tìm hiểu phản ứng với mật độ trồng của giống ngô đường lai kiểu cây mới tiên việt 3 tại gia lâm

tìm hiểu phản ứng với mật độ trồng của giống ngô đường lai kiểu cây mới tiên việt 3 tại gia lâm

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

“TÌM HIỂU PHẢN ỨNG VỚI MẬT ĐỘ TRỒNG CỦA GIỐNG NGÔ ĐƯỜNG LAI KIỂU CÂY MỚI

TIÊN VIỆT 3 TẠI GIA LÂM”

MỤC LỤC

Trang

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích yêu cầu 3

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Giới thiệu chung về cây ngô 4

2.1.1 Nguồn gốc phân loại 4

2.1.2 Đặc điểm sinh vật học 8

2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô đường 12

2.2.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do 12

2.2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai 15

2.2.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô 18

2.3 Nghiên cứu mật độ trồng ngô đường 25

2.3.1 Mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển 25

2.3.2 Mật độ trồng ngô đến năng suất 27

2.3.3 Mật độ trồng đến chống chịu 29

2.4 Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới và Việt Nam 31

2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô và ngô đường ở Việt Nam 34

PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .38 3.1 Vật liệu nghiên cứu 38

3.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 38

3.3 Công thức thí nghiệm 38

3.4 Phương pháp nghiên cứu 39

3.4.1 Bố trí thí nghiệm theo kiểu RCB với 3 lần nhắc lại 39

3.4.2 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng 40

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi 40

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 43

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

4.1 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sự sinh trưởng của 2 giống ngô đường Tiên việt 3 và Sugar 75 44

4.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng của giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 47

4.2.1 Ảnh hưởng của mật độ trổng đến tăng trưởng chiều cao cây của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 47

4.2.2 Ảnh hưởng của mật độ đến động thái ra lá của của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 50

4.3.1 Ảnh hưởng của mật độ đến chiều cao cây cuối cùng, chiều cao đóng bắp, đường kính gốc, tổng số lá và mức độ hở lá bi 53

4.3.2 Ảnh hưởng của mật độ đến diện tích lá, chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp thuần và lượng quang hợp quần thể 57

4.3.3 Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu 63

4.4.1 Tỷ lệ bắp hữu hiệu 66

4.4.2 Chiều dài bắp và đường kính bắp 67

4.4.3 Số hàng hạt /bắp và số hạt/hàng 68

4.4.4 Khối lượng 1000 hạt 68

4.5.1 Năng suất cá thể 69

4.5.2 Năng suất lý thuyết 70

4.5.3 Năng suất bắp tươi và Sugar 75 ở các mật độ 71

4.6 Đánh giá một số tính trạng chất lượng của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 72

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 75

5.1 Kết luận 75

5.2 Đề nghị 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại Viện Nghiên cứu Lúa Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi luôn nhận được sự quan tâm, hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của Thầy PGS.TS Vũ Văn Liết (Bộ môn Di Truyền - chọn giống Cây trồng, ĐHNN Hà Nội) Qua đợt thực tập tốt nghiệp kỳ I năm 2010, tôi đã học hỏi được nhiều kiến thức về cây Ngô, cách theo dõi thí nghiệm cũng như cách xử lý số liệu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS.Vũ Văn Liết.

-Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới:

- Ban Giám đốcViện Nghiên cứu Lúa

- Các cô, chú, anh, chị trong phòng Ngô - Viện nghiên cứu Lúa

Đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn tới:

- Gia đình luôn động viên cho tôi trong suốt thời gian thực tập

- Các thầy cô trong Bộ môn Di truyền- Chọn giống Cây trồng, ĐHNN

Hà Nội cùng bạn bè, những người luôn giúp đỡ trao đổi kinh nghiệm cho tôi.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2010

Sinh viên

Vũ Ngọc Bắc

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1.Màu sắc hạt và lõi của một số dạng ngô đường 8Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 32Bảng 2.2 Sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 35Bảng 4.1 Ảnh hưởng của mật độ đến thời gian sinh trưởng của giốngngô đường Tiên Việt 3 và Surgar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hèthu 2009 45Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng chiều cao cây của 2giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội 47Bảng 4.3 Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng số lá của 2 giống ngôđường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu2009 51Bảng 4.4 Ảnh hưởng của mật độ đến chiều cao cây, chiều cao đóng bắp,đường kính gốc, tổng số lá và độ hở lá bi của 2 giống ngô đườngTiên Việt 3 và Sugar75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 53Bảng 4.5 Ảnh hưởng của mật độ đến diện tích lá, chỉ số diện tích lá của

2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội

Vụ Hè thu 2009 58Bảng 4.6 Ảnh hưởng của mật độ đến hiệu suất quang hợp thuần vàlượng quang hợp quần thể của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 vàSugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009 62Bảng 4.7 Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu của hai giốngngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu2009 63

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất của

2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội

vụ Hè thu 2009 66Bảng 4.9 Ảnh hưởng của mật độ đến năng suất của 2 giống Tiên Việt 3

và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 69Bảng 4.10 Đánh giá một số tính trạng chất lượng của 2 giống ngô đườngTiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Xuân 2009 73

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Tiên Việt 3 vàgiống Sugar 75 48Hình 4.2 Động thái tăng trưởng số lá của giống Tiên Việt 3 và giốngSugar 75 52Hình 4.3.: Biểu diễn tỉ lệ chiều cao đóng bắp so với chiều cao cây cuốicùng 54Hình 4.4: Đồ thì biễu diễn năng suất lý thuyết của các công thức mật độ 71Hình 4.5: Đồ thị biễu diễn năng suất tươi của các công thức mật độ 72

PHẦN MỘT

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngô đường ( Zea mays var Rugosa) là nhóm ngô thực phẩm có giá trị

dinh dưỡng cao, hàm lượng tinh bột của nội nhũ khoảng 25 - 41% khối lượnghạt, hàm lượng đường và dextrin khá cao: 19 - 31% khối lượng hạt, độ Brixđạt tới 18 - 27 Ngô đường rất thích hợp dùng để ăn tươi và dùng trong côngnghiệp thực phẩm Nhiều nước trên thế giới đã phát triển trồng ngô đườngphục vụ tiêu dùng và xuất khẩu đem lại nguồn thu lớn đóng góp cho thu nhậpkinh tế quốc dân như Mỹ, Hungari, Đức, Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan…Sản xuất ngô đường phục vụ ăn tươi, chế biến ngày càng được mở rộng diệntích ở các nước trên thế giới Thái Lan là nước trong khu vực Châu Á, gần điềukiện với Việt Nam, hàng năm Thái Lan sản xuất và chế biến đóng hộp xuấtkhẩu tăng từ 30.000 tấn năm 2000 lên 82.500 tấn năm 2003 (PonnarongPrasertsri, 2003)

Ở nước ta ngô thực phẩm mới được nghiên cứu khoảng 15 năm trở lạiđây, do vậy những thành tựu chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác và chế biếncòn rất hạn chế Những năm gần đây trồng ngô thực phẩm nói chung và ngôđường nói riêng đã bước đầu phát triển, nhưng hầu hết các giống ngô đườngđều là nguồn nhập nội như Sugar 75, TN115, TN103, Sakita, Hoa Trân…Chính điều này đã hạn chế sản xuất và hiệu quả trồng ngô đường ở nước ta dochi phí hạt giống cao (350.000 – 750.000đ/kg), gây khó khăn cho người sảnxuất (Lê Quý Kha, 2006)

Những giá trị dinh dưỡng, kinh tế của ngô đường đã thu hút các quốcgia tập trung nghiên cứu chọn tạo giống, kỹ thuật trồng trọt và chế biến ngôđường Công tác chọn tạo giống ngô đường trên thế giới đạt được nhữngthành tựu to lớn trong nâng cao năng suất, chất lượng và chống chịu của ngô

đường Tuy nhiên, công tác chọn tạo giống ngô đường có chất lượng cao mớiđang ở những bước đầu, chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất Đặc biệt ở ViệtNam hầu hết các địa phương sản xuất ngô đường đều phải mua hạt giốngnhập nội với giá thành cao Ở nước ta những thành tựu chọn tạo giống, kỹthuật canh tác và chế biến còn rất hạn chế Chính những nguyên nhân này màhạn chế sản xuất và hiệu quả trồng ngô đường ở nước ta Tuy nhiên nghiêncứu chọn tạo giống ngô đường ưu thế lai trong nước sẽ có khả năng thích nghicao với điều kiện Việt Nam, góp phần làm giảm giá thành hạt giống, tănghiệu quả kinh tế cho người sản xuất và làm đa dạng hoá các sản phẩm từ câyngô Vì vậy yêu cầu trước hết của ngành sản suất ngô là tạo ra những giốngngô tốt phục vụ công tác lai tạo để cho ra nhiều giống ngô lai năng xuất caochất lượng tốt Cùng với việc tạo ra các giống ngô lai có năng suất cao và khảnăng chịu mật độ cao, thì việc thu hẹp khoảng cách hàng đã góp phần nângcao năng suất ngô Theo Minh Tang Chang, năng suất ngô của Mỹ trong hơn

40 năm qua tăng thêm 58% nhờ giống lai đơn, 21% nhờ tăng mật độ và 5%nhờ thu hẹp khoảng cách hàng

Ở Việt Nam Mật độ và khoảng cách trồng là những vấn đề được nghiêncứu nhiều trong canh tác ngô Theo Phan Xuân Hào (2008) thì các giống ngôtrong thí nghiệm cho năng suất cao nhất khi trồng với khoảng cách hàng50cm (hoặc 40 cm), tiếp đó là 70 (cm) và thấp nhất là ở 90 (cm) ở tất cùngmột mật độ Các giống thí nghiệm( kể cả giống thấp cây,lá đứng, thân nhỏ, láthoáng) cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/ha với khoảng cách 50x25(cm)

Cũng theo tác giả năng suất cây trồng tăng do trồng ở hang hẹp là do:Khi trồng ở hàng hẹp, đặc biệt là với mật độ tương đối cao, kéo theo khoảngcách trồng cây trong hàng rộng hơn, từ đó khoảng cách giữa các cây đượcphân bố đều nhau hơn, nhờ vậy chúng nhận được ánh sang nhiều hơn, giảmtối đa sự cạnh tranh về dinh dưỡng và các yếu tố sinh trưởng phát triển khác.Khoảng cách hàng hẹp cũng làm hạn chế sự rửa trôi đất và dinh dưỡng, hạn

chế cỏ dại phát triển và bốc hơi nước do đất sớm bị che phủ.Có thể nói việcnghiên cứu kỹ thuật canh tác để làm tăng năng suất cây trồng cũng là biệnpháp khả quan trong việc nâng cao hiệu quả trồng trọt.

