Lịch sử phát triển các giống lúa cải tiến
Hầu hết các giống lúa thuần địa phương ở
Châu Á thuộc loài O. Sativa var. indica.
Các giống này có nhược điểm là cao cây, lá rũ, chịu phân đạm thấp, dể đổ ngã và
năng suất thấp do đó chúng bị giới hạn về năng suất và sản lượng, không bảo đảm
an ninh lương thực khi dân số Châu Á ngày càng tăng.
Đến năm 1950, các nhà khoa học về cây lúa
đã có ý tưởng và đầu tư vào nghiên cứu để lai tạo ra một giống lúa lai giữa
loài indica cao cây với loài japonica thấp cây nhằm tạo ra những giống
lúa có năng suất cao hơn, lá thẳng và thấp cây hơn để cải thiện năng suất lúa ở
vùng nhiệt đới.
Tuy nhiên một rào cản lớn là giữa hai loài
không thể cùng sống chung trong môi trường nhiệt đới hay ôn đới để có những pha
sinh sản trùng nhau để chọn ra cây bố và mẹ nhằm thực hiện lai tạo theo kiểu cấy
phấn nhân tạo theo phương pháp truyền thống.
Các nhà nông học Trung Quốc là những người
đầu tiên làm thay đổi kiến trúc di truyền của cây lúa thông thường. Vào năm1955,
Trung Quốc lai tạo thành công một giống lúa bán lùn nhờ vào mẫu lúa O. Sativa indica ở Đài Loan mang gen bán
lùn (sd-1) lai với một giống lúa thuần cao cây.Tuy nhiên năng suất gia tăng
không đáng kể.
Viện lúa Quốc tế IRRI được thành lập năm
1959 ở Los Banos, Philippines và chính thức hoạt động từ năm 1960. Sau khi
thành lập các nhà khoa học IRRI tập trung vào nghiên cứu lai tạo các giống lúa
cải tiến và sản phẩm thành công để mở màng cuộc cách mạng xanh trên cây lúa ở
Châu Á đó là sự ra đời của giống lúa IR 8 vào năm 1966.
Giống lúa IR8 là sản phẩm của tổ hợp lai giữa hai giống lúa Dee-Geo-woo-gen
(là giống japonica của Trung Quốc) và Peta (giống indica của Indonesia) đã được thực hiện tại IRRI vào năm 1962. Năm
1966, một trong những dòng của tổ hợp này đã trở thành một cây
trồng mới
mang tính lịch sử đó là giống IR 8 (improment rice 8).
IR8 yêu cầu sử dụng
phân bón và thuốc trừ sâu, nhưng sản xuất đem lại sản lượng cao hơn đáng kể so
với các giống truyền thống. Sản xuất lúa gạo hàng năm tại
Philippines đã tăng từ 3,7 đến 7,7 triệu tấn trong hai thập kỷ liên tục kể từ năm
1970.
Từ rất sớm ở Việt Nam khoảng tháng 5
năm 1966, Trung Tâm Thí Nghiệm Lúa (nay trở thành Viện Cây Ăn Quả) ở Long Định,
Tiền Giang thuộc Bộ Canh Nông Miền Nam đã nhận được 10 kg lúa giống IR8 để
trồng thử nghiệm đầu tiên trên 2.000 m2 vào mùa mưa. Trong mùa ấy,
năng suất của lúa IR8 thu hoạch được 4 tấn/ha so với năng suất bình quân của
lúa cổ truyền 2 tấn/ha.
Đồng thời, trường Cao Đẳng Nông Lâm
Súc Sài Gòn nhận được 1kg giống IR8 từ IRRI để trồng trong một thí nghiệm về
ảnh hưởng của quang cảm (photoperiodism) cùng chung với một số giống lúa địa
phương tuyển chọn của Miền Nam. Kết quả thí nghiệm được báo cáo vào mùa hè 1967
qua một Luận trình cuối khóa (Trần Văn Đạt, 1967). Trong thí nghiệm này, năng
suất tiềm năng của giống lúa IR8 được theo dõi và đánh giá cao trong khi so
sánh với các giống lúa được tuyển chọn khác.
Nhờ kết quả khích lệ trên và nhu cầu
lúa gạo cấp bách thời bấy giờ, Bộ Canh Nông đặc biệt chú ý đến giống lúa IR8 và
quyết định phát triển canh tác đại trà trong khi vẫn còn trồng thí nghiệm theo
dõi tại Trung Tâm Thí Nghiệm Lúa ở Long định, các Trại thí nghiệm lúa ở Miền
Trung và Miền Nam, Viện Khảo Cứu Nông Nghiệp và trường Đại học Cần Thơ, qua sự
hợp tác với IRRI ở Philippines. Có thể nói Việt Nam là một trong những nước
tiên phong trong công cuộc Cách Mạng Xanh trên thế giới.
