trình sống Mạ tốt phải ñạt tiêu chuẩn: to gan, ñanh dảnh, sạch sâu bệnh và ñược cấy ñúng tuổi

a Mạ nền

Phương pháp làm mạ nền có nhiều ưu ñiểm hơn hẳn so với phương pháp làm mạ dược: diện tích ít hơn, thời gian trên ruộng mạ ít, mạ nhổ không

bị ñứt rễ, lúa cấy nhanh hồi xanh Tuy nhiên việc áp dụng từng ñịa phương có

sự khác nhau, nhiều ñịa phương lấy bùn ao làm nền dẫn ñến tỷ lệ mọc mầm của mạ bị ảnh hưởng nhiều, mạ dễ bị nấm gây hại làm chết chòm

b Mạ ném (ứng dụng công nghệ của Trung Quốc)

Mạ ném tiết kiệm ñược công cấy, lúa tốt nhanh, ñẻ nhánh sớm và cho năng suất cao Theo công nghệ của Trung Quốc có 4 phương thức làm

mạ ném:

+ Gieo mạ khay trên ñất bùn, chăm sóc ẩm

+ Gieo mạ khay trên ñất khô, chăm sóc ẩm

+ Gieo mạ khay trên ñất khô, chăm sóc ướt

+ Gieo mạ khay trên ñất bùn, chăm sóc ướt

Mạ ném mọc khá nhanh, nếu làm vòm cẩn thận, ñảm bảo ẩm thì sau 3-

4 ngày mạ mọc ñều, dù trên nền khô hay ướt mạ mọc ñều tốt Trên nền ñất khô, khi chuẩn bị nền ñã tưới ẩm, hơi nước bốc lên ngưng lại trên nilon rồi lại rơi xuống tưới ẩm cho mạ vì vậy chỉ khi nào ñất quá khô mới cần mở ra ñể tưới bổ sung Khi mạ có 3 lá thật thì ñưa ra ruộng cấy

c.Thâm canh mạ dược

Làm mạ dược thâm canh với mạ thường là phải ñẻ sớm, ñẻ ñều và

ñẻ nhiều, vì vậy từ khâu làm ñất phải hết sức chú ý: bón lót, phân chuồng 1- 2kg + 30g supe lân + 10g Urê + 10g cloruakali/m2, bón phân phải ñều

trên mặt luống, sau ñó cào ñều, trang phẳng sao cho không còn nước ñọng trên mặt luống

Mật ñộ gieo mạ từ 18 - 25g hạt khô/m2 tương ñương 20 - 30g mầm/m2 Chống rét cho mạ: khi gieo mạ nếu nhiệt ñộ nếu nhiệt ñộ thấp thì phải chống rét bằng phương pháp làm vòm che phủ nilon trong Mạ thâm canh to khoẻ khi cấy sức chống chịu rét tốt hơn rất nhiều so với mạ non, mạ ñã ñẻ nhánh nên khi cấy cần ít dảnh cơ bản hơn nhưng tổng số dảnh thậm chí nhiều hơn Do nhánh ñược ñẻ ngay trên ruộng mạ nên bông to tương ñương so với bông chính

2.4.3 Kỹ thuật thâm canh lúa lai

ðể ñạt ñược một vụ lúa lai năng suất cao, người sản xuất phải nắm ñược toàn bộ quá trình sinh trưởng phát triển của cây Các biện pháp kỹ thuật như thời vụ tuổi mạ, mật ñộ, khoảng cách, số dảnh cấy, kỹ thuật làm ñất, bón phân, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh, luân canh cây trồng… phải tập trung giải quyết các mục tiêu chính là:

+ ðiều khiển cho ruộng lúa lai trỗ bông, nở hoa vào thời kỳ thích hợp nhất + Tạo ra một quần thể tối ưu ñể ñặt năng suất cao

+ ðiều khiển quần thể sao cho ít sâu bệnh, cứng cây màu sắc phù hợp với từng giai ñoạn sinh lý của cây

2.5 Những kết quả nghiên cứu về mật ñộ và dảnh cấy

Năng suất ruộng lúa do số bông/ñơn vị diện tích, số hạt/bông và khối lượng của hạt quyết ñịnh

Một quần thể ruộng lúa có nhiều bông trước hết mỗi cá thể phải ñẻ nhiều nhanh, tỷ lệ nhánh thành bông cao Muốn có nhiều hạt chắc trước hết bông lúa phải có nhiều hoa, quá trình thụ phấn, thụ tinh bình thường, tỷ lệ hạt mẩy cao Khối lượng hạt là một chỉ tiêu ổn ñịnh do yếu tố di truyền của từng giống quyết ñịnh