Trên cơ sở hợp tác nghiên cứu giữa trường Đại học Nông nghiệp Hà

Nội và Đại học Vân Nam Trung Quốc chúng tôi thực hiện đề tài “Tìm hiểu phản ứng với mật độ trồng của giống ngô đường lai kiểu cây mới Tiên Việt

3 tại Gia Lâm” nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất và góp phần vào bộ giống

ngô đường tại Việt Nam

2 Mục đích yêu cầu

2.1 Mục đích

Tìm hiểu mật độ trồng khác nhau đối với giống ngô đường kiểu câymới Tiên Việt 3 nhằm xác định mật độ trồng thích hợp cho giống ngô đườngkiểu cây mới trong điều kiện Việt Nam

2.2 Yêu cầu

+ Đánh giá sinh trưởng phát triển của giống ngô đường Tiên Việt 3 trongđiều kiện vụ Hè Thu 2009 dưới điều kiện sinh thái đồng bằng sông Hồng.+ Đánh giá khả năng quang hợp của giống ngô ngô đường Tiên Việt 3 ở cácmật độ khác nhau

+ Đánh giá khả năng chống chịu của giống ngô đường Tiên Việt 3 ở các mật

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây ngô

2.1.1 Nguồn gốc phân loại

Việc trồng ngô được bắt nguồn ở Trung Mỹ, Đặc biệt là Mêhicô, từ đóngô được truyền bá lên phía bắc tới Canada và xuống phía nam tới Achentina.Ngô cổ nhất khoảng 7000 năm, được các nhà khảo cổ học tìm thấy ởTeotihuncan, một thung lũng gần Puebla ở Mêhicô, nhưng có lẽ còn có cáctrung tâm khởi nguyên thứ cấp ở Châu Mỹ (Vũ Đình Hoà, Bùi ThếHùng,1995)[8] Nguồn gốc này ảnh hưởng tới một số đặc điểm sinh trưởng,phát triển của cây ngô, ảnh hưởng đến một số yêu cầu của cây ngô đối với cácđiều kiện ngoại cảnh và là những điều cần được chú ý đến trong quá trình tácđộng các yếu tố kỹ thuật tăng năng suất ngô (Đường Hồng Dật, 2004)

Vào cuối thế kỷ 15, sau sự khám phá lục địa Châu Mỹ của ChristopherColumbus, ngô được nhập vào Châu Âu qua Tây Ban Nha Sau đó ngô đượctruyền bá qua các vùng khí hậu ấm áp của Địa Trung Hải và lên Bắc Âu.Mangelsdorf và Reeves (1939) chỉ ra ngô được trồng ở mọi vùng nông nghiệpthích hợp trên thế giới và tất cả các tháng trong năm ngô đều được thu hoạch ởđâu đó trên thế giới Ngô được trồng từ vĩ độ 580 Bắc ở Canada và Liên xô cũ tới

vĩ độ 400 Nam bán cầu Ngô cũng được trồng ở những vùng thấp hơn mực nướcbiển ở đồng bằng Caspia và ở độ cao trên 4000 m ở dãy Anđơ của Pêru

Mặc dù ngô có tính đa dạng rất lớn, tất cả các loại ngô được biết đếnngày nay đều đã được người dân bản xứ tạo ra khi khám phá ra Châu Mỹ Tất

cả các loại hình ngô được phân loại là Zeamays Hơn nữa, bằng chứng thực

vật học, di truyền và tế bào học chỉ ra một nguồn gốc chung đối với mọi loại

hình ngô hiện có Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng ngô hình thành từteosinte, Euchlaena mexicana Shrod, một loại cây trồng hang năm có lẽ có họhang gần nhất với ngô Tuy vậy, các nhà nghiên cứu khác tin rằng ngô bắtnguồn từ một dạng ngô dại mà nay không còn nữa Sự gần gũi của teosintevới ngô xuất phát từ thực tế là cả 2 có 10 nhiễm sác thể và đồng dạng vớinhau hoặc đồng dạng không hoàn toàn.

Việc chuyển gen giữa cây teosinte và ngô đã xảy ra trong quá khứ vàvẫn xảy ra trong ngày nay ở một vài nơi của Mêhicô và Guatemala nơiteosinte mọc giữa những cây ngô Galinat (1977) đã chỉ ra rằng những giảthuyết khác nhau về nguồn gốc của ngô về cơ bản 2 giả thuyết vẩn tồn tại:trước hết, teosinte ngày nay là tổ tiên của cây ngô hoặc teosinte nguyên thuỷ

là tổ tiên chung của cả cây ngô và teosinte, thứ hai, dạng ngô bọc đã bị diệtchủng là tổ tiên của ngô, với teosinte là dạng đột biến của ngô bọc này

Trong bất kỳ trường hợp nào hầu hết những ngô ngày nay tạo ra từnhững vật liệu đã phát triển ở miền nam nước Mỹ, Mêhicô, Trung và Nam

Mỹ (Vũ Đình Hoà, Bùi Thế Hùng, 1995)

Phân loại thực vật

Ngô thuộc họ hoà thảo Poacea tộc Tripsacaea (Maydea) Tên khoa học

là Zeamays L Tộc Tripsacaea có 4 chi:

Từ tộc (tribus) Maydeae, 2 chi (genus) Euchlaena Schrad và

Tripsacum L là gần với chi ngô Zea L.

Cơ sở của bảng phân loại ngô là hệ thống do Sturtevant đề xuất năm

1899 dựa trên các đặc diểm hình thái nội nhũ trong hạt

Theo bảng phân loại này loài ngô được phân thành các loài phụ (cácnhóm) sau đây:

1-Ssp amilaceae - ngô bột.

2- Ssp indentata – ngô răng ngựa.

3- Ssp indurate – ngô đá rắn: ngô tẻ.

4- Ssp everta – ngô nổ.

5- Ssp saccharata - ngô đường.

6- Ssp ceratina – ngô nếp.

7- Ssp tunicate – ngô vảy, ngô bọc.

(Nguyễn Văn Hiển, 2000)

Ngô đường (Zea mays L.) đôi khi gọi theo biến chủng là Zea mays L var.

rugosa (hoặc saccharata) là cây hàng năm, họ hoà thảo, bộ nhiễm sắc thể

2n=20.( Tom Barnes và cộng sự, 2001)

Ngô đường là một đột biến lặn của ngô thường, một số là đột biến lặncủa gen điều khiển tổng hợp tinh bột (su) và những biến đổi khác, gen điềukhiển độ ngọt hay nhăn nheo (sh2) (USDA ,2008)

Ngô đường siêu ngọt được nhà khoa học John Laughnan của đại họcUrbana phát hiện năm 1959 khi thử hạt ngô khô, ông rất ngạc nhiên vể độngọt của một hạt ngô đột biến được nhận từ trung tâm dự trữ di truyền câyngô của trường ở Urbana Đột biến đó được biết là shrunken2 và sau đó đượcbiết là một dạng ngô siêu ngọt trên thế giới (Linda Mc Graw, Martin M.Sachs, 2000)

Đặc điểm của ngô đường được nhiều nghiên cứu công bố như Abedon,

BG and Tracy, WF (1996), Tom Barnes và cộng sự (2001) với đặc điểm nổibật về chất lượng hạt và màu sắc hạt Ngô đường có rất nhiều màu sắc khác

nhau: trắng, vàng, đỏ, tím và dạng lẫn tạp Trong đó phổ biến là dạng có nộinhũ vàng và nội nhũ trắng, nội nhũ vàng Sự lẫn tạp phấn của các dạng nộinhũ vàng và nội nhũ trắng tạo ra dạng lẫn tạp vàng - trắng ( Bi- colors) (gồm75% vàng và 25% trắng trên cùng 1 bắp) ở ngô đường Tuy nhiên, nếu dạnglẫn vàng - trắng giao phấn với dạng màu vàng thì màu của nội nhũ sẽ có màuvàng là chính (Abedon, BG and tracy, WF, 1996)(Steve Diver, GeorgeKeeper, Preston Sullivan 2001)

Phân loại ngô đường có thể dựa trên hàm lượng đường và một số đặcdiểm khác Vince Fritz và cộng sự (2003,2006) dựa trên hàm lượng đường vàmột số đặc điểm phân ngô đường thành 3 nhóm:

+ Ngô ngọt thường-Normal sugary (su) là ngô tiêu chuẩn cho tiêu dùng

ăn tươi, nảy mầm được ở nhiệt độ 15 - 180C

+ Ngô ngọt đậm – Sugary enhanced (se) độ đường cao hơn và thời gianchuyển đường thành tinh bột chậm hơn sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảymầm ở nhiệt độ 15-180C

+ Ngô siêu ngọt- Supersweet or shrunken-2 (sh2) ngô có hàm lượngđường cao gấp 2-3 lần ngô ngọt tiêu chuẩn, ngô cho thị trường ăn tươi, hạtnhỏ và nhẹ hơn hai loại trên, hạt nhăn nheo(USDA ,2008)

Ngoài ra B Rosie Lerner và N Dana dựa trên đột biến đã phân ngôđường thành 6 nhóm như sau:

1) Ngô đường cơ bản: (su su*)

2) Loại ngô đường dã bị biến đổi một phần tội thiểu là 23% nội nhũ biếnđổi như sau:

- Sự phối hợp hoặc ngô siêu ngọt (su sh2*)

- Ngô đường ngọt đậm (su se)

3) Dạng biến đổi hoàn toàn (su se*) biến đổi tất cả nội nhũ

4) Chỉ có 1 gen thay thế (su) thông thường là (sh2)

5) Có nhiều gen thay thế gen (su-se, và wx* là nhóm thay thế (su).

