(Luận văn thạc sĩ) 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

Tơi xin cam đoan đây là cơng 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 thơng 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 tơi hồn thành tốt luận văn này.
Tơi 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 q trình tơi thực hiện luận luận văn này.
Tơi 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 tơi trong suốt q trình học tập
trong nhà trường.
Tơi xin bày tỏ lịng 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 tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.

Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng
hô, động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành
luận văn.
Tơi 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 trị 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 bơng 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

Dịng bất dục tế bào chất

R

Dịng phục hồi tính hữu dục (Restorer)

EGMS

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

TGMS

Dịng 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 ................................................................................
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa lai ở Việt Nam từ 2001- 2014 ............
Bảng 2.3. Sử dụng phân hoá học và năng suất lúa tại một số nước ..............................
Bảng 2.4. Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam .................................
Bảng 4.1.a. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của tổ hợp lai hai dòng HQ21 vụ Xuân
2015 ...........................................................................................................
Bảng 4.1.b. Một số đặc điểm giai đoạn mạ của tổ hợp lai hai dòng HQ21 vụ Mùa
2015 ...........................................................................................................
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 .....
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 ...........................................................................................................
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 ...........................
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 ............................
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 .......................................
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 ..................................
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 .......................
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 ........................
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 .......................
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 ........................

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 bơng
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

viii

71


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 – ơ phụ) và Phân bón (nhân tố
phụ - ơ chính).
- Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu:
+ Đặc điểm nơng 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 khơng ảnh hưởng nhiều đến thời gian sinh trưởng của

giống HQ21. Thời gian sinh trưởng của giống HQ21 trong vụ Xuân dao động từ 108112 ngày, trong vụ Mùa từ 101-105 ngày. Mật độ cấy và lượng phân bón khác nhau
khơng 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.
2

- Thông qua đánh giá công thức có mật độ 35 khóm/m , mức phân bón 120kg N +
2

120kg P2O5 + 120kg K2O/ha trong vụ Xuân và mật độ 40 khóm/m , 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
two-line 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


2

Through evaluation formular implants 35 clump/m , the fertilizer 120kg N + 120 kg
2

P2O5 + 120 kg K2O/ ha in spring and 40 pineapples density/m , 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 đơ thị hóa q 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 tồn 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 tồn cầu. Vì thế, đóng góp của Việt Nam có vai trị 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 đơ 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 sơng Hồng và đồng bằng sơng 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 khơng nhiều và cịn gây ảnh hưởng
khơng 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 q 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, phịng
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 nơng 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 hồn thiện qui trình thâm canh giống lúa lai hai dịng 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 dịng 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 dịng 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 hồn thiện quy trình kỹ thuật chăm sóc giống lúa lai hai dịng

HQ21 cho nơng 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 ơng có nhiều
cơng 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 khơ (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 hơ 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 F 1, 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
o

đầu nghiên cứu lúa lai tại đảo Hải Nam (18 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 cơng nhiều dịng A có tính bất dục ổn định như: II - 32A, D 62A, Kim
23A, Zhenshan 97A… và các dịng duy trì bất dục B tương ứng. Công cụ di truyền
cơ bản này được lai thử với nhiều giống lúa thuần để tìm dịng 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 cơng sản xuất lúa lai ba dịng năm 1987, Yuan tiếp tục đề
xuất chương trình tạo giống lúa lai hai dòng, chỉ sử dụng hai dòng bố mẹ là dịng
bất dục đực nhân nhạy cảm với mơi trường (EGMS) và dịng phục hồi (dịng R)
mà khơng cần sử dụng dịng duy trì bất dục (dịng 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 dịng 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 dịng” (Nguyễn Cơng Tạn và cộng sự, 2002) . Ngồi ra, các nhà khoa học
cịn sử dụng một số phương pháp khác như: cố định ưu thế lai bằng phương pháp
ni 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 dịng” 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 vơ phối, xác
định các gen kiểm sốt tính trạng vơ phối, phương pháp phân lập vơ 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 lồi để có bộ rễ
mạnh khỏe và lai với các nguồn gen có cổ bơng 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 ngồi 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/bơng và kích thước bơng 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 khơ 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 (indole3-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 bơng và số
lượng bó mạch ở cổ bơng (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 Nơng 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

Nước

Trung Quốc
Ấn Độ
Việt Nam
Bangladesh
Philippines
Myanmar
Indonesia
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 dịng 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; 3-chọn
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 cơng như mong đợi, khó khăn trong

8


việc tạo dòng CMS ổn định với tỷ lệ lai xa cao (≥ 25%) và thích nghi với mơi
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 dịng 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 khơng chỉ chọn tạo trong nước cịn có thể
nhập cơng nghệ lúa lai của nước ngồi.
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
nơng 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 Nơng 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 (Qch Ngọc Ân, 1994; Nguyễn Trí Hồn, 2002). Qua đó,
chúng ta đã phần nào làm chủ cơng 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 nơng, 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
Năm

2001
2002
2003

2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
TBNS
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 lồi người trong cơng 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

Dòng hữu dục

EGMS

R

Tự

Tự

thụ

thụ

Dòng EGMS

X

Dòng R

F1
Ghi chú:

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

R

: Dịng phục hồi phấn.

2.2.2. Chọn dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện mơi 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 mơ 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 địng có thể gây ra hiện tượng

12