Nghiên cứu khả năng sinh trưởng năng suất của một số tổ hợp ngô đường lai và xác định thời gian bảo quản sản phẩm ngô đường tươi sau thu hoạch

Ngoài ra trong quá trình bảo quản, do các hoạt động sinh lý sinh hóa trong hạt vẫn xảy ra nên chất lượng ngô đường bị giảm rất nhanh, đây là một khó khăn rất lớn đối với sản xuất ngô đườ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS PHAN THỊ VÂN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong một công trình nào khác Các thông tin, tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Đỗ Thị Thu

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của

cô giáo hướng dẫn, cơ quan, tổ chức cá nhân liên quan Tôi xin chân thành cảm ơn:

TS Phan Thị Vân đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài

Các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học, khoa Nông học, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Một số hộ nông dân tại xã Phấn Mễ, huyện Phú Lương đã giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực hiện đề tài tại địa phương

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập

và nghiên cứu vừa qua

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Đỗ Thị Thu

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2

2.1 Mục tiêu của đề tài 2

2.2 Yêu cầu của đề tài 2

3 Ý nghĩa của đề tài 3

4 Giả thiết của đề tài 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.2 Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới và Việt Nam 5

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới 5

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô đường ở Việt Nam 7

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô đường trên thế giới và Việt Nam 8

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô đường trên thế giới 8

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô đường ở Việt Nam 12

1.3.3 Một số giống ngô đường đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam 15

1.4 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình bảo quản ngô đường 17

1.4.1 Thay đổi hàm lượng nước 17

1.4.2 Biến đổi hàm lượng Protein 17

1.4.3 Biến đổi đường và tinh bột 18

1.4.4 Biến đổi lipit 18

1.5 Các kết quả nghiên cứu về bảo quản ngô đường trên thế giới 18

1.5.1 Kết quả nghiên cứu thời gian bảo quản ngô đường sau thu hoạch 18

1.5.2 Kết quả nghiên cứu vật liệu bảo quản ngô đường sau thu hoạch 19

1.5.3 Kết quả nghiên cứu các phương pháp chế biến ngô đường sau thu hoạch 21

1.6 Các kết quả nghiên cứu về bảo quản ngô đường ở Việt Nam 21

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Vật liệu nghiên cứu 23

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 23

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 24

2.3 Nội dung nghiên cứu 24

2.4 Phương pháp nghiên cứu 24

2.4.1 Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm 24

2.4.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

2.4.1.2 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 25

2.4.1.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 26

2.4.2 Mô hình trình diễn giống ngô đường ưu tú 30

2.4.3 Thí nghiệm về thời gian bảo quản sản phẩm ngô đường tươi sau thu hoạch 31

2.5 Xử lý số liệu 35

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm 36

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô đường trong thí nghiệm 36 3.1.1.2 Giai đoạn tung phấn, phun râu 38

3.1.1.3 Thời gian sinh trưởng 40

3.1.2 Đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô đường tham gia thí nghiệm 40 3.1.2.1 Chiều cao cây 41

3.1.2.2 Chiều cao đóng bắp 42

3.1.2.3 Số lá trên cây 43

3.1.2.4 Chỉ số diện tích lá 44

3.1.3 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp ngô đường trong thí nghiệm 45

3.1.4 Khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 47

3.1.5 Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2012 51

3.1.5.1 Trạng thái cây 51

3.1.5.2 Trạng thái bắp 53

3.1.5.3 Độ bao bắp 53

3.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm 53

3.1.6.1 Số bắp trên cây 54

3.1.6.2 Chiều dài bắp 56

3.1.6.3 Đường kính bắp 56

3.1.6.4 Số hàng trên bắp 57

3.1.6.5 Số hạt trên hàng 57

3.1.6.6 Năng suất thực thu (NSTT) 58

3.2 Kết quả trình diễn giống ngô ưu tú 59

3.3 Nghiên cứu về thời gian bảo quản sản phẩm ngô đường tươi sau thu hoạch 60 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64

1 Kết luận 64

2 Đề nghị 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH

Trang

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới 5Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô đường của các châu lục 7Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô đường thí

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 37Bảng 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô đường thí

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 41Bảng 3.3: Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô đường thí

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 43Bảng 3.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp ngô đường thí

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 45Bảng 3.5: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm vụ

Xuân và Thu Đông 2012 49Bảng 3.6: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô

đường thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2012 52Bảng 3.7: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô

đường thí nghiệm vụ Xuân năm 2012 54Bảng 3.8: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô

đường thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2012 55Bảng 3.9: Thời gian sinh trưởng và năng suất của giống có triển vọng vụ xuân

2013 59Bảng 3.10: Kết quả đánh giá của nông dân đối với tổ hợp ngô đường SW679

x SW654 vụ xuân 2013 60

Bảng 3.11: Kết quả phân tích hàm lượng một số chất trong ngô đường sau thu

hoạch và bảo quản 61

Hình 3.1: Sự biến đổi hàm lượng một số chất sau thời gian bảo quản ngô

đường tươi 63

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, nhu cầu vật chất của con người cũng ngày càng tăng cao, đặc biệt là nhu cầu cung cấp thực phẩm tươi, sạch phục vụ đời sống hàng ngày Ngô đường với vai trò là nguồn cung cấp sản phẩm sạch, giàu dinh dưỡng đang đáp ứng nhu cầu bức thiết của

đa số người dân trên thế giới đặc biệt là ở các nước phát triển Không chỉ là nguồn cung cấp thực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng, ngô đường còn là cây trồng mang lại lợi nhuận lớn cho người sản xuất Hiệu quả từ việc trồng ngô đường đã được khẳng định với lợi nhuận đạt được là 25 - 30 triệu đồng/ha/vụ, cao gấp 2 lần trồng lúa Các giống ngô đường có thời gian sinh trưởng ngắn

70 - 75 ngày cho một chu kỳ, vì vậy nếu gieo trồng đúng vụ có thể cho thu nhập 70 - 90 triệu đồng/năm

Ở Việt Nam, ngô đường mới chỉ được nhập nội từ khoảng hơn 10 năm qua, được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Nam và một số tỉnh phía Bắc như Vĩnh Phúc, ngoại thành Hà Nội, … Diện tích sản xuất ngô đường ở nước ta còn nhỏ lẻ, khả năng mở rộng diện tích còn hạn chế Nguyên nhân chính là do các giống đang được trồng phổ biến hiện nay là các giống nhập nội từ Mỹ, Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc, … có giá thành hạt giống rất cao (350.000 - 750.000đ/kg), gây khó khăn cho người sản xuất (Lê Quý Kha)[7]

Ngô đường được thu hoạch ở giai đoạn chín sáp và được sử dụng ở dạng tươi như là một loại rau, do đó thời gian sử dụng sau thu hoạch ngắn Ngoài ra trong quá trình bảo quản, do các hoạt động sinh lý sinh hóa trong hạt vẫn xảy ra nên chất lượng ngô đường bị giảm rất nhanh, đây là một khó khăn rất lớn đối với sản xuất ngô đường giai đoạn sau thu hoạch Chính vì vậy mà sản xuất ngô đường ở Việt Nam còn rất hạn chế, mặc dù hiệu quả của việc trồng ngô đường đã được thực tế khẳng định

