Nội dung và phương pháp nghiên cứu 47
3 1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Xử lý đột biến giống lúa bằng tia gamma (nguồn Co 60) được thực hiện tại Trung tâm chiếu xạ Hà Nội, km 12, đường 32, xã Minh Khai, huyện Từ Liêm, Hà Nội Nghiên cứu này bao gồm việc tìm kiếm nguồn vật liệu, chọn lọc và đánh giá để tuyển chọn các dòng lúa thuần chất lượng cao tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, xã Liên Hồng, thành phố Hải Dương, tỉnh Hải Dương.
Khảo nghiệm dòng lúa thuần có triển vọng tại 3 tỉnh: Hải Dương, Điện Biên và Hà Tĩnh
Thời gian nghiên cứu: Từ vụ Xuân năm 2016 – vụ Xuân năm 2021 được cụ thể theo sơ đồ 3 1
Gồm 3 mẫu giống lúa thu thập ở trạng thái hạt khô (độ ẩm 12%) để xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia gamma (nguồn Co 60 ):
Giống lúa Khẩu Mang, một giống lúa địa phương tại tỉnh Hà Giang, có thời gian sinh trưởng từ 165 - 170 ngày trong vụ Xuân và 140 - 145 ngày trong vụ Mùa Năng suất đạt khoảng 52,0 tạ/ha trong vụ Xuân và 48,0 tạ/ha trong vụ Mùa Giống lúa này có cây cứng cáp, khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh hại, và nổi bật với chất lượng gạo cao, hạt to, dài, cơm mềm, dẻo, đậm đà và thơm ngon.
Giống lúa NN1, được nhập từ Trung Quốc vào năm 2010, có thời gian sinh trưởng trung bình từ 145 đến 150 ngày trong vụ Xuân và 120 đến 125 ngày trong vụ Mùa Năng suất đạt khoảng 58 tạ/ha trong vụ Xuân và 51 tạ/ha trong vụ Mùa Giống lúa này có lá to, dài, mềm và cây yếu Chất lượng gạo cao với hạt dài, trong, cơm mềm, dẻo, đậm và thơm.
Giống lúa NN3, được nhập từ Mô-dăm-bích vào năm 2009, có thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 130 - 135 ngày trong vụ Xuân và 105 - 110 ngày trong vụ Mùa Năng suất đạt khoảng 50,0 tạ/ha trong vụ Xuân và 45,0 tạ/ha trong vụ Mùa Giống lúa này có lá to, dài, mềm, cây cao khoảng 155,0 cm, và chất lượng gạo cao với hạt gạo to, dài, trong, cơm mềm, dẻo, đậm và thơm.
Ba giống lúa Khẩu Mang, NN1 và NN3 đều có năng suất cao và chất lượng gạo tốt, đồng thời có khả năng chống chịu sâu bệnh Tuy nhiên, giống Khẩu Mang và NN1 có thời gian sinh trưởng dài (120 - 145 ngày trong vụ Mùa), trong khi giống NN3 lại có chiều cao cây lớn (155 cm) Mục tiêu của nghiên cứu là áp dụng xử lý đột biến phóng xạ để rút ngắn thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của các giống lúa này.
Hai mươi dòng lúa thuộc thế hệ M 4 đã được lựa chọn từ các quần thể phân ly sau đột biến phóng xạ, bao gồm các mẫu giống lúa địa phương và giống nhập nội như NN1-2-5-5, NN1-2-5-6, NN1-2-5-8, NN1-2-6-55, NN1-2-6-59, NN1-2-36-67, NN1-2-68-75, NN1-3-56-97, NN1-3-62-115, NN1-3-68-135, NN3-2-223-179, và NN3-2-223-187.
NN3-2-284-196, NN3-2-284-215, NN3-2-287-229, NN3-2-287-234, NN3-2-
Quá trình đánh giá các giống đối chứng Khẩu Mang, NN1, NN3, được sử dụng làm vật liệu xử lý phóng xạ, cùng với giống Bắc thơm số 7, nhập nội từ nước ngoài, đã được thực hiện để xác định hiệu quả và tính ứng dụng của chúng trong lĩnh vực này.
Xuân 2021 Đánh giá nguồn vật liệu địa phương và nhập nội Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ tia gamma nguồn
Đánh giá hiệu ứng đột biến phóng xạ tia gamma từ nguồn Co60 ở các thế hệ lúa M1, M2 và M3 nhằm chọn lọc những cá thể có thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao cây thấp, năng suất tốt, chất lượng cao và khả năng kháng sâu bệnh Tiếp theo, tiến hành khảo sát và chọn lọc các dòng lúa thuần chất lượng cao ở các thế hệ M4 và M5.
