Việc sản xuất hạt lai F1 thành công dựa vào ba yếu tố: Tạo quần thể bố mẹ cho năng suất cao, nâng cao tỉ lệ đậu hạt và đảm bảo chất lượng hạt giống
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 27 trước và sau thu hoạch...
2.5.3.1. Tạo quần thể dòng bố mẹ cho năng suất caọ 2.5.3.1.1 Các chỉ số kết cấu quần thể năng suất caọ
Đối với ruộng sản xuất lúa lai ngoài các yếu tố cấu thành năng suất của một giống lúa: số bông/m2, tổng số hạt/bông, tỉ lệ lép, khối lượng 1000 hạt còn phải xác định tỉ lệ bông và tỉ lệ hoa hợp lý giữa dòng bố và dòng mẹ, nhằm đảm bảo cho dòng mẹ có đủ số bông và số hoa trên đơn vị diện tích, đồng thời dòng bố có đủ lượng phấn đẻ cung cấp cho dòng mẹ.
Ở Trung Quốc, nghiên cứu cho thấy kết cấu bông của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Uy ưu 6 cho kết quả như sau: Tỉ lệ bông R/A là 1:2,2 đạt năng suất cao nhất, so với các tỉ lệ 1: 1,7 và 1: 1,3 (Nguyễn Công Tạn, 2002) [38].
Theo Yuan L.P và Fu (1995) [89], để đạt năng suất F1 siêu cao từ 5-7 tấn/ha, dòng mẹ phải có 380 – 440 triệu hoa/ha và tỉ lệ hoa R/A phải là 1:3- 3,5 trong đó tỉ lệ thụ phấn chéo phải đạt 55-85% và khối lượng 1000 hạt phải đạt 26-28g.
2.5.3.1.2 Các biện pháp tạo quần thể năng suất caọ * Tỉ lệ hàng bố mẹ:
Khi nghiên cứu về tỉ lệ hàng bố mẹ, Yuan và CS (1994) [90] cho rằng, trong phạm vi nhất định, nếu tăng số hàng mẹ có thể tăng năng suất hạt lai F1. Tuy nhiên, phải căn cứ vào đặc tính của dòng R: Chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, số hoa/bông, lượng hạt phấn... để xác định tỉ lệ này cho hợp lý.
Theo Kumar R.V (1996) [66] cho rằng, xác định tỉ lệ dòng bố mẹ còn phải quan tâm đến tập tính nở hoa của dòng mẹ như: thời gian nở hoa, số hoa nở rộ, cấu trúc của hoa, tỉ lệ thò vòi nhụy và trình độ thâm canh của nơi sản xuất.
Cũng theo Yuan và Fu cho biết thông thường tỉ lệ hàng R:A là 1:8; 1:10; 2:12; 2:14 đối với Indica, đối với loài Japonica thì tỉ lệ thấp hơn. Nguyễn Văn Hoan (2001) [20] cho rằng, để đạt năng suất cao từ 62,6-73,9
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 28 tạ/ha thì tỉ lệ hàng bố mẹ là 2:14 đến 2:16. Và để đạt năng suất hạt F1 siêu cao, cần phải bố trí tỉ lệ cấy hàng bố, mẹ như sau: đối với những tổ hợp chín sớm và chín trung bình bố trí cấy hai hàng bố, 16-18 hàng mẹ, tổ hợp chín muộn cấy 2 hàng bố 18-20 hàng mẹ [89].
Theo Doãn Hoa Kỳ (1995) tỉ lệ hàng R: S hợp lý là 2R:11S, theo Hoàng Tuyết Minh (2002) cho biết ở Việt Nam, tỉ lệ hàng bố mẹ được các nhà chọn giống khuyến cáo khi sản xuất lúa lai F1 là 2 hàng bố với 14-16 hàng mẹ tuỳ thuộc vào từng tổ hợp. Theo Nguyễn Thị Trâm với tổ hợp TH3- 3, bố trí tỉ lệ 2R:16S cho năng suất cao nhất [38].
