Tóm tắt luận án (tiếng việt): Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La.

- -

ĐỖ VIỆT TIỆP

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG PHÙ HỢP VỚI SẢN XUẤT Ở SƠN LA Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống Cây trồng

Mã số: 9620111

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, 2023

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Vương Huy Minh

2 TS Nguyễn Quang Tin

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: ., vào hồi giờ ngày tháng năm 202

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

1 Thư viện Quốc gia Việt Nam

2 Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Sơn La khá thuận lợi cho hoạt động sản xuất ngô với đất đai canh tác có độ màu mỡ cao, diện tích lớn, đây vùng sản xuất ngô hàng hóa trọng điểm của cả nước Nhưng địa hình Sơn La có độ dốc cao nên rất khó khăn trong việc áp dụng các biện pháp cơ giới và kỹ thuật canh tác mới, đất bị rửa trôi, suy thoái dinh dưỡng ngày càng nhanh qua nhiều năm canh tác ngô Vụ Hè Thu (gieo tháng 4-5, thu hoạch tháng 8-9) là vụ gieo trồng chính nhưng ngô thường bị ảnh hưởng lớn bởi hạn đầu vụ gieo trồng, mưa lớn gây đổ gãy ngô, lượng mưa nhiều tạo điều kiện cho các loại sâu, bệnh hại phát triển, nhất là các bệnh về thân, lá, bắp (đốm lá, mốc hồng ) Chính các nguyên nhân đó đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, chất lượng ngô được sản xuất tại đây Các giống ngô lai Việt Nam cùng với các giống từ nhiều tập đoàn đa quốc gia như Monsanto, Syngenta, Bioseed, góp phần quan trọng vào thành công của sản xuất ngô Việt Nam Tuy nhiên, hầu hết các giống ngô trên đều phục vụ cho vùng thâm canh hoặc có điều kiện sản xuất thuận lợi, rất ít giống phù hợp cho vùng đất dốc, khó khăn Bên cạnh đó, nhiều giống

đã được sử dụng từ rất lâu, hiện không còn thích hợp và chưa đáp ứng được nhu cầu của người dân Do đó năng suất ngô tại Sơn La vẫn thấp hơn nhiều so với năng suất trung bình cả nước

Để góp phần giải quyết thực trạng nêu trên đề tài khoa

học:“Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù

hợp với sản xuất ở Sơn La” được thực hiện

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

- Lựa chọn được nguồn vật liệu phù hợp có đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với các điều kiện bất thuận (hạn, bệnh đốm lá, bệnh mốc hồng) và có khả năng kết hợp cao phù hợp

với chương trình chọn giống ngô lai tại Sơn La

- Xác định được 1 - 2 tổ hợp ngô lai triển vọng cho vùng Sơn La

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Ý nghĩa khoa học của đề tài:

+ Xây dựng được một một số các hướng nghiên cứu chọn tạo giống ngô có năng suất cao, chất lượng tốt: chịu hạn (đặc biệt chịu hạn giai đoạn cây con), kháng sâu, bệnh tốt (đốm lá, mốc hồng) cho vùng nhờ nước trời, đặc biệt vùng Tây Bắc Việt Nam

+ Xác định được mối tương quan giữa khả năng chịu hạn, chống chịu sâu bệnh (đốm lá, mốc hồng) và một số đặc điểm nông học với tính

ổn định, phù hợp về năng suất, chất lượng của các giống ngô trong điều

kiện nhờ nước trời tại Sơn La

+ Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng nhờ nước trời tại Việt Nam + Cung cấp thông tin, dẫn liệu khoa học về thực trạng thuận lợi, khó khăn và giải pháp góp phần tăng năng suất, sản lượng ngô tại Sơn La

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

+ Đề tài đã chọn được 3 dòng H665, H411, H245 sinh trưởng phát triển tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng chống đổ, chịu hạn tốt, ít nhiễm sâu bệnh (Bệnh mốc hồng, đốm lá) và có khả năng kết hợp cao phục vụ chương trình tạo giống ngô lai cho vùng nhờ nước trời + Đề tài đã chọn tạo được 01 giống ngô lai mới năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp với điều kiện sản xuất tại Sơn La là VN116 Giống

