Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất ruộng sản xuất hạt lai f1 tổ hợp lúa lai hai dòng TH5 1 ở gia lâm,hà nội

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

PHẠM VĂN THUYẾT

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ðẾN NĂNG SUẤT RUỘNG SẢN XUẤT HẠT LAI F1

TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG TH5-1 Ở GIA LÂM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ TRÂM

HÀ NỘI - 2010

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội 10 tháng 12 năm 2010

Tác giả

Phạm Văn Thuyết

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Trâm ñã tận tình hướng dẫn và tạo ñiều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin cảm ơn ban lãnh ñạo Viện Sinh học Nông nghiệp, tập thể cán bộp phòng nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai ñã tạo ñiều kiện về thời gian, giúp

ñỡ và ñộng viên tinh thần ñể tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Sau ñại học, Khoa Nông học, bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã quan tâm giúp ñỡ, ñóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình học tập và thực hiện ñề tài

Luận văn này hoàn thành còn có sự giúp ñỡ của nhiều ñồng nghiệp, bạn

bè, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của gia ñình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Hà Nội 10 tháng 12 năm 2010

Tác giả

Phạm Văn Thuyết

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv

2.1 Tình hình nghiên cứu phát triển ưu thế lai ở lúa trên thế giới 3

4.1 Ảnh hưởng của thời vụ ñến dòng bố mẹ trong vụ xuân và vụ mùa 35

4.1.1 ðặc ñiểm tính dục của dòng mẹ trong vụ mùa 2009 và vụ xuân

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v

4.1.4 Ảnh hưởng của thời vụ ñến tỷ lệ ñậu hạt của dòng P5S so với dòng

4.2.4 ðặc ñiểm hình thái của các dòng bố mẹ, tính bất dục của dòng mẹ 53

4.3.1 ðộng thái ñẻ nhánh của dòng bố mẹ ở các công thức bón phân 54 4.3.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của dòng bố mẹ ở các công thức

4.4.3 Ảnh hưởng của cách phun GA3 ñến một số ñặc ñiểm sinh học của dòng mẹ và các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất hạt lai F1 66

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vii

4.7: Ảnh hưởng của thời vụ ñến tỷ lệ ñậu hạt tự thụ của dòng P5S so

4.8: Ảnh hưởng của thời vụ ñến tỷ lệ ñậu hạt tự thụ của dòng P5S so

4.9: Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của dòng bố mẹ trong

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp viii

4.13: Tốc ñộ ñẻ nhánh của dòng bố mẹ ở các công thức bón phân trong

4.14: ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các dòng bố mẹ ở các công

4.15: Khả năng chống chịu sâu bệnh của các dòng bố mẹ ở các công

4.16: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng bố mẹ ở các

4.17: Ảnh hưởng của lượng GA3 ñến một số ñặc ñiểm sinh học của dòng

4.18: Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 ñến các yếu tố cấu

4.19: Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ, lượng GA3 ñến năng suất ruộng

4.20: Ảnh hưởng của cách phun GA3 ñến một số ñặc ñiểm sinh học của

4.21 Ảnh hưởng của cách phun GA3 ñến các yếu tố cấu thành năng suất

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ix

DANH MỤC ðỒ THỊ

4.2: Tốc ñộ ñẻ nhánh của dòng bố mẹ ở các công thức bón phân trong

4.3: ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các dòng bố mẹ ở các công

4.4: Ảnh hưởng của lượng GA3 ñến chiều cao cây và tỷ lệ trỗ thoát

4.5: Ảnh hưởng của cách phun GA3 ñến chiều cao cây và tỷ lệ trỗ thoát

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Lúa lai là thành tựu khoa học của thế kỷ XX, nó ñóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất, sản lượng lúa và góp phần ñảm bảo an ninh lương thực trên toàn thế giới Ở Việt Nam, nhờ có ứng dụng công nghệ sản xuất lúa lai

ñã nâng cao sản lượng lương thực ñặc biệt ñối với các tỉnh miền Bắc Năm 2009, diện tích trồng lúa lai ñạt trên 720.000 ha, năng suất bình quân trên 68 tạ/ha Lúa lai ñã ñược mở rộng diện tích gieo trồng ở các tỉnh phía Bắc, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và gần ñây ñã mở rộng vào khu vực ðồng bằng sông Cửu Long ðối với lúa lai hai dòng, diện tích tăng khá nhanh: Năm 1996 mới ñưa vào trồng thử nghiệm nhưng ñến 2009 diện tích ñạt 210.000ha chiếm 29% tổng diện tích lúa lai trên cả nước Lượng giống lúa lai F1 tự sản xuất trong nước chỉ chiếm khoảng 20% còn lại phải nhập khẩu của Trung Quốc Trong tổng lượng tự sản xuất thì lúa lai hai dòng chiếm khoảng 60%, ñóng góp chủ yếu vào thị phần trên là các tổ hợp lai do các nhà khoa học của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội chọn tạo như VL20, TH3-3, TH3-4, VL24…

ðể mở rộng diện tích lúa lai hai dòng ở Việt Nam ngoài việc duy trì diện tích các tổ hợp lai sẵn có thì cần chọn tạo thêm những tổ hợp lai có năng suất cao, phẩm chất tốt, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, thích hợp với ñiều kiện ñất ñai, phù hợp với kinh nghiệm canh tác của người nông dân ðồng thời lúa lai phải có giá thành rẻ và phải chủ ñộng ñược nguồn giống bố

mẹ ñể sản xuất hạt lai F1 ðể làm ñược ñiều này cần chọn những tổ hợp lai có dòng mẹ ổn ñịnh bất dục, khả năng kết hợp cao, năng suất nhân dòng bố mẹ

và sản xuất hạt lai F1 phải cao

Giống lúa lai hai dòng TH5-1 là con lai giữa dòng mẹ bất dục ñực mẫn cảm với quang chu kỳ ngắn P5S và dòng bố nhập nội R1 TH5-1 có thời gian

sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chống chịu sâu bệnh khá, ưu thế là có thể nhân dòng và sản xuất hạt lai F1 trong cả 2 vụ xuân và mùa ở miền Bắc Giống TH5-1 ựã ựược Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống cho phép sản xuất thử năm 2006 để mở rộng diện tắch gieo trồng giống TH5-1 thì việc hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai F1 là một vấn ựề cấp thiết để

giải quyết vấn ựề này chúng tôi thực hiện ựề tài: ỘNghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ựến năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng TH5-1 ở Gia Lâm, Hà Nội Ợ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

1.2.1 Mục ựắch

+ đánh giá ựược ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật ựể xây dựng ựược quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng TH5-1 có năng suất cao trong ựiều kiện vụ mùa

+ Xác ựịnh ựược thời vụ thắch hợp cho sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lai TH5-1 trong vụ xuân và vụ mùa

1.2.2 Yêu cầu

+ đánh giá ựặc ựiểm sinh trưởng phát triển, ựặc ựiểm nông sinh học, ựặc ựiểm hình thái, ựặc ựiểm tắnh dục và mức phản ứng với sâu bệnh trong ựiều kiện tự nhiên của dòng mẹ P5S và dòng bố R1

+ Xác ựịnh thời vụ sản xuất, lượng phân bón, tỷ lệ hàng bố mẹ, liều lượng và cách phun GA3 cho ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng TH5-1

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình nghiên cứu phát triển ưu thế lai ở lúa trên thế giới

2.1.1 Lịch sử nghiên cứu phát triển ưu thế lai ở lúa

Ưu thế lai là một thuật ngữ ựể chỉ tắnh hơn hẳn của con lai F1 so với bố

mẹ chúng về các tắnh trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thắch nghi, năng suất, chất lượng hạt và các ựặc tắnh khác Việc sử dụng rộng rãi các giống lai F1 vào sản xuất ựã làm tăng thu nhập và hiệu quả kinh tế của sản xuất nông nghiệp (Yuan L.P., 1995) [66]

Hiện tượng ưu thế lai (UTL) ựược các nhà khoa học phát hiện khá sớm trên các giống cây trồng vật nuôi (Nguyễn Công Tạn và cộng sự, 2002) [29]

Ở lúa năm 1926, J.W.Jone là người ựầu tiên báo cáo về sự xuất hiện UTL trên những tắnh trạng số lượng và năng suất Tiếp sau ựó có nhiều công trình nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện ƯTL về năng xuất, các yếu tố cấu thành năng suất (Anonymous, 1977; Li,1977; Lin và Yuan,1980); về tắch luỹ chất khô (Rao, 1980; MC Donal và cộng sự, 1971; Wu và cộng sự, 1980) [12], [ 45] Tuy nhiên, lúa là cây tự thụ phấn ựiển hình khả năng nhận phấn ngoài rất thấp, do ựó khai thác ưu thế lai ở lúa ựặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1 đã có nhiều nghiên cứu tìm phương pháp sản xuất hạt lai F1 ựược thực hiện khá sớm, từ năm 1937, Kadam ựã bắt ựầu ựến Richharia (1962), Stansel và Craigmiles (1966), Shinjyo và Omura (1966), Amand và Murty (1968), Sawaminathan và cộng sự (1972), Carnahan và cộng sự (1972); Athwal và Virmani (1972), song tất cả họ không thành công [44], [56]

