Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng cao chịu hạn thích nghi với đất trồng lúa hai vụ phụ thuộc nước trời tại thái nguyên

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng cao chịu hạn thích nghi với đất trồng lúa hai vụ phụ thuộc nước trời Thái Nguyên Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Trên giới có khoảng 54 triệu đất ruộng phụ thuộc vào nước trời, chiếm khoảng 19 % tổng diện tích đất trồng lúa Đồng thời có khoảng 14 triệu đất đồi dốc trồng lúa phụ thuộc nước trời chiếm khoảng % diện tích đất trồng lúa Môi trường đất trồng lúa phụ thuộc vào nước trời phân loại tùy thuộc vào mức độ thiếu hụt nước, thời gian có mưa khoảng thời gian mưa (T.P Tường cs, 2000) Xấp xỉ 27 triệu đất trồng lúa phụ thuộc nước trời thường xuyên bị ảnh hưởng hạn hán Những nơi có diện tích đất lúa nước trời bị ảnh hưởng lớn miền Đông Ấn Độ (khoảng 20 triệu ha), Đông Bắc Thái Lan, Lào (khoảng triệu ha) (Huke, 1997) Hơn phạm vi ảnh hưởng môi trường dẫn đến trở ngại cho việc trồng lúa bao gồm đặc điểm đất nghèo dinh dưỡng, thiếu hụt thành phần lý hóa tính đất (Garity cs, 1986) Năng suất lúa trung bình vùng đạt khoảng 2,3 tấn/ha đất ruộng khoảng tấn/ha đất đồi dốc phụ thuộc nước trời (Maclean cs, 2002) Đất đồi dốc phụ thuộc nước trời: Các vùng đất phân bố nhiều vùng khí hậu ẩm bán khô hạn, đặc điểm chúng độ phì đất kém, độ dốc phân bố từ phẳng đến bậc thang (Piggin cs, 1998) Lịch sử cho thấy, loại đất mật độ dân cư thưa thớt khả tiếp cận thị trường bị hạn chế trình canh tác bỏ hóa theo chu kỳ kéo dài khoảng 15 năm Nhưng gia tăng dân số cải thiện khả tiếp cận thị trường tạo áp lực lớn lên vùng đất Khoảng 70% đất đồi núi Châu Á chuyển sang trồng lúa thường xuyên Có đến 14% diện tích đất đồi trồng lúa châu Á mà chủ yếu Lào, Thái Lan Việt Nam thực phương thức canh tác cổ truyền phát nương làm rẫy trồng lúa với thời gian bỏ hóa đất bị rút ngắn khoảng 3-5 năm Do việc tiếp cận thị trường hạn chế nên hộ nông dân trồng lúa đất đồi dốc có xu hướng sản xuất tự cung, tự cấp phấn đấu có nhiều sản phẩm hàng hóa để bán thị trường Các hướng giải vấn đề: Chìa khóa giải vấn đề mâu thuẫn an ninh lương thực đói nghèo tăng suất sản lượng lúa đất trồng trọt, tránh hủy hoại môi trường phá hủy hệ sinh thái tự nhiên làm đa dạng sinh học Điều khuyến cáo cần trọng vào số vấn đề sau: • Cải tạo giống lúa: Nâng cao suất lúa vùng đồi dốc: Các giống lúa thành công cách mạng xanh thập kỷ 60 kỷ 20 giống thấp cây, chống đổ, tiềm năng suất cao IR8 đạt khoảng 10 tấn/ha Tuy nhiên giống ưa thâm canh, gieo trồng điều kiện đầy đủ nước, phân bón, chăm sóc tốt, sâu bệnh Các chương trình chọn tạo giống lúa theo phương pháp truyền thống bị hạn chế việc gia tăng thiếu hụt nguồn nước tưới, vậy, chương trình chọn tạo giống lúa theo định hướng cho vùng đất thiếu hụt nước tưới cần thiết Tận dụng khả sử dụng nước giống: Các giống lúa thuộc loài phụ Japonica có hiệu thoát nước cao khoảng 25 - 30% so với giống lúa thuộc loài phụ Indica Điều cho thấy có khác biệt rõ ràng đặc tính nguồn gen lúa (Peng cs, 1999) Đây tiềm cần khai thác nhằm