nghiên cứu ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất giống lúa lai hai dòng hq21 tại gia lâm, hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ THU

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG PHÂN BÓN
VÀ MẬT ĐỘ CẤY ĐẾN NĂNG SUẤT GIỐNG LÚA LAI
HAI DÒNG HQ21 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI

Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Quang

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thu

i

năm 2016


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Trần Văn
Quang, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá
trình học tập và nghiên cứu để tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, cán bộ công tác tại: Bộ môn Di truyền và
chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Viện Nghiên
cứu và Phát triển cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi
trong quá trình tôi thực hiện luận luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Nông học - Học viện Nông
nghiệp Việt Nam đã trực tiếp giảng dạy, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình học tập trong
nhà trường.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam
đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng
hô, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thu

ii


MỤC LỤC

Lời cam đoan ................................................................................................................. i
Lời cảm ơn .................................................................................................................... ii
Mục lục ....................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt................................................................................................... vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii
Danh mục đồ thị, sơ đồ ................................................................................................. ix
Trích yếu luận văn ......................................................................................................... x
Thesis Abstract ............................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài................................................................................... 1

1.2.

Mục đích và yêu cầu của đề tài......................................................................... 3

1.2.1.

Mục đích nghiên cứu........................................................................................ 3

1.2.2.

Yêu cầu của đề tài ............................................................................................ 3

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 3

1.4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .......................................................................... 3

1.4.1.

Ý nghĩa khoa học ............................................................................................. 3

1.4.2.

Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................. 3

Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 4
2.1.

Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước......................... 4

2.1.1.

Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới ................................................... 4

2.1.2.

Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước ...................................................... 9

2.2.

Phương pháp chọn giống lúa lai hai dòng ....................................................... 11

2.2.1.

Khái niệm về “hai dòng” ................................................................................ 11

2.2.2.

Chọn dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường (EGMS) ........ 12

2.2.3.

Chọn dòng bố phục hồi phấn (R).................................................................... 14

2.2.4.

Đặc điểm của lúa lai hai dòng HQ21 .............................................................. 15

2.3.

Biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa lai .............................................................. 16

2.3.1.

Vai trò của phân bón đối với lúa lai .............................................................. 116

iii


2.3.2.

Đặc điểm sử dụng dinh dưỡng của lúa lai ....................................................... 17

2.3.3.

Kỹ thuật thâm canh lúa lai.............................................................................. 22

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ......................................................... 29
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 29

3.2.

Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 29

3.3.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 29

3.4.

Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 29

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 29

3.5.1.

Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................................... 29

3.5.2.

Các chỉ tiêu theo dõi ...................................................................................... 32

3.5.3.

Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu ................................................................. 37

3.5.4.

Phương pháp xừ lí số liệu............................................................................... 37

Phần 4. Kết quả và thảo luận .................................................................................... 38
4.1.

Kết quả nghiên cứu ........................................................................................ 38

4.1.1.

Một số đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giai đoạn mạ........................... 38

4.1.2.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến thời gian qua các giai
đoạn sinh trưởng của giống HQ21 .................................................................. 39

4.1.3.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến động thái tăng
trưởng chiều cao của giống HQ21 .................................................................. 44

4.1.4.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến động thái ra lá của
giống HQ21 ................................................................................................... 48

4.1.5.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến động thái đẻ nhánh
của giống HQ21 ............................................................................................. 51

4.1.6.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến một số tính trạng
số lượng của giống HQ21 .............................................................................. 55

4.1.7.

Ảnh hưởng của mật dộ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm hình
thái của giống HQ21 ...................................................................................... 57

4.1.8.

Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến tình hình phát sinh
phát triển sâu, bênh trên giống HQ21 ............................................................. 59

4.1.9.

Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến cấu trúc bông của
giống HQ21 ................................................................................................... 62

iv


4.1.10. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của giống HQ21................................................ 65
4.2.

Thảo luận ....................................................................................................... 72

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 74
5.1.

Kết luận ......................................................................................................... 74

5.2.

Kiên nghị ....................................................................................................... 74

Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 75
Phụ lục ...................................................................................................................... 79

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

ƯTL

Ưu thế lai

A

Dòng bất dục tế bào chất

R

Dòng phục hồi tính hữu dục (Restorer)

EGMS

Dòng bất dục đực di truyền mẫn cảm với môi trường
(Environment-sensitive Genic Male Sterrile)

TGMS

Dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ
(Thermo-sensitive Genic Male Sterrile)

PGMS

Dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với quang chu
kỳ (Photoperiod-sensitive Genic Male Sterrile)

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số nước trồng lúa ở
Châu Á trong năm 2012 ................................................................................ 8
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa lai ở Việt Nam từ 2001- 2014 ............ 11
Bảng 2.3. Sử dụng phân hoá học và năng suất lúa tại một số nước .............................. 23
Bảng 2.4. Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam ................................. 24
Bảng 4.1.a. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của tổ hợp lai hai dòng HQ21 vụ Xuân
2015 ........................................................................................................... 38
Bảng 4.1.b. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của tổ hợp lai hai dòng HQ21 vụ Mùa
2015 ........................................................................................................... 39
Bảng 4.2.a.Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng
qua các giai đoạn của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ..... 41
Bảng 4.2.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến thời gian sinh
trưởng qua các giai đoạn của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa
2015 ........................................................................................................... 42
Bảng 4.3.a. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ........................... 44

