SẢN XUẤT HẠT GIỐNG CÀ CHUA ƯU THẾ LAI

R.T.Opena, J.T.Chen. T.Kalb và P. Hanson.

Trọng Văn dịch

Giới thiệu:

Các giống cà chua ưu thế lai (UTL) có nhiều thuận lợi so với các giống thụ phấn tự do (TPTD). Giống UTL thường cho năng suất cao hơn. Nói chung chúng chín sớm và rất đồng nhất.  Nhiều giống UTL có chất lượng trái tốt hơn và kháng bệnh tốt hơn. Với tất cả thuận lợi trên, nhiều nông dân thích gieo hạt lai mặc dù giá hạt cao hơn.

Nhu cầu hạt giống cà chua UTL có thể mở ra thị trường mới cho những người trồng được lợi trong sản xuất hạt giống.

Sản xuất hạt giống cà chua UTL là không dễ. Đầu tiên, nó đòi hỏi nhiều lao động (xem trang 5). May thay, đây không phải là  vấn đề ở các nước đang phát triển nơi mà lao động luôn có sẵn. Thứ hai, nó đòi hỏi thông thạo những kỹ năng đặc biệt và  sự tập trung tỉ mỉ. Bài này sẽ dạy những kỹ năng ấy.

Quản lý mùa vụ

Khí hậu

Cần những điều kiện trồng lý tưởng để sản xuất hạt chất lượng cao. Cà chua tăng trưởng tốt nhất vào mùa khô dưới nhiệt độ ban ngày từ 21 – 25oC và nhiệt độ đêm từ 15 – 20oC. Cây sẽ gắng gượng đậu trái nếu nhiệt độ vượt quá 30oC.

Độ ẩm là một nhân tố quan trọng . Các mức độ ẩm cao hơn 60% ở thời điểm trái chín sẽ tăng các vấn đề bệnh và làm giảm năng suất hạt. Sản xuất hạt giống trong mùa mưa nói chung cho năng suất thấp và chất lượng hạt kém.

Hình 1. Sản xuất hạt giống cà chua UTL đòi  hỏi các kỹ năng đặc biệt. Trong hình này. người sản xuất giống đang chuẩn bị cẩn thận một hoa để lai tạo.

Những đòi hỏi trên đồng ruộng

Tránh bố trí vụ giống cà chua của bạn trên đồng mà trước đó đã trồng cà chua, tiêu, cà tím hay các cây họ cà khác. Điều này sẽ ngăn ngừa phát triển bệnh và côn trùng. Trồng cà chua sau vụ lúa làm giảm sự cố bệnh và tuyến trùng.

pH đất tối hảo cho cà chua là 6,0 đến 7,0; các rối loạn như thối cuống bông là phổ biến nếu pH thấp hơn 5,5.

Thực hành canh tác

Cây khỏe cho hạt giống khỏe. Dịch hại phải được kiểm soát . Quản lý nước và dinh dưỡng phải tối hảo để đạt trái và năng suất hạt tốt.

Chọn giống cha mẹ

Sản xuất hạt lai có liên quan đến lai tạo của một dòng mẹ với một dòng cha. Cả hai dòng có thể là dòng mẹ hay dòng cha, nhưng giống có năng suất hạt cao nhất được chọn là dòng mẹ. Cả cha mẹ phải thuần, tốt nhất là tự thụ hơn sáu thế hệ (điều này gọi là lai nội bộ. Cha mẹ lai nhau được chọn theo những đặc điểm mong muốn (thí dụ: năng suất cao, kháng bệnh, trái chất lượng, chín sớm,…)

Tỉ lệ cây đực và cái

Điều quan trọng là có nhiều phấn hoa hữu dụng để thực hiện lai ưu thế. Do cây cà chua nở hoa phong phú,  người ta khuyến cáo tỉ lệ một đực cho bốn cây cái.

Ngày gieo

Hạt của các cây đực được gieo trước 3 tuần để đảm bảo phấn hữu dụng từ khi bắt đầu lai tạo.

