3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống lúa trên thế giới
Ngay từ những năm 1924 Viện nghiên cứu cây trồng Liên Xô (cũ) đã được thành lập, nhiệm vụ chính là thu nhập và đánh giá bảo tồn nguồn gen cây trồng. Tổ chức Lương thực và nông nghiệp Thế giới (FAO) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu và đề ra phương hướng thúc đẩy việc xây dựng ngân hàng gen phục vụ cho việc giữ gìn tài nguyên thiên nhiên nhằm phục vụ lợi ích lâu dài của nhân loại. Trong vùng Nhiệt đới và Á nhiệt đới đã hình thành nhiều tổ chức quốc tế, đảm nhận việc thu thập tập đoàn giống trên thế giới đồng thời cung cấp nguồn gen để cải tạo giống lúa trồng (Trần Đình Long và Likhopkinq, 1992a) [24].
Vào đầu năm 1960, Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) được thành lập tại Los Banos, Laguna, Philippines, sau đó các Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc tế khác cũng được thành lập ở các châu lục và các tiểu vùng sinh thái khác nhau như IRAT, EAT, CIA…Tại các Viện này việc nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống lúa cũng được ưu tiên hàng đầu
Từ khi thành lập IRRI đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa, năm 1977 chính thức khai trương ngân hàng gen, tại đây đã thu thập tập đoàn cây lúa từ 110 quốc gia trên thế giới trong bộ sưu tập có hơn 80 nghìn mẫu, trong đó các giống lúa trồng ở châu Á (O. sativa) chiếm đến 95% (Gomez và Dedatta, 1995) [53].
Trong hơn 50 năm tồn tại và phát triển IRRI đã lai tạo, chọn lọc hàng trăm giống lúa tốt phổ biến khắp thế giới, tiêu biểu như các dòng IR, Jasmin. IR8 mở đầu cho cuộc cách mạng xanh ở các nước Nam Á và Đông Nam Á. Tiếp theo là sự ra đời của các giống lúa, mà sự ra đời của các giống này đã tạo ra sự nhảy vọt về năng suất, phẩm chất lúa như: IR5, IR6, IR20, IR22, IR26, IR36,...Hiện nay Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các giống lúa cao sản (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ha/vụ, đồng thời phát huy kết quả chọn tạo 2 giống là IR64 và Jasmin là giống có phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Trên cơ sở một số giống lúa chất lượng cao Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu, chọn tạo các giống lúa có hàm lượng Vitamin và Protein cao, có mùi thơm, cơm dẻo...) vừa để giải quyết vấn đề an ninh lương thực, vừa đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng (Cada, E.C và P.B. Escuro, 1997) [50].
Lúa lai đã được nghiên cứu và phát triển rất thành công tại Trung Quốc, được nhiều nhà khoa học coi đây như cuộc cách mạng xanh của thế giới lần thứ hai .
Năm 1974, các nhà khoa học Trung Quốc đã cho ra đời những tổ hợp lai có ưu thế lai cao, đồng thời xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai hệ "3 dòng" được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975. Năm 1996, Trung Quốc lại thành công với quy trình sản xuất lúa lai "2 dòng" và đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai 1 dòng và lúa lai siêu
cao sản nhằm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của đất nước (Lin SC, 2001a) [63].
Chương trình phát triển lúa lai giữa các loài phụ indica và japonica được bắt đầu từ năm 1987 nhờ sự phát hiện và sử dụng gen tương hợp rộng, mở ra tiềm năng về năng suất cao cho các giống lúa lai hai dòng (Gu M. H, 1992) [54].
Theo Ngô Thế Dân (1994) [7], hầu hết các tổ hợp lai hai dòng đều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với tổ hợp lai ba dòng.
Song song với giống lúa lai, Trung Quốc vẫn tiếp tục chọn tạo các giống lúa thuần và cho ra đời các giống lúa tốt như San Hoa, Ải Mai Hương, Khang dân 18…các giống lúa này vẫn cho năng suất cao không kém gì các giống lúa lai. Về chiến lược nghiên cứu lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ 21 là phát triển lúa lai 2 dòng, đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai 1 dòng và lúa lai siêu cao sản nhằm tăng năng suất và sản lượng lúa gạo của đất nước (Lin, SC, 2001b) [64].
Những năm gần đây ở Trung Quốc, ngoài mục tiêu chọn tạo giống lúa siêu cao sản, việc chọn tao giống lúa cải tiến vừa có năng suất vừa có phẩm chất tốt đang được chú trọng. Cải tiến dạng hạt và giảm hàm lượng amylose của các giống lúa loài Indica
và Japonica là mục tiêu chính của chương trình tạo giống lúa chất lượng ở Trung Quốc ngày nay. Một số giống lúa chất lượng tốt đang được gieo trồng phổ biến ở đây như Zhongyouzao 3, Zhong-xiang 1, Changsi-han, Shentai 1…(Nakata S, Jackson B.R, 1973) [68].
