PhÇn I PhÇn I Më ®Çu 1 1 §Æt vÊn ®Ò Lóa (oryza satival) lµ mét trong ba c©y l¬ng thùc chÝnh cña loµi ngêi, cung cÊp l¬ng thùc cho gÇn 1/2 d©n sè thÕ giíi nhÊt lµ vïng §«ng Nam ¸ ViÖt Nam lµ mét níc cã[.]
Phần I Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề Lúa (oryza satival) ba lơng thực loài ngời, cung cấp lơng thực cho gần 1/2 dân số giới vùng Đông Nam Việt Nam nớc có kinh tế nông nghiệp dựa sản xuất lúa Sản xuất lúa đà ảnh hëng tíi mäi lÜnh vùc sèng ë n«ng th«n Lóa đợc gieo trồng diện tích 7,1 triệu chiếm 80% diện tích đất trồng trọt Lúa gạo đà cung cấp 80% nhu cầu Cacbonhyđrat 40% đạm trung bình ngời dân Việt Nam Trong thập kỷ vừa qua, nghỊ trång lóa ë ViƯt Nam ®· cã bíc nhảy vọt đáng kể Sản lợng lúa đà tăng từ 10,7 triệu năm 1970 lên 32,554 triệu năm 2000, suất tăng từ 2,3 lên 4,25 tấn/ha Nh từ nớc thiếu lơng thực, đói triền miên, Việt Nam đà vơn lên không tự túc lơng thực mà d thừa để xuất đứng thứ hai sau Thái Lan, năm 2000 xuất triệu gạo Tuy nhiên sản xuất lúa gạo Việt Nam nhiều thách thức chiến lợc an toàn lơng thực, đa dạng sinh học nông nghiệp bền vững Đứng trớc thách thức lớn sản xuất lơng thực sử dụng giống lúa cổ truyền suất thấp đáp ứng đợc nhu cầu lơng thực ngày cao nhân loại Các nhà khoa học đà thực nhiều phơng pháp khác nh lai tạo, gây đột biến, chọn lọc giống có suất cao, ổn định, chống chịu tốt với sâu bệnh, thích ứng rộng với nhiều vùng đạt tiêu chuẩn chất lợng thơng phẩm chất lợng dinh dỡng Bộ môn nghiên cứu chọn tạo giống lúa thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam năm gần đà nỗ lực phấn đấu nghiên cứu lai tạo đà thành công nhiều dòng, giống triển vọng Để tìm đợc giống thích hợp cho mùa vụ, vùng sinh thái thực đề tài: a Đánh giá suất khả chống chịu sâu bệnh dòng triển vọng tập đoàn quan sát vụ mùa năm 2002, Thanh Trì, Hà Nội 1.2 Mục đích - yêu cầu 1.2.1 Mục đích 1.2.1.1 Đánh giá đặc điểm sinh trởng, phát triển, khả cho suất chống chịu dòng nhằm chọn dòng có triển vọng đa vào thí nghiệm so sánh 1.2.1.2 Chọn dòng, giống thích hợp với điều kiện sinh thái vụ mùa đồng sông Hồng 1.2.2 Yêu cầu 1.2.2.1 Khảo sát, đánh giá sinh trởng, phát triển, suất khả chống chịu sâu bệnh dòng triển vọng để đa vào khảo nghiệm giống quốc gia 1.2.2.2 Đánh giá số đặc tính hình thái tiềm năng suất dòng tham gia thí nghiệm Phần II Tổng quan tài liệu 2.1 Tình hình nghiên cứu lúa giới Việt Nam Cây lúa lơng thực có lịch sử trồng trọt lâu đời Nó đà đợc nhiều nhà khoa học nớc quan tâm nghiên cứu 2.1.1 Sơ lợc nguồn gốc lúa Theo Decaudolle A.f, Rojevich RI cho lúa xuất ấn Độ [1] Ramiah K cho lúa có nhiều hình dạng nhiều loại hình nơi phát nguồn Vì vậy, Đông Nam á, ấn Độ, Trung Quốc, Đông Dơng có nhiều giống