ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, cây lúa là cây lương thực quan trọng nhất và là nguồn thu nhập chính của nông dân. Diện tích trồng lúa chiếm 61% diện tích trồng trọt cả nước. Trong sản xuất nông nghiệp giống là đầu vào rất quan trọng quyết định trực tiếp đến năng xuất, sản lượng và giá trị của sản phẩm. Hiện nay diện tích gieo trồng nước ta trên 7,5 triệu hécta trong đó lúa lai chiếm 10% diện tích trồng lúa cả nước, khoảng 650 – 700 ngàn hécta, tập trung chủ yếu ở những vùng núi phía Bắc và Bắc Trung Bộ.
Tuy nhiên lượng hạt giống lúa lai sản xuất trong nước khoảng 30%, 70% lượng hạt giống còn lại phải nhập từ nước ngoài. Lào Cai là tỉnh vùng cao biên giới có tổng diện tích đất tự nhiên là 638.584,75 ha là đất nông nghiệp (Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai năm 2013). Diện tích trồng lúa có xu hướng tăng dần trong những năm gần đây. Diện tích trồng lúa năm 2005 là 28.415 ha đến và năm 2014 là 30.
Trong những năm qua ứng dụng khoa học kỹ thuật được tăng cường và hiệu quả kinh tế từ sản xuất lúa đã góp phần quan trọng vào xóa đói giảm nghèo và an ninh lương thực. Tuy nhiên, sản xuất lương thực nói chung và sản xuất lúa nói riêng còn gặp rất nhiều khó khăn như diện tích còn manh mún, nhỏ lẻ, địa hình chia cắt mạnh, canh tác trên đất dốc. Hơn nữa, người nông dân phần lớn là dân tộc thiểu số, khả năng tiếp cận giống cây trồng và kỹ thuật mới cũng như áp dụng kỹ thuật trong sản xuất còn hạn chế. Trong nhưng năm gần đây nhiều giống lúa lai mới được tạo ra trong nước.
Vì khả năng tăng diện tích trồng lúa có hạn, việc đưa giống mới, nhất là các giống lúa lai có năng suất cao hơn các giống hiện tại đang gieo trồng là bước quan trọng góp phần cải thiện năng suất và sản lượng thực tế, đảm bảo an ninh lương thực tại chỗ và nâng cao thu nhập cho nông dân. Đánh giá các giống lai mới để tuyển chọn giống thích hợp với điều kiện canh tác của Lào Cai sẽ góp phần tăng năng suất và ổn định sản xuất lương thực. Trước yêu cầu đó chúng tôi tiến hành đánh giá sinh trưởng và năng xuất của các tổ hợp lai mới tại ba vùng có độ cao chênh lệch từ đó tạo nên các vùng tiểu khí hậu đặc trưng riêng là Văn Bàn, Bát Xát và Bắc Hà. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 1.
Mục đích - Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai hai dòng năng suất cao phù hợp với điều kiện canh tác tại một số địa phương của tỉnh Lào Cai. Yêu cầu Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc điểm sinh học, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất và chỉ tiêu cơ học của thóc và gạo của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới chọn tạo tại một số địa phương của tỉnh Lào Cai. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu gồm 06 tổ hợp lai hai dòng.
Thí nghiệm so sánh được bố trí tại ba địa điểm, Trại nghiên cứu và sản xuất giống lúa Bát Xát, Trại rau quả Bắc Hà và Trại nghiên cứu sản xuất giống lúa Văn Bàn tỉnh Lào Cai trong vụ xuân và vụ mùa năm 2015. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp cơ sở dữ liệu về đặc điểm sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới chọn tạo để cơ quan, tác giả nghiên cứu tham khảo, định hướng trong lai tạo dòng bố mẹ tạo ra các tổ hợp lai mới. Ý nghĩa thực tiễn - Tuyển chọn được một số tổ hợp lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng khá, nhiễm nhẹ sâu bệnh để sản xuất thử, gửi khảo nghiệm quốc gia, tiến tới mở rộng sản xuất.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới Dựa trên những thành tựu đã đạt được và tiềm năng năng suất của lúa, Trung Quốc đã xây dựng kế hoạch giai đoạn 4 cho chọn giống lúa lai siêu cao sản với năng suất 15,0 tấn/ha/vụ ở qui mô lớn vào năm 2020.
Theo Bộ Nông nghiệp Trung Quốc chương trình này được khởi động từ tháng 4 năm 2013 và giống lúa lai đầu tiên được thử nghiệm là Y Liangyou 900, trồng trong vụ mùa đạt năng suất 14,8 tấn/ha tại huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam. Với kết quả ban đầu như vậy, Trung Quốc có thể đưa năng suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ vào năm 2015. Theo lý thuyết, cây lúa có thể chuyển đổi 5% bức xạ mặt trời thành chất hữu cơ nên chỉ cần sử dụng hiệu quả 2,5% thì năng suất lúa có thể đạt 22,5 tấn/ha. Thực nghiệm cho thấy các giống lúa có chiều cao 1,3m có thể đạt được năng suất 15-16 tấn/ha, với kiểu cây cao khoảng 1,5m có thể đạt năng suất 17-18 tấn/ha.
Do vậy để đạt được năng suất 18-20 tấn/ha thì chiều cao cây của các giống siêu lúa lai phải có chiều cao từ 1,8-2,0m. Theo một số tác giả để đạt được điều đó thì những giống siêu lúa lai có kiểu hình đẹp, đẻ nhánh gọn, khỏe, tập trung. Chính vì thế, cần giải quyết vấn đề đổ ngã của siêu lúa lai bằng việc lai khác loài để có bộ rễ mạnh khỏe và lai với các nguồn gen có cổ bông to, thân đặc, đốt ngắn, các đốt ở dưới to. Từ năm 1996, Trung Quốc đã tạo ra giống lá lai siêu cao sản bằng việc lai khác loài phụ với kiểu cây lý tưởng.
