2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.2.1Kết quả nghiên cứu và sản xuất lúa lai trên thế giới và ở Việt
2.2.1.1 Kết quả nghiên cứu và sản xuất lúa lai trên thế giới
Năm 1926, J. W. Jones (nhà thực vật học người Mỹ) lần ựầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ƯTL trên những tắnh trạng số lượng và năng suất lúạ Tuy nhiên, lúa là cây tự thụ ựiển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất thấp, do ựó khai thác ƯTL ở lúa ựặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1. Nhiều nhà khoa học ựã nghiên cứu khá sớm nhằm tìm cách sản xuất hạt giống lúa lai như nhà khoa học Ấn độ Kadam (1937), Amand và Murti (1968)Ầ song họ chưa thành công [20].
Năm 1964, Yuan LP cùng nhóm nghiên cứu của ông ựã phát hiện ựược cây lúa dại: Oryza fatua spontanea tại ựảo Hải Nam. Sau ựó 9 năm họ ựã chuyển ựược tắnh bất dục ựực dạng hoang dại này vào lúa trồng, tạo ra những vật liệu di truyền mới giúp cho khai khác ưu thế lai thương phẩm [29].
đến năm 1973 ựã sản xuất ựược hạt lai F1 của 3 dòng bố mẹ, dòng bất dục ựực di truyền tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterile - viết tắt là CMS),
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22 dòng duy trì (Maintainer) và dòng phục hồi hữu dục (Restorer). Năm 1974 ựã giới thiệu tổ hợp lai cho ƯTL cao ựồng thời quy trình kỹ thuật hạt lai 3 dòng ựược giới thiệu ra sản xuất vào năm 1975 [13]. Với quy trình công nghệ duy trì dòng CMS và sản xuất hạt lai F1, vào năm 1976 diện tắch gieo cấy lúa lai của Trung Quốc là 133,3 ngàn hạ Tắnh ựến năm 1995 diện tắch gieo cấy lúa lai của Trung Quốc ựã ựạt trên 17 triệu ha và năng suất bình quân ựạt ựược 66 tạ/ha (Yuan LP, 2004) [52]. Sau gần 40 năm nghiên cứu và phát triển lúa lai, Trung Quốc ựã tạo ra ựược hơn 600 dòng CMS với nền di truyền vô cùng ựa dạng phong phú [29], Trung Quốc và các nước khác cũng ựã tạo ra hàng ngàn dòng R có nhiều ựặc ựiểm di truyền khác nhau, trên cơ sở ựó tạo ra ựược nhiều tổ hợp lai thắch ứng cho nhiều vùng sinh thái khác nhaụ
Lúa lai với năng suất cao hơn lúa thuần từ 10 - 15 tạ/ha, ựã ựóng góp lớn cho an ninh lương thực thế giớị Kết quả cụ thể cho thấy hàng năm chương trình lúa lai làm tăng khoảng 500.000 tấn thóc. Cụ thể, tại Trung Quốc năm 1975 sản lượng lúa là 128.726 triệu tấn, nhưng ựến năm 2000 sản lượng lúa lên ựến 190.111 triệu tấn, trong ựó ựóng góp của lúa lai (tắnh ựến năm 1990) ựã làm tăng lên 300 triệu tấn thóc. Ngày nay, Trung Quốc ựã có những thành công ban ựầu trong việc sản xuất ''Siêu lúa laắ', năng suất của các tổ hợp này lên tới 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).
Ấn độ ựã tổ chức nghiên cứu lúa lai trên vật liệu nhập nội từ Trung Quốc và IRRỊ đến nay, các quốc gia này ựã có kết quả ban ựầu trong chọn tạo vật liệu bố mẹ như các dòng CMS, TGMS (dòng bất dục ựực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ựộ - Thermo sensitive Genetic Male Sterile), R,Ầ và bước ựầu thành công trong sản xuất hạt lai F1. Diện tắch gieo cấy lúa lai của Ấn độ hàng năm là 200.000 ha, còn lại ựang ở mức thử nghiệm (Dẫn theo Lê Hùng Phong, 2004 [24]).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23 (1991); Bangladesh (1993) nghiên cứu lúa lai chủ yếu trên vật liệu nhập nội từ IRRI và Trung Quốc, chưa có vật liệu tạo ra từ trong nước. Hiện nay, các nước này ựã trồng lúa lai ựại trà, nhưng diện tắch chưa lớn. Về sản xuất hạt giống F1, các nước này ựã chủ ựộng sản xuất như Bangladesh ựạt năng suất hạt lai F1 2 tấn/ha (Julfiquar ẠW and S.S. Virmani (2002) [46]).