đã được công nhận lưu hành cho các tỉnh phía Bắc theo quyết định số: 331/QĐ-TT-CLT, ngày 02/11/2022 của Cục trưởng Cục Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là 50 dòng ngô thuần được chọn tạo ra bằng phương pháp truyền thống (tự phối kết hợp fullsib) từ các vật liệu tự tạo của Viện Nghiên cứu Ngô; 30 tổ hợp lai đỉnh của 15 dòng với

2 cây thử (H1, H2) và 36 tổ hợp lai luân phiên của 9 dòng

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Các nghiên cứu được thực hiện đánh giá các đặc tính sinh trưởng phát triển, khả năng kết hợp của các dòng, khả năng sinh trưởng, phát triển và tính ổn định năng suất của một số tổ hợp lai từ các dòng trên trong điều kiện tưới đủ (Hà Nội) và điều kiện nhờ nước trời (tại Sơn La) từ năm 2015 – 2019

5 Những đóng góp mới của luận án

- Thông qua đánh giá khả năng chịu hạn, chịu bệnh mốc hồng, các đặc tính chống chịu khác và khả năng kết hợp của các dòng ngô thuần Luận án đã cung cấp cơ sở lý luận để lựa chọn các dòng ngô bố mẹ trong chọn tạo giống ngô phục vụ sản xuất tại Sơn La: Các vật liệu (dòng, giống) phải có tính chịu hạn tốt, đặc biệt ở giai đoạn cây con, ít nhiễm sâu bệnh (bệnh đốm lá, bệnh mốc hồng, ), thân cây cứng, cây cao vừa phải, bộ lá nhỏ, thưa thoáng, lá bi bao kín bắp, lõi cứng, bắp ít hàng hạt, hạt dạng bán đá hoặc bán răng ngựa, năng suất khá và ổn định trong nhiều thời vụ cũng như nhiều vùng

- Xác định được 9 dòng có năng suất cao, chất lượng tốt và KNKH cao về năng suất là: H665, H245, H411, H71, H70, H386, H20, H35 và H60 bổ sung vào nguồn vật liệu ưu tú phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai cho vùng khó khăn

- Đã xác định được giống ngô lai VN116 (H665 x H60) có nhiều đặc điểm tốt phù hợp với điều kiện sản xuất tại Sơn La VN116 đã được khẳng định qua khảo nghiệm ở nhiều vùng sinh thái, đặc biệt là ở các tỉnh vùng miền núi phía Bắc

6 Bố cục của luận án

Luận án gồm 150 trang (không kể phần phụ lục): Mở đầu (4 trang); Chương 1 Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài (42 trang); (Chương 2 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (12 trang); (Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 76 trang); Kết luận

và đề nghị (2 trang), 124 tài liệu tham khảo (13 trang), sử dụng 37 tài liệu Tiếng Việt, 83 tài liệu Tiếng Anh, 04 tài liệu Website Luận án có

47 bảng, 16 hình và 04 phụ lục, 02 công trình đã công bố (1 trang)

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam

1.2 Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, xã hội tại Sơn La

Địa hình Sơn La chiếm trên 85% diện tích là đồi núi, với thung lũng, các vùng bồn trũng giữa núi chiếm khoảng 15% diện tích Chính các điều đó làm cho đại bộ phân đồng ruộng của tỉnh rất nhỏ hẹp, manh mún, chủ yếu là ruộng bậc thang, đất và dinh dưỡng trong đất bị rửa trôi, sự xói mòn diễn ra rất mạnh Tầng đất khá dày, thấm nước tốt, tỷ lệ các chất dinh dưỡng, đạm và lân trong đất cao là các đặc điểm chung của thổ nhưỡng Sơn La

Chế độ gió mùa đã làm cho khí hậu Sơn La chia thành hai mùa rõ rệt: Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 Sơn La nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão hơn các vùng khác nhưng thường hay xảy ra các cơn dông lốc, gió lớn

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La

Tại Sơn La, cây ngô là cây lương thực quan trọng, cây trồng chủ lực của người dân, góp phần xóa đói, giảm nghèo Cùng với xu thế phát

triển chung của đất nước, sản xuất nông nghiệp ở các tỉnh miền núi phía Bắc cũng đang có sự chuyển biến, tuy có sự thay đổi tăng, giảm về diện tích nhưng ngô được coi là cây trồng chủ lực ổn định lương thực và cung cấp thức ăn cho chăn nuôi của vùng