So sánh các dòng lúa thuần mới, tuyển chọn dòng có triển vọng nhất để khảo nghiệm sản xuất
Khảo nghiệm sinh thái dòng lúa thuần chất lượng có triển vọng tại các tỉnh Phía Bắc
Sơ đồ 3 1 Quá trình chọn tạo dòng lúa thuần chất lượng bằng đột biến phóng xạ tia gamma nguồn Co 60
Đánh giá nguồn vật liệu thu thập phục vụ công tác xử lý đột biến phóng xạ bao gồm việc phân tích các đặc điểm nông sinh học, hình thái, năng suất và chất lượng của các mẫu giống lúa Ngoài ra, cần xem xét mức độ nhiễm sâu bệnh hại để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong việc sử dụng các giống lúa này trong sản xuất nông nghiệp.
3 3 2 Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ và chọn lọc dòng lúa thuần chất lượng cao
Xác định ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ (tia gamma nguồn Co60) đối với các mẫu giống được xử lý bằng hạt lúa khô
Chọn lọc dòng thuần có thời gian sinh trưởng ngắn, cây cao trung bình, năng suất khá, chất lượng cao
3 3 3 Tuyển chọn, khảo nghiệm sinh thái một số dòng lúa thuần có triển vọng
Khảo sát các dòng lúa thuần trong vụ Xuân năm 2019
So sánh các dòng lúa thuần trong vụ Mùa 2019 và vụ Xuân 2020 cho thấy sự khác biệt về chất lượng và khả năng thích ứng Khảo nghiệm sinh thái các dòng lúa thuần có triển vọng tại một số tỉnh phía Bắc đã giúp xác định những giống lúa phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai địa phương Nghiên cứu này không chỉ góp phần nâng cao năng suất mà còn hỗ trợ phát triển bền vững ngành nông nghiệp.
3 4 1 Đánh giá nguồn vật liệu thu thập phục vụ công tác xử lý đột biến phóng xạ a Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp khảo sát tập đoàn không nhắc lại với diện tích ô thí nghiệm là 5m² (Gomez & Gomez, 1984) trong vụ Xuân và vụ Mùa năm 2016 Các chỉ tiêu theo dõi sẽ được ghi nhận trong quá trình nghiên cứu.
Trong thời gian qua, các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa bao gồm tuổi mạ, thời gian từ gieo đến trỗ, thời gian trỗ và thời gian sinh trưởng đã được nghiên cứu kỹ lưỡng Đặc điểm hình thái của cây lúa như màu sắc thân, màu sắc lá, màu sắc hạt, kiểu đẻ nhánh và sự hiện diện của râu hoặc không râu cũng đóng vai trò quan trọng Bên cạnh đó, các đặc điểm nông sinh học như chiều cao cây, chiều dài bông, chiều dài cổ bông, chiều dài và chiều rộng lá đòng, cùng với số gié cấp 1, đều góp phần xác định năng suất và chất lượng của giống lúa.
Mức độ nhiễm sâu bệnh hại;
Năng suất lúa được xác định bởi nhiều yếu tố như số bông trên khóm, số hạt trên bông, tỷ lệ lép, khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu Để đánh giá chất lượng gạo, các chỉ tiêu quan trọng bao gồm tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên, chiều dài hạt gạo, tỷ lệ D/R, độ bạc bụng, hàm lượng amylose, độ bền thể gel và nhiệt hóa hồ Việc áp dụng các phương pháp đánh giá chính xác là cần thiết để xác định các chỉ tiêu này.
Các chỉ tiêu đánh giá trên đồng ruộng được thực hiện theo tiêu chuẩn của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (2013) Việc đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo được tiến hành dựa trên thang điểm của IRRI, tập trung vào các loại sâu bệnh chính như rầy nâu, bạc lá và đạo ôn.
Phương pháp đánh giá tính kháng bệnh bạc lá
Các giống lúa được gieo cấy trên đồng ruộng và chăm sóc để phát triển tốt, bao gồm giống đối chứng IR24 (nhiễm) và IRBB7 (kháng) Mỗi giống được cấy 15 khóm, với khoảng cách giữa các cây là 20 cm và giữa các giống là 40 cm Mỗi khóm cấy 1 dảnh để đảm bảo sự sinh trưởng hiệu quả.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận 58
4 1 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU THU THẬP PHỤC VỤ CÔNG TÁC XỬ LÝ ĐỘT BIẾN PHÓNG XẠ
Trong nghiên cứu và phát triển giống lúa, nguồn vật liệu khởi đầu đóng vai trò quan trọng, quyết định thành công của các chương trình nghiên cứu Đa dạng di truyền của nguồn vật liệu giúp nhà chọn giống có định hướng chính xác và nhiều lựa chọn hơn Việc thu thập và đánh giá các mẫu giống lúa không chỉ giúp xác định sự đa dạng di truyền mà còn tìm ra những nguồn vật liệu quý giá về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu, phục vụ cho việc tạo ra giống lúa mới.
