Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lai f1 giống lúa lai lc25 và việt lai 50 tại huyện tân yên, tỉnh bắc giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ––––––––––––––––––––––– HÀ VĂN TUYỂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT HẠT LAI F1 GIỐNG LÚA LAI LC25 VÀ VIỆT LAI 50 TẠI HUYỆN TÂN YÊN, TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ––––––––––––––––––––––– HÀ VĂN TUYỂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT HẠT LAI F1 GIỐNG LÚA LAI LC25 VÀ VIỆT LAI 50 TẠI HUYỆN TÂN YÊN, TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG QUÝ NHÂN THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc sử dụng bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc và đƣợc cảm ơn đầy đủ. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013 Tác giả Luận văn Hà Văn Tuyển Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ quý báu tận tình của các cấp lãnh đạo, các tập thể, cá nhân và gia đình. Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS. Đặng Quý Nhân đã trực tiếp hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn lãnh đạo trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng quản lý đào tạo Sau đại học, Khoa Nông học, các Thầy Cô giáo đã giúp đỡ, hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Toàn bộ thí nghiệm trong luận văn đƣợc thực hiện tại thôn Trám, xã Phúc Sơn, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Tại đây tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của các đồng chí lãnh đạo thôn cũng nhƣ sự giúp đỡ của các hộ dân trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn quan tâm, động viên khích lệ tôi. Mặc dù bản thân đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng cho phép nhƣng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận đƣợc sự cảm thông và tận tình chỉ bảo của quý Thầy Cô và các bạn. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013 Tác giả Luận văn Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii Hà Văn Tuyển MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................ viii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ .......................................................................... xi MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .................................................................................................. 1 2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................... 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................... 5 1.2. Đặc điểm đẻ nhánh của lúa lai ................................................................ 6 1.2.1. Đặc điểm bộ lá của lúa lai................................................................. 7 1.2.2. Đặc điểm cấu tạo của bông lúa ......................................................... 8 1.3. Các yếu tố dinh dƣỡng khoáng chính của cây lúa và kỹ thuật bón phân cho lúa lai ....................................................................................... 9 1.3.1. Yêu cầu dinh dƣỡng đạm của cây lúa ............................................... 9 1.3.2. Yêu cầu dinh dƣỡng lân của cây lúa ............................................... 10 1.3.3. Yêu cầu dinh dƣỡng kali của cây lúa .............................................. 12 1.4. Lúa lai hệ ba dòng ................................................................................. 13 1.4.1. Khái niệm lúa lai hệ ba dòng .......................................................... 13 1.4.2. Những thành công và hạn chế của lúa lai 3 dòng ........................... 14 1.4.2.1. Những thành công của phƣơng pháp lai “ba dòng” ................. 14 1.4.2.2. Hạn chế của phƣơng pháp lai “ba dòng” .................................. 14 1.5. Lúa lai hệ hai dòng ................................................................................ 15 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 1.5.1. Khái niệm hệ lúa lai hai dòng ......................................................... 15 1.5.2. Ƣu diểm và hạn chế của lúa lai 2 dòng........................................... 16 1.5.2.1. Ƣu điểm của lúa lai 2 dòng ....................................................... 16 1.5.2.2. Hạn chế của lúa lai 2 dòng........................................................ 17 1.6. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai .............................................. 