Nhưng mãi ựến năm 1964, Yuan Long Ping (Trung Quốc) cùng các ựồng nghiệp ựã phát hiện ựược cây lúa bất dục trong loài lúa dại Oryza fatua spontanea tại ựảo Hải Nam Sau ựó họ ựã lai với các giống lúa trồng và chuyển gen bất dục ựực tế bào chất vào lúa trồng, tạo ra các dòng bất dục ựực

tế bào chất (CMS) mở ñường cho công tác khai thác ưu thế lai thương phẩm sau này Năm 1973, Trung Quốc ñã chọn tạo thành công nhiều dòng CMS, các dòng B, các dòng R tương ứng và ñã ñưa ra ñược nhiều tổ hợp lai có năng suất cao như: Nam Ưu số 2, San Ưu số 2, Uỷ Ưu số 6…[64]

Năm 1976, Trung Quốc ñã sản xuất ñược hạt lai F1và gieo cấy 140.000

ha lúa lai Diện tích trồng lúa lai năm sau tăng hơn năm trước, năng suất lúa cũng tăng theo Năm 1990 Trung Quốc ñã trồng ñược 15 triệu ha lúa lai chiếm 49% tổng diện tích lúa Năng suất vượt 20% so với lúa thường tốt nhất Quy trình nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 ngày càng hoàn thiện và ñạt năng suất cao Với những thành công này Trung Quốc ñã mở ra triển vọng to lớn về phát triển lúa lai trên thế giới (Nguyễn Thị Trâm, 2002; Yuan L.P., 1993) [34], [65]

Cùng với việc phát triển lúa ba dòng, một số kết quả trong nghiên cứu lúa lai hai dòng ñã ñược công bố Năm 1973, Shiming Song ñã phát hiện ñược dòng bất dục di truyền nhân mẫn cảm với ánh sáng ngày ngắn (HPGMS) từ giống Nong Ken 58 tại Trung tâm nghiên cứu lúa lai Hồ Bắc Năm 1991, Maruyama và cộng sự ñã tạo ra ñược dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ Norin PL12 bằng phương pháp gây ñột biến nhân tạo (Yin Hua Qi, 1993) [63]

Giống lúa lai hai dòng ñược ñưa vào trồng ñại trà ñầu tiên ở Trung Quốc là Pei ải 64S/Teqing Năm 1992, diện tích gieo trồng lúa lai hai dòng ở Trung Quốc là 15.000 ha với năng suất 9-10 tấn/ha, năng suất cao nhất là 17 tấn/ha ðến năm 1997 ñã có 640.000 ha, năng suất trung bình cao hơn lúa lai

ba dòng từ 5-15% Hầu hết các tổ hợp lai hai dòng ñều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với các tổ hợp lai ba dòng (Ngô Thế Dân, 1994) [6] Hạt giống lúa lai của Trung Quốc ñã ñược ñưa sang trồng thử tại IRRI năm 1979, Indonexia, Ấn ðộ năm 1980, Mỹ năm 1983 ñều cho năng suất cao

hơn các giống ñịa phương một cách tin cậy (Quách Ngọc Ân, 1998) [2]

Như vậy thành công của công nghệ sản xuất lúa lai của Trung Quốc ñã ñược ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay có 17 nước ngoài Trung Quốc nghiên cứu và sản xuất lúa lai Tổng diện tích lúa lai chiếm khoảng 10% diện tích lúa và chiếm khoảng 20% tổng sản lượng lúa của thế giới Lúa lai ñã

mở ra bước phát triển mới ñể nâng cao năng suất và sản lượng, góp phần giữ vững anh ninh lương thực trên phạm vi toàn cầu [12] Tại hội nghị lúa lai Quốc tế lần thứ 5 tổ chức tại Trung Quốc ñã tổng kết từ năm 1996 ñến năm

2007, diện tích trồng lúa lai ở các nước ngoài Trung Quốc như Việt Nam, Ấn

ðộ, Philippines, Bangladesh, Myanma…ñã tăng từ 200.000 ha lên 2.000.000

ha Một số nước như Indonexia, Mỹ, Bangladesh, Philippine… ñã ứng dụng công nghệ hoá trong sản xuất lúa lai Các nhà khoa học Trung Quốc cho biết ñến năm 2007, diện tích trồng lúa lai hai dòng ñạt 3,6 triệu ha Diện tích trồng lúa lai chiếm 60% diện tích trồng lúa tại Trung Quốc [40]

2.1.2 Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa

Ưu thế lai xuất hiện ngay từ khi hạt mới nảy mầm cho ñến khi hoàn thành quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Sự biểu hiện của ưu thế lai

ở các cơ quan sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [12]

- Ưu thế lai ở hệ rễ: Theo kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980)

ñã xác nhận con lai F1 có số lượng rễ ra sớm, ra nhiều và nhanh hơn bố mẹ chúng Chất lượng rễ ñược ñánh giá bằng ñộ dày, trọng lượng khô, số lượng

rễ phụ, số lượng lông hút và hoạt ñộng hút chất dinh dưỡng của bộ rễ từ rễ lên cây, hệ rễ của lúa lai hoạt ñộng mạnh nhất khi lúa bắt ñầu ñẻ nhánh Chính vì thế mà lúa lai có tính thích ứng rộng với những ñiều kiện bất thuận như ngập úng, hạn, phèn mặn (Quách Ngọc Ân, 1994; Anonymous, 1996) [1], [36]

- Ưu thế lai về khả năng ñẻ nhánh: Con lai F1 ñẻ nhánh sớm, sức ñẻ

nhánh khoẻ, tập trung và có tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao (Lin S.C, 1980) [45]

- Ưu thế lai về chiều cao cây: Chiều cao cây của lúa lai cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào ñặc ñiểm của bố mẹ Tuỳ từng tổ hợp, chiều cao cây của F1 có lúc biểu hiện ưu thế lai dương, có lúc nằm trung gian giữa bố mẹ,

có lúc xuất hiện ưu thế lai âm Vì chiều cao cây có liên quan tới tính chống ñổ trên ñồng ruộng nên khi chọn bố mẹ phải chú ý chọn các dạng nửa lùn ñể con lai có dạng cây nửa lùn (Chang W.L., 1967) [37]

- Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng: Lin và Yuan (1980) cho rằng ña

số con lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài và thường dài hơn bố mẹ sinh trưởng dài nhất Xu và Wang (1980) ñã xác nhận thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của dòng bố Một số kết quả nghiên cứu khác xác ñịnh thời gian sinh trưởng của con lai gần giống thời gian sinh trưởng của dòng bố hoặc dòng mẹ chín muộn (Ponnuthurai, 1984) Theo Nguyễn Thị Trâm và cộng sự (1994) thì thời gian sinh trưởng của con lai F1 hệ ba dòng dài hơn cả dòng mẹ và dòng phục hồi ở cả 2 vụ trong năm [32], [51]

- Ưu thế lai về một số ñặc tính sinh lý: Nhiều nghiên cứu phát hiện thấy lúa lai có diện tích lá lớn, hàm lượng diệp lục trên một ñơn vị diện tích lá cao

do ñó hiệu suất quang hợp cao Trái lại cường ñộ hô hấp của lúa lai thấp hơn lúa thường Con lai F1 có cường ñộ quang hợp cao hơn dòng bố khoảng 35%, cường ñộ hô hấp thấp hơn lúa thường từ 5-27% Hiệu suất tích luỹ chất khô của lúa lai hơn hẳn lúa thường nhờ vậy mà tổng lượng chất khô trong cây tăng, trong ñó lượng vật chất tích luỹ vào bông hạt tăng mạnh còn tích luỹ vào các cơ quan như thân lá lại giảm mạnh (Trần Duy Quý, 1994; Kasura K.,2007) [27], [43]

- Ưu thế lai về khả năng chống chịu: Con lai F1 có khả năng chống chịu với những ñiều kiện bất thuận: lạnh, hạn, ngập, mặn, chua Sức chịu

lạnh của lúa lai cao ở thời kỳ mạ nhưng lại chịu lạnh kém ở thời kỳ chín sáp Lúa lai có khả năng tái sinh chồi và khả năng chịu nước sâu cao (Sirajul Islam, 2007) [53] Lúa lai có khả năng chống chịu với một số loại sâu bệnh như rầy nâu, ñạo ôn, bạc lá và thích ứng nhiều vùng sinh thái Ở Việt Nam, một số tác giả ñã công bố các giống lúa lai có ưu thế về tính chống ñổ, chịu rét, kháng ñạo ôn, khô vằn và khả năng thích ứng rộng (Nguyễn Công Tạn, 1999) [30]

- Ưu thế lai về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Kết quả nghiên cứu của một số tác giả cho thấy con lai có năng suất cao hơn bố mẹ từ 21%-70% khi gieo cấy trên diện rộng và hơn hẳn các giống lúa lùn cải tiến tốt nhất từ 20%-30% ða số các tổ hợp lai có ưu thế lai cao về số bông/khóm, khối lượng trung bình bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt (Virmani S.S., 1981) [55] Ở Việt Nam, qua tổng kết của Bộ Nông nghiệp và PTNT cho thấy năng suất bình quân của lúa lai ở các tỉnh phía Bắc ñạt mức 7-8 tấn/ha, tăng hơn lúa thường cùng thời gian sinh trưởng từ 2-3tấn/ha/vụ

