Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai phù hợp cho chuyển đổi cơ cấu cây trồng vùng đông bắc

Đạt được những thành quả đó do Việt Nam cóbướctiến rõ rệt trong lĩnh vực nghiên cứu, chọn tạo ra những giống có nhiều đặc tínhtốtnăng suất cao, khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và đi

pHƯƠNBỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNT

LỜICAMĐOAN

Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉdẫncủa các Thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của đồng nghiệp Các số liệu và kết quảnghiêncứu trong luận án là hoàn toàn trung thực, các thông tin trích dẫn đều được ghirõnguồngốc

Tôihoàntoànchịutráchnhiệmvề nhữngsốliệuđãcôngbốtrong luậnán

Tácgiả

HàTấn Thụ

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô,tậpthể cán bộ Bộ môn Công nghệ Sinh học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và nhiệttìnhgiúpđỡtôitrongsuốtquátrìnhthựchiệnluậnán.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Ban Đào tạo Sauđạihọc, Ban lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuậnlợi vàquantâmgiúpđỡtôitrongquátrìnhhọctậpcủamình

Nhân dịp này tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là gia đình vợconđãluônđộngviên,khíchlệvàtạomọiđiều kiệnthuậnlợigiúptôihoànthànhluậnán

HàNội,ngàyt h á n g n ă m 2 0 2 0

Tácgiả

HàTấnThụ

LỜICAM ĐOAN 1

LỜICẢMƠN ii

MỤCLỤC iii

DANHMỤCBẢNG viii

DANHMỤCHÌNH xi

DANHMỤCKÝ HIỆU,CHỮVIẾTTẮT xiii

PHẦNMỞĐẦU 1

1 Tínhcấpthiếtcủađềtài 1

2 Mụctiêucủađềtài 2

3 Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủađềtài 2

4 Đốitượng vàphạm vinghiêncứucủađềtài 3

5 Nhữngđónggóp mớicủađềtài 3

CHƯƠNGI.TỔNGQUANTÀILIỆUVÀCƠSỞKHOAHỌC 5

1.1 Tìnhhìnhsản xuất ngôtrênthếgiới vàV i ệ t Nam 5

1.1.1 Tìnhhìnhsảnxuấtngôtrênthếgiới 5

1.1.2 Tìnhhình sản xuấtngôitN m 6

1.2 Đặcđiểmkinh tế, xãhộivàtìnhhình sảnxuấtngôtạicáctỉnh vùngĐông Bắc 9

1.2.1 imi n h t ế , x h ộ i 9

1.2.2 Tìnhhìnhsảnxuấtngô 9

1.3 Cơcấucâytrồng,thờivụvànhucầugiốngngôngắnngàycáctỉnhvùngĐôngBắc

10 1.3.1 Cơấ u â y trồngvàthờivụ 10

1.3.2 Côngtáh u y n ổ i ơ ấ u â y trồng 11

1.3.3 Nhuầ u vềsửdụnggiống ngôó thờigi nsinhtrưngngắn 13

1.4 Tìnhhìnhnghiêncứuvàsử dụnggiốngngôlaichínsớm 14

1.4.1 Cơsh o h ọ v ề tínhh í n sớm 14

1.4.2 Nhữngnghiênứ u vềphânnhómthời gi nsinhtrưngn g ô 15

1.4.3 Tìnhhình nghiên ứu,sửdụnggiốngngôl ingắn ngàytrênthếgiới 17

1.4.4 Tìnhhìnhnghiênứ u vàsửdụnggiốngngôlingắnngàyitNm 20

1.4.5 itròủ g i ố n g h í n sớmtrongsảnxuấtnôngnghip 23

1.5 Cơsd i truyềnvàchươngtrìnhchọntạogiốngngô 25

1.5.1 dạngdi truyềnvànguồngenâ y ngô 25

1.5.2 Chọnlọn g u ồ n vậtliutạodòng 26

1.5.3 Một sốphương pháptạodòngthuần 26

1.5.3.1 Phươngpháp tựphối(Self-polination) 27

1.5.3.2 Phươngphápậ n phối(FullsibhoH lfsib) 27

1.5.3.3 Phươngpháplitrl ạ i (Br o s s ) 28

1.5.3.4 Phươngpháptạodòngơ n bộié p (DoubledH ploid) 29

1.5.4 Khảnăngế t h ợ p vàá n h giáh ả năngế t hợp 30

1.5.4.1 Khảnăngế t hợp(KNKH) 30

1.5.4.2 ánhgiá hảnăngế t hợp 32

1.5.4.3 Gi io ạ n thửvàh ọ n â y thử 32

1.5.4.4 Phươngphápliỉ n h (Topross) 33

1.5.4.5 Phươngphápluângio(dillel) 34

1.5.4.6 ánhgiátươngtái ugenv ớ i m ô i t r ư ờ n g v à h ả n ă n g ế t h ợ p b ằ n g G G E Biplot 35

1.5.5 Chọntạogiốngngôbằngphươngpháphọnlọt r u y ề n thốngế t hợpứngdụng ôngnghs i n h họ 37

1.5.5.1 Ứngd ụ n g h ỉ t h ị p h â n t ử t r o n g h ọ n t ạ o g i ố n g n g ô h ố n g h ị u v ớ i i ề u i nbấtthuận 37

1.5.5.2 Ứng dụngh ỉ t h ị p h â n t ử t r o n g á n h g i á d ạ n g d i t r u y ề n v à d ự o á n n h ó m ưuthếlin g ô 39

CHƯƠNG2.VẬTLIỆU,NỘIDUNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 42

2.1 Vậtliệunghiêncứu 42

2.2 Thời gianvàđịađiểmnghiêncứu 42

2.2.1 Thờiginnghiên ứu 45

2.2.2 ịim nghiênứ u 45

2.3 Nộidungnghiêncứu 45

2.4 Phương phápnghiêncứu 46

2.4.1 Phươngphápá n h giát í n h ủ á d ò n g ngôthuần 46

2.4.1.1 Phươngphâpâ n h giâctínhnôngsinhhọc,h ả năngchốngchịuvănăngsuất

củc â c dòngngôthuầntrínồ n g ruộng 46

2.4.1.2 Phươngp h â p â n h g i â h ả n ă n g c h ị u h ạ n c ủ c â c d ò n g n g ô t r o n g i ề u i nnhălưới 47

2.4.2 Phương phâpâ n h giâdạngdi truyềncâcdòngthuần 47

2.4.2.1 Phươngphâpâ n h giâd ạ n g ditruyềncâcdòngthuầnbằngchỉthịphđntử.47 2.4.2.2 Phươngphâpânhgiâd ạ n g ditruyềncâcdòngthuầnbằngphđnnhómditruyền 47 2.4.3 Phươngphâpâ n h giâh ả năngế t hợpcủc â c dòngbằng liỉ n h 47

2.4.4 Phươngphâpsosânh,hảosâtcâctổhợplitrinvọngtạiHăNộivămộtsố tỉnhvùngô n g Bắc 48

2.4.4.1 Phươngphâp sosânh,h ả o sâtcâctổ hợplitrin vọngtạiHăNội 48

2.4.4.2 Phươngphâpsosânh,h ả o sâtcâctổhợplitrinvọngtạimộtsốtỉnhv ù n g ôngBắc 48

2.4.4.3 PhươngphâphảonghimgiốngngôliN 1 5 1 9 tạimộtsốtỉnhvùngô n g Bắc 48

2.4.5 Xâcịnhmậtộ , h o ả n g câchvăliềulượngphđnbónthíchhợpchogiốngngô N1519tạimộtsốtỉnh vùngô n g Bắc 49

2.4.6 Phươngphâpphâttri ngiốngngôliN1519phùhợpcôngtâcchuynổ i cơ cấucấytrồng vùngô n g B ắ c 50

2.4.6.1 Môhìnhtrìnhdinư ợ c thựchintạitỉnhBắcCạntrongvụXuđnvẵ n g 201 8 50 2.4.6.2 Nghiíncứu,â n h giâvềtìnhhìnhchuynổ i cơcấucđytrồngcâctỉnhvùng ôngBắc 51

2.4.6.3 Nghiíncứuâ n h giâvềcơcấucđytrồnghinny 51

2.4.6.4 ềxuấtcơcấumùvụtheohướngsửdụnggiốngngôliN 1 5 1 9 chovùng ôngBắc 51

2.5 Câcchỉtiíutheodõivăphương phâpđođếm 51

2.6 Phươngphâpxửlý sốliệuthí nghiệm 54

CHƯƠNGIII.KẾTQUẢNGHIÍNCỨUVĂTHẢOLUẬN 55

3.1 Đánhgiáđặctính củacácdòngngôthuầnquakhảonghiệm 55

3.1.1 ánhgiákckimnôngsinhhọc,hảnăngchốngchịuvànăngsuấtcủcácd ò n g ngô thuần trên kồng ruộng 55

