Kể từ thập niên 20 của thế kỷ XX trở lại đây, lúa lai đã trở thành vấn đề thời sự được nhiều nhà khoa học quan tâm. Có nhiều công trình nghiên cứu và những phát minh khoa học đã được ghi nhận. Đi đầu trong lĩnh vực này là J.W.Jone (Người Mỹ) đề cập đến ưu thế lai của lúa vào năm 1926, trong đó
khai thác hiệu quả của ưu thế lai phục vụ sản xuất với mục tiêu tạo ra các giống ưu thế lai có những bước đột phá về năng suất và tính chống chịu.
Vấn đề nghiên cứu và mở rộng sản xuất lúa lai thương phẩm được đề xuất từ rất sớm bởi một nhóm các nhà khoa học nông nghiệp các nước trồng lúa Sampath.S, Mohathy H .K, (1954); Kawano, (1969); Jenning, (1969); Swaminathan và cộng sự, (1972) [41], [42], [48]. Các nhà khoa học Mỹ Carnahan và cộng sự, (1972) [33], các nhà khoa học Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), Athwal và Virmani, (1972) [31], và các nhà khoa học Nhật Bản Shinjio và Omura, (1966) [49]. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu đều gặp trở ngại và khó khăn trong việc tìm ra phương pháp sản xuất hạt lai thích hợp, vì vậy việc triển khai sản xuất rộng để có đủ giống cho việc gieo cấy đời F1 còn nhiều vấn đề nan giải.
Ở Trung Quốc dân số và vấn đề an ninh lương thực luôn là vấn đề nan giải
trong nhiều năm, chính vì vậy nhà nước Trung Quốc đã rất chú trọng đầu tư cho
lĩnh vực nghiên cứu lúa lai. Sau nhiều năm nghiên cứu, cuối cùng các nhà khoa học
Trung Quốc đã tìm ra phương pháp và cách sản xuất hạt lai thành công ở diện rộng.
Năm 1976, Trung Quốc đã sản xuất được một lượng lớn hạt lúa lai F1 và
đã gieo cấy tới 140 ngàn ha. Do có ưu thế lai cao về năng suất nên diện tích lúa lai đã không ngừng được mở rộng. Đến năm 1992, Trung Quốc gieo trồng được
17,58 triệu ha lúa lai/năm, chiếm tới 53,9% tổng diện tích. Năng suất lúa lai của
Trung Quốc cao hơn 20% so với năng suất lúa thường tốt nhất.
Kể từ 1976 tới nay, nhà nước Trung Quốc tiếp tục quan tâm và đầu tư mạnh
Năm 1975 1980 1985 1990 1995 2000
DT thu hoạch 1000ha) Năng suất (kg/ha)
Sản lượng (1.000 tấn) phát triển lúa lai hệ 2 dòng và 1 dòng, đặc biệt là con đường khám phá tínhnăng thể đa phôi để phát triển lúa lai hệ 1 dòng nhờ việc sử dụng thể vô phối (Apomix) và cố định ƯTL (Zhou, 1993) [64].
Chương trình tạo giống siêu lúa của Trung Quốc được tiến hành theo trình
tự pha I, pha II, pha III. Những thành công trong pha I và II đã mở ra triển vọng
lớn cho chương trình tạo siêu lúa lai của nước này. Trong pha III gen C4 từ ngô
sẽ được nhân vô tính và chuyển cho siêu lúa lai với mục tiêu phổ cập rộng rãi các giống siêu lúa lai. Diện tích siêu lúa lai của Trung Quốc đã đạt trên 1,5 triệu ha với năng suất bình quân 10 tấn/ha. Cao hơn lúa lai 3 dòng tới 20% (một số tổ hợp cho năng suất tới 17-18 tấn/ha trên diện hẹp). Hiện tại các nhà khoa học Trung Quốc đang đẩy mạnh sử dụng những tiến bộ về công nghệ sinh học như lai xa, chuyển gen... nhằm tạo ra các tổ hợp siêu lúa lai không những cho năng suất cao, chất lượng tốt mà còn kháng được những sâu bệnh hại chủ yếu. Dòng phục hồi R8006 mang gen kháng bạc lá dùng tạo ra các tổ hợp siêu lúa lai mới như Quốc Hào (1,3,6); Nhị ưu 8006; Tiên ưu 6 là thí dụ điển hình. (Progress in breeding of super hybrid rice- L. P. Yuan, báo cáo tại
hội
thảo lúa lai Quốc tế tại Hà Nội, 2002) [58].
