1.5.1 Những thành tựu của thế giới
Chọn tạo giống lúa cây trồng chống chịu mặn mới có khả năng chống chịu mặn hợp lý nhất và ít tốn kém (Ashraf và Foolad 2007). Ponnamperuma (1982), thực hiện các chương trình chọn tạo giống lúa chịu mặn của IRRI từ năm 1977 đã kết luận: sự dụng những giống chống chịu mặn có thể là một giải pháp giải quyết tình trạng nhiễm mặn của đất ở những vùng bị ngập nước hoặc sử dụng nước tưới nhiễm mặn.
Bohnert và Jensen (1996), đã đề xuất chiến lược lai tạo giống chịu mặn, trong đó protein, được đề cập tới cơ chế chống chịu là sự ổn định protein; proline với cơ chế chống chịu là bảo vệ chức năng thẩm thấu của màng tế bào. Đối với tính chống chịu mặn, gen kiểm soát sự vận chuyển potassium, ở nồng độ K+ thấp/Na+ cao, có vai trò quan trọng trong quyết định sự chống chịu mặn (Rubio và ctv., 1995).
Ponnamperuma (1984), sự chống chịu mặn như là một thành phần của đánh giá và sử dụng di truyền (GEU) và đã đưa ra 8 bước chọn tạo giống lúa chống chịu mặn như sau:
(i) Sự phát triển của kỹ thuật thanh lọc mặn trong đó phải đạt: mức độ mặn dùng trong thanh lọc phải rõ ràng, ở 8-10 dSm-1 tại 250C; tỷ lệ (%) những lá chết là một đo lường tốt cho tác hại của mặn; (ii) Nhận dạng nguồn gene chống chịu mặn; (iii) Kết hợp tính chống chịu mặn với những đặc tính nông học tốt khác; (iv) Khảo nghiệm giống lúa chống chịu mặn; (v) Chọn lọc trên đồng ruộng những dòng chống chịu mặn có những đặc tính có lợi như kháng các loại sâu bệnh chính, cho năng suất cao phẩm chất gạo tốt…; (vi) Khảo nghiệm quốc tế nhiều điểm trên nhiều quốc gia; (vii) Tiến hành những trắc nghiệm năng suất dưới điều kiện đồng ruộng được kiểm soát; (viii) Khảo nghiệm trên những đồng ruộng của nông dân.
1.5.2 Một số thành tựu ở Việt Nam
Chọn giống lúa chống chịu mặn từ nhóm lúa cổ truyền
Từ năm 1992-1995 Viện khoa học nông nghiệp Miền Nam đã tiến hành thí nghiệm tuyển chọn trên 88 giống lúa được thu thập tại thành phố Hồ Chí Minh và ĐBSCL và 100 giống lúa nước triều tại huyện Cần Giờ, Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh, huyện Cần Đước, tỉnh Long An và huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai với giống Pokkali làm đối chứng chịu mặn và giống PTB 33 làm đối chứng thử rầy nâu. Kết quả chọn được 14 giống triển vọng, trong đó có 02 giống từ bộ giống nước triều của IRRI là: FRD 67; ROHYD 15 và 12 giống lúa từ tập đoàn giống lúa địa phương là: lúa tiêu, Ba lê, Đốc đỏ, Nàng Hương 2, Nàng Hương 3, Một Bụi., trong đó đặc biệt chú ý giống FRD 67 giống này có nguồn gốc từ Pakistan cho năng suất cao, chống chịu mặn tốt,
phẩm chất gạo tốt hơn giống Nhỏ Đỏ là giống đang trồng phổ biến tại thành phố Hồ Chí Minh (Đỗ Khắc Thịnh và ctv., 1997)
Chọn giống lúa chịu mặn từ nhóm lúa cao sản
Lê Xuân Thái và Nguyễn Ngọc Đệ (2004), kết quả chọn giống lúa MTL119 ở ĐBSCL (IR56381-139-2-2) thích hợp vùng hơi bị ảnh hưởng phèn mặn đã được tuyển chọn sản xuất đại trà ở tỉnh Kiên Giang (năm 2003 với 27.795 ha).
