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
TRƯỜNG 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


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG 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

Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG QUÝ NHÂN

THÁI NGUYÊN - 2013


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 chưa được sử dụng bảo vệ
một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được
chỉ rõ nguồn gốc và được cảm ơn đầy đủ.
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013
Tác giả Luận văn

Hà Văn Tuyển


ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bản luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản
thân, tôi đã nhận được 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 hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Phòng quản lý đào tạo Sau đại học, Khoa Nông học, các Thầy Cô
giáo đã giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận văn.
Toàn bộ thí nghiệm trong luận văn được thực hiện tại thôn Trám, xã
Phúc Sơn, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Tại đây tôi đã nhận được sự giúp
đỡ và tạo mọi điều kiện của các đồng chí lãnh đạo thôn cũng như 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 nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.
Kính mong nhận được 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

Hà Văn Tuyển


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................viii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ........................................................................... x
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
Chương 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 dưỡng khoáng chính của cây lúa và kỹ thuật bón
phân cho lúa lai ....................................................................................... 9
1.3.1. Yêu cầu dinh dưỡng đạm của cây lúa............................................... 9
1.3.2. Yêu cầu dinh dưỡng lân của cây lúa............................................... 10
1.3.3. Yêu cầu dinh dưỡng 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 phương pháp lai “ba dòng” ................. 14
1.4.2.2. Hạn chế của phương pháp lai “ba dòng” .................................. 14
1.5. Lúa lai hệ hai dòng................................................................................ 15
1.5.1. Khái niệm hệ lúa lai hai dòng ......................................................... 15
1.5.2. Ưu diểm và hạn chế của lúa lai 2 dòng........................................... 16


iv
1.5.2.1. Ưu 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.......................................... 17
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........................... 22
1.7.1. Chọn tạo lúa lai ba dòng ................................................................. 22
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................ 23
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG 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 phương pháp nghiên cứu.................................................. 27
2.2.1. Nội dung nghiên cứu....................................................................... 27
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................ 28
2.2.2.1. Tìm hiểu điều kiện thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ Xuân (từ
ngày 1-30 tháng 4), vụ Mùa (ngày 1-30 tháng 9) tại huyện
Tân Yên - Bắc Giang. ............................................................... 28
2.2.2.2. Thí nghiệm 1............................................................................. 28
2.2.2.3. Thí nghiệm 2............................................................................. 30
2.2.2.4. Thí nghiệm 3............................................................................. 32
2.2.2.5.Thí nghiệm 4.............................................................................. 33
2.3. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu ....................................................... 35
2.4. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................... 38
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 39
3.1. Kết quả tìm hiểu điều kiện thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ Xuân và vụ
Mùa tại huyện Tân Yên - Bắc Giang .................................................... 39


v
3.1.1 Kết quả tìm hiểu điều kiện thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ xuân............ 39
3.2. Đặc điểm thời tiết thời kỳ lúa trỗ vụ Mùa từ năm 2007 - 2012 tại
huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang............................................................ 43
3.3. Kết quả các thời vụ gieo đến sinh trưởng phát triển của dòng bố
mẹ tổ hợp lúa lai hai dòng Việt Lai 50 trong vụ Mùa năm 2012 ......... 47
3.3.1. Đặc điểm sinh trưởng phát triển giai đoạn gieo đến trỗ các
thời vụ dòng bố R50, dòng mẹ 135s ............................................... 47
3.3.2. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R50 và
dòng mẹ 135s .................................................................................. 49
3.3.3. Chênh lệch về thời gian trổ và chiều cao dòng bố R50 và

