2.3.2.1. Tình hình nghiên cứu về giống lúa lai
Trước năm 1954, bằng đức tính cần cù, sáng tạo, dân tộc Việt Nam đã đúc kết được nhiều kinh nghiệm sản xuất và đã sử dụng các giống lúa địa phương, tuy năng suất không cao nhưng có chất lượng tốt, chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi của môi trường và sâu bệnh hại. Nhiều giống lúa được ông cha ta truyền lại đời này qua đời khác, đó là các giống: Chiêm Tép, Chiêm Sài Đường, Chiêm Cút…, các giống trồng trong vụ mùa như lúa Di, lúa Tám Xoan, lúa Dự…[19].
Việt nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ năm 1985, nhưng thực sự được xúc tiến mạnh từ những năm 1990. Một số dòng bất dục đực tế bào chất, dòng phục hồi và tổ hợp lúa lai ba dòng được nhập nội từ Trung Quốc và IRRI đã được đánh giá. Những kết quả bước đầu đã xác định được một số dòng bố mẹ và giống lúa lai thích ứng với điều kiện sinh thái và sản xuất của Việt Nam, đem lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao (Quách Ngọc Ân, 1995).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Công tác nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa lai ở Việt Nam cũng được thúc đẩy mạnh mẽ, tập trung vào việc thu thập, đánh giá các dòng bất dục đực nhập nội, sử dụng các phương pháp chọn giống truyền thống như lai hữu tính, đột biến để tạo ra các dòng bố mẹ mới. Các kết quả nghiên cứu đã xác định được các vật liệu bố mẹ tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái miền Bắc và có khả năng cho ưu thể lai cao như các dòng mẹ: BoA–B. IR58025A- B, VN-01, 11S, TGMS11, TGMSVN1, T1S-96, 103S, TGMS6; các dòng bố R3, R20, R24, RTQ5... [21], [22], [23], [28].
Từ năm 1997 đến năm 2005, có khoảng 68 giống lúa lai trong nước được khảo nghiệm, trong đó có 3 giống được công nhận chính thức: Việt Lai 20, HYT83, TH3-3, một số giống được công nhận tạm thời HYT57, TM4, HYT100, HYT92, TH3-4, HC1, TH5-1, Việt Lai 24 và một số giống triển vọng khác [20].
Ngoài ra, chúng ta cũng tích cực nhập nội các giống lúa lai nước ngoài chọn lọc các tổ hợp lai tốt, thích ứng với điều kiện Việt Nam để phục vụ sản xuất. Cho đến nay, Việt Nam đã có được một cơ cấu giống lúa lai khá đa dạng, ngoài các giống đang được sử dụng phổ biến trong sản xuất như: Nhị ưu 838, Nhị ưu 63, D.ưu 527, Bồi tạp sơn thanh, Bác ưu 903, nhiều giống mới được mở rộng trong sản xuất có năng suất, chất lượng khá như: Khải phong 1, Q.ưu 1, CNR36, Nghi hương 2308, VQ14, Phú ưu số 1 và một số giống lúa lai của Việt Nam như HYT83, HYT100, TH3-3, Việt Lai 20, TH3-4.... [24].
Quy trình nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 của một số tổ hợp đã được hoàn thiện và năng suất hạt lai đã tăng lên rõ rệt (Nguyễn Trí Hoàn, 2003). Nhiều tổ hợp đã được sản xuất hạt lai F1 ở Việt Nam như Bác ưu 903, Bác ưu 64, Bác ưu 253, Nhị ưu 838, Nhị ưu 63, D.ưu527, VL20, TH3-3, HYT83, HYT92, HYT100, HC1, năng suất trung bình đạt 1,5-2,5 tấn.
Công tác nghiên cứu, chọn tạo lúa lai hai dòng cũng được xúc tiến mạnh mẽ. Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào một số lĩnh vực như chọn tạo, đánh giá các đặc tính nông sinh học của các dòng TGMS; tiến hành lai thử để
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
tìm tổ hợp lai cho ưu thể lai cao; xây dựng quy trình nhân dòng bất dục và sản xuất hạt lai F1. Một số tác giả đã có các nghiên cứu ban đầu về bản chất di truyền và khả năng phối hợp của một số vật liệu hiện có.
Đã có hơn 20 dòng TGMS mới được chọn tạo, tuy nhiên chỉ một số dòng như 103S, T1S-96 được sử dụng rộng rãi trong việc chọn tạo các tổ hợp lúa lai hai dòng mới phát triển vào sản xuất. Các dòng này cho con lai ngắn ngày, chất lượng gạo khá tốt, đặc biệt dễ sản xuất hạt lai nên năng suất hạt lai cao, giá thành hạ (Phạm Đồng Quảng, 2006).