Số bông của ruộng lúa là yếu tố quan trọng nhất quyết ñịnh năng suất, ñồng thời cũng là yếu tố dễ ñiều chỉnh hơn so với hai yếu tố còn lại Số hạt/bông và khối lượng 1000 hạt ñược kiểm soát chặt chẽ hơn bởi yếu tố di truyền, cho dù ñầu tư kĩ thuật cao cũng không thể biến một bông nhỏ, hạt nhẹ thành giống bông to, hạt nặng ñược Muốn thay ñổi tính trạng này cần thay ñổi giống

Tác ñộng kĩ thuật làm tăng số bông ñến mức tối ña là vô cùng quan trọng trong thâm canh lúa lai Tuy nhiên, nếu cấy quá nhiều hoặc quá dày số dảnh trên khóm thì bông lúa sẽ nhỏ ñi ñáng kể, hạt có thể nhỏ hơn và dẫn ñến năng suất giảm Vì vậy, muốn ñạt ñược năng suất cao thì người sản xuất phải biết ñiều khiển cho quần thể lúa có số bông tối ưu mà vẫn không làm cho bông nhỏ ñi, số hạt chắc và ñộ chắc hạt trên bông không thay ñổi Số bông tối

ưu của một giống lúa là số bông thu ñược nhiều nhất mà ruộng lúa có thể ñạt ñược nhưng chưa làm giảm khối lượng hạt vốn có của giống ñó Như vậy, các giống lúa khác nhau có khả năng cho số bông tối ưu trên ñơn vị diện tích khác nhau, việc xác ñịnh số bông cần ñạt trên một ñơn vị diện tích quyết ñịnh mật

ñộ cấy, khoảng cách cấy và số dảnh cơ bản khi cấy

Căn cứ vào tiềm năng năng suất của giống, tiềm năng ñất ñai, khả năng thâm canh của người sản xuất và vụ gieo trồng ñể ñịnh ra số bông cần ñạt một cách hợp lý Những yếu tố quyết ñịnh số bông bao gồm mật ñộ cấy và số dảnh cấy

2.5.1 Những kết quả nghiên cứu mật ñộ cấy

Mật ñộ cấy là số khóm cấy/m2 Lúa cấy ñược tính bằng khóm, lúa gieo thẳng ñược tính bằng số hạt mọc Về nguyên tắc thì mật ñộ gieo hoặc cấy càng nhiều thì số bông càng nhiều Trong một giới hạn nhất ñịnh, việc tăng số bông không làm giảm số hạt trên bông, nhưng nếu vượt qua giới hạn ñó thì số hạt trên bông bắt ñầu giảm ñi do lượng dinh dưỡng phải chia sẻ cho nhiều

bông Theo tính toán thống kê cho thấy tốc ñộ giảm số hạt trên bông mạnh hơn tốc ñộ tăng của mật ñộ cấy, vì vậy cấy dầy ñối với lúa lai gây giảm năng suất nhiều hơn so với lúa thuần Tuy nhiên ñối với giống có thời gian sinh trưởng ngắn mà cấy quá thưa thì khó ñạt ñược số bông tối ưu cần thiết theo

dự ñịnh

Mật ñộ cấy là một biện pháp kĩ thuật quan trọng, nó phụ thuộc vào ñiều kiện tự nhiên, dinh dưỡng, ñặc ñiểm của giống… Sasato (1966) ñã kết luận: trong ñiều kiện dễ canh tác, lúa mọc tốt thì nên cấy mật ñộ thưa ngược lại thì nên cấy dày Giống lúa cho nhiều bông thì cấy dày không có lợi bằng giống bông to Vùng lạnh nên cấy dày hơn so với vùng nóng ẩm, dảnh mạ to nên cấy thưa hơn dảnh mạ nhỏ, lúa gieo muộn nên cấy dày hơn so với lúa gieo sớm

Khi nghiên cứu về khả năng ñẻ nhánh S.Yoshida (1985) [38] ñã khẳng ñịnh: Trong ruộng lúa cấy, khoảng cách thích hợp cho lúa ñẻ nhánh khoẻ và sớm thay ñổi từ 20 x 20 cm ñến 30 x 30 cm Theo ông việc ñẻ nhánh chỉ xảy

ra ñến mật ñộ 300 cây/m2, nếu tăng số dảnh cấy lên nữa thì chỉ có những dảnh chính cho bông Năng suất hạt tăng lên khi mật ñộ cấy tăng lên 182 -242 dảnh/m2 Số bông trên ñơn vị diện tích cũng tăng theo mật ñộ nhưng lại giảm

số hạt trên bông Mật ñộ cấy thực tế là vấn ñề tương quan giữa số dảnh cấy và

sự ñẻ nhánh Thường gieo cấy thưa thì lúa ñẻ nhánh nhiều còn cấy dày thì ñẻ nhánh ít [38]