17 1.6.1. Tình hình sản xuất lúa lai trên Thế giới .......................................... 18 1.6.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ở Việt Nam .................... 20 1.7. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai mới tại Việt Nam ........................... 23 1.7.1. Chọn tạo lúa lai ba dòng ................................................................. 23 1.7.2. Chọn tạo lúa lai hai dòng ................................................................ 23 1.8. Kết quả nghiên cứu các vùng sản xuất hạt lai F1 khác nhau ................ 24 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 27 2.1. Vật liệu, địa điểm nghiên cứu ............................................................... 27 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................... 27 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................... 27 2.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu .................................................. 28 ....................................................................... 28 ................................................................ 28 2.2.2.1. Tìm hiể - ời tiết thời kỳ - ện Tân Yên - Bắc Giang. ............................................................... 28 2.2.2.2. Thí nghiệm 1 ............................................................................. 28 2.2.2.3. Thí nghiệm 2 ............................................................................. 31 2.2.2.4. Thí nghiệm 3 ............................................................................. 33 2.2.2.5.Thí nghiệm 4 .............................................................................. 34 ....................................................... 36 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu .................................................................... 39 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 40 3.1. Kết quả tìm hiể ời kỳ ện Tân Yên - Bắc Giang .................................................... 40 3.1.1 Kết quả tìm hiểu điều kiện thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ xuân ............ 40 3.2. Đặc điểm thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ Mùa từ năm 2007 - 2012 tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang ............................................................ 44 3.3. Kết quả các thời vụ gieo đến sinh trƣởng phát triển của dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai hai dòng Việt Lai 50 trong vụ Mùa năm 2012 ......... 48 3.3.1. Đặc điểm sinh trƣởng phát triển giai đoạn gieo đến trỗ các thời vụ dòng bố R50, dòng mẹ 135s ............................................... 49 3.3.2. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s .................................................................................. 50 3.3.3. Chênh lệch về thời gian trổ và chiều cao dòng bố R50 và dòng mẹ 135s .................................................................................. 51 3.3.4. Tỷ lệ bất dục phấn của dòng mẹ và thời gian trỗ của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ...................................................................... 53 3.4. Kết quả ảnh hƣởng tỷ lệ hàng bố, mẹ đến sinh trƣởng phát triển và năng suất hạt lai F1 tổ hợp Việt Lai 50 vụ Mùa năm 2012.............. 54 3.4.1. Khả năng trùng khớp, mật độ và bông hữu hiệu của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ...................................................................... 54 3.4.2. Sông bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R50, hoa mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm ...................................................................... 56 3.4.3. Đặc điểm nông sinh học của dòng bố 135s ............. 57 3.4.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ135s ở các công thức thí nghiệm ................................................................ 58 3.4.5. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm ....................................................................................... 60 3.4.5. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng 135s ...................................... 61 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi 3.5. Kết quả các thời vụ gieo đến sinh trƣởng phát triển của dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai ba dòng LC25 trong vụ xuân năm 2013. .................. 