Các nhà chọn giống lúa lai trong nước cũng tiến hành chọn tạo các dòng PGMS mới, có tính cảm quang, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Phương pháp tiến hành là lai chuyển các gen cảm ứng với độ dài ngày với giống lúa có nguồn gốc xuất xứ xa với vùng phát sinh của giống khởi đầu để tìm kiểu phản ứng với ánh sáng ngắn hơn. Cơ sở của phương pháp này là tính cảm ứng với quang chu kỳ có thể biến đổi khi tồn tại ở các môi trường khác nhau, tức là khi chuyển gen pms từ một giống có mức cảm ứng nhất định sang một
giống khác thì gen pms có thể biểu hiện phản ứng khác. Trong môi trường
mới này, độ dài ánh sáng ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của gen có thể thay đổi theo.
Thực tế các nhà chọn giống lúa lai đã chọn lọc thành công dòng PGMS mới P5S bằng phương pháp lai dòng T1S-96 và Peiai64S. Dòng này có phấn hữu dục khi độ dài ngày ngắn hơn hoặc bằng 12h20/, bất dục hoàn toàn khi độ dài ngày từ 12h30/
trở lên. Thời kỳ cảm ứng vào bước 5 của phân hoá đòng. Dòng P5S có thể sử sụng làm mẹ để sản xuất hạt lai vào đầu đến trung tuần tháng 5 ở miền Bắc. Nhân dòng trong vụ xuân cho trỗ trước 12/4 [27].
Như vậy, số lượng dòng TGMS thực sự được ứng dụng để phát triển các tổ hợp lúa lai hai dòng phục vụ sản xuất ở nước ta còn rất ít, một số dòng còn có hạn chế về khả năng kết hợp, khả năng cho con lai có ưu thế lai cao về
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Ngoài ra, nguồn vật liệu dòng phục hồi phục vụ cho công tác chọn tạo lúa lai hai dòng cũng chưa thực sự đa dạng, phong phú. Chúng ta cũng chưa có các dòng phục hồi có khả năng kết hợp cao, chống chịu sâu bệnh tốt, có thể sử dụng để chọn tạo nhiều tổ hợp lai có ưu thế lai cao về năng suất.
Để công tác chọn tạo lúa lai hai dòng ở Việt Nam đạt được hiệu quả tốt, cần phải tập trung nghiên cứu chọn tạo nguồn vật liệu bố mẹ mới có đặc tính nông sinh học tốt, thích ứng rộng, khả năng kết hợp cao, ổn định và dễ sản xuất hạt lai. Trên cơ sở đó chọn tạo và đưa vào sử dụng các tổ hợp lai mới có thương hiệu riêng, cho năng suất cao và ổn định, chất lượng gạo tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái nước ta (Nguyễn Trí Hoàn, 2003).
Lúa lai có khả năng tăng trưởng, phát triển tốt hơn các giống lúa thuần trong điều kiện thời tiết bất thường, biến đổi khí hậu và sâu bệnh. Nhưng, sau gần 20 năm nghiên cứu và sản xuất, hiện nay, trên 2/3 lượng giống lúa lai phục vụ sản xuất nông nghiệp của nước ta vẫn phải nhập khẩu.
Nhập khẩu tới 70% lượng giống lúa lai. Sau gần 20 năm nghiên cứu và sản xuất, Việt Nam vẫn chưa đáp ứng được nguồn giống lúa lai cho bà con nông dân. Nguyên nhân là do đầu tư vốn dàn trải, nguồn nhân lực nghiên cứu vừa thiếu, lại vừa yếu. Doanh nghiệp trong nước cũng không “mặn mà” sản xuất lúa lai vì rủi ro cao về bản quyền.
Cung chưa đáp ứng được cầu. Theo Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), diện tích lúa lai thương phẩm ở miền Bắc có hơn 370.000 ha, chiếm 32,6% diện tích nhưng miền Nam chỉ có trên 27.700 ha, chiếm 1,3% diện tích. Tính chung, diện tích lúa lai của cả nước mới đạt gần 400.000 ha, chiếm 12% diện tích trồng lúa cả nước.
Qua sản xuất thực tế, lúa lai có ưu thế về nhiều mặt: Sức sinh trưởng mạnh, thời gian sinh trưởng ngắn, cây cứng khỏe, chống chịu tốt với điều kiện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
thời tiết khó khăn: Lạnh, nóng, hạn, ngập úng... nên cho năng suất cao, chất lượng khá tốt.