lúa Theo tài liệu công bố Chowdhury Ghosh năm 1953 hạt thóc hoá thạch cổ Trung Quốc thấy Hasthinapur (Uttar Pradesh) ớc tính vào khoảng 1000 - 750 trớc công nguyên [20] Có ý kiến cho lúa đợc hình thành Tây Bắc ấn Độ, Nam Trung Quốc, Việt Nam Makkey E cho biÕt vÕt tÝch lóa xa nhÊt thấy ấn Độ số mảnh đồ gốm di đào thấy Penjad Những mảnh đồ gốm có lẽ lạc sống cách khoảng 2000 năm [20] Tuy nguồn gốc xuất xứ có khác nhng ta thấy vùng có đặc điểm giống điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm phù hợp với c©y lóa [13] 2.1.2 Thêi gian sinh trëng Thêi gian sinh trởng lúa đợc tính từ gieo mạ đến lúa chín thu hoạch Các gièng lóa kh¸c cã thêi gian sinh trëng kh¸c nhau, thêi gian sinh trëng cđa lóa thêng tõ 100 - 200 ngày Ngoài ra, thời gian sinh trởng phơ thc vµo thêi vơ, thêi gian cÊy vµ kü thuật canh tác Theo Bùi Huy Đáp [8]: Thời gian sinh trởng ngắn không đủ cho lúa đẻ nhánh, thời gian sinh trởng dài làm cho lúa nhiều lá, dới bị che khuất lẫn vỊ ¸nh s¸ng, thiÕu dinh dìng, thêi gian sinh trởng thích hợp có số nhánh diện tích quang hợp cao dẫn tới suất cao Căn vµo thêi gian sinh trëng ViƯn lóa qc tÕ IRRI số tác giả đà chia ra: - Nhóm cực ngắn: 90 ngày - Nhóm ngắn ngày: 90 - 120 ngày - Nhóm trung bình: 121 - 150 ngµy - Nhãm dµi ngµy: > 150 ngµy Kaxono Tanaka [22] cho r»ng gièng cã thêi gian sinh trëng qu¸ ngắn cho suất cao sinh trởng sinh dỡng bị hạn chế, giống có thời gian sinh trởng dài cho suất cao sinh trởng dinh dỡng thừa, gây lốp đổ làm ảnh hởng đến suất Đinh Văn Lữ [14] cho toàn đời sống lúa chia làm hai thời kỳ sinh trëng chđ u lµ sinh trëng dinh dìng vµ sinh trëng sinh thùc - Thêi kú sinh trëng dinh dỡng: tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng Thời kỳ lúa chủ yếu hình thành phát triển quan dinh dỡng nh tăng chiều cao cây, lá, đẻ nhánh, phát triển rễ - Thời kỳ sinh trởng sinh thực: thời kỳ phân hoá, hình thành quan sinh sản lúc làm đòng thu hoạch Bao gồm trình làm đòng, trỗ bông, hình thành Tóm lại: Nắm đợc quy luật sinh trởng lúa sở để chủ động xác định thời vụ gieo cấy, áp dụng biện pháp kỹ thuật để tạo suất cao 2.1.3 Đặc điểm hình thái lúa 2.1.3.1 Rễ lúa Rễ lóa lµ mét bé phËn quan träng cã nhiƯm vơ hót níc vµ dinh dìng cung cÊp cho sù sinh trởng phát triển Rễ lúa giúp cho đứng vững đất Togari Matsuo [18] nghiên cứu tỷ lệ dài rễ/cao thân thấy tỷ lệ cao thời kỳ mạ - Đầu thời kỳ mạ tỷ lệ lớn - Cuối thời kỳ mạ tỷ lệ Santo cho biết: Bộ rễ lúa đạt 500 - 800 rễ Số rễ lúa tăng mạnh từ lúc đẻ nhánh đến nhánh đẻ tối đa đạt tối đa vào thời kỳ trỗ (800 cái) Giai đoạn tổng chiều dài rễ đạt đến 168m Sau trỗ hầu nh rễ không tăng nữa, phạm vi hoạt động rễ chủ yếu lớp ®Êt - 20 cm Theo §inh DÜnh (1932) [26] cho