Bài giảng công nghệ sản xuất giống

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN

BÀI GIẢNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIỐNG

Người biên soạn: TS. Lê Tiến Dũng

Huế, 08/2009

1

Bài 1

Mở đầu

I. Vai trò của giống trong sản xuất nông nghiệp

1/ Giống là tư liệu sản xuất đặc biệt, không thay thế

Vai trò đặc biệt của giống thể hiện ở chỗ nó là sinh vật sống, khác với mọi tư

liệu sản xuất khác và không thay thế bởi vì từ nó mà sản xuất ra loại nông sản mà

người trồng cần.

2/ Sử dụng giống thích hợp là biện pháp nhanh nhất, kinh tế nhất để nâng cao

năng suất cây trồng

Các giống mới đã góp phần quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Người ta

đã xác nhận rằng, góp phần làm tăng năng suất hạt ngũ cốc trên thế giới ở thế kỷ

XX thì hơn 40% là do vai trò của chọn giống, còn theo nhiều kết quả nghiên cứu

thì các giống lúa mới có năng suất tăng 50-60%, thậm chí cao hơn nhiều so với các

giống cổ truyền. Năng suất ngô cao nhất giữa thế kỷ XIX là 5 tấn/ha còn ở Mỹ năng

suất bình quân hiện nay đã đạt 10-15 tấn/ha, năng suất kỷ lục là 25,4 tấn/ha. Các

giống lúa mì mới đã đạt năng suất 6-8 tấn/ha, kỷ lục trên 10 tấn/ha.

3/ Giống quyết định chất lượng nông sản

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nông sản do bản chất di truyền của giống

quyết định. Trừ một số đặc tính có thể thay đổi theo điều kiện vùng sinh thái, hầu hết ít

thay đổi dưới ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh. Vì vậy, việc chọn giống này hay

giống khác để gieo trồng sẽ quyết định chất lượng nông sản sẽ được sản xuất ra.

4/ Hạn chế thiệt hại do thiên tai, sâu bệnh

Mỗi giống có đặc tính chống chịu khác nhau với các điều kiện bất thuận và

sâu bệnh.

5/ Phù hợp với điều kiện gieo trồng và phương thức canh tác nhất định

Sử dụng các giống mới trong sản xuất với các khả năng thích ứng khác nhau

không chỉ làm tăng năng suất, chất lượng nông sản ở những vùng có điều kiện thâm

canh, mà còn khai thác tốt các vùng đất, các điều kiện sinh thái, khí hậu khác nhau

làm tăng sản lượng và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp.

6/ Biện pháp quan trọng trong việc bố trí cơ cấu cây trồng

Có thể tạo ra các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau để bố trí trong cơ cấu

luân canh, xen canh, gối vụ với các cây trồng khác.

7/ Do dân số tăng nhanh cần đảm bảo an ninh lương thực:

2

- Chúng ta đang sống trong một thời kỳ bùng nổ dân số. Dân số tăng nhanh

đến mức "chóng mặt". Tỷ lệ tăng dân số bình quân của thế giới 1,8 %. Cứ mỗi giây

trôi qua trái đất phải lo thêm hơn 2 miệng ăn và như thế mỗi ngày 200.000 người,

mỗi năm lo thêm 72 triệu người.

- Theo tính toán của FAO lượng ngũ cốc thiếu hụt vào khoảng cuối thế kỷ

giao động từ 70 - 130 triệu tấn vừa đúng bằng tổng sản lượng lương thực hàng năm

của khối EC. Như vậy, vấn đề xóa đói không thể chỉ giải quyết bằng từng con

đường đơn lẻ của từng ngành riêng biệt... mà là một vấn đề của các vấn đề liên quan

trong một hệ thống thống nhất.

Trong đó, công tác sản xuất giống cây trồng giữ vị trí then chốt, có vai trò

cực kỳ quan trọng và đã được minh chứng bằng cuộc "cách mạng xanh" khởi đầu từ

những năm của thập kỷ 60 của thế kỷ 20.