Theo số liệu ước tính của Tổng cục thống kê năm 2022, so với năm 2012 diện tích ngô Sơn La năm 2021 đạt 78,2 nghìn ha giảm 53,64%, kéo theo sự suy giảm về sản lượng, chỉ đạt 339,2 nghìn tấn giảm 49,16% Sở dĩ có nguyên nhân này là do sự thay đổi cơ cấu cây trồng, thực hiện chủ trương giảm diện tích cây lương thực trên đất dốc, dành diện tích đất cho phát triển cây ăn quả, các loại cây

có hiệu quả kinh tế cao hơn Tuy nhiên, trong cơ cấu sản phẩm nông nghiệp thì cây ngô vẫn chiếm thị phần quan trọng trong kinh

tế của Sơn La

1.3 Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô tại Việt Nam 1.4 Một số khó khăn trong sản xuất và yêu cầu về giống ngô tại Sơn

La

Với đặc thù là vùng núi mang nhiều ưu đãi, lợi thế về đất đai, tài nguyên, khí hậu, nhưng Sơn La là vùng tập trung nhiều đồng bào dân tộc, trình độ dân trí chưa cao, việc canh tác vẫn lạc hậu, bên cạnh đó cũng chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết, khí hậu, địa hình đồi núi dốc Nên việc giao thông đi lại, canh tác vẫn gặp nhiều khó khăn và chưa phát triển tương xứng với những tiềm năng của vùng

Ngô là cây trồng sinh trưởng phát triển mạnh, thích ứng với nhiều vùng sinh thái, tuy nhiên khi gặp các điều kiện bất thuận (các yếu tố sinh học và phi sinh học) sẽ ảnh hưởng lớn đến năng suất như: các vùng không chủ động nước tưới (phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời), tình trạng sâu bệnh (mốc hồng, sâu keo mùa thu, đốm lá nhỏ…), đổ gốc, gãy thân ngô…

1.5 Phương pháp đánh giá dòng thuần

Đánh giá khả năng kết hợp (KNKH) của dòng được áp dụng rộng rãi trong công tác đánh giá dòng, thông qua đánh giá KNKH của các dòng bố mẹ có thể dự đoán được mức độ ưu thế lai (ƯTL) của con lai Trong đó: KNKH chung được biểu hiện phản ứng trung bình của một dòng quan sát được ở tất cả các tổ hợp lai mà dòng đó tham gia KNKH chung bị chi phối bởi tác động gen cộng tính KNKH riêng được biểu thị bằng độ lệch của tổ hợp lai cụ thể nào đó so với giá trị ưu thế lai trung bình của nó [102] KNKH riêng chủ yếu do tác động của yếu tố trội, ức chế và điều kiện môi trường

1.6 Đánh giá ổn định của giống

Ngô được trồng ở nhiều vùng sinh thái và thời vụ khác nhau Những yếu tố môi trường có ảnh hưởng lớn đến sản xuất ngô Yếu tố môi trường biến đổi làm tác động đến mức độ biểu hiện của kiểu gen về khả năng cho năng suất qua các môi trường Tương tác kiểu gen - môi trường là một yếu tố quan trọng xác định sự biểu hiện và tính ổn định của giống, đó là phản ứng khác nhau của kiểu gen đối với các điều kiện của môi trường [67] Một số kiểu gen biểu hiện sự ổn định của kiểu hình thường không có sự biến đổi nhiều trong các điều kiện môi trường khác nhau Trong chọn tạo giống, sự quan tâm đặc biệt là những kiểu gen có các đặc tính nông học ổn định hoặc ảnh hưởng không đáng kể trong môi trường rộng

1.7 Một số nhận xét rút ra từ tổng quan

Với sự thay đổi rất nhanh của biến đổi khí hậu toàn cầu, sản xuất nông nghiệp nói chung và cây ngô nói riêng đang gặp rất nhiều khó khăn như hạn hán, sâu, bệnh, mưa bão,…Để đáp ứng với sự thay đổi này, các nhà chọn giống ngô hiện nay đã áp dụng rất nhiều các phương pháp tạo giống nhằm tạo ra các giống có những đặc tính phù hợp, có năng suất ổn

định trong nhiều điều kiện sản xuất Một số giải pháp đã được thực hiện thành công: Phát triển giống ngô lai, cải thiện khả năng chịu hạn, phát triển giống ngô kháng bệnh, nâng cao hiệu quả sử dụng đạm,…