Ngoài hệ thống lúa lai 3 dòng vẫn ựang giữ vai trò chủ lực trong sản xuất, Trung Quốc ựã thành công ựưa vào sản xuất lúa lai 2 dòng. Năng suất của các tổ hợp lúa lai 2 dòng cao hơn lúa lai 3 dòng khoảng 5 - 10%. Diện tắch lúa lai 2 dòng năm 2000 là 1,6 triệu ha, ựến năm 2001 ựã ựạt 2,6 triệu ha [29].
2.2.1.2 Kết quả nghiên cứu và sản xuất lúa lai ở Việt Nam
Việt Nam bắt ựầu nghiên cứu lúa lai vào giữa những năm 80 của thế kỷ XX tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp, Viện lúa ựồng bằng sông Cửu Long, Viện Di truyền Nông nghiệp. Nguồn vật liệu dùng cho nghiên cứu ựược nhập chủ yếu từ Viện lúa quốc tế. Năm 1989, lúa lai F1 ựược nhập qua biên giới Việt - Trung gieo trồng ở một số xã miền núi ựã cho năng suất cao ựáng ngạc nhiên. Năm 1990, Bộ Nông nghiệp và PTNT ựã nhập một số tổ hợp lai gieo trồng thử ở ựồng bằng Bắc Bộ, ựa số các tổ hợp này cho năng suất cao hơn lúa thuần ựáng tin cậy (hơn CR203 từ 700 - 1.500 kg/ha).
Qua nhiều năm phát triển và trưởng thành, Việt Nam ựã ựạt ựược một số thành tựu nghiên cứu về lúa lai như:
Giống lúa lai hai dòng Việt lai 20 của trường đại học Nông nghiệp Hà Nội có thời gian sinh trưởng từ 110 - 115 ngày, tiềm năng năng suất từ 8 - 10 tấn/ha, chất lượng gạo cao, thắch hợp cho hệ thống canh các ở các tỉnh phắa Bắc.
Chọn các giống lúa chống chịu khô hạn của Viện cây lương thực, thực phẩm với phương pháp thu thập nguồn vật liệu giống lúa cạn chịu hạn ựịa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ Viện lúa quốc tế (IRRI) với phương pháp lai hữu tắnh kết hợp với gây ựột biến ựể tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn khá và năng suất cao như CH2, CH3, CH133, CH5 trồng rộng rãi ở
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24 vùng trung du miền núi phắa bắc, Trung bộ, đông Nam bộ và Tây Nguyên.
Chọn tạo giống lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá của trường đại học Nông nghiệp Hà Nội với phương pháp lai giữa dòng bất dục 103s và dòng phục hồi chứa gen kháng bạc lá tạo ra tổ hợp lai như Việt lai 24...
đặc biệt, thời gian gần ựây, Viện sinh học Nông nghiệp - đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã chuyển nhượng thành công các tổ hợp lai TH 3 - 3 và TH 3 - 4 có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợp với các tỉnh phắa Bắc Việt Nam, hiện ựang ựược áp dụng rộng rãi trong thực thế sản xuất [37].
Chương trình lúa lai dưới sự chỉ ựạo của Bộ Nông nghiệp và PTNT và sự trợ giúp của tổ chức Nông lương thế giới (FAO) ựã hình thành mạng lưới nghiên cứu sản xuất và triển khai gồm các Viện nghiên cứu nông nghiệp, các trường ựại học, trung học, các trạm, trại và hệ thống triển khai mở rộng sản xuất của Trung tâm khuyến nông quốc gia, công ty giống các tỉnh thành.