dòng mẹ 135s .................................................................................. 50
3.3.4. Tỷ lệ bất dục phấn của dòng mẹ và thời gian trỗ của dòng bố
R50 và dòng mẹ 135s ...................................................................... 51
3.4. Kết quả ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố, mẹ đến sinh trưởng phát triển
và năng suất hạt lai F1 tổ hợp Việt Lai 50 vụ Mùa năm 2012 ............. 53
3.4.1. Khả năng trùng khớp, mật độ và bông hữu hiệu của dòng bố
R50 và dòng mẹ 135s ...................................................................... 53
3.4.2. Sông bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R50, hoa mẹ 135s ở các
công thức thí nghiệm ...................................................................... 55
3.4.3. Đặc điểm nông sinh học của dòng bố R50, dòng mẹ 135s ............. 56
3.4.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ135s ở
các công thức thí nghiệm................................................................ 57
3.4.5. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 135s ở các công thức
thí nghiệm ....................................................................................... 58
3.4.5. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng 135s ...................................... 60
3.5. Kết quả các thời vụ gieo đến sinh trưởng phát triển của dòng bố
mẹ tổ hợp lúa lai ba dòng LC25 trong vụ xuân năm 2013. .................. 60
3.5.1. Tình hình sinh trưởng phát triển giai đoạn từ gieo đến trỗ ở
các thời vụ của dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................... 60


vi

3.5.2. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R25,
dòng mẹ 137A ................................................................................ 62
3.5.3. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao cây của dòng bố
R25, dòng mẹ 137A........................................................................ 63
3.5.4. Tỷ lệ bất dục dòng mẹ và thời gian trỗ dòng bố R25, dòng
mẹ 137A ......................................................................................... 64
3.6. Kết quả ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố, mẹ đến sinh trưởng phát triển

và năng suất hạt lai F1 tổ hợp LC25 vụ Xuân 3013 ............................. 65
3.6.1. Khả năng trùng khớp, mật độ và bông hữu hiệu của dòng bố
R25 dòng mẹ 137A......................................................................... 65
3.6.2. Số bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố, hoa mẹ trong các công thức
thí nghiệm ....................................................................................... 66
3.6.3. Các đặc điểm nông sinh học của dòng bố R25, dòng mẹ
137A ............................................................................................... 68
3.6.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 137A ở
các công thức thí nghiệm................................................................ 69
3.6.5. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công thức
thí nghiệm ....................................................................................... 70
3.6.6. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng mẹ 137A .............................. 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 73
1. Kết luận .................................................................................................... 73
2. Đề nghị ..................................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75
PHỤ LỤC


vii

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 - Lương 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 trường.

ƯTL

Ưu thế lai.

MAS

Chọn lọc với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử.


viii

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 ....... 39
Bảng 3.1b. Lượng mưa và số giờ nắng tháng 4 từ năm 2007 - 2013 ............. 41
Bản 3.2a. Nhiệt độ trung bình ngày trong tháng 9 từ năm 2007-2012 ........... 43
Bảng 3.2b. Lượng mưa và số giờ nắng tháng 9 từ năm 2007 - 2012 ............. 45
Bảng 3.3. Tình hình sinh trưởng phát triển giai đoạn gieo đến trỗ ở các
thời vụ dòng bố R50, dòng mẹ 135s ..................................................... 48
Bảng 3.4. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R50 và
dòng mẹ 135s ........................................................................................ 49
Bảng 3.5. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao của dòng bố R50 và
dòng mẹ 135s ở các thời vụ .................................................................. 50
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 .................................................................. 52
Bảng 3.7. Khả năng trùng khớp ngày trỗ, mật độ và bông hữu hiệu của
dòng bố R50 và dòng mẹ 135s ............................................................. 53
Bảng 3.8. Bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R50 hoa mẹ 135s ở các công
thức thí nghiệm..................................................................................... 55
Bảng 3.9. Các đặc điểm nông sinh học của dòng bố R50, dòng mẹ 135s...... 56
Bảng 3.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 135s ở

các công thức thí nghiệm ..................................................................... 57
Bảng 3.11. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 135s ở các công thức
thí nghiệm............................................................................................. 59
Bảng 3.12. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại dòng 135s ................................ 60
Bảng 3.13. Tình hình sinh trưởng phát triển giai đoạn từ gieo đến trỗ ở
các thời vụ của dòng bố R25, dòng mẹ 137A..................................... 61


