Nghiên cứu một số khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ xuân và thu đông năm 2007 tại Thái Nguyên

T Mó số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Dƣơng Văn Sơn 2. TS. Phan Thị Võn THÁI NGUYÊN - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được ghi rõ nguồn gốc./. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2008 Tác giả luận văn Vũ Đức Hạnh LỜI CẢM ƠN Trong quá trình trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo khoa Sau Đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng các tập thể, cá nhân và gia đình. Tôi xin được trân trọng cảm ơn: PGS.TS. Dương Văn Sơn, Phó chủ nhiệm khoa Khuyến nông, TS. Phan Thị Vân, giáo viên khoa Nông học - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình. Tôi xin trân trọng cảm ơn: - Tổ chọn tạo giống Viện Nghiên cứu ngô, Hoài Đức - Hà Nội đã góp ý, giúp đỡ tôi tận tình để hoàn thành luận văn. - Ban giám hiệu, khoa Nông học cùng các đồng nghiệp và các em sinh viên lớp trồng trọt K36 trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. - Các hộ gia đình xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi triển khai mô hình trình diễn 2 tổ hợp ngô lai. Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2008 Tác giả luận văn Vũ Đức Hạnh MỤC LỤC Mở đầu....................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .............................................................................................. 1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài......................................................................3 2.1. Mục đích ........................................................................................... 3 2.2. Yêu cầu ............................................................................................. 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ............................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................5 1.2. Các loại giống ngô .................................................................................6 1.2.1.Giống ngô thụ phấn tự do ............................................................... 6 1.2.2.Giống ngô lai .................................................................................. 8 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước ...............................11 1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới............................... 11 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ............................................... 16 1.3.3.Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên ............................................ 22 1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nước ............................23 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới ........................................... 23 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam .......................................... 25 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 28 2.1. Vật liệu và phương pháp bố trí thí nghiệm .............................................28 2.1.1. Vật liệu thí nghiệm ........................................................................ 28 2.1.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................... 29 2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ...........................................29 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 29 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ..................................................................... 30 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ............................................... 30 2.3.1. Nội dung ....................................................................................... 30 2.3.2. Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm .................... 30 2.3.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ............................................. 31 2.3.4. Thu thập số liệu............................................................................. 35 2.4.3. Phân tích số liệu ............................................................................ 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN....................................................... 36 3.1. Diễn biến thời tiết - khí hậu trong thời gian thí nghiệm, .........................36 3.1.1. Nhiệt độ ....................................................................................... 37 3.2.2. Độ ẩm không khí ........................................................................... 39 3.1.3. Lượng mưa ................................................................................... 39 3.2. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên ....................................................41 3.2.1. Các giai đoạn sinh trưởng .............................................................. 43 3.2.2. Tốc độ sinh trưởng... ..................................................................... 47 3.3. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ xuân và vụ thu đông 2007.. ............................................................................................... 49 3.3.1. Chiều cao cây của các tổ hợp lai. .................................................... 49 3.3.2. Độ cao đóng bắp của các tổ hợp lai. ............................................... 51 3.3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá... ........................................................... 54 3.4. Đặc tính chống chịu của các tổ hợp lai.. ................................................54 3.4.1. Sâu đục thân . ................................................................................ 59 3.4.2. Rệp cờ... ....................................................................................... 59 3.4.3. Bệnh khô vằn.. .............................................................................. 60 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các tổ hợp lai ..............61 3.5.1. Trạng thái cây. .............................................................................. 62 3.5.2. Trạng thái bắp. .............................................................................. 62 3.5.3. Độ bao bắp.. .................................................................................. 62 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. .........................................63 3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất....................................................... 64 3.6.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm.. ....................................... 69 3.7. Kết quả trình diễn 2 tổ hợp ngô lai .. . ...................................................72 3.7.1. Giống, địa điểm và qui mô trình diễn ............................................. 72 3.7.3. Đánh giá một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn.. ............ 73 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ.......................................................................... 72 1. Kết luận.. ................................................................................................74 2.. Đề nghị.. ................................................................................................74 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................ 75 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Diện tích : D. tích Năng suất : N. suất Chỉ số diện tích lá (m 2 lá/m 2 đất) : CSDTL (m 2 lá/m 2 đất) Diện tích lá/cây : DTL/cây Đối chứng : ĐC Năng suất lý thuyết (tạ/ha) : NSLT (tạ/ha) Năng suất thực thu (tạ/ha) : NSTT (tạ/ha) Khối lượng 1000 hạt (gr) : KL.1000 hạt (gr) Tỷ lệ hạt/bắp (%) : TL hạt/bắp (%) Trạng thái cây : TT cây Trạng thái bắp : TT bắp Thời gian sinh trưởng : TTST Tỷ lệ hạt/bắp (%) : TL hạt/bắp (%) Đường kính bắp : ĐK bắp Khoảng cách tung phấn - phun râu : KCTP-PR Chín sinh lý : Chín SL Tỷ lệ cao cây/cao bắp (%) : Tỉ lệ CC/CB (%) Hệ số biến động : CV% Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa : LSD DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sản suất ngô của một số khu vực trên thế giới giai đoạn 2006 - 2007 ........................................................................ 12 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa nước thế giới 1961-2007 ...... 14 Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 ................................. 15 Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 ........ 17 Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc giai đoạn 2005 - 2007................................................................................. 19 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên năm 2000 - 2007 .......... 23 Bảng 2.1. Nguồn gốc các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông tại Thái Nguyên 2007......................................................... 28 Bảng 3.1 : Diễn biến thời tiết năm 2007 và vụ Xuân năm 2008 tại Thái Nguyên ........ 36 Bảng 3.2 : Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên ... 42 Bảng 3.3: Tốc độ tăng trưởng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên......................................................... 48 Bảng 3.4. Một số đặc tính hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên .................................... 50 Bảng 3.5 : Số lá, chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 .................................................................................. 54 Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên......................................................... 58 Bảng 3.7: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007tại Thái Nguyên ..................................... 61 Bảng 3.8: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2007 ........ 63 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2007 ..... 64 Bảng 3.10: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tai Thái Nguyên .......... 69 Bảng 3.11 : Giống, địa điểm và qui mô trình diễn........................................ 72 Bảng 3.12: Một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn vụ Xuân 2008 ........................................................................................... 73 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Hình 3.1: Tình hình thời tiết khí hậu tại Thái Nguyên, năm 2007 ................. 37 Hình 3.2: Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai ................................ 43 Hình 3.3: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai vụ Xuân 2007 tại Thái Nguyên ............................................................ 53 Hình 3.4: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên............................................................ 53 Hình 3.5: Số lá trên cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2007 ..................................................................... 