3.1.1.1 Thờiginsinh trưngvàkckimhìnhtháicủc á c dòng 55

3.1.1.2 ánhgiá,phânloạicácdòngthuầndự v à o TGSTvàmộtsốchỉtiêu hìnht h á i 58 3.1.1.3 Tỷln h i msâubnhvàh ả năngchốngkổ,gẫy 62

3.1.1.4 Cácyếutố cấuthànhnăngsuất vànăngsuất 64

3.1.2 Phươngphápkánhgiáh ả năngchịuhạncủc á c củc á c dòngngôtrongkiều innhàlưới 69

3.2 Kếtquảđánhgiáđadạngditruyềncácdòngthuần 70

3.2.1 ánhgiákộthuầnditruyềncủc á c dòngthuầnbằngchỉthịphântử 70

3.2.2 Kếtquả kánh giákd ạ n g d i t r u y ề n bằng phân nhóm di truyền 73

3.3 Kếtquảđánhgiákhảnăngkếthợpvềnăngsuấtcủacácdòngbằngphươngpháplaiđỉnh 75 3.4 Sosánhkhảosátcáctổhợplaitriểnvọng tạiHàNộivàvùng ĐôngBắc 77

3.4.1 ánhgiáso sánhcáctổ hợpl i kỉnhtạin Phượng-HàNội 77

3.4.1.1 ánhgiáthờiginsinhtrưngvàmộtsốkcki mnôngsinhhọccủc á c tổh ợ p likỉnh 77 3.4.1.2 ánhgiámứckộnhimsâubnhhạivàh ả năngchịuhạncủc á c tổhợplikỉnh 81

3.4.1.3 ánhg i á c á c yếu t ố c ấ u t h à n h n ă n g s u ấ t v à n ă n g s u ấ t c ủ c á c t ổ h ợ p l i kỉnh 84

3.4.2 KhảosátsơbộcácTHLtrinvọngtạicáctỉnhvùngôngBắc 87

3.4.2.1 ThờiginsinhtrưngcủcácTHLtrongvụThu2015tại3tỉnhvùngô n g Bắc 88

3.4.2.2 ánhgiámộtsốkckimnônghọccủcácTHLtrinvọngtại3tỉnhvùng ôngBắc 90

3.4.2.3 ánhgiámứckộnhimsâubnhvàh ả năngchốngkổ,gycủc á c THL 94

3.4.2.4 Cácyếutốcấuthànhnăngsuất vànăngsuấtcủc á c THL 98

3.4.2.5 ánhgiáưuthếlivềthờiginsinhtrưngvànăngsuấtcủcácTHLtrin vọng 102

3.4.2.6 Tổnghợpmộtsốchỉtiêutheodõicủ3tổhợplitrinvọngtạivùngô n g

Bắc 104

3.5 KhảonghiệmgiốngngôVN1519 107

3.5.1 Xáckịnhmậtkộhoảngcáchvàlượngphânbónthíchhợpchogiốngngôl i N1519tạivùngô n g B ắ c 107

3.5.1.1 Ảnhh ư n g c ủ p h â n b ó n v à m ậ t k ộ h o ả n g c á c h t r ồ n g k ế n t h ờ i g i n s i n h trưngcủg i ố n g ngôliN 1 5 1 9 107

3.5.1.2 Ảnhhư ngcủphânbónv à m ậ t k ộ h o ả n g c á c h t r ồ n g k ế n h ả n ă n g c h ố n g chịucủg i ố n g ngôliN 1 5 1 9 107

3.5.1.3 Ảnhhưngcủp h â n bónvàmậtkộh o ả n g cáchtrồngkếnnăngsuấtthựcthuc ủg i ố n g ngôliN 1 5 1 9 108

3.5.2.Kếtquảh ả o nghim vềgiátrịcnhtác,giátrịsửdụngcủg i ố n g ngôN 1 5 1 9 109

3.6 KếtquảpháttriểngiốngngôlaiVN1519phùhợpcôngtácchuyểnđổicơcấucấytrồngvùn gĐôngBắc 111

3.6.1 Môhìnhtrìnhdi nkượcthựch i n t ạ i t ỉ n h B ắ c C ạ n t r o n g v ụ X u â n v à ô n g 2018 111

3.6.2 Nghiêncứuk á n h g i á v ề t ì n h h ì n h c h u y n k ổ i v à c ơ c ấ u t h ờ i v ụ c h o v ù n g ô n g Bắc 114

3.6.3 Nghiêncứukánhgiávềcơcấucâytrồngtạicáctỉnhô n g Bắchinny 115

3.6.4 ềx u ấ t c ơ c ấ u m ù v ụ t h e o h ư ớ n g s ử d ụ n g g i ố n g n g ô l iN 1 5 1 9 c h o v ù n g ôngBắc 116

4 KẾTLUẬNVÀĐỀNGHỊ 117

4.1 Kếtluận: 117

4.2 Kiếnnghị 118

DANHMỤCCÔNGTRÌNH,BÀIBÁO 119

TÀILIỆU THAM KHẢO 120

PHỤLỤC 128

Bảng1.1.Diệntích,năngsuấtvàsảnlượng ngôViệtNam 7

Bảng1.2 Diệntíchtheovùngtrêncảnướctừnăm2014-2018 8

Bảng1.3.DiễnbiếndiệntíchNgô củavùng ĐôngBắc(2010-2018) 10

Bảng1.4 Chỉsố đánhgiáthờigiansinh trưngtheothangđiểmFAO 15

Bảng1.5.Phânnhómgiốngdựatheocácbộphậncủacâyngô 16

Bảng1.6 Lượngnhiệt củamộtsố nhómngôtrêncácvĩđộkhácnhau 16

Bảng1.7.Phânnhómgiốngngôlaitheothờigiansinhtrưng 17

Bảng2.1 Danhsáchcácdòngngôthamgiathínghiệm 42

Bảng2.2.CácmồiSSR trongthínghiệmphântíchđadạngditruyền 43

Bảng2.3 Mậtđộ vàkhoảngcáchtrồng 49

Bảng3.1 Thờigiansinhtrư ng vàđặcđiểmhìnhtháicủacácdòngtrong vụ Thu2014 tạiĐanPhượng,HàNội 57

Bảng3.2.Đánhgiá,phânloạidòngthuầntheothờigiansinh trư ngvàhìnhtháivụThunăm2014tạiĐan Phượng,HàNội 60

Bảng 3.3 Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại và khả năng chống chịu của các dòng ngô vụ Thu năm2014t ạ i ĐanPhượng,HàNội 63

Bảng3.4 Yếutốcấuthànhnăng suấtvànăngsuấtcácdòng 66

Bảng3.5.Phânloạisốdòngvàtỷlệtheonhómcácyếutốcấuthànhnăngsuấtngô,vụThunăm2014 tạiĐan Phượng,HàNội 68

Bảng3.6 Đánhgiákhảnăngchịu hạncủacácdòngngôthuần 69

Bảng3.7 SốAlencủa 27 mồiSSRsửdụng 71

Bảng3.7.Tỷlệkhuyếtsốliệu(%M)vàtỷlệdịhợptử(%H)của28dòngngôthuầnthamgia thínghiệm 71

Bảng3 9 K h ả n ă n g k ế t h ợ p về n ă n g s u ấ t c ủ a c á c d ò n g t r o n g v ụ T h u 2 0 1 4 t ạ i Đ a n Phượng,HàNội 76

Bảng3.10.ThờigiansinhtrưngvàmộtsốđặcđiểmhìnhtháicủacáctổhợplaiđỉnhtrongvụThu 2015tạiĐanphượng,HàNội 79

Bảng 3.11: Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai vụ

Thu2015tạiĐanphượng, HàNội 81Bảng3.12.Các y ế u tốcấuthànhnăngsuấtvà năngsuấtcủam ộ t sốtổhợplaiđ ỉn h trongvụThu2015tạiĐanphượng,HàNội 85Bảng3.13.DanhsáchcácTHLcótriểnvọng 85Bảng3.14.ThờigiansinhtrưngcủacácTHLtrongvụThu2015tại3tỉnhĐôngBắc(BắcKạn,BắcGiang,TuyênQuang) 88Bảng3.15.Chiềucaocây,chiềucaođóngbắpvàtỷlệchiềucaođóngbắp/

caocâycủacáctổhợplaivụThu 2015tại3 tỉnhvùngĐông Bắc 91Bảng3 1 6 : S ố l á v à t ỷ lệ h ạ t /

b ắ p c ủ a c á c T H L t r o n g v ụ T h u 2 0 1 5 t ạ i 3 t ỉ n h v ù n g ĐôngBắc 93Bảng 3.17 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các THL trong vụ Thu 2015 tại 3 tỉnh

vùngĐôngBắc 95Bảng3.18.KhảnăngchốngđổgẫycủacácTHLvụThunăm2015tại3tỉnh 95Bảng3.19.CácyếutốcấuthànhnăngsuấtcủacácTHLvụThu,năm2015tại3tỉnhvùngĐôngBắc 99Bảng3.20.Các y ế u tốcấ uthành năn gs uất và năngsuấtcủa các T H L vụThu, năm 2015t ạ i 3 tỉnhvùngĐôngBắc 101Bảng3.21 ƯuthếlaichuẩnvềTGSTvụ Thu,năm2015 tại3tỉnhvùngĐông Bắc 103Bảng3.22.Ưuthế laichuẩn vềnăng suấtvụ Thu, năm2015 tại3tỉnhvùng ĐôngBắc104