biết góc làm trục thẳng đứng qua thân với hớng rễ 44% có góc lớn 50% 56% rễ có góc nhỏ 54% Nh vậy, phân bố rễ gần mặt đất Tác giả cho biết: Các giống chịu hạn giống có rễ hẹp phân bố sâu xuống Tác giả dùng 35 giống lúa cạn lúa nớc trồng điều kiện nớc để tìm liên hệ rễ, thân, phát thấy: Trong thời kỳ đẻ nhánh tối đa số nhánh số rễ có liên quan mật thiết với nhau, sau liên hệ chiều cao chiều dài rễ Thời kỳ chín, mối liên hệ dần nhng vÉn cã mèi quan hƯ râ rƯt gi÷a träng lợng thân trọng lợng rễ Căn vào phát triển phận mặt đất nắm đợc sinh trởng phát triển rễ, từ có biện pháp kỹ thuật tác động thích hợp nh làm đất, tới tiêu nớc, bón phân, chăm sóc để tạo điều kiện cho rễ phát triển tốt, đạt suất cao 2.1.3.2 Thân lúa Thân lúa đợc phát triển từ trục phôi Thời kỳ sinh trởng sinh dỡng, thân lúa thân giả bẹ tạo thành Từ thời kỳ làm đốt trở thân lúa hình thành Thân lúa đợc hình thành, cấu tạo nhiều lóng đốt Số lóng kéo dài chiều dài lóng định chiều cao Theo Đinh Văn Lữ [14] số lóng thân phụ thuộc vào giống Các giống có thời gian sinh trëng dµi thêng cã - lãng, gièng ngắn ngày có - lóng Theo nhà nghiên cứu lúa Anh Pháp [2] chia chiều cao lúa theo số lợng lóng thân chính: - Gièng cao c©y: > lãng - Gièng trung bình: - lóng - Giống thấp cây: < lóng Theo Đinh Văn Lữ [14] thân lóng dới gốc thờng ngắn, có đờng kính lớn, lên lóng dài đờng kính nhỏ dần Số lóng thân số đốt đà định chiều cao có liên quan đến khả chống đổ lúa Simetanhin A.T [6] cho có hai nguyên nhân gây tợng lúa đổ: - Đổ thân: lúa cao, đờng kính lóng gốc nhỏ, lóng gốc dài, mô sợi lỏng lẻo - Đổ rễ: rễ lúa phát triển, rễ ăn nông Theo R.L Mghose [6]: Lúa đổ vào lúc trỗ giảm 60% suất, lúa đổ trớc lúc thu hoạch giảm 15% suất Tóm lại: Tính chống đổ tiêu quan trọng công tác chọn tạo giống Trong sản xuất để tránh tợng lốp đổ cho suất cao điều kiện thâm canh điều kiện đất đai địa phơng mà chọn giống phù hợp Thờng giống có khả chống đổ tốt giống thấp cây, thân cứng, lóng gốc ngắn, đờng kính lớn, bẹ đứng Kết hợp biện pháp thâm canh nh cấy mật độ hợp lý, bón phân NPK cân đối, giữ nớc, tháo nớc thích hợp 2.1.3.3 Đẻ nhánh Nhánh lúa đợc hình thành phát triển từ mầm nhánh gốc thân Nhánh yếu tố cấu thành nên suất góp phần việc nâng cao suất Đẻ nhánh đặc tính sinh học có ý nghĩa định tới suất Sau bÐn rƠ håi xanh lóa bíc vµo thêi kú đẻ nhánh kết thúc làm đốt, làm đòng Thời gian dài hay ngắn tuỳ thuộc vào giống biện pháp kỹ thuật Khả đẻ nhánh tuân theo quy luật chung Theo Đinh Văn Lữ [14]: Thời gian đẻ nhánh phân làm hai thời kỳ đẻ nhánh hữu hiệu đẻ nhánh vô hiệu Thời gian đẻ nhánh hữu hiệu thờng tập trung vào thời kỳ đầu đẻ nhánh, sau thời gian đẻ nhánh hữu hiệu thời gian đẻ nhánh vô