55 Hình 3.6: Năng suất thực thu của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 .............................................................................................. 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực được phát hiện cách đây 7.000 năm tại Mêxicô và Pêru. Với những đặc điểm nông sinh học quý như: tính thích ứng rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại, tiềm năng năng suất cao nên cây ngô đã nhanh chóng được gieo trồng rộng rãi, phố biến trên các vùng lãnh thổ. Trong giai đoạn 1985-2005 mức tăng trưởng bình quân hàng năm trên thế giới về diện tích là: 0,8%, năng suất là: 2,1% và sản lượng là 3,15%. Hai thập kỷ gần đây (1985-2005), tăng trưởng năng suất ngô ở các nước đang phát triển (2,55%/năm), riêng ở Mỹ năng suất ngô vẫn tăng liên tục 2,8%/năm. (FAOSTAT, 2008)[18]. Cây ngô có vai trò rất quan trọng trong nền nông nghiệp nói riêng cũng như trong nền kinh tế nói chung. Giai đoạn 1995-1997 sản lượng ngô làm lương thực chiếm 17%, thức ăn cho chăn nuôi 66%, nguyên liệu cho công nghiệp 5%, xuất khẩu > 10% (Ngô Hữu Tình, 2003)[12]. Ngô cung cấp lương thực cho 1/3 dân số thế giới, các nước như: Ấn Độ, Philippin, Mêxico và một số nước ở Châu Phi đã dùng ngô làm lương thực chính, có tới 90% sản lượng ngô của Ấn Độ, 66% của Philippin dùng làm lương thực cho con người (Dương Văn Sơn và cs, 1997)[7]. Ở nước ta nhân dân nhiều vùng: Tây Bắc, Việt Bắc, Tây nguyên đã dùng ngô làm lương thực chính, từ ngô có thể chế biến bột ngô, bánh ngô, xôi ngô, mèn mén (một món ăn phổ biến của đồng bào miền núi)... Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống con người cây ngô còn là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi, gần 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là ngô (Ngô Hữu Tình, 2003)[12]. Ngoài ra ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho đại gia súc đặc biệt là bò sữa. Ở các nước phát triển, tỉ lệ ngô làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm trên 70%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 Ví dụ: Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 93%, Trung Quốc 76%, Malaixia 91%, Thái Lan 96% và hiện nay ở Việt Nam là gần 90% (Ngô Hữu Tình, 2003) [12]. Ngoài ra, ngô còn là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao: ngô rau bao tử là một loại rau cao cấp. Các loại ngô siêu ngọt, ngô nếp, ngô đường... dùng làm quà ăn tươi hoặc đóng hộp xuất khẩu. Ngô cũng là nguồn nguyên liệu để sản xuất tinh bột, cồn, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất khoảng 670 mặt hàng từ ngô để phục vụ các ngành kinh tế khác nhau. Chính nhờ vai trò quan trọng đó của cây ngô trong nền kinh tế thế giới mà trong những năm gần đây diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng lên không ngừng. Năm 1980 diện tích trồng ngô chỉ có khoảng 121,6 triệu ha với tổng sản lượng là 376,9 triệu tấn nhưng đến năm 2007, diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 157,9 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha và sản lượng đạt 784,8 triệu tấn (FAOSTAT, 2008)[18]. Năng suất và chất lượng ngô cũng có sự chuyển biến rõ rệt do ứng dụng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật về canh tác, cơ giới hoá, bảo vệ thực vật … Đầu thế kỷ XX, thế giới biết đến ngô lai bởi nó là một thành tựu cực kỳ quan trọng trong nông nghiệp, nhờ ứng dụng thành công ưu thế lai mà các giống ngô lai lần lượt được ra đời, tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng, góp phần cung cấp lương thực cho nhân loại trên toàn cầu. Tuy nhiên để có giống ngô cho năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng trong giai đoạn hiện nay thì các nhà khoa học cần tập trung nghiên cứu khả năng chống chịu của các giống ngô lai với các điều kiện bất thuận của ngoại cảnh như chịu hạn, rét… Ở Việt Nam cây ngô là cây trồng mới được nhập nội khoảng trên 300 năm nhưng diện tích trồng ngô tăng lên nhanh chóng. Năm 2007 diện tích ngô của cả nước là 1.072.800 ha, trong đó diện tích ngô lai đã chiếm khoảng 95%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 sản lượng ngô năm 2007 đạt 4.250.900 tấn, năng suất 39,6 tạ/ha (Bộ NN&PTNT, 2008)[9], so với năm 1990 khi chưa trồng ngô lai thì sản lượng tăng gấp 6,33 lần, năng suất hơn 2,67 lần. Mặc dù vậy năng suất ngô nước ta vẫn còn thấp, năm 2007 mới chỉ bằng 81,0% năng suất ngô bình quân trên thế giới. Một trong những nguyên nhân dẫn đến năng suất ngô nước ta còn thấp là do ngô được trồng chủ yếu ở các vùng khó khăn. Các tỉnh miền núi diện tích ngô tương đối lớn chiếm khoảng 34,8% diện tích ngô của cả nước, nhưng lại gặp điều kiện bất thuận của yếu tố ngoại cảnh như khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, hạn hán, rét kéo dài, không có hệ thống thuỷ lợi, còn sử dụng các giống cũ, lẫn tạp, thoái hoá… Vì vậy, để sản xuất ngô của Việt Nam theo kịp các nước trong khu vực và đạt năng suất trung bình của thế giới cần phải thay đổi cơ cấu giống và tăng cường đầu tư thâm canh. Hiện nay nhu cầu về giống ngô lai mới năng suất cao ở nước ta còn rất lớn, do đó việc chọn tạo, khảo nghiệm, giới thiệu các giống ngô lai cho năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của từng vùng là việc làm cấp thiết. Xuất phát từ những cơ sở trên chúng tô i đã tiến hành đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân và Thu Đông năm 2007 tại Thái Nguyên. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Xác định được những tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt để giới thiệu cho sản xuất. 2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu tình hình sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại trường ĐHNL Thái Nguyên. - Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai (chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy…). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 - Nghiên cứu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm - Xây dựng mô hình, đánh giá các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp ngô lai tại Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu để duy trì và phát triển sản xuất nông nghiệp. Giống có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Muốn có những giống ngô mới năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh cần nghiên cứu lai tạo và chọn lọc một cách kỹ lưỡng, xác định vùng thích nghi của các giống mới trước khi đưa vào sản xuất trên diện rộng. Vì thế các giống cây trồng nói chung cũng như các giống ngô lai nói riêng cần được đưa vào khảo nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau, để đánh giá đầy đủ, khách quan khả năng thích nghi của giống với vùng sinh thái cũng như khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác . Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống ngô cũ năng suất thấp bằng các giống ngô mới năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh miền núi sử dụng giống có khả năng chịu hạn, chịu rét tốt, năng suất cao vừa phát huy hiệu quả kinh tế của giống vừa góp phần xoá đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc. Trong quá trình tạo giống, các nhà chọn giống thường loại đi các tổ hợp lai biểu hiện những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: Thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém, dễ nhiễm sâu bệnh và có sức sống kém… Chọn lựa theo kiểu hình đã phần nào loại bỏ được những đặc tính không mong muốn, tuy nhiên phải thực hiện thí nghiệm trên nhiều vùng, trong nhiều thời vụ và điều kiện sinh thái. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 Các đặc tính nông sinh học như: Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu, năng suất phải được mô tả chi tiết, từ kết quả đánh giá này các nhà chọn tạo giống sẽ đưa ra nhận định về khả năng của từng giống, xác định giống cho các vùng sinh thái và thời vụ cụ thể. 1.2. Các loại giống ngô Theo phương pháp chọn tạo giống, ngô được phân chia thành 2 loại chính: - Ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety) - Ngô lai (Maize Hybrid) 1.2.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety) Giống ngô TPTD là một danh từ chung để chỉ các loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống con người không cần can thiệp vào quá trình thụ phấn, chúng được tự do thụ phấn (thụ phấn mở). Tên gọi này nhằm phân biệt với các loại giống ngô lai. Các giống TPTD đặc điểm sau: Sử dụng hiệu ứng gen cộng, có nền di truyền rộng, khả năng thích ứng rộng và năng suất cao. Độ đồng đều chấp nhận, dễ sản xuất và thay giống, giống sử dụng 2 đến 3 đời, giá giống rẻ. Giống ngô TPTD nghĩa rộng bao gồm: Giống ngô địa phương, giống ngô tổng hợp, giống ngô hỗn hợp, giống ngô TPTD cải thiện (TPTD nghĩa hẹp). 1.2.1.1. Giống ngô địa phương (Local variety) Là giống ngô đã tồn tại trong một thời gian dài ở địa phương, phù hợp với điều kiện khí hậu, tập quán canh tác và khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của vùng. Giống địa phương năng suất thường không cao nhưng chất lượng tốt và là nguồn vật liệu khởi đầu rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống mới. Hiện nay, ở những vùng núi xa xôi hẻo lánh người dân vẫn sử dụng nhiều giống địa phương như: tẻ mèo, nếp Lù Tây Ninh, gié Bắc Ninh, Xiêm... (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 1.2.1.2. Giống ngô tổng hợp (Synthetic variety) Là thế hệ tiến triển của giống lai nhiều dòng bằng thụ phấn tự do , Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên trong sản xuất do đề xuất của Hayes và Garbes (1919), Ngô Hữu Tình (1997)[11] cho rằng sản xuất giống ngô cải tiến bằng phương pháp tái tổ hợp nhiều dòng tự phối có ưu điểm hơn so với lai đơn, lai kép bởi vì giống này có thể sử dụng 2 đến 3 vụ. Muốn tạo giống tổng hợp cần tiến hành các bước sau: Bước 1: Chọn tạo các dòng thuần. Bước 2: Xác định khả năng kết hợp chung của các dòng thuần. Bước 3: Lai giữa các dòng tốt và có khả năng kết hợp chung cao để tạo tổng hợp. Bước 4: Duy trì và cải thiện quần thể (tổng hợp) bằng các phương pháp lọc trong quần thể. Ngoài việc sử dụng trực tiếp làm giống trong sản xuất, giống tổng hợp còn là nguyên liệu tốt cho công tác rút dòng để tạo giống lai (Ngô Hữu Tình, 1997)[11], ở nước ta đã có một số giống ngô tổng hợp nổi tiếng như giống ngô: TH2A, TH nếp trắng, HSB1… 1.2.1.3. Giống ngô hỗn hợp (Composite) Là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau. Nguồn vật liệu di truyền này gồm các giống thụ phấn tự do, tổng hợp, lai kép…được chọn theo một số chỉ tiêu như năng suất, thời gian sinh trưởng, đặc điểm của hạt, tính chống chịu…song chúng phải có đặc tính quí và khả năng kết hợp tốt. Ý tưởng sử dụng giống hỗn hợp đầu tiên thuộc về các nhà khoa học Ấn Độ và Mêhicô. Quá trình chọn tạo một giống hỗn hợp cần tiến hành các bước: Bước 1: Chọn thành phần bố mẹ. Bước 2: Lai thử, chọn các cặp lai cho năng suất cao ở F1 và ít suy giảm ở F2. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 Bước 3: Tạo lập hỗn hợp bằng cách thụ phấn dây chuyền hoặc luân giao . Bước 4: Duy trì và cải thiện giống bằng phương pháp chọn lọc quần thể. Giống hỗn hợp có vai trò đáng kể trong nghề trồng ngô các nước nhiệt đới đang phát triển trong những năm qua (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Ở nước ta đã có những giống ngô hỗn hợp nổi tiếng như: VM1, TSB2, MSB49, TSB1… 1.2.1.4. Giống ngô thụ phấn tự do cải thiện Giống ngô TPTD cải thiện được định nghĩa là: “Tập hợp các kiểu hình tương đối đồng đều, đại diện cho phần ưu tú nhất của một quần thể trong một chu kỳ cải thiện nào đó”. Quy trình chọn tạo một giống ngô TPTD bao gồm các bước: Bước 1: Tạo vốn gen. Bước 2: Tạo vốn quần thể. Bước 3: Tạo giống thí nghiệm. Bước 4: Khảo nghiệm giống thí nghiệm. Bước 5: Đưa vào sản xuất. 1.2.2. Giống ngô lai (Maize Hybrid) Ngô lai là thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật nhất của thế kỷ XX, đó là kết quả của ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Giống ngô lai có những đặc điểm sau: - Hiệu ứng trội và siêu trội được sử dụng trong quá trình tạo giống. - Giống có nền di tuyền hẹp, thích ứng hẹp - Yêu cầu thâm canh cao, năng suất cao và có độ đồng đều tốt. - Hạt giống chỉ sử dụng được một đời F1. Hiện nay ngô lai được chia thành hai loại: Giống ngô lai không quy ước và giống ngô lai quy ước. 1.2.2.1. Ngô lai không quy ước (Non-conventional hybrid) Là giống ngô lai mà trong đó ít nhất có một bố hoặc mẹ không phải là dòng thuần. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 Ngô lai không quy ước là bước chuyển tiếp từ giống TPTD sang giống ngô lai quy ước. Thuận lợi chính của giống này là sử dụng bố không thuần nên dễ sản xuất giống và giảm được giá thành (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu và năng suất của ngô lai không quy ước cao hơn so với ngô TPTD nhưng thấp hơn so với ngô lai quy ước . Đặc điểm này rất phù hợp với điều kiện kinh tế kỹ thuật ở các nước đang phát triển, đặc biệt là các nước đang trong giai đoạn chuyển từ giống TPTD sang giống ngô lai vì quá trình sản xuất hạt giống dễ dàng, giá thành hạt giống rẻ mà năng suất khá cao. Ngô lai không quy ước được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam vào giai đoạn 1990 - 1995, hai giống được trồng phổ biến trong thời kỳ này là LS6 và LS8 với tiềm năng năng suất 5 - 7 tấn/ha. Có nhiều thể loại giống lai không quy ước, song thường gặp nhất là: - Giống x giống - Giống x dòng hoặc dòng x giống (lai đỉnh) - Gia đình x gia đình - Lai đơn x giống (lai đỉnh kép) Trong đó lai đỉnh (dòng x giống) và lai đỉnh kép (lai đơn x giống) được ứng dụng rộng rãi nhất. Hiện nay ở các nước đang phát triển, sử dụng chủ yếu là lai đỉnh kép và lai đỉnh kép cải tiến. Trong tương lai khi các nước này có đủ điều kiện về kinh tế và kỹ thuật thì vai trò của các giống ngô lai không qui ước sẽ thu hẹp và thay thế dần bằng các giống lai qui ước (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Ở nước ta, nhóm ngô lai không qui ước được sử dụng chủ yếu trong những năm 1990 vì chương trình ngô lai Việt Nam lúc đó mới bắt đầu. 1.2.2.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid) Là giống ngô lai được tạo ra giữa các dòng thuần. Tuỳ theo số dòng tự phối sử dụng trong chọn giống mà giống ngô lai qui ước được phân chia thành những loại chính sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 * Lai đơn (A x B): Lai đơn là giống tạo ra giữa 2 dòng thuần, lai đơn có ưu điểm là: Năng suất, độ đồng đều cao, yêu cầu thâm canh cao và phạm vi thích ứng hẹp. Ở nước ta trong những năm gần đây nhờ sử dụng giống ngô lai đơn trong sản xuất nên đã nâng cao năng suất và sản lượng ngô. Một số giống ngô lai đơn có năng suất cao, phẩm chất tốt được sử dụng phổ biến trong sản xuất như: LVN 10, LVN4, LVN20, LVN99... * Lai kép [(A x B) x (C x D)]: Là giống lai tạo ra bằng cách lai giữa hai giống lai đơn. Giống lai kép có những ưu điểm nổi bật như: Năng suất hạt giống cao, giá thành hạ. Trong sản xuất hạt giống do cây bố là lai đơn nên cho phấn nhiều hơn dòng tự phối vì vậy tăng được tỷ lệ cây mẹ trong ruộng sản xuất giống. Hơn nữa lai đơn có khả năng chống chịu môi trường bất thuận tốt hơn dòng tự phối nên làm giảm rủi ro trong sản xuất hạt giống. Bên cạnh đó giống lai kép còn tồn tại những yếu điểm như: Độ đồng đều thấp, năng suất kém hơn lai đơn. * Lai ba [(A x B) x C]: Giống lai ba là giống lai giữa giống lai đơn và một dòng tự phối. Giống lai ba có những ưu điểm là: tiềm năng năng suất cao hơn giống lai không qui ước và lai kép. Do sử dụng giống lai đơn làm mẹ nên năng suất hạt giống cao, giá thành hạt giống hạ, khả năng thích ứng rộng. Tuy nhiên giống lai ba có những mặt hạn chế sau: Qui trình sản xuất hạt giống đòi hỏi thêm một vụ và thêm bãi cách ly, độ an toàn không cao, độ đồng đều của cây và bắp không cao bằng lai đơn. Những giống lai ba đang được sử dụng như: LVN17, LVN27, LVN29… * Lai ba cải tiến [(A x B x (C x C’)]: Là giống lai tạo ra giữa một giống lai đơn với một tổ hợp lai giữa các dòng chị em nên có khả năng sinh trưởng tốt hơn, lượng phấn nhiều hơn, thời gian tung phấn nhiều hơn, kết quả là hạn chế được rủi do, độ đồng đều khá. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 * Lai đơn cải tiến (A x A’) x B hoặc (A x A’) x (B x B’). Giống ngô lai qui ước được chia thành nhiều loại khác nhau, nhưng để tạo giống ngô lai qui ước trải qua ba bước chính: Bước 1: Phát triển dòng thuần. Bước 2: Thử khả năng kết hợp của các dòng thuần. Bước 3: Kết hợp các dòng thuần để tạo ra con lai có ƯTL cao , (Ngô Hữu Tình, 1997)[11]. Hiện nay các giống ngô lai quy ước được sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất. Ví dụ: LVN-10, DK-888, LVN-98, LVN-4, LVN-17, C-919, LVN-23 (ngô rau), LVN-24… Nhìn chung giống ngô lai qui ước có ưu điểm về năng suất, độ đồng đều về dạng cây, dạng bắp. Nhu cầu hạt giống ngô lai qui ước ở Việt Nam hiện nay là 3.000 - 4.000 tấn/năm. 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc 1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới * Tình hình sản xuất ngô trên thế giới : Sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, đặc biệt hơn 40 năm gần đây nhờ ứng dụng rộng rãi công nghệ ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá, công nghệ tin học,… vào sản xuất. Ngô là cây phân bố vào loại rộng rãi nhất trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ dưới 40 0 N (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chi Lê,…) lên gần đến 55 0 B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga,…). Từ độ cao 1-2 mét đến gần 4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cộng sự, 2000) [3]. Số hóa bởi Trung tâ._.m Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Theo số liệu của CYMMYT (1986) [17] mức tăng trưởng bình quân hàng năm của cây ngô trên toàn thế giới về mặt diện tích là 0,7%, năng suất là 2,4% và sản lượng là 3,1%. Tuy nhiên diện tích, năng suất, sản lượng ngô giữa các châu lục trên thế giới có sự chênh lệch tương đối lớn được thể hiện ở bảng 1.1. Bảng 1.1: Tình hình sản suất ngô của một số khu vực trên thế giới giai đoạn 2006 - 2007 Khu vực Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 2006 2007 2006 2007 2006 2007 Châu Âu 13,6 13,9 56,9 49,2 77,3 68,6 Châu Á 47,5 48,8 42,8 43,7 203,3 213 Châu Mỹ 57,3 66,1 64,3 68,3 368,5 451,5 Thế giới 146,7 157,9 47,7 49,7 699,3 784,8 Nguồn: FAOSTAT, 2008 [18] Qua bảng 1.1 cho thấy: Diện tích trồng ngô giữa các châu lục có sự chênh lệch nhau trong đó Châu Mỹ là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất, năm 2006 là 57,3 triệu ha đến năm 2007 là 66,1 triệu ha, chiếm khoảng 39,06 - 41,86% diện tích trồng ngô toàn thế giới. Đứng vị trí thứ hai là khu vực Châu Á chiếm khoảng 30,90 - 32,38% diện tích trồng ngô trên thế giới, Châu Âu là khu vực có diện tích trồng ngô thấp, chiếm khoảng 8,80 - 9,27%. Diện tích trồng ngô của các khu vực trên thế giới biến động giữa các năm không đáng kể. Châu Mỹ có năng suất cao nhất đạt 68,3 tạ/ha, đứng thứ hai là khu vực Châu Âu: 56,9 tạ/ha và thấp nhất là châu Á: 43,7 tạ/ha (năm 2007). Sở dĩ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 Châu Á có năng suất thấp chủ yếu là do khu vực này có điều kiện thời tiết bất thuận như: hạn hán, lũ lụt, biện pháp kỹ thuật canh tác chưa phù hợp. Châu Mỹ là khu vực dẫn đầu về sản lượng ngô trên toàn thế giới, năm 2006 đạt 368,5 triệu tấn, chiếm 52,70% tổng sản lượng ngô toàn thế giới, đứng thứ hai là khu vực khu vực Châu Á đạt 203,3 triệu tấn, chiếm 29,07% tổng sản lượng ngô toàn thế giới. Năm 2007 khu vực Châu Mỹ đạt 451,5 triệu tấn (FAOSTAT, 2008)[18] chiếm 57,53% tổng sản lượng ngô toàn thế giới, Châu Á đạt 213 triệu tấn, chiếm 25,19% tổng sản lượng ngô toàn thế giới. Ở các nước có nền kinh tế phát triển, có điều kiện thâm canh và sử dụng giống có ưu thế lai nên năng suất cao, còn những nước nghèo đang phát triển do điều kiện kinh tế còn khó khăn và đầu tư thấp, chủ yếu sử dụng giống thụ phấn tự do nên năng suất sản lượng thấp (FAOSTAT, 2008)[18]. Theo số liệu (FAOSTAT, 2008)[18] hơn 40 năm qua, nghề sản xuất ngô trên thế giới phát triển đáng kể, tăng nhanh cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Theo bảng 1.2 năm 1961, diện tích ngô trên thế giới đạt 105,5 năng suất ngô trung bình đạt 19 tạ/ha, đến năm 2007 đạt diện tích 157,9 triệu ha, năng suất 49,7 tạ/ha và sản lượng 784,8 triệu tấn. Kết quả trên có được, trước hết là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác . Đặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước. Với 52% diện tích trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học. Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đạt 35,2 triệu ha, trong đó Mỹ có 27,4 triệu ha diện tích trồng ngô chuyển gen, chiếm 73% diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới (GMO,COMPASS). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô, lúa nƣớc thế giới 1961-2007 Năm NGÔ LÚA NƢỚC D.tích (triệu ha) N. suất (tấn/ha) S. lƣợng (triệu tấn) D.tích (triệu ha) N.suất (tấn/ha) S. lƣợng (triệu tấn) 1961 105,5 1,9 205,0 115,3 1,9 215,6 2004 145,7 5,0 727,4 150,2 4,0 607,3 2005 145,5 4,9 712,9 154,5 4,1 631,5 2006 144,4 4,8 695,2 153,0 4,1 634,6 2007 157,9 4,9 784,8 157,0 4,2 651,7 Nguồn: FAOSTAT, 2008 [18] * Tình hình xuất nhập khẩu ngô thế giới Hàng năm, có khoảng 11,5% tổng sản lượng ngô được lưu thông trên thị trường thế giới, với giá bình quân trên dưới 140 USD/tấn. Xuất khẩu ngô đã đem lại nguồn lợi lớn cho các nước lớn sản xuất ngô như: Mỹ, Trung Quốc, Argentina, Hungari… (Ngô Hữu Tình, 2003)[12]. Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu tấn, riêng Mỹ xuất khẩu khoảng 48,6 triệu tấn chiếm 64,41% tổng sản lượng, Argentina 9,5 triệu tấn... Ngược lại, các nước nhập khẩu ngô chủ yếu là Châu Á: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Malaixia.. với số lượng rất lớn khoảng hơn 30 triệu tấn. Các nước Đông Nam Á cũng đang có xu hướng tăng nhập khẩu ngô. ([19]. * Tình hình sử dụng ngô lai trên thế giới Ngô có vai trò rất lớn trong việc cung cấp lương thực, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu chế biến và là mặt hàng xuất khẩu đem lại nguồn lợi rất lớn. Với sức ép của việc gia tăng dân số (khoảng trên 8 tỉ người trên trái đất hiện nay) làm cho diện tích trồng trọt giảm vì vậy để đảm bảo nhu cầu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 sử dụng ngô của xã hội cần tăng năng suất cây trồng, ngô lai đã đáp ứng được yêu cầu này. Do đó phát triển các giống ngô lai mới có năng suất, chất lượng cao và khả năng chống chịu tốt trong sản xuất là xu thế chung và tất yếu của toàn thế giới trong thế kỷ XXI. Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI,2003)[15], vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô trên thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỉ lệ này là 22% (IPRI, 2003)[15]. Năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Nam Á nhu cầu tăng 70% (Bảng 1.3), sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, nên nhu cầu thịt, cá, trứng, sữa tăng mạnh, dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng cho chăn nuôi tăng. Thách thức lớn nhất là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (266 triệu tấn), lại tập trung ở các nước đang phát triển, nhưng chỉ khoảng 10% sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước này. Vì vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình (IPRI, 2003)[15]. Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 Vùng Năm 2007 (triệu tấn) Năm 2020 (triệu tấn) % thay đổi Thế giới 586 852 45 Các nước đang phát triển 295 508 72 Đông Á 136 252 85 Nam Á 14 19 36 cận Sahara - Châu Phi 29 52 79 Mỹ Latinh 75 118 57 Tây và Bắc Phi 18 28 56 Nguồn: (IPRI, 2003) [15] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 Nhu cầu tiêu thụ ngô trong nội địa trên thế giới rất lớn, trung bình hàng năm từ 702,5 đến 768,8 triệu tấn. Trong đó Mỹ tiêu thụ 33,52% tổng sản lượng ngô, các nước khác chiếm 66,48%. Tuy nhiên sản lượng ngô xuất khẩu đang có xu hướng giảm tại Mỹ, Brazin, Achentina,… một số nước như Trung Quốc không xuất khẩu ngô vì trong những năm gần đây khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt, thì ngô đã và đang được chế biến ethanol thay thế một phần nhiên liệu xăng, dầu chạy ô tô tại Mỹ, Braxin, Trung Quốc,… Năm 2002 - 2003 Mỹ đã dùng 25,2 triệu tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và dự kiến năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn ngô (Viện Nghiên cứu ngô, 2008) [16]. Như vậy, với tốc độ phát triển kinh tế toàn cầu như hiện nay, nhu cầu sử dụng ngô trong tương lai là rất lớn, đặc biệt là các nước phát triển và một số nước đang phát triển như Việt Nam. Nhu cầu này được dự đoán là có thể vượt qua nhu cầu của lúa nước và lúa mỳ. 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở nước ta ngô là cây trồng nhập nội mới được đưa vào Việt Nam khoảng 300 năm nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực. Do có khả năng thích ứng rộng nên diện tích ngô được mở rộng nhanh chóng, cây ngô đã khẳng định vị trí trong sản xuất nông nghiệp và trở thành là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa nước, đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam. Những năm trước đây do chưa được quan tâm, chú trọng phát triển nên cây ngô chưa phát huy được tiềm năng của nó. Theo thống kê năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 đến 1975 chỉ đạt 1,0 tấn/ha, sản lượng 280 nghìn tấn. Đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn, sản xuất ngô ở thời kỳ này phát triển chậm là do sử Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 dụng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ sự hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CYMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, do không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1961 đến 2007 được thể hiện ở bảng 1.4. Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (1000 tấn) 1961 260,20 11,2 292,20 1975 267,0 10,5 280,60 1990 432,0 15,5 671,0 1994 534,6 21,4 1143,9 2000 730,2 25,1 2005,9 2005 1052,6 36,0 3787,1 2006 1031,6 37,0 3819,4 2007 1072,8 39,6 4250,9 Nguồn: (Tổng cục thống kê, 2008)[10] Trong giai đoạn 1990 - 2007 sản xuất ngô ở Việt Nam đã có chuyển biến rõ rệt về diện tích, năng suất, sản lượng. Qua bảng 1.4 cho thấy năm 1990, diện tích trồng ngô ở nước ta là 432.000 ha với tỉ lệ giống lai chưa đến 1% nhưng đến năm 2007 diện tích đạt 1.072.800 ha trong đó diện tích trồng ngô lai đã chiếm khoảng 95%. Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Năm 1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới nhưng đến năm 2007 đã đạt 81,0%. Năm 1994, sản lượng ngô Việt Nam đạt 1,1 triệu tấn, nhưng đến năm 2007 đã đạt sản lượng cao nhất từ trước đến nay 4,3 triệu tấn. Có thể nói tốc độ phát triển ngô lai ở Việt Nam rất nhanh so với lịch sử phát triển ngô lai thế giới. Đây là bước tiến vượt bậc so với một số nước trong vùng, kết quả này đã được CYMMIT và nhiều nước đánh giá cao. Hiện nay có nhiều tỉnh diện tích trồng ngô lai đạt gần 100% như: Đồng Nai, An Giang, Trà Vinh, Bà Rịa - Vũng Tàu, Sơn La, Hà Tây (Hà Nội mở rộng ngày nay), Vĩnh Phúc… Ở nước ta cây ngô được trồng khắp các vùng trong cả nước với nhiều vụ khác nhau, sản xuất phụ thuộc vào điều kiện đất đai và khí hậu của từng vùng. Theo Tổng cục thống kê, năm 2008 [10], sản xuất ngô ở Việt Nam được chia thành 8 vùng trồng ngô chính như sau: Vùng Đông Bắc: diện tích ngô khoảng 236 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 300 - 900m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Xuân, gieo vào tháng 2, tháng 3. Vùng Tây Bắc: diện tích khoảng 172 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 600 - 1000m so với mặt nước biển, Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, đầu tháng 5. Vùng Đồng bằng Sông Hồng: diện tích khoảng 84,7 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 0 - 200m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Xuân, gieo vào tháng 2 , vụ Thu gieo tháng 8, vụ đông gieo tháng 9, đầu tháng 10. Vùng Bắc Trung Bộ: diện tích khoảng 137,3 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 0 - 200m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Xuân, gieo vào tháng 1, tháng 2, vụ Đông gieo tháng 10. Vùng Tây Nguyên: diện tích khoảng 233,4 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 400 - 900m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, đầu tháng 5. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ: diện tích khoảng 42,1 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 0 - 1000m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, vụ đông gieo vào tháng 11, tháng 12. Vùng Đông Nam Bộ: diện tích khoảng 126,1 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 0 - 400m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, vụ đông gieo vào tháng 11, tháng 12. Vùng Đồng bằng Sông Cửu Long: diện tích 36,3 nghìn ha, ngô được trồng ở độ cao 0 - 10m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ đông gieo vào tháng 11, tháng 12. Ở mỗi vùng trồng ngô có đặc điểm về địa hình, đất đai, điều kiện khí hậu khác nhau. Các vùng ở miền núi, chủ yếu trồng ngô trên đất đồi, đất ruộng luân canh, nơi địa hình không bằng phẳng, do vậy sản xuất ngô còn gặp nhiều khó khăn. Tình hình sản xuất ngô tại các vùng miền núi phía Bắc được thể hiện qua bảng 1.5. Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc giai đoạn 2005 - 2007 Tỉnh Diện tích (1000ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (1000 tấn) 2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007 Hà Giang 44,0 43,3 43,6 21,0 20,8 22,5 92,6 90,7 98,3 Cao Bằng 35,2 35,4 37,2 27,3 22,7 24,2 96,1 80,3 90,1 Bắc Kạn 14,6 14,2 16,1 27,3 24,9 33,7 39,8 35,3 54,3 Lào Cai 24,7 25,1 26,6 26,2 26,3 28,5 64,6 65,9 75,7 Thái Nguyên 15,9 15,3 17,8 34,7 35,2 42,1 55,1 53,9 74,9 Lạng Sơn 18,4 17,7 19,1 43,4 39,7 44,9 79,8 70,2 85,8 Phú Thọ 20,3 18,0 21,6 36,8 36,6 38,1 74,8 65,8 82,2 Sơn La 80,9 82,4 92,7 28,2 32,6 35,2 228,0 269,0 326,4 Lai Châu 16,0 17,4 18,3 18,1 18,9 19,1 28,9 32,1 35,0 Hoà Bình 33,8 32,2 33,7 28,7 33,4 36,7 96,9 107,5 123,6 (Nguồn: Tổng cục thống kê, 2008)[10] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Qua bảng 1.5 chúng ta thấy Cao Bằng, Hà Giang, Lào Cai, Hoà Bình, Sơn La là các tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhất trong khu vực, trong đó Sơn La có diện tích tăng nhanh từ 80,9 nghìn ha (năm 2005) lên 92,7 nghìn ha (năm 2007). Hà Giang là tỉnh có diện tích trồng ngô đứng thứ hai: 44,0 nghìn ha (năm 2005). Tỉnh có diện tích ngô thấp nhất là Bắc Kạn chỉ có 14,2 nghìn ha (năm 2006). Nhìn chung diện tích trồng ngô của các tỉnh đều tăng chậm. Mặc dù các tỉnh Cao Bằng, Hà Giang, Lào Cai, Hoà Bình có d iện tích trồng ngô lớn nhưng năng suất không cao . Năng suất ngô cao nhất là Lạng Sơn đạt 44,9 tạ/ha, Thái Nguyên đạt 42,1tạ/ha (năm 2007), Phú Thọ đạt 38,1 tạ/ha. Năng suất ngô thấp nhất là tỉnh Lai Châu đạt 19,1 tạ/ha (năm 2007). Một số tỉnh có sản lượng ngô lớn như: Sơn La 326,4 nghìn tấn, Hoà Bình 123,6 nghìn tấn, Hà Giang 98,3 nghìn tấn, Cao Bằng 90,1 nghìn tấn, (2007) (Tổng cục thống kê, 2008)[10]. Hiện nay các giống ngô được sử dụng chủ yếu trong sản xuất ở các tỉnh miền núi là giống ngô địa phương, giống thụ phấn tự do, giống lai. Tuy nhiên diện tích trồng giống ngô lai còn rất ít và đang dần được mở rộng nhờ các chính sách quan tâm, ưu đãi của nhà nước. Định hướng phát triển ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc trong thời gian tới là qui hoạch lại vùng trồng ngô lai, vùng trồng giống ngô thụ phấn tự do cải tiến phù hợp với điều kiện của từng địa phương. Mặc dù có sự phát triển không đồng đều giữa các vùng sản xuất ngô ở Việt Nam nhưng từ những kết quả đã đạt được chúng ta vẫn có thể khẳng định sản xuất ngô của Việt Nam trong giai đoạn từ năm 1985 - 2007 đã có sự phát triển vượt bậc. Sở dĩ chúng ta đạt được những thành quả to lớn trong phát triển sản xuất ngô là do Đảng, Chính phủ, Bộ NN&PTNN đã thấy được vai trò của cây ngô trong nền kinh tế, kịp thời đưa ra những chính sách, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 chương trình và biện pháp phù hợp nhằm khuyến khích nghiên cứu khoa học - kỹ thuật và mở rộng sản xuất. Ngoài ra còn do các nhà khoa học đã đưa nhanh những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt về giống mới vào sản xuất. Các thế hệ giống tốt thay thế nhau qua từng giai đoạn lịch sử: Giống thụ phấn tự do tốt thay cho các giống địa phương năng suất thấp, giống lai quy ước thay các giống lai không quy ước. Lai đơn thay dần cho lai kép, lai ba… Trong quá trình đổi mới này phải kể đến tác động to lớn của đường lối hội nhập, đa dạng và đa phương hoá quan hệ của Đảng. Kết quả là rất nhiều công ty lớn của nước ngoài đã vào cuộc, tham gia hiệu