Cách ly

Mỗi hoa cà chua có cả phần đực và cái (xem hình 3 ở trang kế). Hầu như tất cả các dòng, bao gồm các giống hiện đại, đang tự thụ phấn. Nói cách khác, phấn hoa từ mỗi nhị, thụ phấn chỉ với vòi nhị cái của cùng một hoa. Sự cách ly dòng đực và cái cha mẹ là không cần thiết. Cây đực có thể được trồng gần chừng 2m từ cây cái.

Có vài ngoại lệ. Cà chua chua (L.pimpinellifolium) và các dạng “cà chua lá”(L.esculentum) nói chung có vòi nhị cái lồi ra ngoài hoa. Những dòng này hấp dẫn côn trùng hơn và vì thế, dường như thụ phấn chéo nhiều hơn. Yêu cầu giăng lưới hoặc phủ lồng để loại trừ côn trùng thụ phấn nếu có vài dạng này dùng làm dòng cái. Cũng thế, không chọn hạt của trái đôi từ hoa đôi, dễ bị thụ phấn do côn trùng.

Vị trí và khoảng cách cây

Các dòng đực được trồng trong một địa điểm riêng biệt để dễ dàng thao tác và tránh  bóng che từ các cây cạnh tranh. Chọn điểm có nắng để khuyến khích sản xuất tối đa hoa và phấn.

Các dòng đực và cái được trồng trên liếp nổi hàng đôi, tâm liếp này cách tâm liếp kia cách nhau 150 cm . Đối với dòng cái, cây có khoảng cách 50 cm trên hàng (hình 2). Các cây đực cách nhau 40 cm để tối đa hóa sản xuất hoa mỗi ha.

           Cây cái                     Cây đực                

Hình 2: Các tùy chọn đóng cọc và khoảng cách cho các dòng cái và đực.

Cắm cọc

Dòng mẹ được cắm cọc. Việc cắm cọc tạo dễ dàng thao tác cây trồng trong thời gian khử nhị và thụ phấn. Cắm cọc cũng giữ trái chín trên mặt đất và ngăn ngừa hư thối. Các cây được đan hình mắt cáo cùng với những cây từ liếp kế cận để những thao tác được thực hiện trên liếp nổi hơn là trên rãnh.

Giữa những dòng đực, chỉ những dạng mọc thành chùm cần làm giàn. Nếu dòng đực được làm giàn, việc đan hình mắt cáo có thể được thực hiện trong luống (như biểu hiện đối với dòng cái trong Hình 2.

Loại bỏ dạng lỗi

Các dòng đực và cái phải thuần 100%. Biết tập quán cây, dạng lá và đặc điểm trái non (thí dụ: hình dạng, kích cỡ  và màu đầu trái) của mỗi cha mẹ. Theo dõi cây thường xuyên. Loại bỏ bất kỳ dạng lỗi nào (thường kém hơn) hay cây bị nhiễm virus trước khi qui trình lai ưu thế bắt đầu. Các triệu chứng của bệnh bao gồm đốm vàng trên lá, cực xoắn hay méo mó khác của lá; và còi cọc.

Khử đực

Khái quát

Không cho phép tự thụ trong sản xuất giống UTL. Hoa cái phải được thụ bởi phấn từ dòng đực.

Để ngăn tự thụ, loại bỏ nhị đực từ búp hoa của dòng cái trước khi chúng rụng phấn. Tiến trình này được gọi là khử

đực.                

Style: Nuốm nhị cái,   Petal: Cánh hoa

Anther: Bao phấn,       Sepal: Lá đài

Ovary: Buồng trứng   

Hình 3: Hoa cà chua trước và sau khi khử đực. Bao phấn và chỏm xung quanh được loại bỏ để ngừa tự thụ. Lá đài và cánh hoa được cắt để nhận diện hoa thụ phấn sau này.

4)

5)

6)

7)

Các Hình 4 – 7. Khử đực cà chua: chọn búp, bỏ chóp bao phấn, và cắt lá đài.

Thủ pháp

Khử đực bắt đầu khoảng 55 – 65 ngày sau khi gieo. Búp hoa từ chùm thứ hai sẽ mở trong hai đến ba ngày được chọn khử đực (Hình 4). Các cánh hoa sẽ hơi bung ra khỏi búp hoa nhưng chưa nở và màu tràng hoa hơi vàng hoặc ngay cả nhợt nhạt hơn. Các bông từ chùm đầu tiên bị khử đi.