hiệu, nhánh khả hình thành Bùi Huy Đáp cho [4] giống đẻ khoẻ, góc độ đẻ nhánh lớn mật độ cấy tha nhỏ, ngợc lại giống đẻ góc đẻ nhánh nhỏ mật độ cấy dày để đảm bảo số đơn vị diện tích Theo ông nhánh hữu hiệu nhánh đẻ trớc có thời gian sinh trởng tơng đối dài điều kiện dinh dỡng đầy đủ, nhánh đẻ sau thiếu dinh dỡng, sím bíc vµo thêi kú sinh trëng sinh thùc, tÝch luỹ không đầy đủ nên hay bị nhỏ hạt Đinh Văn Lữ [13] nhận xét: Cây lúa đẻ lai rai, quần thể không đều, lúa chín không thời điểm từ việc thu hoạch gặp khó khăn suất thấp Góc độ đẻ nhánh đặc tính giống bị ảnh hởng điều kiện ngoại cảnh có liên quan đến mật độ gieo cấy yosida [22] nghiên cứu góc độ đẻ nhánh cho thấy lúa đẻ nhánh chụm cho phép ánh sáng xuyên sâu đẻ nhánh xòe làm tăng diện tích quang hợp lúa Xu hớng nhà khoa học nông nghiệp chọn giống đẻ khoẻ, đẻ tập trung, đẻ nhánh gọn 2.1.3.4 Lá lúa Lá lúa quan quan trọng tồn suốt trình sống lúa, làm nhiệm vụ quang hợp để tổng hợp Hyđratcacbon Lá lúa màu sẫm, dày hấp thụ ánh sáng tốt hơn, cờng độ quang hợp cao Lá đứng thẳng làm giảm che lấp ánh sáng tầng phía dới Lá lúa thể sức sống lúa Cây lúa sinh trởng phát triển bình thờng to, khoẻ, phát triển cân đối, tốc độ nhanh, tuổi thọ dài Muốn có hiệu suất quang hợp cao, trồng cần có tốt, phát triển cân đối sâu bệnh hại Lá lúa đợc hình thành phát triển từ mầm mắt thân Lá lúa quan chủ yếu thực quang hợp cây, 95% trọng lợng chất khô quang hợp tạo nên, có 5% trọng lợng chất khô trình hấp thu dinh dỡng đất Theo tác giả: giống ngắn ngày thờng có 12 - 15 giống trung ngày có 16 - 18 giống dài ngày có 20 - 21 Bùi Huy Đáp [1] cho rằng: Giống cao thờng nhiều lá, dài, cong nên dễ cớm khó đạt đợc số diện tích cao mà ảnh hởng đến suất quang hợp Tanaka [22] cho rằng: Lá đứng tơng đối ngắn làm giảm tợng che cớm lẫn làm cho sử dụng ánh sáng hiệu cao yosida [22] cho đứng cho phép sử dụng ánh sáng xuyên sâu từ diện tích quang hợp tăng, kết tăng hiệu suất quang hợp Bùi Huy Đáp [4] khẳng định giống có diện tích lớn dễ cho suất cao giống có diện tích nhỏ Tannae Musata [19] nhận xét rằng: Những ruộng lúa có suất cao thờng ruộng lúa có tích luỹ chất khô sau trỗ cao, ruộng lúa chín xanh vàng Đào Thế Tuấn [9] cho biết muốn có sản lợng chất khô cao trớc hết phải có số diện tích cao thời gian dài, tức quang hợp cao Theo Tsunoda [9] từ thứ trë lªn tÝch l chÊt dinh dìng sÏ trë vỊ nuôi hạt, từ thứ trở xuống tích luỹ dinh dỡng nuôi rễ, thân, nhánh Lá đòng hai sát đòng cung cấp 2/3 dinh dỡng cho Kết nghiên cứu Nguyễn Thị Trâm [23] cho đòng hai giáp đòng có thời gian hoạt động từ 45 - 50 ngày, xuất trớc có thời gian hoạt động ngắn dần Các ý kiến cho xanh, dày, khoẻ, hớng thẳng, số diện tích cao, khả hấp thụ ánh