tạo loại giống lúa có khả sử dụng nước tốt điều kiện khô hạn Lợi dụng khả chống chịu hạn: Đối với khả chịu hạn, nghiên cứu gần tập trung nghiên cứu phát triển giống lúa có khả chịu hạn khoảng thời gian ngắn có khả tránh hạn cuối vụ mùa mưa (Bennett, 2003) Chiến lược chọn tạo giống chịu hạn không trọng vào suất mà lựa chọn kết hợp tiềm năng suất giống thích nghi với điều kiện môi trường giúp chịu hạn, tránh hạn, đặc biệt vào giai đoạn trỗ Áp dụng kỹ thuật canh tác lúa tiết kiệm nước: Rất nhiều kỹ thuật canh tác lúa tiết kiệm nước phát triển ứng dụng nhiều hộ nông dân trồng lúa điều kiện môi trường thiếu nguồn nước tưới (Humphreys cs, 2005; T.P Tuong Bouman, 2003) Các kỹ thuật làm tăng lượng nước sử dụng (từ mưa tưới) nhờ việc áp dụng kỹ thuật làm đất tối thiểu để tránh thất thoát giảm thiểu bay nước (Belder cs, 2004; Bouman cs, 2005) • Công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn giới: Hạn hán nguyên nhân làm giảm suất lúa giới, đặc biệt Thái Lan nước có vị trí địa lý gần điều kiện canh tác tương đồng với Việt Nam Các nghiên cứu cải tạo nguồn gen chịu hạn cho lúa tập trung vào vấn đề ảnh hưởng đến suất lúa như: Chọn tạo nguồn gen có khả chịu hạn cho vùng đất thiếu nước mà suất lúa bị giảm tới 50%; Chọn tạo giống lúa có đặc điểm thích hợp với việc tránh hạn chịu hạn tăng khả giữ nước lá, khả hình thành hạt điều kiện khô hạn, khả trỗ muộn để tránh hạn kiểu hình thích nghi với điều kiện hạn giai đoạn sinh trưởng khác lúa… Quá trình nghiên cứu Thái Lan thời gian qua chọn lọc lai tạo dòng, giống lúa có khả thích ứng với điều kiện khô hạn như: IR68586-F2-CA31, IR68586-F2CA43, IR68586-F2-CA54, IR68586-F2-CA109, IR68586-F2-CA109, IR68586-F2-CA143, KDML 105, RD6… Tại Trung Quốc Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế (IRRI) nhà khoa học tập trung vào nghiên cứu nguồn gen liên quan đến đặc tính chống chịu hạn như: Các dòng tái tổ hợp RIL (Recombinance Inbreed Line) tạo từ cặp bố mẹ CO39 (Indica) x Moroberekan (Japonica) dùng để xác định vị trí QTL (Quantitative Trait Loci) liên quan tới khả đâm xuyên rễ, chiều dài rễ đường kính rễ (Ray cs, 1996) Quần thể đơn bội kép (ĐH) tạo từ cặp bố mẹ IR64 (Indica) x Azucena (Japonica) sử dụng để nghiên cứu đặc điểm hình thái liên quan tới khả chịu hạn (Zheng cs, 1999) Quần thể RIL tạo từ cặp lai hai dòng Indica IR58821 IR52561 (Ali, 1999) sử dụng để nghiên cứu đặc tính rễ liên quan tới tính chiu hạn Bên cạnh có kết nghiên cứu đường kính rễ, số lượng rễ, khối lượng khô rễ… tổ hợp RIL Bala x Azucena (Price cs, 2002); IR1552 x Azucena (Zheng cs, 2003); Zhengshan97 x Minghui63 (Lian cs, 2005)… Các kết nghiên cứu hữu ích cho việc ứng dụng kỹ thuật MAS (Marker Assistance Selection) chọn tạo giống lúa chống chịu hạn • Công tác chọn tạo giống lúa Việt Nam: Công tác chọn tạo giống lúa công tác Đảng Nhà nước quan tâm hàng đầu Từ nguồn vật liệu ban đầu thu thập được, quan khoa học sử dụng để lai tạo chọn lọc giống lúa tốt, phù hợp với vùng sinh thái như: - Các giống có suất cao phục vụ cho mục đích thâm canh - Những giống có khả chống chịu tốt chịu