Nhật Bản là một trong 10 nước có sản lượng gạo đứng hang đầu thế giới, tuy có diện tích không lớn song sản lượng năm 2005 đạt trên 11,4 triệu tấn. Có được kết quả đó là do người Nhật chỉ trồng lúa 1 vụ/năm, cây lúa được gieo trồng trong điều kiện thời tiết thuận lợi nhất, công tác giống lúa của Nhật cũng được đặc biệt chú trọng về giống chất lượng cao vì người Nhật giàu có, nên nhu cầu đòi hỏi lúa gạo chất lượng cao. Để đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng, các Viện, các Trạm nghiên cứu lúa được thành lập ở hầu hết các tỉnh thành của Nhật Bản. Trong đó các trung tâm quan trọng nhất được đặt ở Sendai, Niigata, Nagoya, Fukuoka, Kochi, Miyazaki, Sags…là
những nơi diện tích trồng lúa lớn. Các nhà khoa học Nhật Bản đã lai tạo và đưa vào sản xuất các giống lúa vừa có năng suất cao, chất lượng tốt như Koshihikari, Sasanisiki, Koenshu, nipponbare, minamisiki... Đặc biệt ở Nhật đã lai tạo được 2 giống lúa có mùi thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao như giống: Miyazaki 1 và Miyazaki2. Cho đến giờ các giống này vẫn giữ được vị trí hàng đầu về 2 chỉ tiêu quan trọng đó là hàm lượng protein cao tới 13%, hàm lượng lysin cũng rất cao (Nguyễn Hữu Hồng, 1993) [21].
Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa đứng đầu thế giới. Ấn Độ cũng là một nước đi đầu trong công cuôc cách mạng xanh về cải tiến giống lúa. Viện nghiên cứu giống lúa trung ương của Ấn Độ được thành lập vào năm 1946 tại Cuttuk bang Orisa đóng vai trò đầu tàu trong việc nghiên cứu, lai tạo giống lúa mới phục vụ cho sản xuất. Ngoài ra tại các bang của Ấn Độ còn có các cơ sở nghiên cứu, trong đó các cơ sở quan trọng ở Madras heydrabat, Kerala, hoặc Viện nghiên cứu cây trồng cạn Á nhiệt đới ICRISAT.
Năm 1989 Viện nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ đã lai tạo thành công và đưa vào xuất giống lúa Pusa Basmati 1. Sau đó Viện đã lai tạo bố mẹ mang gen của giống lúa địa phương là Basmati 370 và Dehraduni Basmati để cho ra giống lúa Pusa Basmati 1221 và đã được đưa vào sản xuất năm 2003. Đến nay, tiến bộ mới nhất giống Pusa Basmati 1509 (lai giữa Pusa1301 và Pusa Basmati 1121) được đưa vào sản xuất năm 2013. Đây là giống lúa thơm có năng suất khá cao (6 tấn/ha) và là giống ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng 115 ngày.
Các nước Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên, Đài Loan chủ yếu nghiên cứu và sử dụng giống lúa thuộc loại hình Japonica, hạt gạo tròn, cơm dẻo phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của người dân khu vực này. Các giống lúa nổi tiếng ở khu vực này là Tongil Hàn Quốc, Tai Chung 1, Tai Chung 2, Gang Changi, Đee – Geo – Woo – Gen Đài Loan, đặc biệt giống Đee – Geo – Woo – Gen là một trong những vật liệu khởi đầu để tạo ra giống IR8 nổi tiếng một thời (Hoang, C.H, 1999) [61].
Thái Lan là nước xuất khẩu lúa gạo đứng đầu thế giới. Với những ưu đãi của thiên nhiên Thái Lan có vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu, mặc dù năng suất và sản lượng lúa gạo của Thái Lan không cao song họ chú trọng đến việc chọn tạo giống có chất lượng gạo cao. Các trung tâm nghiên cứu lúa của Thái Lan được thành lập ở nhiều tỉnh và các khu vực. Các trung tâm này có nhiệm vụ tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo, nhân giống phục vụ cho nhu cầu sản xuất của người dân với mục tiêu phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Các đặc điểm nổi bật của các giống lúa mà các nhà khoa học tập trung nghiên cứu và lai tạo đó là hạt gạo dài và trong, ít dập gãy khi xay sát, có hương thơm, coi trọng chất lượng hơn là năng suất, điều này cho chúng ta thấy rằng giá lúa gạo xuất khẩu của Thái Lan bao giờ cũng cao hơn của Việt Nam. Một số giống lúa chất lượng cao nổi tiếng thế giới của Thái Lan là: Khaodomali, Jasmin (Hương nhài) (Trần Đình Long, Likhopkinq, 1992b) [25].
Indonesia có diện tích trồng lúa đứng thứ 4 trên thế giới. Đây cũng là nước có nhiều giống lúa chất lượng cao, cơm dẻo, có mùi thơm, hầu hết các giống ở Indonesia có nguồn gốc bản địa hoặc được lai tạo ở các cơ sở nghiên cứu. Các giống lúa nổi tiếng ở nước này là Peta, Benwan, Sigadis, Sinthe, Pelita 1-1 và Pelita 1-2 (IRRI, 1997) [57].
Ở Mỹ, các nhà khoa học nông nghiệp cũng đã quan tâm đến việc chọn tạo giống lúa. Có hơn 100 giống lúa sản xuất kinh doanh, trong đó các lúa thơm chất lượng tốt được chọn tạo giống từ nguồn gốc giống chất lượng nổi tiếng thế giới như Basmati, Jasmine. Giống lúa thơm đầu tiên được tạo ra bằng con đường này là giống Della. Một số giống lúa thơm đầu tiên được công nhận giống quốc gia và đang được gieo trồng phổ biến ở Mỹ hiện nay gồm có: Dellrose và A-201 (Juliano, 1993) [60].