Đến nay đã có hơn 80 giống lúa lai siêu cao sản được trồng ngoài sản xuất, trong số đó có những giống năng suất đạt 12-21 tấn/ha. Lý do chính để các giống lúa lai này đạt năng suất cao là: số hạt/bông và kích thước bông tăng; chỉ số diện tích lá tăng, thời gian lá xanh dài, khả năng quang hợp cao hơn, chống đỗ tốt hơn, tích lũy chất khô ở giai đoạn trước trỗ cao hơn, vận chuyển carbohydrat từ thân lá vào hạt mạnh hơn, bộ rễ lớn hơn và hoạt động hút dinh dưỡng của rễ khỏe hơn. Tuy nhiên, có hai vấn đề chính đối với lúa lai siêu cao sản là các hoa nở sau không vào chắc được và tỷ lệ đậu hạt thấp và không ổn định. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ưu thế lai ở lúa theo xu hướng từ cao đến thấp thông qua lai là: Indica/japonica > Indica/javanica > japonica/javanica > Indica/indica > japonica/japonica.
Con lai Indica/japonica có sức chứa và nguồn lớn, năng suất có thể vượt so với con lai trong nội bộ loài phụ Indica. Như vậy, để chọn tạo được giống lúa lai siêu năng suất bắt buộc phải lai giữa Indica và Japonica. Tuy nhiên, con lai Indica/japonica thường có tỷ lệ đậu hạt thấp và để giải quyết vấn đề này cần chuyển gen tương hợp rộng (WC) Sn5 vào dòng bố hoặc dòng mẹ. Yuan (2009) cho rằng siêu lúa lai thường có cây cao hơn do lai khác loài phụ do vậy để giải quyết vấn đề này thì dòng bố hoặc mẹ phải có gen lùn hoặc thân của siêu lúa phải có đường kính thân lớn (>1,1cm), thân đặc và nhiều đốt.
Tuy nhiên, muốn cải thiện chất lượng gạo của các tổ hợp siêu lúa lai do lai khác loài phụ trên nên chọn bố mẹ dạng trung gian giữa javanica - japonica. Năm 1993, Viện nghiên cứu lúa Bangladesh bắt đầu nghiên cứu lúa lai dưới sự trợ giúp của IRRI. Đến năm 2001, các tổ hợp lúa lai mới được mở rộng sản xuất. Từ năm 2008 - 2011 có 3 giống lúa lai được chọn tạo và mở rộng sản xuất.
Đến năm 2014, có 115 giống lúa lai được thử nghiệm tại Bangladesh, trong đó có 89 giống từ Trung Quốc, 15 giống từ Ấn Độ, 01 giống từ Phillipne và 04 giống chọn tạo trong nước. Đến năm 2014, diện tích lúa lai của Bangladesh đạt 670 nghìn ha, năng suất trung bình đạt 6,8 tấn/ha. Bangladesh đưa ra chiến lược phát triển lúa lai giai đoạn 2020 - 2030 là: 1- Phát triển các dòng CMS và R có khả năng kết hợp cao và ổn định, nhận phấn ngoài tốt. 2- Phát triển các giống lúa lai có hàm lượng amylose >25%, chất lượng cao, hạt thon dài.
3- Chọn tạo các giống lúa lai chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận. 4- Mở rộng diện tích lúa lai đặc biệt ở các vùng nhờ nước trời. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số nước trồng lúa ở Châu Á trong năm 2012 Lúa thuần Lúa lai Nước Diện tích Năng suất Diện tích Năng suất (triệu ha) (tấn/ha) (triệu ha) (tấn/ha) Trung Quốc 13.0 Nguồn: Subash Dasgupta and Indrajit Roy (2014) Theo Hiệp hội hạt giống châu Á - Thái Bình Dương (APSA, 2014), lúa lai chiếm khoảng 12% diện tích trồng lúa trên thế giới, có năng suất cao hơn lúa thuần từ 15 - 35%, sinh trưởng phát triển tốt đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay.
APSA (2014) cũng dự tính, diện tích lúa lai tăng lên 14% vào năm 2020 và 30% vào năm 2030. Đến năm 2014, Ấn Độ đã đánh giá 3500 tổ hợp lai và đã chọn được 70 tổ hợp lai để phát triển sản xuất, trong đó có 31 tổ hợp lai do các đơn vị nhà nước chọn tạo và 39 tổ hợp lai do các công ty tư nhân chọn tạo. Ấn Độ đưa ra chiến lược nghiên cứu là: 1- Phát triển các dòng bố mẹ có ưu thế lai cao. 2- Chuyển gen ưu thế lai từ ngô sang lúa.
3- Đa dạng nguồn CMS. 4- Xác định vùng sản xuất hạt lai tối ưu. 5- Phát triển nguồn nhân lực cho chọn tạo và phát triển lúa lai. Nghiên cứu lúa lai ở Indonesia được bắt đầu vào năm 1983.
Cho đến những năm 1990, nghiên cứu vẫn chưa được thành công như mong đợi, khó khăn trong việc tạo dòng CMS ổn định với tỷ lệ lai xa cao (≥ 25%) và thích nghi với môi trường Indonesia. Từ năm 2001, nghiên cứu đã được tăng cường sự hợp tác giữa IAARD với IRRI, FAO, và những nơi khác. ICRR đã đưa ra một số tổ hợp 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lai, dòng CMS, duy trì và dòng phục hồi mới.