Vụ mùa năm 1991, Việt Nam ựưa lúa lai vào gieo cấy thử với diện tắch trên 100 ha, ựến vụ ựông xuân năm 1991 - 1992, lúa lai ựã ựược ựưa vào sử dụng ựại trà và từng bước ựược mở rộng ra 36 tỉnh ựại diện cho các vùng sinh thái khác nhau, bao gồm cả miền núi, ựồng bằng, Trung du bắc bộ, duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và cả ựồng bằng sông Cửu Long. đến nay, diện tắch lúa lai ở Việt Nam ựược phát triển với tốc ựộ khá nhanh, từ 100 ha (1991) tăng lên 577.000 ha năm 2004, ựến năm 2009 là 709.810 hạ Năng suất lúa lai bình quân ựạt khá cao song chưa ổn ựịnh qua các năm, trung bình ựạt khoảng 6,5 tấn/ha [26].
Theo các chuyên gia nghiên cứu lúa lai của Việt Nam, ở một số tỉnh năng suất lúa lai ựều cao hơn lúa thuần từ 20 - 40%. Tại tỉnh Nam định, lúa lai dù gieo cấy trong vụ xuân hay vụ mùa năng suất vẫn cao hơn so với các giống lúa thuần từ 20% trở lên [26].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
Bảng 2.1: Năng suất, diện tắch, sản lượng lúa lai Việt Nam từ 2002 Ờ 2009
Năm Diện tắch (ha) Năng suất (tạ/ha)
2002 500.000 63,6 2003 600.000 62,6 2004 577.000 63,5 2005 553.000 65,0 2006 572.700 65,0 2007 620.000 65,0 2008 560.000 68,0 2009 709.810 65,0
(Nguồn: Theo Bùi Bá Bổng 2004, Nguyễn Khắc Quỳnh và Ngô Thị Thuận 2005, Tống Khiêm 2007, Cục Trồng trọt 2009)
Các tổ hợp lúa lai ựang ựược gieo trồng ở nước ta hiện nay phần lớn là các tổ hợp lúa lai 3 dòng, ựược nhập nội từ Trung Quốc và một số nước khác như: Q.ưu số 1, D.Ưu 6511, D.Ưu 527, D.Ưu 725, Nhị Ưu 838, Bác Ưu 903, Syn 6, BTE- 1... Trong ựó, một số giống này chưa hoàn toàn thắch ứng với ựiều kiện sinh thái của nước tạ Các tổ hợp lúa lai 2 dòng nhập nội ựược gieo cấy thử nghiệm ở một số tỉnh: Hưng Yên, Vĩnh Phúc, Thanh Hoá,Ầ có năng suất cao, chất lượng khá, chống chịu tốt với sâu bệnh. Song, cho ựến nay diện tắch chưa ựược mở rộng, do giá thành hạt lai khá cao nên khó ựược nông dân chấp nhận [33].
Những năm gần ựây, một số giống lúa lai 3 dòng, 2 dòng mới ựược chọn tạo trong nước ựã khẳng ựịnh ựược vị trắ của chúng trong cơ cấu giống lúa ở miền Bắc như: Việt lai 20, TH 3 - 3, TM4, VN01/D212, TH 3 - 4, Việt lai 24, Việt lai 45, TH 3 - 5, TH 7 - 2, VL1... [39], [4], [15].
Hiện nay, nhu cầu hạt giống lúa lai cả nước khoảng 15.000 - 18.000 tấn/năm, các cơ sở nghiên cứu, sản xuất giống trong nước ựã ựáp ứng ựược
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26 khoảng 20 - 30% nhu cầu trên. Các giống lúa lai trong nước ựược chọn tạo như Việt lai 20, Việt lai 24, TH 3 - 3, TH 3 - 4... ựã ựược ựưa vào cơ cấu cây trồng của nhiều tỉnh, ựược nông dân tin dùng vì chất lượng gạo khá, chống chịu sâu bệnh và ựiều kiện bất thuận khá, thời gian sinh trưởng ngắn...
Tại hội nghị tổng kết 10 năm nghiên cứu và phát triển lúa lai, các nhà khoa học và quản lý ựều ựánh giá phát triển lúa lai là ựịnh hướng ựúng, không chỉ là biện pháp ựể nâng cao năng suất và sản lượng, bảo ựảm an ninh lương thực trong nước và xuất khẩu mà còn góp phần tắch cực trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng. Thông qua chương trình chọn tạo giống, Việt Nam ựã ựào tạo ựược ựội ngũ cán bộ nghiên cứu, cán bộ kỹ thuật và nông dân làm lúa lai có tay nghề khá [25].