4 1 1 Một số đặc điểm sinh trưởng của các mẫu giống lúa
Giai đoạn mạ là thời kỳ đầu tiên trong quá trình sinh trưởng của cây lúa, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho các giai đoạn phát triển sau Để có cây mạ tốt, cần đảm bảo cây cứng cáp, đanh dảnh và phát triển mạnh mẽ Trong vụ Xuân năm 2016, các giống lúa được gieo vào ngày 5/1 và cấy khi mạ được 28 ngày tuổi, trong khi đó, vụ Mùa gieo vào ngày 25/6 và cấy khi mạ được 18 ngày tuổi.
Quá trình đánh giá cho thấy thời gian từ gieo đến trỗ của các mẫu giống dao động từ 100 – 140 ngày trong vụ Xuân và 77 - 115 ngày trong vụ Mùa Đặc biệt, hai giống Khẩu Mang và NN1 có thời gian từ gieo đến trỗ trong vụ Xuân lần lượt là 135 - 140 ngày và 115 - 120 ngày, dài hơn giống đối chứng BT7.
Giống NN3 có thời gian từ gieo đến trỗ tương đương với giống đối chứng BT7, với 100 - 105 ngày trong vụ Xuân và 77 - 82 ngày trong vụ Mùa Trong khi đó, vụ Mùa của giống này kéo dài từ 110 - 115 ngày, nhanh hơn so với giống BT7 từ 15 đến 33 ngày.
Thời kỳ trỗ bông làm hạt là giai đoạn cuối cùng trong quá trình phát triển của cây lúa, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, đặc biệt là tỉ lệ hạt chắc và khối lượng hạt Giai đoạn này chịu tác động lớn từ các yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, lượng mưa và tốc độ gió Thời gian trỗ bông phụ thuộc vào đặc tính giống và thời vụ, với giống lúa có thời gian trỗ tập trung giúp cây lúa giảm thiểu rủi ro từ thời tiết bất thường, từ đó nâng cao năng suất Các giống NN1 và NN3 có thời gian trỗ tập trung từ 3-5 ngày, tương đương giống đối chứng BT7, trong khi giống Khẩu Mang có thời gian trỗ dài hơn (5-7 ngày).
Bảng 4 1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016 Đơn vị tính: ngày
Thời gian từ gieo đến trỗ
Thời gian sinh trưởng của cây lúa, tính từ khi hạt nảy mầm đến khi chín hoàn toàn, phụ thuộc vào đặc tính di truyền của từng giống, thời vụ gieo trồng và điều kiện ngoại cảnh tại từng địa phương Thông thường, giống lúa địa phương có thời gian sinh trưởng dài hơn giống lúa cải tiến Trong vụ Xuân, thời gian sinh trưởng của các giống lúa thường dài hơn so với vụ Mùa.
Trong vụ Xuân năm 2016, giống NN3 có thời gian sinh trưởng tương đương với giống đối chứng BT7, kéo dài từ 130 đến 135 ngày Trong khi đó, hai giống Khẩu Mang và NN1 lại có thời gian sinh trưởng dài hơn giống đối chứng từ 15 đến 35 ngày.
Chiều cao cây lúa là một chỉ tiêu quan trọng trong nghiên cứu và chọn giống, thường được xem như một tính trạng bổ sung để cải thiện giống lúa, phù hợp với nhiều vùng sinh thái Mẫu giống Khẩu Mang có chiều cao cây lần lượt là 99,5 cm trong vụ Xuân và 95,3 cm trong vụ Mùa, tương đương với giống đối chứng BT7 Hai mẫu giống NN1 và NN3 đều có chiều cao cây vượt trội hơn giống BT7, đặc biệt mẫu NN3 đạt chiều cao 155,6 cm trong vụ Xuân và 145,4 cm trong vụ Mùa, cao hơn giống đối chứng này.