ix

Bảng 3.14. Số lá trên thân chính và số bông hữu hiệu của dòng bố R25,
dòng mẹ 137A ...................................................................................... 62
Bảng 3.15. Chênh lệch về thời gian trỗ và chiều cao cây của dòng bố
R25, dòng mẹ 137A ............................................................................. 63
Bảng 3.16. Tỷ lệ bất dục dòng mẹ và thời gian trỗ dòng bố R25, dòng mẹ
137A ..................................................................................................... 64
Bảng 3.17. Khả năng trùng khớp ngày trỗ, mật độ và bông hữu hiệu
dòng bố R25, dòng mẹ 137A ............................................................... 65
Bảng 3.18: Bông hữu hiệu và tỷ lệ hoa bố R25, hoa mẹ 137A ở các công
thức thí nghiệm...................................................................................... 67
Bảng 3.19. Các đặc điểm nông sinh học của dòng bố R25 và dòng mẹ 137A..... 68
Bảng 3.20. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất dòng mẹ 137A ở
các công thức thí nghiệm ..................................................................... 69
Bảng 3.21. Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công thức
thí nghiệm............................................................................................. 70


x
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..................................................................................... 59
Đồ thị 3.2: Năng suất thực thu hạt lai F1 dòng mẹ 137A ở các công
thức thí nghiệm..................................................................................... 71


1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn
lương thực quan trọng nhất của loài người, với 40% dân số Thế giới sử dụng
lúa gạo làm thức ăn chính và có ảnh hưởng 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 lương thực do dân số tăng nhanh (khoảng hơn
chín tỷ người vào năm 2050), sức mua lương thực, thực phẩm tại nhiều nước
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 nước phải dành quỹ đất để trồng cây
lúa nước, lúa chịu hạn và chịu ngập úng. Chính vì vậy, an ninh lương thực là
vấn đề cấp thiết hàng đầu của Thế giới ở hiện tại và trong tương lai [1][6].
Lúa ưu thế lai hay gọi tắt là lúa lai là một khám phá lớn để nâng cao
năng suất, sản lượng và hiệu quả canh tác lúa. Nhiều nước đang tập trung
nghiên cứu về chọn tạo sản xuất lúa lai. Lúa lai đã được nghiên cứu và phát
triển rất thành công ở Trung Quốc, diện tích gieo trồng lúa lai của nước này
đã lên đến 18 triệu ha, chiếm trên 50% diện tích trồng lúa của Trung Quốc.
Lúa lai đã và đang được mở rộng ở các nước trồng lúa châu Á khác như 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 lượng lúa, đảm bảo an ninh lương 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 lương thực và là ngành
sản xuất truyền thống trong nông nghiệp. Mục tiêu sản xuất lúa của Việt Nam

là duy trì ổn định diện tích trồng lúa ở mức 3,8 triệu ha và sản lượng dự kiến
40 triệu tấn lượng thực [1].


2
Hiện nay, Việt Nam đang cần nhu cầu sản lượng 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 lược nghiên cứu phát triển lúa lai ứng phó với biến đổi khí
hậu toàn cầu). Trong đó Việt Nam đang tự túc sản xuất được 21,33% sản
lượng hạt lai F1 trên. Do đó Việt Nam hàng năm cần nhập sản lượng hạt
giống lúa lai là 13.753 tấn/năm từ nước ngoài [23].
Việt Nam đã xây dựng được vùng sản xuất hạt lai F1 tại Quảng Nam
nhưng 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 hướng tìm vùng sản xuất mới an toàn đạt
năng suất cao, công nghệ sản xuất hạt lai F1 đơn giản như Trung Quốc, Ấn
Độ trong vụ Mùa, vụ Xuân tại miền Bắc Việt Nam.
Các vùng sản xuất phía Bắc như Thanh Hóa, Hải Phòng, Lào Cai tổ
chức sản xuất trong vụ Mùa thường hay bị mưa nhất là Thanh Hóa thường
hay bị mưa giai đoạn tung phấn và có hiện tượng bị ngập khi bão về.
Qua khảo sát điều kiện tự nhiên của Viện Nghiên cứu lúa Trường 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
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