chua, chịu mặn, chịu nóng, chịu hạn để phục vụ cho vùng khó khăn - Những giống có chất lượng cao trồng để phục vụ cho thị hiếu ngày cao người tiêu dùng Hiện nước ta có mạng lưới chọn tạo giống lúa rộng khắp nước, mạng lưới gồm có hàng chục quan khoa học là: Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam; Viện LT&TP; Viện lúa đồng sông Cửu Long; Viện di truyền Nông nghiệp; Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội; Viện Bảo vệ thực vật; Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam; Trung tâm nghiên cứu Nông nghiệp Bắc Trung bộ; Trung tâm Nông nghiệp duyên hải Nam Trung bộ; Trường đại học Cần Thơ; Trung tâm khảo nghiệm giống trồng Trung ương ; Trung tâm lúa lai (Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam)… Ngoài mạng lưới có Trường, Trạm, Trại, Công ty giống trồng hộ nông dân tham gia vào việc chọn tạo giống lúa Nhờ có đội ngũ nhà khoa học đông đảo, năm qua nước ta có nhiều giống lúa đưa vào sản xuất góp phần làm tăng suất sản lượng lúa nước Viện LT&TP thuộc Bộ NN&PTNT 40 năm hoạt động chọn lọc hàng trăm giống trồng, có 21 giống lúa có suất cao lúa xuân N28, giống chịu úng U14; U17, giống chịu hạn CH2; CH3; CH133, giống có hàm lượng Protein cao P4; P6… Nhờ Viện LT&TP trở thành trung tâm chọn tạo giống trồng quan trọng đồng sông Hồng Viện lúa đồng sông Cửu Long thành lập để đáp ứng nhu cầu giống lúa lớn khu vực sản xuất lúa quan trọng Từ miền Nam hoàn toàn giải phóng (1975) phận viện LT&TP chuyển vào Ô Môn để lập trạm nghiên cứu giống lúa, phát triển thành Viện lúa Đồng sông Cửu Long ngày Đến Viện nỗ lực nghiên cứu, phục vụ đắc lực cho sản suất lúa vùng đồng rộng lớn Viện nghiên cứu, chọn lọc nhiều giống lúa có suất cao, phẩm chất tốt OM576; OM902… Những giống không gieo trồng Đồng sông Cửu Long mà gieo trồng số tỉnh miền Bắc cho suất cao ổn định Viện bảo vệ thực vật đến nghiên cứu đưa nhiều giống lúa vào sản xuất gồm giống có đặc tính tốt, chống chịu sâu bệnh CR101, CR104, CR203, C70, C71, IR1820, IR250 Các giống lúa trồng nhiều vùng trồng lúa nước chúng cho suất cao ổn định, khả chống chịu với sâu bệnh tốt Tại Viện di truyền nông nghiệp, phương pháp chọn lọc, lai tạo, nhập nội, xử lý đột biến cho nhiều giống chịu thâm canh cao DT10; DT11; DT13 Mới Viện thành công việc sản suất giống lúa lai VL901 nhiều giống lúa khác góp phần đáng kể vào việc tăng suất sản lượng lúa Việt Nam Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, công tác đào tạo cho đất nước đông đảo đội ngũ cán nông nghiệp có trình độ cao kết hợp với công tác nghiên cứu khoa học cho đời số giống lúa tốt VN10; ĐH60, VL20, TH3-3… Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, trình phát triển công tác đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật Nông Lâm nghiệp cho vùng trung du miền núi phía Bắc, nhà trường nghiên cứu chọn tạo giống lúa K3 trước giống Nông Lâm số Giống lúa có khả cho suất cao, đưa vào sản suất thử thu kết khả quan, góp phần vào tăng suất sản lượng lúa cho tỉnh vùng Trung du tỉnh miền núi phía Bắc Công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn Việt Nam: Rất nhiều giống lúa chịu hạn nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu chọn tạo nhiều thập kỷ qua Người đầu công tác chọn tạo giống lúa phục vụ vùng khô hạn cố GS TS Vũ Tuyên Hoàng cộng Trần Nguyên Tháp, Trương Văn Kính, Phạm Hữu Chiến giới thiệu cho sản xuất giống lúa chịu hạn CH133, CH135, CH5, CH7 từ năm 1995-1998 Lê Thị Bích Thủy cộng (năm 2004) nghiên cứu phát triển thị STS chọn tạo giống lúa chịu hạn Vũ Thị Bích Hạnh Vũ Văn Liết (năm 2005) nghiên cứu đánh giá 20 giống lúa chịu hạn điều kiện môi trường đủ nước canh tác nhờ nước trời bao gồm giống lúa cổ truyền địa phương Khẩu Dọn, Khẩu Lặc, Khẩu Lệp Trọng, Khấu Tế Lâu, Khẩu Lanh, Khẩu Lương Các nghiên cứu chọn giống lúa cạn đưa giống lúa vào sản xuất Lê Minh Triết Cao Xuân Tài; nghiên cứu Nguyễn Tấn Hinh Trương Văn Kính giống lúa chịu hạn CH 208 năm 2005; nghiên cứu giống lúa chịu hạn LC931 CH5 Lê Thị Mỹ Hảo CS (năm 2007) nằm số nghiên cứu loại trồng quan trọng Cho đến công tác nghiên cứu giống lúa chịu hạn đạt thành tựu đáng kể Tuy nhiên so với nhu cầu sản xuất phải nhanh chóng chọn tạo giống thích ứng với vùng địa lý địa phương kết nghiên cứu khiêm tốn Bởi cần đẩy mạnh việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa có khả chịu hạn để không ngừng khai thác tiềm vùng đất khô cằn nhằm khắc phục giảm thiếu tác động xấu hiệu ứng biến đổi khí hậu gây Tính cấp thiết TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Do tác động thay đổi khí hậu toàn cầu, nhiệt độ trái đất nóng dần lên Việt Nam dự báo nước bị ảnh hưởng nhiều tác động Trong vài chục năm tới, theo dự báo nhiệt độ trái đất nóng lên thêm vài độ C dẫn đến lượng nước biển dâng cao 17% diện tích đồng sông Hồng khoảng 25 % diện tích đồng sông Cửu long bị nước biển xâm lấn Các cánh đồng trồng lúa màu mỡ, phì nhiêu dần Việt Nam với ¾ diện tích đồi núi có vùng đất rộng lớn nhiều tiềm chưa khai thác, nhiên vùng đất khó khăn để khai thác trồng trọt, nguyên nhân thiếu nguồn nước tưới Để đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, đặc biệt phục vụ nhu cầu lương thực chỗ cho vùng khó khăn nơi đồng bào dân tộc người sinh sống việc khai thác vùng đất khô hạn cho việc canh tác trồng, đặc biệt lương thực cần thiết Huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên với diện tích đất tự nhiên khoảng 57.890 đất nông nghiệp chiếm 26,87% Diện tích đất lúa canh tác hàng năm dao động khoảng từ 12.000 - 12.500 ha, số diện tích chủ động nước chiếm 60% lại đất không chủ động nước Như diện tích đất khó khăn nước toàn huyện chiếm khoảng 4.800 – 5.000 Lượng mưa trung bình hàng năm vào khoảng 1.700 – 1.800 mm tập trung chủ yếu vào tháng - (vụ mùa); nhiệt độ cao 32o C vào tháng 6, nhiệt độ thấp 11 o C vào tháng Ẩm độ không khí trung bình năm dao động khoảng 70-80% Sản lượng lương thực toàn huyện năm 2008 đạt gần 75 nghìn Năng suất lúa vụ xuân trung bình đạt 56,8 tạ/hạ, vụ mùa đạt 53,2 tạ/ha Cơ cấu giống lúa huyện nghèo nàn, chủ yếu giống lúa Khang Dân 18, nếp địa phương, giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc có diện tích gieo cấy