62 3.5.1. Tình hình sinh trƣởng phát triển giai đoạn từ gieo đến trỗ ở các thời vụ của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................... 62 3.5.2. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ................................................................................ 64 3.5.3. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao cây của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ........................................................................ 65 3.5.4. Tỷ lệ bất dục dòng mẹ và thời gian trỗ dòng bố R25, dòng mẹ 137A ......................................................................................... 66 3.6. Kết quả ảnh hƣởng tỷ lệ hàng bố, mẹ đến sinh trƣởng phát triển và năng suất hạt lai F1 tổ hợp LC25 vụ Xuân 3013 ............................. 67 3.6.1. Khả năng trùng khớp, mật độ và bông hữu hiệu của dòng bố R25 dòng mẹ 137A ......................................................................... 67 3.6.2. Số bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố, hoa mẹ trong các công thức thí nghiệm ....................................................................................... 68 3.6.3. Các đặc điểm nông sinh học của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................................................................................... 70 3.6.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm ................................................................ 71 3.6.5. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm ....................................................................................... 72 3.6.6. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng mẹ 137A .............................. 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 75 1. Kết luận .................................................................................................... 75 2. Đề nghị ..................................................................................................... 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 77 PHỤ LỤC Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT A Dòng mẹ bất dục đực tế bào chất. B Dòng duy trì bất dục đực tế bào chất. R Dòng phục hồi tính hữu dục. CT Công thức. FAO Tổ chức Nông - Lƣơng Thế giới. TV Thời vụ. CMS Dòng bất dục tế bào chất. TGMS Dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ. EGMS Dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm môi trƣờng. ƢTL Ƣu thế lai. MAS Chọn lọc với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Vật liệu và nguồn gốc các dòng bố mẹ........................................... 27 Bảng 3.1a. Nhiệt độ trung bình ngày trong tháng 4 từ năm 2007 - 2013 ....... 40 Bảng 3.1b. Lƣợng mƣa và số giờ nắng tháng 4 từ năm 2007 - 2013 ............. 42 Bản 3.2a. Nhiệt độ trung bình ngày trong tháng 9 từ năm 2007-2012 ........... 44 Bảng 3.2b. Lƣợng mƣa và số giờ nắng tháng 9 từ năm 2007 - 2012 ............. 46 Bảng 3.3. Tình hình sinh trƣởng phát triển giai đoạn gieo đến trỗ ở các thời vụ dòng bố R50, dòng mẹ 135s ..................................................... 49 Bảng 3.4. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ........................................................................................ 50 Bảng 3.5. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ở các thời vụ .................................................................. 51 Bảng 3.6. Tỷ lệ bất dục của dòng mẹ và thời gian trỗ của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ở các thời vụ .................................................................. 53 Bảng 3.7. Khả năng trùng khớp ngày trỗ, mật độ và bông hữu hiệu của dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ............................................................. 54 Bảng 3.8. Bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R50 hoa mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm..................................................................................... 56 135s...... 57 Bảng 3.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm ..................................................................... 59 Bảng 3.11. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm ............................................................................................. 60 Bảng 3.12. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng 135 s ................................ 61 Bảng 3.13. Tình hình sinh trƣởng phát triển giai đoạn từ gieo đến trỗ ở các thời vụ của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ..................................... 62 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ x Bảng 3.14. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ...................................................................................... 64 Bảng 3.15. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao cây của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................................................................. 65 Bảng 3.16. Tỷ lệ bất dục dòng mẹ và thời gian trỗ dòng bố R25, dòng mẹ 137A ..................................................................................................... 66 Bảng 3.17. Khả năng trùng khớp ngày trỗ, mật độ và bông hữu hiệu dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................................................... 67 Bảng 3.18: Bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R25, hoa mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm ...................................................................................... 69 Bảng 3.19. Các đặc điểm nông sinh học của dòng bố R25 và dòng mẹ 137A ..... 70 Bảng 3.20. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm ..................................................................... 71 Bảng 3.21. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm ............................................................................................. 72 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ xi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Đồ thị 3.1. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 135s ở các công thức thí nghiệm .................................................................................... 61 Đồ thị 3.2: Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công thức thí nghiệm .................................................................................... 73 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn lƣơng thực quan trọng nhất của loài ngƣời, với 40% dân số Thế giới sử dụng lúa gạo làm thức ăn chính và có ảnh hƣởng đến đời sống của ít nhất 65% dân số Thế giới. Theo dự báo của FAO (Food and Agricuture Organization), Thế giới đang có nguy cơ thiếu hụt lƣơng thực do dân số tăng nhanh (khoảng hơn chín tỷ ngƣời vào năm 2050), sức mua lƣơng thực, thực phẩm tại nhiều nƣớc tăng, biến đổi khí hậu toàn cầu khắc nghiệt diễn ra khô hạn, bão lụt và quá trình đô thị hoá làm giảm đất lúa. Nhiều nƣớc phải dành quỹ đất để trồng cây lúa nƣớc, lúa chịu hạn và chịu ngập úng. Chính vì vậy, an ninh lƣơng thực là vấn đề cấp thiết hàng đầu của Thế giới ở hiện tại và trong tƣơng lai [1][6]. Lúa ƣu thế lai hay gọi tắt là lúa lai là một khám phá lớn để nâng cao năng suất, sản lƣợng và hiệu quả canh tác lúa. Nhiều nƣớc đang tập trung nghiên cứu về chọn tạo sản xuất lúa lai. Lúa lai đã đƣợc nghiên cứu và phát triển rất thành công ở Trung Quốc, diện tích gieo trồng lúa lai của nƣớc này đã lên đến 18 triệu ha, chiếm trên 50% diện tích trồng lúa của Trung Quốc. Lúa lai đã và đang đƣợc mở rộng ở các nƣớc trồng lúa châu Á khác nhƣ Việt Nam, Ấn Độ, Myanmar, Philippines… [38]. Việt Nam có diện tích gieo cấy lúa lai khoảng 600-700 nghìn ha/năm. Việc sử dụng lúa lai đã góp phần nâng cao năng suất và sản lƣợng lúa, đảm bảo an ninh lƣơng thực, tăng thu nhập và tạo thêm việc làm cho nông dân thông qua việc sản xuất hạt giống lúa lai F1. Ở Việt Nam cây lúa là cây trồng chính cung cấp lƣơng thực và là ngành sản xuất truyền thống trong nông nghiệp. Mục tiêu sản xuất lúa của Việt Nam Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 là duy trì ổn định diện tích trồng lúa ở mức 3,8 triệu ha và sản lƣợng dự kiến 40 triệu tấn lƣợng thực [1]. Hiện nay, Việt Nam đang cần nhu cầu sản lƣợng hạt lai F1 hàng năm là 17.482 tấn để phục vụ gieo cấy cho toàn bộ diện tích là 750 ngàn ha diện tích lúa lai ở miền Bắc (số liệu báo cáo của Cục trồng trọt năm 2012. tại Hội thảo Quốc tế: Chiến lƣợc nghiên cứu phát triển lúa lai ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu). Trong