3
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
Tìm hiểu điều kiện thời tiết giai đoạn gian lúa trỗ vụ Xuân và vụ Mùa
tại huyện Tân Yên - 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 lượng hạt giống lai của Việt Nam, mở ra một ngành sản xuất ứng
dụng công nghệ cao cho địa phương.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Hoàn thiện được 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 người sản xuất hạt giống đồng thời góp phần tăng thêm lượng hạt lai


4

F1 ba dòng cung cấp cho nông dân, giảm ngoại tệ nhập hạt giống, tạo thêm
việc làm ở nông thôn.
Hoàn thiện được 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 người sản xuất hạt giống đồng thời góp phần tăng thêm lượng hạt lai
F1 hai dòng cung cấp cho nông dân, giảm ngoại tệ nhập hạt giống, tạo thêm
việc làm ở nông thôn.


5

Chương 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 ưu thế lai. Lúa ưu thế lai
là các giống lúa ứng dụng hiệu ứng ưu thế lai đời F1. Lúa lai khác lúa thường
ở chỗ hạt giống lúa lai chỉ sử dụng một lần do hiệu ứng ưu 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 lượng rễ tăng lên rất nhanh, các rễ có đường 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 thường (0,01-0,013 mm). Vì số lượng nhiều nên diện tiếp xúc
lớn, làm cho khả năng hấp thu tăng cao gấp 2 - 3 lần lúa thường. Khi gặp điều
kiện thiếu nước rễ lúa lai ăn sâu hơn lúa thường nên khả năng chịu hạn tốt
hơn. Đường kính rễ lớn giúp cho quá trình vận chuyển nước và dinh dưỡng
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 được 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 được phân bón trong
đất, chống đổ tốt vì vậy trong các biện pháp kỹ thuật cần tập trung bón lượng
kali và lân cao để phát huy tiềm năng hút dinh dưỡng của bộ rễ lúa lai [18].


6
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
vươn 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 được 15-16 dảnh. Khi đó có thể tiến hành kìm
hãm đẻ nhánh để tập trung dinh dưỡng nuôi các nhánh đẻ sớm. Từ kết quả
phân tích này cho thấy lúa không cần cấy dầy, cấy nhiều dảnh như vẫn làm.
So với lúa thường, lúa lai có khả năng đẻ nhánh đều hơn ở thời kỳ đầu nhờ

quá trình cung cấp dinh dưỡng tốt của bộ rễ. Các nhánh đẻ sớm thường to
mập, có số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau, nên bông lúa to đều nhau xấp xỉ
như bông chính. Lúa lai có tỷ lệ nhánh thành bông cao hơn hẳn lúa thường.
Kết quả nghiên cứu của Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai đạt
khoảng 80-90% trong khi lúa thường 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 thương 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
lúa đẻ nhánh lai dai thường làm tăng tỷ lệ nhánh vô hiệu, ảnh hưởng đến tiêu
hao dinh dưỡng cũng như tăng cường sự phá hoại của sâu bệnh [29].


7
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 tương 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,
trước 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 dưỡng vận
chuyển tới bông hạt, từ lá thứ 8 trở xuống tích luỹ dinh dưỡng 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 dưỡng cho bông [31].
Lá của giai đoạn nào thường quyết định sinh trưởng của cây trong thời

kỳ đó 3 lá trên cùng đóng góp 74% tổng lượng 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 trước 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 dưỡng lớn [19].
Yosida (1981) cho rằng trong một cây mà phối hợp được các lá trên
thẳng, các lá dưới cong dần và dài hơn là bộ lá lý tưởng cho quang hợp của
cây lúa. Các giống lá dày có hàm lượng diệp lục nhiều hơn làm cho cường độ
quang hợp cao hơn, tích luỹ mạnh hơn, độ bền của lá kéo dài hơn những
giống có lá mỏng [41].