Khử trùng nhíp, kéo và tay bằng cách nhúng vào cồn 95% trước khi bắt đầu khử đực. Nếu dùng găng tay, chúng phải được nhúng trong cồn 95% để ngăn ngừa nhiễm bẩn phấn hoa.

Dùng nhíp nhọn đầu mở những nụ hoa đã chọn. Rồi rọc chóp bao phấn (Hình 5). Cẩn thận kéo chóp bao phấn ra ngoài nụ, ra khỏi đài hoa, tràng hoa và nhụy (Hình 6).

Để giúp nhận dạng các trái UTL đối với các trái tự thụ ở thời điểm thu hoạch, cắt tràng hoa, và đài hoa (tất cả hoặc 2 lá đài) (Hình 7).

Thu phấn

Chọn những hoa từ đực cha để lấy phấn  

(Hình 8). Thời điểm tốt nhất để thu phấn là trong sáng sớm trước khi hạt phấn tung ra. Tránh thu phấn vào những ngày mưa.

Cắt rời chóp bao phấn từ các hoa và để chúng trong vật chứa thích hợp, như các bao giấy đục, giấy bóng kính (Hình 9).

Làm khô túi phấn bằng cách đặt chúng 30 cm dưới một bóng đèn 100 watt trong 24 giờ (Hình 10). Bóng đèn tạo ra  nhiệt độ làm khô khoảng 30oC. Phấn hoa có cũng có thể phơi khô bằng ánh nắng mặt trời nhưng tránh phơi lúc đúng ngọ khi ấy nhiệt độ rất cao.

Để bao phấn khô trong chảo hay ly plastic. Đậy ly bằng một cái rây có lỗ đều (200 – 300 lỗ) và rồi dán nó bằng một ly vừa khít tương tự, dùng như một các nắp (Hình 11).

Lắc cái ly khoảng 10 – 20 lần để phấn được chọn lọc bằng cái nắp ly (Hình 12). Chuyển phấn hoa vào một vật chứa thuận tiện thao tác đối với việc thụ phấn (Hình 13).

Phấn mới tốt nhất đối với việc đậu trái tốt. Nó có thể giữ một ngày ở nhiệt độ trong phòng bình thường.

Khi các điều kiện thời tiết không thích hợp cho thụ phấn, phấn hoa khô hay mất nước có thể được trữ trong một vật chứa được dán kín (viên nhộng hay ống nghiệm) và giữ trong tủ đông trong khoảng 1 tháng. Không đông lạnh, hạt có thể được giữ trong  tủ lạnh thường từ 2 đến 3 ngày mà không mất mát đáng kể nào về khả năng nảy mầm.

Hạt phấn phải được lấy ra từ tủ đông hay tủ lạnh và giữ kín cho tới khi vật chứa ấm bằng nhiệt độ trong phòng. Điều này sẽ ngăn ngừa phấn hoa không hút ẩm do đậm đặc.

8)

9)

10)

11)

12)

13)

Hình 8 – 13 Phấn hoa được chọn lọc, làm khô, và chuẩn bị cho lai tạo.

Thụ phấn

Các hoa đã khử đực nói chung được thụ phấn hai ngày sau. Cố gắng tránh thụ phấn vào các ngày mưa. Tràng hoa của hoa khử đực chuyển sang vàng sáng, cho thấy là nuốm nhụy cái sẵn sàng cho thụ phấn (Hình 14). Nhúng đầu nhụy cái vào bồn chứa tập trung phấn hoa trong vật chứa hay thụ phấn bằng cách chạm đầu nhụy với đầu của ngón trỏ được nhúng trong bồn phấn (Hình 16).

Thụ phấn thường được thực hiện 3 lần mỗi tuần trong giai đoạn 3 đến 5 tuần. Sự thụ phấn thành công được thấy dễ dàng trong vòng 1 tuần bằng sự phình lên của trái.

Sau khi hoạt động lai tạo được hoàn thành, bất cứ hoa nào không lai ở cây cái được loại bỏ để làm giảm cơ hội nhiễm tạp từ các hạt tự thụ phấn trước khi thu hoạch.

