Những tiến bộ sản xuất lúa lai trên thế giới

CÂY LƯƠNG THỰC. Nguyễn Phước Tuyên 2011. Những tiến bộ sản xuất lúa lai trên thế giới (Bài tổng hợp). Lúa lai là kỹ thuật chìa khóa để gia tăng năng suất, sản lượng lúa Trung Quốc là nước phát triển lúa lai nhất thế giới. Đến năm 2010, diện tích lúa lai Trung Quốc lên 20 triệu ha, chiếm 70% diện tích canh tác lúa của Trung Quốc, đã góp phần đưa năng suất lúa từ 4,24 tấn/ha của năm 1979 lên 6,58 tấn/ha năm 2009, trong khi năng suất lúa trung bình của thế giới chỉ có 4,32 tấn/ha (FAOSTAT, 2011), Diện tích lúa lai của các nước ngoài Trung Quốc trên 3 triệu ha, trong đó Việt Nam khoảng 600.000 ha, chủ yếu trồng ở các tỉnh phía Bắc và một số tỉnh miền Trung, Tây Nguyên. Các dòng lai giữa Indica và Japonia đều cho năng suất trên 9 tấn/ha. Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã lai tạo ra Việt Lai 20 vào năm 2004 đã được công nhận là giống quốc gia đầu tiên của Việt Nam. Từ đó đến nay, có nhiều giống lúa lai khác được ra đời như TH3-3, TH5-1, TH 3-4 và Việt Lai 24, những giống này cũng đã được công nhận là giống quốc gia và đang được sản xuất trên diện tích hàng chục nghìn héc-ta là những thành công ban đầu của canh tác tự lai tạo và sản xuất hạt giống lúa lai tại Việt Nam.


NHỮNG TIẾN BỘ SẢN XUẤT LÚA LAI TÊN THẾ GIỚI

ThS. Nguyễn Phước Tuyên
Sở Nông nghiệp - PTNT Đồng Tháp

Hội nghị lúa lai tổ chức tại Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI với 38 tổ chức tư nhân và chính phủ năm 2008, đến năm 2010, con số này phát triển lên 47 tổ chức với mục tiêu tăng cường trao đổi thông tin và hợp tác giữa các tổ chức nghiên cứu tư nhân và nhà nước trong phát triển kỹ thuật lúa lai. Kỹ thuật này là chìa khóa để gia tăng năng suất sản lượng lúa từ thập niên 1970, đến năm 2008 diện tích trồng lúa lai trên thế giới lên đến 20 triệu ha, trong đó có 3 triệu ha ở những nước ngoài Trung Quốc.

Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI đã hợp tác với các cơ quan nghiên cứu trong việc tìm nguồn hỗ trợ tài chính, vật liệu lai tạo, phổ biến các giống mới. Nghiên cứu lúa lai bắt đầu ở các cơ quan nghiên cứu để tìm các nguyên lý cơ bản khoa học, giải quyết các trở ngại trong kỹ thuật, kinh tế và chính sách hỗ trợ. Với sự tiến bộ kỹ thuật, các công ty tư nhân ngày càng tham gia tích cực trong việc nghiên cứu và phát triển lúa lai, đầu tư ngày càng nhiều trong việc kinh doanh hạt giống lúa lai. Việc chuyển dịch từ nghiên cứu kinh điển sang thương mại cần thiết có sự hợp tác chặt chẽ giữa bộ phận nhà nước và tư nhân để không ngừng cải tiến và thương mại hóa lúa lai cho nông dân. Các công ty giống của bộ phận tư nhân đã có tiến bộ đáng kể trong việc tổ chức sản xuất, chế biến và tiếp thị hạt giống trên diện rộng, là những lĩnh vực là IRRI và các cơ quan nghiên cứu không thể vươn tới. Những cơ quan này tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu khoa học, tổ chức đánh giá các cặp lai, phát triển quỹ gien, phát triển kỹ thuật và xây dựng cơ sở vật chất. Kết hợp 2 thế mạnh của bộ phận nhà nước và tư nhân sẽ giúp cho lúa lai phát triển ngày càng bền vững

Hiện nay Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI tập trung vào lĩnh vực
- Đẩy mạnh nghiên cứu các dòng lai chuyên biệt như tăng năng suất và tính ổn định năng suất của ruộng giống. Tăng tính chống chịu điều kiện khắc nghiệt và chất lượng hạt gạo.
- Tăng cường nguồn vật liệu lai, gửi đánh giá cũng như nhận thông tin phản hối từ nguồn đa dạng di truyền của các nước trong mạng lưới đánh giá quốc tế
- Xây dựng hệ thống thông tin tốt hơn, bao gồm các kỹ thuật canh tác để phát huy hết tiềm năng năng suất, đánh giá các cặp/giống lai, áp dụng công nghệ sinh học và các rb- kỹ thuật di truyền về lúa

Trong các năm qua, những thành viên của Hiệp hội phát triển lúa lai quốc tế họp lệ thường niên tại IRRI. Họ thảo luận và thống nhất giải quyết những trở ngại trong phát triển lúa lai, những trở ngại trong bộ phận nhà nước và tư nhân để tạo cơ chế hợp tác bền vững

Trung Quốc là nước phát triển lúa lai nhất thế giới. Đến năm 2010, diện tích lúa lai Trung Quốc lên 20 triệu ha, chiếm 70% diện tích canh tác lúa, đến năm 2005 đã đưa ra 210 giống lúa lai, đã góp phần đưa năng suất lúa của Trung Quốc từ 4,32 tấn/ha của năm 1979 lên 6,58 tấn/ha năm 2009, trong khi năng suất lúa trung bình của thế giới chỉ có 3,74 tấn/ha (FAOSTAT 2011).