Bảng 4 2 Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016
Chiều dài lá đòng có ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ hạt chắc, bởi vì nó tham gia trực tiếp vào việc cung cấp các sản phẩm quang hợp cho hạt Cụ thể, chiều dài lá đòng của hai giống NN1 và NN3 dài hơn giống đối chứng BT7 từ 3,1 đến 6,5 cm Trong khi đó, giống Khẩu Mang có chiều dài lá đòng tương đương với giống BT7 trong cả vụ Xuân và vụ Mùa.
Cả 3 giống Khẩu Mang, NN1 và NN3 trong vụ Xuân có chiều rộng lá đòng lớn hơn giống đối chứng BT7 từ 0,2 đến 0,6 cm Trong vụ Mùa, hai giống NN1 và NN3 cũng cho thấy chiều rộng lá đòng lớn hơn giống BT7 từ 0,1 cm.
0,2 cm, mẫu giống Khẩu Mang tương đương với giống BT7 Lá đòng của 2 mẫu giống NN1, NN3 đều có bản lá to, mềm, lá đòng nửa ngang
4 1 2 Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa
Các mẫu giống lúa có những đặc trưng hình thái riêng biệt, cho phép phân biệt sự khác nhau giữa các giống lúa Những đặc điểm này không chỉ giúp nhận diện giống mà còn ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất cuối cùng của cây lúa.
Bảng 4 3 Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016
Màu sắc thân Màu sắc lá Màu sắc hạt Râu/ không râu
Xanh Xanh nhạt Xanh Xanh
Xanh Xanh nhạt Xanh Xanh
Vàng sáng Vàng sáng Vàng sáng Vàng sáng
Kiểu đẻ nhánh là chỉ tiêu hình thái quan trọng giúp phân biệt các giống lúa khác nhau, ảnh hưởng đến dạng hình cây và khả năng thâm canh Các giống lúa có góc độ đẻ nhánh thấp như Khẩu Mang, NN1, NN3 cho dạng hình cây gọn, cho phép cấy với mật độ cao, từ đó nâng cao năng suất Ngược lại, giống có góc độ đẻ nhánh lớn sẽ dẫn đến bụi cây xoè, khó cấy với mật độ lớn Ba mẫu giống Khẩu Mang, NN1, NN3 đều có kiểu đẻ nhánh chụm và hạt màu vàng sáng Màu sắc thân và lá của giống Khẩu Mang và NN3 tương đương với giống đối chứng BT7, trong khi giống NN1 có màu xanh nhạt Tất cả ba giống đều không có râu, tương đương với giống đối chứng BT7.
Bảng 4 4 Một số đặc điểm cấu trúc bông của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016
VX VM VX VM VX VM
Chiều dài bông là đặc tính di truyền của giống lúa, nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi điều kiện ngoại cảnh như dinh dưỡng và chế độ nước, đặc biệt trong giai đoạn phân hoá đòng Trong vụ Xuân và vụ Mùa, chiều dài bông của giống Khẩu Mang và NN1 tương đương với giống đối chứng BT7 (26 – 27,1 cm), trong khi giống NN3 có chiều dài bông dài hơn BT7 từ 3,5 – 4,5 cm.
Mẫu giống NN3 có chiều dài cổ bông dài hơn giống đối chứng BT7 từ 6,1 - 7,0 cm trong cả vụ Xuân và vụ Mùa, trong khi mẫu giống NN1 có chiều dài cổ bông từ 4,0 - 4,2 cm và khẩu mang đạt 2,3 - 2,5 cm, tương đương với giống BT7 (3,4 - 3,5 cm) Số gié cấp 1 của cả ba mẫu giống lúa dao động từ 10,4 - 12,5 gié, so với giống đối chứng BT7 là 10,8 - 11,5 gié.
4 1 3 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các mẫu giống lúa
Trong vụ Xuân năm 2016, cả ba mẫu giống đều thể hiện khả năng chịu rét tốt và nhiễm rất nhẹ bệnh đạo ôn, tương đương với giống đối chứng BT7 Tuy nhiên, trong vụ Mùa, ba mẫu giống chỉ bị nhiễm rất nhẹ bệnh bạc lá và rầy nâu, trong khi giống BT7 nhiễm ở mức trung bình Khả năng chống đổ của mẫu giống Khẩu Mang tương đương với BT7, trong khi mẫu giống NN1 và NN3 có khả năng chống đổ kém hơn so với giống đối chứng này.
Bảng 4 5 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận của các mẫu giống trong năm 2016
Chịu Chống Bệnh đạo ôn
NT ĐR (Cấp) (điểm) (Cấp) (điểm) (Cấp) (điểm) 1
Ghi chú: * Vụ Xuân; ** Vụ Mùa