sáng tốt có hiệu suất quang hợp cao 2.1.3.5 Bông hạt Bông hạt hai phận quan trọng tạo nên suất lúa Đào Thế Tuấn [9] cho loại hình nhiều bông, số yếu tố định suất loại hình to suất trọng lợng định Ông cho giống to cho suất thấp giống nhiều Theo Vũ Tuyên Hoàng, Luyện Hữu Chỉ [11] giống lúa to, hạt nhiều dễ cho suất cao Bùi Huy Đáp [1] nhận xét: Các giống lúa cao cây, rạ to, đẻ thờng dài, giống lúa rạ nhỏ, đẻ nhiều, thờng ngắn Theo ông: Bông thờng có số hạt lép, tỷ lệ thay đổi tùy giống điều kiện ngoại cảnh Kỹ thuật chăm sóc bón phân đón nuôi đòng có tác động lớn đến giai đoạn làm đòng, trổ bông, nở hoa phơi màu Tóm lại: Để tạo suất cao xác định mật độ cấy, biện pháp kỹ thuật mà phải ý đến giống, cần chọn giống thấp cây, dài, nhiều hạt suất cao 2.1.4 Năng suất yếu tố cấu thành suất Năng suất tiêu đánh giá cuối cđa mét gièng tèt hay xÊu Mét gièng lóa tèt phải có suất cao ổn định Năng suất giống nhiều yếu tố định: số đơn vị diện tích, số hạt bông, tỷ lệ hạt khối lợng 1000 hạt Các yếu tố đợc hình thành thời gian khác nhau, có quy luật khác song chúng lại cã mèi quan hƯ ¶nh hëng lÉn Theo yosida [22]: Nếu coi đóng góp tất yếu tố tới suất lúa 100% (không kể sai số) số đóng góp 74% suất 26% đóng góp tỉ lệ hạt khối lợng hạt Nh vậy, số đơn vị diện tích yếu tố định đến suất lúa Nguyễn Thị Trâm nhận xét (1981 - 1983) [23]: Tơng quan suất số khóm giống lúa khác khác nhóm bán lùn mối tơng quan chặt (R = 0,85), sau ®ã ®Õn nhãm lïn (R = 0,62), thÊp nhÊt lµ nhóm cao (R = 0,54) Mối tơng quan suất số hạt ngợc lại tơng quan trên, nhóm cao có tơng quan cao nhÊt (R = 0,96), nhãm lïn (R = 0,66), thÊp nhóm bán lùn (R = 0,62) Để tăng suất lúa, xu hớng nhà chọn giống chọn giống có số nhiều, to đơn vị diện tích 2.1.5 Tính chống chịu sâu bệnh Một yếu tố làm giảm suất sản lợng lúa gạo sâu bệnh Sâu bệnh làm thất thu hàng triệu thóc mùa vụ Chính tính chống chịu sâu bệnh đợc coi tiêu quan trọng công tác chọn tạo giống Adresdartnak, 1976 nghiên cứu sâu đục thân cho biết: Tính chống chịu sâu giống lúa tốt giống có to, có nhiều lông, bẹ ôm chặt kín thân Trần Nh Nguyên, Luyện Hữu Chỉ [6] cho rằng: Tính chống chịu sâu bệnh phụ thuộc vào chÊt di trun cđa gièng Okamito vµ Abe cho thÊy lúa có thân cao, đẻ khoẻ, dài rộng mẫn cảm với sâu đục thân Vũ Tuyên Hoàng, Luyện Hữu Chỉ [2] cho tính chống chịu sâu bệnh đợc định đặc tính sinh lý, sinh hoá giống có liên quan đến hình dạng Tiếp thu đợc thành nghiên cứu giới, năm gần công tác chọn tạo giống chống chịu sâu bệnh nớc ta không ngừng đợc đẩy mạnh Kết đà tạo đợc số giống có khả cho suất cao, chống chịu sâu bệnh tốt đáp ứng đợc nhu cầu cho ngời 2.2 Điều kiện sinh thái 2.2.1 Nhiệt độ Nhiệt độ có tác động mạnh mẽ đến sinh