Theo tổng kết chung của các nước trồng lúa lai trên thế giới (trong đó có Việt Nam) thì năng suất lúa lai cao hơn lúa thường 20- 30%, thời gian sinh trưởng ngắn hơn, kháng đạo ôn tốt, sử dụng phân bón tiết kiệm, trong điều kiện khí hậu thời tiết khó khăn thì lúa lai chống chịu tốt hơn lúa thường nên năng suất ổn định hơn.
Nhưng việc sản xuất giống lúa lai của nước ta hiện mới chỉ đáp ứng một phần nhỏ nhu cầu, theo số liệu của Cục Trồng trọt, hiện mỗi năm Việt Nam chỉ sản xuất được khoảng 3.500 – 4.000 tấn hạt giống lúa lai F1, mới đáp ứng được 20 – 25% nhu cầu trong nước. Trên 70% lượng hạt giống lúa lai F1 phục vụ sản xuất trong nước phải nhập từ nước ngoài, chủ yếu là từ Trung Quốc.
Theo Viện Sinh học nông nghiệp (Đại học Nông nghiệp Hà Nội), việc nghiên cứu và sản xuất giống lúa lai của nước ta vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn. Từ năm 2004 đến nay, chúng ta mới chỉ có 10 tổ hợp lúa lai được công nhận giống quốc gia và 16 giống được công nhận sản xuất thử. Nguyên nhân là do vốn đầu tư dàn trải, nguồn nhân lực nghiên cứu lúa lai vừa thiếu lại vừa yếu. Trong khi đó, nhiều doanh nghiệp không ưu tiên sản xuất giống lúa lai F1 tại Việt Nam do tính rủi ro cao và sợ mất bản quyền.
Không chỉ thiếu giống, Việt Nam chưa có nhiều dòng lúa bố mẹ có đặc tính nông học tốt, có khả năng kết hợp và cho ưu thế lai cao. Hơn nữa, “năng suất của một số tổ hợp lúa lai chọn tạo trong nước còn thấp nên chưa thu hút được người nông dân tham gia sản xuất hạt giống lúa lai F1. Đã vậy, các tổ hợp lai chưa phong phú, đặc biệt còn thiếu các tổ hợp lai chống chịu với sâu bệnh (nhất là rầy nâu, bạc lá) và điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi như mặn, hạn, úng, rét. Các giống lúa lai có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa và xuất khẩu cũng còn ít”, ông Nguyễn Trí Ngọc, Cục trưởng Cục Trồng trọt cho biết.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cấp thiết tăng năng suất bằng lúa lai: Theo nghiên cứu vừa được công bố đầu tháng 7/2011 của Viện Nghiên cứu quản lý kinh tế Trung ương (Ciem), đến tháng 7/2011, diện tích đất trồng lúa của Việt Nam đang giảm đi nhanh chóng, bình quân trong giai đoạn 2000 – 2009, diện tích đất trồng lúa giảm gần 18.000 ha/năm, hơn nữa phần lớn đất chuyển đổi này nằm trong các khu vực màu mỡ của đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Do vậy, theo các chuyên gia nông nghiệp, cần phải tăng diện tích trồng lúa lai để tăng năng suất, bù đắp cho những phần diện tích trồng lúa bị mất đi. Để có đủ nguồn giống lúa lai cung ứng cho sản xuất, ông Nguyễn Trí Ngọc, Cục trưởng Cục Trồng trọt cho rằng, về lâu dài phải có chiến lược đào tạo đội ngũ nghiên cứu chọn tạo lúa lai, đầu tư cơ sở cho các đơn vị nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ duy trì nhân dòng lúa bố mẹ và sản xuất hạt lai F1, qui hoạch vùng sản xuất tập trung để tiến tới có thể tự túc 50 - 70% lượng giống đáp ứng nhu cầu của sản xuất. Muốn vậy cần khoảng 5.000 ha cho sản xuất lúa lai tập trung; trong đó vùng Bắc Hà (Lào Cai) 500 ha, vùng Eaka (Đắk Lắk) 1.000 ha, vùng Đại Lộc (Quảng Nam) 1.000 ha, vùng Thanh Hóa 500 ha cho sản xuất hạt lai F1 trong vụ mùa… Theo GS.TS Hoàng Tuyết Minh, Hội Giống cây trồng Việt Nam, chương trình phát triển và nghiên cứu lúa lai đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quan tâm sớm, nhưng qua gần 20 năm nghiên cứu vẫn chưa đáp ứng và theo kịp được sản