Sự thành công to lớn trong nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Trung Quốc đã làm nhiều nước phải thay đổi. Tiến độ nghiên cứu lúa lai những năm gần đây đang phát triển với tốc độ cao và đa dạng, năm 1990 bằng con đường gây đột biến nhân tạo, Nhật Bản đã tạo ra được dòng bất dục mẫn cảm với nhiệt độ (TGMS). Khái niệm và con đường lúa lai hai dòng ra đời, các giống lúa lai 2 dòng với tiềm năng năng suất cao là nhờ sự phát hiện và sử dụng gen tương hợp rộng trong chương trình phát triển lúa lai giữa các loài phụ (Indica/Japonica).
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 37
Diễn biến diện tích, sản lượng lúa nước ở Trung Quốc giai đoạn từ 1975-2000
Nguồn FAOSTAT2001
Năm 1993, nghiên cứu lúa lai cũng được bắt đầu triển khai ở Viện nghiên cứu lúa Bangladesh (BRRI), một số dòng CMS ổn định đã được đề xuất là: IR6768A, IR68725A, IR66707A, tỷ lệ nhận phấn ngoài đạt từ 22- 43,4%. Việc sản xuất hạt lai F1 cũng đã được đề nghị gieo cấy 2R:14A (Ngô Thế Dân, lúa lai ở Việt Nam) [22].
Lúa lai được triển khai nghiên cứu ở Ản Độ từ khá sớm, và đã xây dựng được mạng lưới nghiên cứu lúa lai gồm 12 trung tâm nghiên cứu. Năm 1996, Ản Độ đã sản xuất được 1.300 tấn hạt lai F1 và gieo cấy được 50.000 ha lúa lai, nhiều kết luận khoa học rất có giá trị đã được ghi nhận, đặc biệt việc tạo dòng CMS mới bằng lai xa giữa lúa trồng với lúa dại. Năm 2001, diện tích trồng lúa lai của Ản Độ đạt 180.000 ha và tăng lên 560.000 ha trong năm 2004, với năng suất hạt lai bình quân đạt 1997 kg/ha [46].
Nghiên cứu lúa lai cũng được triển khai hầu hết các nước Nam Á và Đông Nam Châu Á, ở Philippin giống lúa IR62884A (IR58025A/IR3486- 179-1-2-1 R) đã được công nhận giống Quốc gia, ưu thế lai chuẩn của giống này đạt 16,4% trong mùa mưa và 26,8% trong mùa khô (Ngô Thế Dân, lúa lai ở Việt Nam) [22]. Năm 2003 diện tích lúa lai của Philippine là 103.000 ha, tăng lên 200.000 ha vào năm 2004, tuy nhiên năng suất hạt lai của Philippine mới đạt 900 kg/ha Virmani, (2004) [62].