Bảng 2.2: Diện tắch lúa lai thương phẩm năm 2008 - 2009 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đVT: ha
2008 2009
Vùng
Vụ Xuân Vụ Mùa Vụ Xuân Vụ Mùa
MN phắa Bắc 74.745 99.277 94.125 106.641
Vùng đBSH 119.372 87.750 145.111 84.923
Vùng BTB 109.992 69.950 138.346 68.874
đBSCL 5.031 - 8.468 37.249
Tổng 309.140 256.977 386.050 297.687
(Nguồn Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp 2009)
Qua bảng trên cho thấy vùng đBSH có diện tắch gieo trồng lúa lai lớn nhất cả nước. Năm 2009 gieo trồng ựược 230.034 hạ Tiếp ựến là vùng BTB với diện tắch là 207.220 hạ Vùng đBSCL có diện tắch gieo trồng lúa lai thấp nhất (45.717 ha). Là vựa lúa lớn nhất của Việt Nam nhưng các giống ựược gieo trồng của vùng là những giống hàng hóa chất lượng cao phục vụ cho việc xuất khẩụ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 27 Các tỉnh có diện tắch lúa lai tương ựối lớn là Ninh Bình, Nam định, Thái Bình... Như vậy, sau gần 20 năm phát triển, lúa lai ựã chiếm một diện tắch tương ựối lớn trong sản xuất lúa của nước ta [26].
Bảng 2.3: Kết quả sản xuất lúa lai một số tỉnh năm 2009
TT Tỉnh Diện tắch lúa thương phẩm (ha) Tỷ lệ (%) Diện tắch hạt F1 (ha) 1 Ninh Bình 48.713 61,3 35,0 2 Nam định 63.640 40,5 181,7 3 Thái Bình 18.060 10,9 5,0 4 Hà Nam 25.673 37,1 40,0 5 Hưng Yên 3.136 3,9 25,0 6 Hải Dương 18.085 14,4 17,0 7 Hải Phòng 14.146 17,1 58,0 8 Hà Nội 9.709 4,8 62,0
(Nguồn Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp 2009)
Trong vùng đBSH, một số tỉnh ựưa lúa lai vào gieo trồng với diện tắch rất lớn. Có thể kể ựến như tỉnh như Ninh Bình 48.713 ha (chiếm 61,3% diện tắch). Tiếp theo là tỉnh Nam định với 63.640 ha (chiếm 40,5% diện tắch). Ngoài ra các tỉnh như Hà Nam, Hải PhòngẦ có tỉ lệ gieo trồng lúa lai ở mức khá.
* Những thách thức trong sản xuất lúa lai ở Việt Nam
Theo Nguyễn Khắc Quỳnh, Ngô Thị Thuận (2005) [26], tuy lúa lai ựã ựược ựưa vào sử dụng hơn 10 năm, nhưng sản xuất lúa lai hiện tại vẫn chưa có quy hoạch cụ thể và chắc chắn. Những tỉnh có ựiều kiện sản xuất lúa như vùng ựồng bằng Bắc bộ, năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần, mà tỷ lệ diện tắch trồng lúa lai còn ắt do sản xuất lúa hàng hoá chưa ựược chú trọng. đối với các tỉnh khó khăn như miền núi, vùng sâu, vùng xa diện tắch cấy lúa ắt, lương thực thiếụ.. trồng lúa lai rất thắch hợp, nhưng diện tắch gieo trồng lúa lai còn thấp
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 28 do khó khăn về thuỷ lợi và chắnh sách hỗ trợ, nhất là chắnh sách khuyến nông.
Hệ thống quản lý giống chưa tốt nên nhiều cá nhân, tổ chức lợi dụng việc nhập khẩu ựể kinh doanh hạt giống lúa lai kiếm lời, nhiều khi không chú ý ựến nguồn gốc, chất lượng gieo trồng của lô hạt giống, nhất là những vụ thiếu hạt giống ựã nhập cả lô giống lẫn, giống kém chất lượng làm giảm năng suất, gây hại cho sản xuất và tâm lý xấu cho nông dân. Hiện nay, vẫn còn rất ắt những công trình nghiên cứu về hiệu quả kinh tế, xã hội trong sản xuất lúa lai ở nước tạ