Bảng 4.3.b. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 ............................ 46
Bảng 4.4.a. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng số lá của
giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ....................................... 48
Bảng 4.4.b. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng số lá
của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 .................................. 50
Bảng 4.5.a. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng số
nhánh của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ....................... 51
Bảng 4.5.b. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến động thái tăng trưởng số
nhánh của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 ........................ 53
Bảng 4.6.a. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số tính trạng số
lượng của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ....................... 56
Bảng 4.6.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số tính trạng số
lượng của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 ........................ 57

vii


Bảng 4.7.a. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm
hình thái của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 .................. 58
Bảng 4.7.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến một số đặc điểm
hình thái của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 .................... 59
Bảng 4.8.a. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến mức độ nhiễm sâu
bệnh của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015......................... 60
Bảng 4.8.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và lượng phân bón đến mức độ nhiễm sâu
bệnh của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 .......................... 61
Bảng 4.9.a. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số đặc điểm cấu trúc bông
của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Xuân 2015 ................................. 62
Bảng 4.9.b. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số đặc điểm cấu trúc bông
của giống lúa lai hai dòng HQ21 trong vụ Mùa 2015 .................................. 63

Bảng 4.10.a. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
của tổ hợp lai HQ21 trong hai vụ Xuân, Mùa 2015 .................................... 66
Bảng 4.10.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất của tổ hợp lai HQ21 trong hai vụ Xuân, Mùa 2015 ..................... 67
Bảng 4.11.a. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất và yếu tố cấu thành
năng suất của tổ hợp lai HQ21 trong vụ Xuân 2015 .................................... 70
Bảng 4.11.b. Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của tổ hợp lai HQ21 vụ Mùa 2015 ................. 71

viii


DANH MỤC ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

Đồ thị 4.1.a. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa lai hai dòng
HQ21 trong vụ Xuân năm 2015 .....................................................................45
Đồ thị 4.1.b. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa lai hai dòng
HQ21 trong vụ Mùa năm 2015.......................................................................47
Đồ thị 4.2.a. Động thái tăng trưởng số lá của giống HQ21 trong vụ Xuân 2015 ..........49
Đồ thị 4.2.b. Động thái tăng trưởng số lá của giống HQ21 vụ Mùa 2015 .....................50
Đồ thị 4.3.a. Động thái tăng trưởng số nhánh của giống HQ21 trong vụ Xuân 2015 .......52
Đồ thị 4.3.b. Động thái tăng trưởng số nhánh của giống HQ21 trong vụ Mùa 2015 .....53

ix


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên Tác giả: Nguyễn Thị Thu
Tên luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất
giống lúa lai hai dòng HQ21 tại Gia Lâm, Hà Nội.

Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu của luận văn
Đánh giá được ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất của
giống lúa lai hai dòng HQ21 (E15S/R29) tại Gia Lâm, Hà Nội để từ đó thiết lập quy
trình canh tác giống lúa lai này tại Gia Lâm, Hà Nội.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm về mật độ, phân bón trong 2
vụ lúa Xuân và Mùa 2015 để xác định mật độ và lượng phân bón thích hợp cho năng
suất và hiệu quả kinh tế cao nhất. Thí nghiệm bố trí theo kiểu split-plot với 3 lần nhắc
lại. Thí nghiệm gồm 2 nhân tố là Mật độ (nhân tố chính – ô phụ) và Phân bón (nhân tố
phụ - ô chính).
- Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu:
+ Đặc điểm nông sinh học, hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất được
đánh theo tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (2002).
+ Bố trí thí nghiệm theo phương pháp của Gomez K.A. and Gomez A.A. (1984).
+ Phương pháp xử lý số liệu theo chương trình IRRISTAT 5.0, Microsoft Excel
2003.
3. Kết quả, kết luận chính
- Phân bón và mật độ không ảnh hưởng nhiều đến thời gian sinh trưởng của giống
HQ21. Thời gian sinh trưởng của giống HQ21 trong vụ Xuân dao động từ 108-112
ngày, trong vụ Mùa từ 101-105 ngày. Mật độ cấy và lượng phân bón khác nhau không
ảnh hưởng đến số lá trên thân chính, nhưng ảnh hưởng tới chiều cao cây và khả năng đẻ
nhánh của giống HQ21. Mật độ cấy tăng thì khả năng nhiễm sâu bệnh tăng và khả năng
chống đổ giảm.
- Thông qua đánh giá công thức có mật độ 35 khóm/m2, mức phân bón 120kg N +
120kg P2O5 + 120kg K2O/ha trong vụ Xuân và mật độ 40 khóm/m2, mức phân bón 110

kg N + 82,5 kg P2O5+ 110 kg K2O/ha trong vụ Mùa cho giống HQ21 đạt năng suất cao.

x


THESIS ABSTRACT
Author Name: Nguyen Thi Thu
Thesis title: Study of the impact of fertilizers and transplanting density on yield of twoline hybrid rice HQ21 in Gia Lam, Hanoi.
Major: Crop Science

Code: 60.62.01.10

Training Facility Name: Vietnam National University of Agriculture
Purpose and research content of the thesis:
Evaluation of the impact of fertilizer and transplanting density on yield of twoline hybrid rice HQ21 in Gia Lam, Hanoi so that set up this hybrid rice cultivation in
Gia Lam, Hanoi.
Research Method:
- Methods of arranging experiments: Arrange experiments on density and
fertilizer on 2 crop: Spring crop and Seasonal crop to determine the density and the
appropriate amount of fertilizer and yield the highest economic efficiency. Layout of
experiment is split-plot with 3 replications. The experiment consisted of two factors:
density (major factor - subplots) and fertilizers (sub-element - the main box).
- Methods of evaluation criteria:
+ Characteristics of agricultural biology, morphology, pest infestation levels,
yields are rated according to the evaluation criteria of rice of International Rice
Research Institute IRRI (2002).
+ Arrangement experimental method Gomez K.A. and Gomez A.A. (1984)
+ Data processing method according to the program IRRISTAT 5.0, Microsoft
Excel 2003.
Results, conclusions:

Fertilizers and density do not affect the growth of the same period HQ21.
Growing time of HQ21 in spring crop ranged from 108-112 days, 101-105 days in the
seasonal crop. Transplanting density and different fertilizer does not affect the number
of leaves on the main stem, but affect plant’s height and tillering ability of HQ21.
Transplanting density increases, increased disease susceptibility and resistance to
pouring reduced.

xi


Through evaluation formular implants 35 clump/m2, the fertilizer 120kg N + 120
kg P2O5 + 120 kg K2O/ ha in spring and 40 pineapples density/m2, fertilizer rate 110 kg
N + 82.5 kg P2O5 + 110 kg K2O/ ha in the seasonal crop for HQ21 has high yield.
Key words: two-line hybrid rice, planting density, fertilization.

xii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực chủ yếu của
con người trên thế giới, đóng vai trò quan trọng đối với an ninh lương thực thế
giới. Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính
của 1,3 tỉ người nghèo nhất trên thế giới, là loại thực phẩm quan trọng cho hơn
3,5 tỉ người hay trên 50% dân số thế giới. Lúa gạo là nguồn cung cấp năng lượng
lớn nhất cho con người, bình quân 180-200 kg gạo/người/năm tại các nước châu
Á, khoảng 10 kg/người/năm tại các nước châu Mỹ. Ở Việt Nam, dân số trên 80
triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính.
Tuy nhiên, hiện nay tốc độ đô thị hóa quá nhanh dẫn tới diện tích đất canh

tác giảm, theo đó mà diện tích đất trồng lúa cũng giảm theo. Cùng với đó hạn
hán, thiên tai, thời tiết bất thường là những hậu quả của biến đổi khí hậu toàn cầu
đang de dọa an ninh lương thực toàn thế giới. Giá lương thực, thực phẩm tăng
cao nên an ninh lương thực ngày càng trở thành vấn đề nóng bỏng của nhiều
quốc gia. Việt Nam từ một nước thiếu lương thực đã trở thành quốc gia xuất
khẩu gạo lớn thứ 2 thế giới. Theo báo cáo của Hiệp hội Lương thực Việt Nam
(VFA), kết quả xuất khẩu gạo của Việt Nam năm 2015 đạt 6,568 triệu tấn, kim
ngạch xuất khẩu đạt 2,68 tỷ USD, tương đương giá gạo xuất khẩu bình quân đạt
407,97 USD/tấn (Nguyễn Lê, 2016). Lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam chiếm
1/5 lượng gạo xuất khẩu toàn cầu. Vì thế, đóng góp của Việt Nam có vai trò quan
trọng đối với việc bảo đảm an ninh lương thực thế giới.
Ở Việt Nam lúa là cây trồng chính, cung cấp lương thực và là ngành sản
xuất truyền thống trong nông nghiệp. Tuy nhiên, sản xuất lúa ở Việt Nam cũng
chịu ảnh hưởng của đô thị hóa làm đất canh tác bị chuyển đổi sang mục đích sử
dụng khác, biến đổi khí hậu toàn cầu dẫn đến kịch bản nước dâng, ngập mặn làm
mất đi diện tích lớn đất canh tác ở hai đồng bằng chuyên canh lúa lớn nhất cả
nước là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Vì vậy, mục tiêu
sản xuất lúa của Việt Nam là duy trì diện tích trồng lúa và tăng sản lượng lúa. Để
tăng sản lượng lúa, trong khi khả năng mở rộng diện tích không nhiều và còn gây
ảnh hưởng không tốt đến hệ sinh thái, do đó chủ yếu vẫn dựa vào tăng năng suất.

1


Từ năm 1992, Việt Nam đã nhập nội nhiều giống lúa tốt từ Trung Quốc, Bộ
Nông nghiệp và PTNT đã tiếp thu những thành tựu nghiên cứu và thực hiện
phương châm “đi tắt đón đầu” tiến bộ kỹ thuật về lúa lai thông qua hệ thống
khuyến nông để mở rộng ra sản xuất. Lúa lai đã góp phần tăng năng suất lúa,
tăng thu nhập cho nông dân thông qua xuất khẩu gạo trong hơn 10 năm qua. Đến
năn 2014, diện tích lúa lai của nước ta đạt 635.200 ha, năng suất trung bình đạt

62,6 tạ/ha (vụ Xuân 68,0 tạ/ha, vụ Mùa 57,2 tạ/ha), cao hơn lúa thuần 15-20% và
đã trở thành một nhân tố quan trọng góp phần tăng sản lượng lương thực đảm
bảo an ninh lương thực quốc gia.
Trong những năm qua, nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được ứng dụng trong sản
xuất lúa ở nước ta, trong đó nổi bật nhất là công tác chọn tạo giống. Đã có nhiều
giống lúa mới ra đời phù hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau. Xu hướng của
các nhà tạo giống là tạo ra các giống lúa có năng suất cao, thích ứng rộng, đủ tiêu
chuẩn chất lượng để xuất khẩu. Đặc biệt, thành công trong việc ứng dụng ưu thế
lai ở lúa là một đột phá lớn trong công tác chọn tạo giống lúa, lúa lai tạo ra một
phương pháp có hiệu quả để tăng năng suất lúa. Giống HQ21 là giống lúa lai hai
dòng ưu tú được Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp
Việt Nam nghiên cứu chọn tạo. Giống lúa HQ21 là giống lúa lai 2 dòng được lai
tạo giữa dòng mẹ E15S và dòng bố R29. Giống HQ21 là giống mới có nhiều tiềm
năng đang trong quá trình trồng khảo nghiệm nên cần nghiên cứu các biện pháp
kỹ thuật thâm canh phù hợp để giống mới phát huy hết tiềm năng tối đa. Ngoài
ra, các biện pháp kỹ thuật như bố trí thời vụ, tuổi mạ, kỹ thuật làm đất, tưới nước,
phòng trừ sâu bệnh thì xác định mật độ cấy và phương pháp bón phân là một biện
pháp kỹ thuật quan trọng. Việc bố trí mật độ cấy và phương pháp bón phân hợp
lý nhằm tạo một quần thể thích hợp, sinh trưởng phát triển tốt từ đó nâng cao
được hiệu suất quang hợp và làm tăng số bông trên đơn vị diện tích. Trên thực tế
hiện nay, người nông dân vẫn áp dụng kĩ thuật cấy lúa lai như lúa thuần. Tuy
nhiên, khác với lúa thuần, do hiệu ứng ưu thế lai nên lúa lai sinh trưởng khỏe, bộ
rễ phát triển mạnh, nhu cầu dinh dưỡng cao, đẻ nhánh sớm, khỏe và nhanh. Vì
vậy, cần nghiên cứu hoàn thiện qui trình thâm canh giống lúa lai hai dòng để phát
huy hết tiềm năng của giống và đạt hiệu quả kinh tế cao.
Từ bối cảnh nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh
hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất giống lúa lai hai
dòng HQ21 tại Gia Lâm, Hà Nội.’’