Bảng3.23.TổnghợptrungbìnhcácchỉtiêutheodõicủamộtsốTHLtriểnvọngvụThu2015tại3tỉnhvùngĐôngBắc 105Bảng3.24.XácđịnhmậtđộkhoảngcáchvàlượngphânbónthíchhợpchogiốngngôlaiVN1519tạiBắc KạntrongvụXuânvàĐông2018 108Bảng3.25.ĐặcđiểmnôngsinhhọcvàkhảnăngchốngchịucủaVN1519trongkhảonghiệmcơ bảnc á c tỉnhphíaBắc 109Bảng3 2 6 N ă n g s u ấ t h ạ t c ủ a g i ố n g V N 1 5 1 9 t r o n g c á c v ụ Đ ô n g 2 0 1 6 , 2 0 1 7 v à v

ụ XuânvàHè thunăm2017tạiBắc Giang 110Bảng3.27.KếtquảxâydựngmôhìnhgiốngngôVN1519tạiBắcCạntrongvụĐông2018vàXuân2019 111

Bảng3.28 Hiệuquảkinhtếsảnxuấtngôlai VN1519tạiBắcKạn 114Bảng3 2 9 D i ệ n t í c h c h u y ể n đ ổ i c ơ c ấ u c â y t r ồ n g t r ê n đ ấ t t r ồ n g l ú a c á c t ỉ n h v ù

n g ĐôngBắc 115

.

Hình4.1 ẢnhđiệndichỉthịSSRphi374118trêngelacrylamide3%của28dòng 743Hình4.2.Sơđồphảhệcủa28dòngngôthuầndựatrên27mồiSSRtheophươngphápphânnhómUPGMA 74Hình4.3.Đođếmcácchỉtiêusinhtrư

ng,pháttriểnvàtìnhhìnhsâubệnhhạitriểnkhaitạiBắccạn(VụThunăm2015) 92Hình4.4 Đánhgiá,thu hoạchngô triểnkhaitạiBắcGiang(VụThunăm2015) 92Hình4.5.HìnhảnhbắpngôlaiVN1519thuhoạchtạimôhìnhtrìnhdiễntạiBắcCạnXuân2018 112Hình4.6.MôhìnhtrìnhdiễngiốngngôlaiVN1519tại BắcCạnĐông2018 113

QTL QuantitativeTraitLoci-Ditruyềntínhtrạngsốlượng

ADN AcidDeoxyribonucleic-AxítDeoxyribonucleic

PHẦNMỞĐẦU

1 Tínhcấpthiếtcủa đềtài

Ngô (Zea maysL.) là cây lương thực quan trọng, góp phần đảm bảo an

ninhlương thực, an ninh dinh dưỡng và phát triển kinh tế của Việt Nam trong nhữngthậpniên qua Trên cơ ssử dụng các giống ngô lai mới có năng suất cao, chống chịu tốtvàứng dụng khá đồng bộ các biện pháp canh tác ngô đã giúp phát triển sản xuất ngôcủaViệt Nam trong gần 30 năm qua có nhiều thành tích đáng kể như tăng về diệntích,năng suất và sản lượng Đặc biệt, trong giai đoạn từ năm 1995 đến năm 2019 vềnăngsuất đã tăng từ 2,11 tấn/ha lên 4,85 tấn/ha và sản lượng từ 1,17 triệu tấn lên 4,85triệutấn trong niên vụ 2019/2020 [59] Đạt được những thành quả đó do Việt Nam cóbướctiến rõ rệt trong lĩnh vực nghiên cứu, chọn tạo ra những giống có nhiều đặc tínhtốt(năng suất cao, khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện bất thuận) vànghiêncứuquy trình kỹ thuật (trồng và chăm sóc); mặc dù, năng suất có tăng nhưng vẫncònrất kiêm tốn, mới chỉ đạt khoảng 80% so với năng suất ngô trung bình của thếgiới(5,77 tấn/ha) Nguyên nhân chính là do hiện nay chúng ta vẫn chưa có bộ giốngngôphong phú để người sản xuất có nhiều lựa chọn về thời gian sinh trư ng cho phùhợpvới cơ cấu cây trồng, khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện bất thuận,quy môsản xuất nhỏ nên không thuận lợi cho áp dụng cơ giới hóa, đất nghèo dinh dưỡng vàbiến đối khí hậu đã gây bấtlợi cho sản xuất) Mặt khác, việc chuyển dịch cơ cấu câytrồng của các địa phương và

sự cạnh tranh từ các cây trồng khác cũng là thách thứcđốivớisảnxuấtngôn ư ớ c ta.ViệtNamlàmộttrongnhữngquốcgiabịảnhhưngnặngnềnhất của biến đổi khí hậu [64], hầu hết các giống ngô đang được sử dụng trongsảnxuấtcóthờigiansinhtrưngdài,trồngngôchủyếunhờnướctrời,chămsóchạnchếlànhững nguyên nhân dẫn tới năng suất ngô trung bình thấp hơn khoảng 20% sovớinăng suất ngô trung bình của thế giới Với những khó khăn, hạn chế trong sản xuấtngôđược nêu trên làm chi phí sản xuất lớn, giá thành sản xuất cao Giá ngô hạt sản xuấttrong nước cao hơn giá ngô hạtnhập khẩu từ Brazil, Achentina, Mỹ, lợi nhuận từsảnxuấtngôthấpnênnêndiệntíchngôcóxuthếgiảmdần

Trong 6 vùng sinh thái trồng ngô của cả nước, thì Đông Bắc (11 tỉnh) làvùngsản xuất ngô lớn nhất với diện tích ngô 263 nghìn ha [19] Được xác định là câytrồngquantrọngcủanềnkinhtế,nhưngcanhtác ngô chủyếu vẫn dựa vàogiống có thời gian

sinh trường dài ngày trong điều kiện nước trời, tỷ lệ áp dụng cơ giới còn hạn chếvànguồn lực đầu tư cho sản xuất ngô thấp dẫn tới năng suất ngô trung bình của cảvùngĐông Bắc chỉ đạt 4,19 tấn/ha, thấp hơn năng suất trung bình của cả nước (4,85tấn/ha)và sản lượng đạt 1,06 triệu tấn [19] Để đảm bảo an ninh lương thực, nâng caonăngsuất và tăng sản lượng ngô của vùng Đông Bắc, giống ngô chọn tạo cho vùng nàycầnđáp ứngmộthoặc đồng thời cácyêucầu về thời gian sinht r ư n g ( n g ắ n h ơ n

g i ố n g đang trồng phổ biến tại địa phương) giúp giải quyết vấn đề về bố trí cơ cấucây trồng,thời vụ hợp lý (sắp xếp lại cơ cấu cây trồng, tăng vụ), chống chịu với điềukiện

bấtthuậntrongvụThuĐông(néhạn,sươngmuốivàrétđậmcuốivụ)đồngthờitrồngđượctrongvụXuânmuộn,tăngdiệntíchtrồngngôvụXuântrênđấtbỏhóa

Để góp phần giải quyết vấn đề nêu trên, góp phần thúc đẩy nghề trồng ngô

củavùng Đông Bắc, việc tiến hành đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai phù

hợpchochuyểnđổicơ cấucâytrồngvùng Đông Bắc”làrấtcầnthiết.