trởng phát triển lúa Các giống lúa khác phản ứng khác với nhiệt độ Theo Trần Đức Hạnh, Văn Tất Huyên, Trần Quang Tộ [24] nhiệt độ tối thấp giai đoạn mạ 120C, giai đoạn trỗ 170C Theo T.S Nguyễn Văn Hoan [25] lúa ôn đới yêu cầu tổng nhiệt độ 2500 - 30000C Lúa nhiệt đới yêu cầu 3500 - 45000C Giống dài ngày cần 50000C, giống ngắn ngày yêu cầu tổng nhiệt độ thấp 2500 - 30000C Theo tác giả Nguyễn Hữu Tề, Hà CôngVợng, Nguyễn Đình Giao, Nguyễn Thiện Huyên [3] lúa yêu cầu nhiệt độ khác qua thời kỳ sinh trởng Nhiệt độ tối thích cho trình nảy mầm 30 - 350C, thời kỳ mạ 25 - 300C, đẻ nhánh làm đòng 25 - 32 0C, trỗ làm hạt 28 - 30 0C Nếu nhiệt độ cao hay thấp ảnh hởng đến sinh trởng, phát triển Để lúa đạt suất cao phải dựa vào điều kiện khí hậu thời tiết vùng, vụ năm mà bố trí thời vụ gieo cấy cho hợp lý để lúa sinh trởng, phát triển tốt 2.2.2 ánh sáng ánh sáng ảnh hởng đến lúa qua hai mặt: Cờng độ ánh sáng độ dài chiếu sáng đợc gọi quang chu kỳ Bùi Huy Đáp [5] nghiên cứu thấy: ánh sáng có tác dụng lớn thời kỳ đẻ nhánh rộ, làm đòng, kết hạt Lúa đẻ rộ mà thiếu ánh sáng trọng lợng phần dới đất, số bông, số hạt giảm Nếu thiếu ánh sáng lúc làm đòng trọng lợng hạt giảm Theo Đào Thế Tuấn [9] ngày ánh sáng thích hợp vào lúc - 10h 16 - 18h Trong năm từ tháng - - 10 điểm bù ánh sáng lúa 2000 lux Điểm bÃo hoà ánh sáng 4500 lux Vũ Tuyên Hoàng [2] cho rằng: Các giống lúa khác phản ứng khác với ánh sáng tồn nhóm gen có liên quan đến trình sinh trởng phát triển lúa Đinh Văn Lữ [14] cho ánh sáng thích hợp với lóa tõ 800 - 1200 lux 2.2.3 Níc Níc lµ yếu tố sinh thái quan trọng lúa Theo Smith, hệ số thoát nớc lúa 710 cao lúa mì (513), ngô (368) Hà Công Vợng [3] cho nhu cầu nớc lúa qua thời kỳ không giống nhau: - Thời kỳ nảy mầm độ ẩm hạt cần 25 - 28% - Thời kỳ mạ từ sau gieo đến mũi chông cần giữ cho ruộng đủ ẩm - Từ - đến nhổ cấy giữ ẩm giữ lớp nớc nông, ruộng cấy cần nớc Lợng ma yếu tố quan trọng định đến suất, sản lợng vụ lúa Theo Đinh Văn Lữ [14], lợng ma cần thiết cho lúa trung bình từ 7mm/ngày mùa ma - 9mm/ngày mùa khô Lợng ma thẩm thấu ruộng khoảng 0,5 - 0,6mm/ngày tháng lúa cần 100mm Theo ông vùng có lợng ma 1000mm trồng lúa đợc Tóm lại: Qua kết nghiên cứu chọn tạo giống lúa thấy nhà khoa học chọn tạo giống lúa đà thu đợc thành tựu to lớn, trình nghiên cứu chọn tạo liên tục suốt hai thập kỷ qua Phần III Nội dung phơng pháp nghiên cứu 3.1 Vật liệu thí nghiệm Tham gia thí nghiệm dòng, giống lúa triển vọng đợc chọn tạo môn nghiên cứu chọn tạo giống lúa thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam năm gần số dòng, giống lúa nhập từ Thái Lan, Trung Quốc Gồm 14 dòng, giống nh sau: TT Tên dòng, giống TT Tên dòng, giống 10 TT Tên dòng, giống