Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một số giống Ngô nếp lai tại tỉnh Vĩnh Phúc

nƣớc, với 157 triệu ha, sản lƣợng đạt kỷ lục với 766,2 triệu tấn (Theo FAOSTAT, USDA 2008) [36]. Nguyên nhân chính dẫn đến việc tăng nhanh năng suất và sản lƣợng ngô trên thế giới trong thời gian qua, trƣớc hết là do đời sống kinh tế toàn cầu có sự tăng trƣởng mạnh mẽ, từ đó nhu cầu về sản phẩm ngô cũng tăng theo. Nhƣng quan trọng hơn là trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển khoa học công nghệ nói chung và trong ngành nông nghiệp nói riêng, việc ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất cây lƣơng thực đã mang lại những kết quả to lớn, đảm bảo đƣợc an ninh lƣơng thực trên toàn thế giới. Vai trò của ngô trƣớc hết phải nói đến đó là nguồn lƣơng thực nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới. Tất cả các nƣớc trồng ngô nói chung đều ăn ngô ở mức độ khác nhau. Ngô là lƣơng thực chính của ngƣời dân khu vực Đông Nam Phi , Tây Phi, Nam Á. Ngô là thành phần quan trọng nhất trong thức ăn chăn nuôi. Hầu nhƣ 70% chất tinh trong chăn nuôi là tổng hợp từ ngô, 71% sản lƣợng ngô trên thế giới đƣợc dùng cho chăn nuôi. Ở các nƣớc phát triển phần lớn sản lƣợng ngô đƣợc sử dụng cho chăn nuôi: Nhƣ Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 9%, Croatia 95%, Trung Quốc 76%, Thái Lan 96%,...(Ngô Hữu Tình, 2003) [17]. 2 Ngô đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, tạo ra cồn, rƣợu, bia, tinh bột, bánh kẹo. Ngƣời ta đã sản xuất ra khoảng trên 670 loại sản phẩm từ ngô bằng công nghiệp lƣơng thực, thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dƣợc phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Trong những năm gần đây, khi mà đời sống con ngƣời ngày một nâng cao thì nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày càng lớn. Ngƣời ta sử dụng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, các loại ngô nếp, ngô đƣờng (ngô ngọt) đƣợc dùng để làm quà ăn tƣơi (luộc, nƣớng), chế biến thành các món ăn đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng nhƣ ngô chiên, súp ngô, snack ngô hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu, việc xuất khẩu các loại ngô thực phẩm mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho một số nƣớc nhƣ Thái lan, Đài Loan... Ngoài sản phẩm chính, thân cây ngô còn là nguồn thức ăn xanh đáng kể cho gia súc. Với ngô nếp, nhờ tinh bột có thành phần chủ yếu là Amylopectin, có giá trị dinh dƣỡng cao, giàu Lizin và Triptophan, từ lâu nó đã là nguồn lƣơng thực quý của đồng bào dân tộc miền núi ở Đông Nam Á và là nguồn nguyên liệu quý cho công nghiệp, đặc biệt công nghiệp thực phẩm và công nghiệp dệt. Gần đây, vai trò của ngô nếp càng đƣợc nâng lên nhờ những thành tựu trong việc nghiên cứu chọn tạo và mở rộng những giống lai cho năng suất khá cao mà vẫn giữ đƣợc chất lƣợng đặc biệt của nó. Vĩnh Phúc là tỉnh đồng bằng nằm ở đỉnh của tam giác châu thổ Bắc bộ, có vị trí địa lý thuận lợi, Vĩnh Phúc đã đƣợc Chính phủ xác định là một trong 8 tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ; là vùng trọng điểm phát triển công nghiệp của các tỉnh phía Bắc. Trong những năm gần đây, do tốc độ phát triển Đô thị hoá, Công nghiệp hoá của Vĩnh Phúc diễn ra quá nhanh, trong một thời gian ngắn diện tích đất trồng trọt của Vĩnh Phúc đã bị giảm rất nhiều. Năm 1997 khi mới tách tỉnh, Vĩnh Phúc có tổng diện tích đất 3 tự nhiên là 137.224,14ha, trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp là 66.780,85 ha, đến năm 2008 diện tích đất nông nghiệp của Vĩnh Phúc còn 58.923,71ha (giảm 11,76 %). Nếu theo tốc độ phát triển công nghiệp nhƣ hiện nay, thì chỉ sau một thời gian ngắn nữa diện tích đất nông nghiệp của Vĩnh Phúc sẽ ngày càng bị thu hẹp lại, ngƣời nông dân sẽ bị mất dần ruộng, không có việc làm, ảnh hƣởng nghiêm trọng tới đời sống kinh tế chính trị và trật tự an toàn xã hội ở vùng nông thôn. (Nguồn: Niên giám thống kê Vĩnh Phúc, 1998-2007) [19]. Chính vì vậy, việc xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý là nhiệm vụ rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay, nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng nông sản, đầu ra sản phẩm, nâng hệ số sử dụng đất và cuối cùng là giá trị kinh tế cao trên một đơn vị diện tích. Với ngô nếp là cây đã đƣợc nông dân Vĩnh Phúc chọn trồng ở nhiều địa phƣơng để phục vụ cho nhu cầu ăn tƣơi, chế biến thực phẩm... Tuy nhiên, năng suất ngô còn rất thấp do nông dân vẫn sử dụng giống cũ, giống địa phƣơng. Nên việc tìm ra một bộ giống mới cho năng suất cao, chất lƣợng tốt, thích nghi đƣợc với điều kiện tự nhiên của tỉnh là rất cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: « Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một số giống ngô nếp lai tại tỉnh Vĩnh Phúc » . 2. Mục tiêu - yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu - Xác định đƣợc những đặc điểm nông sinh học chính của các nguồn vật liệu đƣợc chọn. - Xác định đƣợc giống ngô nếp lai mới cho năng suất cao, chất lƣợng tốt, phù hợp với điều kiện tự nhiên của tỉnh 4 2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu tình hình sinh trƣởng, phát triển của các giống ngô nếp lai có triển vọng trong điều kiện vụ xuân và vụ đông 2007. - Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô nếp lai - Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô nếp lai. - Phân tích hàm lƣợng Prôtêin, Amylopectin - Đánh giá chất lƣợng giống (độ dẻo, hƣơng thơm và vị đậm). - Xác định đƣợc một số giống ngô nếp lai có nhiều ƣu điểm nổi trội hơn giống đối chứng để giới thiệu cho sản xuất. 5 CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học Thực tiễn sản xuất nông nghiệp trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc đã khẳng định giống cây trồng là một trong những nhân tố quyết định đến năng suất, chất lƣợng và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp. Nhờ có bộ giống cây trồng phong phú đa dạng chúng ta đang thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn tiềm năng và khắc phục những hạn chế về đất đai, thời tiết khí hậu của nƣớc ta, làm đa dạng hoá sản phẩm nông nghiệp theo hƣớng sản xuất hàng hoá, thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn. Sản xuất nông nghiệp là đòn bẩy thúc đẩy các ngành khác phát triển nhƣ ngành chăn nuôi, công nghiệp chế biến...do vậy tăng năng suất, chất lƣợng cây trồng là rất cần thiết. Tuy nhiên năng suất cây trồng còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật sản xuất, trình độ dân trí, đặc biệt là việc sử dụng giống. Do vậy, để có giống mới phù hợp với điều kiện sinh thái của từng địa phƣơng trƣớc thì khi đƣa vào sản xuất cần phải đƣợc khảo nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau để đánh giá tính khác biệt, độ đồng đều, độ ổn định, khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Vài năm trở lại đây do áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống cây trồng, các nhà khoa học Việt Nam đã chọn tạo đƣợc rất nhiều giống ngô lai có triển vọng làm cho diện tích ngô của cả nƣớc tăng lên rất nhanh, năng suất và sản lƣợng đƣợc cải thiện rõ rệt, nhƣng vẫn chƣa 6 đáp ứng đƣợc nhu cầu của thị trƣờng tiêu dùng. Do vậy một số nhà chọn giống đã bắt đầu chuyển sang hƣớng tạo giống nếp lai và thu đƣợc một số kết quả đáng kể nhƣ các giống MX2, MX4 của Công ty cổ phần giống cây trồng Miền Nam, Bạch ngọc của Công ty Lƣơng Nông...và rất nhiều các giống mới khác có triển vọng đang cần đƣợc khảo nghiệm và trồng thử nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau để đƣa vào sản xuất đại trà. 1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới Qua hơn 7000 năm phát triển từ cây hoang dại, trong điều kiện chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo, năng suất ngô hạt bình quân trên thế giới cho đến đầu thế kỷ 20 mới chỉ chƣa đến 20 tạ/ha, nhƣng đến năm 2004 đã đạt 49,9 tạ/ha (FAOSTAT, 2004) [28]. Năm 2007 theo USDA, diện tích ngô đã vƣợt qua lúa nƣớc, với 157 triệu ha, năng suất 49,0 tạ/ha, sản lƣợng đạt 766,2 triệu tấn. Với lúa nƣớc năm 1961 có diện tích là 115,26 triệu ha, năng suất 18,7 tạ/ha và sản lƣợng là 215,27 triệu tấn ; năm 2007 diện tích là 153,7 triệu ha, năng suất 41 tạ/ha, sản lƣợng 626,7 triệu tấn. Còn lúa mỳ, năm 1961 có diện tích là 200,88 triệu ha, năng suất 10,9 tạ/ha, sản lƣợng 219,22 triệu tấn và năm 2007 diện tích là 217,2 triệu ha, năng suất đạt 28,0 tạ/ha, sản lƣợng 603,6 triệu tấn [36]. Sở dĩ năng suất ngô tăng nhanh là do việc phát hiện ra ƣu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng mà ngô là đối tƣợng thành công điển hình trong số các cây trồng lƣơng thực, đồng thời không ngừng cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác (TS.Phan Xuân Hào, 2008) [3]. 