14)

15)

16)

Hình 14 – 16. Sự thụ phấn của các hoa

đã khử đực

Nhu cầu lao động đối với sản xuất hạt lai

Sự khử đực và thụ phấn cần rất nhiều lao động. Khoảng 0,1 ha của những cây cái mọc thành chùm đòi hỏi 2 hay 3 người trong 5 đến 6 tuần. Với cùng diện tích của các cây cái bình thường đòi hỏi 4 đến 6 người trong 3 tuần.

Sản xuất trái

Số trái lai được sản xuất ở mỗi cây tùy thuộc vào cỡ trái của dòng mẹ. Như là qui luật của ngón tay cái, thể hiện như sau: 30 trái đối với cha mẹ cho trái lớn; 40 trái đối với cha mẹ cho trái vừa; và 50 hay hơn đối với cha mẹ cho trái nhỏ.

Các trái lai rất dễ nhận thấy bằng cách cắt các là đài của chúng (Hình 17).

Hình 17. Vụ hạt đang chín. Chú ý vài lá đài trên mỗi trái đã bị cắt biểu thị trái chứa hạt lai. Những trái không-lai bị loại bỏ.

 Loại bỏ những trái thụ phấn tự nhiên (không-lai), nếu có, từ những cây cái. Sự loại bỏ này sẽ ngăn ngừa việc trộn lẫn ngẫu nhiên giữa trái không lai và trái lai. Hơn nữa, các trái không lai sẽ lấy chất dinh dưỡng từ những trái lai đang chín.

Thu hoạch

Trái cà chua chín khoảng 50 đến 60 ngày sau khi thụ phấn, nhưng sẽ kéo dài hơn nếu nhiệt độ mát.

Giữ trái trên thân cho tới khi chín đầy đủ tốt hơn khi là đến màu hồng hay giai đoạn chín đỏ. Điều này tạo cho hạt phát triển bình thường và đầy đủ. Nếu trái được thu hoạch ở giai đoạn sớm hơn, hay để chúng ở nơi khô mát, có đậy trong 3 hay 4 ngày cho tới khi chúng trở nên chín đỏ.

Để đảm bảo hãy chọn những trái bị cắt lá đài trước khi thu hoạch.

Thu trái trong vật đựng không kim loại như túi lưới ni lông, xô plastic, hay sọt.

Các vật chứa bằng kim loại có thể phản ứng với acid trong nước cà chua và ảnh hưởng đến sức sống của hạt. Vì thế, không nên dùng.

Hình 18. Thu hoạch

Lấy hạt

Tùy chọn 1: Lấy bằng tay

Thu hoạch trái chín và giữ trong bao ni lông (Hình 19). Đè bẹp trái bằng cách dẫm bằng chân.

Đặt bao trái đã bẹp vào trong vật chứa lớn bằng plastic và lên men để tách khối nhầy dính vào hạt. Để thúc nhanh quá trình lên men, dằn vật nặng lên các túi hay giữ trái chìm trong khối trái lỏng (Hình 21).

Thời gian lên men tùy thuộc vào nhiệt độ xung quanh phòng. Nếu nhiệt độ trên 25oC, một ngày lên men có thể đủ. Nếu mát hơn, cần hai ngày lên men. Lên men hơn 3 ngày có thể làm hỏng chất lượng hạt.

Để rửa hạt, đặt chúng trong vật chứa mở. Rồi đổ nuớc vào vật chứa và khuấy hạt ra cho các mảnh, thịt và da đang bám vào hạt nổi lên.

19)

20)

21)

22)

23)

24)

Hình 19 – 24. Cà chua được thu hoạch trong các túi. Trái được đạp cho lên men. Các hạt được rửa bằng cách loại bỏ cẩn thận các mảnh thịt và da.

 Nghiêng thùng chứa và loại bỏ nhẹ nhàng chất thừa nổi lên, làm sao cho chắc chắn các hạt giữ lại ở đáy (Hình 22 và 23). Rửa lại nhiều lần, mỗi lần thêm nước mới vào thùng chứa cho tới khi tất cả thịt và chất nhầy được loại bỏ hoàn toàn, tách rời hạt sạch ở đáy (Hình 24).