2.2 Nghiên cứu phát triển lúa lai hai dòng

2.2.1 Khái niệm

Phương pháp khai thác ưu thế lai hai dòng là sử dụng hai dòng bố mẹ

ñể sản xuất hạt lai F1 Có hai kiểu dòng mẹ ñang ñược sử dụng phổ biến ñó là:

1- Dòng bất dục ñực di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ (Thermo sensitive Genic Male Sterile – TGMS)

2- Dòng bất dục di truyền nhân cảm ứng với quang chu kỳ (Photoperiod sensitive Genic Male Sterile – PGMS)

Sự chuyển hoá tính dục của hai dòng này phụ thuộc vào ñiều kiện môi trường, vì vậy chúng ñược gọi là dòng bất dục ñực di truyền nhân cảm ứng với ñiều kiện môi trường (Enviromental sensitive Genic Male Sterile – EGMS)

Hình 1: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự chuyển hoá tính dục của dòng

TGMS

Biểu hiện bất dục Hữu dục Bán bất dục Bất dục Bất dục sinh lý sinh lý (ảnh hưởng của BLT FT ST BUT nhiệt hoặc ñộ dài ngày)

Ghi chú: BLT: Biological Lower Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học dưới

FT: Fertile Temperature: Nhiệt ñộ gây hữu dục

ST: Sterile Temperature: Nhiệt ñộ gây bất dục

BUT: Biological Upper Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học trên

Khi nhiệt ñộ trung bình ngày xuống thấp hơn hoặc bằng nhiệt ñộ giới hạn sinh học dưới, cây bất dục sinh lý Khi nhiệt ñộ diễn biến trong khoảng nhiệt ñộ giới hạn dưới ñến nhiệt ñộ tới gây hữu dục thì dòng TGMS sẽ hữu dục Khi nhiệt ñộ trung bình ngày diễn biến trong khoảng từ ñiểm nhiệt ñộ tới hạn gây hưu dục ñến ñiểm nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục trong thời kỳ cảm ứng thì dòng TGMS trở lên bán bất dục Nhiệt ñộ môi trường cao hơn nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục thì dòng TGMS sẽ bất dục hoàn toàn rất nhiều dòng bao phấn rỗng không hình thành ñược hạt phấn (Liu Y.,1997) [48]

Theo tổng kết của Nguyễn Thị Trâm (2000), thời kỳ cảm ứng của các

dòng TGMS bắt ñầu từ ngày thứ 15 ñến ngày thứ 11 trước khi trỗ bông tương ứng với thời kỳ phân hoá ñòng ñầu bước 4 ñến hết bước 5 [34] Theo Hoàng Tuyết Minh và Nghiêm Thị Nhạn (2000) thì giai ñoạn cảm ứng từ 20 ngày ñến 10 ngày trước khi lúa trỗ[41] Trong giai ñoạn này chỉ cần 4 ngày nhiệt

ñộ thấp sẽ hình thành hạt phấn hữu dục

Wang F và cộng sự (1997) khi nghiên cứu ảnh hưởng của 3 ngày nhiệt thấp vào giai ñoạn chuyển ñổi tính dục từ bước 4 ñến bước 6 phân hoá ñòng của 4 dòng P/TGMS Pei ai 64S, Anxiang S, Sui 35S và GD-2S cho thấy có ảnh hưởng lớn nhất ở giai ñoạn bước 5 [58] Theo Lê Hữu Khang (1999), trong giai ñoạn phân hoá ñòng bước 4 ñến bước 5 chỉ cần 2 ngày nhiệt ñộ thấp thì một số dòng TGMS ñã hình thành hạt phấn hữu dục, nếu 4 ngày liên tiếp có nhiệt ñộ thấp ≤ 240C thì tất cả các dòng TGMS tham gia nghiên cứu (T1S-96, T29S, Hương 125S, Pei ai 64S ñều có phấn hữu dục và một số dòng ñậu hạt [21]

Dựa vào ñặc ñiểm bất dục của hạt phấn, ñã chia dòng TMGS thành 2 kiểu bất dục:1- Bất dục ñiển hình, hạt phấn có hình thoi, tam giác, vỏ nhăn nheo…giống như dòng CMS; 2- Bất dục không hạt phấn, bao phấn rỗng không có hạt phấn, khi lúa trỗ thấy bao phấn có màu trắng Dòng TGMS có một số ñặc ñiểm quý như: vòi nhuỵ dài, ñầu nhuỵ to phân ra nhiều nhánh và còn khả năng nhận phấn ñến ngày thứ 6 sau khi nở hoa Tỷ lệ vòi nhuỵ thò của dòng TGMS thường cao hơn các dòng CMS (Virmani S.S., 1996) [57]

2.2.3 Những nghiên cứu và sử dụng các dòng PGMS

Bất dục ñực di truyền nhân cảm ứng với quang chu kỳ ở lúa ñược ứng dụng ñể sản xuất hạt lai khá muộn Dòng HPGMS bất dục hoàn toàn trong ñiều kiện thời gian chiếu sáng ngày dài >14,0 giờ và phục hồi hữu dục trong ñiều kiện ngày ngắn <13,75 giờ Do vậy chúng có thể duy trì bằng cách cho

tự thụ trong ñiều kiện ngày ngắn Trong ñiều kiện ngày dài dòng này bất dục nên có thể dùng làm dòng mẹ ñể sản xuất hạt lai Cường ñộ ánh sáng lớn hơn

50 lux là ñược tính vào thời gian chiếu sáng gây nên sự chuyển hoá tính dục của dòng PGMS (Shi M.S., 1986; Zhang Z.G., 1987) [52], [69]

Khi lai Nongken 58S với các giống indica và japonica rồi cho phân ly ở F2, thu ñược một số dòng TGMS và PGMS ðiều ñó chứng tỏ Nongken 58S

có chứa gen bất dục ñực di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ và ánh sáng Thực tế có hàng loạt dòng EGMS ñược tạo ra có nguồn gốc từ Nongken 58S như: N5047S, 311S, WD-1S, 7001S, Peiai64S…(Trích theo Trần Văn Quang, 2007) [26]

Theo Yang và cộng sự (1992) gen Ps của dòng PGMS ñược coi là gen ñóng vai trò thứ yếu (gen lặn) trong việc gây ra tính bất dục vì ở quần thể F2 mới thấy xuất hiện một vài cá thể bất dục 100% [61]

Tìm hiểu ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt ñộ lên Nongken 58S và các dòng EGMS có cùng nguồn gen pms của Nongken 58S thấy có sự ảnh hưởng khác nhau của nhiệt ñộ nên tính hữu dục và bất dục của các dòng này ðối với Nongken 58S cảm ứng mạnh với ánh sáng và cảm ứng yếu với nhiệt ñộ còn các dòng khác thì ngược lại ñiều này chứng tỏ có 2 cặp gen trong nhân ñiều khiển tính cảm ứng (Trích theo Trần Văn Quang, 2007) [26]

Một số kết quả nghiên cứu ở Trung Quốc cho rằng gen cảm ứng quang chu kỳ có bản chất di truyền giống như gen cảm ứng với nhiệt ñộ Gen pms cũng hoạt ñộng 2 chức năng: gây bất dục trong ñiều kiện ngày dài và có khả năng hình thành hạt phấn hữu dục trong ñiều kiện ánh sáng ngày ngắn Tuy nhiên tính cảm ứng quang chu kỳ của các dòng PGMS còn phụ thuộc khá nhiều vào nhiệt ñộ Trong một giới hạn nhiệt ñộ nhất ñịnh thì ñộ dài ngày không có hiệu quả ñối với quá trình chuyển ñổi tính dục Giới hạn nhiệt ñộ cao ảnh hưởng tới ñộ an toàn của quá trình nhân dòng bất dục trong ñiều kiện ngắn ngày, còn giới hạn nhiệt ñộ thấp lại ảnh hưởng tới quá trình sản xuất hạt lai trong ñiều kiện ngày dài Do vậy ñể chọn một dòng PGMS dễ dàng sử dụng thì gới hạn nhiệt ñộ dưới gây bất dục ñực trong ñiều kiện ngày dài cần

phải thấp và khoảng nhiệt ñộ mẫn cảm ánh sáng cần phải rộng (Xue G.X.,1997; Zhang N.Y., 1996) [60], [68]

Zhang và cộng sự (1994) bằng phương pháp ñánh dấu tính ña hình ñộ dài ñoạn ADN bị phân cắt (RFLP) ñã tìm ra ñược 2 gen ñiều khiển tính bất dục ñực mẫn cảm với ánh sáng ngày ngắn là pms1 và pms2 nằm trên nhiễm sắc thể số 7 và số 3 Năm 1995, Wang ñã xác ñịnh lại rằng có 1 gen pms nằm trên nhiễm sắc thể số 7 (Wang F.P., 1997) [59] Lu X.G và cộng sự (2002) cho biết các nhà khoa học Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và Ấn ðộ ñã xác ñịnh có 3 gen pms1, pms2 và pms3 nằm trên nhiễm sắc thể số 7, 3 và số 12 [49] Các nhà khoa học cho rằng gen qui ñịnh tính bất dục ñực ở các dòng PTGMS có ở 6 trong số 12 nhiễm thể của lúa ñó là nhiễm sắc thể số 3, 5, 6, 7,