2 Mụctiêucủađềtài

Đánhgiá,tuyểnchọnbộdòngngôthuầncóđặcđiểmnôngsinhhọctốt,phụcvụcôngtácchọn tạogiốngngôchovùngĐôngBắc;

Chọn tạo thành công 2-3 tổ hợp lai, xác định được 1 giống ngô lai phù hợpvớichuyểnđổicơcấucâytrồngvùngĐôngBắc

-Ýnghĩathựctiễncủa đềtài:

+ Đã nghiên cứu, đánh giá 31 dòng ngô thuần ưu tú thuộc tập đoàn dòngcủaViện Nghiên cứu Ngô có đặc điểm nông sinh học tốt, chín trung bình sớm và cókhảnăng chịu hạn phục vụ công tác chọn tạo giống ngô phù hợp với chuyển đổi cơcấu câytrồngvùngĐôngBắc;

+Xácđịnhđược3tổhợplaichíntrungbìnhsớmvà1giốngngôlai,đềxuấtđượccơcấuthờivụhợplý,phùhợpvớichuyểnđổicơcấucâytrồngchovùngĐôngBắc

+ Từ tập quán canh tác của người dân và điều kiện thời tiết, thổ nhưỡngcủavùng,đềxuấtcáccôngthứcluâncanh,tăng vụvàchuyểnđổicơcấucâytrồngphùhợpĐôngBắc

-Phạmvinghiêncứu

+ThínghiệmđánhgiácácdòngthuầnvàlaitạogiốngđượcthựchiệntạiViệnNghiêncứuNgô;

+Khảonghiệm,sảnxuấtthửtổhợplaichínsớmtạimộtsốtỉnhvùngĐôngBắc;

+Đánhgiáđiềukiệnsinhthái,tậpquáncanhtácngôcủangườidânvùngĐôngBắc,đềxuấtcácbiệnphápkỹthuậtcanhtácphùhợp

5 Nhữngđónggópmớicủađềtài

- Vềnghiên cứu, chọntạogiống:

+ Xác định được 5 dòng có KNKHC cao về năng suất đó là: C649, C194,C252,C175 (C436A) và C91, bổ sung nguồn vật liệu ưu tú phục vụ công tác chọn tạo giốngngôlai;

+ Xác định được giống VN1519 chín trung bình sớm năng suất cao, ổn địnhvàthíchứngvớiđiềukiệnvùngĐôngBắc

- Vềquytrìnhkỹthuậtcanhtác,thờivụvàcơ cấucâytrồng:Xácđịnhđượcmật độ, liều lượng phân bón phù hợp với giống và cơ cấu cây trồngp h ụ c v ụ c h u y ể n đổisử dụnggiốngngôVN1519cóhiệuquảchovùngĐôngBắc.

CHƯƠNGI.TỔNGQUANTÀILIỆUVÀCƠSỞKHOAHỌC 1.1 TìnhhìnhsảnxuấtngôtrênthếgiớivàV i tNam

t ậ p t r u n g c h ủ y ế u ởcácnước đangphát triển[ 48].TheoFAO(2012),gần90

%sựgiatăngsảnlượngngôhàng năm tập trungở c á c n ư ớ c đ a n g p h á t t r i ể n

c h ủ y ế u đ ể l à m n g u y ê n l i ệ u sảnxuất thức ănchăn nuôi, khi nhu cầutăngtừ5 5 % t ừ n ă m 2 0 0 5 - 2 0 0 7 l ê n đ ế n 68%n ă m 2 0 5 0 V ù n g

p h ụ c ậ n S a h a r a ( s u b S a h a r a n ) c h â u P h i v à M ỹ L a t i n h ,

c ũ n g làv ù n g c ó n h i ề u t i ề m n ă n g m ở r ộ n g diệnt í c h t r ồ n g , đ ó n g g ó p l

ớ n c h o s ự p h á t triển sản xuất ngô, với mức tăng sản lượng 0,65%/năm ở điều kiện nhờ nước

trời,0,20%/nămở đ i ề u k i ệ n c ó t ư ớ i v à n ă n g s u ấ t b ì n h q u â n 6 , 1 t ấ n / h a ( k h u v

ự c n ư ớ c

trờilà 5 , 6 5 tấn/ha, t ư ớ i đ ủ 7 , 4 3 tấn/ha) [ 39].

Niên vụ 2018/2019, tổng sản lượng ngô củat h ế g i ớ i đ ạ t 1 0 7 6

t r i ệ u t ấ n , c ù n g với lượng ngô còn dư từ niên vụ trước chuyển sang lên tổngnguồn cung đạt 1.379,6triệu tấn ngô trong khi đó nhu cầu sử dụng là 1.108,7 triệu tấn,

do đó có thể sẽ dẫn tớilượng ngô dư cuối vụ là 270,9 triệu tấn; Theo dự báo tổnglượng ngô của thế giới đượcthương mạihóatrongniênvụnày160triệutấn[45]

giới(371,1t r i ệ u t ấ n ) v à cũnglàquốcgiatiêuthụngôlớnn h ấ t ( 3 1 3 , 8 t r i ệ u t ấ n) , t r o n g đ ó c ó 3 7 , 6 % s ử dụngl à m t h ứ c ă n c h ă n n u ô i v à 3 0 , 1 % s ử d ụ n g s ả n

x u ấ t e t h a n o l [ 57].T r u n g Q u ố c làq u ố c g i a s ả n x u ấ t v à t i ê u t h ụ n g ô l ớ n t h ứ h

a i t r ê n t h ế g i ớ i v ớ i t ổ n g l ư ợ n g n g ô tiêuthụtrongniênvụ2017/2018là231,7triệutấn

Tổnglượngngônhậpkhẩucủatoànthếgiới151,8triệutấn,t r o n g đ ó Achentina vàBraxin là hai quốc gia nhập khẩu ngô lớn nhất trên thế giới, trong10thángđ ầ u n ă m 2 0 1 8 l ầ n l ư ợ t l à 5 0 , 1 % v à 1 5 , 7 % t ổ n g g i á t r ị n h ậ p k h ẩ u , t i

ế p t h e o là Nhật Bản nhập khẩu16,3 triệu tấn.Trongsố cácn ư ớ c n h ậ p k h ẩ u n g ô

l ớ n , n ư ớ c nhập khẩu cókhối lượngtăng mạnhn h ấ t t r o n g 1 0 t h á n g đ ầ u

ệ u c h o n g à n h côngnghiệpchếbiến,dượcphẩm,côngnghiệpnhevàthứcănchănnuôi.

Bảng1.1 Din tích,năngsuấtvàsản lượng ngôVit Nam

Năm nghìnha) Dintích( Năngsuất( tạ/ha) lượng(nghìnt Sản

có thời gian sinh trưởng dài (do sử dụng các giống ngô có thời gian sinhtrường dài khoảng 130 ngày, thường chỉ bố trí được 2 vụ/ năm nên sản

đầuhoặcsươngmuốivàrétđậmcuốivụthườngxuyên xảy ra Do đó cơ cấu cây trồngthường là: BỏhóavụXuân- Lúa Mùa -N g ô Thu Đông hoặc Đậu tương Xuân - Bỏ hóa Xuân Hè -Ngô Thu Đông) bị hạn chế bởiđiều kiện sinh thái nhiệt đới thấp; Khả năng đầu tư củanông dân thấp, hạ tầng kỹ thuậtphụcvụcanhtácngôcònkhiêmtốn;bêncạnhđó,câyngôđangbịcạnhtranhbởinhiềuđối tượng cây trồng khác có giá trị kinh tế cao hơn nên diện tích ngô đang có xuhướnggiảmxuống

Số liệu tại Bảng 1.2 cung cấp thông tin về diện tích trồng ngô theo địa lývùngmiền Trung du và miền núi phía Bắc, Tây Nguyên lần lượt là hai khu vực dẫnđầu vềdiệntíchtrồngngôtrongcảnước

Diện tíchgieo trồng ngô biến động, cóxu hướng bị thuh e p d ầ n t h e o c á c

n ă m dotrồngngôgặpphảinhững khókhăn,hạnchế đãphântíchởtrên,năm2018diện

tích trồng ngô khoảng 1.039 nghìn ha, giảm 60 nghìn ha so với năm 2017; diệntíchtrồng ngô năm 2017 (1.099,5 nghìn ha) giảm 53,2 nghìn ha so với năm 2016(1.152,7nghìnha).

Bảng1.2 Din tíchtheo vùngtrêncảnướctừ năm2014 -2018

Trước thực trạng trên, để nâng cao hiệu quả sản xuất ngôc h o t o à n v ù n g ,

c ầ n xâydựngcácchươngtrìnhnghiêncứuchọntạobộgiốngtheohaihướng:Hướngthâm

canh chọn tạo giống có tiềm năng năng suất 12-14 tấn/ha và hướng không chủđộngtrong thâm canh, canh tác phụ thuộc vào nước trời, chọn bộ giống có khả năngchốngchịutốt,đặcbiệtlàchịunóng,hạn,năngsuất6-8tấn/ha,thíchứngvớibiếnđổikhíhậu, đáp ứng được các tiêu chí của thị trường; đồng thời phải không ngừng nâng caochất lượng giống, quy trìnhcanh tác, ứng dụng cơ giới hóa, tưới tiêu và chế biến sauthuhoạch,hướngtớisảnxuấtngôhànghoá,antoàn,bềnvữngvàđadạng.