2

1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá được ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến năng suất
của giống lúa lai hai dòng HQ21 tại Gia Lâm, Hà Nội để từ đó thiết lập quy trình
canh tác giống lúa lai này tại Gia Lâm, Hà Nội.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
Đánh giá được một số đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, mức
độ nhiễm sâu bệnh và năng suất của giống lúa lai hai dòng HQ21 tại các mật độ
cấy, mức phân bón khác nhau trong vụ Xuân và Mùa tại Gia Lâm, Hà Nội.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: mật độ cấy và lượng phân bón thích hợp cho tổ hợp
lúa lai hai dòng HQ21.
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1 năm 2015 đến tháng 12 năm 2015 (2 vụ).
Địa điểm nghiên cứu: khu thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây
trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Bổ sung các dẫn liệu cơ bản trong đánh giá về ảnh hưởng của mật độ
và phân bón tới tổ hợp lai hai dòng HQ21. Kết quả đánh giá của đề tài sẽ góp
phần định hướng cho các nhà chọn tạo giống tiến hành nghiên cứu, sản xuất
giống lúa lai hai thương phẩm HQ21.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định được mật độ và phân bón hợp lý của giống lúa HQ21 trong sản
xuất, góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật chăm sóc giống lúa lai hai dòng
HQ21 cho nông dân sản xuất.

3

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC
2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Lúa lai (hybrid rice) là thuật ngữ dùng để gọi các giống lúa sử dụng hiệu
ứng ưu thế lai đời F1. Hạt giống lúa lai (hạt F1) chỉ sử dụng một lần khi mà hiệu
ứng ưu thế lai thể hiện mạnh nhất (Nguyễn Văn Hoan, 2000).
Jones (1926) nhà di truyền học người Mỹ lần đầu tiên báo cáo về sự xuất
hiện ưu thế lai ở lúa trên những tính trạng số lượng và năng suất. Sau ông có
nhiều công trình nghiên cứu khác xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai về năng suất,
các yếu tố cấu thành năng suất (Anonymous, 1977; Li, 1965; Lin and Yuan,
1980…), về sự tích lũy chất khô (Rao, 1965; Jenning, 1967; Kim, 1985…), sự
phát triển của bộ rễ (Mnonymous, 1974; Tian et al., 1980…), về một số đặc tính
sinh lý như cường độ quang hợp, cường độ hô hấp, diện tích lá… (Lin and Yuan,
1980; Deng, 1980; Donal et al., 1971; Wu et al., 1980; Ramiah, 1995).
Tạo giống ưu thế lai là con đường nhanh và hiệu quả nhằm phối hợp được
nhiều đặc điểm có giá trị của các giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống cây
trồng có năng suất cao, chất lượng tốt (Nguyễn Hồng Minh, 2006).
Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu lúa lai muộn hơn. Năm 1964, Yuan et al.
bắt đầu nghiên cứu lúa lai tại đảo Hải Nam (18o vĩ Bắc), nhóm nghiên cứu đã tìm
ra dạng lúa dại bất dục đực. Cây lúa dại được đưa về lai với nhiều gen bất dục
dạng hoang dại đã tái tổ hợp vào lúa trồng tạo ra các dòng bất dục đực di truyền
tế bào chất tương đối ổn định (kí hiệu là dòng A). Các nhà khoa học Trung Quốc
đã chọn tạo thành công nhiều dòng A có tính bất dục ổn định như: II - 32A, D
62A, Kim 23A, Zhenshan 97A… và các dòng duy trì bất dục B tương ứng. Công
cụ di truyền cơ bản này được lai thử với nhiều giống lúa thuần để tìm dòng phục
hồi (R) cho con lai F1 có ưu thế lai cao của hệ thống lúa lai “ba dòng”. Đến nay
lúa lai ba dòng đã được mở rộng và đưa ra sản xuất thâm canh lúa (Yuan, 1992).

Từ đây khởi đầu cho sự phát triển công nghệ lúa lai của Trung Quốc cũng như
trên thế giới.
Năm 1974 Trung Quốc đưa vào sản xuất một số tổ hợp lai “ba dòng” cho