Tuy nhiên, trong thực tế tùy vào đặc điểm của các dòng bố, mẹ mà có sự bố trí sao cho phù hợp để hiệu quả thu được cao nhất.
* Mật độ và số dảnh cấy/khóm.
Để có năng suất cao trong sản xuất hạt lai phải đảm bảo số bông và số hoa trên một đơn vị diện tích vì vậy cần phải xác định mật độ cấy và số dảnh cấy hợp lý. Mật độ cấy phụ thuộc vào đặc điểm của dòng bố mẹ, chế độ dinh dưỡng của đất, trình độ thâm canh của nơi sản xuất. Theo Yuan L.P và Xi Q.F (1995) [85], để đạt năng suất hạt lai F1 cao nhất cần cấy dòng mẹ đủ 3 triệu dảnh/ha, cấy 3-4 dảnh/khóm, dòng bố cấy 2-3 dảnh/khóm. Theo Huang và CS (1994) [60], ở Trung Quốc mật độ dòng R (17cm x 33,3cm), cấy 2-3 cây mạ/khóm, còn dòng mẹ nên cấy 2 dảnh/khóm, mật độ là 12cm x 13,3cm.
Trong sản xuất hạt lai F1 Ấn Độ thường áp dụng mật độ cấy dòng R là (15cm x 30cm), còn dòng A là (15cm x 15cm), Kumar (1996) [65]
Theo Nguyễn Văn Hoan và Nguyễn Thị Trâm các tổ hợp Việt Lai 20 và TH3-3, cấy với mật độ 10 x18cm và 12 x 14cm là cho năng suất cao nhất
Tại Thanh Hoá các tổ hợp lúa lai hai dòng hiện nay, dòng bố cấy với mật độ 15 x 20cm, cấy 3-4 dảnh/khóm, dòng mẹ cấy mật độ 15 x 17cm, cấy 2 dảnh/khóm cho năng suất cao nhất. Cấy với các mật độ khác không hiệu quả do tình hình sâu bệnh diễn biến ngày càng phức tạp.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 29 Tuy nhiên, tùy vào từng tổ hợp lai và đặc điếm sinh trưởng của nó mà quyết định mật độ và số dảnh cấy cho phù hợp để tiện chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh và khử lẫn.
2.5.3.1.3. Quản lý đồng ruộng. * Chọn ruộng sản suất.
Trong sản xuất lúa lai việc chọn ruộng sản xuất có vai trò quan trọng. Theo (Virmani và Edwards 1993) [81], khu ruộng sản xuất phải đáp ứng những yêu cầu sau:
- Đất có thành phần cơ giới phù hợp, có độ phì khá. - Ruộng bằng phẳng chủ động tưới tiêụ
- Đầy đủ ánh sáng mặt trờị
- Không nằm trong vùng thường có dịch sâu bệnh. * Kỹ thuật làm mạ.
- Yêu cầu chất lượng mạ: tiêu chuẩn của mạ tốt và khoẻ là cây mạ có thân dẹt, có nhánh, xanh, thẳng và dày, nhiều rễ, rễ to và trắng, tuổi mạ vừa phải, sạch sâu bệnh (Nguyễn Công Tạn, 2002) [38].
- Các biện pháp làm mạ đạt chất lượng caọ
Để mạ đạt chất lượng cao điều quan trọng là phải gieo mạ thưa và đềụ Lượng giống bố mẹ gieo khoảng 150g/ha Yuan & FU (1995) [89].
Trong điều nhiệt độ thấp trong quá trình gieo mạ phải che phủ nilông. Nilong có tác dụng làm ấm cho mạ đồng thời giảm được sự phá hoại của chim, chuột và cỏ dạị Bên cạnh đó các khâu như ngâm, ủ giống, làm đất gieo mạ, tưới tiêu và phòng trừ sâu bệnh cũng rất quan trọng.