1.2. Ðcđiemkinhte,xãhivàtìnhhìnhsảnxuấtngô tạicáctĩnh vùngÐôngBắc

1.2.1 Đcđiểmi n h t ế x h i

Vùng Đông Bắc gồm 11 tỉnh( P h ú T h ọ , B ắ c G i a n g , Q u ả n g

N i n h , B ắ c K ạ n , Thái Nguyên, Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang,Lào Cai và Yên Bái).Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (2018) [18], tổng diện tích

tự nhiên của vùngĐông Bắc là khoảng 64.056 km2(chiếm 19,34% diện tích cả nước)

có nhiều khối núivà dãy núi đá vôi hoặc núi đất; Phía Đông thấp hơn có nhiều dãy núihình vòng cung,phía Tây Bắc cao hơn với các khối núi đá và dãy núi đá cao; Nhiệtđới gió mùa, với 4mùa:X u â n , H ạ , T h u , Đ ô n g t r o n g đ ó c ó m ù a

đ ô n g l ạ n h g i á v à í t m ư a , m ù a h è n ó n g ẩm mưa nhiều Do địa hìnhcao, ở phía Bắc có nhiều dãy núi dài chạy song song, nênvào mùa Đông vùng này cógió Bắc thổi mạnh và là khu vực có mùa đông lạnh nhấtnướcta

Dân số vùng Đông Bắc: 15.349.100 người, chiếm 16,2% dân số cả nước(2018);trong đó tỷ lệ dân số từ 15 tuổi trở lên biết chữ là tương đối cao (92%), cao hơn vùngTây Bắc, Tây Nguyên, nhưngthấp hơn so với trình độ trung bình của cả nước (95%)(Tổngcục Thốngkê,2017)[20]

1.2.2 Tìnhhìnhsảnxuấtngô

Cây ngô là một trong hai cây lương thực quan trọng trong nền kinh tếvùngĐôngBắc,saucâylúa,ngôcóthểtrồngđượcởcả3vụchínhtrongnăm(vụXuân,vụ Hè và vụ Đông) trên diện tích 263 nghìn ha [19], đã góp phần đảm bảo an ninhlươngthựcvànângc a o k i n h t ế D o l à v ù n g t r ồ n g n g ô t ậ p t r u n g

c ó d i ệ n t í c h

l ớ n , nêng i ố n g n g ô đ ư ợ c s ử d ụ n g c h ủ y ế u l à g i ố n g n g ô l a i củ a c á c cô n g t y g i ố n

g t r o n g vàngoàinướcnhưgiốngngôlaiLVN10,HQ2000,LVN98,LVN17,LVN22,

LVN24,L V N 2 5 , CP888,N K 5 4 , NK67,N K 6 6 , N K 4 3 0 0 , L V N 9 9 , 1,V 9 8 - 2 , LVN23,DK9901,DK9955,

V98-Mặc dù là vùng sản xuất ngô tập trung, canh tác ngô chủ yếu vẫn dựa vàonướctrời, nên không chủ động về nước tưới, tỷ lệ áp dụng cơ giới hạn chế và nguồnlực đầutư cho sản xuất ngô thấp dẫn tới năng suất ngô trung bình của cả vùng ĐôngBắc chỉđạt4,16tấn/ha,thấphơnnăngsuấttrungbìnhcủacả nướclà4,8tấn/ha[ 19]

Để nâng caonăngsuất và tăngsản lượng ngô củavùng Đông Bắc,m ộ t

t r o n g các giải pháp đó là sử dụng bộ giống ngô chín trung bình sớm, chống chịu tốt, phù hợpcho vụ Thu Đông nhằm tránh sương muối

và rét đậm cuối vụ, đồng thời mở rộng diệntíchcanhtácngôtrongvụXuântrênđấtbỏhóahàngnăm

1.3. Cơ cấu cây trồng, thời vụ và nhu cầu giống ngô ngắn ngàyc á c t ỉ n h

v ù n g ĐôngBắc

1.3.1 Cơcấucâytrồngvàthờivụ

Trong cơ cấu cây trồng tại các tỉnh vùng Đông Bắc, được tổng hợp từ báocáocủa Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn các tỉnh, các cây trồng được phân bốtheotỷ lệ phần trăm diện tích: cây ngô 36%, sắn 15%, lúa chỉ chiếm gần 10%, diệntích.Trong những năm gần đây diện tích lúa Mùa giảm dần, được thay bằng lúa HèThu

vàlúaĐôngXuân;vớinguyênnhânkhôngchủđộngnướcvàhiệuquảkinhtếthuđượctừtrồnglúathấphơnmộtsốcâytrồngkhácnêndiệntíchgieotrồnglúacóxuhướng

giảm bình quân khoảng 0,7%/năm Ở các tỉnh miền núi phía Bắc nói chung và cáctỉnhvùng Đông Bắc nói riêng, diện tích trồng ngô vụ Đông trên đất hai vụ lúa (vùngchủđộng tưới, chân đất thấp), diện tích ngô vụ Thu Đông (trồng tập trung chủ yếu ởvụXuânHè,diện tích vụThuĐôngíthơndogặpsương muối vàhạn).

Cơ cấu thời vụ: cơ cấu cây trồng trong vùng thường có từ 2-3 vụ/ một năm,điểnhìnhnhư:

1) Vụ:Xuân(Lúa) -Mùa(Lúa) -Đông(Ngô);

sươngmuốig i á r é t k h ô n g t r ồ n g đ ư ợ c v ụ Đ ô n g ) ; m ặ t k h á c đ i ề u k i ệ n t h ờ i t i ế

t b ấ t l ợ i ả n h hưởngđến điều kiện canh tác, bộ giống chín sớm ít, chủ yếu sử dụng cácgiống chínmuộn đến trung bình, thời gian sinh trưởng của giống dài nên đã ảnh hưởngđến câytrồng vụ sau, không có đủ thời gian để né điều kiện thời tiết bất thuận, nênngười trồngngô thường có thu nhập bấp bênh hoặc buộc phải bỏ một vụ sản xuất Việc tạo thêmđược giống ngắn ngày,chín trung bìnhs ớ m b ổ s u n g v à o b ộ g i ố n g n g ô đ ể s ử

d ụ n g trongsảnxuấtsẽgiảiquyếtđượcáplựcvềthờigianchocâytrồngvụsau,tăngthêmvụnhưngvẫnđảmbảođượcnăngsuất

1.3 2.Côngtácchuyểnđổicơcấu câytrồng

Sản xuất nông nghiệp ở khu vực đồi núi chi phối nhiều đến sản xuấtnôngnghiệp Việc canh tác các loại cây trồng trên đất dốc phụ thuộc rất nhiều vàolượngmưa, chất đất và các biện pháp kỹ thuật canh tác được sử dụng để chống xóimòn

Vìvậyđốivớivùngđấtdốcngườitathườngkhônggieotrồngđộccanhmộtloạicâymà

thường sử dụng các biện pháp canh tácnhưtrồng gối,trồngx e n , l u â n c a n h

C á c k ế t quả nghiên cứu trên thế giới cho thấy việc lựa chọn cơ cấu cây trồng trênvùng đất dốccần dựa trên quan điểm phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững,trong đó luâncanh là một giải pháp quan trọng Đối với khu vực miền núi phía Bắcthường chịu tácđộng bởi nhiều yếu tố như độ dốc của đất, nhiệt độ, ẩm độ đối với sảnxuất trồng trọt.Chính vì vậy trong sản xuất trồng trọt để hạn chế tác động của điềukiện thời tiết nhưkhô hạn đầu vụ không đủ nước khi gieo cấy một hay sương muối vàocuối vụ cần phảicó bộ giống cây trồng ngắn ngày (thời gian sinh trưởng ngắn) để gieocấy sẽ có đủ thờigian để sắp sếp thời gian gieo cấy hợp lý nhất, tránh được những bất lợi trong sản xuất;việc áp dụng hợp lý các biệnpháp luân canh có hiệu quả trên đất lúa đối với khu vựcmiền núi phía Bắc thường được canh tác 2 hoặc 3 vụvới hệ thống cây trồng là: lúa-ngô-cây trồng ngắn ngày (đậu đỗ).Trên chânđất 1 vụlúa,thườngđ ư ợ c c a n h t á c v ớ i cơcấucâytrồnglàlúaluâncanhvớicâytrồngcạn

Ở các tỉnh miền núi phía Bắc đặc biệt như các tỉnh Bắc Cạn, Bắc Giang,TuyênQuangt h u ộ c v ù n g Đ ô n g B ắ c t h ì c h u y ể n đ ổ i c ơ c ấ u c â y t r ồ n g , đ ặ c b i

ệ t l à đ ố i v ớ i những diện tích đất trồng lúa một vụ, khó khăn về nước tưới tiêu việc chuyển sangtrồng các loại cây màukhác là một biện pháp quan trọng để tăng hiệu quả sử dụngđất,tăngthunhậpchongườinôngdân.Thựchiệnchủtrươngxâydựngđềánchuyểnđổi

cơ cấu cây trồng, vật nuôi; Nghị định số 62/2019/NĐ-CP ngày 11/7/2019 củaChínhphủsửađổi,bổsungmộtsốđiềucủaNghịđịnhsố35/2015/NĐ-

CPngày13/4/2015của Chính phủ về quản lý, sử dụng đất trồng lúa cho phép chuyển đổi cơ cấu cây trồngtừ đất trồnglúa sang cây trồng cây hàng năm, trồng lúa kết hợp với nuôi trồng thủy sảnhoặc chuyển sangtrồng cây lâu năm, chính sách này đã thúc đẩy chuyển đổi, manglạihiệuquảthiếtthực,giúpngườidântrongvùngnângcaothunhập,cảithiệnđời sống