2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
2.3.2.1 Quá trình phát triển sản xuất và nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam
Việt Nam là nước nghiên cứu lúa lai muộn, Năm 1991, diện tích lúa lai của Việt Nam mới chỉ 100 ha, đến 2001 con số đã tăng lên 480.000 ha. Năng suất lúa lai bình quân từng năm khoảng 60-65 tạ/ha, do áp dụng lúa lai sản lượng đã tăng lên trong năm 2001 khoảng 600.000 tấn. Diện tích lúa lai ở Việt Nam đã tăng lên 600.000 ha trong năm 2003 (Bộ NN & PTNT, 2004, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Báo cáo tổng kết 5 năm phát triển lúa lai (1992-1996); Tình hình sản xuất vụ đông xuân, kế hoạch triển khai vụ mùa năm 2004 ở đồng bằng Sông Hồng và các tỉnh Bắc Trung bộ)
Các giống lúa lai sản xuất hiện nay đều là giống Trung Quốc, gồm chủ yếu là lúa lai 3 dòng, còn lúa lai 2 dòng chỉ chiếm khoảng 100.000 ha. Một số tổ
hợp lai 3 dòng và 2 dòng có triển vọng ở Việt Nam như: VL20, TH3-3, TH3- 4...
của Trường Đại học NN Hà Nội, HYT57, HYT102, HYT103... của Trung tâm nghiên cứu lúa lai. Sản xuất hạt giống lai trong nước cũng được thực hiện từ năm
1992, đến năm 2001 diện tích sản xuất hạt lai đã lên tới 1.450 ha, cho sản lượng
khoảng 2.400 tấn, chỉ đáp ứng được 15% nhu cầu, lượng giống mà chúng ta phải
nhập từ Trung Quốc (khoảng 16.000 tấn). Kinh nghiệm sản xuất hạt lai cũng đã
được tích luỹ, những năm đầu năng suất hạt lai mới chỉ đạt 300 kg/ha, đến năm 2001 năng suất hạt lai đã đạt trung bình 1.700 kg (Bùi Bá Bổng, 2/2002) [5].
Công tác nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam cũng đạt được những kết quả đáng kể, các nhà khoa học đã đánh giá khả năng thích ứng của một số dòng CMS nhập nội (Zhanshan 97A, BoA, II32A ...) tạo được một số dòng bất dục đực tế bào chất từ nguồn vật liệu nhập nội và tài nguyên di truyền hoang dại của Việt Nam IR55, PM2B, PMS98 ... So sánh khảo nghiệm trên 2000 tổ hợp trong đó có gần 100 tổ hợp có năng suất cao hơn giống lúa CR203 từ 10-30%
quan, các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển mạnh đề tài, dự án về lúa lai hệ 2 dòng. đến nay Việt Nam đã thu nhập được 17 dòng, chọn tạo trong nước có 14 dòng TGMS có thể sử dụng vào việc tạo ra các tổ hợp lai có triển vọng như: T1S96, 103S, T24S, T25S, T29S (Trường ĐHNN Hà Nội); VN01S, TGMS-VN1, TGMS-VN5, TGMS-VN7, 11S (Viện Di truyền NN Việt Nam) và các dòng 7S, CN6S... (Viện KHNN Việt Nam, Viện CLT & CTP).
Hiện nay diện tích trồng lúa lai thương phẩm của Việt Nam ngày càng mở rộng, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc. Nhiều giống lúa lai Trung Quốc đã được đưa vào gieo trồng và cho năng suất tăng so với lúa thuần từ 1,5-
2tấn/ha. Cùng với sự hỗ trợ khuyến khích của nhà nước, ở nhiều địa phương lúa lai đã được nông dân tiếp thu một cách nhanh chóng. Tính đến nay Việt Nam là nước đứng thứ 2 trên Thế Giới trồng lúa lai thương phẩm với diên tích tương đối lớn.
Tuy nhiên sản xuất hạt lúa lai ở Việt Nam còn khá nhiều bất cập, đầu tư dàn trải, những nghiên cứu có tính chiến lược cho sản xuất hạt lai ở Việt Nam còn nhiều hạn chế. Tổ hợp chủ lực cho vụ xuân như: Nhị ưu 838 và Nhị ưu 63, chọn thuần và nhân giống dòng A, B hoặc R còn có những khiếm khuyết chưa khắc phục, chẳng hạn dòng CMS Nhị 32A, dòng TGMS peiai 64s chưa ổn định về tính bất dục, khi sử dụng trong sản xuất hạt lai F1 thì chất lượng và ưu thế lai chưa cao.