Các tác giả sinh thái học ñã nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất và quần thể ruộng cây trồng và thống nhất rằng: Các giống lúa khác nhau phản ứng với mật ñộ khác nhau, việc tăng mật ñộ ở một giới hạn nhất ñịnh thì năng suất tăng nhưng vượt quá giới hạn ñó năng suất không tăng mà còn giảm xuống Holiday (1960) cho rằng: Quan hệ giữa mật ñộ và năng suất cây lấy hạt là quan hệ parabol, tức là mật ñộ lúc ñầu tăng thì năng suất tăng nhưng

nếu tiêp tục tăng mật ñộ lên quá thì năng suất lại giảm xuống

Qua thực tế thí nghiệm nhiều năm ñối với nhiều giống lúa khác nhau S.Yoshida [38] cho rằng: Trong phạm vi khoảng cách 50 x 50 cm ñến 10 x 10

cm khả năng ñẻ nhánh có ảnh hưởng ñến năng suất

Lâm Thế Thành (1963) ñã tiến hành một số thí nghiệm và ñi ñến kết luận rằng ở ñiều kiện phân bón nhiều thì việc xác ñịnh mật ñộ cấy phải dựa vào ñẻ nhánh, trái lại ở ñiều kiện phân ít thì phải dựa vào số thân chính

Các tác giả Yuan Qianhua, Lu Xinggui, Cao Bing và cs (2000) ñã sử dụng tổ hợp lai 2 dòng PA 64S/9311 ñể nghiên cứu ảnh hưởng của mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tổ hợp lai Các tác giả sử dụng hai công thức cấy thưa (90.000 khóm/ha) và công thức cấy truyền thống

ở Trung Quốc (300.000 khóm/ha) Kết quả nghiên cứu cho thấy:

+ Số nhánh ñẻ ở công thức cấy thưa giảm ñáng kể so với công thức cấy dày vào thời ñiểm trước 10/5, nhưng ñến sau 25/5 thì sự sai khác chỉ còn rất nhỏ

+ Kích thước nhánh ñẻ ở công thức cấy thưa lớn hơn công thức cấy dày 6,86%, tỷ lệ kết hạt thấp hơn 2,35 % và khối lượng 1000 hạt cũng thấp hơn 0,86g Năng suất của công thức cấy thưa giảm 17 – 19 %

Theo Nguyễn Thị Trâm [46] mật ñộ cấy càng cao thì số bông càng nhiều Các giống lai có thời gian sinh trưởng trung bình có thể cấy thưa như Bắc ưu 64 có thể cấy 35 khóm/m2 Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn như Bồi Tạp Sơn Thanh, Bồi tạp 77 cần cấy dày 40 – 45 khóm/m2

Nhiều kết quả nghiên cứu ñều xác ñịnh rằng trên ñất giàu dinh dưỡng,

mạ tốt nên chọn mật ñộ cấy thấp, nếu mạ xấu kết hợp với ñất xấu thì nên cấy dày ðể xác ñịnh mật ñộ thích hợp có thể căn cứ vào hai thông số: số bông hữu hiệu trên khóm và số bông cần ñạt trên m2 Từ hai thông số trên có thể xác ñịnh mật ñộ cấy phù hợp theo công thức:

Số bông/m2 Mật ựộ cấy (khóm/m2) =

Số bông/khóm

Theo những kết quả ựạt ựược trên những ruộng thâm canh có năng suất cao (trên 300kg/sào) thì mỗi khóm lúa cần có 7 Ờ 10 bông (Thắ nghiệm trên giống San ưu quế 99 mật ựộ cần cấy khi ựạt 7 bông/khóm là 43 khóm/m2), với

8 bông/khóm cần mật ựộ cấy là 38 khóm/m2, với 9 bông/khóm cần cấy 33 khóm/m2, với 10 bông/khóm cần cấy 30 khóm/m2 [18], [48]