* Kỹ thuật cấỵ
Ruộng cấy phải được chuẩn bị tốt: cày bừa kỹ, bằng phẳng, sạch cỏ dại và được bón lót đầy đủ, mạ cấy đúng tuổi, cấy theo đúng phương thức đã xác định, cấy nông tay, mạ nhổ lên phải được cấy ngay, không nên bó mạ, khi cấy
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 30 mạ bố thì làm lại đất.
Theo Nguyễn Trí Hoàn (2002), [22] ruộng sản xuất hạt lai F1 cần chuẩn bị tốt hơn ruộng cấy lúa bình thường, đảm bảo độ phẳng, tưới tiêu thuận lợi, bón đủ các loại phân bao gồm phân hữu cơ và phân vô cơ.
Nếu dòng bố và dòng mẹ có thời gian sinh trưởng không bằng nhau thì cấy dòng có thời gian sinh trưởng dài trước, dòng có thời gian sinh trưởng ngắn sau, khi đó bón lót toàn bộ phân chuồng còn các loại phân vô cơ khác phải bón riêng. Trường hợp hai dòng bố, mẹ có thời gian sinh trưởng tương đương thì cấy cùng ngày và bón phân cùng lúc.
* Phân bón cho ruộng cấỵ
Trong sản xuất hạt lai F1, thì việc xác định số lượng, chủng loại, thời điểm bón phân là rất quan trọng. Theo Doãn Hoa Kỳ (1996), các tổ hợp lúa lai hai dòng cần bón phân lót đầy đủ, bón 150kg ure, 350kg NH3CO2, 75kg KCL, 375kg lần/hạ Sau cấy 6 ngày, bón thúc 150 kg phân tổng hợp, trong thời kỳ đẻ nhánh bón thêm một lần cho dòng bố với lượng 45 kg ure, 30kg KCL/hạ Ở giai đoạn cuối cùng phun phân làm cho hạt mẩy chắc, mỗi ha dùng 4,5kg KH2PO4 pha với 450 lít nước.
Ở Việt Nam, theo Nguyễn Công Tạn (2002) [38], khuyến cáo lượng phân bón cho 1ha sản xuất hạt lai F1: Phân chuồng 10 tấn, đạm ure 310 kg, supe lân 415 kg và Kali 189 kg. Theo cục khuyến nông và khuyến nông, 1997 khuyến cáo lượng phân bón cho 1ha sản xuất hạt lai F1 là 11-14 tấn phân chuồng + 220-275 kg ure + 415-550 supe lân và 165-220 kg KCL.
* Tưới tiêu nước và phòng trừ sâu bệnh.
Theo Subbaiah ỤR (1996) [76] trên ruộng sản xuất hạt lai F1 việc tưới tiêu nước phải tiến hành tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây lúạ Sau khi cấy giữ lớp nước nông 2-3 cm để cho lúa đẻ nhánh. Khi dòng mẹ đạt 350 - 400 dảnh/m2, khi lúa phân hoá đòng bước ba đến bước 5 thì giữ lớp
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 31 nước 5cm, sau đó giữ lớp nước 2-3 cm cho đến khi hạt lúa chín sữạ Trước khi thu hoạch thì rút nước phơi ruộng
Bên cạnh đó, thì công tác thăm đồng rất quan trọng, cần thăm đồng thưòng xuyên, quản lý đồng ruộng chặt chẽ để phòng trừ sâu bệnh kịp thời nhất là trong giai đoạn hiện nay sâu, bệnh phát triển rất phức tạp.
2.5.3.2 Nâng cao tỷ lệ đậu hạt.
Trong sản xuất hạt lai F1 để nâng cao tỉ lệ đậu hạt cần tiến hành tốt những biện pháp sau:
2.5.3.2.1. Xác định thời kỳ trỗ bông và nở hoa thích hợp.
Xác định được thời kỳ trổ bông và nở hoa thích hợp có tính chất quyết định đến năng suất và chất lượng hạt laị Đối với vùng Bắc trung bộ ở Việt Nam, thời kỳ trổ bông an toàn được xác định là từ 25/04-05/05 trong vụ xuân và 20/08-10/09 trong vụ mùa (cục KN-KL, 1996). Trong sản xuất lúa lai hai dòng sử dụng dòng mẹ bất dục với nhiệt độ thì nên bố trí thời gian trổ bông có nhiệt độ 27-300C, độ ẩm 70-80%, không có mưa liên tục trong ba ngày, gió nhẹ, trời quang mây, nắng nhẹ.