Tại hội nghị tổng kết 10 năm nghiên cứu và Phát triển lúa lai các nhà khoa học và quản lý đều đánh giá phát triển lúa lai là định hướng đúng, không chỉ là một trong những biện pháp để nâng cao năng xuất và sản lượng lúa nhằm đảm bảo an ninh lương thực trong nước và xuất khẩu mà còn góp phần tích cực trong việc chuyển đổi cơ cấu mùa vụ, chuyển dịch cơ cấu cây trồng. Thông qua chương trình lúa lai, Việt Nam đã tạo được một đội ngũ cán bộ kỹ thuật nghiên cứu, cán bộ thực hành và nông dân làm lúa lai, nhất là trong lĩnh vực sản xuất hạt lai F1
2.3.2.2 Quá trình phát triển sản xuất và nghiên cứu lúa lai ở Thanh Hoá
Thanh Hóa là một trong những tỉnh tiếp cận với lúa lai khá sớm. Diện tích gieo cấy bằng lúa lai phát triển khá nhanh chóng. Năm 1992, gieo cấ y được 3500 ha; năm 2000 gieo cấy được 50.837 ha; năm 2005 là 105.000 ha; năm 2009 đã đạt được 257.137 ha. Đến nay, nhiều huyện có diện tích gieo cấy bằng các giống lúa lai chiếm trên 60 - 70 %, đặc biệt ở vụ xuân có huyện đạt 90% diện tích gieo cấy lúa lai. Năng suất lúa lai bình quân ở Thanh Hóa đạt 64 tạ/ha. Trong vụ mùa, Thanh Hóa đã cơ cấu đưa vào các giống lúa lai 2 dòng cực ngắn như: BTST, VL20 TH3-3... cho phép thu hoạch sớm, chậm nhất trước ngày 15/9 đã mở ra triển vọng sản xuất cho vụ đông và né tránh được mùa mưa bão thường xảy ra ở miền Trung vào khoảng giữa tháng 9 đến giữa tháng 10 hàng năm.
Để phục vụ cho chương trình tự sản xuất hạt lai F1 của tỉnh, UBND tỉnh và Sở KH & CN Thanh Hóa đã cho thực hiện gần 10 đề tài khoa học ứng dụng với tổng kinh phí đầu tư hơn năm tỷ 765 triệu đồng để thực hiện chương trình sản xuất hạt lai F1. Các đề tài, dự án khoa học, công nghệ đã được triển khai ở các Trung tâm nghiên cứu, Công ty giống, Trường đại học Hồng Đức... các đề tài nghiên cứu chủ yếu là: "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chọn thuần giống lúa lai bố mẹ hệ 2 và 3 dòng”; "nghiên cứu ứng dụng công nghệ nhân dòng bất dục lúa lai hệ 2 dòng"; "Ứng dụng kết quả khoa học công nghệ, nghiên cứu sản xuất hạt nguyên chủng giống bố mẹ'';
'' Nghiên cứu hoàn thiện các biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 của một số tổ hợp lai nhằm phục vụ chương trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 ở Thanh Hóa"... Các kết quả nghiên cứu trên đã được nghiệm thu và đánh giá cao, đang được ứng dụng rất hiệu quả trong sản xuất tại Thanh Hoá.
Trong những năm qua, Thanh Hóa cũng đã du nhập được rất nhiều các tổ hợp lúa lai ở trong và ngoài nước. Có nhiều tổ hợp lúa lai nhập nội thể hiện
tính thích nghi cao với điều kiện sinh thái tại Thanh Hóa, cho năng suất hạt lai F1 và lúa lai thương phẩm đạt khá cao như: tổ hợp Bác ưu 253, Bác ưu 903, Nhị ưu 63, Nhị ưu 838... được gieo cấy ở một số huyện Nga Sơn, Yên Định, Thiệu Hóa, Triệu Sơn cho năng suất hạt lai F1 đạt từ 20 - 25 tạ/ha. Các tổ hợp lúa lai 2 dòng của Việt Nam như: VL20, TH3-3, TH3-4... sản xuất F1 cho năng suất hạt lai rất cao, đạt 30 - 35 tạ/ha. Hàng năm, diện tích sản xuất hạt lai F1 của các tổ hợp này không ngừng tăng lên trên dưới 95 ha/năm.