khoảng 1.043 (năm 2008)… số giống lúa lai nhập nội gieo trồng hầu hết (6 giống) không chủ động nguồn giống giá giống tăng cao phụ thuộc vào nhu cầu thị trường (số liệu Phòng NN & PTNT huyện Đại Từ năm 2008) Trên toàn huyện, diện tích lúa không chủ động nước chiếm hàng nghìn ha, tập trung chủ yếu xã Quân Chu, Hoàng Nông, Văn Yên… sản xuất giống lúa CH 207, CH 208 cho suất trung bình chất lượng không cao Xuất phát từ vấn đề thực tế nêu trên, nhằm khai thác tiềm cho vùng đất khó khăn phục vụ phát triển kinh tế xã hội địa phương, giúp bà nông dân xóa đói giảm nghèo, đồng thời giúp giảm bớt khó khăn sản xuất lúa, cung cấp nguồn giống lúa chỗ hỗ trợ kỹ thuật, xây dựng quy trình canh tác thích hợp với điều kiện canh tác địa phương… đề xuất nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng cao chịu hạn thích nghi với đất trồng lúa hai vụ phụ thuộc nước trời Thái Nguyên” Mục tiêu MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Chọn tạo giống lúa chất lượng cao có khả chịu hạn đầu vụ xuân tránh hạn cuối vụ mùa đất trồng lúa hai vụ phù hợp với điều kiện sinh thái tỉnh Thái Nguyên tập quán tiêu dùng người dân địa phương Nội dung 13.1.1 • Nội dung nghiên cứu: Nội dung 1: Thu thập, đánh giá, phân loại nguồn gen lúa cạn, lúa chịu hạn nước Thu thập 80 mẫu giống lúa cạn, lúa chịu hạn nước làm nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn, đó: + Thu thập nguồn gen lúa cạn, lúa chịu hạn địa phương thuộc khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam: dự kiến thu thập 50 giống + Thu thập nguồn gen lúa cạn, lúa chịu hạn từ Nhật Bản: dự kiến thu thập 10 dòng, giống lúa cạn chất lượng cao thuộc loài phụ Japonica + Thu thập nguồn gen lúa cạn, lúa chịu hạn từ Viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI): dự kiến thu thập 20 dòng, giống Đánh giá, phân loại theo đặc điểm hình thái, nguồn gốc, loài phụ cho mẫu giống thu thập theo hệ thống đánh giá tiêu chuẩn nguồn gen lúa IRRI • Nội dung 2: Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển đánh giá thích nghi cho dòng, giống lúa cạn, lúa chịu hạn thu thập vụ xuân 2010 Đánh giá sinh trưởng, phát triển, suất khả thích nghi với điều kiện canh tác ruộng cạn ruộng nước điều kiện gieo trồng vụ xuân Thái Nguyên + Ruộng cạn: Đánh giá 80 dòng giống lúa cạn, chịu hạn diện tích 1500 m2, chế độ nước tưới dựa vào may đo tensionmetter + Ruộng nước: 80 dòng, giống lúa cạn, chịu hạn diện tích 1500 m Xây dựng quy trình tưới nước cho lúa cạn, lúa chịu hạn dựa vào thiết bị xác định mức độ bão hòa nước (tensionmeter) đất cạn vụ xuân Xây dựng quy trình bón phân cho lúa cạn, lúa chịu hạn dựa vào máy đo hàm lượng diệp lục (SPAD 502) điều kiện tưới nước hạn chế vào vụ xuân - Chọn lọc giống lúa có triển vọng đưa khảo nghiệm giới thiệu cho sản xuất khảo nghiệm • Nội dung 3: Đánh giá, lựa chọn bố mẹ thích hợp, lai tạo tổ hợp lai F1 theo mục tiêu chịu hạn Lai tạo 05 tổ hợp đời lai F1 từ nguồn vật liệu khởi đầu đánh giá vụ xuân 2010 hướng tới mục tiêu tạo dòng giống lúa có khả chịu hạn, có chất lượng cao Trong đó: + Lai tạo 02 tổ hợp lai F1 từ cặp