7 Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô, lúa mì, lúa nƣớc thế giới 1961-2007 Nguồn: FAOSTAT(1961-2006), USDA(2007)[28], [36]. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1961 2004 2005 2006 2007/08 D.tích (triệu ha) N.suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) Hình 1.1: Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô trên thê giới 1961 - 2005 Năm NGÔ LÚA MÌ LÚA NƢỚC D.tích (triệu ha) N.suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) D.tích (triệu ha) N.suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) D.tích (triệu ha) N.suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 1961 105,5 19,0 205,0 204,2 11,0 222,4 115,3 19,0 215,6 2004 145,7 50,0 727,4 217,2 29,0 633,3 150,2 40,0 607,3 2005 145,5 49,0 712,9 221,4 28,0 628,7 154,5 41,0 631,5 2006 144,4 48,0 695,2 216,1 28,0 605,9 153,0 41,0 634,6 2007/08 157,0 49,0 766,2 217,2 28,0 603,6 153,7 41,0 626,7 8 Có thể nói việc chọn ra giống cây trồng mới nhƣ giống thụ phấn tự do cải tiến và giống lai, đồng thời với việc áp dụng thành công những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới, đã dần dần thay thế các giống cũ trong sản xuất từ nửa cuối thế kỷ trƣớc đến nay, làm thay đổi căn bản ngành sản xuất ngô trên thế giới. Ngô lai tạo ra bƣớc nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát huy hiệu quả ở Mỹ và các nƣớc có nền công nghiệp phát triển. Còn đối với các nƣớc đang phát triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến những năm 80 của thế kỷ trƣớc. Hiện nay, Mỹ là nƣớc có diện tích và sản lƣợng ngô lớn nhất thế giới và 100% diện tích đƣợc trồng bằng giống ngô lai. Năm 2004 năng suất ngô trung bình của Mỹ là 100,7 tạ/ha, trên diện tích là 29,8 triệu ha (FAOSTAT, 2004) [28], và là nƣớc có năng suất xếp vào hàng cao nhất trên thế giới. Thời gian gần đây, trong khi phần lớn các nƣớc phát triển tăng không đáng kể, thì năng suất ngô ở Mỹ lại có sự tăng đột biến. Kết quả đó có đƣợc là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học. Theo Ming- Tang Chang và cộng sự (Ming- Tang Chang et al, 2005) [33], ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô đƣợc sử dụng là đƣợc chọn tạo theo công nghệ truyền thống, còn lại 52% là bằng công nghệ sinh học (nhiều hơn năm 2004 là 5%), trong đó có những bang có diện tích ngô lớn nhƣ Iowa, tỷ lệ này là 60%. Nƣớc có năng suất ngô cao nhất thế giới hiện nay là Israel với 160 tạ/ha, sau đó là Bỉ 122,0 tạ/ha, ChiLê 110,0 tạ/ha, Tây Ban Nha 99 tạ/ha...(FAOSTAT, 2004) [28]. Trung Quốc là nƣớc có diện tích ngô đứng thứ hai trên thế giới, hàng năm luôn đạt xung quanh 25 triệu ha, trong đó tới 90% diện tích đƣợc trồng bằng giống lai. Năng suất bình quân ngô của Trung Quốc đã tăng từ 30 tạ/ha (năm 1980) lên 51,5 tạ/ha (năm 2004) (FAOSTAT, 2004) [28]. Ở một số nƣớc đang phát triển nhƣ Achentina, Braxin, Colombia, Mehico, Ấn Độ, Pakistan...trong thời kỳ 1966 – 1990 có xấp xỉ 852 giống ngô đƣợc tạo ra, trong đó có 59% là giống ngô thụ phấn tự do, 27% là giống lai quy ƣớc, 10% 9 là giống lai không quy ƣớc, 4% là các loại giống khác (S.K. Vasal, et al., 1999) [39]. Cũng trong năm 2004 diện tích ngô của ấn Độ là 8 triệu ha, năng suất bình quân là 25,0 tạ/ha, sản lƣợng là 14 triệu tấn. Ở Thái Lan diện tích ngô 2004 là 1,13 triệu ha, năng suất bình quân là 36,2 tạ/ha. Indonesia diện tích ngô lớn nhất ở khu vực, năm 2004 với diện tích 3,35 triệu ha, cho năng suất bình quân 33,9 tạ/ha và sản lƣợng là 11,35 triệu tấn. Tuy nhiên, diện tích trồng bằng giống lai của nƣớc này còn thấp, khoảng 30 - 40%. (FAOSTAT, 2004) [28]. Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có bƣớc chuyển biến mới, đó là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo dòng thuần. Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng đơn bội kép (Double haploid), bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việc chọn tạo dòng thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm đƣợc hơn nửa thời gian so với việc tạo dòng bằng các phƣơng pháp thông thƣờng. Tạo dòng thuần bằng phƣơng pháp invitro có thể dựa vào kỹ thuật nuôi cấy một trong ba bộ phận sinh sản của ngô là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chƣa thụ tinh. Gần đây, ngƣời ta đã nghiên cứu thành công phƣơng pháp mới tạo dòng thuần bằng dùng dòng kích tạo đơn bội. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về đơn bội ngô đã bắt đầu tại Viện Di Truyền Nông nghiệp Việt Nam từ năm 1995. Viện đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy bao phấn ngô để tạo dòng đồng hợp tử phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô. Hiện nay kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là một trong những hƣớng nghiên cứu tạo dòng thuần có nhiều triển vọng, phƣơng pháp này cho kết quả khá ổn định và có hiệu quả, tuy nhiên còn phụ thuộc vào từng giống, Viện Di Truyền Nông nghiệp đã phát triển các phƣơng pháp khác để tạo dòng thuần, nhƣ phƣơng pháp nuôi cấy noãn chƣa thụ tinh và dùng dòng kích tạo đơn bội. (Lê Huy Hàm và cs, 2005; Đỗ Năng Vịnh và cs, 2004) [2],[24]. 10 Các ứng dụng công nghệ gen phát triển mạnh từ đầu những năm 90 tới nay và đang ra tăng nhanh chóng. Năm 2006 diện tích trồng cây biến đổi gen là 102 triệu héc-ta; năm 2007 tăng lên 114 triệu ha cây trồng biến đổi gen, trong đó ngô kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ có 19,3 triệu ha (chiếm 24%) (Nguồn: TTXVN, 4/2008)[21]. Diện tích ngô biến đổi gen lớn nhất ở Mỹ, chiếm đến 52% tổng diện tích ngô (Ming – Tang Chang và cs, 2005) [33]. Ở Đông Nam Á, Philipin cũng đã sử dụng ngô chuyển gen từ mấy năm gần đây. Theo Vũ Đức Quang và cs, hiện nay ở Việt Nam cũng đã trồng ngô, lúa và bông biến đổi gen ở một số địa phƣơng (Vũ Đức Quang và cs, 2005) [9]. Hình 1.2: Sự phát triển của cây trồng biến đổi gien trên thế giới. (Nguồn: www.i saaa.org) Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), đã xây dựng, cải thiện và phát triển khối lƣợng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các quần thể và giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng hơn 80 nƣớc trên thế giới thông qua mạng lƣới khảo nghiệm giống Quốc tế. Các nguồn nguyên liệu mà chƣơng trình ngô CIMMYT cung cấp cho các nƣớc là cơ sở cho chƣơng trình tạo dòng và giống lai (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) [16]. Năm 1985, chƣơng trình ngô lai của CIMMYT đƣợc tiến hành với mục tiêu phát triển các vật liệu mới phục vụ 11 chọn tạo giống lai, tích luỹ và công bố KNKH và các nhóm ƣu thế lai của các vật liệu nhiệt đới và cận nhiệt đới mà CIMMYT đã có, đồng thời tiến hành tạo dòng thuần. Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chƣơng trình tạo giống ngô chất lƣợng Prôtêin cao và đã đạt đƣợc những kết quả quan trọng 1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam Ngô đƣợc đƣa vào trồng ở nƣớc ta từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) [16], đã trở thành cây lƣơng thực quan trọng thứ 2 sau lúa nƣớc. Song, với nền canh tác quảng canh và chủ yếu dùng giống ngô đá và ngô nếp địa phƣơng, nên năng suất thấp. Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha và sản lƣợng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phƣơng với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã đƣợc đƣa vào trồng ở nƣớc ta nhƣ các giống TPTD VM1, HSB1, TH2A, TSB1, TSB2, MSB49, Q2, CV1,... góp phần nâng cao năng suất lên gần gấp 15 tạ/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên ngành sản xuất ngô ở nƣớc ta thực sự đã có bƣớc tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới. Các giống lai không quy ƣớc : LS3, LS5, LS6, LS7, LS8, ...Nhờ việc sản xuất giống dễ dàng, giá giống rẻ, con lai có năng suất cao và thích ứng rộng, các giống lai không quy ƣớc đã đƣợc ngƣời trồng ngô chấp nhận và nhanh chóng mở rộng diện tích. Đây cũng là bƣớc chuyển tiếp quan trọng từ giống lai không quy ƣớc sang giống lai quy ƣớc. Nhờ chính sách đổi mới, sự quan tâm đầu tƣ đúng mức của nhà nƣớc và sự phát huy nội lực cao độ của ngƣời làm công tác chọn tạo giống ngô, chƣơng trình phát triển ngô lai ở Việt Nam đã thu đƣợc những kết quả 12 quan trọng. Một loạt giống lai có TGST khác nhau đƣợc chọn tạo bằng phƣơng pháp truyền thống và đã áp dụng vào tất cả các vùng sinh thái của Việt Nam : Các giống dài ngày nhƣ LVN10, HQ2000, T6, LVN98..., các giống trung ngày nhƣ : LVN4, LVN12, LVN17, LVN22, VN8960, MB069..., Các giống ngắn ngày : LVN9, LVN20, LVN24, LVN25, LVN99... ngoài ra các giống của các Công ty giống cây trồng nƣớc ngoài cũng đƣợc đƣa vào trồng ở nƣớc ta góp phần quan trọng trong việc phát triển ngô lai trong thời gian qua. Năm 1991, diện tích trồng giống lai chƣa đến 1% trong tổng số 400.000 ha trồng ngô, năm 2004 diện tích trồng ngô của cả nƣớc là 990.400 ha, năng suất đạt 34,9 tạ/ha và sản lƣợng là 3,454 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2005) [20], Tỉ lệ diện tích trồng bằng giống lai là 84% (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005 ; Trung tâm khuyến nông quốc gia, 2005) [12], [23], năm 2007 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha. Để đạt đƣợc thành quả đó trong thời gian qua là nhờ những tiến bộ và việc chọn đƣợc nguồn nguyên liệu ban đầu phù hợp cho việc tạo dòng thuần là các giống lai ƣu tú của chƣơng trình phát triển giống ngô lai ở Việt Nam (Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào, 2005) [18]. Năng suất ngô nƣớc ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Năm 1980, năng suất ngô nƣớc ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha) ; năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha) ; năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha) ; năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha). Năm 1994, sản lƣợng ngô Việt Nam vƣợt ngƣỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vƣợt ngƣỡng 2 triệu tấn và năm 2007 chúng ta đạt diện tích, năng suất, sản lƣợng lớn nhất từ trƣớc tới nay : Diện tích là 1.072.800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lƣợng vƣợt ngƣỡng 4 triệu tấn - 4.250.900 tấn. (TS. Phan Xuân Hào, 2008) [3]. 13 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam từ năm1961 – 2007 Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 Diện tích (1000 ha) 260,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8 Sản lƣợng (1000 tấn) 292,20 280,60 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4250,9 Năng suất (tạ/ha) 11,2 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6 Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007)[20]. Hình 3 : Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô Việt Nam 1961 – 2005 Hình 3: Diện tích, năng suất sản lƣợng ngô Việt Nam từ 1961 - 2005 Hình 1.3 : Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô ở Việt Nam 1.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Vĩnh Phúc Vĩnh Phúc - cửa ngõ Tây Bắc của Thủ đô Hà Nội, thuộc vùng Châu thổ sông Hồng là một trong 8 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc. Vĩnh Phúc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm 24,2 0 C, lƣợng mƣa trung bình 1733.9 mm (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19]. Do đặc điểm vị trí địa lý nên nơi đây hình thành 3 vùng sinh thái rõ rệt: đồng bằng, trung du và miền núi hết sức thuận tiện cho phát triển nông - lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và du lịch - dịch vụ. Một trong những ƣu thế của Vĩnh Phúc so với các tỉnh xung quanh Hà 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 Diện tích (1000 ha) Sản lƣợng (1000 tấn) Năng suất (tạ/ha) 14 Nội là có diện tích đất đồi khá lớn của vùng trung du, có đặc tính cơ lý tốt thuận tiện cho việc xây dựng và phát triển công nghiệp. Trong những năm gần đây, ngoài việc phát triển mạnh công nghiệp, dịch vụ và đô thị, Vĩnh Phúc còn là một trong những tỉnh đi đầu trong việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là công tác giống cây trồng mới, nhƣ: Các giống lúa lai Bồi tạp sơn thanh, Q.ƣu1, HT1, N97…; ngô lai LVN4, LVN10, MX2, VN2, P60, P11, HQ2000,…Với những thuận lợi trên dẫn đến năng suất, sản lƣợng lƣơng thực của Vĩnh Phúc đƣợc tăng lên rõ rệt. Năm 1998 diện tích trồng ngô là 19.802,5 ha, năng suất là 26,03 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.547,0 tấn ; năm 2005 là năm năng suất và sản lƣợng đạt cao nhất ; đến năm 2007 diện tích ngô chỉ còn 15.241,8 ha, năng suất đạt 33,86 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.609,1 tấn (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19]. Tình hình sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 đƣợc trình bày ở bảng 1.3. Bảng 1.3: Sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 – 2007 Năm 1998 1999 2001 2005 2007 Diện tích (1000 ha) 19,8025 20,8744 14,9427 16,4900 15,2418 Sản lƣợng (1000 tấn) 51,547 60,2983 48,3932 61,7483 51,6091 Năng suất (tạ/ha) 26,03 28,75 32,4 37,45 33,86 Nguồn: Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc (1998 - 2007)[19]. 1998 1999 2001 2005 2007 - 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 1998 1999 2001 2005 2007 Diện tích (1000 ha) Sản lƣợng (1000 tấn) Năng suất (tạ/ha) 15 Hình 1.4 : Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô Vĩnh Phúc 1998-2007 1.5. Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại và đặc tính Ngô nếp (Zea mays L.subsp. Ceratina Kulesh), là một trong những loài phụ chính của loài Zea mays L. Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tƣơng tự với ngô đá, nhƣng bề mặt bóng hơn. Lớp ngoài cùng của mặt cắt nội nhũ không có lớp sừng nhƣ ở ngô tẻ, có tính chất quang học giống nhƣ lớp sáp. Do vậy, ngô nếp còn có tên gọi khác là ngô sáp (Tomob, 1984) [40]. Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến đổi tinh bột mà thành. Tinh bột của ngô nếp chứa gần nhƣ 100% amylopectin, trong khi ngô thƣờng chỉ chứa 75% amylopectin và 25% amyloza. Amylopectin là dạng của tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết α.1-4 và α.1-6, ngƣợc lại amyloza có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánh trọng lƣợng phân tử của chúng từ 1 đến 3 triệu. Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch KI thì nó chuyển thành màu cà phê đỏ, trong khi tinh bột của ngô thƣờng thì chuyển thành màu xanh tím. Đặc tính của ngô nếp đƣợc quy định bởi đơn gen lặn đó là gen wx. Gen wx là gen lấn át gen khác để tạo tinh bột dạng nhỏ (Peter Thompson, 2005) [34]. Theo Fergason, 1994 ; Garwood và Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [27], [29], [30], thì gen wx nằm ở locus 5S- 16 56 có biểu hiện của gen opaque, do vậy hạt ngô nếp cũng giàu lyzin, triptophan và protein. Có giả thuyết cho rằng, ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Á mà Trung Quốc, Miến Điện, Philippin là quê hƣơng đầu tiên của nó. Nhƣng sau đó ngƣời ta thấy rằng đó là kết quả của một đột biến thông thƣờng của các giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx và gắn liền với các điều kiện trồng trọt không bình thƣờng đột biến thành gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau của trái đất (Grebensc 1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997) [8]. Theo James L. Brewbaker (Brewbaker, 1998) [31], quá trình chọn lọc tự nhiên đã tạo ra những đột biến nhƣ Sugaryl (với phytoglycogen cao) ở dãy núi Andes và ở đông bắc nƣớc Mỹ, đột biến 2 là waxyl (tinh bột của hạt có cấu tạo bởi amylopectin) ở châu Á với các giống đƣợc chọn lọc có vỏ mềm. Những giống nếp lai và các giống nếp thƣờng, với đặc điểm dẻo, thơm ngon rất thông dụng ở châu Á nhƣ : Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác (US. Grains Council, 2001) [38]. 1.6. Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới và ở Việt Nam 1.6.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp ngƣời ta dùng vật liệu ban đầu từ các giống ngô nếp địa phƣơng của Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda hoặc nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo nhƣ là donor. Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc tính nông học khác để tạo dòng nếp thuần. Còn tạo các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô thƣờng thì ngƣời ta cho lai ngô nếp và ngô thƣờng với nhau sau đó tiến hành lai lại và kiểm tra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI. Bằng cách này ngƣời ta đã tạo ra 17 khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng đƣợc trồng cách ly với các loại ngô khác (Tomob, 1984) [40]. Ngô nếp đƣợc trồng nhiều nhất ở Mỹ, nhƣng phần lớn diện tích đƣợc trồng ở miền trung Illinois và Indian, phía bắc của Iowa, phía nam của Minnesota và Nebraska (US. Grains Council, 2001) [37].Diện tích ngô nếp hàng năm của Mỹ khoảng 290.000 ha. Hầu hết diện tích này đƣợc trồng là nếp vàng, nhƣng gần đây có một số diện tích nhỏ đƣợc trồng bằng nếp trắng. Theo Alexander and Creech, mặc dầu đã trải qua một thời gian khá dài nhƣng vẫn gặp rất nhiều vấn đề trong việc tạo các dòng ngô nếp thƣơng mại (Sprague, G.F. et al, 1988) [35]. Ở bang Ohio việc chọn lọc giống lai của những dạng ngô đặc biệt rất phức tạp vì thiếu những dạng ngô làm đối chứng. Cả 2 dạng giống lai có hàm lƣợng lizin cao và ngô nếp đã đƣợc đƣa ra những năm qua nhƣng không có số liệu về amyloza cao và dầu cao. Tiềm năng năng suất hạt của những giống lai đặc biệt này nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ. Những giống nếp lai mới đã đƣợc báo cáo là có khả năng cạnh tranh hơn với giống răng ngựa về năng suất. Theo Thompson, năng suất của ngô có hàm lƣợng amyloza cao biến động tuỳ thuộc vào đất trồng, nhƣng trung bình cũng đạt từ 65 – 75% so với ngô tẻ thƣờng (Peter Thompson, 2005) [34]. Ngô nếp có thể cho năng suất thấp hơn ở điều kiện thời tiết bất thuận. Theo thông báo của trƣờng Đại học Illinois, gần đây đã có một số giống nếp lai điển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô lai thông thƣờng (College of AgricuIture of Illinois, 2003) [26]. Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh – T9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao và chất lƣợng tốt. Ví dụ : Giống nếp lai đơn màu trắng JYF 101, cho năng suất trung bình 150 tạ bắp tƣơi/ha ; giống nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp trắng 18 Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên 130 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp lai đơn tím trắng Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006, cho năng suất tới 200 tạ bắp tƣơi/ha...(Beijing Maize Reseach Center, 2005) [25]. Theo Kyung – Joo Park (Kyung – Joo Park, 2001) [32], ở Hàn Quốc có một số tỉnh ngƣời ta trồng ngô nếp bán bắp tƣơi thu đƣợc 7925 USD/ha, sau đó trồng bắp cải, tổng thu nhập trên 16.228 USD/ha. Nếu thu hoạch vào cuối tháng 6, bán đƣợc 0,39 USD/bắp, còn vào giữa tháng 7 đến 0,47 USD/bắp, còn những bắp chất lƣợng thấp ngƣời ta bán cho khách du lịch một túi 3 bắp với 1,18 USD. Cũng theo tài liệu trên, vào năm 1996, 1kg giống TPTD Chalok N o .1 đƣợc bán với giá 6,23 USD, trong khi đó giống ngô nếp lai Daehakchal do đại học Choongram cung cấp có giá 45,01 USD/Kg. Cũng theo Kyung – Joo Park tại tỉnh Chonbuk có hợp tác xã đã xây dựng một kho lạnh bảo quản đƣợc 1,5 triệu bắp ngô tƣơi 1 năm. Ngô nếp đƣợc sử dụng làm lƣơng thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm. Khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon. Nó có giá trị dinh dƣỡng cao, bởi tinh bột của nó có cấu trúc đặc biệt, dễ hấp thụ hơn so với tinh bột của ngô tẻ. Có khá nhiều báo cáo về những kết quả đạt đƣợc trong chăn nuôi cho cả động vật thƣờng và động vật nhai lại (Fergason, 1994) [27]. Một số thử nghiệm ở Mỹ đã chỉ ra rằng, bò đực non lớn nhanh hơn khi đƣợc nuôi bằng ngô nếp (US.Grains Council) [37]. Một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả trên là do trong ngô nếp có hàm lƣợng các axitamin không thay thế nhƣ lyzin và triptophan cao (Grawood, 1972 ; Jemes L. Brewbaker, 1998) [29], [31]. Ngô nếp đƣợc dùng vào các mục đích khác nhau : ăn tƣơi, đóng hộp, chế biến tinh bột v.v...Nhìn chung, có 2 cách sử dụng chính : Làm thực phẩm và chế biến tinh bột. Ở Mỹ và các nƣớc phát triển, phần lớn sản lƣợng ngô 19 nếp đƣợc dùng để chế biến tinh bột. Ngƣời ta chế biến tinh bột ngô nếp bằng cách xay ƣớt để dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn và chuyển thành đƣờng Fructo, chế sirô v.v... Tinh bột ngô nếp còn đƣợc sử dụng nhƣ một dạng sữa ngô làm đồ gia vị cho món salad. Phạm vi sử dụng tinh bột ngô nếp ngày một phát triển, nhờ những tính chất đặc biệt của nó (James L. Brewbaker, 1998) [31]. 1.6.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp ở Việt Nam Theo các nghiên cứu phân loại ngô địa phƣơng ở Việt Nam từ những năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chính là đá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Ngô nếp đƣợc phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả nƣớc, với nhiều dạng mày hạt khác nhau : Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ...Hiện nay ở Viện nghiên cứu Ngô, đã thu thập và lƣu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phƣơng, trong đó có : 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng và 22 nguồn nếp tím, nâu đỏ. Theo điều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ƣơng trong 2 năm 2003 và 2004 thì diện tích ngô nếp ở nƣớc ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005) [11]. Diện tích trồng ngô nếp không ngừng tăng nhanh trong thời gian qua, đặc biệt là ở vùng đồng bằng ven đô thị. Nguyên nhân chính trƣớc hết do các giống ngô nếp đáp ứng đƣợc nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ cấu nông nghiệp hiện nay, nhƣng quan trọng hơn là do nhu cầu của xã hội ngày một tăng đối với sản phẩm này. Ở các vùng núi cao và vùng sâu, ngô nếp đƣợc ngƣời dân sử dụng làm lƣơng thực chính, dƣới dạng xôi ngô hoặc dùng tƣơi dƣới dạng nƣớng, luộc, còn ở hầu hết các địa phƣơng khác trong nƣớc thì ngô nếp đƣợc xem nhƣ là loại thực phẩm ăn quà và chế biến đơn giản. 20 Những năm gần đây, đời sống kinh tế của đại bộ phận các tầng lớp nhân dân đang đƣợc cải thiện, nhu cầu tiêu dùng của ngƣời dân cũng trở nên đa dạng hơn. Các loại ngô thực phẩm đƣợc sử d._.