8

Theo Yuan L.P (1979) và các nhà chọn giống Trung Quốc cho rằng
lá đòng dài, rộng vừa phải, bản lá lòng mo, dầy đứng, xanh đậm là lý tưởng
nhất [42].
Do bộ lá lúa lai phát triển mạnh nên hấp dẫn các loại côn trùng, thịt lá
dầy, mô lá xốp nên các loại nấm bệnh dễ dàng xâm nhập, phát triển, cần nắm
vững đặc điểm này trong suốt quá trình canh tác lúa lai để phòng trừ kịp thời
các loại sâu bệnh gây hại, từ đó đảm bảo năng suất thực thu cao [7].
1.2.2. Đặc điểm cấu tạo của bông lúa
Lúa lai có nhiều bông trên khóm, bông to, nhiều hạt và tỷ lệ hạt mẩy cao.
Do lúa lai đẻ sớm, đẻ khoẻ, các bông to đều, hạt nhiều và nặng, trên bông có
nhiều gié cấp 1 (13-15 gié), trên 1 gié cấp 1 có 3 - 7 gié cấp 2 mỗi gié cấp 2 có
từ 3 - 7 hạt. Vì vậy khối lượng bông cao hơn lúa thường 1,5-2,5 lần, các giống
lai hiện nay có khối lượng bông trung bình từ 4 - 7 gam. Đặc biệt đốt giáp cổ

bông có 3 - 4 gié cấp 1 nên nhìn bông lúa như một chùm hạt. Tổng số hạt trên
bông trung bình từ 150-250 hạt, tỷ lệ hạt chắc >90% nếu như giai đoạn trỗ gặp
điều kiện ngoại cảnh thuận lợi, và lượng dinh dưỡng được cung cấp đầy đủ thì
bông lúa càng nặng. Khi dinh dưỡng thiếu hoặc không cân đối (thiếu kali) thì
hạt trên bông lúa lai chín không đều. Nói chung lúa lai chỉ có loại hình bông to
hoặc bông trung bình, không có loại bông nhỏ. Vì vậy có thể gieo lúa lai với
mật độ thấp hơn lúa thường, tính toán sao cho trên 1 m2 thu được 5-7 vạn hạt
chắc (320-360 bông/m2), thì năng suất đạt được 12-15 tấn/ha/vụ. Hạt lúa lai có
vỏ trấu mỏng, tỷ lệ gạo xay, gạo xát cao. Nếu các dòng bố mẹ tham gia lai có
kích thước hạt khác xa nhau thì hạt lai có thể có kích thước không đều, tỷ lệ hạt
bạc bụng cao khi xay xát dễ bị gẫy, làm cho tỷ lệ gạo nguyên thấp. Do vỏ hạt
lúa lai mỏng nên khi lúa chín nếu gặp mưa vài ngày liền có thể xảy ra hiện
tượng mọc mầm trên bông. Vì vậy cần bố trí thời vụ phù hợp, thuận lợi và phơi
cẩn thận để giảm hao hụt khi thu hoạch [18][13].


9
Đa số giống lúa lai có số bông/khóm cao, số hạt/bông nhiều và tỷ lệ hạt
lép thấp. Để thỏa mãn các đặc điểm trên của giống nhằm đáp ứng mục tiêu
cuối cùng trong sản xuất là năng suất thực thu cao cần phải xác định được mật
độ cấy, độ lớn của bông, lượng phân bón thích hợp.
1.3. Các yếu tố dinh dưỡng khoáng chính của cây lúa và kỹ thuật bón
phân cho lúa lai
1.3.1. Yêu cầu dinh dưỡng đạm của cây lúa
Đạm là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất
cây lúa. Các giống lúa có thời gian sinh trưởng khác nhau thì khả năng sử
dụng phân đạm khác nhau. Trong các giống lúa thì lúa lai có khả năng hút
đạm mạnh hơn so với lúa thuần ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng do
ưu thế lai về bộ rễ và khả năng hút đạm [16]. Theo tính toán của các nhà khoa
học Trung Quốc vào thời kỳ đẻ rộ đến bắt đầu phân hoá đòng lúa lai hấp thu