2.5.3.2.2. Nâng cao khả năng cho và nhận phấn.
(1). Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng cho và nhận phấn bao gồm:
ạ Độ trổ thoát cổ bông của dòng mẹ.
Một trong những yếu tố làm giảm khả năng nhận phấn của dòng mẹ là trổ không thoát cổ bông (cả dòng PGMS và CMS đều có hiện tượng này). Theo Nguyễn Thị Trâm và Nguyễn Văn Hoan (1996) [18], tỉ lệ chiều dài đoạn bông trổ thoát khỏi bẹ lá so với chiều dài bông của dòng TGMS, và CMS tương đối thấp từ 47-65%. Nếu trong sản xuất hạt lai F1 có thể điều khiển được yếu tố này theo ý muốn thì năng suất hạt lai sẽ tăng gấp nhiều lần.
b. Tư thế thụ phấn.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 32 góc lá đòng rất nhỏ, điều này cản trở nghiêm trọng đến khả năng nhận phấn của dòng mẹ. Để nâng cao khả năng nhận phấn chéo lá đòng cần phải ngắn, hẹp và góc lá đòng mở rộng. Theo Hoàng Bồi Kính (1993) [26], chiều dài lá đòng của dòng mẹ khoảng 17±2cm, góc lá đòng ≥ 900C là tư thế thụ phấn tốt nhất.
c. Cấu trúc hoa và tập tính nở hoạ
Để nâng cao khả năng thụ phấn chéo, dòng bố cần phải có bao phấn to, lượng hạt phấn/bao phấn nhiều, hạt phấn phải có sức sống trong một thời gian dài (NamaịH & KatọH, 1988) [71]. Dòng mẹ cần phải có đặc tính như: Vòi nhụy dài, thò ra ngoài vỏ trấu, có sức sống sinh lý cao để có thể tiếp nhận hạt phấn trong một thời gian dài, góc mở của hoa phải rộng, thời gian nở hoa dài, đồng thời hoa nở sớm, tập trung (Yuan L.P& XI Q.F, 1995) [89].
Hoàng Bồi Kính (1993) [26] cho rằng, số vòi nhụy thò ra ngoài là yếu tố quyết định đến sự kết hạt của dòng mẹ. Tỷ lệ kết hạt do vòi nhụy thò ra ngoài chiếm tới 75% tổng số hạt được thụ tinh và là một yếu tố quan trọng cấu thành năng suất hạt lai F1, dòng nào có tỉ lệ thò vòi nhụy ra ngoài càng cao thì khả năng kết hạt càng lớn.
d. Sự nở hoa trùng khớp.
Sự nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ là rất quan trọng vì ngay cả khi có sự trổ bông trùng khớp mà dòng bố và dòng mẹ nở hoa không trùng khớp cũng dẫn đến năng suất hạt lai không caọ Thông thường các dòng bố nở hoa ngay sau khi trổ bông, trong một ngày chúng kết thúc nở hoa ngay sau buổi sáng còn các dòng mẹ nở hoa sau trổ bông 1-2 ngày, và kết thúc nở hoa vào buổi chiềụ Theo Nguyễn Văn Hoan, Nguyễn Thị Trâm (1996) khi nghiên cứu các dòng TGMS nhận thấy: Các dòng TGMS có thời gian nở hoa sớm hơn các dòng CMS. Thời gian nở hoa rộ của các dòng TGMS: T25S, T27S từ 10-11h. Như vậy, các dòng này có thời gian
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 33 nở hoa gần với các dòng phục hồị Đây là một yếu tố để tăng khả năng nhận phấn của dòng mẹ.