Để sản xuất ngô của Việt Nam có hướng phát triển mới, đa dạng sản phẩm, việc mở rộng diện tích sản xuất ngô đường là rất cần thiết Đáp ứng được yêu cầu đó cần có những giống ngô đường có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận và xác định thời gian bảo quản ngô đường tươi sau thu hoạch đảm bảo chất lượng phục vụ tiêu dùng trong nước và từng bước hướng ra xuất khẩu

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu

đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất của một số tổ hợp ngô đường lai và xác định thời gian bảo quản sản phẩm ngô đường tươi sau thu hoạch”

2 Mục tiêu, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục tiêu của đề tài

- Xác định được 1 tổ hợp ngô đường có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao trong các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Xác định được thời gian bảo quản tốt nhất đối với ngô đường sau thu hoạch

2.2 Yêu cầu của đề tài

- Theo dõi thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Nghiên cứu một số đặc điểm nông học chính của giống ưu tú ở mô hình trình diễn

- Phân tích các chỉ tiêu hóa sinh (hàm lượng đường, tinh bột, protein và vật chất khô) ở các thời gian bảo quản ngô đường tươi sau thu hoạch

3 Ý nghĩa của đề tài

- Xác định, tuyển chọn ra những tổ hợp ngô đường có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt để nhân rộng ra sản xuất

- Góp phần giảm chi phí sản xuất, tăng thu nhập cho người dân, tạo sản phẩm hàng hóa làm cơ sở thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến theo hướng xuất khẩu

- Xác định được sự biến đổi hàm lượng một số chất trong quá trình bảo quản ngô đường tươi sau thu hoạch, là cơ sở tìm ra phương pháp bảo quản sản phẩm ngô đường tươi đảm bảo chất lượng phục vụ tiêu dùng

4 Giả thiết của đề tài

- Sau 2 vụ nghiên cứu, có thể tìm ra được tổ hợp ngô đường lai sinh trưởng, phát triển và có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất cao hơn đối chứng để đưa vào sản xuất

- Xác định được thời gian bảo quản ngô đường tốt nhất để đảm bảo chất lượng tươi sau thu hoạch

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Năng suất, chất lượng của cây trồng được nâng cao là kết quả của việc

áp dụng các tiến bộ trong kỹ thuật như giống, phân bón, thời vụ, mật độ, chế

độ tưới tiêu, phòng trừ sâu bệnh, … vào sản xuất Trong đó, giống là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu quyết định đến năng suất, chất lượng cây trồng Tuy nhiên, một giống chỉ được coi là thực sự phát huy hiệu quả khi

có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt và thích hợp với điều kiện sinh thái của vùng sản xuất Vì vậy các giống mới trước khi đưa vào vùng sản xuất cần được nghiên cứu chọn lọc để đánh giá đầy đủ, khách quan khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi và khả năng thích nghi của giống với vùng sinh thái

Đối với cây ngô đường, không giống như các giống ngô thường, ngô đường được thu hoạch khi hạt ở giai đoạn đầu chín sáp và được dùng như một loại rau hơn là như một loại hạt ngô bình thường Trong quá trình phát triển của bắp ngô, khi đường bắt đầu chuyển đổi thành tinh bột thì ngô sẽ kém ngọt Vì vậy ngô được phải dùng ăn tươi, đóng hộp, hoặc đông lạnh trước khi các hạt ngô hoá bột Trong quá trình bảo quản ngô đường tươi, hàm lượng đường, tinh bột, đạm và ẩm độ trong hạt có sự biến đổi nhanh chóng làm giảm chất lượng Do đó cần xác định thời gian và phương pháp bảo quản phù hợp, hạn chế những biến đổi hóa sinh trong quá trình bảo quản nhằm đảm bảo chất lượng ngô đường sau thu hoạch

Xuất phát từ nhu cầu thực tế, chúng tôi đã tiến hành đề tài này để xác định được giống ngô đường có năng suất cao để mở rộng sản xuất và xác định thời gian bảo quản đảm bảo chất lượng ngô đường sau thu hoạch

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

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới

Sản xuất ngô đường trên thế giới phát triển với tốc độ khá nhanh Những năm 1960, cả thế giới chỉ có trên 750 nghìn ha ngô đường với sản lượng khoảng 4 triệu tấn Những năm 1970, 1980, diện tích trên 880 nghìn ha, sản lượng trên 6 triệu tấn Đến những năm 90, diện tích là trên 900 nghìn ha, sản lượng đạt trên 8 triệu tấn và đến năm 2003, cả thế giới đã có 1,24 triệu ha ngô đường với sản lượng 9,81 triệu tấn

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới

giai đoạn 2000 - 2011

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

2011 1,09 82,38 8,96

Nguồn: FAOSTAT, 2013[27]

Trong những năm gần đây, sản xuất ngô đường trên thế giới có xu hướng tăng về năng suất, giảm về diện tích Điều đó phù hợp với xu hướng chung của sản xuất nông nghiệp trên thế giới Do dân số gia tăng, tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa nhanh như vũ bão, dẫn đến diện tích nông nghiệp bị thu hẹp Để đảm bảo nhu cầu tiêu thụ ngô đường ngày càng tăng cao, trong khi diện tích gieo trồng ngày càng giảm thì giải pháp tốt nhất là tìm các biện pháp để tăng năng suất Nếu như năm 2000, diện tích trồng ngô đường là 1,46 triệu ha, năng suất đạt 64,64 tạ/ha, sản lượng 9,41 triệu tấn, thì đến năm 2011 diện tích là 1,09 ha, năng suất đạt 82,38 tạ/ha và sản lượng là 8,96 triệu tấn, trong 11 năm năng suất tăng 17,74 tạ/ha nhưng diện tích giảm 0,37 triệu ha, dẫn đến sản lượng giảm Diện tích đạt cao nhất vào năm 2000, năng suất cao nhất năm 2009 đạt 93,78 tạ/ha và sản lượng cao nhất vào năm 2003 là 9,81

triệu tấn (FAO, 2013)[27]

Sản xuất ngô đường trên thế giới có sự khác biệt khá lớn giữa các châu lục và các quốc gia Theo số liệu thống kê của FAO thì năm 2010 châu Phi có diện tích trồng ngô đường lớn nhất thế giới với 461,04 nghìn ha, tuy nhiên năng suất ngô đường của châu lục này lại rất thấp chỉ đạt 36,09 tạ/ha, bằng 44,4% năng suất bình quân của thế giới Đứng thứ 2 về diện tích và năng suất ngô đường trên thế giới là châu Mỹ với diện tích 387,496 nghìn ha; năng suất đạt 136,11 tạ/ha cao gấp gần 1,7 lần năng suất ngô bình quân của thế giới và sản lượng ngô đường của châu lục này cao nhất thế giới với 5,27 triệu tấn, chiếm gần 60% sản lượng ngô đường toàn thế giới Châu Á có diện tích ngô đứng thứ 3 trên thế giới nhưng năng suất ngô lại chỉ đạt 51,82 tạ/ha, thấp hơn năng suất ngô bình quân của thế giới 29,43 tạ/ha Châu lục có năng suất ngô

