Chọn lọc giống lúa thơm LT3 từ nguồn gen lúa sẵn có

I. Đặt vấn đề
      Sau đổi mới đời sống của nhân dân ta đã được nâng cao rõ rệt, nhu cầu về ăn ngon đã thay đổi cho ăn no. Kết quả điều tra cho thấy về cơm gạo, khẩu vị của người tiêu dùng ngày nay đã khác xưa, đòi hỏi từ gạo nở để có nhiều cơm và ăn no lâu sang cơm dẻo, mềm, gạo thơm càng được chấp nhận cao hơn. Tuy nhiên một số giống lúa thơm, gạo dẻo nhập nội từ Trung Quốc, Đài Loan thì cơm nát và ướt nên không hợp với khẩu vị của người Việt Nam. Gạo Tám thơm rất ngon được người Việt Nam ưa thích rộng rãi nhưng lúa Tám thơm chỉ trồng được trong vụ Mùa nên gạo không phổ biến quanh năm (Nguyễn Thị Quỳnh và CTV 2000a, 2000b; Fukuoka và CTV 2000, Nguyễn Hữu Nghĩa và CTV 2001). Một số siêu thị đã nhập gạo Thái Lan, gạo Nhật Bản về bán cho người tiêu dùng thành thị với giá từ 15.000 – 30.000 đ/kg. Nắm bắt được nhu cầu trên, trong giai đoạn 1995 – 2000 tác giả đã chọn tạo ra giống lúa thơm ngắn ngày LT2 (Lúa Thơm số 2) đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng hiện tại ở miền bắc (Bộ Nông nghiệp và PTNT 2005). Cơm gạo của giống Lúa thơm LT2 có đặc điểm dẻo nhưng không dính, protein vào loại cao nhưng hạt cơm không vỡ. Đầu những năm 2000, giống lúa LT2 đã phát triển rộng ra hầu hết các tỉnh Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Song LT2 có một số nhược điểm như kém chịu nóng, yếu cây dễ đỗ nên khả năng chịu thâm canh không cao, nhất là ở vụ Mùa. Những năm gần đây những nhược điểm trên của LT2 càng bộc lộ rõ nét. Chúng tôi tiếp tục tìm kiếm thông qua các phương pháp chọn giống khác nhau những giống lúa thơm ngắn ngày mới có chất lượng cơm ngon như LT2 nhưng không có những nhược điểm đã nêu của LT2, đặc biệt là cho năng suất cao hơn trong vụ Mùa. Xuất phát từ yêu cầu này chúng tôi đã chọn tạo ra giống lúa thơm LT3. Trong sản xuất LT3 còn có tên là TH3 (Thiên Hương 3).

II. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
– Vật liệu
+ Một số giống lúa thơm có nguồn gốc địa phương và nhập nội: Quá dạ hương, Bắc thơm số 7, Việt hương chiêm, Hương chiêm, VD20, VD10.
+ Giống đối chứng là LT2.
– Phương pháp và thời gian
+ Dùng áp lực nhiệt độ thấp để tạo ra biến dị. Sau đó cố định và tách biến dị bằng phương pháp chọn phả hệ. Thí nghiệm được tiến hành từ năm 1997. Từ những biến dị đó chọn ra LT3 được tách từ giống Hương Chiêm, một giống lúa có nguồn gốc Trung Quốc nhưng được thu thập tại Bắc Hà, Lào Cai năm 1996.
+ Thí nghiệm so sánh giống: So sánh LT3 với giống gốc Hương Chiêm và giống đối chứng LT2. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên, ba lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 20 m2. Tiến hành trong các vụ Xuân muộn và Mùa sớm của hai năm 2001 và 2002. Phân bón: 10 tấn phân chuồng, 70kg N, 70kg K20 và 60kgP205 cho 1 ha. Mật độ cây 50 khóm/m2. Sử dụng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố để xử lý số liệu thí nghiệm.