3.520 gam N/ha/ngày, chiếm 34,68% tổng lượng đạm hấp thu trong suốt quá
trình sinh trưởng. Giai đoạn từ bắt đầu đẻ nhánh đến đẻ rộ hấp thu 2.737 gam
N/ha/ngày. Chiếm 26.82%. Như vậy quá trình hấp thu đạm của lúa lai rất tập
trung, nên kỹ thuật bón phân cho lúa lai cần cải tiến so với lúa thường, cụ thể
là: tập trung mạnh ở thời kỳ đầu, phải bón lót nhiều và bón thúc sớm hơn hẳn
so với lúa thường (sau cấy 7-10 ngày phải bón xong lần thứ nhất). Vào giai
đoạn cuối của quá trình sinh trưởng sức hấp thu đạm của lúa lai giảm hơn giai
đoạn đầu, nên không cần cung cấp thêm nhiều đạm, cây lúa có thể sử dụng
lượng đạm dự trữ, khi trỗ xong có thể bón bổ sung ít để nuôi hạt, giúp cho bộ
lá lâu tàn, hạt sẽ mẩy, chất lượng gạo tốt hơn [3]. Ngoài ra, hiệu suất sử dụng
đạm đối với quang hợp cũng như năng suất chất khô và năng suất hạt của lúa
lai cao hơn hẳn so với lúa thuần [33].
Yoshida (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón tới năng suất
và chất lượng hạt lúa đã kết luận: năng suất của các giống lúa tăng dần theo


10
lượng đạm bón. Nếu bón 100 - 150 kg N/ha có thể tăng năng suất thêm từ
10,34 đến 28,92 tạ/ha [41].
Viện Nông hóa - Thổ nhưỡng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của
đất, mùa vụ và liều lượng phân đạm bón đến tỷ lệ đạm cây hút. Không phải
do bón nhiều đạm thì tỷ lệ đạm của cây lúa sử dụng nhiều. Ở mức đạm 80
kgN/ha, tỷ lệ sử dụng đạm là 46,6%, so với mức đạm này có sử dụng phân
chuồng tỷ lệ đạm hút được là 47,4%. Nếu tiếp tục tăng liều lượng đạm đến
160N và 240N có phân chuồng thì tỷ lệ sử dụng đạm của cây lúa cũng giảm
xuống. Trên đất bạc màu so với đất phù sa sông Hồng thì hiệu suất sử dụng
đạm của cây lúa thấp hơn. Khi bón liều lượng đạm từ 40N-120N thì hiệu suất
sử dụng phân giảm xuống, tuy lượng đạm tuyệt đối do lúa sử dụng vẫn tăng
lên [16].
Đạm có vai trò rất quan trọng đối với cây lúa. Khi bón thiếu hay thừa

đạm đều ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển, năng suất và các yếu tố cấu
thành năng suất, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Vì
vậy cần bón phân đạm cân đối cho mỗi giống lúa, hợp lý cho từng thời kỳ của
lúa trong những điều kiện cụ thể (chất đất, điều kiện khí hậu, kỹ thuật thâm
canh, vốn đầu tư…) để mỗi giống lúa đó đặc biệt là lúa lai thể hiện được hết
tiềm năng năng suất của giống [16].
1.3.2. Yêu cầu dinh dưỡng lân của cây lúa
Lân có liên quan chặt chẽ đến sức sống của cây. Nếu không có lân thì
không có hoạt động sống. Tác dụng chủ yếu của lân được thể hiện trên một số
mặt sau:
Xúc tiến sự phát triển của bộ rễ lúa, đặc biệt là rễ bên và lông hút.
Làm tăng số nhánh và tốc độ đẻ nhánh lúa, sớm đạt số nhánh cực đại,
tạo thuận lợi cho việc tăng số nhánh hữu hiệu, dẫn đến làm tăng năng suất lúa.
Thúc đẩy việc ra hoa, hình thành quả, tăng nhanh quá trình trỗ, chín của
lúa và ảnh hưởng tích cực đến chất lượng hạt.