Tại Bắc Cạn, đến năm 2018, toàn tỉnh đã thực hiện chuyển đổi được 1.386hađất một vụ sang cây trồng có giá trị kinh tế cao, đạt 347% kế hoạch, có nhiều diệntíchđất nông nghiệp thông qua chuyển đổi đã cho thu hoạch trên 100 triệu đồng/ha.Nhiềumô hình sản xuất, thâm canh đảm bảo an toàn thực phẩm theo hướng VietGAP

Có thểnói, đây là chủ trương đúng đắn của tỉnh được nhân dân đồng tình vào cuộc,mang

lạihiệuquảkinhtếcao,giúpngườidânthayđổinhậnthứctrongpháttriểnsảnxuấtnông

nghiệp.H iện na y , v i ệ c c h u y ể n đ ổ i cơ c ấ uc â y trồngt r ê n r u ộ n g c ạ n đ ã m a n g l ạ i t

h u nhập cao cho người sản xuất ở huyện Chợ Mới với cơ cấu cây trồng chuyển đổi kháphong phú như bí xanh, dưachuột, ớt, mía, ngô, đậu đỗ các loại Ngoài ra, mỗi năm,hàng trăm ha cây thuốc láđược trồng ở các xã Bình Văn, Yên Hân cho thu nhập cao vàổn định Hầu hết các loại cây trồng đềuđược bà con sản xuất mang tính hàng hoá vớidiệntíchlớn,cóđầumốitiêuthụ,thunhập caohơnsovớitrồnglúa

1.3.3.h u cầuvề sửdụnggiống ngôcóthờigiansinhtrưng ngắn

Hiện nay,Viện Nghiên cứu Ngô và Công ty giốngc â y t r ồ n g t r o n g v à

n g o à i nước đang đẩy mạnh việc nghiên cứu chọn tạo giống theo các hướng, giống

có thờigian sinh trưởng dài ngày, trung ngày và ngắn ngày; các nhóm giống này đangđượctrồng phổ biến tại các tỉnh miền núi phía Bắc Tuy nhiên, các giống đang trồngchủ yếulà các giống có thời gian sinh trưởng dài ngày Để phục vụ chương trình chuyển đổi cơcấu cây trồng trong sản xuất ngô vùng ĐôngBắc cần phải nghiên cứu, chọn tạo theohướng có bộ giống chín trung bình sớm (Thời gian sinhtrưởng dao động từ 105-115ngày, tùy theo từng thời vụ); nhưng vẫn phải đáp ứngđược yêu cầu năng suất cao, ổnđịnh; khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bấtthuận tốt đặc biệt là chống chịuđượcvớicácđiều kiệnbấtthuận như hạn,rétvàsươngmuối

1.4. Tìnhhình nghiêncứuvàsửdụnggiốngngôlaichínsớm

1.4.1 Cơsh o a học vềtínhchínsớm

Theo Olsen và cộng sự (1993) [49] tốc độ phát triển của cây ngô có liênquanđến nhiệt độ trung bình ngày và chu kỳ chiếu sáng, nhưng nhân tố ảnh hưởngchính tớiquátrìnhsinhtrưởng,pháttriểncủangôlànhiệtđộ

Tổng nhiệt độ mà cây ngô cần trong suốt chu trình sống từ gieo đến chíncaohơn nhiều so với các cây trồng khác Theo Ngô Hữu Tình và Cộng sự (1997) [13]câyngô có tổng tích nhiệt cao từ 17000C đến 37000C tùy thuộc vào từng giống Cácgiốngngô có thời gian sinh trưởng khác nhau sẽ có nhu cầu về tổng tích nhiệt khácnhau.Nhóm giống chín sớm có tổng tích nhiệt từ20000C đến 22000C,nhómgiốngc h í n trungb ìn ht ừ 2 3 0 00Cđ ế n 25 000Cvà n h ó m g i ố n g chí n m u ộ n là 2 6 0 00

Cđến 28 000C[8].Ởcácgiốngrấtmuộnthườngcó tổngtích nhiệttừ trên28000Cđến37000C

Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sự phát triển của cây ngô cómộtmối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ, chu kỳ sinh trưởng của ngô liên quan chặt vớinhiệtđộ và độ dài ngày Theo Văn Tất Tuyên (1995) [24] nhiệt độ trung bình ngàyluôn cótươngquanthuậnvớimộtsốchỉtiêusinhtrưởngcủangô

Ngô thuộc nhóm cây trồng ngày ngắn, ánh sáng ngày ngắn thúc đẩy nhanhsựphát triển sớm của cây Các giống ngô khác nhau thường phản ứng với độ dàingàykhác nhau và chúng thể hiện rất rõ trong giai đoạn trỗ cờ đến phun râu Nhiềunhànghiêncứuchorằng, thờigiansinh trưởngcủa các giốngngôkhácnhauphụthuộc vàođặctínhditruyền của giống,ngoàiranócònphụthuộcrấtnhiềuvàovùngđịalý, số giờ chiếu sáng, cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và tổng tích nhiệt củagiống

Vìvậynhữnggiốngngôởvùngnhiệtđớinếuđượcđưatrồngởvùngônđới,thờigiansinht r ư ở n g t h ư ờ n g k é o d à i r a v à n g ư ợ c l ạ i , ngôt ừ v ù n g ô n đ ớ i n ế u đ ư a t r ồ n g v à

giống ngô khác nhau có giai đoạn từ gieo đến phunr â u v à t ừ p h u n r â u đ ế n

c h í n r ấ t khácnhau

Galeev (1979) [41] cho rằng, chín sớm là một đặc tính di truyền bị chi phốibởiba giai đoạn: Gieo trồng - mọc;mọc - ra hoa và từ ra hoa - chín Dựa vào đó ôngđãtiến hành phương pháp chọn lọc giống ngô chín sớm cho vùng lạnh theo các tiêuchuẩnsau: Hạt giống được gieo trong điều kiện nhiệt độ thấp Sau đó chọn những cây có khảnăng mọc mầm nhanh hơn,

ra hoa sớm hơn Chỉ tiêu cuối cùng chọn vào giai đoạn bắpchín theo khả năng giảm ẩm độ nhanh.Phương pháp này giúp cho nhà tạo giống chọnđược những giống ngô có các giai đoạn phát dục và thờigian sinh trưởng sớm khácnhau Như vậy, tính chín sớm ở cây ngô có thể được định

câytrongsuốtquátrìnhsốngvàkhảnănggiảmẩmđộnhanhởgiaiđoạnchín

Theo Derieux (1979) [34], sự can thiệp của nhà tạo giống vào thời điểmphânhóa đỉnh sinh trưởng để chọn tính chín sớm ở ngô thường nhanh đạt hiệu quảhơn Vìtrong cùng điều kiện gieo trồng với một số lá nhất định, đỉnh sinh trưởng củangô

chínsớmthườngcósốláphânhóaíthơnsẽthúcđẩynhanhquátrìnhpháttriểnsớmcủacâyđểchuyểntiếpsanggiaiđoạnsinhthực

Cănc ứ v à o đ á n h g i á v ề t h ờ i g i a n s i n h t r ư ở n g t h e o p h â n l o ạ i c ủ a F A O đ ư

ợ c trình bầy tại Bảng 1.4 các giống ngô được phân làm 3 nhóm chính: Nhóm chín sớm(ngắn ngày), nhóm chín trungbình (trung ngày) và nhóm chín muộn (dài ngày) Tuynhiên, căn cứ để phân nhómtheo thời gian sinh trưởng của cây ngô thì có nhiều quanđiểm khác nhau Ở châu Âu,phân nhóm thời gian sinh trưởng theo thang điểm củaFAOđượcsử dụngrộngrãi

Đinh Thế Lộc và cộng sự (1997) [5] đã phân nhóm thời gian sinh trưởngcủangôdựatrêncácchỉsố vềchiều caocây,sốđốt(lóng)vàsốlá

Bảng1.5 Phânnhóm giốngdựa theocácbộphậncủacây ngô

Ngắnngày Trungngày Dàingày

- 900 với TGST trên 135 ngày Badu-Apraku và cộng sự đã phân ngô thành cácnhómcực ngắn (rất sớm): TGST < 90 ngày; ngắn ngày (chín sớm): 90 - 95 ngày; trungbình:105-110 ngày;chín muộn(dàingày):115-120ngàyvàrấtmuộn:>120ngày[28]

Đãphânnhómgiống ngôtheolượng nhiệt ởtừngvĩđộtrồngkhácnhau

Bảng1.6.Lượngnhitcủamộtsố nhómngô trêncác vĩđộ khácnhau

Lưu Trọng Nguyên khi nghiên cứu các giống ngô của Trung Quốc đã kếtluậnrằng: Đối với giống chín sớm tổng tích nhiệt hoạt động là 20000C - 22000C; giốngchíntrung bình là 23000C - 26000C và giống chín muộn 25000C - 28000C [8] Ở miền BắcViệtNam, tổng nhiệt độ bình quân ngày đêm cần cho sự phát dục bình thường củagiốngngô chín sớm là 18000C - 20000C; giống ngô chính vụ và muộn 23000C -