đường đứng đầu là châu Âu với năng suất cao gấp 1,8 lần năng suất bình quân của thế giới

Năng suất ngô đường có sự biến động lớn như trên là do sự chênh lệnh lớn về trình độ khoa học kỹ thuật ở các châu lục Ở các nước đang phát triển, trình độ khoa học kỹ thuật còn nhiều hạn chế, chưa tạo ra được những giống ngô đường phù hợp cho sản xuất, chưa có sự quan tâm đúng mức đối với sản xuất ngô đường Mặt khác, do điều kiện khí hậu, đất đai không thuận lợi đã gây ra những hạn chế trong quá trình sản xuất ngô đường làm cho năng suất

và sản lượng ngô đường ở các nước này còn thấp Ở những nước phát triển,

do có trình độ khoa học kỹ thuật cao, đầu tư thâm canh hợp lý nên năng suất ngô tăng cao

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô đường của các châu lục

trên thế giới năm 2010

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô đường ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô thực phẩm là một khái niệm còn khá mới mẻ Trước đây, ở nước ta chỉ có truyền thống trồng ngô nếp địa phương làm ngô thực phẩm, hoàn toàn không có tập quán sử dụng ngô rau, ngô đường Đứng trước nhu cầu ngày càng cao của thị trường trong nước và xuất khẩu, công tác chọn tạo giống ngô đường là một nhiệm vụ cấp bách của các nhà chọn giống hiện

nay Ngô đường mới chỉ được nhập nội vào nước ta từ khoảng hơn 10 năm qua Một số giống ngô đường đưa vào sản xuất đại trà như giống: Sakita (ngô siêu ngọt), giống ngô ngọt (F1) TN115, Sugar 75,

Việt Nam bắt đầu xuất khẩu ngô đường từ năm 2000, sau 5 năm thu nhập từ xuất khẩu ngô đường đã tăng từ 270,4 nghìn đô la (năm 2000) lên

1084 nghìn đô la (năm 2005), tăng gấp 4 lần Kết quả điều tra sơ bộ tại công

ty xuất nhập khẩu Đồng Giao tháng 6 năm 2008 cho thấy: Hàng năm, công ty

đã sử dụng 2500 - 2800 kg hạt giống để phục vụ sản xuất lấy sản phẩm làm nguyên liệu cho đóng hộp xuất khẩu Sản lượng ngô đường đóng hộp hàng năm là 4000 tấn [33] Ngoài ra, khu vực miền Bắc còn có nhiều nhà máy chế biến ngô đường như: Nam Định, Nam Hà, Hưng Yên… Điều đó chứng tỏ nhu cầu sản xuất, chế biến, tiêu thụ còn rất lớn

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô đường trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô đường trên thế giới

Cây ngô đường được phát hiện từ năm 1770 ở vùng Pennsylvania nhưng đến năm 1779, lần đầu tiên cây ngô đường mới được nhắc đến bởi những người dân da đỏ ở lưu vực sông Susquehanna Ngô đường nhanh chóng trở thành một loại rau phổ biến ở các vùng miền Nam và miền Trung của Hoa Kỳ(Sweet_corn, 2008)[26] Đến những năm 1960, ngô đường mới thực sự phát triển ở nhiều nước Anh, Mỹ và trở thành một loại thực phẩm được yêu thích tại miền Nam và trung tâm của nước Mỹ vào năm 1880 [23]

Ban đầu, hầu hết những giống ngô đường đều có nội nhũ trắng như

“Country Gentleman” Năm 1902, các quần thể có nội nhũ trắng được thay đổi nhờ sự giao phấn tự do với nguồn ngô đường tên là “Golden Bantam” hình thành loại ngô đường hai màu, vàng - trắng Tuy nhiên, ngô đường màu vàng vẫn được yêu thích nhất, từ đó công ty giống W Atlee Burpee chính

thức công bố tên các giống ngô đường có nội nhũ vàng và phát triển cho tới ngày nay (Nguyễn Thế Hùng, 1995)[4].

Cây ngô đường được phát hiện từ đột biến tinh bột do 2 gen lặn Sugary (su) Những biến đổi của gen (su) trong bộ gennom có ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng đường ở ngô Một số biến đổi khác của gen (su) đã được tìm thấy như gen Sugary enhanced (se) và Shrunken (Sh2)

Theo phân loại của các nhà khoa học thuộc trường Đại học Oregon (2004)[18] ngô đường được chia thành 3 loại:

- Ngô ngọt thông thường (chứa cặp gen susu): Có hàm lượng đường từ 5-10%, chủ yếu dùng để ăn tươi Hạt giống có thể nảy mầm ở điều kiện nhiệt

Tracy, W.F và cộng sự dựa trên di truyền phân tử phân thành 4 nhóm là su1, su2, se và sh2, 4 nhóm này khác nhau chủ yếu về khả năng tổng hợp đường, độ mềm của nội nhũ (Tom Barnes và cộng sự, 2001)[22]

Dạng gen (se) được trường Đại học Illinois tại Urbana-Champaign (Mỹ) phát hiện từ những năm 1960 Dạng ngô đường có chứa gen (se) có thể phát triển tương tự dạng chứa gen (su) Ngô đường chứa gen (se) làm tăng độ ngọt của ngô, alen (se) có thể lưu trữ đường được lâu hơn và có chứa hàm lượng đường lớn gấp 12-20% so với các giống (su) (Blake Myers)[15]

Dạng ngô đường chứa gen ở trạng thái lặn sh2 được gọi chung là ngô siêu ngọt (supersweet) Gen sh2 được phát hiện vào những năm 1950 bởi giáo

sư Jonh Laughnan tại Đại học Illinois tại Urbana-Champaign khi ông đang nghiên cứu hai gen cụ thể trong ngô ngọt, trong đó có gen Sh2, gây ra hiện tượng các bắp teo lại khi khô Sau khi điều tra thêm, Laughnan phát hiện ra rằng nội nhũ của hạt ngô siêu ngọt Sh2 có ít tinh bột và nhiều đường hơn 4 -

10 lần so với ngô ngọt (su) Ông công bố phát hiện của mình vào năm 1953, tiết lộ những ưu điểm của giống ngô siêu ngọt (supersweet) Đại Học Illinois Seeds Inc là nơi đầu tiên sản xuất giống ngô supersweet và nó đã được gọi là Illini Nhưng các giống ngô lai supersweet đã không được sử dụng phổ biến cho đến đầu những năm 1980, cho dù ngô lai siêu ngọt có thời hạn sử dụng lâu và hàm lượng đường lớn khi so sánh với ngô ngọt thông thường (Jonathan

và Schultheis, 1994) [16]

Tất cả các alen quy định về ngô ngọt đều ở trạng thái lặn, các giống ngô ngọt bình thường chứa alen (se) và (su) không cần phải cách ly, còn giống ngô siêu ngọt (supersweet) có chứa các alen Sh2 phải được cách ly với các giống khác để tránh thụ phấn chéo Có thể là cách ly về không gian (khoảng cách tối thiểu là 30 - 120m), hoặc cách ly về thời gian (tức là các bắp ngô siêu ngọt supersweet không thụ phấn cùng thời điểm với các giống ngô khác gần đó)