6) Một dạng tương đối mới của ngô đường được biết như “ bộ ba” gồmhai phần gen tăng cường (se) và một phần gen siêu ngọt (sh2) trong nội nhũtrên một bắp (B Roise lerner and Michael N Dana, 1998)

Tracy, W.F và cộng sự dựa trên di truyền phân tử phân thành 4 nhóm làsu1, su2, se và sh2, 4 nhóm này khác nhau chủ yếu về khả năng tổng hợpđường, độ mềm của nội nhũ (Tom Barnes và cộng sự, 2001)

Sự đa dạng của ngô đường còn được biểu hiện ở màu sắc hạt và màusắc lõi

Bảng 1.1 Màu sắc hạt và lõi của một số dạng ngô đường

Hồng(đỏ nhạt) Đỏ Var subduleis Kulesh et Kzhuh

Hồng(đỏ nhạt) Trắng Var flavoduleis Kiorn

Hạt trong với vạch đỏ Var atratoduleis Kulesh et KozhuhHạt trên bắp có nhiều màu Var varioduleiss Korn

Nguồn: Cây ngô, Cao Đắc Điểm, NXB Nông nghiệp(Cao Đặc điển và cs,1988)

Rễ mầm bao gồm rễ mầm sơ sinh và rễ mầm thứ sinh Rễ mầm sơ sinh(phôi) là cơ quan xuất hiện đầu tiên sau khi ngô được gieo Sau một thời gianngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh Thường thì

rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mất sau một thời gian ngắnvào khoảng giai đoạn lá thứ 3 – V3

Rễ mầm thứ sinh xuất hiện từ trụ gian lá mầm (mesosotyle) của phôiphía dưới mấu của bao lá mầm (coleoptyle) sau sự xuất hiện của rễ chính

Rễ đốt: Còn gọi là rễ phụ cố định xuất hiện ở các đốt thấp của thân,mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất Ngô ra rễ đốt đầu tiên lúc 3 – 4 lá và

có số lượng lớn từ 8 – 16 rễ ở mỗi đốt

Rễ chân kiềng: Rễ chân kiềng mọc quanh các đốt trên mặt đất sát gốc

Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút ở phầntrên mặt đất

- Thân, lá ngô:

Ngô thuộc họ hoà thảo song có thân khá chắc, có đường kính từ 2 –4cm tuỳ theo giống, điều kiện sinh thái và chăm sóc Thân có chiều caokhoảng 1,5 – 4m Thân chính của ngô có nguồn gốc từ chồi mầm (plumule)bao phủ bởi bao lá mầm (coleotyle) nằm trong phôi của hạt ngô Thân ngôtrưởng thành bao gồm nhiều lóng nằm giữa các đốt và kết thúc bằng bông cờ

Số lượng của lóng và chiều dài của lóng là chỉ tiêu quan trọng trong việc phânloại các giống ngô Thường các giống ngắn ngày có khoảng 14 – 15 lóng, cácgiống trung bình ngày 18 – 20 lóng và các giống dài ngày có khoảng 20 – 22lóng Lóng mang bắp có một rãnh dọc cho phép sự bám và phát triển bìnhthường của bắp

Lá ngô: Sau khi bao lá mầm mọc lên khỏi mặt đất, các lá bắt đầu lầnlượt mở ra Mỗi một lá được cấu tạo bởi bản lá (phiến lá) và bẹ lá ôm chặt lấy

thân và lưỡi lá (thìa lá) Các giống khác nhau có số lá khác nhau, chiều dàichiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá gân lá cũng có sự thay đổi.

- Bông cờ và bắp:

Ngô là loại cây có hoa khác tính cùng gốc Hai cơ quan sinh sản đực(bông cờ và cái (bắp) tuy cùng nằm trên cùng một cây song ở những vị tríkhác nhau

2.1.2.2 Đặc điểm cơ quan sinh sản

-Hoa đực:

Hoa đực thường là bông cờ nằm ở đỉnh cây Hoa đực xếp theo chùmgồm một trục chính và nhiều nhánh Hoa đực mọc thành bông nhỏ còn gọi làchét, bông con hoặc gié Các gié mọc đối diện nhau trên trục chính hay trêncác nhánh Trong mỗi bông nhỏ có hai chùm hoa, một chùm cuống dài và mộtchùm cuống ngắn Đôi khi một bông nhỏ có một hoặc ba chùm hoa Mỗichùm hoa có hai hoa, có vỏ trấu dài chung cho hai hoa (mày trên và màydưới) với gân và lông tơ Ở giữa mỗi hoa có thể thấy dấu vết thoái hoá củacủa nhụy hoa cái, quanh đó có ba chỉ đực mang ba nhị đực và hai mày nhỏ -mày ngoài tương ứng với lá đài hoa Khi hoa chín các mày phồng lên, các chỉnhị dài ra, bao phấn tách ra khỏi hoa và tung các phấn hình trứng có đườngkính khoảng 0,1 mm Mỗi bông nhỏ có hai hoa, mỗi hoa có ba nhị đực, mỗinhị đực có một bao phấn, mỗi bao phấn có 2 hai ô và trong mỗi ô (phòng)chứa khoảng 1000 – 2500 hạt phấn Khi bắt đầu nở, các hoa ở 1/3 phía đỉnhtrục chính tung phấn trước, sau đó tung phấn theo thứ tự từ trên xuống dưới

và từ ngoài vào trong Một bông cờ trong mùa xuân, hè đủ ấm thường tungphấn trong trong 5 – 8 ngày, mùa lạnh khô có thể kéo dài 10 – 12 ngày Hoatung phấn rộ vào khoảng 8 – 10 giờ sang và 14 – 16 giờ chiều Phấn ngô thíchhợp cho thụ tinh tốt nhất khi thời tiết mát mẻ, nhiệt độ khoảng 18 – 20oC, độ

ẩm không khí khoảng 80% và ngay sau khi bứt khỏi bao phấn nếu không khả

năng thụ tinh sẽ giảm Theo Cao Đắc Điểm (1988) nếu lấy phấn rồi thụ tinhngay tỉ lệ hoa tạo thành hạt là 100%, sau 72 tiếngchỉ còn 75%.

-Hoa cái:

Hoa cái (bắp ngô) phát sinh từ chồi nách các lá, song chỉ một đến 3chồi khoang giữa thân mới tạo thành bắp Hoa có cuống gồm nhiều đốt ngắn,mỗi đốt trên cuống có một lá bi bao bọc, lá bi thường không có phiến lá Trêntrục đính hoa cái (cùi, lõi ngô), hoa mọc từng đôi bông nhỏ Mỗi bông nhỏ có

2 hoa nhưng một hoa thoái hoá, chỉ còn một hoa tạo thành hạt Phía ngoài hoa

có 2 mày (dưới và trên), Ở chủng ngô bọc (pod corn) hai mày này phát triểnbao kín hết hạt Tiếp đến là lá mày ngoài và mày trong, ngay sau mày ngoàiquan sát thấy dấu vết của nhị đực và hoa cái thứ hai thoái hoá chính giữa bầuhoa, trên bầu hoa có núm vòi nhụy vươn dài thành râu Trên râu có nhiều lông

tơ và chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và dễ nãy mầm Thời gian phun râuthường sau khi tung phấn 1 – 5 ngày tuỳ thuộc vào giống và điều kiện tựnhiên Hiện tượng tung phấn trước phun râu thường gạp nhiều ở điều kiệnViệt Nam và gọi là tính nhị chín trước (protandry) Ngược lại phun râu trướctung phấn gọi là tính nhụy chín trước (prôtgyhy) Ở điều kiện nước ta râuphun trong khoảng thời gian 5 – 12 ngày, Trên một bắp, hoa cái gần cuốngbắp phun râu trước rồi tiến dần lên đỉnh bắp Trên một cây ngô bắp trênthường phun râu trước bắp dưới 2 – 3 ngày

Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm năm phần chính: vỏ hạt, lớp aleuron,phôi, nội nhũ và chân hạt Vỏ hạt bao xung quanh hạt là một phần màng nhẵn.Lớp aleuron nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi Nội nhũ là phầnchính của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng Nội nhũ có 2 phần: nộinhũ bột và nội nhũ sừng Tỉ lệ này phụ thuộc vào chủng ngô và các giống ngôkhác nhau

Phôi chiếm gần 1/3 thể tích của hạt và gồm các phần: ngù – phần ngăncách giữa nội nhũ và phôi; lá mầm; trục dưới lá mầm; rễ mầm và chồi mầm.(

Lê Công Bến 1997)

2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô đường

2.2.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do

Giống ngô thụ phấn tự do (Open pollinated variety- OPV) là giốngtrong quá trình sản xuất hạt con người không cần can thiệp vào quá trình thụphấn – chúng thụ phấn tự do- thụ phấn mở (Ngô Hữu Tình, 2003).( Ngô HữuTình, 2003)

Giống ngô thụ phấn tự do được chia làm:

- Giống địa phương( Local variety), là những giống ngô đã được trồng

và tồn tại trong một thời gian lâu đời, trong vùng sản xuất qua tác động chọnlọc của con người, có những đặc trưng, đặc tính khác biệt với các giống khác

và di truyền được cho các thế hệ sau Giống địa phương có đặc tính thích nghicao với địa phương, thông qua tính chống chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuậncủa địa phương đó, chất lượng sản phẩm cao và năng suất thấp (Ngô HữuTình, 2003)( Ngô Hữu Tình, 2003) với đặc điểm trên, giống địa phương cũngđược sử dụng làm vật liệu để lai với nguồn nhập nội nhằm tạo ra các giống cónăng suất cao vẫn giữ được đặc tính tốt( Nguyễn Văn Hiển, 2000) Vì vậydòng ngô địa phương là nguồn nguyên liệu quan trọng cho công tác tạo giốngngô dựa trên cơ sở ưu thế lai

- Giống tổng hợp( Synthetic variety) Là thế hệ tiên tiến của giống lainhiều dòng bằng thụ phấn tự do Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên thuộc

về Hayes và Garber vào năm 1919 Sản xuất hạt ngô giống cải tiến bằng cáchtái hợp nhiều dòng tự phối có ưu điểm hơn so với lai đơn , lai kép vì ngườinông dân có thể giữ giống từ 2-3 vụ, giống tổng hợp ngoài việc sử dụng trực

tiếp trong sản xuất còn được coi là nguồn vật liệu tốt để rút dong và tạo giốngngô lai (Ngô Hữu Tình, 2003).

- Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến(improvedvariety), bao gồm cácgiống tổng hợp và hỗn hợp có một số đặc điểm chính như hiệu ứng với gencộng được khai thác trong chọn tạo có nền di truyền rộng nên thích ứng rộng,

có tiềm năng năng suất khá hơn các giống địa phương, có độ đồng đều chấpnhận được, dễ sản xuất, giá giống rẻ, giống được sử dụng từ 2 đến 3 đời( MaiXuân Triệu, 1998)

Giống hỗn hợp(Composite variety), là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồnvật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau (Ngô Hữu Tình, 2003) Nguồn vậtliệu này bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, giống lai kép Giống hỗn hợp khác giống tổng hợp ở chỗ có nền di truyền rộng và nhà chọngiống không thể kiểm soát chặt chẽ khả năng kết hợp của các vật liệu tạogiống( Mai Xuân Triệu,1998) Nhóm giống này được gọi là giống quá độtrước khi sử dụng giống lai mới có năng suất cao.(Nguyễn Thế Hùng, 1995)

Trong công tác chọn tạo các dòng thuần trung tâm cải lương giống ngô

và lúa mì quốc tế (CIMMYT) đã tạo ra được một khối lượng dòng thuần lớn.Đây là nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác tạo giống ngô cung cấp cho cáctrung tâm nghiên cứu ở các quốc gia Vào năm 1985 CIMMYT đưa ra 74dòng thuần nhiệt đới (CML1 – CML74) và 65 dòng á nhiệt đới (CML75 –CML139) (CIMMYT, 1985) Năm 1992 các nhà nghiên cứu của CIMMYTtiếp tục cung cấp thêm tập đoàn gồm 99 dòng (CML140 – CML238) trong đóbao gồm 33 dòng QPM nhiệt đới (CML140 – CML172), 22 dòng QPM ánhiệt đới (CML173 – CML194), 22 dòng cận nhiệt đới thấp (CML217 –CML238) Ở Việt Nam nghiên cứu về dòng ngô thuần đã được thực hiện rấtnhiều Vào năm 2008 tác giả Lê Quý Kha và cộng sự đã thực hiện đề tài

“Khảo sát tập đoàn dòng ngô thuần có chất lượng protein cao (QPM) mới

chon tạo ở phía bắc Việt Nam” đã chọn ra được 10 dòng (D3, D6, D8, D21,

D22, D24, D42, D58 và D59) có năng suất khá cao (23,37 – 45 tạ/ha), chống

đổ, ít nhiễm bệnh ở thân và bắp ( Châu Ngọc Lý và cs,2008)

Hơn 800 giống thụ phấn tự do của ngô đường đã được trồng để pháttriển giống ưu thế lai, nhưng chỉ còn một số giống quan trọng còn tồn tại đếnngày nay Các allel có thể sử dụng cải tiến tính chống bệnh của ngô đường cóthể có trong các giống thụ phấn tự do hiện có Mục đích của nghiên cứu là sosánh 30 giống ngô đường thụ phấn tự do với các giống lai thương mại về phảnứng với bệnh héo rũ, bệnh gỉ sắt, bệnh khô vằn chủng miền Bắc (NSB) và bệnhkhô vằn chủng miền Nam (SLB) và phân loại các giống trên cơ sở kiều hìnhphản ứng với 4 bệnh này, cây nhiễm năm 1994, 1995 và 1996 với Erwiniastewartii, Puccinia sorghi, Exserohilum turcicum hoặc Bipolaris maydí maydis.Triệu chứng theo dõi tỷ lệ trên toàn lô, phân tích phương sai (ANOVA) và giátrị trung bình so sánh sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa Một số giống thụ phấn tự

do biểu hiện nhiễm trung gian đến trung bình với héo rũ, gỉ sắt và khô vằn,nhưng không có giống nào chống chịu hơn giống ngô đường ưu thế lai thươngmại Bởi vì chống chịu của các nguồn gen ngô đường cải tiến với bệnh héo rũ,

gỉ sắt và NLB biểu hiện lớn hơn các giống thụ phấn tự do.(Pataky và cs,1988)

Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, rất nhiều cơ quan nghiên cứu đã chọn ranhững giống ngô đường có năng suất cao và chất lượng tốt để đưa vào sảnxuất đại trà Điển hình là năm 1990, Viện nghiên cứu ngô đã nhập nội giốngngô đường từ Thái Lan (Super sweet corn) – là giống thụ phấn tự do đượctrồng khảo sát tại Trung tâm ngô sông Bôi Qua theo dõi thấy giống thích ứngvới điều kiện sinh thái, ít sâu bệnh, nhưng tỷ lệ bắp chưa cao nên Viện nghiêncứu ngô đã đưa vào quá trình chọn lọc đám cải tiến (modified massselection), chọn lọc bắp trên hàng cải tiến với số lượng 300 gia đình ưutú(40) Giống được đặt tên là TSB3 vào năm 1992 và đã được đưa đi trồng

thử và sản xuất hàng hoá tại một số tỉnh ở Miền Bắc như Hà Nội, Hà Tây,Thanh Hoá… và các tỉnh Miền Trung Năm 1996, TSB3 được Hội đồng Khoahọc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống quốc gia vàcho phép sản xuất theo nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước vàphục vụ xuất khẩu.(Viện nghiên cứu Ngô, 2006)

Bên cạnh Viện nghiên cứu ngô, Bộ môn Cây lương thực - Trường Đạihọc Nông nghiệp cũng đã tham gia vào công tác khảo nghiệm và chọn lọcgiống ngô thực phẩm Vụ đông 1998, bộ môn tiến hành khảo sát 105 giốngngô đường thụ phấn tự do nhập nội từ Hàn Quốc, sử dụng giống TSB3 làmđối chứng, đã chọn được 27 giống có triển vọng như: 9710 – 493, 9710 – 567,

9710 – 688, 9710- 719, 9710 – 729.(Nguyễn Thế Hùng, Tăng Thị Hạnh,1999)

2.2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai

Các giống ngô đường trước đây chủ yếu được chọn tạo bằng các phươngpháp chọn tạo giông ngô truyền thống Độ ngọt do gen “shrunken 2” ký hiệush2 điều khiển được khám phá từ những năm 1960, gen sh2 đã có độ ngọt cao

ở thời điểm thu hoạch Ngày nay, các giống ngô đường ưu thế lai chiếm ưuthế và có một số giống ngô đường biến đồi gen (GMO) nhưng chỉ trong thínghiệm nhỏ chưa có giống thương mại, một số giống thương mại chỉ là giốngchuyển gen kháng bệnh ở các giống ngô thường.(Russ Nicely, PonnarongPrasertsri, 2004)

Đối với ngô đường ưu thế lai trong 20 năm các nhà tạo giống ngô đường

đã giới thiệu nhiều kiểu gen mới, nâng cao hàm lượng đường và kéo dài thờigian tươi của lá bi, những loại này gọi là siêu ngọt như đặc điểm của loại(sh2).( Guo và cs,2004)( Linda Mc Graw, Martin M Sachs, 2000)

Nghiên cứu ngô đường lai theo hướng nâng cao năng suất, chất lượng vàchống chịu bất thuận được tâp trung nhiều ở châu Âu, Ordas B và cộng sự

năm 2005 cho thấy nảy mầm và sức sống của cây con ngô đường ưu thế laitốt hơn do đồng hợp gen su1 giúp cây ngô phù hợp với điều kiện canh tác củavùng Atlantic, châu Âu (mùa xuân lạnh và ẩm) Những dòng ngô đường ưu túđồng hợp cả 2 gen su1 (sugary1) và se1 (sugary enhancer1)có thể cải thiệnchất lượng ngô lai su1 một cách ổn định Các dòng thuần su1se1 có thể cảithiện su1su1 để lựa chọn trong một số hướng chọn tạo giống Mục đíchnghiên cứu này là nhận biết các dòng thuần su1se1 đã được lai với 8 dòngthuần su1 là bố mẹ của 15 tổ hợp lai su1 Giống lai và dòng thuần đã đượctrồng cạnh nhau ở 2 địa phương miền Bắc Tây Ban Nha trong 2 năm 1999 và

2000, ước lượng có thể để nhận biết bố mẹ su1se1 với các allel phù hợp thiếutrong giống lai su1 ( µG’ PTC, UBND, NI, PNGg, PNGceg, và GCA) đã xácđịnh được µG’ và NI đã được lựa chọn để cải thiện chất lượng giống lai mộtcách ổn định Ước lượng chỉ ra rằng chất lượng ổn định và các tính trạng kháccủa giống lai su1 có thể được cải thiện khi sử dụng vật liệu di truyền từ cácdòng thuần su1se1.( Matt Klenhenz, 2001)