4


ưu thế lai cao như: Nanyou2 (Erjiunan 1A/IR24), Nanyou3 (Erjiunan 1A/IR661).
Tiếp theo thành công sản xuất lúa lai ba dòng năm 1987, Yuan tiếp tục đề
xuất chương trình tạo giống lúa lai hai dòng, chỉ sử dụng hai dòng bố mẹ là dòng
bất dục đực nhân nhạy cảm với môi trường (EGMS) và dòng phục hồi (dòng R)
mà không cần sử dụng dòng duy trì bất dục (dòng B). Cùng với việc phát triển
lúa lai ba dòng, một số kết quả trong nghiên cứu lúa lai hai dòng đã được công
bố. Năm 1973, Shi Ming Song đã phát hiện được dòng bất dục đực di truyền
nhân mẫn cảm quang chu kì (HPGMS) từ quần thể Nongken 58S (Yin Hua Qui,
1993; Zhou, 2002; Liao Fuming, 2007). Giống lúa lai hai dòng được đưa ra trồng
đại trà đầu tiên ở Trung Quốc là Paiai 64S/Teqing. Năm 1992, diện tích lúa lai
hai dòng là 15.000 ha với năng suất 9-10 tấn/ha, năng suất cao nhất là 17 tấn/ha.
Lúa lai hai dòng được thương mại hóa vào năm 1995. Đến năm 2001 đã có 2,5
triệu ha năng suất trung bình cao hơn các giống lúa lai ba dòng từ 7-8%. Hầu hết
các tổ hợp lúa lai hai dòng đều có năng suất chất lượng cao hơn các tổ hợp lúa lai
ba dòng (Yuan, 2002).
Hướng nghiên cứu lúa lai “một dòng” là mục tiêu cuối cùng rất quan trọng
trong chọn giống lúa lai với ý tưởng sử dụng thể vô phối (Apronixis) và cố định
ưu thế lai để sản xuất “hạt lai thuần” (True-bred hybrid rice) (Yuan, 1997). Lúa
lai “một dòng” đã được Trung Quốc và một số nước như Mỹ, Nhật Bản… nghiên
cứu theo hướng chuyển các gen Apromixis từ cỏ dại sang cây lúa, tạo ra giống đa
phôi kết hợp với chọn giống truyền thống là giải pháp hiệu quả để tạo ra giống
lúa lai “một dòng” (Nguyễn Công Tạn và cộng sự, 2002) . Ngoài ra, các nhà
khoa học còn sử dụng một số phương pháp khác như: cố định ưu thế lai bằng

phương pháp nuôi cấy tế bào soma, duy trì ưu thế lai bằng sử dụng hệ thống “cân
bằng chết”, sử dụng thể vô phối của lúa đa phôi để phát triển “lúa lai thuần”
(Trần Thị Minh Ngọc, 2009), hay các nhà khoa học Trung Quốc còn còn đưa ra
biện pháp sử dụng lúa chét để cố định ưu thế lai (Yuan and Xi, 1995).
Vấn đề nghiên cứu lúa lai “một dòng” chưa có kết quả ứng dụng cụ thể, tuy
nhiên có nhiều đề tài nghiên cứu quan trọng đang được tiến hành như: gây tạo
các dòng bất dục đực đa phôi với tỷ lệ phôi vô phối cao để sản xuất hạt vô phối,
xác định các gen kiểm soát tính trạng vô phối, phương pháp phân lập vô phối…
đây là chiến lược có cơ sở khoa học và triển vọng sẽ có giá trị thực tiễn cao.
Siêu lúa lai được Yuan nghiên cứu từ năm 1997 đến năm 2000 đã trồng

5


240.000 ha, năng suất bình quân đạt 9,6 tấn/ha. Năm 2002, trồng 1,4 triệu ha,
năng suất 9,1 tấn/ha (Trần Văn Đạt, 2005) và hiện nay đã có hàng chục giống lúa
đạt năng suất cao và siêu cao, được trồng trên diện tích rộng, năng suất tăng 10%
so với giống lúa lai hiện có. Đạt năng suất 10,5 tấn/ha, năm 2000 và giai đoạn 2
năng suất đạt 12 tấn/ha (năm 2005), ở diện tích thí nghiệm nhỏ “siêu lúa lai” đạt
tới 19,5 tấn/ha (tổ hợp kim 23A/Q661) (Yuan, 2002).
Yonggang et al. (2014) khi nghiên cứu về hiện tượng ưu thế lai của 3 tổ
hợp siêu lúa lai LY2163, LY2186 và LYP9 cho thấy ở thời kỳ trỗ đến chín có các
DGs tương ứng là 1193, 1630 và 1046 chiếm 3,2%, 4,4% và 2,8% tổng số gen
(36,926). Kết quả nghiên cứu chứng minh rằng các tổ hợp lai khác nhau có quá
trình trao đổi carbohydrate và cố định carbon khác nhau. Trên 80% DGs đều là
các QTLs nằm trong cơ sở dữ liệu của họ hòa thảo và trên 90% QTLs liên quan
đến các tính trạng năng suất.
Theo lý thuyết, cây lúa có thể chuyển đổi 5% bức xạ mặt trời thành chất
hữu cơ nên chỉ cần sử dụng hiệu quả 2,5% thì năng suất lúa có thể đạt 22,5
tấn/ha. Thực nghiệm cho thấy các giống lúa có chiều cao 1,3 m có thể đạt được

năng suất 15-16 tấn/ha, với kiểu cây cao khoảng 1,5 m có thể đạt năng suất 17-18
tấn/ha. Do vậy để đạt được năng suất 18-20 tấn/ha thì chiều cao cây của các
giống siêu lúa lai phải có chiều cao từ 1,8-2,0 m. Theo Yuan (2014) để đạt được
điều đó thì những giống siêu lúa lai có kiểu hình đẹp, đẻ nhánh gọn, khỏe, tập
trung. Chính vì thế, cần giải quyết vấn đề đổ ngã của siêu lúa lai bằng việc lai
khác loài để có bộ rễ mạnh khỏe và lai với các nguồn gen có cổ bông to, thân
đặc, đốt ngắn, các đốt ở dưới to.
Theo Jing et al. (2012), từ năm 1996, Trung Quốc đã tạo ra giống lá lai siêu
cao sản bằng việc lai khác loài phụ với kiểu cây lý tưởng. Đến nay đã có hơn 80
giống lúa lai siêu cao sản được trồng ngoài sản xuất, trong số đó có những giống
năng suất đạt 12-21 tấn/ha. Lý do chính để các giống lúa lai này đạt năng suất
cao là: số hạt/bông và kích thước bông tăng; chỉ số diện tích lá tăng, thời gian lá
xanh dài, khả năng quang hợp cao hơn, chống đỗ tốt hơn, tích lũy chất khô ở giai
đoạn trước trỗ cao hơn, vận chuyển carbohydrat từ thân lá vào hạt mạnh hơn, bộ
rễ lớn hơn và hoạt động hút dinh dưỡng của rễ khỏe hơn. Tuy nhiên, có hai vấn
đề chính đối với lúa lai siêu cao sản là các hoa nở sau không vào chắc được, tỷ lệ
đậu hạt thấp và không ổn định.