Khi đánh giá về tiêu chuẩn, hương vị hay các yếu tố khác của ngô ngọt tăng cường (se) hay ngô siêu ngọt (sh2), Blake Myers [15] cho biết: Ở trạng thái của ngô ngọt tăng cường, có hai trường hợp nhận gen từ bố mẹ khác nhau:

- Trường hợp nhận gen đường từ cả bố và mẹ “đồng hợp tử” (sese), nội nhũ chứa 100% đặc tính của ngô ngọt tăng cường

- Trường hợp chỉ nhận gen từ bố hoặc mẹ “dị hợp tử”, nội nhũ chỉ có 25% đặc tính ngô ngọt tăng cường

Khi nghiên cứu về mối tương quan giữa một số tính trạng nông học ở ngô đường Eltahir S Ali và Ghizan B Saleh thu được kết quả: Chiều dài bắp tương quan chặt với đường kính bắp với hệ số tương quan r = 0,396 Chiều cao cây tương quan chặt với với cao đóng bắp và số hạt trên hàng với hệ số tương quan lần lượt là r = 0,719 và r = 0,341 Số nhánh bông cờ tương quan chặt với đường kính bắp, trong khi đường kính bắp tương quan chặt với hạt/hàng…

Nghiên cứu ngô đường lai theo hướng nâng cao năng suất, chất lượng và chống chịu bất thuận được tập trung nhiều ở châu Âu Ordas B và cộng sự (2005) cho thấy quá trình nảy mầm và sức sống của cây con ở ngô đường lai tốt hơn do đồng hợp gen su1 giúp cây ngô phù hợp với điều kiện canh tác của vùng Atlantic, châu Âu (mùa xuân lạnh và ẩm) Những dòng ngô đường ưu tú đồng hợp cả 2 gen su1 (sugary1) và se1 (sugary enhancer1) có thể cải thiện chất lượng ngô lai su1 một cách ổn định Các dòng thuần su1se1 có thể cải thiện su1su1 để lựa chọn trong một số hướng chọn tạo giống Mục đích nghiên cứu này là nhận biết các dòng thuần su1se1 đã được lai với 8 dòng thuần su1 là bố mẹ của 15 tổ hợp lai su1 Giống lai và dòng thuần đã được trồng cạnh nhau ở 2 địa phương miền Bắc Tây Ban Nha trong 2 năm 1999 và

2000, đã nhận biết bố mẹ su1se1 với các allel phù hợp, đã xác định được µG’

và NI để cải thiện chất lượng giống lai một cách ổn định Nghiên cứu chỉ ra rằng chất lượng ổn định và các tính trạng khác của giống lai su1 có thể được cải thiện khi sử dụng vật liệu di truyền từ các dòng thuần su1se1 (Matt Klenhenz, 2001)[17]

Ngô đường có tính chịu lạnh kém, để cải thiện khả năng chịu lạnh của ngô đường Pedro Revilla và cộng sự (1998) đã nghiên cứu để nhận biết nguồn vật liệu quần thể ngô đồng ruộng để cải tiến tính chịu lạnh của ngô đường ưu thế lai, mỗi quần thể trong 10 quần thể ngô đồng ruộng được lai với 4 dòng

thuần ngô đường và đánh giá con lai dưới điều kiện lạnh Kết quả cho biết giá trị trung bình của các locus trong quần thể và của 6 allen phù hợp (lp(iota)mu’, PTC, UBND, NI, PNG(g), PNG(ceg)) và GCA Quần thể lai có khả 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 Xác định được quần thể PTC, AS-3(HT)C3 của Mỹ và quần thể Oroso của Tây Ban Nha có tiềm năng tốt nhất làm vật liệu cho chọn tạo giống ngô đường chịu lạnh (Nguyễn Thế Hùng và cs, 1999)[5]

Ngô đường thường mắc nhiều loại sâu bệnh nên nghiên cứu tạo giống chống chịu sâu bệnh cũng được quan tâm chú ý, bên cạnh những biện pháp kỹ thuật như canh tác hữu cơ giảm sâu bệnh và sản xuất ngô đường bền vững (Russ Nicely, Ponnarong Prasertsri, 2004)[21] Những nghiên cứu tạo giống chống chịu với bệnh nấm, vi khuẩn và virus của Pataky.J.K và cộng sự năm

1998 cũng tạo cơ sở khoa học cho tạo giống chống bệnh (Pataky và cs, 1998)[19] Năm 2001, Pataky và cộng sự sử dụng di truyền phân tử nghiên cứu tính chống bệnh và cho biết bệnh gỉ sắt ở ngô đường gây hại gần 15 năm cho ngô miền Bắc Mỹ được điều khiển bởi gen Rpl-D do nấm Puccina Sorghi gây ra 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 gây nhiễm lên ngô đường, phản ứng của gen Rp của mỗi cá thể trong vùng rp1 và phản ứng liên kết của các gen Rp đã được đánh giá đối chiếu với hỗn hợp quần thể P sorghi ở một số thí nghiệm trong nhà kính Mỗi thí nghiệm 2 lần lặp lại Đánh giá và ghi nhận các mức đã tìm ra 4 dòng đơn gen

và 8 dòng tổ hợp gen chống chịu với bệnh gỉ sắt (Pataky và cs, 1998) [20]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô đường ở Việt Nam

Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, rất nhiều cơ quan nghiên cứu đã chọn ra những giống ngô đường có năng suất cao và chất lượng tốt để đưa vào sản

xuất đại trà Điển hình là năm 1990, Viện Nghiên cứu ngô đã nhập nội giống ngô đường từ Thái Lan (Super sweet corn) - là giống thụ phấn tự do và trồng khảo sát tại Trung tâm ngô Sông Bôi Qua theo dõi thấy giống thích ứng với điều kiện sinh thái, ít sâu bệnh, nhưng tỷ lệ bắp chưa cao nên Viện Nghiên cứu ngô đã đưa vào quá trình chọn lọc đám cải tiến, chọn lọc bắp trên hàng cải tiến, kết quả đã chọn lọc được giống TSB3, sau đó trồng thử nghiệm và sản xuất hàng hoá tại một số tỉnh: Hà Nội, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Thanh Hoá

và các tỉnh Miền Nam thông qua công ty giống cây trồng Miền Nam TSB3

có thời gian sinh trưởng vụ xuân 115 - 120 ngày, vụ thu đông 109 - 111 ngày,

vụ hè 93 - 95 ngày, chiều cao cây trung bình 170 - 200 cm, chiều cao đóng bắp 75 - 100 cm, bắp dài 10,5 - 12,5cm, khả năng chống chịu bệnh đốm lá, bệnh khô vằn trung bình, năng suất trung bình 9 - 13 tạ/ha Năm 1996, TSB 3 được Hội đồng Khoa học Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là giống quốc gia và cho phép sản xuất rộng rãi theo nhu cầu ngày càng tăng của việc dùng ngô thực phẩm phục vụ trong nước và xuất khẩu (Viện Nghiên cứu ngô, 2006)[14]