xuất. Vì vậy, cần gắn kết chặt chẽ giữa nghiên cứu, chọn tạo giống với doanh nghiệp để thương mại hóa sản phẩm. Bên cạnh đó, Nhà nước cần có chính sách hỗ trợ rủi ro cho sản xuất giống lúa lai cao hơn mức hiện nay; có chính sách ưu tiên đầu tư trang thiết bị, đào tạo đội ngũ cán bộ nghiên cứu để có đội ngũ đủ mạnh và tích lũy kinh nghiệm cho việc nghiên cứu và phát triển thành công lúa lai ở Việt Nam. [46]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Một trong các thành tựu tạo giống lúa lai có giống lúa lai 3 dòng Syn6 do công ty Syngenta lai tạo và tuyển chọn tại Trung tâm Nghiên Cứu lúa ở Tứ Xuyên - Trung Quốc được đưa vào khảo nghiệm cơ bản từ vụ xuân năm 2001 Thông qua hệ thống Khảo kiểm nghiệm giống CTTW, Syn6 được đánh giá là giống có năng suất cao, phẩm chất gạo ngon trong bộ giống của công ty Syngenta. Là giống có độ đồng đều cao trên đồng ruộng, năng suất của giống SYN6 luôn ổn định trong vụ Xuân của miền Bắc, Bắc trung bộ & Tây Nguyên được Bộ NN & PTNN công nhận chính thức vào tháng 08 năm 2006.
Giống Syn6 đã có mặt khắp các vùng trồng lúa từ Tây Nguyên, Miền Trung, đồng bằng Sông Hồng, các tỉnh Tây Bắc, Đông Bắc,…
Trong những năm vừa qua sản lượng tiêu thụ giống lúa lai ba dòng Syn6 liên tục tăng trên khắp các vùng trồng lúa của Việt Nam.[42]
2.3.2.2 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa
* Nghiên cứu về bón phân đạm
Trong các nguyên tố dinh dưỡng, đạm là chất dinh dưỡng quan trọng nhất. Cây lúa cần đạm trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng, tuy nhiên giai đoạn đẻ nhánh lúa cần nhiều đạm nhất [7]. Cung cấp đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa đẻ nhánh nhanh, tập trung tạo nhiều nhánh hữu hiệu. Đạm thúc đẩy hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác như số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ hạt chắc. Vì vậy, bón đạm ở giai đoạn làm đòng ảnh hưởng quyết định đến năng suất. Mặt khác bón đạm làm tăng hàm lượng protein nên ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Đạm cũng ảnh hưởng tới đặc tính vật lý và sức đề kháng đối với sâu bệnh hại lúa. Thừa hoặc thiếu đạm đều làm lúa dễ bị nhiễm sâu bệnh hại do sức đề kháng giảm [12],[7].
Thiếu đạm làm cho cây lúa thấp, đẻ nhánh kém, đòng nhỏ, khả năng trỗ kém, số hạt/bông ít, lép nhiều, năng suất thấp. Thừa đạm làm cho lá to, dài, phiến lá mỏng, nhánh vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao, lốp, đổ non ảnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất lúa. Trong quá trình sinh trưởng, cây lúa có nhu cầu đạm tăng đều từ thời kỳ đẻ nhánh tới trỗ và giảm sau trỗ. Lượng đạm cần thiết để tạo ra một tấn thóc từ 17 – 25 kg N, trung bình cần 22,2 kg N [15].
Nghiên cứu của Nguyễn Như Hà và cs., [11] cho kết quả: Để năng suất lúa đạt 5,0 – 5,5 tấn/ha/vụ, đảm bảo phẩm chất tốt, hiệu suất phân bón cao và ổn định độ phì đất cần bón 120 kg N/ha. Muốn thu được 7 tấn/ha, các giống lúa cao sản cần bón 150 kg N/ha [7]. Thực tế, lượng đạm bón cho lúa khác nhau giữa các vùng. Ở miền Bắc nông dân thường bón với lượng trung bình 103,2 kg N/ha [2]. Lượng phân khuyến cáo cho lúa cao sản ở vùng đất phù sa cặp giữa 2 sông Tiền và sông Hậu là 100 – 120 kg N/ha trong vụ Đông xuân và 80 – 100 kg N/ha trong vụ Hè thu hoặc vụ Xuân hè. Trên đất phèn vùng Tứ giác Long Xuyên, ở vụ Xuân bón 80 – 100 kg N/ha, vụ Hè thu bón 60 – 80 kg N/ha, một phần diện tích nhỏ từ Long An đến Cà Mau bón 30 – 50 kg N/ha.