Bùi Chí Bửu và ctv. (2000), chọn tạo các giống lúa cho vùng bị nhiễm mặn ven biển, thích nghi mực nước sâu 30-50 cm, thời gian sinh trưởng từ 120-140 ngày hoặc từ 90-105 ngày, kháng hạn ở giai đoạn đầu và kháng mặn ở đầu vụ ở mức 4-6 dSm-1. Các giống triển vọng đã được khuyến cáo cho vùng nhiễm mặn và phát triển trong sản xuất là OM2031, OM1490, OM1314 thuộc nhóm lúa sớm, OM1346, OM1348, OM1349 thuộc nhóm trung mùa.
Các giống lúa phổ biến trên hệ thống lúa-tôm
Theo Nguyễn Ngọc Đệ và ctv. (2003), tuyển chọn giống lúa thích nghi cho hệ thống chuyên canh lúa và lúa-tôm ở ĐBSCL vào các năm 1997 và 1998 ở huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng và huyện Giá Rai tỉnh Bạc Liêu. Kết quả thí nghiệm cho thấy, giống MTL119 thể hiện tính thích nghi tốt nhất cho những vùng đất mặn nước trời ở cả hai hệ thống chuyên canh lúa và lúa-tôm. Giống lúa có khả năng chịu mặn tương đối tốt để gieo cấy ở những đất bị nhiễm mặn hay những vùng có lượng mưa phân bố không đều như giống lúa mùa Một Bụi Đỏ hoặc các giống lúa ngắn ngày: AS996. OM4498 (Phạm Văn Dư, 2009; Phan Minh Quang, 2009).
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm
Thời gian trong phòng thí nghiệm: từ tháng 5 năm 2013 đến tháng 02 năm 2014.
Thời gian thí nghiệm ngoài đồng: từ 26/7/2013 đến 20/11/2013
Địa điểm: Thí nghiệm được thực hiện tại nhà chú Phạm Văn Khoăn ấp Tây, xã Long Hựu Tây, huyện Cần Đước, tỉnh Long An.
Sau khi thu hoạch, lấy mẫu và tiến hành lấy chỉ tiêu và phân tích phẩm chất tại phòng thí nghiệm Chọn Giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, bô môn Di Truyền Giống, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
2.2 Phương tiện
2.2.1 Vật liệu nghiên cứu
Bảng 2.1 Nguồn gốc các giống/dòng lúa thí nghiệm STT Giống/dòng Nguồn gốc
1 CTUS4 Lúa sỏi đột biến
2 CTUS5 Lúa sỏi đột biến
3 OM4900 (ĐCĐP) Thu lập tại địa phương
4 BN2 Dòng thuần thanh lọc từ giống IR50404 có khả năng
chống chịu mặn
5 OM5629xTP6 Phòng thí nghiệm Chọn Giống và Ứng Dụng Công
Nghệ Sinh Học, bộ môn Di Truyền Giống
6 IR28 (ĐCCN) Chuẩn nhiễm
Ghi chú: ĐCĐP: đối chứng địa phương, ĐCCN: đối chứng chuẩn nhiễm
Nguồn: phòng thí nghiệm Chọn Giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, bô môn Di Truyền Giống,
khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
2.2.2 Thiết bị hóa chất
Thiết bị: Máy đo độ mặn, cân điện tử, cân phân tích, máy đo độ ẩm, máy vortex, máy ly tâm, máy đo quang phổ THEMO SPECTRONIC GESSYSTM, ống tube, pipette, khay nhựa, tấm xốp thử mặn, đĩa petri và một số dụng cụ khác.
Hóa chất: NaCl, NaOH 0.1N, NaOH 1N, dung dịch Iod, HCl 30%, Ethanol 95%, dung dịch A, dung dịch B1, dung dịch B2, KOH, Thymolblue, Na2CO3, CuSO4 và một số dung dịch khác.
2.3 Phương pháp thí nghiệm
2.3.1 Đánh giá khả năng chống chịu mặn trong dung dịch Yoshida (IRRI,1997)
Giống chuẩn nhiễm: IR28 Giống chuẩn kháng: Đốc Phụng
Bước 1: Hạt giống thử nghiệm phải được xử lý ở nhiệt độ 500C để phá miên trạng của hạt giống. Sau khi phá miên trang, khử trùng hạt giống với thuốc diệt nấm và rữa sạch với nước cất. Đặt hạt diệt trùng trong đĩa petri với giấy lọc ẩm và ủ ở 300C trong 48 giờ để lúa nảy mầm.