Cùng với Viện nghiên cứu ngô, vụ đông năm 1998, bộ môn Cây Lương Thực Trường đại học Nông Nghiệp I - Hà Nội cũng đã tham gia chọn lọc giống ngô thực phẩm, tiến hành khảo sát 105 giống ngô đường thụ phấn tự do nhập nội từ Hàn Quốc, sử dụng giống TSB - 3 làm giống đối chứng đã chọn ra được

27 giống có triển vọng Vụ đông năm 1999, khảo nghiệm 27 giống trên và đưa

ra 5 giống có triển vọng là 971 - 493, 9710 - 567, 9710 - 729, 9710 - 719 Năm

2001, tiếp tục khảo nghiệm 5 giống này và thêm giống TN115 (là giống lai nhập nội từ Trung Quốc) Cho đến năm 2005, sau thời gian 5 năm (2001 - 2005) nghiên cứu và chọn tạo các giống ngô lai đã đạt chọn được 15 dòng ngô đường ưu tú có đầy đủ thông tin về đặc tính nông sinh học để làm vật liệu tạo giống ngô thực phẩm đang cần với nhu cầu rất lớn trên thị trường Việt Nam

Đồng thời cũng đã lai thử 60 tổ hợp ngô đường, đánh giá và chọn tạo được 3 tổ hợp lai có triển vọng: CLT - Đ2 x CLT - Đ5, TN115 x Đ7, chuẩn bị đưa đi khảo nghiệm và chuyển giao ra ngoài sản xuất

Giống ngô Đường lai 10, do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo, có năng suất cao, chất lượng tốt, thời gian từ khi gieo đến thu hoạch bắp tươi 65 - 75 ngày, trồng 4 vụ trong năm, chiều cao cây 152 - 178cm, chiều cao đóng bắp

50 - 60cm, đường kính bắp 4,8 - 6,0cm, 16 - 18 hàng hạt, 38- 45 hạt/hàng, độ đường Brix: 15 - 16%, khối lượng 1.000 hạt khô: 100 - 150g, năng suất bắp tươi: 18 - 20 tấn/ha

Vụ xuân 2008, giống ngô Đường lai 10 đã được trình diễn ngoài sản xuất tại các hợp tác xã thuộc huyện Đông Anh - Hà Nội (2 ha) Vụ Đông 2008, giống được triển khai tại Hải Dương (0,5 ha), và tại xã Song Phượng - Đan Phượng - Hà Nội (2 ha) Vụ Xuân 2009, tiếp tục triển khai tại huyện Đan Phượng - Hà Nội (2ha), huyện Sóc Sơn - Hà Nội (1ha), xã Nguyên Hoà - Phù

Cừ - Hưng Yên (2ha) Hầu hết các địa phương đều có nhu cầu mở rộng diện tích ngô Đường lai 10 ở các vụ tiếp theo Trong vụ thu đông 2009, Viện nghiên cứu Ngô đã chuẩn bị đủ lượng hạt giống cho 50 - 80ha phục vụ công tác triển khai diện rộng [33]

Vụ Xuân 2007, Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và Phân bón Quốc gia đã tiến hành khảo nghiệm cơ bản các giống ngô đường mới được lai tạo trong nước và nhập nội trong mạng lưới khảo nghiệm ngô Quốc gia ở phía Bắc Nhóm ngô đường gồm 4 giống: Sugar 77, Ngọc nếp

888, Golden Sweeter 93 và Honey Sweeter 27 với giống đối chứng là Hoa Trân 1357 Kết quả khảo nghiệm cho thấy, giống ngô ngọt Sugar 77 có thời gian sinh trưởng dài hơn đối chứng Hoa Trân 1357 khoảng 2 ngày, cây sinh trưởng phát triển khoẻ, đóng bắp thấp, che kín bắp (điểm 2,0), nhiễm sâu bệnh nhẹ, bắp to đều, hạt tươi màu vàng nhạt Năng suất bắp thu ăn tươi cao

hơn đối chứng có ý nghĩa tại 4/5 điểm Tại Hà Nội đạt cao nhất 168,57 tạ/ha, trung bình tại các điểm đạt 131,75 tạ/ha Chất lượng ăn tươi ngọt và vị đậm hơn Hoa Trân 1357 (Phạm Xuân Liêm và cộng sự, 2007) [8]

Vụ Xuân 2008, Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và Phân bón Quốc gia đã tiến hành khảo nghiệm cơ bản 2 giống ngô đường Starbrix 07 và Golden Sweeter 93 với giống đối chứng là Sugar 75 Kết quả khảo nghiệm cho thấy: giống Starbirx 07 có thời gian sinh trưởng tương đương đối chứng Sugar 75, cây sinh trưởng phát triển khoẻ, đóng bắp thấp, che kín bắp (điểm 1,3), nhiễm nhẹ sâu bệnh, bắp to đều, hạt tươi màu vàng nhạt Năng suất bắp thu ăn tươi cao hơn đối chứng có ý nghĩa tại 2/4 điểm, tại Hà Nội đạt cao nhất (122,26 tạ/ha) Chất lượng ăn tươi như hương thơm và vị ngọt kém Sugar 75, vị đậm tương đương với đối chứng Sugar 75 Giống Golden Sweeter 93 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn đối chứng Sugar

75 khoảng 6 ngày, cây sinh trưởng phát triển khỏe, độ đồng đều khá, cây nhỏ, thấp cây, ít nhiễm sâu bệnh, bắp nhỏ, độ che kín bắp (điểm 1,5) Năng suất trung bình bắp thu ăn tươi đạt 110,47 tạ/ha Chất lượng ăn tươi như độ ngọt

và vị đậm tương đương Sugar 75, hương thơm kém Sugar 75 (Hà Quang Dũng và cs, 2008)[3]

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp chọn lọc cho ngô đường của Nguyễn Tiến Trường (2005)[13], thu được một số chỉ tiêu nông sinh học như: Dài bắp (18,1cm), đường kính bắp (4,0cm), số hàng hạt đạt 14,2 hàng và độ ngọt đạt 14,6%, từ 36 dòng ở thế hệ F4 đã chọn ra được 9 dòng có đặc điểm nông sinh học tốt

Hiện nay, những giống ngô đường ưu thế lai cho năng suất cao, chất lượng tốt đang được người dân trồng phổ biến như: Sugar 75, TN115, Sakita, Hoa Trân, …

1.3.3 Một số giống ngô đường đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam

Sugar 75 là giống ngô đường lai đơn do công ty Syngenta Thái Lan lai tạo và nhập vào Việt Nam năm 2000; thời gian sinh trưởng (TGST) từ 66 - 68 ngày; chiều cao cây trung bình 220 cm; chiều cao đóng bắp 60 - 70 cm, chiều dài bắp 19 - 22 cm Ngô đường Sugar 75 có lõi nhỏ, chất lượng ngọt, giòn, được thị trường ưa thích, năng suất bắp tươi đạt 12 - 16 tấn/ha, thời vụ gieo trồng ở các tỉnh phía Bắc là từ tháng 2 - 9 (Phạm Đồng Quảng, 2005) [11]