26000C,trongvụĐôngXuânở miềnBắctổngtíchnhiệtlêntới20000C-31000C[8]

Theo quy định tại Thông tư số 48/2011/TT-BNNPTNT ngày 05 tháng 7năm2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành quy chuẩn kỹ thuậtQuốcgia về khảo nghiệm giống cây trồng, trong đó có Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vềkhảonghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống ngô ký hiệu QCVN 01-56:2011/BNNPTNT, theo đó thời gian sinh trưởng của các giống ngô lai được phânthành3nhómvàcósựkhácbiệtgiữacácmiềnnhưsau:

Bảng1.7: Phânnhómgiốngngôlaitheothờigiansinhtrưỡng

Nhómgiống

Vùng PhíaBắc a Tây Nguyên b Duyên hải

miềnTrungvàNam

Bộ b

Chúthích: (a)-Thờigiansinhtrưởngcủavụ Xuân

(b)-ThờigiansinhtrưởngcủavụHèThu(Vụ1)

Độ chín sớm giữa các giống lai cần được phân lập chính xác Việc phân loạicácgiống ngô theo thời gian sinh trưởng có ý nghĩa rất quan trọng như xác định được cácvật liệu thích hợp choviệc laitạo giốngmới, phù hợp vớitừng cơcấum ù a v ụ đ ể c ó thể bố trí chế độ canh tác và xây dựng kếhoạch gieo trồng hợp lý với từng vùng khíhậukhácnhau

1.4.3 Tìnhhìnhnghiêncứu,sửdụnggiống ngôlaingắnngàytrên thếgiới

Tính chín sớm ở ngô đã được nhiều nhà khoa học và nhà tạo giống quantâm,trong đó hướng nghiên cứu để chọn tạo các giống ngô lai chín sớm phục vụ sảnxuấtđặcbiệtđượcchútrọng.Bởinhữnggiốngngôlaichínsớmthườngchonăngsuấtcao,

ổn định hơn các giống ngô chín muộn ở những năm bất chợt xảy ra hạn hán sớmtrongmùakhôvàítgặprủirohơntrongmùabãolũ[51].

Trong sản xuất nông nghiệp, độ dài mùa vụ luôn bị giới hạn bởi lượngmưa,nhiệt độ và cơ cấu trồng trọt Vì vậy, các yếu tố môi trường, đặc điểm giống vànhữngnhân tố ảnh hưởng khác, đều cần được tìm hiểu kỹ để điều khiển các giai đoạnsinhtrưởng của cây sao cho phù hợp ngay từ khi gieo đến chín Đặc biệt ở những vùngkhôhạn, vùng có mùa mưa lũ và những vùng có thời vụ gieo trồng ngắn, các giốngngắnngày được trồng thường cho biên độ điều chỉnh để né tránh với điều kiện bấtthuận tốthơn so với giống dài ngày Những giống ngô ngắn ngày trồng ở mùa vụ gieotrồngngắn sẽ cho năng suất cao, ổn định hơn giống dài ngày và ngược lại ở thời vụ dàithuậnlợi,nhữnggiốngngôdàingàythườngchonăngsuấtcaohơn

Từ năm 2007 - 2012, với sự kết hợp của Viện Nghiên cứu Nông nghiệpNhiệtđới Quốc tế (IITA), Trung tâm Cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT),ViệnNghiên cứu cây có hạt (CRI), Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Selian (SARI), cáccôngty giống, các nhà sản xuất hạt giống và các tổ chức khác trong Dự án ngô chịuhạn chochâu Phi tại Ghana đã chọn tạo được 12 giống ngô mới chống chịu với hạn vàcác điềukiện bất thuận khác Trong đó có 5 giống ngô thụ phấn tự do là giống chínsớm và rấtsớmvớinăngsuấtđạt4,6-5,0tấn/ha

Banzingerv à c ộ n g s ự ( 2 0 0 0 ) c h o r ằ n g , n h ữ n g c â y t r ồ n g c ó t h ờ i g

i a n s i n h trưởng ngắn luôn đạt hiệu quả tránh hạn cao ở những vùng khô hạn, vùng có mùa mưangắn của một số nướcnhiệt đới như: Indonesia, Kenya, Mexico, Colombia… Giốngchín sớm còn cho phépcây trồng tránh được giai đoạn hạn cuối vụ và có thể còn tránhđược giai đoạn hạnthường xảy ra ngẫu nhiên trùng hợp vào thời kỳ trỗ cờ - phunrâutrongsảnxuấtngôcủanhiềunước

Baffour và cộng sự (2011) [30], đã tiến hành nghiên cứu ở Nigeria trong 3nămtrên 90 dòng ngô chín sớm và đánh giá biểu hiện của 36 giống ngô lai trong điềukiệnhạn giai đoạn phun râu và chín sữa và trong điều kiện tưới đầy đủ Kết quả chothấy,các dòng và giống lai chín sớm không những tránh được hạn mà còn chứa genchốngchịuhạnvàhàmlượngđạmthấp

Oluwaranti và cộng sự (2015) [50], khi nghiên cứu ảnh hưởng của sinhtháinông nghiệp rừng nhiệt đới ở Nigeria đến quá trình ra hoa của ngôđã kết luận,nhiệtđộ, thời gian chiếu sáng và lượng nhiệt là những yếu tố khí hậu chính ảnh hưởngđếnquátrìnhtungphấnphunrâucủangôởvùng này.

Các quần thể gốc sau khi được cải tạo thường duy trì đầy đủ những biến độngditruyền, sẽ được coi là một nguồn quỹ gen ưu tú để rút dòng cho công tác chọn tạogiốngngôlaingắnngày

Has (2012) [43], khi đánh giá nguồn gen “Turda” phục vụ cho chươngtrìnhnghiênc ứ u c h ọ n t ạ o g i ố n g n g ô l a i c h í n s ớ m , đ ã k ế t l u ậ n v i ệ c đ á n h g i á c á

Những nguồn gen này yêu cầu thời vụ ngắn hơn so với những nguồn genchínmuộn.Cósựbiếnđộnggiữacácnguồngenvềthờigiansinhtrưởng;hệsốbiếnđộnglàtrên 5% cho hầu hết các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Hiểu biết về đa dạngnguồn gen và những mối quan hệ ditruyền giữa các vật liệu là rất hữu ích trong xu thếcải tạo tính chín sớm ở ngô; nguồngen có thể được quản lý dễ dàng bằng phương phápchọnlọcchu kỳ

Di truyền tính chín sớm ở ngô là di truyền số lượng, các gen tương tác genkiểucộng tính, bao gồm ảnh hưởng của nhiều gen tác động tương đương nhau hoặckhácnhau; ưu thế lai tác động đến thời gian trỗ cờ khoảng 10% Một số nguồn genchín sớmcó thể là giống địa phương và quần thể tổng hợp được tạo ra bằng phương pháp chọnlọcchukỳ[44]

Khi nghiên cứu tính di truyền của khoảng cách giữa tung phấn và phunrâu(ASI)t h ô n g q u a p h â n t í c h t r u n g b ì n h t h ế h ệ đ ã t h ấ y đ ư ợ c t á c đ ộ n g c ộ n g g

i ữ a c á c genk i ể m soá tđ ặ c t í n h d i t r u y ề n t í n h t r ạ n g n à y B i ế n đ ộ n g d i t r u y ề n c ộ

n g t h ể h i ệ n rõ rệt trong di truyền quy định thời gian phun râu Tương tác gen dạng siêu trộiquyđịnhthờigiantrỗcờđãđượcpháthiện.Trongkhitínhtrộitừngphầnquyđịnhthời

gianp h u n r â u đ ã đ ư ợ c b á o c á o t h ì c h ư a c ó n g h i ê n c ứ u n à o c h ỉ r a t ư ơ n g t

á c g e n cộngđóngvàitròcó ýnghĩatrongditruyềnquyđịnhthờigiantrỗcờ,phunrâuvàchínsinhlý[54]

1.4.4 Tìnhhìnhnghiêncứuvàsửdụnggiốngngôlai ngắnngàyỡVitNam

Giống ngô thụ phấn tự do chín sớm TSB2 đã được chọn tạo từ quần thểchínsớmS u w a n 2 l a i v ớ i 6 q u ầ n t h ể c h í n s ớ m k h á c t h e o p h ư ơ n g p h á p c á c

c á t h ể t ố t đượcchọ nt ừ 6 q uầ n t h ể g i e o t h à n h hàn gm e v à hà n g b ố l à h ạ t t r ộ n c ủ ac

ác cá t h ể tốtchọntừSuwan 2để tạoth àn h quầnth ể TSB2.Sauđóquầnt hể TSB2đ

ượ c tiếptục chọn lọc theo phương pháp bắp/hàng cải tiến để tạo ra giống ngô thụ phấn tự dochínsớmTSB2[21]