Bước 2: Gieo 2 hạt nảy mầm trên mỗi lỗ trên các tấm xốp (10 lỗ tương ứng với 20 hạt/giống/dòng). Trong 3 ngày đầu chỉ để cây con trên khai xốp chứa đầy nước cất.
Lưu ý: giữ cây con nguyên vẹn, hạn chế tác động đến cây con. Bất kỳ thiệt hại nào cho các rễ nhỏ, chồi sẽ phá hủy các cơ chế chịu mặn chính của lúa.
Bước 3: Sau 3 ngày, khi cây con phát triển tốt, thay thế nước cất với dung dịch dinh dưỡng mặn.
Lưu ý: hằng ngày kiểm tra mực nước, thêm nước cất đúng 3 lít vào các khai thử mặn.
Bước 4: Đổi mới mỗi 8 ngày các dung dịch dinh dưỡng và duy trì độ pH 5.0 hàng ngày.
Đánh giá khả năng chịu mặn: Thường xuyên theo dõi thí nghiệm, đến khi giống chuẩn nhiễm (IR29, IR28) gần như chết hoàn toàn (cấp 9).
Đánh giá cấp chống chịu mặn: sử dụng tiêu chuẩn đánh giá (xem Bảng 2.2) trong đánh giá các triệu chứng nhiễm mặn.
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn đánh giá (SES) ở giai đoạn tăng trưởng và phát triển IRRI (1997)
Cấp Mô tả triệu chứng Đánh giá
1 Tăng trưởng bình thường không có vết lá cháy Chống chịu tốt
3 Gần như bình thường, nhưng đầu lá hoặc vài lá có vết trắng, lá hơi cuốn lại
Chống chịu
5 Tăng trưởng chậm, hết lá bị khô, một vài chồi bị
chết
Chống chịu trung bình
7 Tăng trưởng bị ngưng lại hoàn toàn, hầu hết lá
khô, một vài cây bị chết
Nhiễm
2.3.2 Phương pháp đánh giá khả năng kháng rầy nâu
Theo phương pháp: thanh lọc theo tiêu chuẩn hộp mạ (phát triển tại IRRI bởi Heinrichs et al., 1985)
Giống TN1 và PTB33 đã được sử dụng như là giống chuẩn nhiễm và chuẩn kháng. Các giống khác nhau cho thấy phản ứng rầy nâu. Thí nghiệm tiến hành tại nhà lưới phòng thí nghiệm Chọn Giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, bộ môn Di Truyền Giống, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
Những hạt giống đã được ngâm trước và gieo thành hàng trong khay 60 x 45 x 10 cm cùng với giống chuẩn kháng và chuẩn nhiễm. 10-15 cây mỗi hàng, mỗi hàng là một giống. Mười ngày sau khi gieo, cho rầy vào với tỷ lệ từ 8-10 con/cây giống. Một tuần sau khi ”cháy rầy” triệu chứng đã quan sát được. Khi có nhiều hơn 90% số cây của giống chuẩn nhiễm bị chết, các cây được đánh giá riêng biệt dựa trên hệ thống tính điểm của Viện Nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI, 1996) và mỗi giống được đánh giá riêng biệt theo bảng 2.3. Bảng 2.3 Đánh giá khả năng kháng rầy theo tiêu chuẩn quốc tế (1980)
Cấp Đánh giá Biểu hiện
0 Rất kháng Không thiệt hại
1 Kháng Thiệt hại nhẹ
3 Hơi kháng Lá thứ 1 và lá thứ 2 của hầu hết các cây bị vàng một phần
5 Hơi nhiễm Cây vàng, phân nữa số cây héo hoặc chết
7 Nhiễm Hơn phân nữa số cây chết, còn lại còi cọc nặng
9 Rất nhiễm Tất cả các cây đều chết
2.3.3 Khảo nghiệm cơ bản (dựa theo quy phạm khảo nghiệm giống VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011) VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011)
Bố trí thí nghiệm
Theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại. Diện tích ô thí nghiệm là 22m2 (4 x 5,5 m). Khoảng cách giữa các ô trong cùng lần lặp lại là 10 cm và giữa các lần lặp lại là 20cm. Xung quanh khu thí nghiệm có 3 hàng lúa bảo vệ.