+ Khả năng kháng sâu bệnh và chịu sinh thái không thuận lợi: Đánh giá trên đồng ruộng (tính kháng ngang) theo phương pháp của IRRI, tác giả tự đánh giá có sự tham gia của nông dân. Đánh giá trên thí nghiệm so sánh giống và khảo nghiệm mở rộng sản xuất trong nhiều vụ, năm rồi lấy kết quả trung bình làm kết luận. Tính chịu không đổ ngã được đánh giá trên nền phân bón 10 kg Urê/sào Bắc Bộ.
– Địa điểm nghiên cứu: Một số xã ở huyện Thường Tín, Hà Tây. Bắt đầu từ năm 2003 một số thí nghiệm lọc dòng để duy trì giống gốc (giống tác giả), thí nghiệm phân tích phẩm chất cơm gạo và làm tiêu bản ADN của LT3 được tiến hành tại Trung tâm Tài nguyên di truyền thực vật, nay là Trung tâm Tài nguyên thực vật, An Khánh, Hoài Đức, Hà Tây.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
1. Quá trình chọn lọc giống lúa LT3
Năm 1996 tác giả thu thập giống Hương Chiêm tại Bắc Hà, Lào Cai. Đặc tính lúa thơm, ngắn ngày, thấp cây của giống lúa này thu hút sự chú ý của tác giả tiếp tục đầu tư nghiên cứu. Đầu năm 1997 tiến hành xử lý nhiệt độ thấp 0,5 kg hạt giống lúa thơm Hương Chiêm. Hạt sau khi xử lý được gieo ra ruộng ngày 10/ 01/ 1997. Quan sát thấy có nhiều loại hình biến dị khác nhau trong số 40 cây mọc. Các biến dị có thể chia thành bốn nhóm, kết quả cho thấy áp lực nhiệt độ thấp đã tạo nên các dạng đột biến khác hẳn nhau từ giống gốc Hương Chiêm. Trong bốn nhóm nói trên, Nhóm 4 có nhiều đặc tính ưu việt hơn cả. Nhóm 4 này còn có một đặc tính mà cả giống gốc Hương Chiêm và ba nhóm còn lại không có là vòi nhụy cái của nó thò ra khỏi vỏ hoa lúa đến trên 80% chiều dài (Xem Bảng 2). Từ các cá thể thuộc Nhóm 4 này, đã tiến hành chọn phả hệ ở cả vụ Xuân và vụ Mùa từ năm 1998 đến năm 2000. Vụ Mùa 2000 chọn được Dòng số 3 có tính di truyền ổn định và có nhiều ưu điểm, đặt tên là LT3.
2. Đặc tính của giống lúa LT3
Đặc điểm hình thái của LT3 so với giống gốc Hương Chiêm có nhiều khác biệt, thể hiện ở Bảng 2. Phân tích kết quả ở Bảng này ta thấy chiều cao cây của LT3 vẫn giữ như giống gốc Hương Chiêm, tức là thuộc loại hình thấp cây. Đặc điểm lá của Hương Chiêm chuyển từ to bản, màu xanh sang nhỏ bản, màu xanh vàng ở LT3. Do bản lá nhỏ nên LT3 có thể được cấy dày mà lá vẫn không che cớm lên nhau, từ đó tính năng quang hợp cao hơn. Hương Chiêm có khả năng đẻ nhánh trung bình trong khi LT3 đẻ nhánh nhiều, đây là một trong những yếu tố tạo nên năng suất cao của LT3. Về phẩm chất gạo, hạt gạo của giống Hương Chiêm trắng trong trong khi hạt gạo LT3 màu trắng đục. Một đặc tính quan trọng là khi thụ phấn, vòi nhụy cái của giống LT3 thò ra khỏi vỏ hoa lúa đến trên 80% chiều dài trong khi vòi nhụy cái của Hương Chiêm không thò ra ngoài như nhiều giống lúa khác. Do vòi nhuỵ cái thò ra ngoài nên khả năng giao phấn tự do giữa các cá thể của LT3 với nhau và với các giống khác cao. Điều này nói lên việc duy trì dòng thuần của LT3 khó hơn đối với các giống lúa thông thường khác. Đáng chú ý nhất là hàm lượng Amiloza rút từ 20% ở giống Hương Chiêm xuống còn 14% ở giống LT3 nên cơm của LT3 mềm, thích hợp với thị hiếu người tiêu dùng.