Ngô đường có tính chịu lạnh kém, để cải thiện khả năng chịu lạnh củangô đường Pedro Revilla và cộng sự (1998) đã nghiên cứu để nhận biết nguồnvật liệu quần thể ngô đồng ruộng để cải tiến tính chịu lạnh của ngô đường ưuthế lai, mỗi quần thể trong 10 quần thể ngô đồng ruộng được lai với 4 dòngthuần ngô đường và đánh giá con lai dưới điều kiện lạnh Ước lượng giá trịtrung bình của các locus trong quần thể và ước lượng của 6 allel phù hợp(lp(iota)mu’, PTC, UBND, NI, PNG(g), PNG(ceg)) và GCA Quần thể lai cókhả năng sống sót và nảy mầm khác với quần thể gốc ở mức có ý nghĩa,tương quan nảy mầm giữa lp(iota)mu’, UBND, PTC và NI ở mức cao Xácđịnh được quần thể PTC, AS-3(HT)C3 của Mỹ và quần thể Oroso của TâyBan Nha có tiềm năng tốt nhất làm vật liệu cho chọn tạo giống ngô đườngchịu lạnh.( Nguyễn Thế Hùng, Tăng Thị Hạnh, 1999)

Trên thế giới có nhiều giống ngô đường ưu thế lai đang được phổ biếnrộng rãi trên thị trường Ở nước ta, những giống ngô đường lai cho năng suấtcao chất lượng tốt được người dân trồng phổ biến như: Sugar 75, TN115,TN103, Sakita, Hoa Trân…

Sugar 75 là giống bắp ngọt được công ty Syngenta lai tạo từ 2 nguồn gen

ôn đới và nhiệt đới nên vừa thích nghi tốt với khí hậu nhiệt đới vừa có chấtlượng thương phẩm cao Đây là giống bắp ngọt nhiệt đới có chất lượng ăn ngonnhất hiện nay với ưu điểm mềm và ngọt Cây cao khoảng 2,2m, đóng trái thấp.Cây thích nghi tốt với nhiều điều kiện canh tác, có thể trồng được quanh năm ởmiền Nam, miền Trung, miền Bắc và cao nguyên Cây sinh trưởng khoẻ, thờigian sinh trưởng ngắn: 68- 70 ngày ở miền Nam, 80- 85 ngày ở các vùng caonguyên hoặc vùng có khí hậu lạnh Trái to và có độ đồng đều cao với kíchthước bình quân: dài 19- 22 cm, đường kính 5cm Hạt đóng phủ cùi, hạt sâuchân và có màu vàng tươi hấp dẫn Ngoài ra giống bắp ngọt Sugar 75 này còn

có những ưu điểm như tỷ lệ nảy mầm cao: 90-95%; kháng bệnh tốt, đặc biệt làcác bệnh rỉ sắc, sương mai, cháy lá, thối thân….; chất lựơng hạt cao với đặctính nổi bật là mềm, thơm và ngọt (Syngenta, 2009)

TN115 là giống ngô đường lai do công ty Trang nông nhập nội và đềnghị phát triển Ngô TN115 có TGST từ 68 – 70 ngày, chiều cao cây trungbình từ 200 – 220cm, chiều cao đóng bắp thấp, chiều dài bắp 20cm, có khảnăng chống đổ khá, sinh trưởng và phát triển mạnh, dễ trồng Ngô TN115 cóbắp thuôn, đẹp, hạt màu vàng dóng khít, sâu cay, ít đuôi chuột, chất lượng bắpluộc mềm, ngọt, thơm ngon Năng suất trung bình TN115 đạt 12 tấn/ha, khảnăng kháng sâu bệnh tốt (hoinongdan, 2007)

TN103 là giống ngô đường nhập nội từ công ty Novartis, thời gian sinhtrưởng từ 60 – 70 ngày, chiều cao trung bình từ 210 – 60 ngày, chiều caođóng bắp thấp, chiều dài bắp đạt từ 16 – 20cm, đường kính bắp 4,3 – 4,8cm

Đặc điểm nổi bật của TN103 là hạt đóng khít, sâu cay, ít đuôi chuột, màu hạtvàng tươi, bắp luộc mềm, rất ngọt, thơm ngon khả năng chống bệnh của TN

103 khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha… (hoinongdan, 2007)

Sakita là giống ngô đường lai nhập nội bởi công ty Trang Nông, thờigian sinh trưởng ở Đồng bằng Sông Cửu Long là 60- 65 ngày, chiều cao câytrung bình 150 – 170cm, chiều cao đóng bắp thấp, dài bắp 20cm, chống đổkhá, sinh trưởng phát triển mạnh, dễ trồng Có màu hạt vàng - Trắng, hạt đóngsít, có độ ngọt rất cao, ăn ngon, rất được ưa chuộng Năng suất trung bình đạt

12 tấn/ha, có khả năng chống bệnh khá(hoinongdan,2007)

Giống ngô đường Hoa Trân của công ty giống cây trồng Nông Hữu(ĐàiLoan), có thời gian sinh trưởng 70 – 80 ngày Đây là giống ngô siêu ngọt,được dùng để ăn tươi, chế biến thực phẩm dưới dạng đóng hộp là nguyên liệusản xuất các loại thức ăn bổ dưỡng được ưa chuộng vì nó có hàm lượngđường cao Khả năng sinh trưởng phát triển khoẻ, chống đổ tốt Trọng lượngbắp từ 250 – 300g Hạt đều màu vàng cam, tỷ lệ kết hạt cao, ăn giòn, ngọt, cóhương vị đặc trưng… (hoinongdan, 2007)

2.2.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô

Kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn bội trong chọn tạo giống ngô

Tạo dòng ngô thuần bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn

Muốn chọn tạo một giống lai, các nhà chọn giống phải tạo ra các dòng

tự phối bắt đầu từ các nguồn nguyên liệu không đồng nhất về mặt di truyền(heterozygote), sau 6 – 10 thế hệ tự phối mới thu được các cá thể đồng hợp(homozygote) và thường được gọi là dòng thuần Sau đó là một quá trìnhnghiên cứu khả năng kết hợp, thử nghiệm con lai… Như vậy, chúng ta đãphải mất khoảng 6 – 8 năm mới tạo ra được một giống lai mới

Để khắc phục một phần nhược điểm trên, các nhà nghiên cứu đã tạo ranhững dòng đơn bội kép (double halploid), dòng thuần về mặt di truyền

(homozygous lines) bằng nuôi cấy invitro giúp cho công việc tạo ra các dòng

thuần một cách nhanh chóng Tất cả các công đoạn trên chỉ kéo dài khoảng 1– 2 năm tiết kiệm được một nửa thời gian so với phương pháp truyền thống.Phương pháp tạo dòng thuần invitro có thể dựa trên kỹ thuật nuôi cấy ba bộphận sinh sản là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh Hiện nay

kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là một trong những hướng nghiên cứu tạo dòngthuần invitro có nhiều triển vọng nhất

Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn lần đầu tiên thu được kết quả ở cà độc dược(Guha và Mahaeshwani, 1964, 1966), tiếp theo ở cây thuốc lá (Nitsch, 1969)

và ở ngô(Arnon, 1975) Đặc biệt kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ở ngô được hoànthiện bởi Miao và cộng sự (1981); Ku và cộng sự (1981); Ku và cộng sự(1986) và được áp dụng trong tạo giống lai (Genovesi, 1990; Buter, 1994,1996; Saisington, 1996; Marhic, 1998; Rosaura Rodriguez, 1998; Lê HuyHàm, 1998; Đoàn Đình Long, 1997; Marilca Delalode & Marc P.Couman,1998…)

Sự hoàn thiện kỹ thuật nuôi cấy bao phấn có tầm quan trọng rất lớn.Ngoài việc tạo ra các dòng đơn bội kép một cách nhanh chóng (từ 1 – 2 năm)thay cho phương pháp nội phối, kỹ thuật này còn được sủ dụng rộng rãi trongcác thí nghiệm phân tích đột biến, định vị các điểm đơn gen Nhờ vậy, kỹthuật này rất thích hợp cho các thí nghiệm về nghiên cứu di truyền tế bàocũng như lập bản đồ gen

Nhìn chung, sự thành công của kỹ thuật nuôi cấy bao phấn tách rờicũng như noãn chưa thụ tinh phụ thuộc vào khả năng tạo ra các cá thể đơn bội

và đơn bội kép, các thể đơn bội và đơn bội kép lại phụ thuộc vào khả năngsinh sản đơn tính của các nguồn nguyên liệu nguyên cứu Ở ngô, sự sinh sảnđơn tính xuất hiện trong tự nhiên với tần suất khoảng 1/1.000.000, trong đó sựsinh sản đơn tính đực khoảng 1/80.000 (Chanse, 1969) Do tần suất xuất hiện

thấp đã gây khó khăn cho sự nhận dạng các thể dơn bội trong tự nhiên Đểkhắc phục khó khăn trên các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp đánh dấucác thể lưỡng bội thông thường hoặc dựa trên nền một số tính trạng để phânbiệt với thể đơn bội (Chanse, 1974).