Từ giống ngô MSB - 2649 thấp cây, tiềm năng năng suất cao và giống laiTrungQuốc tán bó TF, Ngô Hữu Tình và cộng sự đã chọn tạo ra giống ngô lai chín sớmLVN20 bằng phương pháp rútdòng Fullsib LVN20 có thời gian sinh trưởng vụ Đông106-108ngàyvớinăngsuấtởcáctỉnhMiền Bắcđạt30,5-58,1tạ/ha[12]

Từ tập đoàn dòng tự phối ngắn ngày, Ngô Hữu Tình và cộng sự đã chọn tạoragiống ngô lai LVN99 có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu tốt, năng suấtcao.Giống đang được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Bắc, trong đó có các tỉnh vùngmiềnnúiĐôngBắcViệtNam[11]

Bằng phương pháp nội phối và tự phối truyền thống với vật liệu là giống ngôlaithương mại CP999 và Cargil777, Bùi Mạnh Cường và cộng tác viên đã chọn tạo ragiốngngôlaichínsớmLVN885đangđượcsửdụngrộngrãitrongsảnxuất[2]

Từ THL H18 □ H29 Trong đó, dòng me H18 được rút dòng từ giống laiNK67theo phương pháp tự thụ kết hợp với full-sib; dòng bố H29 được rút dòng từ tổhợp lai30Y87 theo phương pháp tự thụ truyền thống VN636 có thời gian sinh trưởngthuộcnhóm chín trung bìnhsớm (95- 105 ngày),dạng cây khỏe, bộ láx a n h b ề n ,

c ó k h ả năng thâm canh cao, chịu hạn, chịu bệnh gỉ sắt tốt, nhiễm nhe khô vằn cháylá

GiốngVN636k h ả n ă n g t h í c h ứ n g r ộ n g , đ ặ c b i ệ t p h ù h ợ p v ớ i s i n h t h á i v ù n g T r u

n g d u v à miềnnúiphíaBắc[3]

Qua phân tích hệ gen về tính trạng năng suất của 8 nhóm dòng ngô thế hệF2:3trongđiềukiệnhạnvàtướiđủ:Kếtquảđánhgiánăngsuấtcủa8nhómdòngBPgồm

790dòngthếhệF2:3trên đồngruộngtrongđiềukiệnhạnvàtướiđủchothấynăngsuất các nhóm dòng này đạt từ 0,74 - 1,37 tấn/ha/hạn và 1,21 - 2,51 tấn/ha/tưới đủ,giảm22,0%-48,6 [6].

Thông qua đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của 15dòngngô thuần ngô đường bằng phương pháp lai đỉnh thực hiện trong vụ Thu 2017 vàvụXuân2018chothấycácdòngcónăngsuất cao,khảnăngchốngchịutốtlà HD52(16,1

- 17,7 tạ/ha), HD07 (15,8 - 16,2 tạ/ha) và HD15 (14,3 - 15,7 tạ/ha) Việc tạo tổ hợplaigiữa 15 dòng thuần với 2 cây thử được thực hiện trong vụ Thu năm 2017 Ba mươitổhợp lai đỉnh được khảo sát trong 2 vụ: Xuân 2018 và Thu 2018 tại Đan Phượng,HàNội Kếtquả khảo sát cho thấy năng suất bắp tươi của tổ hợp laiH D 0 7 / H D 1 1

đ ạ t 171,9 - 176,5 tạ/ha, vượt 2 đối chứng là Sugar 75 và Đường lai 20 trong cả vụXuân2018 và Thu 2018 Các dòng HD07, HD10,H D 1 5 v à H D 1 9 c ó g i á

t r ị k h ả n ă n g k ế t hợp chung cao, các dòng có phương sai khả năng kết hợpriêng cao là HD48, HD30,HD19vàHD37 [16]

Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô ngắn ngày triển vọngbằngphươngp h á p l a i đ ỉ n h t h ô n g q u a n g h i ê n c ứ u đ á n h g i á c á c đ ặ c đ i ể m n ô n g s

i n h h ọ c , khả năng kết hợp của 18 dòng ngô ngắn ngày triển vọng và khảo sát 36 tổ hợp lait ạ o ra bằng phương pháplai đỉnh với 2 cây thử T1 và T2 được thực hiện trong năm 2015tại Viện Nghiên cứuNgô Kết quả cho thấy các dòng ngô đều thể hiện khả năng sinhtrưởng phát triển tốt,ngắn ngày (100- 1 1 0 n g à y ) , n ă n g s u ấ t c a o ( 2 2 , 7 - 4 3 , 1

t ạ / h a ) Quađánhgiáđãxácđịnhđược3dòngD4,D7vàD8cókhảnăngkếthợpchungcaovề năng suất Ba tổ hợp lai D8□T1, D4□T2 và D7□T2 có thời gian sinh trưởngngắn(95n g à y ) , c h o n ă n g s u ấ t c a o t ư ơ n g đ ư ơ n g đ ạ t 9 6 , 3 t ạ / h a ; 9 4 , 7 t ạ / h a v à 9

2 , 4 t ạ / h a , cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa và cóthể phát triển mở rộng ở nhiều vùngtrồngngôngắnngàynăngsuấtcaohiệnnay[7]

6 7 đ ạ t 7 3 , 3 t ạ / h a cao hơn đối chứng CP888 là 10,1%, vùng Tây Nguyên đạt 85,0 tạ/ha cao hơn đốichứng CP888

là 13,6% Trong khảo nghiệm sản xuất ở vùng Đông Nam bộ và TâyNguyên năngsuất trung bình của VN667 đạt 75,2 - 85,4 tạ/ha cao hơn đối chứngCP888 từ 12,4-13,6%.Giốngngôl a i V N 6 6 7 l à g i ố n g

c ó t r i ể n v ọ n g , p h ù h ợ p pháttriểnởcácvùngtrồngngôĐôngNambộvàTâyNguyên

h ệ m ớ i như:Inducer,côngnghệADN(côngnghệchuyểng e n ) , c ô n g n g h ệ t ế b à o

G i a i

đoạn2015-2019thịphầncácgiốngcủaViệnn g h i ê n c ứ u N g ô t r o n g s ả n x u ấ t chiếm22,1%,đứngthứ3sauCôngtyCP(25,8%)vàSyngenta(26,6%)[1]

TrongvụXuân 2019 tại2 huyệnĐ a n P h ư ợ n g v à B a V ì - H à N ộ i đ ã

t i ế n hànhđ á n h g i á k h ả n ă n g s i n h t r ư ở n g , p h á t t r i ể n , n ă n g s u ấ t s i n h

k h ố i , c h ấ t l ư ợ n g củam ộ t s ố g i ố n g n g ô l a i C á c t h í n g h i ệ m đ ư ợ c b ố t r í t

h e o k i ể u k h ố i n g ẫ u n h i ê n đầyđủ( RBC D) với4lầnnhắcl ại Mỗig iố ng ng ô lai

tr ồn g 6hàngtrong mộtôdà i 5m , k h o ả n g c á c h g i ữ a h a i h à n g l à 7 0 c m , k h

o ả n g c á c h g i ữ a h a i c â y l à 2 0 c m Mứcp h â n b ó n đ ư ợ c á p d ụ n g c h u n g c h o

c á c t h í n g h i ệ m l à 2 5 0 0 k g p h â n h ữ u c ơ khoáng+ 4 5 0 k g đ ạ m U r ê + 7 0 0 k g L

â n S u p e r + 2 0 0 k g K a l i c l o r u a / h a K ế t q u ả

1.4.5 Vaitrò của giống chín sớmtrongsảnxuất nông nghip

Giống chín sớm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.Đólà giải quyết vấn đề tăng vụ, hoặc sắp xếp lại cơ cấu mùa vụ hợp lý Mặt khác,giốngchínsớmcòncóthểnétránhđượcnhữngrủido,thiêntai,bấtlợicủađiềukiệnthờitiết Giống ngô cho năng suất cao với thời gian sinh trưởng ngắn có ý nghĩa rất lớn vìgieo trồng được nhiều vụ trongnăm và làm tăng hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diệntíchđất canhtác

n g ô trongvùngtănglên Khôngnhững thếviệcápdụngcácgiống ngôngắnngày

t r o n g sảnxuất sẽ tạora cơ hộiđểnông dâ nvượt quath ách thức để sảnxuấtngô, qu

ađ ócảithiệnanninhlươngthực[27]

Với những giống chín muộn ở một số vùng nhiệt đới, sản lượng ngô bị hạnchếbởi vì hạt chưa hoàn toàn chín khi thu hoạch do lượng mưa thiếu hay thừa quátrướckhi hạt đạt đến độ chín hoàn toàn Những ảnh hưởng do điều kiện thời tiết nàythườnggặp ngô trồng ở vùng nhiệt đới hơn là ở vùng ôn đới và đây là do ảnh hưởngbởi biếnđổi khí hậu Trồng giống ngô ngắn ngày đang dần gia tăng ở các vùng nhiệtđới nhằmgiảmđinhữngtácđộngthayđổicủalượngmưa