2.1. Đặc điểm nông sinh học
Mới nhìn bề ngoài, đặc điểm của hai giống LT3 và LT2 gần giống nhau, cụ thể thời gian sinh trưởng ngang nhau (125 – 130 ngày ở vụ Xuân muộn và 100 – 105 ngày ở vụ Mùa), chiều cao cây đều từ 90 cm – 95 cm, độ thoát cổ bông như nhau (trên dưới 2,0 cm) màu sắc thân lá đều xanh vàng, dạng hạt thóc thon như nhau. Tuy nhiên giống LT3 có những khác biệt cơ bản so với LT2: khả năng đẻ nhánh và số hạt trên bông cao hơn LT2, trọng lượng 1000 hạt nhỏ hơn LT2 (xem Bảng 3), màu sắc hạt thóc của LT3 là nâu nhạt trong khi của LT2 là vàng, số dảnh tái sinh của LT3 cao (5-7 dảnh/khóm) trong khi LT2 không có khả năng tái sinh.
2.2. Các yếu tố tạo thành năng suất
Bảng 3 trình bày các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất của hai giống LT3 và LT2. Đây là số liệu lấy từ thí nghiệm so sánh giống ở bốn vụ Xuân 2001, Mùa 2001, Xuân 2002, Mùa 2002 ở huyện Thường Tín, Hà Tây. Ta thấy trọng lượng 1000 hạt của LT3 nhỏ hơn 5% so với LT2. Tuy nhiên số bông/khóm của LT3 và số hạt chắc/bông của LT3 cao hơn LT2 trên dưới 12%. Đây là hai yếu tố chính tạo nên năng suất LT3 cao hơn LT2, nhất là trong vụ Mùa.
2.3. Khả năng kháng sâu bệnh và chịu sinh thái không thuận lợi
Kết quả đánh giá tính kháng một số loại sâu bệnh hại chính và chịu một số điều kiện sinh thái không thuận lợi trên đồng ruộng được trình bày ở Bảng 4.
Cả hai giống đều kháng Đạo ôn (điểm 1/9), kháng vừa đối với bệnh Khô vằn (điểm 3/9 – 4/9) và Rầy nâu (điểm 3/9). LT3 kháng với Bạc lá (điểm 3/9) cao hơn LT2 (điểm 5/9). Cả hai giống đều chịu mưa ẩm lúc nở hoa và thụ phấn (điểm 1/9), chịu rét thời kỳ mạ ở mức độ trung bình (điểm 4/9). Đặc biệt khả năng chịu ngập úng và không đổ của LT3 cao hơn hẳn so với LT2. Cả hai giống đều là lúa thơm nhưng ít bị chuột phá, phù hợp với kết quả nhiều nghiên cứu là tính thơm của lúa gạo không hấp dẫn chuột
2.4. Phẩm chất cơm gạo
Một số đặc điểm về phẩm chất gạo khi so sánh LT3 với LT2 được trình bày ở Bảng 5. Chiều dài hạt gạo của cả hai giống đều thuộc loại trung bình, song do hạt gạo bé nên mặc dù chiều dài trung bình nhưng hình dáng hạt vẫn thuộc loại thon. Màu sắc hạt gạo của hai giống khác nhau, LT3 trắng đục trong khi LT2 trắng trong. Nhiệt độ hoá hồ và hàm lượng Amiloza của hai giống ngang nhau. Do hàm lượng Amiloza thuộc loại trung bình (14,0% – 14,1%) nên cả hai giống đều có cơm mềm. LT3 có hàm lượng Protein cao hơn LT2 (9,0% so với 8,4%) nên cơm của LT3 ngon hơn.