Hiện nay, bằng con đường sinh sản đơn tính tự nhiên, nuôi cấy baophấn, hạt phấn tách rời, noãn chưa thụ tinh đã nâng tần suất xuất hiện các thểđơn bội lên khoảng 3% Những kết quả nghiên cứu phản ứng tạo cấu trúc phôi

và tái sinh cây tại Viện nghiên cứu Ngô (NMRI) cho thấy tỉ lệ phản ứng tạocấu trúc phôi của tập đoàn nguyên liệu trung bình khoảng 4% (227 mẫu) vàtái sinh cây khoảng 2%, tỉ lệ giống lai có phản ứng 51% nhiều hơn giống thụphấn tự do (33%) Đặc biệt đã tạo ra các nguồn nguyên liệu có tỉ lệ phản ứngtạo cấu trúc phôi cao hơn 30% và tỉ lệ tái sinh cây cao hơn 14% (Bùi MạnhCường, 2002)

- Nuôi cấy hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh

- Nuôi cấy hạt phấn tách rời

- Nuôi cấy hạt phấn tách rời thực chất là nuôi cấy các tiểu bào tử ở giaiđoạn một nhân muộn và hai nhân sớm (hạt phấn chưa hoàn chỉnh) Nhữngnghiên cứu đầu tiên về nuôi cấy bào tử tách rời được Nistch và cộng sự tiếnhành năm 1977, song không thành công Mãi đến năm 1989 quy trình nuôicấy bào tử tách rời được hoàn thiện, đã tạo được các cấu trúc phôi, những câycon đầu tiên cũng được tái sinh (Coumans và cộng sự, Pescitelli và cộng sự,1989…)

Nhìn chung kỹ thuật nuôi cấy bào tử tách rời có những điểm đồng nhấtvới kỹ thuật nuôi cấy bao phấn như: điều kiện sinh trưởng của cây cung cấpbào tử, kiểu gen, giai đoạn nuôi cấy, môi trường nuôi cấy, các biện pháp xử lýlạnh trước và sau nuôi cấy… Song cũng có một số điểm khác biệt nhất định:

Kỹ thuật nuôi cấy bào tử tách rời là kỹ thuật nuôi cấy bào tử trần, do vậy côngviệc đầu tiên là phải tạo được các bào tử trần.

Nuôi cấy noãn chưa thụ tinh

Trong những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ XX, một trong nhữnghướng nghiên cứu tạo dòng thuần bằng phương pháp nuôi cấy noãn chưa thụtinh đã được đề cập và các nhà khao học đã nuôi cấy thành công cây ngôđược tái sinh từ noãn chưa thụ tinh (Miao và cộng sự, 1982, Truong-Andre vàDemarly, năm 1984)

Sự thành công của kỹ thuật nuôi cấy noãn chưa thụ tinh phụ thuộc rấtlớn vào khả năng sinh sản đơn tính cái (megaspore) của thực liệu nghiên cứuCũng giống như phản ứng cảu bao phấn và hạt phấn chưa tách rời khi nuôicấy, phản ứng tạo callus của noãn chưa thụ tinh phụ thuộc vào genotypes Dovậy, trong thực tế chỉ có một số genotypes cho noãn phản ứng, tần suất phảnứng của các genotypes co thể từ 3 – 12% Những cây được tái sinh từ callustrong nuôi cấy thường là những cây đơn bội, còn tỷ lệ tái sinh những câylưỡng bội chỉ khoảng 10/00 Tỷ lệ này thấp hơn nhiều so với kết quả thu được

từ kỹ thuật nuôi cấy bao phấn hay hạt phấn tách rời

Phản ứng tạo callus của noãn ngoài phụ thuộc vào genotypes còn phụthuộc vào sinh trưởng của cây mẹ, yếu tố sinh thái vùng, môi trường và kỹthuật nuôi cấy

Một số ứng dụng khác của kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn bội

Tái tạo dòng ngô chuyển gen

Một trong những tiện ích của kỹ thuật nuôi cấy bao phấn, hạt phấntách rời hay noãn chưa thụ tinh là rút ngắn được thời gian tạo dòng, mức độđồng hợp cao Đến nay, kỹ thuật này được phát triển và hoàn thiện(Saisingtong và ct, 1996)

Tái tạo dòng ngô QPM

Các dạng ngô thường có chất lượng protein thấp, đặc biệt là thiếu 2 axitamin không thay thế là lyzin và tryptophan Trong khi đó tỷ lệ của Leucine-isoleucine lại cao Một trong những hướng được tập trung nghiên cứu là cảitiến chất lượng protein ở ngô

Tạo vật liệu mới

I.E Auliger (2003) khi tổng kết thí nghiệm tạo dong thuần bằngphương pháp nuôi cấy bao phấn đã xác định nguyên nhân làm giảm hiệu quảcủa kỹ thuật trên là:

Tỷ lệ tái sinh cây thấp

Tỷ lệ sống khi ra ngôi thấp

Tỷ lệ cây hữu dục thấp

Một trong những nguyên nhân gây ra cây tái sinh có tỷ lệ hữu dục thấp

là do tác nhân đột biến trong quá trình nuôi cấy Các dạng đột biến thườnggặp: sự phát triển không hoàn thiện của các cơ quan sinh sản, bất dục đực

Kết quả thí nghiệm tại Viện nghiên cứu Ngô cho thấy chỉ có 11 – 15%

số cây đơn bội kép hữu thụ Số cá thể còn lại thường mang các đặc điểm:

-Thiếu bộ phận sinh sản (bắp hoặc cờ)

-Bất dục đực

- Cơ quan sinh sản phát triển không đồng nhất - lệch pha

-Đột biến màu sắc, kích thước hạt, dạng hạt

Đặc biệt trong các thí nghiệm đã thu nhận được các đột biến về cấu trúchạt Ngoài việc thay đổi về màu sắc như từ màu đỏ sang trắng, về hình dạnghạt đã nhận được những dạng hạt nhăn (có cấu trúc giống như ngô đường)

Mặc dù các đột biến thu được hầu hết là không có lợi, song thông quaphương pháp nuôi cấy bao phấn hy vọng sẽ tạo ra được các dạng vật liệu khởiđầu, có ích cho quá trình chọn lọc.(Bùi Mạnh Cường, 2007)

Trên thế giới những thành tựu công nghệ sinh học về cây ngô tập trungvào các lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào, ứng dụng chỉ thị phân tử, chuyển gen.(Bùi Mạnh Cường, 2007)

Trong đó nghiên cứu tạo giống ngô đường chống chịu sâu bệnh cũngđược quan tâm đặc biệt, bên cạnh những biện pháp kỹ thuật như canh tác hữu

cơ giảm sâu bệnh và sản xuất ngô đường bền vững (Russ Nicely, PonnarongPrasertsri 2004) Những nghiên cứu tạo giống chống chịu với bệnh nấm, vikhuẩn và virus của Pataky.J.K và cộng sự năm 1998 cũng tạo cơ sở khoa họccho tạo giống chống bệnh(Pataky và cs, 1998) Năm 2001 Pataky, J.K vàcộng sự sử dụng di truyền phân tử nghiên cứu tính chống bệnh cho rằngchống chịu bệnh gỉ sắt ở ngô đường do gen Rpl-D điều khiển do nấm PuccinaSorghi đã gây hại gần 15 năm cho ngô miền Bắc Mỹ Nghiên cứu đã phân lập

11 chủng gây hại có tính độc cao được đại học Wisconsin, Illinois, New Yors

và Minnsota thu thập năm 1999 Các chủng được nhiễm lên ngô đường, phảnứng của gen Rp của mỗi cá thể trong vùng rp1 và phản ứng liên kết của cácgen Rp đã được đánh giá đối chiếu với hỗn hợp quần thể P sorghi ở một sốthí nghiệm trong nhà kính Mỗi thí nghiệm 2 lần lặp lại Đánh giá và ghi nhậncác mức đã tìm ra 4 dòng đơn gen và 8 dòng tổ hợp gen chống chịu với bệnh

gỉ sắt(Pataky và cs, 2001)

Guo, B.Z và cộng sự 2004 đã có những nghiên cứu di truyền khả năngchống chịu sâu của ngô đường, do ngô đường là một cây thực phẩm có tổngdiện tích và giá trị cao nhất ở Mỹ, thuốc bảo vệ thực vật cũng được sử dụngrất lớn trong sản xuất ngô đường.Yêu cầu của người tiêu dùng là không hoặcrất ít gây hại của côn trùng trên bắp ngô Ngô đường có khả năng chống chịusâu đục bắp do chất kháng sinh trong râu ngô, chương trình tạo giống củaGuo đã chuyển gen chống chịu này vào trong ngô đường sh2 Nghiên cứu đã

sử dụng marker phân tử điều khiển tổng hợp axitmaysin, apimaysin,

methoxymaysin và chlorogenic trong râu ngô đã chứng minh rằng một gen plcủa ngô đồng ruộng đã bị mất khi tạo giống ngô đường Tương tác rất mạnhgiữa gen p1 và a1 để tổng hợp các chất kháng sinh Chúng tôi đã phát triểnmạnh marker cho 2 gen này để chọn lọc những cá thể đồng hợp gen lặn a1của ngô đường và gen p1 trội của ngô thường, khi lai cho kết quả là con cái

có khả năng tổng hợp các hợp chất kháng sinh này cao hơn các dòng bố mẹ.Các giống ngô đường mới chọn tạo chứa gen p1 có khả năng chống chịu sâuđục bắp, điều này giúp giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất ngôđường(Mai Xuân Triệu ,1998)

Ngô đường lai (Zea mays L.) đồng hợp đột biến su1 và se1 (giống lai

su1se1) có chất lượng nấu nướng cao, nhưng giảm khả năng nảy mầm đặcbiệt dưới điều kiện Atlanic của Châu Âu lạnh, ẩm trong vụ xuân và mùa vụtrồng ngắn Tương tự như nghiên cứu biến đổi gen ở ngô chất lượng cao khichuyển gen opaque2(Châu Ngọc Lý và cs, 2008) do tương tác gen Các dòngthuần ngô đường ưu tú đồng hợp đột biến su1 và không có se1 (giống lai su1)

có khả năng nảy mầm tốt hơn Do vậy chúng phù hợp để cải thiện giá trị nônghọc của giống lai su1se1 Mục đích của nghiên cứu là là nhận biết các dòngsu1 làm vật liệu tiềm năng cho cải tiến thích nghi của một số giống lai su1se1