11
Tăng khả năng chống chịu với các điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại.
Thúc đẩy phân chia tế bào, tạo thành các hợp chất béo và protein.
Ngoài ra, lân còn có mối quan hệ chặt chẽ với sự hình thành diệp lục,
protit và sự vận chuyển tinh bột.
Lân rất cần thiết với đời sống của cây. Thiếu lân làm giảm tốc độ hấp
thụ oxy, làm biến đổi hoạt tính của các ezim tham gia vào trao đổi hô hấp.
Trong điều kiện thiếu lân, gia tăng quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ
chứa photphat, các polysacarit, các quá trình tổng hợp protein và các nucleotit
tự do bị ức chế. Thiếu lân lá có màu xanh đậm và nhỏ, cây thấp, đẻ nhánh
kém, trổ bông chậm và chín muộn. Bón đầy đủ lân cây ra rễ mạnh, đẻ nhánh
khỏe, xúc tiến các hoạt động sinh lý làm cho hạt chắc có màu vàng sáng. Lân
dùng để bón lót cho lúa là chủ yếu và được đất giữ lại ít bị rửa trôi [10].

Vũ Hữu Yêm (1995) cho rằng: cây non rất mẫn cảm với việc thiếu lân.
Thiếu lân trong thời kỳ cây còn non cho hiệu quả rất xấu, sau này dù bón
nhiều lân cây cũng trỗ bông không đều. Do vậy cần bón đủ lân ngay từ giai
đoạn đầu và bón lót phân lân rất có hiệu quả [30].
Theo Nguyễn Thị Thanh Hằng (2005), trong điều kiện thâm canh trung
bình (10 tấn phân chuồng + 90 - 120 N + 60 K2O)/ha, để nâng cao hiệu quả
phân lân cho lúa ngắn ngày thì nên bón lân với lượng bón 80 - 90 kg P2O5/ha
và chủ yếu bón lót [10].
Theo nhiều tác giả lượng phân lân bón cho cây lúa thay đổi theo thời
tiết, mùa vụ và từng loại đất.Trên đa số các loại đất chân lúa cao sản thường
bón lượng lân 60 kg P2O5/ha, riêng đối với đất xám bạc màu có thể bón 80 90 kg P2O5/ha [10].
Lân là nguyên tố có trong thành phần cấu tạo nên tế bào, mặt khác nó
còn cung cấp năng lượng cho các hoạt động của các enzim tạo thành các phân
tử cao năng (ATP) trong quá trình trao đổi chất của cây, đối với loại cây trồng


12
sinh trưởng nhanh mạnh như lúa lai cần cung cấp lân đầy đủ giúp cho cây
sinh trưởng phát triển cân đối, tất yếu sẽ cho năng suất cao [10].
1.3.3. Yêu cầu dinh dưỡng kali của cây lúa
Kali là một trong ba nguyên tố quan trọng đối với cây trồng. Tuy không
tham gia vào thành phần cấu tạo tế bào nhưng kali tham gia vào các phản ứng
trao đổi chất của cây thông qua tác dụng hoạt hóa các enzim xúc tiến phản
ứng quan trọng trong cây. Tác dụng của kali thể hiện ở một số mặt sau [10].
Điều tiết khả năng chịu hạn, chịu rét của cây. Kali cần cho quá trình hút
và vận chuyển nước của cây.
Tăng tích lũy tinh bột, tích lũy monosacarit, xenlulo, hemixenlulo và
các chất pectin trong vách tế bào vì vậy tính chống lốp đổ của cây tăng lên.
Xúc tiến sự hấp thu ion amon NH+4 của cây.
Kali giữ vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và tích lũy các sản