Kết quả đánh giá phẩm chất cơm của LT3 được trình bày ở Bảng 6. Cán bộ và nhân dân đều có nhận xét là cơm của LT3 thơm, dẻo, ngon. Đặc biệt trong đợt sang thăm Việt Nam năm 2002, Bí thư Tỉnh uỷ Tứ Xuyên, Trung Quốc sau khi ăn cơm và hỏi về đặc tính giống, rất thích giống LT3, đã chỉ thị cho các cán bộ hữu quan của tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc nhập giống về nhân và mở rộng sản xuất tại tỉnh mình.
3. Thí nghiệm so sánh giống
Từ vụ Xuân 2001 đến vụ Mùa 2002 tiến hành bốn vụ thí nghiệm so sánh giống LT3 với các giống LT2 và Hương Chiêm, kết quả trình bày ở Bảng 7.
Phân tích kết quả cho thấy:
– Vụ Xuân 2001: Năng suất LT3 hơn đối chứng LT2 là 1,18 tấn/ha, tức là cao hơn với độ tin cậy trên 99% (sai số dưới 1%). Năng suất LT3 hơn giống gốc Hương Chiêm là 0,90 tấn/ha, tức là cũng hơn với độ tin cậy trên 99%. Hai giống LT2 và Hương Chiêm năng suất ngang nhau (hơn nhau không có nghĩa).
– Vụ Mùa 2001: Năng suất LT3 hơn đối chứng là 0,67 tấn/ha, tức là cao hơn với độ tin cậy 99%. So với giống gốc Hương Chiêm, năng suất của LT3 cao hơn là 1,10 tấn/ha, cũng cao hơn với độ tin cậy trên 99%. Giống LT2 năng suất hơn so với giống Hương Chiêm là 0,43 tấn/ha, hơn với độ tin cậy 99%.
– Vụ Xuân 2002: Năng suất LT3 hơn giống đối chứng 0,63 tấn/ha, hơn với độ tin cậy 99%. Tương tự, LT3 hơn giống gốc là 0,70 tấn/ha, cũng hơn với độ tin cậy 99%. Hai giống LT2 và Hương Chiêm có năng suất ngang nhau.
– Vụ Mùa 2002: Năng suất LT3 hơn giống đối chứng là 1,47 tấn/ha, hơn với độ tin cậy trên 99%. ở vụ này LT3 có năng suất cao hơn giống gốc là 1,33 tấn/ha, cũng hơn với độ tin cậy trên 99%. Hai giống LT2 và Hương Chiêm có năng suất ngang nhau.
Kết luận lại ta thấy ở cả bốn vụ thí nghiệm so sánh giống, năng suất của LT3 đều hơn giống đối chứng LT2 và giống gốc Hương Chiêm với độ tin cậy từ 99% trở lên.  Điều này nói lên tiềm năng năng suất của LT3 hơn hẳn và hơn một cách ổn định so với LT2 và giống gốc Hương Chiêm.
4. Khảo nghiệm sản xuất giống lúa LT3
Ngày 24/ 06 / 2007 Uỷ ban nhân dân Huyện Lương Sơn, Hoà Bình đã tổ chức hội nghị đầu bờ về giống lúa LT3 trong vụ Xuân và chủ trương phát triển giống LT3 thành giống lúa chủ lực của huyện cho cả vụ Xuân và vụ Mùa trong những năm tới.
Từ năm 2001 sau khi được tiếp cận với giống lúa thơm LT3, nhân dân một số thôn, xã thuộc huyện Thường Tín, Hà Tây đã chủ động lấy giống về cấy thử và sau đó mở rộng sản xuất trên đồng ruộng của mình. Sau khi trực tiếp tham quan thí nghiệm so sánh giống và cùng tác giả đánh giá giống trên một số ruộng sản xuất thử, cán bộ và nông dân các địa phương một số tỉnh khác lấy giống về mở rộng sản xuất ở địa phương mình. Các địa phương đều nhận thấy LT3 có năng suất cao hơn các giống LT2 và Bắc thơm số 7, kháng bệnh Bạc lá hơn LT2, kháng bệnh Bạc lá và cơm ngon hơn Bắc thơm số 7. Do trong sản xuất LT3 còn có tên là TH3 nên bà con nông dân thường gọi LT3 bằng tên chung là lúa thơm. Điều này dẫn đến chưa có thống kê đầy đủ diện tích của LT3 trong sản xuất. Tuy nhiên có thể khẳng định hiện nay LT3 được gieo cấy trên diện tích hơn 7.000 ha chủ yếu ở một số tỉnh Bắc Bộ, ngoài ra còn một số địa phương ở Bắc Trung Bộ.