Những năm gần đây, bằng những sự chuyển biến mạnh mẽ của các công

nghệ về tạo giống và sản xuất giống; con người đã dần dần đưa các công nghệ cao

vào cải tạo và làm biến đổi các giống cây trồng, vật nuôi theo những hướng có lợi

nhằm phục vụ cuộc sống của con người; bằng cách tạo ra những giống có giá trị cao

hơn, có tính chống chịu hơn đối với sâu bệnh và các điều kiện bất thường của môi

trường, các giống cần ít phân, ít nước... ít phải phun thuốc phòng trừ sâu bệnh mà

vẫn cho năng suất cao (các giống Low - input - cây đầu vào ít). Ngoài ra còn tìm

các biện pháp thích hợp để có thể gia tăng sự phong phú của cây trồng, mở rộng sự

thích nghi của các giống đã trồng trọt.

II. NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA CẦN PHẢI TIẾN HÀNH SẢN XUẤT GIỐNG:

1. Hiện tượng thoái hóa: Hiện tượng năng suất, phẩm chất, sức sống của

giống giảm dần trong quá trình sản xuất gọi là hiện tượng thoái hóa giống.

Trong sản xuất cũng như trong các điều kiện tự nhiên, giống thường gặp hiện

tượng thoái hóa, sức sống và năng suất giảm, kéo theo các tính trạng khác cũng

giảm theo...

Đối tượng các loại cây trồng bị thoái hóa:

Các cây tự thụ phấn, nếu tự thụ phấn liên tục không được tiến hành lai giống,

tuyển lựa sẽ có hiện tượng thoái hóa giống.

Các cây giao phấn, nếu tự thụ phấn liên tục sẽ nhanh chóng làm cho giống bị

thoái hóa.

Các cây sinh sản vô tính, nếu tiếp tục trồng bằng phương pháp vô tính liên

tục cũng bị thoái hóa.

3

Trong các biện pháp kỹ thuật, nếu không được đầu tư và chú trọng, thiếu cân

đối, hoặc kỹ thuật không thích hợp cũng làm cho giống bị thoái hóa.

Bởi vì, chúng ta biết rằng sự biểu hiện của Fenotip là do kiểu gen và yếu tố

môi trường quyết định.

P = G + E

P: fenotip;

G: là kiểu genotip (quyết định);

E: Evironmetmon (các yếu tố của môi trường) có tác động mạnh mẽ để các

gen biểu hiện.

2. Nguyên nhân gây nên hiện tượng thoái hóa giống:

2.1. Do bản thân giống: Bản thân giống không tốt, bị lẫn tạp nhiều trong quá

trình sản xuất giống dẫn đến khi đưa ra sản xuất giống bị phân li, làm cho năng suất

và chất lượng sản phẩm giảm.

2.2. Do điều kiện ngoại cảnh không tốt, ngoại cảnh có ảnh hưởng rất lớn đến

chất lượng hạt giống.

Khi điều kiện giống thay đổi khác xa so với nơi nguyên sản, làm cho giống

không thích hợp với điều kiện sống mới, do đó các đặc trưng, đặc tính tốt của giống

không được biểu hiện, làm ảnh hưởng đến chất lượng giống.

Trong điều kiện sống không thay đổi, giống sống trong cùng một điều kiện

quá lâu, nên ít phát sinh các biến dị, do đó tính thích ứng ngày càng bị thu hẹp lại,

giống cũng bị thoái hóa.

2.3. Do điều kiện thụ phấn không tốt:

Đối với cây tự thụ phấn, do quá trình tự thụ phấn liên tục từ đời này qua đời

khác, quần thể luôn luôn đồng nhất về kiểu gen và kiểu hình, không có tuyển lựa và

lai giống, quần thể không có biến dị, phạm vi thích ứng ngày càng thu hẹp lại làm

cho sức sống giảm dần.

Đối với cây giao phấn, nếu bị cách ly nghiêm ngặt sẽ dẫn đến hiện tượng cận

giao, sẽ có nhiều cây đồng hợp tử ẩn có hại xuất hiện gây ra hiện tượng dị hình, làm

cho năng suất, phẩm chất của quần thể bị giảm sút.

2.4. Do đột biến:

Những thay đổi đột ngột của các yếu tố môi trường, sự tác động của các chất

độc hóa học, các chất gây đột biến, các tia phóng xạ... đều có thể làm cho một số

4

các cá thể phát sinh đột biến nhiễm sắc thể, hoặc đột biến gen: gây nên những hiện

tượng bất dục, dị hình... làm cho giống giảm sức sống.