Qua các nghiên cứu và thực tiễn sản xuất tại Việt Nam nói chung và Sơn La nói riêng cho thấy, giống ngô cho vùng sản xuất nhờ nước trời phải có một số đặc điểm quan trọng sau đây: chịu hạn tốt, chống đổ tốt,

ít nhiễm sâu bệnh (sâu đục thân, sâu keo, bệnh đốm lá, mốc hồng, ), thân cứng, lõi cứng, bắp ít hàng hạt (12 – 14 hàng/bắp), hạt dạng đá, bán đá, bán răng ngựa, lá bi bao kín bắp, năng suất ổn định trong nhiều

điều kiện

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Vật liệu cho thí nghiệm: Gồm 50 dòng tự phối được tạo ra từ các vật liệu trong và ngoài nước của Viện Nghiên cứu Ngô

- Vật liệu cho thí nghiệm lai đỉnh: Bao gồm 15 dòng tự phối được lựa chọn ra từ thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông sinh học của 50 dòng và thí nghiệm chịu hạn nhân tạo và thí nghiệm lây nhiễm mốc hồng nhân tạo

- Vật liệu cho thí nghiệm lai luân phiên: Gồm 9 dòng tự phối được chọn ra từ thí nghiệm lai đỉnh

- Vật liệu cho thí nghiệm chọn tổ hợp lai triển vọng thông qua thử nghiệm tại một số điểm nghiên cứu: Bao gồm 7 tổ hợp lai được lai từ thí nghiệm lai đỉnh và lai luân phiên

- Vật liệu nghiên cứu trong lây nhiễm mốc hồng nhân tạo: Nguồn

nấm F verticilloides gây bệnh mốc hồng

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tập đoàn dòng

Nội dung 2: Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng

Nội dung 3: Đánh giá tính thích ứng của các tổ hợp lai triển vọng Nội dung 4: Thử nghiệm giống ngô lai VN116 trong sản xuất

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng

2.3.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm:

- Thí nghiệm đánh giá dòng: Được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 4 lần nhắc lại, 4 hàng/ô, hàng dài 5 m, khoảng cách gieo 70 cm x

20 - 23 cm/hốc Các chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở 2 hàng giữa

- Thí nghiệm khảo sát tổ hợp lai: Khảo sát THL đỉnh, THL luân phiên được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 4 lần nhắc lại, gieo 4 hàng/ô, hàng dài 5 m, khoảng cách gieo 70 cm x 25 cm/hốc x 1 cây/hốc, mọi chỉ tiêu theo dõi đánh giá được thực hiện ở 2 hàng giữa của ô

2.3.1.2 Quy trình kỹ thuật chăm sóc thí nghiệm và các chỉ tiêu theo dõi:

Tiến hành theo Quy trình khảo nghiệm ngô Quốc tế của CIMMYT (1985) [52] và Quy trình khảo nghiệm của Viện Nghiên cứu Ngô; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng (QCVN 01-56:2011/BNNPTNT) [33]

2.3.1.3 Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp của các dòng

- Phân tích khả năng kết hợp chung và riêng theo chỉ tiêu năng suất bằng phương pháp của Griffing (1956) [63] Đánh giá khả năng kết hợp

về năng suất hạt của các dòng được xác định qua thí nghiệm lai đỉnh và lai luân phiên theo “Các phương pháp lai thử và phân tích khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai” của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996) [23]

2.3.1.4 Phương pháp đánh giá ổn định về năng suất

Đánh giá tính ổn định về năng suất theo phương pháp hồi quy của Eberhart and Russell (1966) [58]

2.3.2 Phương pháp thí nghiệm trong nhà lưới

2.3.2.1 Phương pháp đánh khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con

bằng phương pháp của Camacho và cộng sự (1994) [51]

2.3.2.2 Phương pháp đánh giá khả năng chịu bệnh mốc hồng

bằng lây nhiễm nhân tạo: theo Burgess L.W (2009)

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tập đoàn dòng

3.1.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng

Để phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô lai cho Sơn La, thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn dòng được thực hiện tại Đan Phượng – Hà Nội (ĐP), Mai Sơn – Sơn La (MS) và Phù Yên – Sơn La (PY) trong vụ Xuân 2015

Bảng 3.7 Khối lượng 1.000 hạt và năng suất của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La