ụng ngày một nhiều, không những đƣợc dùng làm lƣơng thực, làm quà ăn tƣơi (nƣớng, luộc), mà còn đƣợc chế biến thành các món ăn đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng nhƣ ngô chiên, súp ngô, snack ngô, ngô rau bao tử, chế biến tinh bột... Cũng nhƣ tình trạng chung trên thế giới, các nghiên cứu về ngô ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào ngô tẻ. Còn với ngô nếp thì đến nay chỉ có một số công trình đƣợc công bố. Các tác giả Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy (Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy, 1997) [8], đã tiến hành phân loài phụ cho 72 giống ngô nếp địa phƣơng. Trong số 72 mẫu giống mà các tác giả nghiên cứu thuộc về 3 biến chủng : nếp trắng 48 mẫu, nếp vàng 8 mẫu, nếp tím 16 mẫu. Kết quả cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và số lá lớn hơn cả. Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lƣu [14] đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp, đƣợc công nhận giống quốc gia năm 1989. Từ vốn gen gồm một tổng hợp các dòng thuần nếp trắng (làm nền) đƣợc bổ sung thêm 12 nguồn gen của các giống nếp địa phƣơng và chọn lọc bằng phƣơng pháp bắp trên hàng cải tiến. Kết quả việc đƣa thêm nguyên liệu mới vào nguồn nền nhằm làm tăng độ thích ứng nhƣng không làm giảm năng suất của vốn gen. Nếp Tổng hợp là giống nếp ngắn ngày, có thời gian sinh trƣởng vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ Hè Thu 95 - 100 ngày, Đông 105 - 115 ngày, năng suất trung bình 25 - 30 tạ/ha, có khả năng thích ứng rộng, đƣợc trồng khá phổ biến ở miền Bắc. 21 Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dùng phƣơng pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa giống ngô nếp tổng hợp Glut - 22 và Glut - 41 nhập nội từ Philippin để tạo ra giống nếp trắng S-2 . Đây là giống nếp ngắn ngày, vụ Xuân 90 - 95 ngày, vụ Hè Thu 80 - 90 ngày, vụ Đông 95 - 100 ngày, năng suất trung bình 20 - 25 tạ/ha, đƣợc công nhận năm 1989 (Ngô Hữu Tình, 2003) [17] . Từ các giống ngô nếp trắng ngắn ngày, năng suất khá, chất lƣợng tốt, có nguồn gốc khác nhau : Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam – Đà Nẵng, nếp Thanh Sơn, Phú Thọ và nếp S-2 từ Philippin, Phan Xuân Hào và cộng sự đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2 và đƣợc công nhận giống quốc gia năm 1997. Đây là giống nếp trắng ngắn ngày, có thời gian sinh trƣởng vụ Xuân 100 - 105 ngày, vụ Hè 80 - 85 ngày. Năng suất bình quân 30 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt 40tạ/ha. Ngô nếp VN2 cũng là giống có chất lƣợng dinh dƣỡng cao. Qua phân tích 43 giống ngô, trong đó có 24 giống ngô nếp tại Viện Công nghệ sau thu hoạch cho thấy, VN2 có hàm lƣợng protein rất cao, trên 10%, đặc biệt là hàm lƣợng lyzin đến 4,86%, chỉ đứng sau 2 giống opaque là sữa Dĩ An và sữa Phát Ngân (Phan xuân Hào và cs, 1997) [4]. VN2 là một trong những giống có khả năng thích ứng rộng, trồng đƣợc nhiều vùng trong cả nƣớc (Phạm Đồng Quảng và cs, 2000 – 2003) [10]. Phạm Thị Rịnh và cộng sự (Phạm Thị Rịnh và cs, 2004) [13] ở Phòng nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam đã tạo đƣợc giống ngô nếp dạng nù TPTD cải tiến N-1 từ 2 quần thể ngô nếp nù địa phƣơng ở Đồng Nai và An Giang, bằng phƣơng pháp chọn lọc bắp trên hàng cải tiến. N-1 đã đƣợc công nhận giống quốc gia năm 2004. Đây là giống ngô 22 nếp ngắn ngày, ở phía Nam từ gieo đến thu bắp tƣơi là 60 đến 65 ngày còn thu hạt khô là 83 - 85 ngày. N-1 có tiềm năng năng suất khá cao 40 – 50 tạ hạt khô/ha. Cùng với giống N-1, hiện nay các giống nếp dạng nù đang đƣợc trồng phổ biến không chỉ ở các tỉnh phía Nam mà cả ở các tỉnh phía Bắc (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005) [11]. Các tác giả Nguyễn Hữu Đống, Phan Đức Trực, Nguyễn Văn Cƣơng và cộng sự ở Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam và Ngô Hữu Tình cùng cộng sự ở Viện Nghiên cứu Ngô đã nghiên cứu gây tạo đột biến bằng tia gamma kết hợp xử lý Diethylsulphat ở ngô nếp đã thu đƣợc một số dòng biến dị có các đặc tính nông học quý so với giống ban đầu (Nguyễn Hữu Đống và cs, 1997) [1]. Thời gian gần đây, các nhà tạo giống Việt Nam đã bắt đầu chuyển sang hƣớng tạo giống nếp lai và đã tạo đƣợc một vài giống nếp lai không quy ƣớc có triển vọng nhƣ các giống lai MX2, MX4 của Công ty cổ phần giống cây trồng Miền Nam, Bạch ngọc của công ty Lƣơng Nông. Từ vài năm nay, một số giống ngô nếp lai quy ƣớc từ các công ty giống nƣớc ngoài đã đƣợc trồng ở Việt Nam, chủ yếu là các tỉnh phía nam. Nguồn giống nếp này phần lớn là các giống lai từ Đài Loan, Thái Lan thông qua một số công ty giống nhƣ Nông Hữu, Thần Nông, Lƣơng Nông, Trang Nông, Long Hoàng Gia, An Điền... Có điều những giống từ các công ty này bán ra với giá rất cao, chẳng hạn giống lai đơn của công ty Đông Tây có giá bán là 140.000đ/kg, giống Wax – 44 của Syngenta Thái Lan là 160.000đ/kg... 23 CHƢƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu gồm 9 giống ngô nếp lai có triển vọng thu thập từ các cơ quan đơn vị khác nhau ở Việt nam : STT Giống Nguồn gốc Nhóm TGST 1 VN2 (đ/c) Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 2 MX-10 C.ty CP GCT Miền Nam Ngắn ngày 3 NL-1 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 4 NL-2 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 5 NL-4 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 6 NL-6 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 7 NL-7 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 8 NL-8 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày 9 LSB4 Viện nghiên cứu ngô Ngắn ngày Giống đối chứng của thí nghiệm là giống VN2 hiện nay đang đƣợc trồng nhiều ở tỉnh Vĩnh Phúc 2.2. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm sinh trƣởng, khả năng chống chịu, năng suất và chất lƣợng của các giống ngô nếp. - Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô có triển vọng. 24 2.3. Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài 2.3.1. Địa điểm : - Thí nghiệm khảo nghiệm giống đƣợc tiến hành tại Trại sản xuất giống cây trồng Mai Nham thuộc Trung tâm giống cây trồng Vĩnh Phúc . Địa chỉ : Xã Duy Phiên - huyện Tam Dương - tỉnh Vĩnh Phúc. - Mô hình trình diễn giống ngô có triển vọng đƣợc thực hiện tại xã Hợp Thịnh huyện Tam Dƣơng tỉnh Vĩnh Phúc. 2.3.2. Thời gian thực hiện : - Thí nghiệm so sánh giống thực hiện trong 02 vụ: Vụ xuân : Gieo ngày 27/01/2007. Vụ đông : Gieo ngày 24/9/2007. - Trình diễn giống ngô mới có triển vọng 01 vụ : Vụ xuân 2008. 2.4. Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm (Áp dụng Quy phạm khảo nghiệm giống cây trồng TW số 10TCN 341-2006) - Thí nghiệm đƣợc thực hiện trên đất trồng màu, đại diện cho vùng sinh thái, có độ phì đồng đều, bằng phẳng và chủ động tƣới tiêu. - Đất đƣợc cày xới, làm sạch cỏ, san bằng phẳng, độ ẩm đất khi gieo 75-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng. - Mật độ và khoảng cách : + Mật độ trồng : 71.000 cây/ha + Khoảng cách : 70 cm x 20 cm ( 100 cây/ô thí nghiệm) - Phân bón : + 8 tấn phân chuồng/1ha + Phân vô cơ : N (kg) : P2 O5(kg) : K2 O (kg) ; 120 : 90 : 90. Tƣơng đƣơng với lƣợng phân: - Đạm Urê: 260,8 kg/ha. - Lân Supe: 500 kg/ha. - Kaliclorua: 150 kg/ha 25 - Phƣơng pháp bón : + Bón lót 100% Phân chuồng và 100% phân lân supe + Bón thúc chia làm 3 lần : Lần 1 : Bón khi ngô có 3- 5 lá : 1/3 lƣợng đạm + 1/2 lƣợng kali Lần 2 : Bón khi ngô có 7 - 9 lá : 1/3 Lƣợng đạm + 1/2 lƣợng kali Lần 3 : Bón trƣớc khi ngô trỗ cờ 10-15 ngày : 1/3 Lƣợng đạm còn lại - Chăm sóc + Vun xới và bón thúc - Khi ngô có 3- 5 lá : Xới đất bón thúc lần 1 và vun nhẹ quanh gốc . - Khi ngô 7- 9 lá : Xới đất bón thúc lần 2 và vun cao chống đổ. + Tƣới nƣớc : Đảm bảo đủ độ ẩm cho ngô, đặc biệt vào các thời kỳ ngô 6-7 lá, ngô xoáy nõn (trƣớc khi trỗ cờ 10-12 ngày), kết thúc thụ phấn đến chín sữa (sau khi trỗ cờ 10-15 ngày). Cần tƣới đồng đều. - Thu hoạch + Khi ngô ở thời kỳ chín sữa + Khi lá chuyển sang màu vàng, chân hạt có vết đen.(Thời kỳ chín hoàn toàn) 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm. Thí nghiệm so sánh giống đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD - Randomized Complete Block Design), 3 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng. 26 B ă n g b ả o v ệ Sơ đồ thí nghiệm Băng bảo vệ 1 6 3 9 4 5 8 2 7 9 8 5 7 2 6 4 1 3 7 4 2 8 1 3 9 6 5 Băng bảo vệ Ghi chú : 1- VN2 (đ/c) 4- NL-2 7- NL-7 2- MX10 5- NL-4 8- NL-8 3- NL-1 6- NL-6 9- LSB4 - Diện tích ô thí nghiệm: 14 m 2 ( 5 m x 2,8 m ) - Mô hình trình diễn giống ngô mới có triển vọng: Diện tích 0,5/ha giống 2.5.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi(Theo quy phạm Khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương số 10TCN 341 - 2006) 2.5.2.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu của các giống ngô thí nghiệm. a. Các giai đoạn sinh trưởng (ngày) : Từ gieo đến - Mọc: Trên 50% số cây có bao lá mầm lên khỏi mặt đất ( Mũi chông) - Tung phấn: Ngày có 50% số cây có hoa nở đƣợc 1/3 trục chính - Phun râu: Ngày có 50% số cây có râu nhú dài từ 2-3 cm. - Ngày chín sữa : Khi ngô phun râu khoảng 18-20 ngày - Ngày chín: Có trên 75% cây có lá bi khô hoặc chân hạt có chấm đen. I II III 27 b. Các chỉ tiêu về hình thái, sinh lý - Chiều cao cây (cm): Đo từ gốc sát mặt đất đến đỉnh bông cờ của 10 cây mẫu/ô vào giai đoạn chín sữa. - Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ gốc sát mặt đất đến mắt đóng bắp trên cùng (bắp thứ nhất) của 10 cây mẫu/ô vào giai đoạn chín sữa. - Số lá thật : Cắt đánh dấu lá thứ 5 và lá thứ 10 để tiện cho việc đếm lá cuối cùng. - Hệ số diện tích lá: Đo toàn bộ số lá xanh trên cây ở thời kỳ trổ cờ. Phƣơng pháp, Tiến hành đo chiều dài, chiều rộng toàn bộ số lá xanh 10 cây/ô vào giai đoạn trỗ cờ sau đó áp dụng công thức của Montgemery (1960) Diện tích (m 2 ) = Dài x rộng x 0,75 Chỉ số diện tích lá = diện tích lá 1 cây x số cây/m 2 . - Trạng thái cây: Đánh giá sự sinh trƣởng, mức độ đồng đều về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, kích thƣớc bắp, sâu bệnh, các cây trong ô vào giai đoạn chín sáp.Thang điểm từ 1 - 5 . Tốt Khá Trung bình Kém Rất kém điểm 1 điểm 2 điểm 3 điểm 4 điểm 5 - Độ che kín bắp: Quan sát các cây trong ô ở giai đoạn chín sáp và cho điểm theo thang điểm 1-5. Rất kín: Lá bi kín đầu bắp và vƣợt khỏi bắp Kín: Lá bi bao kín đầu bắp điểm 1 điểm 2 28 Hơi hở: Lá bi bao không chặt đầu bắp Hở: Lá bi không che kín bắp để hở đầu bắp Rất hở: Bao bắp rất kém đầu bắp hở nhiều điểm 3 điểm 4 điểm 5 - Dạng hạt, mầu sắc hạt: Quan sát 10 cây mẫu/ô lúc thu hoạch. c. Chỉ tiêu về tính chống chịu - Sâu đục thân Ostrinia nubilalis: Đƣợc tính bằng tỷ số giữa cây bị nhiễm sâu trên tổng số cây trong ô thí nghiệm (điểm) - Sâu đục bắp Heliothis zea và H. Armigera (Điểm 1 nhiễm nhẹ, điểm 5 nhiễm nặng) < 5% số cây, số bắp bị sâu 5-<15% số cây, bắp bị sâu 15-<25% số cây, bắp bị sâu. 25-<35% số cây, bắp bị sâu. 35-<50% số cây, bắp bị sâu. điểm 1 điểm 2 điểm 3 điểm 4 điểm 5 - Rệp cờ Rhopalosiphum maidis (Điểm) : Không có rệp Rất nhẹ, có từ một - một quần tụ rệp trên lá, cờ. Nhẹ, xuất hiện một vài quần tụ rệp trên lá, cờ. Trung bình,. số lƣợng rệp lớn, không thể nhận ra các quần tụ rệp. Nặng, số lƣợng rệp lớn, đông đặc, lá và cờ kín rệp. điểm 1 điểm 2 điểm 3 điểm 4 điểm 5 - Bệnh khô vằn Rhizoctonia solani f. sp. sasakii (%). 29 Tỷ lệ cây bị bệnh(%) = (Số cây bị bệnh/tổng số cây điều tra) x 100 - Khả năng chống đổ: + Đổ rễ (%): Đếm các cây bị nghiêng một góc bằng hoặc lớn hơn 30 0 so với chiều thẳng đứng của cây. + Đổ gẫy thân (Điểm): Đếm các cây bị gẫy ở đoạn thân phía dƣới bắp khi thu hoạch Tốt: <5 % cây gãy Khá: 5-15% cây gãy T.bình: 15-30% cây gãy Kém: 30-50% cây gãy Rất kém: >50% cây gãy. điểm 1 điểm 2 điểm 3 điểm 4 điểm 5 d. Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất - Chiều dài bắp (không kể lá bi) (cm): Đo từ đáy bắp đến mút bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫu. - Đƣờng kính bắp (không kể lá bi) (cm): Đo ở giữa bắp của 10 cây mẫu/ô lúc thu hoạch. Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫu. - Số bắp/cây : Tổng số bắp/tổng số cây trên ô. Đếm số bắp và số cây trong ô lúc thu hoạch. - Số hàng hạt/bắp : Đếm số hàng hạt ở giữa bắp của 10 cây mẫu/ô lúc thu hoạch. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu ( Một hàng đƣợc tính khi có 50 % số hạt so với hàng dài nhất). - Số hạt/hàng: Đếm số hạt của hàng có chiều dài trung bình của bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu. 30 - Tỉ lệ khối lƣợng hạt/khối lƣợng bắp không có lá bi (%): Tính tỷ lệ khối lƣợng hạt ở độ ẩm 14% trên khối lƣợng bắp tƣơi của 10 cây mẫu/ô, lấy 1 chữ số sau dấu phẩy. - Khối lƣợng 1000 hạt (gam) ở độ ẩm 14%. Cân 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt, nếu hiệu số giữa 2 lần cân (mẫu nặng/mẫu nhẹ) không chênh lệch quá 5% so với khối lƣợng trung bình của 2 mẫu là chấp nhận đƣợc. Khối lƣợng 1000 hạt ở ẩm độ 14% ( Độ ẩm hạt đo bằng máy KETT 400 của Nhật Bản). M1000 hạt tƣơi x (100 - A 0 ) M1000hạt (g) = 100 - 14 A 0 Độ ẩm hạt lúc thu hoạch - NSLT (tạ/ha) = Số cây /m 2 x số bắp/cây x số hàng/bắp x hạt/hàng x M1000 10.000 M1000: Khối lƣợng 1000 hạt (g) - NSTT (tạ/ha) = P ô tƣơi x tỷ lệ hạt/bắp x (100-A 0 ) x 100 S ô x (100 - 14) P ô tƣơi (kg): Khối lƣợng bắp ngô tƣơi/ô ( 2 hàng thu hoạch) 100-14: Năng suất tính ở độ ẩm 14%. A 0 : Độ ẩm khi thu hoạch S ô (m 2 ) : Diện tích ô thí nghiệm 31 - Năng suất bắp tƣơi (tạ/ha):Thu và cân toàn bộ số bắp của 2 hàng ngoài (hàng thứ 1 và hàng thứ 4) ta có khối lƣợng bắp tƣơi/ô sau đó quy đổi ra ha. - Phân tích hàm lƣợng Prôtêin theo phƣơng pháp Kjeldahl + Địa điểm : Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Miền núi phía Bắc - Phân tích hàm lƣợng Amylôpectin: + Địa điểm : Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Miền núi phía Bắc - Đánh giá cảm quan bằng cách bỏ phiếu cho điểm. Chất lƣợng thử nếm: Độ dẻo, hƣơng thơm, vị đậm.(đối với các giống ngô nếp) Sau phun râu 18-20 ngày, lấy 10 bắp ở hàng thứ 1 hoặc thứ 4, luộc và đánh giá. Tốt Khá Trung bình Kém Rất kém. điểm 1 điểm 2 điểm 3 điểm 4 điểm 5 2.5.2.2. Xây dựng mô hình trình diễn các giống ngô có triển vọng.(theo phương pháp khảo nghiệm sản xuất, quy phạm khảo nghiệm giống cây trồng TW số 10TCN 341 - 2006). - Địa điểm: Xã Hợp Thịnh - huyện Tam Dƣơng - tỉnh Vĩnh Phúc. - Thời gian: Vụ xuân 2008 gieo ngày 15/02. - Đất trình diễn: Trên nền đất thịt nhẹ. 32 - Bố trí thí nghiệm trình diễn: + Mỗi giống gieo 1 lần nhắc lại + Mật độ, khoảng cách trồng : 6,5 vạn cây/ha, khoảng cách 70 x23 cm. + Lƣợng phân và quy trình bón phân áp dụng nhƣ trong thí nghiệm: - Tổng diện tích mô hình trình diễn là 1,5ha (0,5 ha/giống) 2.6. Hiệu quả kinh tế - Giá trị thu nhập (đ/ha) = Năng suất thƣơng phẩm x giá bán (tại thời điểm thu hoạch). - Tổng chi phí (đ/ha): Bao gồm tổng chi phí phân bón, giống, thuốc BVTV, công lao động, các khoản đóng góp khác (tại thời điểm chi phí). - Lãi thuần (đ/ha) = Giá trị thu nhập - Tổng chi phí 2.