5. Hiệu quả kinh tế của giống lúa LT3
Do phẩm chất gạo ngon được nhân dân ưa chuộng rộng rãi nên giá thóc gạo của LT3 thường gấp rưỡi trở lên so với các giống lúa thông thường khác. Bảng 9 trình bày sự so sánh hiệu quả kinh tế của LT3 với lúa lai trong vụ Xuân và với giống lúa thuần Khang Dân 18 trong vụ Mùa. Kết quả cho thấy trong vụ Xuân, một sào Bắc Bộ trồng LT3 đưa lại thu nhập cao hơn trồng lúa lai là 140.000 đ, chưa kể chi phí sản xuất trồng LT3 thấp hơn nhiều so với trồng lúa lai. Trong vụ Mùa một sào Bắc Bộ trồng LT3 đưa lại thu nhập cao hơn trồng giống Khang Dân 18 là 135.000 đ.

IV- Kết luận và đề nghị
1. Kết luận
– LT3 là giống lúa thơm có các đặc tính ưu việt ngắn ngày, chất lượng cơm gạo cao thích hợp với khẩu vị người Việt Nam như Giống LT2. LT3 là giống có hàm lượng protein cao hơn nên cơm ngon, đậm hơn LT2.
– So với LT2, LT3 đẻ nhánh khoẻ hơn, bông to hơn và chịu thâm canh hơn nên tiềm năng năng suất cao hơn; kháng bệnh Bạc lá trong vụ Mùa cao hơn.
– LT3 thích hợp cho vụ Xuân, đặc biệt cho vụ Mùa ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
2. Đề nghị
– Công nhận tạm thời giống LT3 để đa dạng hoá nguồn gen lúa thơm trong sản xuất cả trong vụ Xuân và vụ Mùa ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
– Tiếp tục cho khảo nghiệm trên diện rộng LT3 ở những vùng sinh thái khó khăn.

Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Thị Quỳnh, Lưu Ngọc Trình, Nguyễn Huy Hoàng, 2000a. Đa dạng di truyền các tính trạng hạt của quỹ gen lúa địa phương vùng Tây Bắc Việt Nam. Kết quả nghiên cứu khoa học, quyển 4. Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam, Tr. 8-11, NXB Nông nghiệp.
2. Nguyễn Thị Quỳnh, Lưu Ngọc Trình, Nguyễn Huy Hoàng, 2000b. Phân loại dưới loài quỹ gen lúa nương và lúa ruộng vùng Tây Bắc Việt Nam. Kết quả nghiên cứu khoa học, quyển 4. Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam, Tr. 5-7, NXB Nông nghiệp.
3. Fukuoka S, Tran Danh Suu, Luu Ngoc Trinh, Tsukasa Nagamine, Kazutoshi Okuno, 2000. Spatial and Temporal Aspect of Genetic Variation in Landraces of Aromatic Rice in Red River Delta, Vietnam Revealed by RAPD Markers. In: Proceeding of the 7th MAFF International Workshop on Genetic Resources, Part 2. In-situ Conservation Research, p. 187 – 199, AFFRC and NIAR, Japan.
4. Nguyen Huu Nghia, Bui Chi Buu, Luu Ngoc Trinh and Le Vinh Thao, 2001. Specialty Rices in Vietnam: Breeding, Production, and Marketing. In: Specialty Rices of the World: Breeding, Production and Marketing, p. 175 – 189. Chaudhary R.C. and Tran D.V. Science Publishers, Incorporeted, FAO Rome, Italy.
5. Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2005. 575 giống cây trồng nông nghiệp mới. NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

Nguyễn Phụ Chu, Lưu Ngọc Trình