6


Theo Jing et al. (2013) sự thay đổi hoạt động của những enzyme liên quan
đến chuyển đổi sucrose thành tinh bột và hàm lượng hormones ở tầng bông khác
nhau của các giống siêu lúa lai (Liangyoupeijiu, IIyou 084, Huaidao 9 và Wujing
15) và 2 giống đối chứng (Shanyou 63 và Yangfujing 8). Kết quả nghiên cứu cho
thấy các tỷ lệ đậu hạt ở các bông ở tầng dưới của các giống siêu lúa lai thấp hơn
so với đối chứng vì các enzyme SuSase (sucrose synthase), AGPase (adenosine
diphosphoglucose pyrophosphorylase) và StSase (starch synthase) hoạt động yếu
hơn và hàm lượng các hormones Z + ZR (zeatin + zeatin riboside) và IAA
(indole-3-acetic acid) thấp hơn.

Theo Zheng-jin et al. (2010), cơ chế sinh lý và cơ sở di truyền của dạng
bông to, đứng của giống lúa lai japonica siêu cao sản dựa trên kiểu bông và số
lượng bó mạch ở cổ bông (LVB) và chỉ số kiểu bông (PTI) cho thấy để chọn tạo
giống lúa siêu cao sản thì số bó mạch ở cổ bông nhiều và số hạt trên các gié cấp 2
lớn là nhân tố chính quyết định đến năng suất.
Dựa trên những thành tựu đã đạt được và tiềm năng năng suất của lúa,
Trung Quốc đã xây dựng kế hoạch giai đoạn 4 cho chọn giống lúa lai siêu cao
sản với năng suất 15,0 tấn/ha/vụ ở qui mô lớn vào năm 2020. Theo Bộ Nông
nghiệp Trung Quốc chương trình này được khởi động từ tháng 4 năm 2013 và
giống lúa lai đầu tiên được thử nghiệm là Y Liangyou 900, trồng trong vụ mùa
đạt năng suất 14,8 tấn/ha tại huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam. Với kết quả ban đầu
như vậy, Trung Quốc có thể đưa năng suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ vào năm
2015 (Yuan, 2014).
Công nghệ sản xuất lúa lai của Trung Quốc đã được ứng dụng rộng rãi ở
nhiều nước trên thế giới. Đã có 17 quốc gia, nghiên cứu và phát triển lúa lai,
diện tích lúa lai chiếm khoảng 10% và chiếm khoảng 20% tổng sản lượng lúa
toàn thế giới. Lúa lai đã mở ra hướng phát triển mới để nâng cao năng suất, chất
lượng lúa gạo và góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên phạm vi toàn cầu
(Virmani, 1995).
Theo Hiệp hội hạt giống châu Á Thái Bình Dương (APSA, 2014), lúa lai
chiếm khoảng 12% diện tích trồng lúa trên thế giới, có năng suất cao hơn lúa
thuần từ 15-35%, sinh trưởng phát triển tốt đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí
hậu hiện nay. APSA (2014) cũng dự tính, diện tích lúa lai tăng lên 14% vào năm
2020 và 30% vào năm 2030.

7


Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số nước
trồng lúa ở Châu Á trong năm 2012

Lúa thuần

Lúa lai

Nước

Diện tích
(triệu ha)

Năng suất
(tấn/ha)

Diện tích (triệu
ha)

Năng suất
(tấn/ha)

Trung Quốc
Ấn Độ
Việt Nam
Bangladesh

13,55
40,00
7,14
11,18

6,74
3,59

5,63
4,23

17,00
2,50
0,61
0,67

7,50
4,79
6,40
6,78

Philippines
Myanmar
Indonesia

4,54
7,19
13,44

3,84
4,05
5,14

0,16
0,06
1,0

6,45

6,78
5,5-11,0

Nguồn: Subash Dasgupta and Indrajit Roy (2014)

Năm 1993, Viện nghiên cứu lúa Bangladesh bắt đầu nghiên cứu lúa lai dưới
sự trợ giúp của IRRI. Đến năm 2001, các tổ hợp lúa lai mới được mở rộng sản
xuất. Từ năm 2008-2011 có 3 giống lúa lai được chọn tạo và mở rộng sản xuất.
Đến năm 2014, có 115 giống lúa lai được thử nghiệm tại Bangladesh, trong đó có
89 giống từ Trung Quốc, 15 giống từ Ấn Độ, 01 giống từ Phillipne và 04 giống
chọn tạo trong nước (Azim et al., 2014). Đến năm 2014, diện tích lúa lai của
Bangladesh đạt 670 nghìn ha, năng suất trung bình đạt 6,8 tấn/ha. Bangladesh
đưa ra chiến lược phát triển lúa lai giai đoạn 2020-2030 là: 1- phát triển các dòng
CMS và R có khả năng kết hợp cao và ổn định, nhận phấn ngoài tốt; 2- phát triển
các giống lúa lai có hàm lượng amylose >25%, chất lượng cao, hạt thon dài; 3chọn tạo các giống lúa lai chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận; 4- mở
rộng diện tích lúa lai đặc biệt ở các vùng nhờ nước trời.
Theo AS Hari et al. (2014), đến năm 2014, Ấn Độ đã đánh giá 3500 tổ
hợp lai và đã chọn được 70 tổ hợp lai để phát triển sản xuất, trong đó có 31 tổ
hợp lai do các đơn vị nhà nước chọn tạo và 39 tổ hợp lai do các công ty tư nhân
chọn tạo. Ấn Độ đưa ra chiến lược nghiên cứu là: 1-phát triển các dòng bố mẹ có
ưu thế lai cao; 2-chuyển gen ưu thế lai từ ngô sang lúa; 3- đa dạng nguồn CMS;
4-xác định vùng sản xuất hạt lai tối ưu; 5- phát triển nguồn nhân lực cho chọn tạo
và phát triển lúa lai.
Nghiên cứu lúa lai ở Indonesia được bắt đầu vào năm 1983. Cho đến những
năm 1990, nghiên cứu vẫn chưa được thành công như mong đợi, khó khăn trong