11 và 12 (Yang Z.P, 1997) [62]

Theo Zhu Y (1997) dòng PGMS 8902S ñược chọn từ tổ hợp lai giữa Zhenshan 97 và Shuang 8-14S sau ñó lai trở lại với Zhenshan 97 Từ dòng 8902S lai với các giống lúa thường hoặc dòng PGMS khác và chọn ñược các dòng PGMS mới Ví dụ: dòng W9451S ñược tạo ra do lai 8902S với Yuhong No.1; Dòng Luguang 2S ñược tạo ra do lai giữa 8902S với 8906S [50], [70]

Các nhà nghiên cứu cho rằng có khoảng 25% số dòng PGMS của Trung Quốc ñược tạo ra bằng nuôi cây bao phấn Hai dòng PGMS 93920S và 93926S cũng ñược tạo ra nhờ phương pháp này, chúng có tính bất dục ổn ñịnh hơn và ñộ thuần cao hơn ( Sun Z.X., 2000) [54]

Li C.Q (1997) ñã chọn ñược dòng PGMS 7001S bằng việc lai dòng Nongken 58S với giống lúa thường Japonica 917 từ năm 1985 Dòng 7001S bất dục khi ở giai ñoạn mẫn cảm có ñộ dài chiếu sáng trong ngày dài hơn 14 giờ và hữu dục khi ñộ dài ngày nhỏ hơn 13 giờ 45 phút Dòng 7001S có ưu thế lai cao, tổ hợp 70 You 9 ñã ñược trồng ở tỉnh An Huy với diện tích trên 94.000 ha trong 5 năm (1991-1996) [46], [47]

ngày [67]

Ghi chú:

LDHT: long day high temperature: Ngày dài nhiệt ñộ cao

SDHT: short day high temperature: Ngày ngắn nhiệt ñộ cao

LDLT: long day low temperature: Ngày dài nhiệt ñộ thấp

SDLT: short day low temperature: Ngày ngắn nhiệt ñộ thấp

Cheng S.H(2000), cho biết có khoảng 1/2 số dòng PGMS ñã ñược xác ñịnh thuộc nhóm này, hầu hết chúng có nguồn gốc gần với P(T)GMS Sun Z.X(2000) cho rằng sự thay ñổi tính dục của dòng này có quan hệ chặt với sự tương tác của ñộ dài này và nhiệt ñộ Chúng có thể chỉ hữu dục khi xuất hiện sự tương tác của ngày dài cùng với nhiệt ñộ cao, ngày dài cùng với nhiệt dộ thấp Trong trường hợp ngày ngắn và nhiệt ñộ cao thì chúng cũng bất dục hoàn toàn Ở vùng nhiệt ñới, kiểu dòng P(T)GMS bất dục hoàn toàn ở phần lớn các vùng Trung Quốc sử dụng các dòng này ñể sản xuất hạt lai F1 nhưng khó ñạt năng suất cao khi nhân dòng mẹ (Trích theo Trần Văn Quang,

2007) [26]

2.2.5 Một số ñặc ñiểm của các dòng kháng PGMS và TGMS

Các dòng này có sự thay ñổi tính dục gây nên bởi ñiều kiện môi trường

trái ngược với các dòng PGMS hoặc TGMS Dòng kháng PGMS sẽ hữu dục

bình thường trong ñiều kiện ánh sáng ngày dài và bất dục ngày ngắn Dòng kháng TGMS có phấn hữu dục khi nhiệt ñộ cao và bất dục khi nhiệt ñộ

thấp Các dòng này cũng có thể sử dụng làm nguồn vật liệu ñể phát triển lúa

lai hai dòng trong những ñiều kiện khí hậu nhất ñịnh ở một số ñịa phương

(Nguyễn Thị Trâm, 2002; Haohua He, 2006) [34], [39]

Dòng kháng TGMS Diannong - 1 ñược tạo ra bằng phương pháp lai xa

giữa tổ hợp Zimi/Dianyn - 1 với Liming hữu dục bình thường ở ñiều kiện trên

24oC và ngược lại dưới 24oC cây bất dục

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

Việt Nam ñã tiếp thu ñược những thành tựu về nghiên cứu và phát triển

lúa lai của Trung Quốc Năm 1991, ñã trồng thử cho kết quả rất khả quan

Năm 1992, bắt ñầu nghiên cứu lúa lai với sự tham gia của các cơ quan nghiên

cứu: Viện Khoa học Kỹ thuật Nôg nghiệp, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện

lúa ðồng Bằng Sông Cửu Long, Trường ðại học Nông nghiệp I, Viện Cây

lương thực và cây thực phẩm, Viện Bảo vệ thực vật, Viện Nông hóa Thổ

nhưỡng và Trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng quốc gia Với sự hỗ trợ

của các dự án, các tổ chức nước ngoài, ñặc biệt là các chuyên gia lúa lai

Trung Quốc, chúng ta ñã ñào tạo ñược ñội ngũ cán bộ, thu thập ñược vật liệu

phục vụ cho nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm hạt giống lúa lai (Nguyễn

Công Tạn, 1999) [3], [28]

2.3.1 Những thành tựu về nghiên cứu

ðối với lúa lai ba dòng, các nhà nghiên cứu ñã thu thập và ñánh giá sự

thích ứng của 77 dòng mẹ bất dục ñực CMS, 77 dòng duy trì tương ứng và rất

nhiều dòng phục hồi từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), Trung Quốc, Ấn

ðộ Các Viện, Trường ñã nghiên cứu và duy trì ñược các nguồn này Hiện

nay các dòng CMS ñang ñược sử dụng ở Việt Nam là BoA, II32A, IR50825A, IR68897A và các dòng duy trì tương ứng ñồng thời ñã chọn ñược hàng 100 dòng bố phục hồi phấn phục vụ cho chương trình lai tạo Viện Cây lương thực và cây thực phẩm ñã lai tạo và chọn lọc ñược 3 dòng CMS ñó

là AMS 71S, AMS72S, AMS73S và 22 dòng B có khả năng duy trì tốt Hàng năm lai tạo khoảng 2000 tổ hợp lai, kết quả là ñã chọn tạo ñược một số tổ hợp lai cho năng suất cao, chất lượng tốt như HYT56, HYT57, HYT92, HYT100 (công nhận tạm thời), giống HYT83 (Công nhận quốc gia) và một số tổ hợp

có triển vọng HYT84, HYT101, HYT102, HYT103, HYT95… Hoàn thiện qui trình nhân dòng và sản xuất hạt lai F1 của các tổ hợp lai ba dòng: Bắc ưu

903, Bắc ưu 64, Bắc ưu 253, Nhị ưu 838, Nhị ưu 63, D ưu 525…( Nguyễn Trí Hoàn, 2001, 2002, 2003, 2007; Nguyễn Văn Thư, 2005; Lại ðỡnh Hoố, 2007) [5], [16], [17], [19], [24], [31]

Bên cạnh ñó các cơ quan nghiên cứu cũng ñạt ñược một số kết quả bước ñầu về nghiên cứu lúa lai hai dòng Chọn tạo ñược khoảng 20 dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ (TGMS) như: VN-TGMS 1, VN-TGMS 2, VN-TGMS 3, VN-TGMS 12, AMS31S, AMS32S, AMS33S của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm; T1S-96, T24S, T25S, T26S, T27S, T29S, 103S của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội; TGMS-VN01, TGMS-VN1, D101S, D102S, D103S, TGMS18-2 của Viện Di truyền nông nghiệp; TG1, TG2, TG4, TG22 của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương Thông qua nuôi cây bao phấn, Viện cây lương thực và cây thực phẩm ñã chọn ñược 4 dòng TGMS: CNSH1, CNSH2, TGMS H20, TGMS H7, Viện Di truyền nông nghiệp chọn ñược 2 dòng TGMS: TGMS CN1 và TGMS CN2 Từ vật liệu phân ly nhập nội ñã phân lập ñược các dòng TGMS như CL64S, T47S, 7S, AMS27S, 11S, 534S, 827S ñể ñưa vào lai tạo giống lúa lai hai dòng Bước ñầu sử dụng dòng Pei ai 64S có gen tương hợp rộng ñể lai với các dòng TGMS hoặc giống lúa thường khác, chọn ra các dòng

TGMS có gen tương hợp rộng phục vụ công tác chọn tạo giống lúa lai siêu cao sản trong những năm tới Lần ựầu tiên ở Việt Nam ựã chọn tạo thành công dòng bất dục ựực mẫn cảm quang chu kỳ ngắn P5S mở ra hướng mới trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng đồng thời với việc chọn tạo các dòng TGMS, các cơ quan nghiên cứu cũng chọn ựược hơn 200 dòng R mới trong

ựó có 22 dòng kháng ựược rầy nâu, bệnh bạc lá và ựạo ôn đã có những nghiên cứu ở mức phân tử ựối với các dòng TGMS ựó là xác ựịnh ựược gen tms4(t) nằm trên nhiễm sắc thể số 2 hoặc gen tms6 nằm trên nhiễm sắc thể số