Để đạt thành tựu trên, họ xây dựng lúa lai dựa trên 3 giai đoạn
- Giai đoạn 1970-1995: giai đoạn phát triển lúa lai 3, sử dụng giống bất dục đực từ dòng lúa hoang Oryzae rufipogon. Giống này phát triển trên diện tích 12,4 triệu ha và đạt năng suất 6,9 tấn/ha
- Giai đoạn 1996-2000: Phát triển giống giống lúa lai kép bằng cách phun hóa chất gây bất dục đực lên cây mẹ (chemical hybridizing agents CHAs). Giống lai kép phát triển diện tích 2,8 triệu ha, năng suất đạt 10,25 tấn/ha. cao hơn giống lai ba 20%. Trong cùng thời gian khởi động chương trình siêu lúa lai
- Giai đoạn 2001-2006 Phát triển chương trình siêu lúa lai bộ kỹ thuật lai đơn. Những giống lúa lai này cho năng suất 12,5 tấn/ha trên diện rộng. Trên diện hẹp có cặp lai P64S/E32 cho năng suất kỷ lục 17,1 tấn/ha.



Hình 1 Giống siêu lúa lai ở Trung Quốc cho năng suất trên 12 tấn/ha

- Giai đoạn 2007-2015: Tiếp tục chương trình siêu lúa lai với mục tiêu đạt năng suất 13,5 tấn/ha trên diện rộng, trên diện hẹp tạo ra giống lai có năng suất 24 tấn/ha
Để đạt mục tiêu trên các nhà di truyền lúa Trung Quốc tập trung
- Cải thiện kiểu hình lúa bằng cách tạo giống lúa có phiến là dày, thăng để tăng hiệu suất quang hợp. Thân cứng, chống đổ ngã.Bông dài, to, mang nhiều hạt để mỗi bông nặng ít nhất 6g, với mật độ 250 bông/m2 sẽ có tiềm năng 18 tấn/ha
- Tăng mức độ ưu thế lai bằng cách lai chéo giữa các dòng lúa khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ưu thế lai theo thứ tự từ lớn đến nhỏ là: indica/japonica > indica/javanica >japonica/javanica> indica/indica > japonica/japonica. Như vậy lấy giống lúa Oryzae indica làm mẹ tiếp nhận phấn lúa của giống Oryzae japonica sẽ phát huy ưu thế lai tối đa, nâng hiệu sớm tích lũy chất khô trên 90g/ngày, số hạt/cây trên 3.200 hạt, tăng tỷ lệ hạt chắt.
- Áp dụng các thành tựu của công nghệ sinh học như kỹ thuật nuôi cấy túi phấn, marker phân tữ để tăng chất lượng hạt gạo và tính kháng sâu bệnh


Hình 2: Cải thiện dạng hình siêu lúa lai để cho năng suất trên 17 tấn/ha (hình đầu trang)

Với sự trợ giúp của quốc tế, diện tích lúa lai Việt Nam 600.000 ha, chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc, năng suất 6,0-6,3 tấn/ha, cao hơn giống lúa thuần. Các dòng lai giữa Indica và Japonia đều cho năng suất trên 9 tấn/ha (bảng 1)

Bảng 1: Năng suất của một số dòng siêu lúa lai có triển vọng tại tỉnh Hà Tây, vụ xuân năm 2008 (Nguyễn Trí Hoan 2009)



Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã lai tạo ra Việt Lai 20 vào năm 2004 đã được công nhận là giống quốc gia đầu tiên của Việt Nam. Từ đó đến nay, có nhiều giống lúa lai khác được ra đời như TH3-3, TH5-1, TH 3-4 và Việt Lai 24, những giống này cũng đã được công nhận là giống quốc gia và đang được sản xuất trên diện tích hàng chục nghìn héc-ta là những thành công ban đầu của canh tác tự lai tạo và sản xuất hạt giống lúa lai tại Việt Nam.

Tài liệu tham khảo
- L. P. Yuan 2009. Progress in Breeding of Super Hybrid Rice. IRRI
- Nguyễn Trí Hoan 2009. Progress in research and development of hybrid rice in Vietnam. IRRI
- Nguyễn Văn Ngưu 2009. Ensuring food security in the 21st century with hybrid rice: issues and challenges. IRRI
- Cheng S-H, Cao L-Y, Zhuang J-Y, Wu W-M, Yang S-H, Zhan X-D 2009 Breeding strategy of hybrid rice in China. IRRI

Nguồn: Nguyễn Phước Tuyên 2011. Những tiến bộ sản xuất lúa lai trên thế giới. Trong sách: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia. Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia 2011. Sản xuất và cung ứng lúa giống các tỉnh phía Nam. Diễn đàn Khuyến Nông @ Nông nghiệp lần thứ 5. PGS.TS. Mai Thành Phụng (chủ biên), Ths. Phạm Văn Tình, KS. Vũ Tiết Sơn. Nhà Xuất bản Nông nghiệp, trang 53-56. Hoàng Long biên tập mạng và post tại các trang NGỌC PHƯƠNG NAM, DẠY VÀ HỌC, CÂY LƯƠNG THỰC, FOOD CROPS theo bản email trực tiếp từ PGS.TS. Mai Thành Phụng

NGỌC PHƯƠNG NAM, DẠY VÀ HỌC, CÂY LƯƠNG THỰC, FOOD CROPS