8 dòng thuần su1 thích nghi với điều kiện Atlantic đã được chọn, 6 ước lượngcủa các allel phù hợp (&mu, g’ PTC, NI, PNG(g), (PNG(ceg)) và GCA đãđược tính μ G’, PTC,NI, and UB-ND tương tự như ước lượng của cáctính trạng liên quan đến thích nghi vật liệu bố mẹ là dòng thuần su1 và giốnglai nhận là su1se1 PNG(g) and(ceg) cho ước lượng khác nhau và khi 01 vậtliệu biểu hiện nảy mầm rất kém, ước lượng sẽ là khômg chính xác Phù hợpvới các ước lượng, nảy mầm của 12 con lai su1se1 và như vậy giống ngôđường chất lượng cao thích nghi với điều kiện lạnh và ẩm( Pedro Revilla và

cs, 2003)

Ngoài nghiên cứu tạo giống chống chịu sâu bệnh, các nhà tạo giống ngôđường cũng tập trung nghiên cứu cơ chế di truyền tính kháng thuốc trừ cỏ ởcây ngô đường làm cơ sở chọn tạo giống Thuốc trừ cỏ là một công cụ khôngthể thiếu trong sản xuất ngô đường, mặc dù vậy cây ngô bị hại do thuốc trừ cỏđang là một vấn đề trong sản xuất hiện nay Có trên 600 giống ngô đường ưuthế lai của Mỹ phản ứng với thuốc trừ cỏ sau nảy mầm Nguyên nhân này dẫnđến nhiều loại thuốc trừ cỏ sau khi ra sản xuất không sử dụng được hoặc sửdụng rất hạn chế trong sản xuất ngô đường Nghiên cứu này đã tìm hiểu cơchế di truyền tính kháng thuốc trừ cỏ ở ngô đường với thuốc trừ cỏ AE

0172747, một đơn gen lặn mẫn cảm với AE0 172747 nó cũng tương tự hoặcliên kết chặt với các gen mẫn cảm với các thuốc trừ cỏ sau khi nảy mầm khác.Như vậy di truyền mẫn cảm của cây ngô đường với AE 0172747 trong nghiêncứu này giúp hiểu biết hơn sự mẫn cảm của cây ngô đường với thuốc trử cỏ từ

đó các nhà nghiên cứu có hướng chọn tạo giống phù hợp( Williams, M.,Pataky, J.K.2008)

2.3 Nghiên cứu mật độ trồng ngô đường

2.3.1 Mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển

Hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu cụ thể về khoảng cách hàng và mật

độ ở điều kiện nước ta Khoảng cách hàng - dựa theo khuyến cáo củaCIMMYT là 70-75cm

Mật độ - cũng khuyến cáo dựa vào thời gian sinh trưởng, đặc điểm hìnhthái như chiều cao cây, bộ lá (dài ngày, cao cây, lá rậm… thì trồng thưa; ngắnngày, thấp cây, lá thoáng hoặc đứng thì trồng dày), theo mùa vụ… (trích theoPhan Xuân Hào, 2009)

Mức tăng năng suất của ngô khi có tưới phụ thuộc cả mật độ gieo, cóliên quan với độ chiếu sáng khác nhau cũng như cường độ quang hợp khácnhau Theo tác giả Crookston và cộng sự 1978, (dẫn theo Neal C Stoskopf,

1981) , thì khi tăng mật độ cây không có nghĩa là làm tăng khối lượng vậtchất khô Trong khi đó Duncan, (1971) (dẫn theo Neal C Stoskopf, 1981),cho rằng: sự tăng năng suất về mặt lý thuyết chỉ đạt được khi chỉ số diện tích

lá (LAI) xấp xỉ 4,0 và năng suất sẽ không tăng khi chỉ số diện tich lá là 4,7.Theo các tác giả Rutgers, Francis and Grogan (1971) (dẫn theo Neal C.Stoskopf, 1981)( Moro và cs,1996), mối quan hệ giữa năng suất hạt và chỉ sốdiện tích là ở ngô đã phát hiện được sự khác nhau rất rõ giữa các kiểu gen Ởmật độ 34.600 và 65.200 cây /ha (Mason and Zuber, 1976) đo chỉ số LAItương ứng là 2,47 và 4,00, ở mật độ cây cao chi số LAI rất khác nhau giữa 15giống từ mức thấp 3,45 đến mức cao 4,61 Sự khác nhau rất lớn của LAI ởmật độ cây cao của các giống, chỉ ra việc quản lý điều chỉnh diện tích lá thôngqua mật độ cây

Theo EL – Lakaly and Rssell (1971) (dẫn theo Robert và cộng sự1985) , mối quan hệ giữa các đặc tính của ngô với năng suất khi kiểm tra cáccặp lai đơn gieo trồng ở những mật độ khác nhau cho thấy: Ở mật độ thấp,chiều cao cây, chiều cao đóng bắp quan hệ có ý nghĩa đối với năng suất; ởmật độ cây trung bình, đường kính bắp Tỷ lệ hạt/bắp, chiều cao cây và chiềucao đóng bắp là có quan hệ ý nghĩa đối với năng suất ngoại trừ khối lượng1.000hạt, ngày tung phấn, ngày phun râu

Theo Rechard D Walren (1968) ,( Pedro Revilla và cs,2000)giữa LAI vàmật độ cây trồng có quan hệ trực tiếp với nhau LAI tăng theo đường thẳngkhi mật độ cây tăng từ 34.000 đến 69.000 cây/ha cho dù diện tích lá /cây giảmkhi mật độ cây tăng

Trong 3 năm 2006, 2007, 2008 tại Đan Phượng, Viện Nghiên cứu Ngô

đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng nhằm tăng năngsuất và hiệu quả sản xuất ngô” với:

+ 8 giống: LVN4, LVN184, LVN99, LVN10, LVN45, LVN9, LVN14 và

LVN145 Đa dạng về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năngchống chịu.

+ 5 mật độ: 5, 6, 7, 8 và 9 vạn cây/ha

+ Khoảng cách hàng đều : 50, 70 , 90 cm (2006,2007)

+ Hàng kép: (70+50), (70+40), (65+35) cm và 60cm cho mật độ 7,6 vạncây/ha (2008)

Kết quả thí nghiệm cho thấy: Chiều cao cây và độ cao đóng bắp ởkhoảng cách hàng 90cm có xu hướng thấp hơn một ít so với các công thứckhác Tức là ở khoảng cách này, cây ngô nhận được ánh sáng nhiều nhất Tuynhiên, năng suất lại cho thấp nhất Điều đó là do ưu thế của cây ngô với quanghợp C4 và lợi thế về dinh dưỡng khi trồng hàng hẹp, khoảng cách giữa cáccây phân bố đều nhau hơn.( Phan Xuân Hào 2009)

2.3.2 Mật độ trồng ngô đến năng suất

Tạo giống chịu mật độ cao là một trong những mục tiêu quan trọng củacác nhà tạo giống ngô Bằng nhiều phương pháp người ta đã không ngừng cảithiện mật độ trồng ngô trên thế giới Theo Hallauer (1991), Banzinger vàcộng sự (2000) cùng nhiều tác giả khác: Các giống ngô lai mới có khả năngchịu được mật độ cao gấp 2-3 lần so với các giống tạo ra cách đây 50 năm và

có tiềm năng năng suất cao hơn hẳn

Theo Minh Tang Chang (2005), năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 nămqua tăng thêm 85% là nhờ đóng góp của giống ngô lai đơn, 21% là nhờ tăngmật độ và 5% nhờ thu hẹp khoảng cách hàng

Mật độ trồng và khoảng cách giữa các hàng ngô là những vấn đề đượcnghiên cứu nhiều và sâu nhất trong các biện pháp canh tác cây ngô Cùng vớiviệc mở rộng các giống ngô lai và cơ giới hoá, khoảng cách hàng hẹp hơn đãtrở nên phổ biến với khoảng cách cây đều nhau hơn Stickler (1964) ở Kansaskết luận rằng: với cùng một mật độ nhưng khoảng cách hàng 51 cm cho

năng suất tăng 5% so với 102 cm ở điều kiện khô hạn và 6% ở điều kiện cótưới Rossman và Cook (1966) thu được năng suất tăng 14% ở khoảng cáchhàng 46 cm so với 91 cm ở Michigan Coville (1966), qua 9 thí nghiệm ởNebraska cho thấy, năng suất hạt tăng 16% ở khoảng cách hàng 51 cm và 4%

ở khoảng cách hàng 76 cm so với 102 cm Barbieri và cộng sự (2000) ởArgentina đã công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách hànggieo 35 cm và 70 cm cùng với mật độ 7,6 vạn cây/ha ở 2 giống ngô lai DK

636 và DK 639 trong 2 năm 1996 và 1997 cho thấy trong điều kiện gieo hànghẹp (35cm) năng suất cao hơn hẳn so với khoảng cách truyền thống

Widdicombe và Kurt D Thelen (2002), đã là thí nghiệm với 4 giống ngôkhác nhau về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, kiều bắp và góc lá tại 6 địađiểm ở vành đai ngô nước Mỹ vào năm 1998 -1999, với 5 mật độ từ 5,6 – 9vạn cây/ha và khoảng cách hàng là 38 cm, 56 cm và 76 cm đã rút các kết luậnnăng suất đạt cao nhất ở khoảng cách hàng 38 cm và mật độ 9 vạn cây/ha Kếtquả nghiên cứu của Sener và cộng sự ở đại học Nebraska (Hoa Kỳ) cho thấynăng suất cao nhất (14 tấn/ha) thu được ở khoảng cách hàng 45-50cm và mật