Giống ngô đường Sakita là giống ngô lai nhập nội do công ty Trang Nông phát triển ra sản xuất Ngô đường Sakita có thời gian sinh trưởng 60 - 65 ngày, cây cao trung bình 150 - 170 cm, chiều cao đóng bắp thấp, chống đổ tốt, số bắp trên cây 1 - 2 bắp, chiều dài bắp 20cm, bắp có hình thuôn đẹp, hạt đóng sít, có màu trắng - vàng xen kẽ Ngô Sakita có độ ngọt rất cao (nhiều nơi bà con gọi

là ngô siêu ngọt), luộc ăn mềm, thơm được nhiều người ưa thích Giống ngô này chống chịu sâu bệnh khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha, thời vụ trồng tốt nhất là vào mùa khô, trồng mùa mưa cần thoát nước tốt

Giống ngô đường TN115: Là giống ngô lai nhập nội, do công ty Trang Nông phát triển ra sản xuất Thời gian sinh trưởng 68 - 70 ngày, cây cao trung bình 200 - 220 cm, chiều cao đóng bắp thấp, chống đổ khá, cây sinh trưởng mạnh, dễ trồng, số bắp trên cây trung bình 1 - 2 bắp; bắp dài 20cm, bắp thuôn đẹp, hạt màu vàng, đóng sít, ít đuôi chuột Bắp luộc mềm, hạt ngọt, thơm ngon TN115 kháng sâu bệnh khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha [32]

Ngô đường lai TN103: Là giống ngô lai nhập nội từ công ty Navartis Giống ngô TN103 có thời gian sinh trưởng 60 - 70 ngày, chiều cao cây trung bình 2,1 - 2,6m, chiều cao đóng bắp thấp, chống đổ tốt, số bắp hữu hiệu 1 - 2 bắp/cây, chiều dài bắp trung bình 16 - 20cm, đường kính bắp 4,3 - 4,8cm; hạt đóng sít, sâu, ít đuôi chuột Màu hạt vàng tươi, bắp luộc mềm, rất ngọt, thơm ngon Khả năng chống chịu sâu bệnh của TN103 khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha [29]

Giống ngô đường Hoa Trân của công ty giống cây trồng Nông Hữu (Đài Loan) có thời gian sinh trưởng 70 - 80 ngày Đây là giống ngô siêu ngọt được dùng để ăn tươi, đóng hộp và là nguyên liệu sản xuất các loại thức ăn bổ dưỡng rất được ưa chuộng vì nó có hàm lượng đường cao Khả năng sinh trưởng phát triển khoẻ, chống đổ tốt Trọng lượng bắp từ 250 - 300g Hạt đều, màu vàng cam, tỷ lệ kết hạt cao, ăn giòn, ngọt, có hương vị đặc trưng [28]

1.4 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình bảo quản ngô đường

Trong quá trình bảo quản nông sản, xảy ra những biến đổi về sinh lý, sinh hóa dẫn đến làm giảm chất lượng nông sản Ở ngô, yếu tố chính quyết định chất lượng ngô là hàm lượng nước, đường, tinh bột, protein, lipit Những biến đổi của chúng trong quá trình bảo quản xảy ra như sau [30]:

1.4.1 Thay đổi hàm lượng nước

Nước trong thực phẩm cao hay thấp đều ảnh hưởng đến chất lượng và khả năng bảo quản chúng Ở ngô, hàm lượng nước khoảng 11-12%, đối với ngô đường hàm lượng nước tại thời điểm thu hoạch chiếm 70-75% Khi bảo quản, xảy

ra quá trình mất nước, nông sản càng có hàm lượng nước cao thì mất nước càng nhanh, do đó những ngô đường có hàm lượng nước cao khó bảo quản hơn ngô thường và những nông sản có hàm lượng nước thấp

1.4.2 Biến đổi hàm lượng Protein

Protein là thành phần chủ yếu của nông sản dạng hạt, ở ngô tỷ lệ protein chiếm khoảng 10-12% Protein tan trong nước cho dung dịch keo, làm tăng độ nhớt, độ ổn định trong các sản phẩm Protein cố định các chất thơm và giữ mùi cho thực phẩm Ở nhiệt độ cao, protein bị biến tính không thuận nghịch tạo thành các kết tủa, làm giảm độ nhớt và tính keo của sản phẩm Trong môi trường có tanin, protein sẽ kết hợp với tanin tạo thành hợp chất không tan Khi bảo quản ở nhiệt độ cao và trong thời gian dài, protein sẽ bị biến tính nhưng không đông vón lại mà chỉ già cỗi, tính háo nước và trương nước của chúng bị giảm Ở nhiệt độ cao, protein trong ngô đường giảm rất nhanh

Protein → axít amin tự do → N2 tự do

Protein tự do thay đổi rất nhiều trong quá trình bảo quản, chúng phân giải thành các axít amin làm cho lượng axít amin trong ngô tăng lên, nếu tiếp tục kéo dài thời gian bảo quản thì axít amin tiếp tục phân hủy tạo thành NH3, N2 Lúc này lượng nitơ phi protein sẽ tăng lên

1.4.3 Biến đổi đường và tinh bột

Đường tạo vị cho nông sản, độ ngọt của nông sản phụ thuộc vào hàm lượng đường và tỷ lệ giữa các loại đường Tinh bột là chất dự trữ chủ yếu trong hạt, trong thành phần có hai loại chủ yếu là amylose và amilopectin Tỷ lệ 2 loại tinh bột này quyết định độ dẻo của sản phẩm Ở ngô nếp, ngô đường, tỷ lệ amilopectin cao nên khi ăn dẻo hơn ngô thường Đối với ngô, khi bảo quản thì lượng đường hòa tan giảm, lượng tinh bột tăng lên, tỷ lệ amilopectin giảm amilose tăng do liên kết mạch nhánh bị phá vỡ tạo thành amilose

1.4.4 Biến đổi lipit

Chất béo là chất dự trữ năng lượng cao và tạo độ ngậy cho nông sản Ở ngô, chất béo chiếm 3,5-6,5% Trong quá trình bảo quản, chất béo bị phân giải tạo ra axít béo, aldehyd và xeton làm cho sản phẩm có mùi hôi khét Hiện tượng phân giải xảy ra theo hai quá trình: thủy phân chất béo và oxy hóa chất béo

1.5 Các kết quả nghiên cứu về bảo quản ngô đường trên thế giới

1.5.1 Kết quả nghiên cứu thời gian bảo quản ngô đường sau thu hoạch

Ngô đường được thu hoạch ở giai đoạn chín sữa, lúc này trong thành

phần của ngô có tới 70-75% là nước, hàm lượng đường 15-30% đối với ngô ngọt thường, 25-40% đối với ngô siêu ngọt do đó chất lượng ngô đường sau thu hoạch giảm đi nhanh chóng [25]

Hương vị và chất lượng ngô đường phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng đường của nó Sau khi thu hoạch, nếu để bắp ở nhiệt độ ngoài đồng thì hương

vị và chất lượng giảm rất nhanh, thời gian bảo quản rất ngắn Ngô đường

được khuyến khích sử dụng càng nhanh càng tốt, ngay trong ngày thu hoạch

là tốt nhất Tuy nhiên trong thực tế không thể tiêu thụ hết ngay được một số lượng lớn sản phẩm thu hoạch, do đó cần có biện pháp bảo quản hợp lý nhằm kéo dài thời gian tiêu thụ mà vẫn đảm bảo chất lượng ngô tươi