Nghiên cứu ảnh hưởng của mật ựộ cấy và liều lượng ựạm tới sinh trưởng của lúa ngắn ngày thâm canh Bùi đình Dinh (1995) [16] kết luận: tăng mật ựộ cấy thì khả năng ựẻ nhánh của một khóm lúa giảm So sánh số dảnh/khóm của mật ựộ cấy thưa 45 khóm/m2 và mật ựộ cấy dày 85 khóm/m2cho thấy số nhánh ựẻ/khóm lúa ở công thức cấy thưa hơn 0,9 dảnh (14,8%) so với công thức cấy dày ở vụ xuân và lên tới 1,9 dảnh (25%) ở vụ mùa Tỷ lệ nhánh hữu hiệu tăng tỷ lệ thuận với mật ựộ cho ựến 65 khóm/m2 ở vụ mùa và

75 khóm ở vụ xuân

Nghiên cứu ảnh hưởng mật ựộ cấy ựến năng suất của lúa Tám thơm ựột biến trong vụ Mùa trên ựất nghèo dinh dưỡng vùng trung du và miền núi Nghệ An [25] thấy rằng: Khi tăng mật ựộ cấy từ 80, 90, 100 và 110 dảnh/m2thì tắnh chống ựổ, số dảnh thành bông, số bông/m2Ầ ựều tăng và cuối cùng là năng suất cũng ựạt cao nhất ở mức cấy 110 dảnh/m2

Tác giả Nguyễn Thạch Cương [13], Nguyễn Văn Bộ (1995) [7] làm thắ nghiệm với tổ hợp Bồi Tạp Sơn Thanh trên ựất phù sa sông Hồng và ựưa ra kết luận:

- Trong vụ Xuân: Với mật ựộ cấy 55 khóm/m2 trên ựất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất là 82,2 tạ/ha, trên ựất phù sa ven biển cho năng suất 83,5 tạ/ha, trên ựất bạc màu rìa ựồng bằng mật ựộ 55 Ờ 60 khóm/m2 cho

năng suất 77,9 tạ/ha

- Vụ Mùa: mật ựộ cấy 50 khóm/m2 trên ựất phù sa sông Hồng cho năng suất cao nhất là 74,5 tạ/ha, trên ựất phù sa ven biển cho năng suất 74 tạ/ha, ở ựất bạc màu rìa ựồng bằng mật ựộ 55 khóm/m2 cho năng suất 71,4 tạ/ha

Nhận xét về mối quan hệ diện tắch dinh dưỡng và sự ựẻ nhánh, Bùi Huy đáp [12], Phạm Văn Cường (2002),Ầ thấy rằng sự ựẻ nhánh của cây lúa có liên quan chặt chẽ với diện tắch dinh dưỡng Nếu diện tắch dinh dưỡng càng lớn thì thời gian ựẻ nhánh càng dài và ngược lại Cấy dày ở mật ựộ cao cây lúa sẽ không ựẻ nhánh và một số cây mẹ sẽ lụi dần

Theo kết quả của đỗ Thị Hải (2002) [18], Nguyễn đình Hiền [19] nên

bố trắ các khóm lúa cấy theo kiểu hàng rộng hàng hẹp, ựể có khoảng cách giữa các khóm lúa theo kiểu hình chữ nhật là tốt nhất, khi ựó cây lúa sẽ nhận ựược nguồn ánh sáng mặt trời tốt nên có hiệu quả quang hợp cao Khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật ựộ cấy lúa mẹ BoA tới năng suất hạt lai F1 của tổ hợp Bắc ưu 64 tại đồng Văn (Hà Nam) ựã kết luận: Mật ựộ 60 khóm/m2 cho năng suất hạt lai cao nhất, còn mật ựộ cấy 80 khóm/m2 cho năng suất thấp nhất Theo Chu Văn Hiểu [21], Trương đắch [17] công thức cấy 40 khóm/m2 và cấy 2 dảnh/khóm cho năng suất cao nhất ựối với giống lúa TN13 Ờ 4 trong vụ xuân 2002 Kết quả nghiên cứu của Ma Thị Ảnh [2] tại Chiêm Hoá Ờ Tuyên Quang cho thấy giống lúa Tạp Giao 1 cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất khi cấy với phương thức cải tiến hàng rộng hàng hẹp (35+15) cm x 12

cm ứng với 33 khóm/m2, 4 dảnh/khóm (132 dảnh/m2)

đỗ Thị Hải [18] triển khai thắ nghiệm về mật ựộ cấy ựối với giống lúa Việt Lai 20 tại Vĩnh Bảo Ờ Hải Phòng vào vụ xuân 2002 và ựi ựến kết luận: Phương thức cấy cải tiến (40 + 15) cm x 12 cm ứng với 30 khóm/m2, 3 dảnh/khóm cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng số dảnh và mật ựộ cấy ựến khả năng sinh trưởng, phát triển và