bố mẹ có khả đẻ nhánh tốt với điều kiện canh tác ruộng cạn canh tác phụ thuộc hoàn toàn nước trời Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực 100 m + Lai tạo 03 tổ hợp lai F1 từ 03 cặp bố mẹ có tính trạng chịu hạn tốt với cặp bố mẹ có tính trạng chất lượng cao (loài phụ Japonica) Diện tích thực 100 m Xây dựng quy trình lai tạo giống lúa qui trình khử đực nước nóng theo phương pháp Nhật Bản • Nội dung 4: Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển đánh giá thích nghi cho dòng, giống lúa cạn, lúa chịu hạn thu thập vụ mùa 2010 Đánh giá sinh trưởng, phát triển, suất khả thích nghi dòng, giống lúa cạn, lúa chịu hạn với điều kiện canh tác vụ mùa ruộng cạn ruộng nước Thái Nguyên đó: + Ruộng cạn: Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển suất 80 dòng, giống lúa chịu hạn điều kiện ruộng cạn phụ thuộc nước trời vụ mùa Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực hiện: 1500 m + Ruộng nước: Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển suất 80 dòng, giống lúa cạn điều kiện ruộng nước, vụ mùa Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực hiện: 1500 m - Xây dựng quy trình canh tác lúa tiết kiệm nước theo nguyên lý SRI điều kiện tưới nước hạn chế đất không chủ động nước vụ mùa Xây dựng quy trình bón phân đạm cho lúa chịu hạn, lúa chịu hạn dựa vào máy đo hàm lượng diệp lục (SPAD 502) điều kiện tưới nước hạn chế vụ mùa • Nội dung 5: Đánh giá khả đâm xuyên rễ lúa cho 80 dòng, giống lúa chịu hạn điều kiện phòng thí nghiệm Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên - Đánh giá khả đâm xuyên rễ lúa qua lớp sáp nhân tạo (wax-layer) điều kiện phòng thí nghiệm Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên - Xây dựng quy trình đánh giá khả đâm xuyên rễ lúa qua lớp sáp nhân tao Sử dụng 240 ống nhựa cao 15 cm, đường kính cm đánh giá khả đâm xuyên rễ lúa qua lớp cứng nhân tạo theo phương pháp D.Q Nhan cs, 2006 • Nội dung 6: Đánh giá sinh trưởng, phát triển suất tổ hợp lai F1 lai tạo điều kiện vụ mùa 2010 Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên lai ngược tạo hệ BC1F1 - Đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho 05 tổ hợp lai F1 lai tạo điều kiện vụ mùa Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực hiện: 50 m2 - Lai ngược tổ hợp đời F1 với dòng mẹ tạo hệ BC1F1 phục vụ nghiên cứu cứu gen, vụ mùa 2010 Diện tích thực 50 m • Nội dung 7: Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển đánh giá thích nghi cho dòng, giống lúa chịu hạn có triển vọng vụ xuân 2011 vụ mùa 2011 Đánh giá sinh trưởng, phát triển khả thích ứng với điều kiện canh tác sở nghiên cứu Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên địa phương cho dòng, giống lúa chọn lọc điều kiện canh tác vụ xuân vụ mùa năm 2011 + Vụ xuân 2011: Địa điểm 1: Tại trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên * Ruộng cạn: Áp dụng quy trình tưới nước dựa vào số máy đo Tensionmeter, đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng ruộng cạn Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực 750 m * Ruộng nước: Áp dụng quy