Sự suy giảm về chất lượng ngô đường chịu ảnh hưởng rất nhiều vào nhiệt độ và độ ẩm bảo quản Theo kết quả nghiên cứu của UC Davis và nhiều nhà khoa học khác, nhiệt độ bảo quản càng thấp thì sự suy giảm hàm lượng đường trong ngô càng thấp Ở nhiệt độ 00

C (320F), trong một ngày có khoảng 6% các loại đường có thể chuyển đổi thành tinh bột, ở 200C là 26% và ở 300

C

là 50-60%, ở điều kiện nhiệt độ phòng, chỉ sau 6 giờ hàm lượng đường trong ngô sẽ giảm đến 40% Nhưng nếu nhiệt độ quá thấp, từ -0,60C trở xuống thì ngô dần đông cứng Theo Kernel, mỗi ngày độ ẩm trong ngô sẽ giảm 0,5%, nếu mất 2% sẽ dẫn đến hiện tượng héo hạt [31]

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện tối ưu để bảo quản ngô đường là ở nhiệt độ 00C, ẩm độ 90-100%, ở điều kiện này có thể bảo quản được 5-8 ngày mà không bị thiệt hại đáng kể về chất lượng Ở nhiệt độ 400

F (80C),có thể bảo quản được 3-5 ngày, ở nhiệt độ 500

F (100C), thời gian bảo quản là 2 ngày Ở nhiệt độ tối ưu, ngô siêu ngọt có thời hạn tối đa bao gồm cả thời gian vận chuyển có thể là 21 ngày với chất lượng thị trường có thể chấp nhận được Ở nhiệt độ thường, nếu để cả lá bao thị trường cũng có thể chấp nhận thời gian bảo quản tối đa 1-2 ngày [24]

1.5.2 Kết quả nghiên cứu vật liệu bảo quản ngô đường sau thu hoạch

Đối với ngô thường, được sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi thì được bảo quản khi hạt đã được làm khô, phương pháp và vật liệu bảo quản đơn giản, vật liệu bảo quản có thể là chum, vại, thùng, bao dứa, bao đay trong điều kiện khô thoáng Còn với ngô đường được sử dụng làm thực phẩm thì việc bảo quản khó hơn rất nhiều do sử dụng ở dạng tươi Phương pháp và vật liệu

bảo quản nhằm giảm thiểu các biến đổi sinh lý, sinh hóa (quá trình hô hấp, mất nước,…) gây sự suy giảm về chất lượng ngô đường tươi sau thu hoạch

Ngô đường sau khi thu hoạch có thể để nguyên cả lá bi và cho vào tủ lạnh để bảo quản Nếu bóc vỏ thì phải cho vào túi nhựa rồi mới cho vào tủ lạnh Vật liệu chủ yếu để bảo quản ngô hiện nay là túi nhựa, hộp thiếc, tủ lạnh, đá, băng và các thùng, kho chứa lạnh Khi sử dụng túi nhựa, nên loại hết khí dư thừa bằng cách siết chặt túi trước khi niêm phong Hoặc người ta có thể đóng ngô hạt vào hộp thiếc đã được khử trùng chân không hay khử trùng bằng nước nóng 1000

C trong 3-4 phút Theo kết quả nghiên cứu của tiến sĩ Judy A và tiến sĩ Harrison, có thể đóng gói ngô tươi trong các thùng chứa kháng ẩm hơi sau đó làm lạnh để bảo quản Ở một số nơi, ngô được hydro hóa

và đóng gói với nước đá hoặc để trên đá Ngô tươi sau khi thu hoạch, đóng gói được vận chuyển bằng xe tải hoặc container Trong quá trình vận chuyển yêu cầu cần phải rải nước đều khắp thùng xe tải, đảm bảo tỷ lệ 1 lít nước/4 kg ngô mỗi giờ Ở nhiều nơi, người ta sử dụng thùng palletized với độ cao 4-5 lớp, làm lạnh ngô bằng gói nước đá hoặc băng để vận chuyển và bảo quản ngô đường Ở một số nước tiên tiến, sử dụng thùng wirebound khối lượng khoảng 42-50kg để chứa bắp vận chuyển và bảo quản Mỗi thùng có khoảng 40-50 bắp [24]

1.5.3 Kết quả nghiên cứu các phương pháp chế biến ngô đường sau thu hoạch

Ngô đường rất khó bảo quản, lại không thể tiêu thụ được số lượng lớn ngay sau thu hoạch nên việc sơ chế, chế biến ngô đường sau thu hoạch là hết sức cần thiết Hiện nay có hai phương pháp được áp dụng phổ biến là đông lạnh và đóng hộp

Ngô đường đem đông lạnh thường được bóc lá bi, loại bỏ râu để cả bắp

và chần qua nước nóng trong vài phút, sau đó chuyển trực tiếp vào nước đá trong khoảng 30 giây, nhấc lên vỗ nhẹ cho ráo nước rồi cho vào túi nhựa niêm phong và có thể bảo quản trong tủ đá đến 8 tháng Với cách chế biến công nghiệp, ngô làm đông lạnh được sơ chế, luộc trong nước nóng hoặc hơi nước trước khi đi qua một đường hầm làm đông nhanh trong vài phút Trong các điều kiện thích hợp, ngô đông lạnh có thể bảo quản trong một số tháng, các tinh thể băng nhỏ tạo thành giúp bảo vệ các kết cấu và hương vị của hạt ngô

Ngô đường có thể đem tách hạt và đóng hộp để bảo quản trong thời gian vài tháng Các nhà nghiên cứu ở trường đại học Cornell, New York (Mỹ) phát hiện ra rằng việc dùng nhiệt chế biến ngô ngọt đóng hộp làm gia tăng hàm lượng các chất chống oxy hóa trong loại thực phẩm này tới 44% Các chất chống oxy hóa này giúp loại bỏ những gốc tự do gây hại cho cơ thể Sự gia tăng chất chống oxy hóa có thể là khoản đền bù cho sự mất mát vitamin C

ở ngô ngọt trong quá trình đóng hộp [33]

Ngô đường tươi ngay sau khi thu hoạch và ngô đông lạnh, đóng hộp có thể chế biến thành nhiều món ăn ngon và bổ dưỡng như ngô luộc, ngô chiên, ngô nướng, ngô hấp,súp ngô, cháo ngô … và đặc biệt là làm sữa ngô ngọt

1.6 Các kết quả nghiên cứu về bảo quản ngô đường ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô đường mới chỉ được trồng vào khoảng hơn chục năm trở lại đây, việc sản xuất, sử dụng, bảo quản và chế biến ngô thực phẩm vẫn còn khá mới mẻ Vẫn còn rất ít các công trình nghiên cứu về các phương pháp

bảo quản, chế biến ngô đường Do diện tích sản xuất ngô đường ở nước ta còn nhỏ lẻ nên chủ yếu là dùng để tiêu thụ ngay tại chỗ Tuy nhiên, ở một số địa phương, ngô đường đã được chú trọng vào sản xuất để xuất khẩu ra nước ngoài Phương pháp bảo quản cũng dựa vào các kết quả nghiên cứu của nước ngoài như bảo quản đông lạnh và đóng hộp Đối với ngô được dùng làm nguyên liệu sản xuất sữa, ngô thu về có thể chế biến ngay hoặc bảo quản trong kho lạnh 1-2 ngày, nhiệt độ kho lạnh từ 5-100