Ngoài các yếu tố trên thì các yếu tố khác như: tỉ lệ hàng bố mẹ, hướng gió, vận tốc của gió trong thời gian tiến hành thụ phấn bổ sung cũng ảnh hưởng đến năng suất của hạt laị
(2). Những biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng cho và nhận phấn.
ạ Sử dụng GA3 và một số hóa chất khác.
GA3 (Giberalic Acid) là một hoocmon sinh trưởng thực vật có tác dụng kéo dài tế bào theo chiều dọc.
Trong sản xuất hạt lai F1, GA3 có tác dụng: làm cho dòng A (S) trổ thoát cổ bông, làm cho lá đòng ngả ra, làm tăng góc mở của hai vỏ trấu, kéo dài cuống nhụy và tăng tỉ lệ thò vòi nhụỵ.. Việc phát hiện GA3 trong sản xuất hạt lai là một bước đột phá làm tăng năng suất hạt lai đáng kể (Nguyễn Công Tạn, 2002) [38].
Lượng GA3 sử dụng nhiều hay ít phụ thuộc vào độ nhạy cảm với GA3
của dòng mẹ. Phương pháp phun được áp dụng phổ biến là: chia GA3 làm ba lần phun liên tiếp trong ba ngày bắt đầu từ ngày lúa trổ 10-15%.
b. Biện pháp canh tác.
Dùng các biện pháp canh tác cũng có thể cải thiện được các chỉ tiêu có lợi cho quá trình giao phấn.
Bón phân và tưới nước ít hơn vào giai đoạn giữa và sau của quá trình sinh trưởng, làm hạn chế sự phát triển của lá đòng, tạo điều kiện thông thoáng cho quá trình thụ phấn chéo xảy rạ
Ramesha & Virakatmath (1996) [80], cho biết, bón nhiều phân hữu cơ với chất lượng cao sẽ làm cho lá đòng ngắn và hẹp, giúp cho sự chuyển phấn dễ dàng.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………. 34 Ngoài ra, người ta còn sử dụng phương pháp cắt lá đòng nhằm giảm trở ngại cho sự thụ phấn chéọ
c. Thụ phấn bổ sung.
Theo Nguyễn Công Tạn (2002), thụ phấn bổ sung được tiến hành sau khi phun GA3 được 2-3 lần. Vào khoảng 10h sáng hàng ngày, quan sát trên hàng bố thấy hoa nở, phấn bắt đầu tung thì dùng sào (với diện tích sản xuất nhỏ) hoặc dây lội dọc theo theo đường công tác gạt ngang thân cây dòng R (diện tích sản xuất lớn). Cứ khoảng 30-60 phút tiến hành gạt phấn một lần, một ngày làm 3-4 lần cho đến khi dòng R kết thúc nở hoa, thời gian thụ phấn bổ sung 7-10 ngày cho đến khi dòng R hết phấn [38].
d. Biện pháp kết hợp.
Để nâng cao tỉ lệ đậu hạt và tăng năng suất trong sản suất hạt lai thì người ta thường kết hợp nhiều biện pháp với nhau nhằm mang lại hiệu quả cao nhất.
2.5.3.2. Các biện pháp nâng cao chất lượng hạt giống. 2.5.3.2.1. Cách lỵ
Hạt phấn lúa rất nhỏ và nhẹ do đó để đảm bảo cách ly, tránh sự lẫn tạp, ruộng sản xuất phải được cách ly bằng các phương pháp sau:
* Cách ly không gian.
Khoảng cách cách ly không gian tối thiểu phải là 100m, nghĩa là trong phạm vi 100m kể từ bờ biên ruộng lúa lai không được trồng bất cứ giống lúa nào khác (Xu & Li, 1998)
* Cách ly thời gian
Theo Nguyễn Công Tạn (2002), nếu không tìm được khu cách ly không