Vào giữa năm 1967, trong chương
trình hợp tác với Cơ quan phát triển quốc tế của Mỹ (USAID), độ 6 tấn lúa giống
IR8 có năng suất cao và ngắn ngày, được du nhập khá khó khăn vào Việt Nam (vì
thỏa hiệp giữa IRRI và chính phủ Philippines không cho phép IRRI xuất khẩu một
số lượng lúa lớn dù là hạt giống) để tái canh trên 300 ha ruộng vào mùa nắng
(Đông-Xuân) tại Võ Đắt, tỉnh Bình Tuy, sau khi vùng này bị lũ lụt và vụ lúa bị
thiệt hại nặng nề. Vì lúa IR8 được trồng hơi muộn lại thiếu nước, chỉ có khoảng
40 ha lúa được thu hoạch với năng suất bình quân 2 t/ha. Tất cả số lượng lúa
sản xuất được tại Vỏ Đắt, độ 80 tấn, được Bộ Canh Nông thu mua làm giống và gởi
trồng nhân giống tại 33 tỉnh của Miền Nam vào mùa mưa 1968. Sau đó, lúa IR8
được nông dân tự nhân giống hoặc được Sở Lúa Gạo thu mua qua quỹ luân chuyển để
phân phối cho các vùng khác trồng vào mùa nắng (Đông-Xuân) của năm 1969.
Cho nên, trong vụ mùa 1968-1969,
23.373 ha lúa IR8 đã được thu hoạch với năng suất bình quân 4tấn/ha và giống
lúa IR8 được đặt tên là Thần Nông 8 (TN8) . Mùa lúa 1968-1969 là thời gian bắt
đầu phổ biến mạnh mẽ của chương trình “Tăng gia sản xuất lúa Thần Nông” được Sở
Lúa Gạo thuộc Bộ Canh Nông thực hiện đại qui mô qua mô hình “mini kit” của
Philippines: Mỗi nông dân trồng lúa TN (lần đầu tiên) được cung cấp một gói nhỏ
(mini kit) gồm lúa giống TN8, phân hóa học và thuốc sát trùng diazinon.
Việt Nam nhập giống IR8 từ IRRI vào cả hai miền
vào cuối những năm 1960 và từ đó năng suất gia tăng đáng kể. Cho đến nay có
trên 90% diện tích trồng lúa của Việt Nam trực tiếp hoặc gián tiếp dùng các
nguồn gen giống lúa cải tiến của IRRI. Nhờ trồng giống lúa cải tiến mà sản
lượng lúa của Việt Nam hiện nay tăng gấp đôi so với thời kỳ chưa trồng lúa cải
tiến.
Sau đó, IR5, rồi IR20, IR22 được du
nhập thử nghiệm và phổ biến qua chương trình hợp tác với IRRI. Diện tích trồng
lúa Thần Nông tiếp tục bành trướng mau lẹ. Theo báo cáo của Viện Thống Kê Quốc
Gia (chế độ Sài Gòn), vào vụ mùa 1969/70, lúa cải tiến được trồng trên 204.000
ha hoặc độ 30% diện tích tưới tiêu, 452.100 ha vào 1970/71, 674.740 ha vào
1971/72, và 835.000 ha vào 1972/73. Đến vụ mùa 1973-74, diện tích lúa cải thiện
(IR8, IR5, IR20, IR22, TN 73-1 và TN 73-2) chiếm độ 32% hay 890.000 ha với năng
suất bình quân 4 t/ha và sản lượng của lúa Thần Nông chiếm 53% tổng sản lượng
lúa Miền Nam. Vào vụ mùa 1974/75, tổng sản lượng lúa gạo miền Nam uớc độ trên 7
triệu tấn lúa. (Trần Văn Đạt).
Sau năm 1975, một số Viện nghiên cứu
và trường Đại học cũng tham gia nghiên cứu và phát triển các giống lúa mới cho
ĐBSCL như Trường Đại Học Cần Thơ, Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam hợp tác
với Viện nghiên cứu lúa Quốc Tế (IRRI), một số tập đoàn giống lúa mới từ
Philippines được khảo sát và đánh giá dựa trên tính chống chịu sâu bệnh, năng
suất của giống với các điều kiện thổ nhưỡng của ĐBSCL.
Năm 1977, Viện nghiên cứu lúa ĐBSCL
đã được thành lập tại huyện Ô Môn. Tỉnh Hậu Giang (Cần Thơ) (tên gọi ban đầu là
Trung Tâm Kỹ Thuật Nông Nghiệp ĐBSCL). Hiện nay, các giống lúa mới do Viện
nghiên cứu lúa, trường Đại học đóng góp cho sự gia tăng sản lượng đáng kễ,
chiếm 53% sản lượng cả nước, trong số đó hơn 80% giống lúa trồng hiện nay ở
ĐBSCL từ Viện nghiên cứu lúa ĐBSCL (Ô Môn).