4 của lúa nhằm ựịnh hướng cho việc khai thác các gen này trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng Hàng nghìn tổ hợp lai ựược lai tạo và ựánh giá, một số

tổ hợp lai có triển vọng ựang ựược khảo nghiệm, trình diễn và mở rộng sản xuất như: Việt lai 20, TH3-3, TH3-4, Việt lai 24, HC1, TH3-5 (công nhận giống quốc gia); TM4, VN01/D212, TH5-1 (công nhận cho sản xuất thử) và hàng loạt các giống có triển vọng như Việt lai 45, Việt lai 50, VL1, LHD4 (Nguyễn Trắ Hoàn, 1997; Nguyễn Văn Hoan, 2003; Nguyễn Thị Trâm,

1998, 2003, 2005; Nguyễn Văn Luật, 2002; Nguyễn Như Hải, 2006, 2007; Phạm Ngọc Lương, 2005) [8], [9], [10], [11], [14], [15], [22], [23], [33], [35]

2.3.2 Phát triển lúa lai thương phẩm

Do ựiều kiện sinh thái Việt Nam giống với ựiều kiện sinh thái ở miền Nam Trung Quốc, nên khi hạt giống lúa lai F1 ựược nhập vào nước ta qua biên giới Việt Ờ Trung ựã biểu hiện rõ rệt ưu thế lai về năng suất Chắnh vì thế diện tắch và năng suất lúa lai ngày một tăng: Năm 1991 mới ựưa vào trồng thử

100 ha, ựến vụ xuân năm 1992 diện tắch tăng lên 1.300 ha đến năm 2005, diện tắch lúa lai ựạt 615.000 ha, chiếm 8% diện tắch lúa cả nước, Diện tắch lúa lai trong vụ xuân chiếm 58% và vụ mùa chiếm 42% Hiện tại có khoảng 94% diện tắch lúa lai ựược gieo cấy ở các tỉnh phắa Bắc, trong ựó vùng ựồng bằng sồng Hồng chiếm 40,7%, Trung du miền núi phắa Bắc 25,6%, Bắc trung

bộ 27,2%, duyên hải Nam Trung bộ 4,9% và Tây Nguyên 1,6% (Phạm đồng

Quảng, 2006) [25] Năng suất lúa lai thương phẩm ñạt bình quân 63,0 ñến 65,0 tạ/ha/vụ Trong cùng ñiều kiện canh tác, năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần khoảng 10 tạ/ha có nơi cao hơn ñến 15-20 tạ/ha Nhiều tỉnh có diện tích lúa lai cao ñều là những tỉnh có năng suất lúa tăng ðặc biệt 2 tỉnh Nghệ An

và Thanh Hoá nhờ ñưa mạnh lúa lai, năng suất năm 2004 so 1992 tăng gấp 2 lần, góp phần ñưa bình quân lương thực/ dầu người của Thanh Hoá ñạt 420 kg/người và Nghệ An: 360 kg/người Một số tỉnh có diện tích trồng lúa lai lớn là: Nam ðịnh, Thanh Hoá, Nghệ An, Ninh Bình, Hà Nam, Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai, Hoà Bình ðịa bàn gieo cấy lúa lai ñã mở rộng ra các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên như Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình ðịnh, Kon Tum, ðăk Lăk [4]

Việt Nam ñã thu thập và ñánh giá sự thích ứng của 70 dòng mẹ bất dục ñực CMS, 70 dòng duy trì tương ứng và rất nhiều dòng phục hồi từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), Trung Quốc, Ấn ðộ Các Viện, Trường ñã nghiên cứu và duy trì ñược các nguồn này Hiện nay các dòng CMS ñang ñược sử dụng ở Việt Nam là: BoA, II32A, Zhenshan97A, IR50825A, IR68897A…và các dòng duy trì tương ứng, ñồng thời ñã chọn ñược hàng 100 dòng bố phục hồi phấn phục vụ cho chương trình lai tạo Hàng năm lai tạo khoảng 2000 tổ hợp lai, kết quả là ñã chọn ñược một số tổ hợp lai cho năng suất cao, chất lượng tốt như: HYT56, HYT57, HYT83 Hoàn thiện quy trình nhân dòng của các tổ hợp lai ba dòng ñó là Bắc Ưu 64, Bắc Ưu 903, Nhị Ưu 838 Bên cạnh ñó các cơ quan nghiên cứu cũng ñã ñạt ñược một số kết quả bước ñầu về nghiên cứu lúa lai hai dòng Chọn tạo ñược 20 dòng bất dục di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ (TGMS) và hàng nghìn tổ hợp lai tạo và ñánh giá, một số tổ hợp lai có triển vọng ñã ñược khu vực hóa và ñã ñược công nhận là giống quốc gia như: Việt lai 20, Việt lai 24, TH3-3, TH3- 4, ñược nhanh chóng mở rộng sản xuất vì có các ưu thế như thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất khá, cơm ngon, ñặc biệt là năng suất sản xuất hạt

giống F1 cao góp phần hạ giá thành sản phẩm ựể cạnh tranh với các giống lúa lai hai dòng nhập nội [7], [14]

2.3.3 Sản xuất hạt giống lúa lai F1

Diện tắch sản xuất hạt giống lúa lai ngày một tăng Năm 1992 mới chỉ

có 267 ha ựến năm 2003 ựã có 1.700 ha, các tỉnh có diện tắch sản xuất hạt giống lúa lai lớn ựó là: Thanh Hoá 357 ha, Hải Phòng 120 ha, Hà Nam 180

ha, Nam định 150 ha, Ninh Bình 100 ha, Yên Bái 150 ha, Quảng Nam 200

ha, đắc Lắk 95 ha, Bình định 80 haẦ Việc mở rộng diện tắch sản xuất hạt lai F1 trên qui mô lớn tại các tỉnh Quảng Nam, đăk Lăk, Cần Thơ, Long An ựã

mở ra triển vọng to lớn về sản xuất hạt giống tại các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và miền Nam nơi có ựiều kiện khắ hậu phù hợp cho việc sản xuất hạt lai F1(Cục Nông nghiệp, 2005) [7]

Năng suất sản xuất hạt giống lúa lai bình quân ựạt 20 tạ/ha Nhiều tỉnh ựạt năng suất cao là Nam định: 32 tạ/ha, các tỉnh khác ựạt từ 18-25 tạ/ha đặc biệt việc sản xuất hạt lai tại một số tỉnh ở Nam Trung bộ: Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình định; ở ựồng bằng sông Cửu Long như Cần Thơ, Long An với kỹ thuật mới là cấy dòng bố, gieo thẳng dòng mẹ, năng suất ựạt trên 30 tạ/ha có ựiểm ựạt 40 tạ/ha, ựánh dấu sự tiến bộ mới trong sản xuất hạt giống (Cục Nông nghiệp, 2005; Lại đình Hoè, 2005) [7], [18]

Tổng sản lượng hạt giống sản xuất trong nước ựạt 3.500 tấn chiếm khoảng 20% lượng giống sử dụng Riêng Thanh Hoá, năm 2004 tự sản xuất ựược 821 tấn, ựưa tỷ lệ gieo cấy bằng giống lúa lai tự sản xuất lên 32% so với nhu cầu (Cục Nông nghiệp, 2005) [7]

2.3.4 Những tồn tại trong nghiên cứu và phát triển lúa lai

Gần 15 năm nghiên cứu phát triển lúa lai, Việt Nam ựã ựạt ựược những thành công nhất ựịnh về chọn tạo giống, hoàn thiện qui trình công nghệ sản xuất giống và mở rộng sản xuất các giống lúa lai Tuy nhiên, nghiên cứu phát triển lúa lai vẫn còn một số tồn tại sau (Cục Nông nghiệp, 2005) [7]:

+ Chưa có nhiều nguồn vật liệu khởi ñầu ñể chọn tạo bố mẹ, lai tạo chọn lọc các tổ hợp lai có năng suất cao, siêu cao, chống chịu sâu bệnh, phù hợp với ñiều kiện nhiệt ñới nóng ẩm mưa nhiều ñể có thể gieo cấy từ Bắc vào Nam + Chưa xác ñịnh ñược vùng nhân dòng bố mẹ, vùng sản xuất hạt giống lai F1 tối ưu và vùng sản xuất lúa lai thương phẩm có hiệu quả Năng suất, chất lượng hạt giống sản xuất trong nước chưa cao

+ Vốn ñầu tư cho nghiên cứu và phát triển lúa lai vừa ít, vừa không tập trung, hoạt ñộng nghiên cứu về lúa lai còn phân tán, nhiều tỉnh chưa có sự hỗ trợ thích ñáng Chính sách ñầu tư và hỗ trợ nhiều ñiểm chưa hợp lý, khi cần

bổ sung sửa ñổi hết sức khó khăn

+ ðội ngũ cán bộ còn quá thiếu nhất là các cán bộ ñầu ñàn về tạo giống, duy trì và nhân dòng bố mẹ Việc phối hợp giữa các ñơn vị, các cán bộ nghiên cứu không chặt chẽ nên khó có thể ñảm nhiệm ñược công việc mà sản xuất yêu cầu