2.5. Do chế độ sản xuất giống không tốt:

Do lẫn cơ giới

Do lẫn sinh học

Do kỹ thuật trồng trọt không tốt

2.6. Do bị sâu bệnh phá hoại:

Sâu bệnh là đối tượng phá hoại nghiêm trọng nhất, nó làm cho chất lượng

của giống bị giảm sút nghiêm trọng không những ngoài đồng mà ngay cả khi cất

giữ không đúng các quy trình, quy phạm cũng làm cho giống phẩm chất kém và

giống bị thoái hóa.

3. Các biện pháp nâng cao sức sống của giống:

3.1. Thay đổi các điều kiện sống của giống:

Người ta thường dùng các biện pháp sau đây:

Sản xuất hạt giống ở nhiều nơi khác nhau.

Thay đổi thời kỳ gieo giống

Cải thiện điều kiện trồng trọt để nâng cao sức sống của giống.

Áp dụng các biện pháp kỹ thuật thích hợp làm cho giống biểu hiện hết các

đặc trưng, đặc tính của nó mà trong điều kiện sống trước đây không có.

3.2. Không ngừng tuyển lựa và bồi dưỡng:

Tuyển lựa thường xuyên là một biện pháp có hiệu quả ngăn ngừa giống thoái

hóa. Trong quá trình tuyển lựa, nếu càng loại bỏ nghiêm khắc những biến dị xấu,

chú ý giữ được những biến dị tốt thì hiệu quả nâng cao sức sống của giống càng

nhanh chóng, rõ ràng.

3.3. Nhân giống vô tính:

- Phương pháp chắn rễ

- Phương pháp áp cành xuống đất

- Phương pháp tách chồi cây con

- Phương pháp dâm cành

- Phương pháp chiết cành

Các phương pháp này giữ được tính di truyền của vật liệu khởi thủy (cây

mẹ), từ đời này qua đời khác và được áp dụng phổ biến vì dễ làm.

5

3.4. Nhân giống Invitro:

Nhân giống Invitro tạo ra được những cây khỏe, trẻ hóa cây, sạch bệnh, là

vật liệu để chọn tạo giống, tạo ra các giống mới, duy trì được các đặc tinh di truyền

cua các đời trước cho thế hệ sau. Có hệ số nhân giống cao, đáp ứng được các yêu

cầu của sản xuất.

3.5. Sản xuất hạt lai:

Sản xuất hạt lai đối với tất cả các loại cây trồng là mục tiêu cuối cùng cần

phải đạt được của các cơ quan sản xuất giống cây trồng.

Tùy từng đối tượng cây trồng mà có các cách sản xuất hạt lai khác nhau.

3.6. Lai cùng giống: tự do thụ phấn trong cùng giống để tăng sức sống cho

giống.

III. ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THU HOẠCH VÀ XỬ LÝ GIỐNG ĐẾN CHÂT

LƯỢNG GIỐNG:

Đối với cây trồng, việc xác định thời điểm thu hoạch đặc biệt đối với các cây

lấy hạt là một vấn đề hết sức quan trọng chúng ta cần nghiên cứu và giải quyết.

Độ chín được xác định: chín sinh lý và chín hoàn toàn.

Chín sinh lý là độ chín được xác định mà ở đó các hợp chất được tích lũy

nhiều nhất và đã đến mức độ thuần thục hoàn toàn. Thu hoạch vào giai đoạn đó sẽ

đảm bảo chất lượng cao nhất và hạt giống cũng được đảm bảo hoàn hảo nhất. Nếu

chúng ta xác định giai đoạn này không tốt sẽ dẫn đến chất lượng hạt giống, làm cho

hạt giống có sức nẩy mầm kém, ảnh hưởng xấu đến năng suất cây trồng do không

đảm bảo mật độ khi cây mọc...

Thu hoạch đúng lúc, sẽ làm tăng chất lượng của giống.

1. Thời hạn thu hoạch:

Thời hạn thu hoạch là thời điểm mà hạt giống đã có độ chín sinh lý thuần

thục. Đây là khâu quan trọng quyết định đến phẩm chất của hạt giống sau này.

Để thu hoạch đúng độ chín, chúng ta cần xác định đúng độ chín của nó mà

quyết định thời điểm thu hoạch thích hợp.

Đối với cây lấy hạt (như lúa chẳng hạn), việc thu hoạch thích hợp nhất lúc

ẩm độ hạt đạt 25 ÷ 30% ở ngoài đồng. Đó là giai đoạn hạt có sức sống và khả năng

nẩy mầm cao nhất. Hạt được chỉ tiêu đó vào khoảng 25 ÷ 30 ngày sau khi có 50%