REP I 1 2 3 4 5 6
REP II 6 5 4 3 2 1
REP III 2 3 5 6 1 4
Ghi chú: 1, 2, 3, 4, 5 và 6 lần lượt tương ứng với các giống/dòng lúa CTUS4, CTUS5, OM4900, BN2, OM5629xTP6 và IR28
Giống khảo nghiệm
Lượng giống khảo nghiệm là 200 g/1giống/vụ. Giống khảo nghiệm có thời gian sinh trưởng (TGST) thuộc nhóm ngắn ngày (A1), trung ngày (A2) theo Bảng 2.4.
Bảng 2.4 Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng (ngày)
Các tỉnh phía Nam
Giống/dòng TGST
(ngày)
Nhóm giống
Tên gọi TGST
CTUS4 114 Trung ngày A2 106-120
CTUS5 103 Ngắn ngày A1 90-105
OM4900 (ĐCĐP) 110 Trung ngày A2 106-120
BN2 96 Ngắn ngày A1 90-105
OM5629 x TP6 110 Trung ngày A2 106-120
IR28 (ĐCCN) 96 Ngắn ngày A1 90-105
Ghi chú: ĐCĐP: đối chứng địa phương, ĐCCN: đối chứng chuẩn nhiễm, TGST: thời gian sinh trưởng
Giống đối chứng
Giống OM4900 được chọn làm giống đối chứng địa phương, có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm trung ngày (A2), giống IR28 làm đối chứng chuẩn nhiểm mặn có thời gian sinh trưởng ngắn ngày (A1).
Thời vụ
Vụ Thu Đông tháng 7 đến tháng 11 năm 2013
Quy trình làm mạ sân
Chuẩn bị nền gieo mạ
Sân (sân đất, sân gạch), nhưng phải thoát nước tốt, 18 m2 gieo 1,2 kg lúa giống cho 1000 m2.
Ngâm ủ lúa giống
Sử dụng 200 g mỗi giống ngâm, trước khi ngâm xử lý giống với nước muối 15‰ để loại lép lửng và ngừa bệnh lúa von, sau đó ngâm giống 24 giờ (với nước nóng theo tỷ lệ 2 sôi 3 lạnh) trong thời gian ngâm cần thay nước, vớt lên, rửa sạch để ráo nước và tiến hành ủ giống đến khi lúa vừa nảy mầm (nứt nanh).
Chuẩn bị gieo mạ
Vật liệu chuẩn bị cho 1,2 kg lúa giống: 5 bao xơ dừa, 7 bao tro trấu loại lớn, 500gr DAP, lân, bùn đáy ao vừa đủ kết dính, nước.
Nền dùng để gieo mạ được trải bằng một lớp nilon nhưng phải xôm lổ để đảm bảo thoát nước được.
Dùng 5 bao xơ dừa + 5 bao tro + DAP + lân + bùn non vừa đủ kết dính (không bị nhiễm phèn) + nước trộn đều trải thành luống dày khoảng 3-5 cm. Nếu gieo nhiều giống cần chia đều và ngăn cách các giống bằng bẹ chuối để
tránh lẫn giống. giống nứt nanh tiến hành gieo giống và dùng 2 bao tro còn lại rải lên lấp kín hạt giống.
Chăm sóc mạ
Tưới nước 2 lần/ngày (tùy vào thời tiết).
Tưới 200 gr DAP pha loãng với nước lúc mạ được 5-6 ngày tuổi, có thể xịt thêm thuốc phòng ngừa đạo ôn.
Tuổi mạ: khi mạ được 4-4,5 lá (khoảng 18 NSKG) nhổ đem cấy.
Đất đai
Thí nghiệm được bố trí tại ấp Tây, xã Long Hựu Tây, huyện Cần Đước, tỉnh Long An, đất canh tác thuộc nhóm đất nhiễm mặn, mô hình canh tác lúa- tôm. Không chủ động được nguồn nước.