+ Hệ thống sản xuất hạt giống chưa ñược tổ chức chặt chẽ Sản xuất hạt giống không gắn với thị trường nên tiêu thụ giống nội rất khó khăn Chưa có chính sách khuyến khích các doanh nghiệp ñầu tư sản xuất giống

2.3.5 ðịnh hướng phát triển lúa lai trong thời gian tới

ðể ñạt ñược mục tiêu ñến năm 2010, Việt Nam có thể tự túc ñược 70% hạt giống lúa lai sản xuất trong nước Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ñã ñề ra một số ñịnh hướng cụ thể sau:

+ Về nghiên cứu: Thu thập, sử dụng nhiều nguồn vật liệu khởi ñầu phục

vụ việc chọn tạo các tổ hợp lúa lai phù hợp với ñiều kiện nhiệt ñới Nghiên cứu cân ñối giữa lúa lai ba dòng, hai dòng và siêu lúa lai Nghiên cứu về chênh lệch năng suất lý thuyết và thực tế, về chất lượng hạt giống lúa lai, về vùng sản xuất bố mẹ và F1

+ Về phát triển sản xuất lúa lai: Nâng diện tích sản xuất hạt giống mẹ lên

160 ha, dòng bố lên 24 ha; nâng diện tích sản xuất hạt lai F1 lên 6000 ha,

năng suất ñạt 2,5 ñến 3,0 tấn/ha; xác ñịnh vùng sản xuất lúa lai thương phẩm

có hiệu quả, từ ñó chọn bộ giống lúa lai thích hợp cho từng vùng, vụ sản xuất; tập trung phát triển giống lúa lai kháng ñạo ôn trong vụ xuân, chống bệnh bạc

lá trong vụ mùa, hè thu; chọn giống có thời gian sinh trưởng ngắn, chất lượng cao cho miền Nam ðồng thời xây dựng hệ thống kiểm tra quản lý chất lượng giống và hoá chất phục vụ sản xuất

+ Xây dựng một số chính sách ñột phá ñể phát triển lúa lai như: Tiếp tục chương trình khuyến nông ñối với sản xuất hạt lai F1; hỗ trợ cho sản xuất hạt lai F1 khi gặp thiên tai bất khả kháng; có chính sách thưởng cho tác giả chọn tạo ñược một giống mới; tiếp tục hỗ trợ giá giống cho các vùng sâu, vùng xa, vùng mới tiếp thu sản xuất lúa lai; có chính sách khuyến khích phát triển các

mô hình Hợp tác xã, trang trại, làng nghề sản xuất giống lúa lai; khuyến khích các thành phần kinh tế ñầu tư vào chế biến, bảo quản hạt giống và xây dựng quỹ hỗ trợ ñầu tư phát triển lúa lai

Chúng tôi nhận thức ñược rằng việc nghiên cứu chọn tạo các dòng vật liệu mới, các tổ hợp lúa lai hai dòng mới của mình sẽ góp phần làm phong phú vật liệu chọn giống, ña dạng các tổ hợp lai cho sự nghiệp nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam

2.4 Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lúa lai F1 hệ hai dòng

ðối với sản xuất hạt lai F1 của lúa lai hai dòng cần xác ñịnh thời vụ gieo cấy các dòng bố mẹ chính xác, sao cho giai ñoạn mẫn cảm có nhiệt ñộ cao (ñối với dòng TGMS) hoặc ánh sáng dài (ñối với dòng PGMS) ñể dòng mẹ bất dục hoàn toàn ðồng thời thời kỳ lúa trỗ có ñiều kiện thời tiết thuận lợi cho các dòng bố mẹ nở hoa tung phấn tốt (Nguyễn Thị Trâm và cộng sự, 2005) [35] Các khâu của qui trình sản xuất hạt lai F1 cụ thể như sau (Nguyễn Văn Hoan, 1999; Nguyễn Thị Trâm và cộng sự, 2005) [13], [35]

+ Xác ñịnh tổ hợp sản xuất phải phù hợp và ñang mở rộng sản xuất tại vùng sản xuất Từ ñó xác ñịnh thời vụ gieo hợp lý

+ Chọn khu cách ly (không gian hoặc thời gian) sao cho dòng mẹ không thể nhận phấn của các giống lúa khác

+ Tính toán khoảng cách gieo bố mẹ ñể cho chúng trỗ bông nở hoa trùng khớp

+ Kỹ thuật ñiều khiển bố mẹ trỗ bông trùng khớp bao gồm: kỹ thuật gieo

mạ, cấy, chăm sóc, bón phân, phòng trừ sâu bệnh …

+ Sử dụng các biện pháp kỹ thuật như bón phân, phun thuốc kích thích, kìm hãm sinh trưởng cho dòng bố hoặc mẹ khi lúa trỗ không trùng khớp + Xác ñịnh liều lượng, thời ñiểm phun GA3 thích hợp ñể dòng mẹ trỗ thoát, dòng bố cao hơn dòng mẹ khoảng 30-40cm

+ Thụ phấn bổ sung nhằm nâng cao tỷ lệ nhận phấn ngoài của dòng mẹ + Khử lẫn trước và sau khi lúa trỗ ñể nâng cao ñộ thuần và ưu thế lai của con lai F1

+ Thu hoạch, chế biến và bảo quản là khâu quan trọng có ý nghĩa quyết ñịnh ñến tỷ lệ nảy mầm, chất lượng mạ, chuyển vụ của giống lai F1

2.4.1 Chọn thời vụ an toàn

Sự khác biệt giữa sản xuất lúa lai ba dòng và lúa lai hai dòng chủ yếu là

do dòng mẹ Dòng mẹ trong lúa lai ba dòng là dòng bất dục ñực tế bào chất (CMS) tương ñối ổn ñịnh, còn dòng mẹ trong sản xuất lúa lai hai dòng là dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm ứng với ñiều kiện môi trường (EGMS) Vì vậy, vấn ñề ñiều chỉnh thời kỳ mẫn cảm sao cho trùng khớp với nhiệt ñộ và quang chu kỳ gây bất dục là ñiều kiện cần thiết

Khi bố trí thời vụ ñể sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng cần ñạt ñược 2 giai ñoạn an toàn ñó là: 1- Thời kỳ cảm ứng với ñiều kiện môi trường; 2- Thời kỳ trỗ bông nở hoa Mỗi dòng EGMS cảm ứng với ñiều kiện môi trường không giống nhau:

Các dòng TGMS có ngưỡng cảm ứng với ñiều kiện nhiệt ñộ khác nhau,

ví dụ Pei ải 64S có ngưỡng cảm ứng là 23,3oC, Hương 125S, TIS - 96, 103S

có ngưỡng là 24oC căn cứ vào số liệu khí tượng khoảng 30 - 50 năm gần nhất

ñể phân tích và tìm thời kỳ an toàn có nghĩa là có nhiều ngày liên tục nhiệt ñộ trung bình ngày cao hơn ngưỡng cảm ứng Ở miền Bắc Việt Nam xác ñịnh thời kỳ ñó là từ 15/8 - 15/9 nhiệt ñộ luôn cao trên 27oC Thời kỳ lúa trỗ cần có nhiệt ñộ ôn hoà từ 28 - 32oC, nắng nhẹ, gió nhẹ, ẩm ñộ không khí 80 - 90%,

có ít nhất 3 ngày liền không mưa có như vậy mới ñảm bảo cho năng suất cao Theo Yaun LP (1995), ñiều kiện thuận lợi cho dòng trỗ bông và nở hoa

là nhiệt ñộ trung bình ngày từ 24oC - 30oC, chênh lệch nhiệt ñộ ngày ñêm 8oC

- 10oC, ẩm ñộ không khí từ 70 - 80%, có ñầy ñủ ánh sáng mặt trời, gió nhẹ ñồng thời không mưa trong 3 ngày liên tục [66]

Nguyễn Thị Trâm, (2002) cho rằng: trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam chỉ nên sử dụng các dòng TGMS ñể sản xuất hạt lúa lai vào vụ mùa, tuy nhiên

vụ mùa thường gặp mưa bão, muốn dòng TGMS bất dục thì phải ñiều khiển trỗ vào sau ngày 15/5 (vụ xuân) và từ 28/8 - 20/9 (vụ mùa) Nếu ñiều khiển trỗ sớm hơn 15/5 hoặc muộn hơn 20/9 có thể gặp một số ngày lạnh làm cho dòng mẹ tự thụ, ảnh hưởng ñến chất lượng hạt lai [34]

Trần Văn Quang, (2007) cho rằng: Nếu sử dụng dòng PGMS có ngưỡng chuyển hóa tính dục là 12 giờ 15 phút thì dòng PGMS sẽ bất dục hoàn toàn nếu ñiều khiển thời kỳ cảm ứng vào gia ñoạn từ ngày 30/4 ñến ngày 10/9 ở vĩ

ñộ 210N (kéo dài 130 ngày) hoặc từ ngày 20/5 ñến ngày 30/7 ở vĩ ñộ 100N (kéo dài 70 ngày) [26]