độ 9-10 vạn cây/ha

Trong 3 vụ Xuân 2006, Xuân và Thu 2007, 5 giống ngô (LVN4,LVN184, LVN99, LVN45 và LVN10) có thời gian sinh trưởng, đặc điểmhình thái, khả năng chống chịu khác nhau được trồng thí nghiệm tại ViệnNghiên cứu Ngô, Đan Phượng, Hà Tây, với 3 khoảng cách hàng (50, 70, 90cm), 4 mật độ ( 50, 60, 70 và 80 nghìn cây/ha); Các giống thấp cây, lá đứng,ngắn ngày, thân mảnh (LVN184,LVN99) còn trồng thêm mật độ 9 vạncây/ha Kết quả cho thấy:

1 Với cùng một mật độ, khoảng cách hàng 50cm cho năng suất cao nhất

và thấp nhất là ở 90 cm cho tất cả các giống và mọi mật độ thí nghiệm

2 4 trong 5 giống thí nghiệm cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/

ha với khoảng cách 50 x 25 cm, chỉ có LVN10 ở 7 vạn cây/ha và khoảng cách

50 x 28 cm

3 Ưu thế của khoảng cách hàng hẹp càng rõ khi mật độ tăng: Ở mật độ

5 vạn cây/ha, năng suất ở khoảng cách 50 cm vượt ở 70cm và 90cm tươngứng 6,0 và 11,9%; Ở 6 vạn cây/ha là 8,8 và 17,3%; Ở 7 vạn cây/ha là 11,4 và18,5%; Ở 8 vạn cây/ha có chênh lệch lớn nhất với 17,8 và 25,4%; Ở khoảngcách hàng 50 cm năng suất ở mật độ 8 vạn cây/ha vượt 5 vạn cây/ha là 1.623

kg, tương đương 23%, ở khoảng cách hàng 70cm chênh lệch năng suất giữa 2mật độ là 721 kg (10,8%), còn ở khoảng cách 90 cm chỉ có 623 kg(9,9%),Với KC hàng 50 cm, khi tăng mật độ từ 7 vạn lên 8 vạn cây/ha NStăng thêm 536 kg/ha (6,6%), còn ở KC 70cm và 90 cm chênh lệch NS ở 2 mật

độ chỉ là 70 kg/ha (1,0%) và 56 kg/ha (0,8%) ( Phan Xuân Hào 2009)

Vụ Xuân 2006, tại Viện Nghiên cứu Ngô đã làm thí nghiệm với 7 giốngngô: LVN10, LVN4, LVN9, LVN99, LVN45, LVN145 và LVN184, ở 5 mậtđộ:5, 6, 7, 8 và 9 vạn cây/ha và 3 khoảng cách giữa các hàng là 50, 70 và90cm Kết quả cho thấy: ở tất cả các mật độ, năng suất cao nhất đạt được ởkhoảng cách hàng 50cm, sau đó là 70cm và thấp nhất là 90cm Trong đó mật

độ 8 vạn cây/ha, sự sai khác thể hiện rõ nhất: ở khoảng cách 50cm năng suấttrung bình của các giống cao hơn 1652kg/ha, tương đương 22%, so vớikhoảng cách 70 và 1766 kg/ha, tương đương 23,5% Trong đó, ở mật độ 8 vạncây/ha, sự sai khác thể hiện rõ nhất: Ở khoảng cách 50cm năng suất trungbình của các giống cao hơn 1652kg/ha, tương đương 22%, so với khoảngcách 70 cm và 1766kg/ha, tương đương 23,5%, so với khoảng cách 90cm Trong 7 giống thí nghiệm, thì có 6 giống cho năng suất cao nhất ở mật độ 8vạn cây/ha, với khoảng cách 50 x 25cm; riêng giống LVN10 cho năng suấtcao nhất ở 7 vạn cây/ha, với khoảng cách 50 x 28.( Phan Xuân Hào, 2009)

2.3.3 Mật độ trồng đến chống chịu.

Mục tiêu cuối cùng của người sản xuất là năng suất, nhưng để một giốngngô có năng suất cao thì ngoài sinh trưởng, phát triển tốt, cần có khả năngchống chịu tốt Theo Derieux(1988) (W M Stall, 1989) khi làm thí ngiệm mật

độ với giống ngô chín sớm Browing ở khoảng cách hàng 80 cm cho thấy, mật

độ cây có liên quan đến năng suất ngô cũng như tỷ lệ đổ

Ở mật độ 12cây/m2 năng suất ngô hạt đạt 72,3 tạ/ha, tỷ lệ đổ 18%

Ở mật độ 15cây/m2 năng suất tăng lên 73,9 tạ/ha và tỷ lệ đổ là 25%.Khi thay đổi khoảng cách hàng từ 80cm xuống khoảng cách hàng 45cm,

ở mật độ 12 cây/m2, năng suất đạt 80 tạ/ha, tỷ lệ đổ là 7%; ở mật độ 15 cây/m2

năng suất đạt 88 tạ/ha, tỷ lệ đổ 12% Như vậy ở cùng một mật độ gieo trồngthì khoảng cách hàng hẹp đã có ảnh hưởng tích cực đến việc tăng năng suấthạt và cho tỷ lệ cây bị đổ thấp hơn Nếu tăng mật độ lên 20cây/m2 thì năngsuất vẫ đạt 9,4 tạ/ha đồng thời tỷ lệ đổ cũng tăng 19%, tiếp tục tăng mật độcây cao hơn nữa năng suất hạt hầu như không tăng thậm chí còn giảm và tỷ lệ

đổ sẽ tăng cao hơn

Thí nghiệm tại Viện Nghiên cứu Ngô – Đan Phượng – Hà Nội với cácgiống ngô lai phổ biến và triển vọng của Viện LVN10, LVN4, LVN99,LVN14

Thí nghiệm được tiến hành ở 2 vụ: Xuân và Thu 2008

*Vụ Xuân các giống được trồng với mật độ 7,58 vạn cây/ha, với các khoảngcách :

- Hàng kép : (65 + 35) x 26,4 cm/cây

Thí nghiệm với 3 lần nhắc lại theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện

* Các mô hình trồng theo khoảng cách hàng 50-60 cm, khoảng cách cây từ25-30 cm và mật độ đạt 6,6 – 7,1 vạn cây/ha

Kết quả thí nghiệm cho thấy:

Ở vụ Xuân, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp,khả năng chống đổ, gãy và sâu bệnh của các giống không có sự khác nhaugiữa các khoảng cách hàng khác nhau Chỉ phụ thuộc vào bản chất từng giống

Ở vụ Thu, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp,khả năng chống đỏ, gãy và sâu bệnh chỉ phụ thuộc vào giống, mà không phụthuộc vào khoảng cách hàng và cây Chẳng hạn giống LVN 4 bị đổ nhiều ởcông thức hàng đơn 60x22 cm thì ở các công thức hàng kép cũng có biểu hiệntương tự, còn giống LVN 10 và LVN 99 không bị đổ gãy ở cả 3 công thức.Các chỉ tiêu khác hầu như không có sự khác biệt rõ ràng giữa các côngthức, kể cả mức độ nhiễm sâu bệnh và đổ gãy Các chỉ tiêu trên chỉ phụ thuộcvào giống Tức là những giống dễ đổ gãy hay dễ nhiễm sâu bệnh thì ở mật độ

và khoảng cách nào cũng bị ảnh hưởng nặng hơn các giống khác.( Phan XuânHào, 2009)

2.4 Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới và Việt Nam

* Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới

Ngô là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất được sử dụng làmthức ăn cho người và gia súc.Tại Mỹ, hơn 90% sản lượng ngô được sử dụnglàm thức ăn chăn nuôi và 10% làm thức ăn cho người qua các sản phẩm chếbiến công nghiệp Ở châu Phi và một số nước châu Á, hơn 90% sản lượngngô được sử dụng làm lương thực cho con người, cung cấp 80 đến 90% nănglượng Từ đầu thế kỷ XX đến nay, ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục

cả về diện tích, sản lượng và năng suất

Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới

Năm Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

(Nguồn: FAOSTAT, USDA 2008)

Qua bảng 2.1 ta thấy năm 1961 năng suất và sản lượng trung bình trênthế giới còn thấp, nhưng đến năm 2007 đã tăng vọt, đặc biệt sản lượng đạt kỷlục 766,2 triệu tấn, tăng gấp 3 lần so với năm 1961với diện tích là 157 triệu

ha, năng suất đạt 4,9 tấn/ha Như vậy cho thấy ngành sản xuất ngô đã và đangđược chú ý rất nhiều

Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó rấtnhiều nước có sản lượng và năng suất cao như: Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Ấn

Độ, Tajkistan, Kuwait, … Mỹ vẫn là nước dẫn đầu cả về diện tích, sản lượngngô Vụ 2007/08, theo USDA, sản lượng ngô của Mỹ đạt 331,6 triệu tấn Vềdiện tích, theo nguồn tin từ bộ Nông nghiệp Mỹ cho biết ngoài sản xuất ngô

để làm lượng thực Mỹ còn có hoạt động sản xuất Ethanol từ ngô, vì thế diệntích đất trồng ngô của Mỹ tăng đột biến đạt 90,5 triệu ha, tăng 12,1 triệu ha sovới năm 2006 Không những sản xuất với sản lượng lớn, Mỹ còn là quốc gia

có lượng tiêu thụ nội địa lớn, chiếm 33,52% tổng sản lượng tiêu thụ ngô củathế giới, khi đó lượng tiêu thụ của cả thế giới trung bình từ 702,5 đến 768,8triệu tấn Sản lượng xuất khẩu của Mỹ cũng rất cao, chiếm 64,41% so với sảnlượng xuất khẩu trên thế giới là 82,6 đến 96,7 triệu tấn Tiếp theo sau Mỹ làTrung Quốc, năm 2006 với diện tích là 27,14 triệu ha, năng suất là 5,37 tấn/ha