đó Việt Nam đang tự túc sản xuất đƣợc 21,33% sản lƣợng hạt lai F1 trên. Do đó Việt Nam hàng năm cần nhập sản lƣợng hạt giống lúa lai là 13.753 tấn/năm từ nƣớc ngoài [23]. Việt Nam đã xây dựng đƣợc vùng sản xuất hạt lai F1 tại Quảng Nam nhƣng tính ổn định và tỷ lệ rủi ro trong sản xuất hạt lai F1 hai dòng là rất cao. Do đó các nhà sản xuất đang định hƣớng tìm vùng sản xuất mới an toàn đạt năng suất cao, công nghệ sản xuất hạt lai F1 đơn giản nhƣ Trung Quốc, Ấn Độ trong vụ Mùa, vụ Xuân tại miền Bắc Việt Nam. Các vùng sản xuất phía Bắc nhƣ Thanh Hóa, Hải Phòng, Lào Cai tổ chức sản xuất trong vụ Mùa thƣờng hay bị mƣa nhất là Thanh Hóa thƣờng hay bị mƣa giai đoạn tung phấn và có hiện tƣợng bị ngập khi bão về. Qua khảo sát điều kiện tự nhiên của Viện Nghiên cứu lúa Trƣờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội cho thấy vùng đất phía tây của huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang, có điều kiện tốt để sản xuất hạt hạt lai F1, vì vậy tổ chức sản xuất hạt lai F1 tại vùng này có độ an toàn cao và có thể mở rộng quy mô thành vùng sản xuất hạt lai F1 tập trung lớn. Xuất phát từ những đặc điểm trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 giống lúa lai LC25 và Việt Lai 50 tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang”. 2. Mục tiêu của đề tài Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 2.1. Mục tiêu chung Xác định một số biện pháp kỹ thuật trong sản xuất hạt giống lúa lai hai dòng ở vụ Mùa và lúa lai ba dòng ở vụ Xuân, trong điều kiện sinh thái huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang để đạt năng suất hạt lai F1 cao đối với hai tổ hợp Việt Lai 50 và LC25. 2.2. Mục tiêu cụ thể giai đoạn - Bắc Giang. Xác định thời vụ gieo cấy dòng bố mẹ của tổ hợp lai hai dòng Việt Lai 50 trong vụ Mùa. Xác định tỷ lệ hàng bố hàng mẹ trong sản xuất hạt lai F1 vụ Mùa tổ hợp lai hai dòng Viêt Lai 50. Xác định thời vụ gieo cấy dòng bố mẹ của tổ hợp lai ba dòng LC25 trong vụ Xuân. Xác định tỷ lệ hàng bố hàng mẹ trong sản xuất hạt lai F1 vụ Xuân tổ hợp lai ba dòng LC25. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho việc bố trí khung thời vụ thích hợp và điều chỉnh tỷ lệ hàng bố mẹ trong sản suất hạt lai F1 hai dòng và ba dòng tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. Đóng góp cơ sở lý luận để hoàn thiện quy trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 hai dòng, ba dòng tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang làm cơ sở để xây dựng vùng sản xuất hạt lai chuyên canh hai vụ góp phần nâng cao năng suất và chất lƣợng hạt giống lai của Việt Nam, mở ra một ngành sản xuất ứng dụng công nghệ cao cho địa phƣơng. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Hoàn thiện đƣợc quy trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 ba dòng cho giống LC25 ở vụ Xuân, đạt năng suất > 32,7 tấn/ha đã nâng cao giá trị thu nhập cho ngƣời sản xuất hạt giống đồng thời góp phần tăng thêm lƣợng hạt lai F1 ba dòng cung cấp cho nông dân, giảm ngoại tệ nhập hạt giống, tạo thêm việc làm ở nông thôn. Hoàn thiện đƣợc quy trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 hai dòng cho giống Việt Lai 50 ở vụ Mùa năng suất > 33,71 tấn/ha đã nâng cao giá trị thu nhập cho ngƣời sản xuất hạt giống đồng thời góp phần tăng thêm lƣợng hạt lai F1 hai dòng cung cấp cho nông dân, giảm ngoại tệ nhập hạt giống, tạo thêm việc làm ở nông thôn. Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Lúa lai (Hybrid rice) là danh từ gọi tắt của lúa ƣu thế lai. Lúa ƣu thế lai là các giống lúa ứng dụng hiệu ứng ƣu thế lai đời F1. Lúa lai khác lúa thƣờng ở chỗ hạt giống lúa lai chỉ sử dụng một lần do hiệu ứng ƣu thế lai thể hiện mạnh nhất [19]. Rễ lúa lai phát triển sớm và mạnh. Kết quả quan sát cho thấy khi bắt đầu nẩy mầm, rễ mầm và thân mầm cùng xuất hiện, khi lá thứ nhất xuất hiện thì có 3 rễ mới hình thành, khi lá thứ hai xuất hiện thì 7 rễ hình thành, sau đó số lƣợng rễ tăng lên rất nhanh, các rễ có đƣờng kính to hơn dòng bố mẹ, sự phân nhánh nhiều hơn, rễ ăn sâu và toả rộng ra xung quanh, tạo ra một lớp rễ đan dày ở tầng sát mặt đất. Lông hút của rễ lúa lai nhiều và dài (0,1-0,25 mm) hơn hẳn lúa thƣờng (0,01-0,013 mm). Vì số lƣợng nhiều nên diện tiếp xúc lớn, làm cho khả năng hấp thu tăng cao gấp 2 - 3 lần lúa thƣờng. Khi gặp điều kiện thiếu nƣớc rễ lúa lai ăn sâu hơn lúa thƣờng nên khả