2.4.2 ðiều khiển cho bố mẹ nở hoa trùng khớp

ðiều khiển cho bố mẹ nở hoa trùng khớp ñóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất hạt lai vì ta chỉ thu ñược hạt lai khi dòng mẹ nhận ñược phấn từ dòng bố

Theo Nguyễn Công Tạn thì dòng bố và dòng mẹ bắt ñầu trỗ cùng một ngày hay lệch nhau từ 1 - 2 ngày ñều ñược coi là trỗ bông trùng khớp [28] Tuy nhiên, theo Hoàng Bồi Kính, (1993) ñể ñạt năng suất hạt lai F1 cao nhất

cần bố trí dòng mẹ trỗ bông trước dòng bố 2 ngày Có thể áp dụng 3 cách tính kết hợp với nhau ñể xác ñịnh ngày gieo của bố mẹ [20]

- Cách tính dựa vào thời gian sinh trưởng của dòng bố mẹ: Căn cứ vào kết quả nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của dòng bố mẹ từ ñó chọn ra ñược thời vụ gieo [28] Phương pháp này ñơn giản chủ ñộng và dễ tính toán, song thời gian sinh trưởng lại dễ biến ñộng dưới ảnh hưởng của ñiều kiện nhiệt ñộ khác nhau, vì vậy phương pháp này chỉ thực hiện khi sản xuất hạt lai trong vụ mùa, có nền nhiệt ñộ ổn ñịnh qua các năm Khi tiến hành sản xuất hạt lai F1 cần bố trí gieo dòng bố làm 2 - 3 ñợt các ñợt cách nhau từ 3 - 5 ngày

- Cách tính dựa vào số lá của dòng bố mẹ: Theo Yuan và Fu thì tổng số

lá trên thân chính là một ñặc trưng của các dòng bố mẹ [66] Tuy nhiên, tổng

số lá trên thân chính còn phụ thuộc vào chế ñộ thâm canh Do ñó, cần nắm vững tổng số lá của các dòng bố mẹ ở từng chế ñộ canh tác của từng vùng, từng vụ cụ thể và phải theo dõi số lá một cách chính xác [28]

- Cách tính dựa vào tổng tích ôn hữu hiệu: Phần lớn các dòng sử dụng làm bố mẹ trong sản xuất hạt lai F1 thuộc loại cảm ôn, tổng tích ôn từ gieo ñến trỗ bông của mỗi dòng là tương ñối ổn ñịnh Tổng tích ôn hữu hiệu (ETA) của mỗi giai ñoạn sinh trưởng và phát triển ñược tính theo công thức sau (Yuan và

Fu, 1995) [66] và Nguyễn Thị Trâm (2002) [34]

A = ∑ (T - H - L)

Trong ñó:

A: ETA của giai ñoạn sinh trưởng nhất ñịnh ( o C)

T: Nhiệt ñộ trung bình ngày ( o C)

H: Nhiệt ñộ cao hơn giới hạn trên 27 o C H ñược tính cho những ngày mà nhiệt ñộ cao hơn 27 0 C

L: Nhiệt ñộ giới hạn dưới 12 o

C

Nếu nhiệt độ trung bình ngày < hoặc = nhiệt độ giới hạn dưới 12oC thì tổng tích ơn hữu hiệu trong ngày đĩ bằng 0

Mặc dù đã tính tốn thời gian gieo để bố mẹ trỗ bơng trùng khớp, song trong quá trình sinh trưởng, phát triển cây lúa chịu tác động của nhiều yếu tố mơi trường nên vẫn cĩ thể trỗ khơng trùng khớp, vì vậy người sản xuất phải theo dõi sát để dự đốn các dịng bố mẹ trỗ bơng trùng khớp hay khơng và cĩ biện pháp điều khiển kịp thời Dự đốn những dấu hiệu hình thái của quá trình phân hố địng chia làm 8 bước (theo ðinh Dĩnh - Trung Quốc)

Theo Yuan L.P và Xi Q.F ở 3 bước đầu nếu phát hiện thấy bố mẹ lệch nhau cần bĩn đạm cho địng phát triển nhanh và phun KH2PO4 cho dịng phát triển chậm cĩ thể điều chỉnh được 3 - 4 ngày Ngồi đạm và KH2PO4 cịn cĩ thể dùng MET với nồng độ 150 - 200 ppm cũng kìm hãm sự phát triển nhanh

từ 3 - 4 ngày Nếu dịng bố chậm hơn dịng mẹ 5 - 6 ngày thì phun dung dịch ure 2% cho dịng mẹ và kích dịng bố bằng KH2PO4 [66]

Nếu sự chênh lệch phát hiện muộn hơn khi lúa phân hố bước 4 - bước

+ Biện pháp cơ giới: cĩ thể nhổ bố lên để cấy lại nếu bố nhanh hơn mẹ 5

- 7 ngày hoặc cắt rễ kìm hãm sự phát triển

2.4.3 Tạo kết cấu quần thể bố mẹ năng suất cao

Năng suất hạt lai F1 sẽ tăng nếu dịng bố đảm bảo cĩ đủ phấn để cung cấp cho dịng mẹ Kết cấu quần thể dịng bố, mẹ phụ thuộc vào 3 yếu tố: tỷ lệ hàng bố mẹ, mật độ cấy và số dảnh cơ bản/khĩm của dịng bố, mẹ ðể đạt năng suất cần phải xác định kết cấu quần thể hợp lý

* Tỷ lệ hàng bố mẹ:

Khi nghiên cứu về tỷ lệ hàng bố mẹ, Yuan L.P và cộng sự cho biết: trong phạm vi nhất ñịnh, nếu tăng số hàng mẹ có thể nâng cao năng suất lúa lai F1 Tuy nhiên phải căn cứ vào ñặc tính của dòng bố như chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, số lượng hạt phấn ñể xác ñịnh tỷ lệ hàng bố/hàng mẹ hợp lý Nguyên tắc chung là: Nếu dòng bố sinh trưởng mạnh, thời gian sinh trưởng dài, cây cao và có nhiều phấn thì có thể tăng số hàng mẹ và ngược lại[66]

Theo Hoàng Bồi Kính ñể ñạt năng suất hạt giống F1 siêu cao, bố trí mẹ như sau: ðối với những tổ hợp chín sớm và chín trung bình: bố trí 2 hàng bố,

16 - 18 hàng mẹ; Tổ hợp chín muộn: bố trí 2 hàng bố, 18 - 20 hàng mẹ [20]

Ở Việt Nam, tỷ lệ hàng R/A tốt nhất ñối với các tổ hợp lúa lai ba dòng

ñã ñược xác ñịnh như tổ hợp Zhenshan 97A/MH63; Zhenshan 97A/Quế 99 là 2: 12; BoA/trắc 64 là 2:14 hoặc 2: 16 [19] ðối với tổ hợp 2 - 32A/Phúc Khôi

838 tại vùng Nam Bộ, tỷ lệ ñầu hạt biến ñộng 33,2% - 47,9% cao nhất ở các công thức có tỷ lệ hàng là 2R: 12A

Ngoài những ñặc tính của dòng bố chúng ta cần quan tâm ñến khả năng nhận phấn của dòng mẹ ñể bố trí tỷ lệ hàng bố cho hợp lý

tổ hợp Bắc Ưu 64 nếu cùng tỷ lệ hàng 2R: 10A thì khoảng cách cấy dòng A

13 cm x 13 cm cho năng suất hạt lai F1 cao hơn so với cấy dòng A ở khoảng

cách 15 cm x 13 cm và 15 cm x 10 cm Cũng tổ hợp Bắc Ưu 64 nếu cùng tỷ lệ hàng 1R :8A thì khoảng cách cấy dòng A là 13 cm x 13 cm cho năng suất F1cao nhất [13]

* Số dảnh cấy khóm

Theo nghiên cứu của ñội giống Vũ Cương Tỉnh Hồ Nam (1983) thì trong ruộng giống, dòng mẹ cấy 2 cây mạ/khóm thì số dảnh cơ bản tăng gấp ñôi, số bông hữu hiệu và năng suất cũng tăng lên nhiều so với cấy 1 cây mạ/khóm

2.4.4 Những biện pháp kỹ thuật ñể nâng cao năng suất lúa lai

a Sử dụng GA 3 :

GA3 (Gibberellic Acid) là chất ñiều hoà sinh trưởng của thực vật có tác dụng kích thích sự vươn dài của tế bào ñối với ruộng sản xuất hạt lai, GA3 có tác dụng làm cho bông dòng mẹ trỗ thoát hơn, tăng tỷ lệ vòi nhuỵ thò ra ngoài

do ñó khả năng tiếp nhận hạt phấn của dòng mẹ cũng tăng lên kéo dài thời gian nở hoa, tăng góc mở của hoa, mở rộng góc lá ñòng, ñiều chỉnh chiều cao cây của dòng bố mẹ

Liều lượng GA3 dùng trong sản xuất hạt lúa lai F1 thay ñổi tuỳ thuộc vào mức ñộ mẫn cảm của các dòng bất dục và từng tổ hợp lai

Theo Hoàng Bồi Kính muốn ñạt năng suất hạt giống F1 cao, lượng GA3cần dùng là 240 - 270 gam/ha và chia làm 2 lần [20]