trình bón phân đạm dựa vào máy đo hàm lượng diệp lục (SPAD 502), đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng ruộng nước Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Diện tích thực 750 m2 Địa điểm 2: Tại ruộng hộ nông dân * Ruộng cạn: Đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng điều kiện ruộng cạn hộ nông dân xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Diện tích thực 750 m2 * Ruộng nước: Đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng ruộng nước hộ nông dân xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, diện tích thực 750 m2 + Vụ mùa 2011: * Ruộng cạn: Áp dụng quy trình tưới nước tiết kiệm SRI, đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng ruộng cạn Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên, diện tích thực 1500 m * Ruộng nước: Đánh giá sinh trưởng, phát triển suất cho dòng, giống lúa triển vọng ruộng nước Trung tâm thực hành, thực nghiệm, Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên, diện tích thực 1500 m2 Hoàn thiện, áp dụng 02 quy trình tưới nước bón phân nghiên cứu năm 2010 trình khảo nghiệm, đánh giá thích nghi dòng lúa triển vọng Hoàn thiện, áp dụng 01 quy trình tưới nước tiết kiệm SRI nghiên cứu năm 2010 trình khảo nghiệm, đánh giá thích nghi dòng lúa triển vọng vụ mùa • Nôi dung 8: Xây dựng mô hình sản xuất lúa chịu hạn phụ thuộc nước trời xã Quân Chu, Hoàng Nông, Văn Yên, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Xây dựng mô hình sản xuất lúa cạn cho giống, dòng lúa cạn có triển vọng 03 xã, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Mỗi xã 01 mô hình cho 01 giống/dòng với diện tích + Mô hình 01: Xây dựng mô hình 03 sản xuất 01 giống lúa cạn triển vọng xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên + Mô hình 02: Xây dựng mô hình 03 sản xuất 01 dòng lúa cạn triển vọng xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên + Mô hình 03: Xây dựng mô hình 03 sản xuất 01 dòng lúa cạn triển vọng xã Văn Yên, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Xây dựng chuyển giao quy trình canh tác lúa chịu hạn đồng ruộng nông dân cho địa phương Nội dung 9: Đánh giá, xác định kiểu gen liên quan đến khả chịu hạn cho dòng, giống lúa chọn tạo (BC1F2) có triển vọng nhờ phương pháp marker phân tử phòng thí nghiệm Trường ĐH tổng hợp Kyushu, Nhật Bản • - Lai tạo 05 tổ hợp lai hệ BC1F2 Đánh gía sinh trưởng, phát triển tổ hợp BC1F2 điều kiện thí nghiệm chậu vại, thu mẫu tươi để phục vụ nghiên cứu, đánh giá kiểu gen hệ đời cặp bố mẹ.tại Trường ĐH Tổng hợp Kyushu, Nhật Sử dụng marker phân tử điều kiện thí nghiệm ĐH Kyushu, Nhật để xác định gen chịu hạn có dòng, giống lúa chọn tạo Tải file Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lượng cao chịu hạn thích nghi với đất trồng lúa hai vụ phụ thuộc nước trời Thái Nguyên PP nghiên cứu 13.1.1 Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp đánh giá đồng ruộng(nội dung 2; 4; 6; 7; 8): Sử dụng phương pháp khảo nghiệm giá trị canh tác giá trị sử dụng cho giống lúa nhập nội theo tiêu chuẩn ngành Bộ NN&PTNT: Quy trình khảo