Năm 1961, Ấn Độ
đang trên bờ vực của nạn đói hàng loạt. Ấn Độ sớm
nhập nội giống IR8 từ IRRI. Năm
1968, nhà nông học Ấn Độ SK De Datta công bố phát hiện của mình rằng lúa IR8
thu về 5 tấn mỗi ha với rất ít phân bón và gần 10 tấn mỗi ha trong điều kiện
tối ưu. Điều này đã tăng 10 lần năng
suất so với các giống truyền thống.
IR8 là một thành
công dùng giống lúa cải tiến đầu tiên khắp các nước Châu Á, và được đặt tên là
"Miracle rice". Từ giống IR8 làm nguồn lai để tạo ra
nhiều giống khác và tập đoàn giống của IRRI hiện nay được trồng khắp thế giới,
thực sự mở ra một cuộc cách mạnh xanh trên cây lúa ở Châu Á và các Châu lục
khác trong hơn 4 thập kỷ đã qua.
Tại Hàn
Quốc, việc phổ biến giống lúa cao sản Tongil là kết quả của lai tạo giữa giống
lúa Japonica và Indica đã giúp Hàn Quốc thành công trong tự túc lương thực từ
năm 1972. Hiện các dòng lai Japonica thích nghi với điều kiện nhiệt đới đang
được Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) và Hàn Quốc phát triển theo hướng cải
thiện năng suất, dạng hình cây lúa, chống đổ ngả, kháng sâu bệnh chính, chống
chịu được điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Nhật Bản
đã lai tạo thành công nhiều giống lúa cải tiến có nguồn gen japonica với giống indica để tạo ra các
giống lúa Nhật Bản trồng được ở vùng nhiệt đới để các nước nhiệt đới trồng gia
công và Nhật Bản thu mua lại hạt gạo thích hợp khẩu vị của người Nhật.
IRRI gần
đây đã phóng thích hai giống gạo tròn nhiệt đới Japonica mang tên IRRI 142
(NSIC Rc170) và IRRI 152 (NSIC Rc220) để canh tác trên diện rộng. Các giống lúa
này mang đầy kỳ vọng giúp nông dân Philippines đạt lợi nhuận cao hơn, và nhất
là giúp người tiêu dùng có thể thưởng thức được gạo Nhật với giá rẻ; đồng thời
cũng mở ra triển vọng lớn đối với các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam.
Một chương trình
gần đây ở Tây Phi đang cố gắng phát triển một loạt giống lúa mới năng suất cao cho
Châu Phi (NERICA). Các giống NERICAs
cho năng suất lúa tăng thêm khoảng 30% trong điều kiện bình thường, và có thể
tăng gấp đôi sản lượng với một lượng nhỏ phân bón, thuỷ lợi cơ bản. Tuy
nhiên, chương trình chỉ mới thành công ở Guinea.
Bên cạnh áp dụng
thành công các giống lúa cải tiến từ IRRI, mỗi quốc gia cũng có nhiều cơ quan
nghiên cứu khác nhau như các Viện, Trường Đại học...đã tự lai tạo ra nhiều
giống lúa khác nhau phục vụ cho đất nước mình.
Hiện nay các giống
lúa cải tiến đang đạt đến đỉnh trần năng suất. Các nhà khoa học tìm cách chọn
tạo các giống lúa mới có năng suất cao hơn, chất lượng tốt hơn. Trong đó Trung
Quốc dẫn đầu về sản xuất lúa ưu thế lai F1. IRRI hổ trợ nguồn nguyên liệu và
hướng dẫn kỹ thuật cho các nước phát triển lúa lai. Ngoài ra IRRI đang theo
đuổi chương trình chọn tạo ra giống siêu lúa (dự kiến năng suất đạt đỉnh 15
tấn/ha) nhưng chưa thành công.
Các giống lúa cải
tiến góp phần cho an ninh lương thực trên thế giới trong nửa thế kỷ qua, nhưng
mặt trái của nó cũng mang lại nhiều tiêu cực như việc dùng phân bón và thuốc
hóa học kèm theo đã làm đảo lộn hệ sinh thái, dịch hại trên cây lúa ngày càng
nặng nề hơn, môi trường ô nhiểm nhiều hơn, tính đa dạng sinh học mất đi do các
giống lúa thuần địa phương bị co cụm và lúa cỏ ngày càng nhiều hơn do sư phân
ly của các giống lúa có nguồn gen hoang dại đã tích tụ qua nhiều thế hệ trong
quỷ gen của IRRI.