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu - Số liệu thí nghiệm đƣợc xử lý thống kê trên máy vi tính theo chƣơng trình IRRISTAT 4.0, EXCEL. 33 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu trong thời gian thí nghiệm Bảng 3.1 : Diễn biến khí hậu, thời tiết vụ xuân và vụ đông 2007 Tháng Nhiệt độ trung bình (0C) Lƣợng mƣa (mm) Độ ẩm trung bình (%) Số giờ nắng (h) Năm 2007 24,4 1.166,6 78,0 1.545,3 Tháng 1 16,7 89,0 75,0 65,7 Tháng 2 22,0 35,4 72,0 90,6 Tháng 3 21,4 56,2 87,0 32,7 Tháng 4 23,3 101,1 79,0 82,7 Tháng 5 27,0 76,8 73,0 167,3 Tháng 6 29,9 153,8 76,0 214,8 Tháng 7 30,2 198,4 77,0 216,2 Tháng 8 29,0 236,0 80,0 171,2 Tháng 9 27,4 220,0 78,0 140,0 Tháng 10 25,8 61,5 76,0 123,4 Tháng 11 21,0 9,0 76,0 189,9 Tháng 12 20,1 9,5 82,0 50,8 Năm 2008 Tháng 1 15,3 30,5 81,0 69 Tháng 2 13,7 27,0 77,0 29 Tháng 3 21,4 43,6 82,0 77 34 Tháng 4 24,7 55,9 85,0 71 Tháng 5 27,2 348,0 81,0 146 Tháng 6 28,5 265,1 82,0 125 (Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Vĩnh Phúc năm 2007,2008) [22]. Đất đai và khí hậu là những yếu tố cơ bản và quan trọng nhất của sản xuất nông nghiệp, là điều kiện trƣớc tiên và không thể thiếu để có năng suất cao và ổn định. Nhƣ vậy, vai trò của yếu tố môi trƣờng rất quan trọng tới đời sống cây trồng. Các yếu tố nhƣ nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lƣợng mƣa...ảnh hƣởng trực tiếp tới quá trình sinh trƣởng, phát triển của cây trồng. Theo dõi diễn biến khí hậu thời tiết trong thời gian thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.1. 3.1.1.Nhiệt độ Đây là yếu tố ảnh hƣởng lớn đến quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây trồng, yêu cầu về nhiệt độ của mỗi loại cây trồng là khác nhau. Cây ngô là cây ƣa nóng, yêu cầu về tổng nhiệt độ cao hơn nhiều loài cây trồng khác để hoàn thành chu kỳ sống. Cây ngô cần tổng nhiệt độ từ 1.700 - 3.700 0 C tuy nhiên nhu cầu nhiệt độ còn tuỳ thuộc vào từng giống, từng giai đoạn sinh trƣởng. Giai đoạn mọc mầm yêu cầu nhiệt độ tối thích là từ 28 - 30 0 C, giai đoạn thụ phấn là 18 - 22 0 C, giai đoạn chín tích luỹ vật chất khô vào hạt yêu cầu nhiệt độ là 22 - 25 0 C (Nguyễn Đức Lƣơng, Dƣơng Văn Sơn, Lƣơng Văn Hinh, 2000) [6] . Qua số liệu bảng 3.1 cho thấy ở vụ xuân nhiệt độ trung bình tháng 01 là 16,7 0 C, nhiệt độ thấp liên tiếp ở những ngày cuối tháng (sau gieo ngô) đã ảnh hƣởng đến sự mọc mầm của hạt ngô, giai đoạn trỗ cờ nhiệt độ trung bình là 23,3 O C (tháng 4), giai đoạn vào chắc nhiệt độ trung bình là 27,0 0 C (tháng 5) rất thuận lợi cho cây thụ phấn và tích luỹ vật chất khô. Ở vụ đông nhiệt độ trung bình giai đoạn mọc mầm (tháng 9) là 35 27,4 0 C rất thuận lợi cho hạt mọc mầm, giai đoạn trỗ cờ - phun râu - tung phấn nhiệt độ trung bình 21 0 C (tháng 11) thuận lợi cho quá trình thụ phấn thụ tinh của cây ngô. Giai đoạn vào chắc và chín nhiệt độ trung bình là 20,1 0 C (tháng 12) nhƣng suốt thời từ ngày 01-20 tháng 12 nhiệt độ luôn rất thấp (từ 14,7-16,6 0 C) quá trình tích luỹ vật chất khô của các giống chậm lại, nên thời gian sinh trƣởng của các giống so với vụ xuân kéo dài hơn. Vụ xuân năm 2008 đầu vụ liên tục có các đợt rét đậm, rét hại kéo dài nhiệt độ thấp 13,5 0 C (tháng 2). Nhiệt độ thấp đã ảnh hƣởng rất lớn đến giai đoạn cây con. Những tháng tiếp theo nhiệt độ tăng dần và tƣơng đối thuận lợi cho cây sinh trƣởng và phát triển ở các giai đoạn tiếp theo. 3.1.2.Ẩm độ và lượng mưa Ẩm độ không khí và ẩm độ đất có ý nghĩa rất quan trọng tới đời sống của cây ngô, tuy nhiên ở mỗi thời kỳ, mỗi giai đoạn khác nhau thì yêu cầu về độ ẩm khác nhau. Giai đoạn mọc mầm đến 3 lá cây ngô yêu cầu độ ẩm là 60 - 65%, giai đoạn trƣớc trỗ cờ - tung phấn, phun râu từ 10 - 15 ngày đến chín sữa độ ẩm đất thích hợp lúc này là 75 - 80% đây là giai đoạn khủng hoảng nhất về nƣớc, các giai đoạn khác yêu cầu thấp hơn. Số liệu theo dõi ở bảng 3.1 cho thấy ẩm độ ở vụ xuân ở các giai đoạn là tƣơng đối thuận lợi cho sự sinh trƣởng, phát triển của các giống ngô thí nghiệm. Ở vụ đông ẩm độ ở các giai đoạn cũng tƣơng đối thuận lợi cho cây sinh trƣởng, tuy nhiên giai đoạn trỗ cờ, tung phấn ẩm độ trung bình thấp (TB 76 %) phần nào đã ảnh hƣởng tới quá trình thụ phấn thụ tinh của các giống thí nghiệm. Lƣợng mƣa có liên quan mật thiết tới năng suất, chất lƣợng sản phẩm. Nếu thiếu nƣớc ở giai đoạn cây con, giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, giai đoạn vào chắc sẽ ảnh hƣởng nghiêm trọng tới năng suất, chất lƣợng sản phẩm. Nếu thiếu nƣớc trầm trọng có thể dẫn đến thất thu, ngƣợc lại lƣợng mƣa quá nhiều cũng ảnh hƣởng không nhỏ đến năng suất đặc biệt ở giai đoạn trỗ cờ, 36 tung phấn. Số liệu bảng 3.1 cho thấy lƣợng mƣa ở các tháng phân bố không đều, giai đoạn đầu gieo trồng (tháng1, 2) lƣợng mƣa rất nhỏ từ 8,4 - 35,4mm đã làm ảnh hƣởng tới giai đoạn nảy mầm và sinh trƣởng của cây con. Giai đoạn trƣớc trỗ và sau trỗ (tháng 4, 5) lƣợng mƣa giai đoạn này từ 101,1mm – 76,8 mm nên rất thuận lợi cho cây ngô thụ phấn và tích luỹ vật chất khô. Ở vụ đông lƣợng mƣa phân bố chủ yếu ở giai đoạn đầu sau gieo (tháng 9, 10), giai đoạn trỗ cờ, tung phấn lƣợng mƣa rất ít (tháng 11, 12) 9,0 - 9,4 mm đã làm ảnh hƣởng rất nhiều tới quá trình thụ phấn, thụ tinh, quá trình tích luỹ vật chất khô của các giống ngô tham gia thí nghiệm. Vụ xuân 2008 tuy nhiệt độ xuống rất thấp nhƣng thỉnh thoảng vẫn có trận mƣa rào xen kẽ lƣợng mƣa không nhiều nhƣng cũng đủ để cây không bị hạn. Vào cuối vụ giai đoạn trỗ cờ (trung tuần tháng 4 đầu tháng 5) lƣợng mƣa đủ để cây thụ phấn tốt, nhƣng vào giai đoạn chín (tháng 5 đầu tháng 6) gặp nhiều trận mƣa to phần nào đã ảnh hƣởng tới quá trình tích lũy chất khô của cây ngô, nên ảnh hƣởng đến đến năng suất của các giống ngô. 3.2. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân và vụ đông năm 2007 Sinh trƣởng và phát triển là 2 quá trình có quan hệ mật thiết không tách rời nhau, đan xen lẫn nhau trong một chu kỳ sống của sinh vật. Sinh trƣởng, theo Sabinin là quá trình tạo mới các yếu tố cấu trúc của cây (các thành phần mới của tế bào, các tế bào mới, các cơ quan mới), thƣờng dẫn tới tăng kích thƣớc của cây. Phát triển là quá trình biến đổi về chất trong quá trình tạo mới các yếu tố cấu trúc làm cho nó có thể trải qua chu kỳ sống của mình. 37 Quá trình sinh trƣởng, phát triển của cây ngô đƣợc chia thành 2 giai đoạn: Sinh trƣởng sinh dƣỡng và sinh trƣởng sinh thực (Nguyễn Đức Lƣơng, Dƣơng Văn Sơn, Lƣơng Văn Hinh, 2000) [6]. Sinh trƣởng sinh dƣỡng - Vegetative (V): Đây là giai đoạn sinh trƣởng đầu tiên của cây ngô. Khởi đầu của giai đoạn này là thời kỳ nảy mầm và mọc (Ve) và kết thúc là giai đoạn trỗ cờ (Vt). Giai đoạn sinh trƣởng sinh thực - Reproductive (R): Đƣợc tính từ khi phun râu đến khi ngô chín sinh lý. Giai đoạn này thƣờng gắn liền với sự phát triển hạt ngô - Từ lúc hình thành hạt đến khi chín sinh lý. Theo dõi quá trình sinh trƣởng, phát triển của cây ngô để làm cơ sở cho việc bố trí thời vụ và luân canh cây trồng hợp lý. Kết quả theo dõi thời gian sinh trƣởng ở các giai đoạn của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân và vụ đông năm 2007 đƣợc thể hiện qua bảng 3.2. Thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các giống ngô thí nghiệm biến động từ 59 – 62 ngày ở vụ xuân và 48 – 54 ngày ở vụ đông. Trong đó giống NL-4 trỗ cờ sớm nhất (59 ngày ở vụ xuân tƣơng đƣơng đối chứng, 48 ngày ở vụ đông sớm hơn đối chứng) và giống NL-8 trỗ cờ muộn nhất (62 ngày ở vụ xuân và 54 ngày ở vụ đông). Thời gian tung phấn – phun