Tùy chọn 2: Thu bằng máy

Lấy hạt bằng máy được dùng cho các công việc qui mô lớn. Cho trái chín vào một máy lấy hạt để ép và tách hạt và chất nhầy từ thịt trái.

Gom hạt và khối nhầy trong một vật chứa như bồn hoặc xô plastic (Hình 26).

Thay vì lên men, xử lý khối hạt – chất nhầy với 0.7% HCl ở tỉ lệ 7 ml HCl/kg khối hạt-chất nhầy. Chọc khối hạt- chất nhầy trong 40 phút tới khi chất nhầy mềm nhẹ thấy rõ hay rã ra. Không dùng nồng độ acid cao hơn cũng như thời gian xử lý không lâu hơn, bằng không bạn sẽ làm tổn thương hạt.

Khi hạt rời ra khỏi chất nhầy, đổ hạt đã xử lý acid vào một túi lưới sạch tốt. Rửa túi với nước xối mạnh để cho không còn acid còn lưu lại trên bề mặt hạt giống (Hình 28). Trong khi rửa, đạp chân lên túi để ép ra các chất nhầy còn sót lại.

Đặt các hạt giống vào trong vật chứa plastic, đổ đầy đến 1/3 dung tích. Rồi xối nước đầy thùng. Chọc hạt cho các mảnh nhỏ thịt và da nổi lên. Nghiêng thùng và loại bỏ mảnh vụn nổi lên (Hình 29). Làm sao chỉ còn hạt ở đáy thùng.

Lập lại qui trình rửa nhiều lần tới khi tất cả các mảnh vụn được loại ra và hạt giống sạch sẽ.

25)

26)

27)

28)

29)

Hình 25 – 29. Máy được sử dụng để tách hạt ra khỏi trái. Sau đó hạt giống được xử lý bằng HCl để làm rời lớp áo nhầy, và rồi rửa sạch bằng nước.

Làm khô hạt

Cho các hạt rửa rồi vào các túi. Nước thừa có thể được loại ra bằng cách treo hạt ở bóng râm trong một ngày. Và có cách nhanh hơn để loại bỏ bớt nước là đặt hạt giống vào máy sấy đảo chiều (Hình 30).

Sau khi nước thừa bị loại bỏ, trải đều các hạt khô phần lớn trong vật chứa plastic phẳng hay chảo nhôm. Làm rời bất kỳ các khối hạt kết dính lại (Hình 31). Bọc quanh vật chứa có hạt vào trong một túi ni lông lưới.

Đặt vật chứa vào trong một máy sấy không khí (Hình 32). Làm khô tiếp tục trong 3 đến 4 ngày, duy trì ở nhiệt độ 28-30oC. Nhiệt độ cao hơn vào lúc sấy có thể làm hạt nảy mầm. Vò hạt 2 đến 3 lần mỗi ngày để hạt khô đều. Làm rời các hạt đóng khối với nhau. Các qui trình này sẽ cho hạt có độ ẩm 6 – 8% theo ý muốn.

Đóng gói hạt và tồn trữ

Đóng gói và giao hàng hạt giống khô theo thông số kỹ thuật của công ty hạt giống hay đơn vị hợp đồng.

Nếu cần thiết, hạt giống cà chua có thể được tồn trữ được ít nhất 3 đến 5 năm. Cho hạt vào các phong bì bằng giấy manila, túi vải hay lưới, vật chứa plastic hay phong bị kim loại.

30)

31)

32)

Hình 30-32. Hạt được làm khô kỹ, trải và đánh rời trên vật chứa phẳng, rồi đóng gói lại và để nơi khô ráo

Dán nhãn mỗi vật chứa cẩn thận. Ghi tên của giống lai và cha mẹ, ngày tháng và bất kỳ thông tin nào bạn thấy cần thiết.

Tồn trữ hạt ở nơi khô, mát. Những lượng nhỏ có thể giữ trong  vật chứa kín không khí bên trong tủ lạnh. Với lượng lớn nên dùng một phòng đặc biệt với độ ẩm và nhiệt độ được kiểm soát. Nếu có thể, nhiệt độ phải không vượt quá 20oC, độ ẩm tương đối (RH) trong nơi chứa không quá 30%.

Hình 33. Phòng tồn trữ hạt giống