phẩm quang hợp, đặc biệt là gluxit từ thân lá về bông hạt.
Ngoài ra kali còn có tác dụng kéo dài tuổi thọ lá ở giai đoạn sau trỗ, từ
đó ảnh hưởng đến quang hợp.
Cây thiếu kali, hàm lượng nước trong cây giảm, tế bào già nhanh, áp
suất thẩm thấu, tính thấm nước và độ dính của nguyên sinh chất giảm. Thiếu
kali quá trình hô hấp tăng mạnh, đường khử được tích lũy nhiều, quá trình
tổng hợp tinh bột bị cản trở. Trong điều kiện thời tiết khí hậu không thuận lợi
như nhiệt độ thấp, thiếu ánh sáng thì kali xúc tiến quá trình quang hợp và các
quá trình sinh lý khác [9][8].
Bón kali không đầy đủ không những làm cho quá trình trao đổi cacbon
bị thay đổi mà quá trình trao đổi đạm cũng bị rối loạn, lượng đạm amon
(NH+4) tăng lên rõ rệt. Từ giai đoạn đẻ nhánh đến khi lúa trỗ cường độ hút
kali của lúa lai như lúa thuần. Tuy nhiên sau trỗ lúa thuần hút rất ít kali, trong
khi đó lúa lai vẫn duy trì sức hút kali mạnh, mỗi ngày hút 0,67 g/ha (chiếm


13
8,7% tổng lượng hút). Như vậy trong suốt quá trình sinh trưởng cường độ hút
kali của lúa lai luôn cao. Đây là điểm rất đặc trưng về sức hút các chất dinh
dưỡng của lúa lai. Từ các đặc điểm nêu trên có thể thấy rằng, để lúa lai có
năng suất cao cần coi trọng thời kỳ bón, liều lượng và tỷ lệ loại phân cần bón
[9]. Sự có mặt của kali thời kỳ sau trỗ ở lúa lai là một ưu thế thúc đẩy quá
trình vào mẩy của hạt giúp nâng cao năng suất. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu
này mà trong quá trình bón phân, người ta luôn coi trọng yếu tố kali đối với
lúa lai.
Lượng kali cây hút để tạo ra 1 tấn thóc ở các vùng khác nhau thì cũng
khác nhau. Để tạo ra 1 tấn thóc trung bình cây lúa hút 31,6 kg K2O, trong đó
tích lũy chủ yếu trong rơm rạ (28,4 kg) [8].
Thiếu kali, lá lúa bị xém nâu, cây phát triển chậm và còi cọc, thân yếu
và dễ bị đổ, hạt teo quắt. Thiếu kali làm cây lúa dễ bị nấm bệnh, vi khuẩn…

Theo Nguyễn Vi, với các giống lúa hiện nay, tỷ lệ hạt chắc tăng từ 30-57% do
bón kali và khối lượng hạt cũng tăng từ 12-30% [38].
Không bón kali làm giảm tích luỹ kali và đạm trong sản phẩm thu
hoạch, đạm tích luỹ nhiều trong rơm rạ không được vận chuyển về hạt là
nguyên nhân làm giảm năng suất và chất lượng gạo [13].
1.4. Lúa lai hệ ba dòng
1.4.1. Khái niệm lúa lai hệ ba dòng
Lúa lai hệ ba dòng sử dụng ba dòng vật liệu có bản chất di truyền khác
biệt nhau làm bố mẹ để tạo ra con lai, dòng bất dục đực tế bào chất
(Cytoplasmic Male Sterile - CMS) gọi là dòng A dùng làm mẹ để lai, dòng
duy trì bất dục (Maintainer) dòng B dùng làm dòng bố để giữ cho dòng A bảo
toàn được tính bất dục, dòng phục hồi tính hữu dục (Restorer) gọi tắt là dòng
phục hồi - dòng R dùng làm bố để sản xuất hạt lai F1.