râu là giai đoạn quan trọng nhất quyết định đến năng suất của cây ngô. Giai đoạn này yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, lƣợng mƣa, ánh sáng...rất nghiêm ngặt. Nếu nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng...quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình thụ phấn thụ tinh của hạt phấn. Sau khi bông cờ tung phấn thì bắp ngô bắt đầu phun râu, khoảng cách từ tung phấn đến phun râu càng ngắn thì càng tốt cho quá trình hình thành hạt. Các giống thí nghiệm có thời gian từ gieo đến phun râu biến động từ 63 – 66 ngày ở vụ xuân và 51 – 58 ngày ở vụ đông. Giống NL-4, LSB4 38 phun râu sớm nhất (63 ngày ở vụ xuân và tƣơng đƣơng giống đối chứng, 51 ngày ở vụ đông sớm hơn giống đối chứng VN2); các giống NL-8, MX10 phun râu muộn nhất (65 – 66 ngày ở vụ xuân, 56 – 58 ngày ở vụ đông). Khoảng cách tung phấn- phun râu của các giống thí nghiệm biến động từ 1-3 ngày. Trong thí nghiệm giống NL-2, NL-8 có khoảng cách này ngắn nhất (1 ngày) ở vụ xuân và giống LSB-4 ở vụ đông. Các giống còn lại có khoảng cách tung phấn- phun râu từ 2 đến 3 ngày. Trong đó giống MX10, NL-8 có khoảng cách này dài nhất Thời gian từ gieo đến chín sữa của các giống biến động từ 86 – 91 ngày ở vụ xuân và 82 – 89 ngày ở vụ đông. Trong đó giống LSB4 chín sữa sớm nhất (86 ngày ở vụ xuân, 82 ngày ở vụ đông và đều chín sớm hơn giống đối chứng VN2). Giống NL-8 là giống chín sữa muộn nhất (91 ngày ở vụ xuân, 89 ngày ở vụ đông). Các giống còn lại có thời gian tƣơng đƣơng đối chứng. Thời gian sinh trƣởng của các giống ngô thí nghiệm biến động từ 95 đến 103 ngày ở vụ xuân trong đó giống NL-4 và LSB4 có thời gian sinh trƣởng ngắn nhất (95 ngày), sớm hơn đối chứng VN2 (98 ngày), giống NL- 8 có thời gian sinh trƣởng dài nhất (103 ngày), tiếp đến là giống NL-2, NL6 (101 ngày), các giống còn lại có thời gian sinh trƣởng tƣơng đƣơng đối chứng. Vụ đông năm 2007 cuối vụ nhiệt độ xuống thấp từ 14,7-16,6 0 C (cuối tháng 11, đầu tháng 12), do vậy thời gian sinh trƣởng của các giống ngô thí nghiệm kéo dài hơn và biến động từ 99 – 109 ngày. Trong đó, giống NL-4 có thời gian sinh trƣởng ngắn nhất (99 ngày), sớm hơn đối chứng (VN2 103 ngày) và giống NL-8 có thời gian sinh trƣởng dài nhất (109 ngày). Với thời gian sinh trƣởng nhƣ trên các giống ngô thí nghiệm thuộc nhóm chín sớm. 39 39 Bảng 3.2 : Các giai đoạn sinh trƣởng của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân và vụ đông 2007 Đơn vị: Ngày TT Tên giống Từ gieo đến các giai đoạn Trỗ cờ Tung phấn Phun râu Chín sữa Chín sinh lý (TGST) X07 Đ07 X07 Đ07 X07 Đ07 X07 Đ07 X07 Đ07 1 VN2 (đ/c) 59,0 50,0 61,0 52,0 63,0 54,0 88,0 84,0 98 103 2 MX10 61,0 52,0 64,0 53,0 66,0 56,0 88,0 84,0 98 104 3 NL-1 60,0 50,0 62,0 52,0 62,0 54,0 88,0 86,0 98 105 4 NL-2 59,0 52,0 62,0 53,0 63,0 54,0 89,0 83,0 101 103 5 NL-4 59,0 48,0 61,0 49,0 63,0 51,0 86,0 83,0 95 99 6 NL-6 60,0 51,0 62,0 53,0 64,0 55,0 89,0 86,0 101 106 7 NL-7 59,0 50,0 61,0 52,0 63,0 54,0 88,0 86,0 98 105 8 NL-8 62,0 54,0 64,0 55,0 65,0 58,0 91,0 89,0 103 109 9 LSB-4 59,0 49,0 62,0 50,0 63,0 51,0 86,0 82,0 95 100 Trung bình 59,8 50,6 61,9 52,1 63,8 54,1 88,1 84,8 98,6 103,8 40 3.3. Một số chỉ tiêu về hình thái, sinh lý Việc mô tả một số đặc điểm về hình thái của các giống là một yêu cầu hết sức quan trọng. Việc mô tả ghi chép đúng giúp cho việc phân biệt đúng giống đƣợc chính xác hơn. Đặc điểm về hình thái của cây ngô bao gồm một số chỉ tiêu về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá…Kết qủa theo dõi đặc điểm hình thái của các giống thí nghiệm đƣợc thể hiện qua bảng 3.3a, 3.3b Bảng 3.3a:Chỉ tiêu chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân và vụ đông năm 2007 STT Tên giống Vụ xuân Vụ đông Chiều cao cây (cm) Chiều cao đóng bắp (cm) Chiều cao cây (cm) Chiều cao đóng bắp (cm) 1 VN2 (đ/c) 197.7 83.4 215.2 95.6 2 MX10 216.5 87.3 223.7 94.9 3 NL-1 213.7 90.5 236.0 104.6 4 NL-2 206.4 90.3 232.0 99.2 5 NL-4 204.3 97.2 217.0 100.7 6 NL-6 215.1 94.4 218.8 93.1 7 NL-7 208.0 99.8 219.8 98.2 8 NL-8 201.2 103.6 221.5 91.7 9 LSB-4 218.0 104.5 238.4 107.6 CV % 5,4 4,2 4,1 4,6 LSD05% 19,42 6,77 15,89 7,80 Qua số liệu bảng 3.3a cho thấy ở vụ xuân chiều cao cây của các giống ngô biến động từ 197,7 – 218,0 cm. Trong thí nghiệm giống LSB4 có chiều cao cây cao hơn đối chứng VN2, sự sai khác này có ý nghĩa ở mức tin cậy 95%. Các giống còn lại có chiều cao cây tƣơng đƣơng đối chứng (sai khác không có ý nghĩa). 41 Vụ đông chiều cao cây nhìn chung cao hơn đối chứng biến động từ 215,2 – 238,4 cm. Trong đó, giống LSB4, NL-1 và giống NL-2 là 3 giống có chiều cao cây cao hơn đối chứng chắc chắn ở mức tin cậy 95%, các giống còn lại có chiều cao cây tƣơng đƣơng đối chứng (sai khác không có ý nghĩa). Vụ xuân chiều cao đóng bắp của các giống biến động từ 83,4-104,5 cm. trong thí nghiệm giống đối chứng VN2 có chiều cao đóng bắp thấp nhất (83,4cm). Các giống còn lại có chiều cao đóng bắp cao hơn đối chứng chắc chắn ở mức tin cậy 95%. Vụ đông chiều cao đóng bắp biến động từ 93,1 – 107,6 cm. Trong thí nghiệm giống LSB4, NL-1 là 2 giống có chiều cao đóng bắp cao hơn đối chứng chắc chắn ở mức tin cậy 95%, 3 giống NL-2, NL-4 và NL-7 có chiều cao đóng bắp tƣơng đƣơng đối chứng (Sai khác không có ý nghĩa), các giống còn lại có chiều cao đóng bắp thấp hơn đối chứng chắc chắn ở mức tin cậy 95%. Bảng 3.3b : Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân và vụ đông năm 2007 STT Tên giống Vụ xuân Vụ đông Lá/cây CSDT lá (m 2 lá/m 2 đất) Lá/cây CSDT lá (m 2 lá/m 2 đất) 1 VN2 (đ/c) 15,2 2,92 15,1 3,04 2 MX10 16,1 3,14 15,8 3,22 3 NL-1 15,5 3,08 15,3 3,19 4 NL-2 16,2 3,04 16,0 3,33 5 NL-4 17,0 3,02 17,0 3,20 6 NL-6 16,1 3,17 15,5 3,36 7 NL-7 15,3 3,14 15,1 3,23 8 NL-8 16,2 2,89 16,5 3,15 9 LSB-4 16,8 3,01 17,0 3,21 CV% 3,60 1,40 42 LSD05 0,19 0,79 Lá là cơ quan làm nhiệm vụ quang hợp đồng thời làm nhiệm vụ trao đổi khí, hô hấp, dự trữ chất d inh dƣỡng…Số lá trên cây ảnh hƣởng lớn đến năng suất của cây ngô. Số lá càng lớn thì khả năng cho năng suất càng cao, tuy nhiên nếu số lá quá nhiều thì thƣờng làm cho cây hay bị nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ kém, khả năng cho năng suất không cao. Ngƣợc lại số lá í t, hiệu suất quang hợp sẽ giảm do vậy năng suất sẽ thấp. Số lá trên cây nhiều hay ít phụ thuộc vào đặc tính di truyền của từng giống. Theo Garasencop số lá trên cây của một giống hầu nhƣ không thay đổi với điều kiện trồng trọt và không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết của từng năm, giới hạn thay đổi không quá 1-2 lá. Qua theo dõi thí nghiệm ở vụ xuân và vụ đông năm 2007 đối với các giống ngô nếp lai thí nghiệm cho thấy: Các giống ngô tham gia thí nghiệm có số lá dao động trong khoảng 15 - 17 lá, số lá của tất cả các giống đều cao hơn đối chứng VN2 ở cả 2 vụ (vụ xuân, vụ đông năm 2007). Vụ xuân chỉ số diện tích lá thấp hơn vụ đông, biến động từ 2,89 – 3,17 m 2 lá/m 2 đất. Trong thí nghiệm các giống MX10, NL-6 và NL-7 có chỉ số diện tích lá cao hơn đối chứng chắc chắn ở mức tin cậy 95%, các giống còn lại có chỉ số diện tích lá tƣơng đƣơng đối chứng. Vụ đông chỉ số diện tích lá biến động từ 3,04 – 3,36 m 2 lá/m 2 đất, tất cả các giống ngô thí nghiệm đều có chỉ số diện tích lá tƣơng đƣơng đối chứng. 3.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống chịu điều kiện bất thuận của các giống ngô vụ xuân và vụ đông 2007 Khả năng chống chịu của các giống ngô đƣợc thể hiện ở khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận (hạn hán, lũ lụt…), khả 43 năng chống chịu với sâu bệnh và khả năng chống đổ gãy. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, cây ngô ở ._.