- Lần 1: 90 - 120 g GA3 với nồng ñộ 240 - 320 ppm khi lúa trỗ 15 - 20%

- Lần 2: 150 - 180 g GA3 với nồng ñộ 400 - 480 ppm khi lúa trỗ 60 - 70%

Ở Việt Nam lượng GA3 phun cho tổ hợp Bắc Ưu 64 là 150 - 160 g/ha,

tổ hợp HYT82 là 220g/ha, tổ hợp Nhị Ưu 63 là 280g/ha Lượng GA3 ñược chia làm 3 lần, phun trong 3 ngày liên tiếp

Kết quả nghiên cứu của Trung Quốc cho thấy thời gian phun GA3 tốt nhất là khoảng 9 giờ 30 phút trước khi lúa phơi màu [28] ðể tăng hiệu quả sử

dụng GA3, nâng cao năng suất hạt giống F1, người ta phun GA3 kết hợp với một số hoá chất khác như acid boric, urê Nếu phun 160g GA3/ha kết hợp với ure(2%) hoặc acid boric (0,5%) có thể thay thế ñược 240gGA3/ha

b Sử dụng biện pháp kỹ thuật canh tác:

Bón phân và tưới nước ít hơn vào giai ñoạn giữa và sau của quá trình sinh trưởng, tạo ñiều kiện thông thoáng cho quá trình thụ phấn chéo xảy ra ñược thuận lợi

ðể nâng cao tỷ lệ thò vòi nhụy và thể tích phần thò ra, cần bón phân bảo

vệ hoa cho dòng mẹ khi ñòng non phân hoá bước 5 - 6, với liều lượng 75kg ure/ha, 112kg KCL/ha Nếu bón thúc lần 2 vào giai ñoạn phấn chín với liều lượng 70kg ure + 70kg KCL/ha thì ñạt ñược số hoa hữu hiệu tối ưu [20] Phòng trừ sâu bệnh kịp thời cũng là một biện pháp góp phần tăng năng suất hạt lai

c Thụ phấn bổ sung

Thụ phấn bổ sung nhằm tạo ñiều kiện cho hạt phấn dòng bố tung ra một khoảng rộng và có thể rơi vào ñược núm nhuỵ của dòng mẹ Ta có thể dùng sào gạt hoặc dùng dây ñể kéo trong những ngày gió lặng hoặc gió nhẹ vào lúc dòng bố tung phấn Khoảng 30 phút gạt một lần, mỗi ngày gạt 3 - 4 lần, gạt ñến khi dòng bố không còn phấn [28]

2.4.5 ðảm bảo chất lượng hạt giống

ðể ñảm bảo chất lượng hạt giống lúa lai cần thực hiện tốt việc cách ly nghiêm ngặt và khử lẫn triệt ñể

* Cách ly

ðể tránh sự lẫn tạp phấn khi sản xuất hạt lai cần ñảm bảo cách ly Có thể sử dụng các phương pháp cách ly sau ñây:

- Cách ly không gian: trong sản xuất hạt lại F1, yêu cầu cách ly tối thiểu

về không gian là 100m, cách các ruộng lúa khác giống từ bờ của ruộng sản xuất hạt lai

- Cách ly thời gian: Ruộng sản xuất F1 phải trỗ trước hoặc sau 20 - 25 ngày so với các giống xung quanh trong phạm vi 100m

- Cách ly bằng vật cản: Có thể sử dụng ñịa hình tự nhiên như nhà cửa, sông, ñồi, núi,… hoặc có thể trồng các băng cây như ngô, mía… rộng khoảng 30m hoặc cấy một băng lúa bố rộng khoảng 50 - 100m ñể cách ly

* Khử lẫn

Mặc dù ñã thực hiện cách ly triệt ñể, song trong quần thể còn những cây khác dạng sót lại vào vụ trước, những cây phân ly, do ñó phải tiến hành khử lẫn

Các giai ñoạn cần tiến hành khử lẫn bao gồm:

- Khử lẫn ở giai ñoạn ñẻ nhánh tối ña: Khử các cây khác dạng dựa vào ñặc ñiểm hình thái thân, lá, bông, hạt

- Khử lẫn ở giai ñoạn nở hoa: Cần nhổ bỏ những cây có bao phấn vàng

có hạt phấn ñể tránh lẫn sinh học và ñặc biệt là trong dòng mẹ cần nhổ bỏ tất

cả các cây có bao phấn vàng căng tròn

- Khử lẫn trước khi thu hoạch: ðây là khâu khử lẫn cuối cùng ñể tạo cho

lô hạt giống có ñộ thuần cao Phải bố trí thu dòng bố trước, sau ñó khử bỏ những bông dòng bố còn sót lại, kiểm tra dòng mẹ một lần nữa trước khi thu hoạch

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu, nội dung nghiên cứu

3.1.1 Vật liệu

Dòng mẹ P5S và dòng bố R1

3.1.2 Nội dung nghiên cứu

+ Theo dõi qua trình sinh trưởng phát triển, ựặc ựiểm nông sinh học, ựặc ựiểm hình thái, ựặc ựiểm tắnh dục, mức ựộ nhiễm sâu bệnh của dòng bố R1 và dòng mẹ P5S ở ruộng sản xuất F1 trong vụ Mùa 2009 và qua các thời

vụ trong vụ mùa 2009 và xuân 2010

+ đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thông qua bố trắ thắ nghiệm phân bón, tỷ lệ hàng bố mẹ, liều lượng và cách phun GA3

3.2 địa ựiểm và thời gian nghiên cứu

3.2.1 địa ựiểm: Viện Sinh học Nông nghiệp - Trường đại học NN Hà Nội 3.2.2 Thời gian: Từ tháng 6 năm 2009 ựến tháng 6 năm 2010

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Bố trắ thắ nghiệm

3.3.1.1 Thắ nghiệm 1: Tìm hiểu ựặc ựiểm của dòng bố mẹ trong một số thời

vụ ở vụ mùa và vụ xuân

a Phương pháp tiến hành:

Các thời vụ bố trắ tuần tự trong nhà lưới và mỗi thời vụ cách nhau 7 ngày

- Trong ựiều kiện vụ mùa 2009 bố trắ 8 thời vụ bố và 8 thời vụ mẹ

+ Bố: Thời vụ 1 gieo ngày 01/6 và thời vụ 8 kết thúc gieo ngày 20/7

+ Mẹ: Thời vụ 1 gieo ngày 23/5 và thời vụ 8 kết thúc gieo ngày 11/8

- Trong vụ xuân 2010 bố trắ 9 thời vụ bố và 9 thời vụ mẹ:

+ Bố: Thời vụ 1 gieo ngày 28/11 và thời vụ 9 kết thúc gieo ngày 23/1

+ Mẹ: Thời vụ 1 gieo ngày 26/12 và thời vụ 9 kết thúc gieo ngày 20/2

b Chỉ tiêu theo dõi:

- Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng:

+ Thời gian từ gieo ñến cấy

+ Thời gian từ cấy ñến trỗ

+ Thời gian trỗ

+ Thời gian sinh trưởng

- ðặc ñiểm nông sinh học:

+ Thời ñiểm chuyển ñổi tính dục của dòng mẹ

3.3.1.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của phân bón tới năng suất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng TH5-1 trong ñiều kiện vụ Mùa 2009

a Phương pháp tiến hành:

- Dòng bố 1 gieo ngày 15/6, bố 2 gieo ngày 20/6 và dòng mẹ gieo ngày 07/7/2009

- Tỷ lệ hàng bố mẹ: 2R : 12S

- ðược bố trí 3 lần nhắc lại theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn

- ðược cấy ñể gạt phấn sang một bên Mỗi ñợt gieo bố ñược cấy vào một hàng, khoảng cách các dòng bố là 20 cm x 15 cm Dòng mẹ cấy với khoảng cách 15 cm x 13 cm, ñường công tác rộng 30cm Cấy 2-3 dảnh/khóm

- Tỷ lệ NPK bố trí không thay ñổi theo tỷ lệ: 1N : 0,75 P2O5 : 0,5 K2O Liều lượng thay ñổi theo 4 công thức sau:

+ Bón lót: Bón phân NPK tỷ lệ 15:17:5 cho các công thức như sau:

Mức phân bón I: 270kg NPK/ha

Mức phân bón II: 320 kg NPK/ha

Mức phân bón III: 373 kg NPK/ha

Mức phân bón IV: 427 kg NPK/ha

+ Bón thúc 1: Bón phân ñơn cho các công thức như sau (kg/ha):

Mức phân bón I: 97 kg Urê : 165 kg Lân : 19 kg Kali Mức phân bón II: 117 kg Urê : 198 kg Lân : 23 kg Kali Mức phân bón III: 137 kg Urê : 231 kg Lân : 27 kg Kali Mức phân bón IV: 157 kg Urê : 264 kg Lân : 31 kg Kali + Bón thúc 2 (bón ñón ñòng): Bón phân ñơn toàn bộ lượng ñạm và kali còn lại cho các công thức như sau (kg/ha):

Mức phân bón I: 33 kg Urê : 42 kg Kali

Mức phân bón II: 39 kg Urê : 50 kg Kali

Mức phân bón III: 46 kg Urê : 58 kg Kali

Mức phân bón IV: 52 kg Urê : 66 kg Kali