Mật độ cấy
Cấy 1 tép với khoảng cách 15 x 20 cm
Bón phân
Công thức phân: 100 N-60 P2O5-50 K2O Phân được chia làm 3 đợt bón:
2.5 Bảng liều lượng phân bón
Liều lượng cần bón (%) Giai đoạn bón
N P2O5 K2O
Ghi chú
Bón lót 50 100 30 Bón trước khi cấy một ngày
Thúc đợt 1 30 0 35 Lúc lúa bén rễ hồi xanh
Thúc đợt 2 20 0 35 Lúc lúa tượng khối sơ khởi
Chăm sóc
Chế độ nước: khi cấy giữ nước xâm xấp 3-5 cm bằng cách đặt máy bơm, khi lúa đã bén rễ tiến hành cấy dặm lại.
Phòng trừ sâu bệnh
Vì canh tác theo mô hình lúa-tôm nên không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
Thu hoạch
Gặt khi thấy lúa có khoảng 85% số hạt/bông đã chín. Trước khi thu hoạch lấy chỉ tiêu theo quy phạm khảo nghiệm VCU của (Bô Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011), thu 1m2 đếm tổng số bông, thu riêng 5 bụi của mỗi giống ở mỗi ô thí nghiệm để làm mẫu và đánh giá các chỉ tiêu thành phần năng suất và phẩm chất của mỗi giống ở từng rep.
2.3.4 Chỉ tiêu và phương pháp đánh giá (Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011) Triển Nông Thôn, 2011)
Các chỉ tiêu được theo dõi trong điều kiện đồng ruộng bình thường. Riêng các chỉ tiêu về phẩm chất được phân tích tại phòng thí nghiệm Chọn Giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, bộ môn Di Truyền Giống-Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
Phương pháp đánh giá bằng mắt được thực hiện qua quan sát toàn ô thí nghiệm, trên từng cây hoặc các bộ phận của cây và cho điểm. Cây mẫu được lấy ngẫu nhiên, trừ cây ở rìa ô. Các chỉ tiêu được theo dõi vào những giai đoạn sinh trưởng thích hợp của cây lúa.
Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa được biểu thị bằng số như sau:
Mã số Giai đoạn 1 Nảy mầm 2 Mạ 3 Đẻ nhánh 4 Vươn lóng 5 Làm đòng 6 Trổ bông 7 Chín sữa 8 Vào chắc 9 Chín
Bảng 2.6 Chỉ tiêu và phương pháp đánh giá
Chỉ tiêu, phương pháp theo dõi Giai
đoạn đánh
giá
Thang điểm
Sức sống của mạ
Quan sát quần thể mạ trước khi nhổ cấy
2 1
5 9
Mạnh: Cây sinh trưởng tốt, lá
xanh, nhiều cây có hơn 1 dảnh
Trung bình: Cây sinh trưởng
trung bình, hầu hết có 1 dảnh
Yếu: Cây mảnh yếu hoặc còi cọc,
lá vàng
2. Độ dài giai đoạn trổ
Số ngày từ bắt đầu trổ (10% số cây có
bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5 cm) đến kết thúc trổ (80% số cây trổ)
6 1
5 9
Tập trung: Không quá 3 ngày Trung bình: 4-7 ngày
Dài: Hơn 7 ngày 3. Độ thuần đồng ruộng
Tính tỷ lệ cây khác dạng trên mỗi ô
6-9 1 5 9
Cao: Cây khác dạng <0,25% (lúa lai <2%)
Trung bình: Cây khác dạng 0,25- 1% (lúa lai 2- 4%)
Thấp: Cây khác dạng >1% (lúa lai
>4%)
4. Độ thoát cổ bông
Quan sát khả năng trổ thoát cổ bông của
quần thể 7-9 1 3 5 7 9 Thoát tốt Thoát trung bình Vừa đúng cổ bông Thoát một phần Không thoát được 5. Độ cứng cây
Quan sát tư thế của cây trước khi thu
hoạch 8-9 1 3 5 7 9 Cứng: Cây không bị đổ
Cứng vừa: Hầu hết cây nghiêng nhẹ
Trung bình: Hầu hết cây bị
nghiêng
Yếu: Hầu hết cây bị đổ rạp
Rất yếu: Tất cả cây bị đổ rạp 6. Độ tàn lá
Quan sát sự chuyển màu của lá
9 1
5 9
Muộn và chậm: Lá giữ màu xanh