8


việc tạo dòng CMS ổn định với tỷ lệ lai xa cao (≥ 25%) và thích nghi với môi

trường Indonesia. Từ năm 2001, nghiên cứu đã được tăng cường sự hợp tác giữa
IAARD với IRRI, FAO và những nơi khác. ICRR đã đưa ra một số tổ hợp lai,
dòng CMS, duy trì và dòng phục hồi mới. Từ năm 2004 đến năm 2011, ICRR đã
công nhận rất nhiều giống cho năng suất cao, có khả năng kháng sâu bệnh và
một trong số đó là thơm như: Hipa3, Hipa4, Hipa5 Ceva, Hipa6 Jete, Hipa7,
Hipa8, Hipa9, Hipa10, Hipa11, Hipa12 SBU, Hipa13, Hipa14 SBU, Hipa Jatim1,
Hipa Jatim2, Hipa Jatim3 (Satoto et al, 2011). Indonesia đưa ra chiến lược phát
triển lúa lai giai đoạn 2020-2030 là: 1- xã hội hóa phát triển lúa lai, ưu tiên các
công ty tư nhân tham gia chọn tạo và phát triển lúa lai; 2-chọn tạo các giống lúa
lai kháng rầy nâu, bạc lá; 3-phát triển các dòng bố mẹ mới thông qua hợp tác với
IRRI và các nước khác; 4-chính phủ khuyến khích không chỉ chọn tạo trong nước
còn có thể nhập công nghệ lúa lai của nước ngoài.
Theo Tabanao et al. (2014), đến năm 2013, Phillipine có 53 giống lúa lai
được công nhận và mở rộng sản xuất, trong đó nổi bật là các giống như: Magat,
Panay, Mestizo 1 and Mestiso 2 to Mestiso 51, có năng suất trung bình từ 6,5-7,3
tấn/ha.
Theo Suniyum et al. (2014), năm 2011 Thái Lan đã chọn tạo thành công
giống lúa lai RDH1 và đến năm 2013 chọn tạo được giống lúa lai RDH3 có năng
suất 8,84 tấn/ha. Thái Lan tập trung vào nghiên cứu lúa lai hai dòng, khởi đầu là
nhập dòng TGMS từ IRRI về lai thử với các giống lúa của Thái Lan và đã tuyển
chọn được 8 tổ hợp lai có năng suất trên 6,5 tấn/ha. Thái Lan đưa ra chiến lược
chọn giống lúa lai giai đoạn 2020-2030 là: 1- phát triển các dòng bố mẹ phù hợp
với điều kiện Thái Lan; 2-sản xuất hạt lai với giá thành hạ; 3-sử dụng công nghệ
sinh học để hỗ trợ cho chọn tạo giống lúa lai.
Thành tựu về lúa lai có thể xem là cuộc cách mạng xanh lần thứ hai trong
nông nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực thế giới và tăng thu nhập của
người nông dân trong các biện pháp kỹ thuật hiện nay.
2.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai vào giữa những năm 80 tại Viện khoa
học kỹ thuật Nông nghiệp, Viện di truyền Nông nghiệp, Viện lúa Đồng bằng

sông Cửu Long. Nguồn vật liệu chủ yếu cho nghiên cứu được nhập chủ yếu từ
Viện lúa quốc tế. Năm 1989, lúa lai F1 được nhập qua biên giới Việt-Trung gieo
trồng ở một số tỉnh miền núi phía bắc đã cho năng suất cao rất ngạc nhiên. Năm

9


1990, Bộ Nông Nghiệp đã nhập một số tổ hợp lai gieo trồng thử ở đồng bằng Bắc
Bộ, đa số tổ hợp này cho năng suất cao hơn lúa thuần đáng tin cậy (hơn CR203 từ
700-1500 kg/ha). Vì thế diện tích gieo cấy lúa lai Trung Quốc ở các tỉnh miền núi,
trung du và đồng bằng Bắc bộ tăng lên nhanh chóng, từ 10 ha năm 1990 lên 5000
ha năm 1992 và đến năm 1998 lên tới 200000 ha. Dùng hạt lai F1 trong sản xuất
đã trở thành nhu cầu thực sự của nông dân ta hiện nay (Nguyễn Thị Trâm, 2002).
Năm 1992, Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai. Chương trình nghiên cứu
có sự tham gia của các cơ quan: Viện Di truyền Nông Nghiệp, Viện cây lương
thực và cây thực phẩm, Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, Viện nghiên cứu
lúa Đồng bằng sông Cửu Long, Viện Nông hóa Thổ Nhưỡng… Nguồn vật liệu
phục vụ nghiên cứu được nhập từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), Trung
Quốc và một số nước khác. Đồng thời được hỗ trợ của các dự án nước ngoài, đặc
biệt là các chuyên gia Trung Quốc trong đào tạo cán bộ phục vụ nghiên cứu và sản
xuất thử nghiệm hạt giống lúa lai (Quách Ngọc Ân, 1994; Nguyễn Trí Hoàn,
2002). Qua đó, chúng ta đã phần nào làm chủ công nghệ làm thuần dòng bố mẹ,
sản xuất hạt lai F1 và đã chọn tao được tổ hợp lai có năng suất cao, chất lượng khá.
Việt Nam ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai của Trung
Quốc từ năm 1991. Chương trình nghiên cứu phát triển lúa lai được Chính phủ
đầu tư và đã thu được nhiều thành tựu đáng khích lệ. Diện tích gieo cấy lúa lai
thương phẩm tăng liên tục từ 100 ha (năm 1991), lên 600 ngàn ha (năm 2003),
năm 2009 đạt trên 710 ngàn ha và Việt Nam trở thành quốc gia có diện tích lúa
lai lớn thứ ba thế giới sau Trung Quốc và Ấn Độ.
Nhận thấy vai trò quan trọng của hạt giống lúa lai trong sản xuất nông