C [33]

Tuy nhiên trong sản xuất, điều kiện bảo quản khó khăn và chưa có những khuyến cáo về ảnh hưởng của thời gian bảo quản trong điều kiện tự nhiên đến chất lượng của sản phẩm ngô đường Chính vì vậy, chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu này, nhằm khuyến cáo cho người sản xuất tính toán thời gian sử dụng với thời gian thu hoạch cho hợp lý để đảm bảo chất lượng của ngô đường

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu là 10 tổ hợp ngô đường lai do Viện nghiên cứu ngô lai tạo và giống Suger 75 được chọn làm giống đối chứng

Sugar 75 là giống ngô ngọt lai F1 do Công ty Syngenta độc quyền cung

ứng tại thị trường Việt Nam từ nguồn nhập khẩu của hãng PS (Mỹ) Giống ngô siêu ngọt Sugar 75 có đặc điểm sinh trưởng khỏe, phát triển nhanh, sớm cho thu hoạch Giống Sugar 75 cho bắp to, tỷ lệ đóng bắp cao, chắc và đều hạt, lượng đường cao, bắp có hình trụ thon dài, hạt có màu vàng sáng, trọng lượng 300-500 gam/bắp, bắp có kích thước 22-25cm/bắp Giống có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, có thể trồng được nhiều vụ trong năm

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Thí nghiệm được thực hiện tại trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên

- Mô hình trình diễn giống ưu tú được trình diễn tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Xuân và Thu đông năm 2012

- Vụ Xuân gieo ngày 20 tháng 2 năm 2012

- Vụ Thu đông gieo ngày 12 tháng 9 năm 2012

- Trình diễn giống ngô mới có triển vọng 01 vụ: Vụ Xuân 2013

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

- Đánh giá khả năng thích ứng của giống ưu tú ở mô hình trình diễn

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng ngô đường sau thu hoạch

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các tổ hợp ngô đường thí nghiệm

Công thức 1: SW 461 x HD4 Công thức 2: SW679 x SW654 Công thức 3: SW362 x SW381 Công thức 4: SW194 x HD4 Công thức 5: SW280 x SW656 Công thức 6: SW585 x SW656 Công thức 7: SW679 x HD4 Công thức 8: SW629 x SW381 Công thức 9: SW597 x HD4 Công thức 10: SW594 x SW656 Công thức 11: Sugar75 (Đối chứng)

2.4.1.2 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

Quy trình trồng trọt được áp dụng theo Viện nghiên cứu Ngô

- Mật độ: 6.15 vạn cây/ha

- Khoảng cách trồng: 65cm x 25cm

- Phân bón:

+ Phân hữu cơ: 10 tấn phân chuồng/ha

+ Phân vô cơ bón theo công thức 150N + 90P2O5 + 90K2O

tương đương với lượng phân thương phẩm là:

Đạm Urê: 321,89 kg/ha

Lân supe: 545.45 kg/ha

Kali Clorua: 150 kg/ha

Lần 3: 1/3N đạm còn lại trước khi trỗ cờ 10 – 15 ngày

2.4.1.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

Các chỉ tiêu và phương pháp nghiên cứu được áp dụng theo Quy chuẩn

kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác của giống ngô, 56-2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn[1]

QCVN01-Mỗi ô thí nghiệm được trồng thành 4 hàng, mỗi hàng 20 cây, số cây theo dõi là 10 cây/ô ở 2 hàng giữa, thể hiện qua sơ đồ sau:

Ghi chú: Cây theo dõi đánh giá các chỉ tiêu nghiên cứu đánh dấu x

* Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển

- Ngày trỗ cờ: Là ngày có > 50% số cây trên ô trỗ cờ (xuất hiện nhánh cuối cùng của bông cờ)

- Ngày tung phấn: Là ngày có > 50% số cây trên ô tung phấn

- Ngày phun râu: Là ngày có > 50% số cây trên ô phun râu (bắp có râu dài 2- 3 cm ngoài lá bi)

- Thời gian sinh trưởng: Tính từ khi gieo đến khi có 75% số bắp trên cây hoàn thiện giai đoạn chín sữa

- Số lá/cây: Đếm tổng số lá trong thời gian sinh trưởng Để xác định chính xác, đánh dấu các lá thứ 3, 6, 9, 12 của 10 cây/ô

- Chỉ số diện tích lá: Tiến hành đo chiều dài, chiều rộng của toàn bộ lá xanh trên cây vào giai đoạn trỗ cờ, mỗi ô thí nghiệm đo 5 cây Sau đó áp dụng công thức tính :

DTL (m2) = chiều dài x chiều rộng ×0,75

CSDTL (m2 lá/m2 đất) = DTL 1cây × số cây/m2

Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây (cm/ngày)

+ Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây sau trồng 20 ngày được tính theo công thức:

H =

H1

20 Trong đó: H1 là chiều cao cây sau trồng 20 ngày

+ Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây sau trồng 30, 40, 50, 60 ngày được tính theo công thức:

H = Hn - Hn-1

10 Trong đó: Hn là chiều cao cây ở lần đo thứ n (n = 2, 3, 4, 5 tương ứng với 30,

40, 50, 60 ngày)

Hn - Hn-1 là hiệu số chiều cao giữa 2 lần đo kế tiếp nhau

- Trạng thái cây: Đánh giá ở giai đoạn đầu chín sáp căn cứ vào mức độ đồng đều về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh của

10 cây ở 2 hàng giữa ô Thang điểm 1- 5 (điểm 1: tốt, điểm 2: khá, điểm 3: trung bình, điểm 4: kém, điểm 5: rất kém)

- Trạng thái bắp: Đánh giá khi thu hoạch, trước khi lấy mẫu cho điểm dựa vào dạng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh, đánh giá theo thang điểm 1- 5 (điểm 1: tốt, điểm 2: khá, điểm 3: trung bình, điểm 4: kém, điểm 5: rất kém)

- Độ bao bắp: đánh giá ở giai đoạn chín sáp, quan sát 10 bắp của 10 cây trên 2 hướng đánh giá theo thang điểm từ 1-5

Điểm 1- Rất kín: Lá bi kín đầu bắp và vượt khỏi bắp

Điểm 2- Kín: Lá bi bao kín đầu bắp

Điểm 3- Hơi hở: Lá bi không bao chặt đầu bắp

Điểm 4- Hở: Lá bi không che kín để hở đầu bắp

Điểm 5- Rất hở: Bao bắp rất kém, đầu bắp hở nhiều

* Chỉ tiêu về chống chịu

- Sâu đục thân (%): Tính theo % số cây bị nhiễm sâu ở 2 hàng giữa sau

đó đánh giá theo thang điểm 1-5:

Điểm 1: <5% số cây bị sâu bệnh

Điểm 2: 5- <15% số cây bị sâu bệnh

Điểm 3: 15- <25% số cây bị sâu bệnh