quả vào quá trình phát triển của nền kinh tế. Riêng đối với ngành sản xuất ngô, các công ty lớn như: CP Seed, Bioseed, Syngenta, Monsanto… đã kịp thời cùng với các cơ quan nghiên cứu và sản xuất giống ngô Việt Nam đáp ứng được nhu cầu của người sản xuất, kể cả những vùng sâu, vùng xa. Không thể không kể đến vai trò của những người nông dân với trình độ dân trí rất cao, đã tiếp thu và ứng dụng nhanh chóng những tiến bộ kỹ thuật với những cải tiến rất hiệu quả, phù hợp cho từng địa phương đã làm tăng thêm sự ưu việt của những tiến bộ kỹ thuật. Ở nước ta, ngô lai được đưa vào sản xuất rất muộn nhưng nó đã có những bước đi vững chắc. Trình độ nghiên cứu lai tạo giống ngô của Việt Nam đã đuổi kịp các nước bạn trong khu vực và một số nước phát triển trên thế giới. Chúng ta đã tạo ra hàng loạt các giống ngô lai có năng suất cao, chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu của từng vùng sinh thái như: LVN-10, LVN-4, LVN-9, LVN-25, LVN-17, LVN-12, HQ-2000 (có hàm lượng protein cao), LVN-98, TSB-3,V98-1, LVN-23 (ngô rau). Một số giống triển vọng như : LVN-14, LVN-61, LVN-45, LVN-145… Nhưng chúng ta vẫn chưa cung cấp đủ nhu cầu về giống trong cả nước mà còn phải nhập giống của các công ty nước ngoài như: Syngenta, Monsanto, CP… Mục tiêu trong công tác chọn tạo giống là đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và xa hơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 nữa là có thể xuất khẩu. Mục tiêu này đặt ra nhiều thách thức cho các Viện và các nhà nghiên cứu chọn tạo giống. Song với những chính sách ưu tiên, khuyến khích của Đảng, Nhà nước cùng nguồn lực lớn về khoa học kỹ thuật phát triển, chúng ta tin tưởng rằng ngô lai Việt Nam còn tạo lên nhiều bước đột phá mới trong thế kỷ XXI này. Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh nhưng so với bình quân chung của thế giới năng suất ngô nước ta còn rất thấp, nhu cầu sử dụng ngô của Việt Nam ngày càng lớn. Điều này đặt ra nhiệm vụ rất quan trọng và cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu và chọn tạo giống là tạo ra các giống ngô có năng suất cao, chống chịu tốt đồng thời đáp ứng cả yêu cầu về chất lượng. 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực Trung du miền núi phía Bắc, khí hậu thời tiết khá phức tạp: mùa mưa tập trung từ tháng 4 đến tháng 10 còn mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau nên vào mùa khô vẫn thường xẩy ra tình trạng thiếu nước. Nhìn chung điều kiện tự nhiên còn nhiều khó khăn cho sản xuất nông nghiệp. Mặc dù là một tỉnh có khu công nghiệp phát triển nhưng số dân làm nông nghiệp vẫn chiếm tỉ lệ khá cao, tập trung ở các huyện miền núi như: Võ Nhai, Đại Từ, Định Hoá… cây trồng chủ yếu là chè, lúa và ngô. Theo thống kê năm 2007 thì tỉ lệ các hộ nghèo khoảng 10,5%. Vì vậy chú trọng phát triển nông nghiệp để nâng cao đời sống cho bà con nông dân là việc làm rất cần thiết. Đối với trồng trọt, trong những năm gần đây tỉnh cũng đã đẩy mạnh công tác giống, đặc biệt là các giống ngô lai mới có năng suất cao đã được nhân rộng ở các huyện như: Phổ Yên, Võ Nhai, Đại Từ. Kết quả thu được là diện tích, năng suất và sản lượng ngô của tỉnh đã tăng lên đáng kể. Số liệu về tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên được thể hiện trong bảng 1.6. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên năm 2000 - 2007 Năm Diện tích (1000ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (1000tấn) 2000 10,7 28,8 30,8 2001 9,7 30,6 29,7 2002 11,6 32,8 30,8 2003 13,4 32,6 43,7 2004 15,9 34,3 54,6 2005 15,9 34,7 55,1 2006 15,3 35,2 53,9 2007 17,8 42,1 74,9 (Nguồn: Niên giám thống kê, 2007) [8] Qua bảng 1.6 cho ta thấy sản xuất ngô ở Thái Nguyên cũng đạt được những tiến bộ đáng kể. Diện tích năm 2001 đạt 9,7 nghìn ha đến năm 2007 diện tích tăng lên 17,8 nghìn ha, năng suất cũng tăng lên từ 28,8 tạ/ha (năm 2000) lên 42,1 tạ/ha (năm 2007). Sản lượng tăng lên từ 29,7 nghìn tấn (năm 2001) lên 74,9 nghìn tấn (năm 2007). Điều này chứng tỏ cây ngô ở Thái Nguyên ngày càng được chú trọng và phát huy tiềm năng vốn có của nó trong sản xuất nông nghiệp, có được những thành tựu này là nhờ áp dụng những tiến bộ mới vào sản xuất, đặc biệt do mở rộng diện tích ngô lai. Song Thái Nguyên cần giữ vững và phát huy hơn nữa để không ngừng nâng cao năng suất, sản lượng ngô đặc biệt là các huyện miền núi vùng đồng bào dân tộc. 1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nƣớc 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới Trong hai thế kỷ XVI và XVII, người Châu Âu đã tiếp thu cây ngô từ người da đỏ nhưng chưa có cơ sở đi xa hơn so với những gì mà người da đỏ làm được. Đối với cây ngô những phát hiện khoa học quan trọng chủ yếu tập trung vào thế kỷ XVIII. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 Năm 1716, Cottin Matther là người đầu tiên nghiên cứu thí nghiệm về giới tính của ngô. Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại Massachusettes. Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đưa ra nhận xét về giới tính của ngô và cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn. Năm 1876, Charles Darwin tiến hành thí nghiệm với hàng loạt cá thể giao phối và tự thụ phấn ở nhiều loài khác nhau như đậu đỗ, ngô, ông đã quan sát thấy sự hơn hẳn của các cây giao phấn với các cây tự thụ phấn về chiều cao, tốc độ nảy mầm của hạt, số quả trên cây và cả sức chống chịu với điều kiện bất thuận và năng suất hạt. Trong quá trình nghiên cứu về ngô, hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô được các nhà khoa học quan tâm từ rất sớm. Nhà nghiên cứu người Mỹ Bill tiến hành nghiên cứu từ năm 1876, ông đã thu được con lai có năng suất cao hơn bố mẹ từ 10-15%. Năm 1909, Shull đã đưa ra ý kiến sản xuất hạt giống ngô lai F1 bằng lai đơn nhằm tạo ra sự đồng đều cao nhất, các dòng bố mẹ càng thuần chủng, tạo ưu thế lai càng mạnh. Đầu năm 1917, Jones đã đề xuất sử dụng hạt lai kép trong sản xuất để giảm giá thành hạt giống, tạo điều kiện cho cây ngô phát triển mạnh ở Mỹ và các nước có kỹ thuật trồng ngô tiên tiến Năm 1966, Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) được thành lập tại Mêxico, nhiệm vụ của trung tâm này là nghiên cứu đưa ra giải pháp, tạo giống ngô thụ phấn tự do làm bước chuyển tiếp giữa ngô địa phương và ngô lai. Trong 30 năm hoạt động trung tâm đã đóng góp đáng kể vào việc xây dựng, phát triển và cải thiện hoạt động vốn gen, quần thể và giống ngô cho 80 quốc gia trên thế giới. Hiện nay diện tích trồng ngô lai trên thế giới ngày càng tăng, trong đó các giống ngô lai đơn được sử dụng có ưu thế cao nhất, nhưng giá thành của hạt giống cao, điều này ít nhiều cũng ảnh hưởng tới việc đẩy nhanh diện tích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 trồng ngô lai. Để khắc phục tình trạng này, các nhà chọn tạo giống ngô đã tiến hành tạo ra các giống ngô lai ba, lai kép cho năng suất hạt giống cao, giá thành hạ ưu thế lai cao. Có thể nói ngô lai là một trong những thành tựu khoa học nông nghiệp cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế thế giới, nó đã làm thay đổi không những bức tranh về ngô của quá khứ mà làm thay đổi cả quan niệm của các nhà hoạch định chiến lược, các nhà quản lý kinh tế và với từng người dân. Ngô lai là “một cuộc cách mạng xanh” của nửa thế kỷ 20, ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực, sang thế kỷ 21 cây ngô sẽ là cây lương thực đầy triển vọng trong chiến lược sản xuất lương thực và thực phẩm. 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam, cây ngô có vai trò quan trọng trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp, là cây lương thực đứng thứ 2 về diện tích sau cây lúa. Các sản phẩm từ ngô ở nước ta hiện nay chủ yếu được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, còn lại một phần nhỏ được sử dụng chế biến rượu, cồn, nguyên liệu chế biến bánh kẹo…, và làm lương thực cho đồng bào miền núi. Trong những năm gần đây, do kinh tế nước ta tăng trưởng nhanh đi đôi với nhu cầu cầu sử dụng các sản phẩm sạch, không chứa dư lượng thuốc BVTV của người dân cũng tăng lên, đã tạo cơ hội lớn cho việc phát triển của ngô thực phẩm như ngô nếp, đường và ngô rau. Công tác nghiên cứu về ngô của nước ta chậm hơn nhiều nước trên thế giới vài thập kỷ. Giai đoạn 1955-1970 các nhà khoa học cũng đã bước đầu điều tra về thành phần loài và giống địa phương. Trên cơ sở đánh giá các giống địa phương, đã chọn ra những giống tốt và tiến hành chọn lọc phục vụ cho sản xuất (Cao Đắc Điểm, 1988)[2]. Từ 1971 - 1986 các nhà khoa học Việt Nam đã bắt đầu chương trình chọn tạo giống ngô lai và được tập trung cao độ từ năm 1990 đến nay. Bước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 đầu thành công trong việc chọn tạo các giống lai không quy ước như: LS-3, LS-5, LS-6, LS-7, LS-8…, các giống này có năng suất 3-7 tấn/ha đã được mở rộng nhanh chóng trên phạm vi toàn quốc. Tiếp đến là những thành công trong công tác nghiên cứu giống lai quy ước, trong một thời gian ngắn các nhà nghiên cứu ngô Việt nam đã tạo ra hàng loạt các giống tốt cho năng suất cao từ 7 - 10 tấn/ha như: LVN-10, LVN-4, LVN-17, LVN-25, LVN-99, LVN-9, LVN-145, LVN-8960, LVN-14, LVN-61,… Các giống này không thua kém các giống ngô của các Công ty nước ngoài về cả năng suất và chất lượng, Theo ước tính, giống ngô lai do Việt Nam lai tạo hiện nay chiếm khoảng 60% thị phần giống của cả nước. Như vậy, chương trình chọn tạo giống ngô Việt Nam đã từng bước phát triển từ giống lai không quy ước đến lai kép, lai ba, lai đơn cải tiến và lai đơn. Những thành tích đó đã đưa sản xuất ngô Việt Nam đứng trong hàng ngũ các nước tiên tiến ở Châu Á. Một loạt các giống lai do Việt Nam chọn tạo đã được trồng ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. Cùng với việc mở rộng diện tích được trồng bằng giống lai thì các biện pháp kĩ thuật canh tác như thời vụ, mật độ, phân bón cũng được nghiên cứu và được và áp dụng rộng rãi trong sản xuất. Đặc biệt, công trình nghiên cứu trồng ngô trên nền đất ướt, đã làm tăng diện tích trồng ngô Việt Nam rất nhanh ở giai đoạn 1985 - 1990. Công nghệ sinh học là một ngành khoa học mới được áp dụng ở Việt Nam nhưng cũng đã đạt được những thành công bước đầu. Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ở Viện Nghiên cứu Ngô đã ngày càng hoàn thiện và đã chọn ra hơn 10 dòng đơn bội kép, bước đầu đánh giá là rất có triển vọng, đã sử dụng kỹ thuật tạo dòng đơn bội kép. Đặc biệt từ năm 2002, Việt Nam đã tham gia vào mạng lưới công nghệ sinh học vùng ngô Châu Á nhằm đẩy mạnh ứng dụng công nghệ sinh học vào tạo giống với 3 nội dung chính là: (1) Phân tích đa dạng di truyền tập đoàn nguyên liệu, phân nhóm Ưu thế lai, (2) chuyển gen O- Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 paque 2 quy định tính trạng ngô chất lượng cao vào ngô thường, (3) xây dựng bản đồ gen chịu hạn. Bước đầu chương trình này hoạt động có kết quả khả quan và được AMBIONET đánh giá cao, đã tiến hành phân tích đa dạng tập đoàn dòng của Viện ngô bằng kỹ thuật SSR. Như vậy, để sản xuất ngô Việt Nam theo kịp các nước tiên tiến và đạt năng suất trung bình của thế giới, việc quan trọng nhất là tăng cường thu thập các nguồn nguyên vật liệu phù hợp, kết hợp chọn tạo giống bằng các phương pháp hiện đại với truyền thống, đẩy mạnh nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác để phát huy tối đa tiềm năng của giống, chọn tạo giống chống chịu phục vụ cho các vùng khó khăn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu và phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 2.1.1. Vật liệu thí nghiệm Vật liệu thí nghiệm được bố trí gồm 11 tổ hợp lai triển vọng do Viện nghiên cứu ngô cung cấp và 2 giống đối chứng. - 11 tổ hợp ngô lai hiện chưa được công nhận, nhưng được khảo nghiệm tại một số tỉnh như: Hà Tây, Nghệ An, Phú Thọ… - Giống C-919, được Bộ Nông nghiệp và PTNT cho phép sản xuất rộng từ năm 1999 (Trương Đích và cộng sự, 2003)[13] được sử dụng phổ biến các tỉnh phía Bắc. Thời gian sinh trưởng ở miền Bắc vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ Thu Đông từ 110 - 115 ngày. Chiều cao cây 200 - 220 cm, chiều cao đóng bắp 90 - 100 cm, năng suất trung bình 70 - 80 tạ/ha. Chịu rét, chịu úng, chống đổ tốt, nhiễm sâu bệnh nhẹ (Phạm Đồng Quảng, 2005)[5]. - Giống NK-66, được công nhận năm 2005, được sử dụng phổ biến các tỉnh phía Bắc. Thời gian sinh trưởng ở miền Bắc vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ Thu Đông từ 110 - 115 ngày. Chiều cao cây 200 - 220 cm, chiều cao đóng bắp 90 - 100 cm, năng suất trung bình 80 - 90 tạ/ha. Chịu rét, chống đổ tốt, nhiễm sâu bệnh nhẹ. Bảng 2.1. Nguồn gốc các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông tại Thái Nguyên 2007 Stt Tên tổ hợp Đặc điểm các tổ hợp ngô lai Cơ quan 1 BB-1 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 2 BB-2 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 3 BB-3 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 4 LS-07-17 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 5 LS-07-19 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 6 LS-07-20 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 7 LS-07-22 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 8 LS-07-23 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 9 LS-07-24 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 10 LS-07-25 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 11 KK-144 Lai đơn (A x B) Viện nghiên cứu ngô 12 C-919 (ĐC) Lai đơn (A x B) Công ty Monsanto Thái Lan 13 NK-66 (ĐC) Lai đơn (A x B) Công ty Syngenta Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 2.1.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (R._.Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên TT Tổ hợp lai Vụ Xuân Vụ Thu Đông Tỷ lệ cây bị sâu hại (%) Tỷ lệ cây bị hại(%) Tỷ lệ cây bị sâu hại (%) Tỷ lệ cây bị hại (%) Đục thân Rệp cờ Bệnh khô vằn Đục thân Rệp cờ bệnh khô vằn 1 BB-1 2,33 11,62 11,00 1,53 24,40 10,53 2 BB-2 1,39 12,34 9,50 0,53 20,23 11,30 3 BB-3 3,53 16,42 9,07 2,03 32,30 8,18 4 LS-07-17 4,56 8,43 10,43 2,12 27,17 10,57 5 LS-07-19 0,00 5,78 2,18 0,00 10,23 5,59 6 LS-07-20 4,03 9,23 9,67 2,53 25,93 9,36 7 LS-07-22 0,00 8,53 5,56 0,00 10,13 8,00 8 LS-07-23 0,00 8,00 1,63 0,00 12,86 4,56 9 LS-07-24 4,24 11,18 9,26 1,07 15,04 10,09 10 LS-07-25 4,03 5,16 5,06 1,56 9,15 8,53 11 KK-144 5,79 9,16 4,63 2,03 15,34 9,45 12 C-919 (ĐC1) 0,13 10,36 3,56 0,00 11,87 6,35 13 NK-66 (ĐC2) 0,00 9,03 6,26 0,00 12,06 8,07 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 3.4.1. Sâu đục thân (Ostrinia nubilalis Hiibner) Sâu đục thân là một loài ăn rộng, phá hại trên hầu hết các cây lương thực, cây màu. Sâu đục thân phá hại ở ngô mạnh nhất vào vụ xuân, vụ xuân hè, vụ hè và vụ thu. Vụ thu đông và vụ đông sâu ít phá hại hơn, Sâu non tuổi nhỏ chúng ăn biểu bì lá làm cho cây giảm diện tích lá quang hợp , khi sâu đạt ba tuổi trở lên chúng đục vào thân và bắp làm cho cây bị đổ gãy gây ảnh hưởng lớn đến năng suất. Sâu non phát triển mạnh vào lúc bắt đầu trỗ cờ đến sau phun râu hai tuần thì giảm dần. Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy: Mức độ sâu đục thân phá hại các tổ hợp lai trong vụ Xuân cao hơn vụ Thu Đông, vụ Xuân tỉ lệ hại dao động từ 0 - 5,79%, trong đó tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-22, LS-07-23 chống chịu sâu đục thân rất tốt, 100% các cây thí nghiệm không bị sâu đục thân phá hại, tổ hợp bị hại nặng nhất vụ Xuân là KK-144 với 5,79%, LS-07-17: 4,56%; LS-07-24: 4,24%, LS-07-25: 4,03%, các tổ hợp lai khác đều bị hại ở mức độ thấp dưới 4%. Vụ Thu Đông tỉ lệ hại dao động từ 0 - 2,53% bị hại nặng nhất là LS-07-20: 2,53%; LS-07-17: 2,12%, các tổ hợp khác đều bị hại ở mức độ thấp dưới 2%. Nhìn chung điều kiện thời tiết khí hậu vụ Xuân và vụ Thu Đông năm 2007 không thuận lợi cho sâu đục thân phát triển nên không gây ảnh hưởng lớn đến năng suất của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm. 3.4.2. Rệp cờ Rệp cờ cũng là một loài ăn rộng, gây hại trên ngô, đại mạch, lúa mỳ, mía, kê, cao lương… Rệp cờ hút nhựa ở lá non, bẹ lá, bông cờ và lá bi làm cho cây sinh trưởng yếu, khối lượng 1000 hạt giảm rõ rệt, năng suất kém. Rệp cờ hại nặng nhất vào mùa khô và thường xuất hiện vào lúc ngô bắt đầu trỗ cờ. Nếu bị hại sớm ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất thực thu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 Qua bảng 3.6 cho thấy: Tất cả các tổ hợp tham gia thí nghiệm đều bị nhiễm rệp cờ. Vụ Thu Đông tỉ lệ cây bị hại nặng hơn vụ Xuân. Thời tiết khí hậu khô hanh của vụ Thu Đông đã tạo điều kiện thuận lợi cho rệp cờ phát triển và nhanh chóng lan rộng. Vụ Xuân tỉ lệ hại biến động 5,16 đến 16,42%, trong đó tổ hợp BB-1, BB-2, BB-3, LS-07-24 mức độ hại cao hơn 10%, cao nhất là BB-3 tỉ lệ hại 16,42%. Các tổ hợp lai khác đều bị nhiễm rệp ở mức độ thấp dưới 9,23%, thấp nhất là LS-07-25 tỉ lệ hại 5,16%. Vụ Thu Đông tỉ lệ nhiễm rệp từ 9,15 -> 32,30%, tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-22, LS-07-25 có tỉ lệ nhiễm thấp hơn đối chứng, trong đó tổ hợp LS- 07-25 tỉ lệ hại thấp nhất 9,15%, Các tổ hợp lai còn lại tỉ lệ hại cao hơn đối chứng, đặc biệt BB-3 bị hại 32,30%. 3.4.3. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) Bệnh khô vằn do nấm Rhizoctonia solani gây nên. Nấm bệnh phát triển mạnh trong điều kiện ẩm độ không khí cao, nhiệt độ thấp, trời âm u, nhất là sau những đợt mưa phùn. Bệnh phát triển và gây hại nặng nhất ở ngô vào giai đoạn sau trỗ cờ. Biểu hiện của vết bệnh ban đầu là những chấm nhỏ sau đó lan rộng thành dạng đám mây, màu nâu, có vết loang lổ. Bệnh phát triển mạnh làm khô bẹ lá, lá và lá bi làm giảm khả năng quang hợp, bắp không phát triển được, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới năng suất. Số liệu bảng 3.6 cho thấy, các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm đều bị nhiễm bệnh khô vằn, vụ Xuân nhiễm nhẹ hơn vụ Thu Đông. Tổ hợp LS-07-19 và LS-07-23 ở cả vụ Xuân và vụ Thu Đông có tỉ lệ nhiễm bệnh thấp hơn so với đối chứng, trong đó LS-07-23 có tỉ lệ cây bị nhiễm bệnh thấp: 1,63% (vụ Xuân) và 4,56% (vụ Thu Đông).Vụ Xuân, tổ hợp LS-07-22, LS-07-25, KK- 144 có tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh tương đương với đối chứng, BB-1 có tỷ lệ cây bị nhiễm nặng nhất với tỉ lệ nhiễm bệnh trong vụ Xuân là 11,00% và vụ Thu Đông là 10,53%. Các tổ hợp còn lại có tỷ lệ cây bị nhiễm bệnh ở mức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 cao hơn giống đối chứng. Vụ Thu Đông các tổ hợp có tỷ lệ cây bị nhiễm cao hơn đối chứng gồm: BB-2, BB-1, LS-07-17, LS-07-20, LS-07-24, KK-144 trong đó BB-2 có tỷ lệ cây bị nhiễm nặng nhất (11,30%), các tổ hợp lai còn lại tỷ lệ cây bị nhiễm ở mức tương đương đối chứng. Qua theo dõi 2 vụ chúng tôi thấy tổ hợp LS-07-19, LS-07-22, LS-07-23 có khả năng chống chịu sâu đục thân rất tốt, nhiễm rệp cờ, bệnh khô vằn thấp. 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các tổ hợp lai Để đánh giá độ đồng đều của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm chúng tôi tiến hành đánh giá trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các tổ hợp lai, kết quả được thể hiện trong bảng 3.7. Bảng 3.7: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên Điểm: 1-5 TT Tổ hợp lai Vụ Xuân Vụ Thu Đông TT cây TT bắp Độ bao bắp TT cây TT bắp Độ bao bắp 1 BB-1 2 3 2 1 3 2 2 BB-2 1 2 1 2 2 1 3 BB-3 2 2 2 1 2 2 4 LS-07-17 2 2 1 1 2 1 5 LS-07-19 1 2 1 1 2 1 6 LS-07-20 1 3 2 1 3 2 7 LS-07-22 1 2 1 1 2 1 8 LS-07-23 1 2 1 1 2 1 9 LS-07-24 2 2 1 2 2 1 10 LS-07-25 1 2 1 2 2 1 11 KK-144 2 3 2 2 3 2 12 C-919 (ĐC1) 1 2 1 1 2 1 13 NK-66 (ĐC2) 1 2 1 1 2 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 3.5.1. Trạng thái cây Trạng thái cây lúc thu hoạch có liên quan đến năng suất của giống ngô. Giống có trạng thái cây tốt chứng tỏ giống đó sinh trưởng và phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh, chống đổ tốt. Trạng thái cây được đánh giá theo phương pháp cảm quan, dựa vào chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, độ đồng đều của cây, mức độ thiệt hại do sâu bệnh gây ra và tỉ lệ đỗ gãy theo thang điểm: 1-5 (điểm 1 tốt nhất - điểm 5 xấu). Các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm đều có trạng thái cây tốt được đánh giá ở thang điểm 1 - 2. Đặc biệt, các tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-20, LS-07-22, LS-07-23, có trạng thái cây rất tốt ở cả 2 vụ được đánh giá ở thang điểm 1, tương đương với các đối chứng. Các tổ hợp còn lại có trạng thái cây được đánh giá ở điểm 2. 3.5.2. Trạng thái bắp Trạng thái bắp được đánh giá sau khi thu hoạch, dựa vào các yếu tố chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng/bắp, số hạt/hàng và mức độ sâu bệnh hại. Trạng thái bắp được đánh giá theo thang điểm 1 - 5. Nhìn chung trạng thái bắp của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm được đánh giá ở thang điểm 2 - 3. Trong đó các tổ hợp BB-1, LS-07-20, KK- 144 có trạng thái bắp trung bình được đánh giá ở điểm 3 thấp hơn so với đối chứng, các tổ hợp còn lại có trạng thái bắp khá tốt được đánh giá điểm 2, tương đương với đối chứng. 3.5.3. Độ bao bắp Trạng thái lá bi khi thu hoạch có ý nghĩa rất quan trọng và ảnh hưởng lớn đến năng suất của các giống ngô. Lá bi có tác dụng là ngăn cách hạt ngô với môi trường bên ngoài, hạn chế tác động của mưa, gió, nhiệt độ và sự xâm hại của sâu bệnh. Độ bao bắp được đánh giá trước khi thu hoạch 1 - 2 tuần theo thang điểm 1 - 5. Các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm đều có lá bi bao kín bắp, Độ bao bắp được đánh giá ở điểm 1-2. Trong đó, BB-2, LS-07-17, LS-07-19, LS-07-22, LS-07-23, LS-07-24, LS-07-25 được đánh giá tương đương với đối chứng (điểm 1), các tổ hợp còn lại đạt điểm 2. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 Qua theo dõi 2 vụ cho thấy, tổ hợp LS-07-19, LS-07-22, LS-07-23 có chiều cao cây rất đồng đều, tỉ lệ chiều đóng bắp/chiều cao cây xấp xỉ bằng 1/2, ít nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ tốt. 