nghiệm giống lúa 10 TCN 558-2002 Các thí nghiệm đồng ruộng bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với lần nhắc lại Các tiêu theo dõi gồm: tiêu đánh giá sinh trưởng, phát triển, suất yếu tố cấu thành suất lúa, tiêu liên quan tới tính chịu hạn, suất chất khô, tiêu sinh lý lúa theo tiêu chuẩn viện lúa quốc tế IRRI (hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa, 1996) theo Quy trình khảo nghiệm giá trị canh tác sử dụng NN&PTNT 10 TCN 5582002 Phương pháp xây dựng quy trình tưới nước dựa vào thiết bị đo áp suất bão hòa nước đất (tensionmetter) nội dung 2: thiết bị tensionmeter cắm đất độ sâu 30 cm vị trí xác định Giá trị đồng hồ đo đếm hàng ngày vào 16 Chỉ tưới nước cho ruộng lúa giá trị đồng hồ đo nhỏ -20 Kpa Tưới đủ ẩm toàn mặt ruộng Biểu đồ tưới nước xác định toàn thời gian sinh trưởng lúa thí nghiệm dùng để xây dựng quy trình tưới nước cho lúa chịu hạn ruộng cạn Phương pháp xây dựng quy trình bón phân cho lúa chịu hạn dựa vào máy đo số diệp lục SPAD 502 nội dung 4: Bón phân cho lúa theo qui trình N:P:K = 90: 90: 90 kg/ha Chỉ số diệp lục đo tuần/lần Chỉ số máy đo SPAD 502 vào thời điểm đẻ nhánh rộ, 20 ngày trước trỗ, thời điểm trỗ sử dụng để làm sở khuyến cáo lượng phân đạm bón cho lúa Phương pháp đánh giá khả đâm xuyên rễ phòng thí nghiệm (nội dung 5): Sử dụng phương pháp tạo lớp sáp nhân tạo dày mm (tạo hỗn hợp 40% Paraffin + 60 % vaseline 80 oC làm nguội 25o C) cấy lớp sáp vào ống nhựa (có đường kính cm, cao 15 cm) độ sâu cm từ mặt ống đổ đầy môi trường gieo cấy (đất xử lý) gieo hạt thóc lên Sau tuần đánh giá khả đâm xuyên rễ lúa qua lớp đất cứng (theo phương pháp Đ Q Nhân cs, 2006) Khả đâm xuyên rễ qua lớp đất cứng tiêu có liên quan chặt chẽ tới tính chịu hạn Ngoài đo đếm tiêu khác như: Đường kính rễ, chiều dài rễ, sinh khối…của giống lúa lựa chọn Phương pháp lai tạo (Nội dung 3): Sử dụng phương pháp lai tạo lựa chọn hạt/1 để gieo tiến hành lai tạo bố mẹ lựa chọn tạo đời từ F1 trở Sử dụng phương pháp lai tạo theo kỹ thuật chuyên gia Nhật Bản, khử đực nước nóng, cách ly, phân loại theo phương pháp hạt Phương pháp đánh giá kiểu gen cho dòng lúa lai tạo (nội dung 9): Sử dụng marker phân tử để xác định kiểu gen liên quan đến tính trạng chịu hạn cho giống bố mẹ hệ BC1F2 trở Xác định đa hình cho bố mẹ cặp lai Nội dung thực ĐH Kyushu Nhật với hỗ trợ thiết bị, kỹ thuật đối tác Nhật Bản, nhằm xác định gen mong muốn hệ đời lai tạo Hiệu KTXH Kết nghiên cứu sở liệu khoa học cho nhà khoa học khác làm tài liệu tham khảo phát triển nghiên cứu sâu việc chọn tạo, sử dụng sản xuất giống lúa cạn, lúa chịu hạn nước Đối tượng sử dụng kết nhà nghiên cứu, đơn vị khoa học, viện, trường ĐH Nông nghiệp, quan chuyên trách nông nghiệp như: Sở NN&PTNT, TT Khuyến nông, TT Giống trồng tỉnh thành phố nước… Kết nghiên cứu chuyển giao theo phương thức mở rộng có tham gia nông dân quyền địa phương ĐV sử dụng Các xã Hoàng Nông, Quân Chu, Văn Yên huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Các huyện vùng cao Sơn Dương (Tuyên Quang), Định Hóa (Thái Nguyên), Chợ Mới (Bắc Kạn), Than Uyên (Lai Châu)…