Tại Thanh Hóa Trung Tâm NCƯD- KHKT giống cây trồng cũng đã du nhập và duy trì được 5 dòng bất dục (trong đó, lúa lai 2 dòng: 103S, T1S; AMS; Lúa lai 3 dòng: II32A/B, BoA/B, TX1A/B) là nguồn vật liệu cho quá trình chọn tạo các tổ hợp lai mới.
Các tổ hợp có dòng mẹ 103S, T1S, Trung tâm phối hợp với Viện nghiên cứu lúa và Viện sinh học nông nghiệp - Trường đại học nông nghiệp Hà Nội, đã chọn thuần và di trì thành công từ năm 2005, đến nay có đủ số lượng giống bố mẹ phục vụ sản xuất hạt lai F1 cho tỉnh. Nhiều tổ hợp lúa lai mới của Thanh Hóa đã và đang tiếp tục nghiên cứu chọn tạo, gửi đi khảo
nghiệm quốc gia để công nhận giống mới như: Thanh ưu 3; Thanh ưu 4, Thanh hoa 1; Thanh Hoa 2; Thanh Hoa 3...
2.4 Định hướng phát triển lúa lai trong thời gian tới tại Thanh Hóa
Thành tựu nổi bật ở Thanh Hoá là chương trình tự sản xuất lúa lai F1 góp phần thúc đấy cơ cấu mùa vụ, mở rộng diện tích lúa lai từ 20% lên hơn 44% diện tích chuyên canh lúa nên năng suất, sản lượng tăng nhanh. Nếu như cuối thế kỷ trước năng suất lúa chỉ đạt 40 tạ/ha, sản lượng chưa năm nào vượt ngưỡng 1 triệu tấn lương thực thì cho đến nay mặc dù diện tích chuyên canh lúa không tăng nhưng năng suất lúa lai tăng lên rất lớn, bình quân ở Thanh Hóa đạt 64 tạ/ ha, không những đủ cung cấp cho dân số gần 3,5 triệu người trong tỉnh mà còn dư thừa lương thực. Để thực hiện thắng lợi về sản xuất nông
nghiệp, trong những năm tới Thanh Hoá tiếp tục đẩy mạnh chương trình sản xuất hạt lai F1, định hình 770 ha sản xuất giống lúa lai F1 vào năm 2015, đưa lúa lai vào cơ cấu đại trà hơn 49% diện tích.
Thanh Hóa đã và đang triển khai chương trình nghiên cứu chọn tạo các giống lúa thuần chất lượng và chọn tạo sản xuất các giống lúa lai có năng
suất, chất lượng cao không ngừng bổ sung các giống lúa lai ngắn ngày trong vụ mùa. Định hướng cụ thể là:
1- Tiếp tục chọn tạo, duy trì những tổ hợp lúa lai mới được chọn tạo
trong nước cũng như ngoài nước (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2- Ứng dụng các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học, không ngừng triển các đề tài nhằm, hoàn thiện qui trình nhân dòng bố mẹ của lúa lai 2 dòng và 3 dòng, cũng như hoàn thiện qui trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 và quy trình thâm canh lúa lai thương phẩm đạt năng xuất cao, chất lượng tốt, phục vụ gieo cấy trong tỉnh cũng như ngoài tỉnh.
3- Tiếp tục thể chế hóa, hổ trợ các chính sách giúp các doanh nghiệp, hợp
Thời vụ Dòng
Ngày gieo mạ Ngày cấy Số lá khi cấy