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất Năng suất là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá một giống mới trước khi đưa vào sản xuất đại trà, bởi năng suất là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố, trước hết năng suất phụ thuộc vào các yếu tố cấu thành năng suất: Số bắp/cây, số hàng hạt/bắp, số hạt /hàng, khối lượng nghìn hạt, chiều dài bắp đường kính bắp… Ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường sống (nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, dinh dưỡng, sâu bệnh, điều kiện chăm sóc, biện pháp kỹ thuật…). Năng suất được đánh giá trên 2 phương diện là năng suất lý thuyết và năng suất thực thu. Kết quả theo dõi thí nghiệm được thể hiện ở bảng 3.8; 3.9. Bảng 3.8: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2007 TT Tổ hợp lai Số bắp/cây (bắp) Dài bắp (cm) Đ.kính bắp (cm) Hàng/ bắp (hàng) Hạt/hàng (hạt) KL.1000 hạt (gr) 1 BB-1 1,00 15,16 4,30 14,0 32,27 319,99 2 BB-2 1,00 15,59 4,33 14,1 32,50 318,82 3 BB-3 1,05 15,03 4,60 13,9 34,50 319,99 4 LS-07-17 1,00 14,23 4,20 14,1 30,20 311,79 5 LS-07-19 1,00 15,53 4,39 14,1 32,00 331,19 6 LS-07-20 1,03 15,59 4,52 14,2 32,20 344,95 7 LS-07-22 1,00 15,16 4,49 14,0 32,20 332,17 8 LS-07-23 1,00 15,76 4,45 14,1 32,10 339,86 9 LS-07-24 1,13 16,56 4,34 14,1 31,00 338,12 10 LS-07-25 1,03 16,23 4,44 14,0 33,00 348,00 11 KK-144 1,03 15,29 4,45 15,9 29,00 325,00 12 C-919 (ĐC1) 1,00 15,43 4,52 13,9 34,20 325,86 13 NK-66 (ĐC2) 1,03 15,33 4,83 16,3 33,50 349,65 CV% 3,84 0,79 0,44 0,2 1,19 1,00 LSD 0,05 0,07 0,21 0,03 0,3 0,65 5,56 LSD 0,01 0,09 0,28 0,04 0,4 0,87 7,53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2007 TT Tổ hợp lai Số bắp/cây (bắp) Dài bắp (cm) Đ.kính bắp (cm) Hàng/bắp (hàng) Hạt/hàng (hạt) KL.1000 hạt (gr) 1 BB-1 1,00 13,36 4,30 13,80 32,33 329,1 2 BB-2 1,00 15,12 4,12 13,53 31,03 308,0 3 BB-3 1,06 15,98 4,19 14,13 33,83 314,3 4 LS-07-17 1,00 15,46 4,13 13,87 29,20 325,3 5 LS-07-19 1,00 13,68 4,21 14,10 31,10 354,0 6 LS-07-20 1,06 14,78 4,27 14,00 29,90 325,9 7 LS-07-22 1,00 16,60 4,51 14,03 31,07 338,3 8 LS-07-23 0,97 14,39 4,38 14,00 31,57 321,7 9 LS-07-24 1,09 15,03 4,56 14,00 30,67 340,2 10 LS-07-25 1,03 14,60 4,24 13,93 31,43 339,2 11 KK-144 1,03 15,76 4,31 14,93 31,90 321,1 12 C-919 (ĐC1) 0,97 16,01 4,52 13,80 33,40 324,0 13 NK-66 (ĐC2) 1,06 14,72 4,76 15,67 31,43 330,7 CV% 4,69 3,82 3,89 1,94 3,44 1,17 LSD 0,05 0,07 0,97 0,29 0,46 1,82 6,47 LSD 0,01 0,10 1,31 0,39 1,09 2,47 8,77 3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất * Số bắp trên cây Đây là một yếu tố quan trọng cấu thành năng suất, nó phụ thuộc chủ yếu vào tính di truyền của giống, ngoài ra còn phụ thuộc vào kỹ thuật chăm sóc, khi trên cây có nhiều bắp thì bắp ở trên sẽ được thụ phấn, thụ tinh đầy đủ hơn do đó phát triển tốt hơn những bắp ở dưới. Các nghiên cứu cho thấy đối với ngô lấy hạt thì số bắp yêu cầu là 1 - 2 bắp (thường là 1 bắp) để cây tập trung dinh dưỡng nuôi bắp, khối lượng 1000 hạt lớn năng suất sẽ cao. Ngược lại, số bắp/cây nhiều, quá trình thụ phấn thụ tinh không đầy đủ, bắp phát triển kém, cây tiêu tốn dinh dưỡng để nuôi nhiều bắp nên năng suất không cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 Vụ Xuân số bắp trên cây dao động từ 1,00 đến 1,13 bắp, tổ hợp lai LS-07-24 có số bắp trên cây cao hơn so với 2 đối chứng, các tổ hợp còn lại số bắp trên cây tương đương với 2 đối chứng ở 2 mức tin cậy. Vụ Thu Đông số bắp trên cây dao động từ 0,97 đến 1,09 bắp, tổ hợp BB-3, LS-07-20 cao hơn so với giống C-919 ở mức tin cậy 95%, tổ hợp lai LS-07-24 có số bắp/cây đạt 1,09 bắp cao hơn đối chứng C-919 ở mức tin cậy 99%, tổ hợp lai LS-07-23 thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 95%, các tổ hợp còn lại số bắp trên cây tương đương với 2 đối chứng. * Chiều dài bắp Chiều dài bắp phụ thuộc vào đặc tính di truyền, điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật chăm sóc. Qua bảng 3.8 cho thấy: Vụ Xuân, các tổ hợp lai có chiều dài bắp biến động từ 14,23cm đến 16,56cm. So với NK-66, tổ hợp BB-3, LS- 07-17 thấp hơn ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp BB-1, LS-07-19, LS-07-22, KK-144 tương đương, còn lại các tổ hợp có chiều dài bắp cao hơn đối chứng ở mức tin cậy 95 - 99%. Tổ hợp lai LS-07-23 có chiều dài bắp dài hơn giống C-919 ở mức tin cậy 95%, tổ hợp LS-07-24, LS-07-25 có chiều dài bắp dài hơn giống C-919 ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp còn lại có chiều dài bắp tương đương hoặc thấp hơn đối chứng. Theo dõi vụ Thu Đông 2007 cho thấy, các tổ hợp lai có chiều dài bắp biến động từ 13,36cm đến 16,60cm, tổ hợp BB-3, LS-07-22, KK-144 có chiều dài bắp cao hơn giống NK-66 ở mức tin cậy 95%, tổ hợp lai BB-1 có chiều dài bắp đạt 13,36cm thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 99%, tổ hợp lai LS-07-17 có chiều dài bắp đạt 13,68cm thấp hơn đối chứng NK- 66 ở mức tin cậy 95%, các tổ hợp còn lại có chiều dài bắp tương đương giống đối chứng. Các tổ hợp BB-1, LS-07-19, LS-07-23, LS-07-25 có chiều dài bắp đạt 13,36 - 14,6cm thấp hơn giống C-919 ở mức tin cậy 99%, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 tổ hợp lai LS-07-20 và LS-07-24 có chiều dài bắp đạt 14,78cm và 16,6cm thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 95%, các tổ hợp còn lại có chiều dài bắp tương đương với giống đối chứng. * Đường kính bắp Đường kính bắp của các tổ hợp lai trong Vụ Xuân 2007 dao động từ 4,20 - 4,60 cm. So với đối chứng C-919, tổ hợp BB-3 có đường kính bắp đạt 4,6cm cao hơn ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp lai LS-07-20 và LS-07-22 có đường kính bắp đạt 4,52cm và 4,49cm tương đương với giống đối chứng C-919, các tổ hợp còn lại có đường kính bắp thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 95 - 99%. Tất cả các tổ hợp lai đều có đường kính bắp nhỏ hơn giống đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 99%. Đường kính bắp của các tổ hợp lai vụ Thu Đông dao động từ 4,12 - 4,56 cm. Đa số các tổ hợp lai có đường kính bắp tương đương giống C-919 ở mức tin cậy 95%, trừ tổ hợp BB-2 có đường kính bắp nhỏ hơn đối chứng C-919, tổ hợp lai BB-3, LS-07-17, LS-07-19 có đường kính bắp đạt 4,13 - 4,21cm thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 95%. Nhìn chung các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm đều có độ đồng đều về đường kính bắp thể hiện ở chỉ số biến động CV% khá thấp, chỉ biến động từ 0,04% - 3,89%. Trong đó các tổ hợp BB-2, LS-07-17, LS-07-19 có đường kính bắp thấp hơn cả 2 giống đối chứng ở 2 cả vụ thí nghiệm. * Số hàng hạt/bắp Chỉ tiêu số hàng hạt/bắp là một yếu tố di truyền do giống quy định và được quyết định trong quá trình hình thành hoa cái (bắp ngô). Số hàng ngô trên một bắp luôn là số chẵn do đặc điểm của hoa ngô là hoa kép . Số liệu bảng 3.8 cho thấy: Vụ Xuân, số hàng hạt/bắp của các tổ hợp lai biến động từ 13,9 - 15,9 hàng, trong đó tổ hợp KK-144 có số hàng hạt/bắp cao hơn C-919 mức tin cậy 99%, các tổ hợp còn lại có số hàng hạt/bắp tương Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 đương đối chứng. So với NK-66 thì tất cả các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm đều có số hàng hạt/bắp thấp hơn ở mức tin cậy 99%. Trong vụ Thu Đông 2007, số hàng hạt/bắp của các tổ hợp lai dao động từ 13,53 - 14,93 hàng. Trong đó, tổ hợp KK-144 có số hàng hạt/bắp đạt 14,93 hàng cao hơn giống C-919 ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp còn lại có số hàng hạt/bắp tương đương đối chứng. Tất cả các tổ hợp lai đều có số hàng/bắp thấp hơn NK-66 ở mức tin cậy 95 - 99%. Tóm lại, số hàng hạt/bắp của các tổ hợp lai trong 2 vụ biến động không lớn. Tổ hợp KK-144 có số hàng hạt/bắp cao hơn đối chứng 1, tất cả các tổ hợp lai đều có số hàng hạt/bắp thấp hơn đối chứng 2. * Số hạt/hàng Số hạt/hàng cũng là một yếu tố di truyền ảnh hưởng lớn đến năng suất. Song yếu tố này chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường, đặc biệt trong trong quá trình thụ phấn thụ tinh nếu gặp điều kiện bất thuận: hạn hán, mưa bão hoặc chăm sóc không đảm bảo… làm cho số hạt/hàng giảm và gây ra hiện tượng "bắp đuôi chuột". Kết quả theo dõi thể hiện ở bảng 3.8, 3.9. Trong Vụ Xuân năm 2007, các tổ hợp lai có số hạt/hàng dao động từ 29,00 hạt đến 34,5 hạt. Trong đó, tổ hợp BB-3 có số hạt trên hàng cao hơn giống NK-66 ở mức tin cậy 99%, tổ hợp lai LS-07-25 có số hạt/ hàng đạt 33,0 hạt tương đương với đối chứng, các tổ hợp còn lại có số hạt/ hàng thấp hơn với đối chứng. Hầu hết các tổ hợp lai đều có số hạt/hàng thấp hơn đối chứng C-919 ở mức tin cậy 99%, chỉ có BB-3 có số hạt/hàng tương đương với giống C-919. Vụ Thu Đông, nhiệt độ thấp ở giai đoạn trỗ cờ, tung phấn - phun râu đã ảnh hưởng đến số hạt/hàng của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm. Kết quả theo dõi cho thấy, các tổ hợp lai có số hạt/ hàng dao động từ 29,20 đến 33,83 hạt. Tổ hợp lai BB-3 có số hạt/hàng đạt 33,83 hạt cao hơn NK-66 ở mức tin Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 cậy 95%, tổ hợp lai LS-07-17 có số hạt/ hàng đạt 29,2 hạt thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 95%, các tổ hợp lai còn lại có số hạt/hàng tương đương với đối chứng. So với giống C-919, các tổ hợp lai BB-1, BB-3, KK-144 có số hạt/hàng đạt 31,9 - 33,83 hạt tương đương với đối chứng. Các tổ hợp còn lại có số hạt/hàng thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 95 - 99%. Tóm lại tổ hợp ngô lai BB-3 có số hạt/hàng cao hơn giống NK-66 và tương đương giống C-919 ở cả 2 vụ. * Khối lượng 1000 hạt (M1000) Khối lượng 1000 hạt là do đặc tính di truyền của giống qui định, tuy nhiên nó phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khí hậu và các biện pháp kỹ thuật…Nếu sau khi trỗ cờ, thụ phấn, phun râu mà gặp điều kiện không thuận lợi như thiếu nước, sâu bệnh hại,…sẽ hạn chế quá trình vận chuyển dinh dưỡng về hạt, hạn chế sự tích luỹ vật chất khô và giảm khối lượng hạt. Khối lượng 1000 hạt được xác định sau khi thu hoạch ngô. Vụ Xuân 2007, các tổ hợp lai có khối lượng 1000 hạt dao động từ 311,79- 348,0g, trong đó các tổ hợp BB-1, BB-2, BB-3 có khối lượng 1000 hạt đạt 318,82 - 319,99g thấp hơn đối chứng C-919 ở mức tin cậy 95%, tổ hợp lai LS-07-17 có khối lượng 1000 hạt đạt 311,79g thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 99%, tổ hợp LS-07-19, KK-144 có khối lượng 1000 hạt đạt 331,19g và 325,00g tương đương với đối chứng. Các tổ hợp còn lại có khối lượng 1000 hạt cao hơn với đối chứng C-919 ở mức tin cậy 95 - 99%. Hầu hết các tổ hợp lai đều có khối lượng 1000 hạt thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 99%, chỉ có LS-07-20, LS-07-25 có khối lượng 1000 hạt là tương đương đối chứng NK-66. Khối lượng 1000 hạt của các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông dao động từ 308,0 - 354,0g. Các tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-24 và LS-07-25 có khối lượng 1000 hạt biến động từ 338,3 - 354,0g cao hơn đối chứng C-919 ở mức tin cậy 99%, tổ hợp BB-2 và BB-3 là thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp lai còn lại tương đương với đối chứng. So với NK-66, các tổ hợp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 lai BB-2, BB-3, LS-07-23, KK-144 có khối lượng 1000 hạt thấp hơn ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp còn lại có khối lượng 1000 hạt tương đương hoặc cao hơn đối chứng. 