nghiệp, Nhà nước đã và đang tiếp tục thực hiện các chính sách ưu tiên kinh phí
khuyến nông, cải tiến phương pháp khảo nghiệm, hướng dẫn các địa phương có
điều kiện đặc thù xây dựng dự án đầu tư vùng sản xuất hạt giống lúa lai, tăng
diện tích sản xuất hạt giống lúa lai lên 1.200 ha vào năm 2010 nhằm hạ giá thành,
chủ động nguồn giống trong sản xuất.

10


Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa lai ở Việt Nam từ 2001- 2014
Cả Năm

Vụ Xuân

Vụ Mùa

Năm

Diện tích
(ha)

Năng suất
(tạ/ha)

Diện tích
(ha)

Năng suất
(tạ/ha)

Diện tích
(ha)

Năng suất
(tạ/ha)

2001
2002

480.000
500.000
600.000
577.000
553.000
572.700
620.000
560.000
709.816
605.642
595.000
613.117
665.000
635.200

60,9
60,6
59,1
60,6
60,5
62,3

61,0
61,7
62,1
64,1
64,0
64,6
61,7
62,6

300.000
300.000
350.000
350.000
353.000
342.700
390.000
305.000
404.160
374.342
395.190
387.967
356.900
347.900

66,0
65,0
64,5
64,5
65,0
67,1

63,9
66,0
67,3
68,5
70,0
69,0
67,6
68,0

180.000
200.000
250.000
227.000
200.000
230.000
230.000
255.000
305.655
231.200
276.200
225.150
298.100
287.300

52,5
53,9
51,5
54,6
52,5
55,2

56,0
56,6
55,3
56,9
56,0
58,7
55,8
57,2

2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
TBNS

61,8

66,6

55,2

Nguồn: Cục trồng trọt–Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (2014)

2.2. PHƯƠNG PHÁP CHỌN GIỐNG LÚA LAI HAI DÒNG
2.2.1. Khái niệm về “hai dòng”
Năm 1986, Yuan đề xuất nghiên cứu lúa lai theo phương pháp “hai dòng”
nhằm khai thác tốt hơn nữa ưu thế lai ở lúa. Lúa lai hệ "hai dòng" là bước tiến
mới của loài người trong công cuộc ứng dụng ưu thế lai ở cây lúa. Công cụ di
truyền để phát triển lúa lai “hai dòng” là dòng bất dục đực chức năng di truyền
nhân mẫn cảm với điều kiện môi trường EGMS (Environment sensitive genic
male sterile) gồm hai dạng: bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với
nhiệt độ - TGMS (Thermo sensitive genic male sterile) và bất dục đực chức năng
di truyền nhân mẫn cảm với chu kỳ chiếu sáng – PGMS (Photoperiod sensitive
genic male sterile) (Nguyễn Văn Hoan, 2000).

11


Sơ đồ hệ thống lúa lai “hai dòng”
Dòng bất dục
EGMS

Dòng hữu dục
R

Tự

Tự

thụ

thụ

Dòng EGMS

X

Dòng R

F1
EGMS: Dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường.

Ghi chú:
R

: Dòng phục hồi phấn.

2.2.2. Chọn dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường
(EGMS)
Chen et al. (2010) đã có tổng hợp các nghiên cứu về cơ chế gây bất dục của
các dòng P/TGMS ở lúa khá chi tiết, cụ thể: Dòng P(T)GMS là kiểu thừa hưởng
di truyền được điều khiển bởi cả yếu tố gen (nội tại) và yếu tố ngoại cảnh (bên
ngoài) như nhiệt độ và ánh sáng. Như vậy, những nghiên cứu về cơ chế bất dục
không thể tìm được kết quả thích hợp. Nhiều mô hình di truyền hoặc giả thuyết
cũng đã được đặt ra bao gồm 1 cặp gen hoặc 1 cặp gen điều khiển tính bất dục
(Shi and Deng, 1986; Yang, 1997; Xie et al., 2000)
Theo Sreewongchai et al. (2014), chuyển gen tmgs sang các giống lúa của
Thái Lan bằng phương pháp lai trở lại với dòng TGMS là thể cho và các giống
lúa Thái Lan như ChaiNat 1, PathumThani 1 và SuphanBuri 1 là các dòng bố mẹ
thể nhận. Thế hệ BC2F2 sử dụng chỉ thị phân tử SSR để chọn lọc các cá thể
mang gen tgms và kết quả chọn được các dòng TGMS mới phục vụ cho phát
triển lúa lai hai dòng ở Thái Lan.

Theo Wang et al. (2012), những dòng bất dục đực phải bất dục hoàn toàn
khi sản xuất hạt lai F1 để đảm bảo độ thuần cao của hạt lai F1. Như vậy, khi
nhiệt độ thay đổi đột ngột trong thời gian phân hóa đòng có thể gây ra hiện tượng

12