năng chịu hạn tốt hơn. Đƣờng kính rễ lớn giúp cho quá trình vận chuyển nƣớc và dinh dƣỡng thuận tiện. Rễ lúa lai phát triển mạnh trong suốt quá trình sống của cây, vì vậy lúa lai có khả năng thích nghi tốt với nhiều loại đất, tận dụng đƣợc phân bón trong đất. cây lúa khoẻ mạnh suốt quá trình sống, ít bị đổ, sau khi thu hoạch, gốc rạ có khả năng tái sinh mạnh do bộ rễ lâu già hoặc có khả năng hình thành rễ mới liên tục. Chính vì bộ rễ khoẻ nên lúa lai có khả năng thích ứng rộng, sử dụng tiết kiệm phân bón, cây cứng, ít đổ [18][13]. Rễ lúa lai có khả năng thích ứng cao, tận dụng đƣợc phân bón trong đất, chống đổ tốt vì vậy trong các biện pháp kỹ thuật cần tập trung bón lƣợng Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 kali và lân cao để phát huy tiềm năng hút dinh dƣỡng của bộ rễ lúa lai [18]. 1.2. Đặc điểm đẻ nhánh của lúa lai Đẻ nhánh là một đặc tính sinh học của cây lúa, liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành số bông và năng suất cây lúa. Quá trình đẻ nhánh của lúa lai tuân theo qui luật đẻ nhánh chung của cây lúa là khi quan sát thấy lá thứ 4 xuất hiện thì đồng thời nhánh đầu tiên vƣơn ra từ bẹ lá thứ nhất. Các nhánh sau tiếp tục xuất hiện đúng theo quy luật là khi lá thứ 5 xuất hiện thì nhánh con thứ hai xuất hiện, lá thứ 6 xuất hiện thì nhánh con thứ ba xuất hiện đồng thời với nhánh cháu thứ nhất. Khi có 7 lá thì nhánh mẹ đẻ nhánh con thứ 4, nhánh con 1 đẻ nhánh cháu 2. nhánh con 2 đẻ nhánh cháu 1. lúc đó khóm lúa đã có 8 nhánh (nếu cấy 1 dảnh), nếu cấy 2 dảnh khởi đầu thì khóm lúa đạt đƣợc 15-16 dảnh. Khi đó có thể tiến hành kìm hãm đẻ nhánh để tập trung dinh dƣỡng nuôi các nhánh đẻ sớm. Từ kết quả phân tích này cho thấy lúa không cần cấy dầy, cấy nhiều dảnh nhƣ vẫn làm. So với lúa thƣờng, lúa lai có khả năng đẻ nhánh đều hơn ở thời kỳ đầu nhờ quá trình cung cấp dinh dƣỡng tốt của bộ rễ. Các nhánh đẻ sớm thƣờng to mập, có số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau, nên bông lúa to đều nhau xấp xỉ nhƣ bông chính. Lúa lai có tỷ lệ nhánh thành bông cao hơn hẳn lúa thƣờng. Kết quả nghiên cứu của Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai đạt khoảng 80-90% trong khi lúa thƣờng chỉ đạt khoảng 60-70% trong cùng điều kiện thí nghiệm [19]. Lúa lai có khả năng hồi xanh nhanh, đẻ nhánh sớm, đẻ nhánh khỏe và có số bông hữu hiệu cao do đó hệ số sử dụng phân bón rất cao. Vì vậy trong kỹ thuật sản xuất lúa lai thƣơng phẩm cần chăm sóc hợp lí để đảm bảo số nhánh hữu hiệu, số lá và số bông, tránh bón phân nhiều. bón muộn làm cho Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 7 lúa đẻ nhánh lai dai thƣờng làm tăng tỷ lệ nhánh vô hiệu, ảnh hƣởng đến tiêu hao dinh dƣỡng cũng nhƣ tăng cƣờng sự phá hoại của sâu bệnh [29]. 1.2.1. Đặc điểm bộ lá của lúa lai Lá lúa là cơ quan quan trọng nhất trong suốt đời sống cây lúa. Nó làm nhiệm vụ quang hợp, tích luỹ chất khô, hô hấp... Độ dày mỏng của lá có liên quan gián tiếp đến hiệu suất quang hợp. Bộ lá cứng dày và tƣơng đối hẹp tạo điều kiện cho việc nâng cao mật độ gieo cấy, đồng thời ánh sáng mặt trời vẫn có thể chiếu sâu tới tầng lá gốc, kích thích quá trình đẻ nhánh, hạn chế sâu bệnh làm tăng diện tích quang hợp tạo ra nhiều chất khô [28]. Số lá trên cây, trƣớc hết phụ thuộc vào giống và khi tăng thêm một lá thì thời gian trổ muộn hơn 5 ngày [4]. Cây lúa ở mỗi thời kỳ khác nhau thì lá lúa cũng có chức năng khác nhau. Theo T. Sunoda, từ lá thứ 8 trở lên lá đòng tích luỹ dinh dƣỡng vận chuyển tới bông hạt, từ lá thứ 8 trở xuống tích luỹ dinh dƣỡng về thân rễ. Sau khi trổ lá đòng và lá công năng giữ vai trò quan trọng nhất. Lá đòng và lá công năng cung cấp 2/3 chất dinh dƣỡng cho bông [31]. Lá của giai đoạn nào thƣờng quyết định sinh trƣởng của cây trong thời kỳ đó 3 lá trên cùng đóng góp 74% tổng lƣợng vật chất chuyển vào hạt, thời gian hoạt động của các lá này càng dài thì năng suất lúa càng cao [19]. Theo Đào Thế Tuấn (1981) một giống lúa có năng suất cao cần có đủ 2 điều kiện: Phải có diện tích lá cao trƣớc trổ để tạo ra "nguồn" lớn, vì vậy lá lúa phải đứng thẳng và nhỏ. Có hiệu suất quang hợp sau trỗ cao, có thể tạo ra bông lúa to, tức là có sức chứa dinh dƣỡng lớn [19]. Yosida (1981) cho rằng trong một cây mà phối hợp đƣợc các lá trên thẳng, các lá dƣới cong dần và dài hơn là bộ lá lý tƣởng cho quang hợp của Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/