3.6.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm 3.6.2.1. Năng suất lý thuyết (NSLT) NSLT cho biết tiềm năng năng suất của các giống trong những điều kiện trồng trọt nhất định. Các yếu tố cấu thành NSLT là: số bắp/cây, số hàng/bắp, số hạt/hàng, M1000… Các yếu tố đó đều tỉ lệ thuận với NSLT, do đó để tạo ra giống có năng suất cao thì cần chú ý tác động tới các yếu tố này. Bảng 3.10: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tai Thái Nguyên TT Tổ hợp lai Vụ Xuân Vụ Thu Đông NSLT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) NSLT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) 1 BB-1 82,41 77,73 83,75 71,75 2 BB-2 83,47 80,83 73,73 70,70 3 BB-3 92,31 81,52 90,67 74,49 4 LS-07-17 75,86 71,13 75,11 71,31 5 LS-07-19 85,36 83,82 88,47 81,66 6 LS-07-20 92,88 85,56 82,01 73,91 7 LS-07-22 85,35 83,57 84,06 79,74 8 LS-07-23 87,51 83,77 78,54 72,74 9 LS-07-24 95,04 75,86 90,59 77,73 10 LS-07-25 94,67 87,83 87,16 66,12 11 KK-144 88,45 73,75 90,19 77,19 12 C-919 (ĐC1) 88,09 74,01 82,78 77,50 13 NK-66 (ĐC2) 112,23 95,88 98,24 89,36 CV% 4,33 3,51 7,74 3,77 LSD 0,05 6,53 4,73 10,25 4,81 LSD 0,01 8,85 6,41 13,90 6,52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 BB-1 BB-2 BB-3 LS-07- 17 LS-07- 19 LS-07- 20 LS-07- 22 LS-07- 23 LS-07- 24 LS-07- 25 KK- 144 C-919 (ĐC) NK-66 (ĐC) V ô X u©n V ô Thu §«ngNSTT (t¹/ha) Hình 3.6: Năng suất thực thu của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 Kết quả theo dõi trong vụ Xuân 2007 cho thấy: Năng suất lý thuyết (NSLT) của các tổ hợp lai biến động từ 75,86 tạ/ha đến 95,04 tạ/ha. Hầu hết các tổ hợp lai đều có NSLT tương đương đối chứng C-919, trừ tổ hợp lai LS-07-24 và LS-07-25 có NSLT đạt 95,04 và 94,67 tạ/ha cao hơn đối chứng ở mức tin cậy 95%, tổ hợp lai LS-07-17 có NSLT đạt 75,68 tạ/ha thấp hơn đối chứng C- 919 ở mức tin cậy 99%. Tất cả các tổ hợp lai đều có NSLT thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 99%. Vụ Thu Đông, các tổ hợp có NSLT dao động từ 73,73 tạ/ha đến 90,67 tạ/ha. Tất cả các tổ hợp lai đều có NSLT tương đương với giống đối chứng C-919, tổ hợp lai BB-3, LS-07-19, LS-07-24, KK-144 có NSLT đạt 88,47 - 90,67 Gièng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 tạ/ha tương đương với giống đối chứng NK-66, tổ hợp lai LS-07-25 đạt 87,16 tạ/ha thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 95%, các tổ hợp còn lại thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 99%. 3.6.2.2. Năng suất thực thu (NSTT) NSTT là mục đích cuối cùng mà các nhà chọn tạo giống và người sản xuất hướng tới, NSTT là chỉ tiêu tổng hợp các yếu tố, phản ánh chính xác nhất sự tác động tổng hợp của nhiều yếu tố: giống, điều kiện chăm sóc (phân bón, nước tưới, sâu bệnh…) và điều kiện khí hậu thời tiết (nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa…). Giống có tiềm năng năng suất cao chỉ có thể phát huy tiềm năng đó khi được nuôi dưỡng trong điều kiện thích hợp. Vì vậy trong cùng một điều kiện khí hậu, đất đai, chế độ chăm sóc những giống thích hợp mới có khả năng sinh trưởng và phát triển, chống chịu tốt và cho năng suất cao. Kết quả theo dõi cho thấy, vụ Xuân NSTT của các tổ hợp lai dao động từ 71,13 tạ/ha đến 87,83 tạ/ha. Tất cả các tổ hợp lai đều có NSTT thấp hơn đối chứng NK-66 ở mức tin cậy 99%. Các tổ hợp lai BB-2, BB-3, LS-07-19, LS-07-20, LS-07-22, LS-07-23 và LS-07-25 có NSTT đạt 80,83 - 87,83 tạ/ha cao hơn đối chứng C-919 ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp còn lại có NSTT tương đương với giống đối chứng C-919. Vụ Thu Đông 2007 thời tiết khí hậu bất thuận đã ảnh hưởng đến NSTT của các tổ hợp lai, đặc biệt là yếu tố nhiệt độ và lượng mưa. NSTT của các tổ hợp lai dao động từ 66,12 đến 81,66 tạ/ha. Tất cả các tổ hợp lai đều có NSTT thấp hơn đối chứng 2 (NK-66) ở mức tin cậy 99%, tổ hợp lai BB-1, BB-2 có NSTT đạt 71,75 và 71,31 tạ/ha thấp hơn giống đối chứng C-919 ở mức tin cậy 99%, các tổ hợp lai còn lại đều tương đương với giống C-919. Qua theo dõi 2 vụ cho thấy, các tổ hợp lai BB-3, LS-07-19, LS-07-20 và LS-07-22 có NSTT cao hơn đối chứng 1 (C-919) ở vụ Xuân và tương đương giống đối chứng 1 (C-919) ở vụ Thu Đông, các tổ hợp khác đều có NSTT thấp hơn đối chứng 2 (NK-66). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 3.7. Kết quả trình diễn 2 tổ hợp ngô lai LS-07-19 và LS-07-22 vụ Xuân 2008 Qua 2 vụ thí nghiệm so sánh giống tại khu thí nghiệm cây trồng cạn - trường ĐHNL Thái Nguyên, các tổ hợp ngô lai LS-07-19, LS-07-22 có nhiều ưu điểm hơn so với các tổ hợp trong nhóm tham gia thí nghiệm như: sinh trưởng và phát triển tốt, chống chịu khá, năng suất cao và ổn định tương đương giống C-919. Để khẳng định thêm tính ổn định về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu với điều kiện của Thái Nguyên đối với 2 tổ hợp ngô trên, chúng tôi tiến hành xây dựng mô hình trình diễn tại xã Hồng Tiến huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên, so sánh với giống C-919 đang được trồng ở địa phương. Kết quả trồng trình diễn thu được ở bảng 3.11, 3.12. 3.7.1. Giống, địa điểm và qui mô trình diễn Bảng 3.11 : Giống, địa điểm và qui mô trình diễn Tên hộ Địa điểm Tổ hợp lai Diện tích (m 2 ) Nguyễn Đức Hải Hồng Tiến, Phổ Yên, Thái Nguyên LS-07-19 500 LS-07-22 500 C-919 (ĐC) 500 Phùng Văn Hà Hồng Tiến, Phổ Yên, Thái Nguyên LS-07-19 500 LS-07-22 500 C-919 (ĐC) 500 Phạm Thị Đường Hồng Tiến, Phổ Yên, Thái Nguyên LS-07-19 500 LS-07-22 500 C-919 (ĐC) 500 Tổng 3.000 + Tổ hợp lai tham gia trình diễn: LS-07-19, LS-07-22, giống C-919 làm đối chứng. + Diện tích bố trí tại mỗi hộ là: 1.500m 2 (Gồm 2 tổ hợp lai và 1 giống đối chứng mỗi loại 500 m 2 ). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 3.7.3. Đánh giá một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn Bảng 3.12: Một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn vụ Xuân 2008 Tên tổ hợp TGST (ngày) NSLT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) So với ĐC (tạ/ha) C-919 (Đ/C) 126 70,7 67,5 LS-07-19 127 79,3 70,4 2,9 LS-07-22 125 81,6 72,1 4,6 CV% 5,15 14,86 6,62 LSD0,05 1,31 2,96 1,26 LSD0,01 2,17 4,91 2,08 Qua bảng 3.12 cho thấy: + Mật độ, khoảng cách trồng, lượng phân bón được áp dụng theo qui trình sản xuất ngô của Sở Nông nghiệp & PTNT tỉnh Thái Nguyên. + Về thời gian sinh trưởng: Tháng 2 và 3 năm 2008 nhiệt độ thấp (13,5 0 C và 20,7 0 C), ít mưa (tháng 2: 18,4mm, tháng 3: 24,6mm) do vậy ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển giai đoạn mọc mầm và quá trình phát triển của cây con làm kéo dài thời gian sinh trưởng của cây ngô. TGST của các tổ hợp ngô lai dao động từ 125 - 127 ngày, tổ hợp lai LS-07-22, LS-07-19 có TGST là 125 và 127 ngày tương đương giống C-919 ở cả 2 mức tin cậy. + Năng suất lý thuyết của các tổ hợp lai biến động từ 79,3 đến 81,6 tạ/ha, các tổ hợp lai đều có NSLT cao hơn giống C-919 đối chứng ở cả 2 mức tin cậy. + Năng suất thực thu của các tổ hợp đạt từ 70,4 - 72,1 tạ/ha đều cao hơn giống C-919 (đ/c) ở mức tin cậy 99%. Trong đó LS-07-22 là tổ hợp cho năng suất cao nhất 72,1 tạ/ha. Qua mô hình trình diễn 2 tổ hợp ngô lai LS-07-19, LS-07-22 cho thấy 2 tổ hợp ngô này sinh trưởng tốt, ít nhiễm sâu bệnh, chống đổ và chịu hạn khá, năng suất cao hơn giống đối chứng C-919 từ 2,9 - 4,6 tạ/ha. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận Sau khi tiến hành thí nghiệm với 11 tổ hợp lai và 2 giống đối chứng vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại trường ĐHNL Thái Nguyên, chúng tôi sơ bộ đưa ra một số kết luận sau: * Thời gian sinh trưởng Tất cả các tổ hợp lai đều ở nhóm giống trung ngày, vụ Xuân từ 121 đến 128 ngày, vụ Thu Đông từ 109 đến 115 ngày. * Khả năng chống chịu Các tổ hợp lai đều nhiễm nhẹ sâu đục thân, đặc biệt là LS-07-19, LS-07-22, LS-07-23 không bị nhiễm sâu đục thân, hầu hết các tổ hợp lai đều bị rệp cờ và bệnh khô vằn gây hại ở các mức độ khác nhau. * Năng suất của các tổ hợp lai Các tổ hợp lai có NSLT và NSTT tương đương với đối chứng C-919, thấp hơn NK-66, trong đó tổ hợp ngô LS-07-19 có NSTT là 81,66 - 83,82 tạ/ha, LS-07-22 có NSTT là 79,74 - 83,57 tạ/ha ổn định qua 2 vụ, các tổ hợp khác có sự biến động khá lớn. * Kết quả về mô hình trình diễn Tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-22 được triển khai mô hình thành công tại 3 hộ. Năng suất của 2 tổ hợp lai đều cao hơn đối chứng với sự sai khác chắc chắn ở mức độ tin cậy 99%. 2. Đề nghị Tiếp tục xây dựng mô hình trình diễn 2 tổ hợp lai LS-07-19, LS-07-22 ở các vùng và thời vụ khác nhau trong tỉnh để có kết luận chính xác về khả năng thích ứng của các tổ hợp lai trên trong sản xuất tại Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. CYMMYT, Phương pháp theo dõi đánh giá và thu thập số liệu thí nghiệm 1995. 2. Cao Đắc Điểm (1988), Cây ngô. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 3. Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh (2000), Giáo trình cây lương thực (giành cho cao học). NXB nông nghiệp, Hà Nội 4. Đỗ Ngọc Oanh, Hoàng Văn Phụ, Nguyễn Thế Hùng, Hoàng Thị Bích Thảo (2004), Giáo trình phương pháp thí nghiệm đồng ruộng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 5. Phạm Đồng Quảng (2005), 575 giống cây trồng nông nghiệp mới. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 6. Qui phạm khảo nghiệm giống ngô quốc gia 10 TCL 14 năm 2005 7. Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh (1997), Giáo trình cây ngô. Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. 8. Số liệu thống kê - Niên giám thống kê (2007) 9. Số liệu thống kê - Bộ Nông nghiệp & PTNT (2008) 10. Số liệu thống kê - Tổng cục thống kê (2008) 11. Ngô Hữu Tình, Trần Hồng Uy, Võ Đình Long, Bùi Mạnh Cường, Lê Quí Kha, Nguyễn Thế Hùng (1997), Cây ngô, Nguồn gốc đa dạng di truyền và phát triển. NXB Nông nghiệp, Hà Nội 12. Ngô Hữu Tình (2003), Giáo trình cây ngô. NXB Nghệ An 13. Phạm Thị Tài, Trương Đích (2003), Kỹ thuật trồng các giống ngô mới có năng suất cao. NXB Lao động - xã hội 14. Trạm khí tượng thuỷ văn thành phố Thái Nguyên (2007) 15. Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI, 2003) 16. Viện Nghiên cứu ngô (2008), Kỹ thuật thâm canh ngô năng suất cao và kỹ thuật sản xuất hạt giống ngô lai cho hiệu quả kinh tế cao. II. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 17. Số liệu thống kê, CIMMIT, 1986 18. Số liệu thống kê, FAOSTAT, 2008 19. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HOẠ CHO ĐỀ TÀI Giai đoạn ngô 7 lá Giai đoạn ngô 9 lá Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 LS - 07-19 LS - 07- 22 ._.