đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn ra hoa của 45 tổ hợp lai luân phiên và dòng bố mẹ

Với mục đích đánh giá, lựa chọn được một số dòng và tổ hợp lai có khả năng chịu hạn, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn ra hoa của 45 tổ hợp lai luân ph

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN

-* -

ĐỖ VIỆT TIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN

Ở GIAI ĐOẠN RA HOA CỦA 45 TỔ HỢP

LAI LUÂN PHIÊN VÀ DÒNG BỐ MẸ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

-* -

ĐỖ VIỆT TIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN

Ở GIAI ĐOẠN RA HOA CỦA 45 TỔ HỢP

LAI LUÂN PHIÊN VÀ DÒNG BỐ MẸ

Chuyên nghành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60 62 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Đặng Ngọc Hạ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các cơ quan, thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Đặng Ngọc Hạ

đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô cùng tập thể cán bộ Bộ môn Tạo Giống, Ban Lãnh đạo và tập thể cán bộ Công ty cổ phần giống cây trồng Nha Hố đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Ban Đào tạo Sau đại học, Ban lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Học viên

Đỗ Việt Tiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là luận văn do tôi thực hiện dưới sự chỉ dẫn của thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp ở Viện Nghiên cứu Ngô Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Học viên

Đỗ Việt Tiệp

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình viii

Danh mục chữ viết tắt ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 4 1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới và Việt Nam 4

1.1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới 4

1.1.2 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô ở Việt Nam 5

1.2 Cơ sở khoa học của đề tài 7

1.2.1 Khái niệm và phân loại hạn 7

1.2.2 Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng 9

1.2.3 Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển và năng suất cây ngô 12

1.3 Tính trạng gián tiếp quan trọng của ngô cho đánh giá chịu hạn giai đoạn ra hoa 16

1.4 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới và Việt Nam 18

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới 18

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn tại Việt Nam 21

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Vật liệu nghiên cứu 25

2.2 Nội dung nghiên cứu 25

2.3 Phương pháp nghiên cứu và xử lý số liệu 26

2.3.1 Phương pháp đánh giá thí nghiệm đồng ruộng 26

2.3.2 Bố trí thí nghiệm 26

2.3.3 Chăm sóc thí nghiệm 27

2.3.4 Đánh giá đặc điểm nông sinh học và năng suất của các dòng, THL trong điều kiện có tưới và không tưới nước 27

2.3.4.1 Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng 27

2.3.4.5 Các chỉ tiêu đánh giá chịu hạn 29

2.3.5 Phân tích và xử lý số liệu 29

2.3.6 Địa điểm nghiên cứu 30

3.2.7 Thời gian nghiên cứu 30

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng - Hà Nội 31

3.1.1 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng - Hà Nội 31

3.1.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng - Hà Nội 32

3.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng – Hà Nội 33

3.1.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô thí nghiệm tại Đan Phượng Hà Nội 36

3.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 37

3.2.1 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 37

3.2.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 38

3.2.3 Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 40 3.2.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 44 3.3 Đánh giá 45 THL luân phiên trong điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 48 3.3.1 Sinh trưởng và phát triển của 45 THL luân phiên trong điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 48 3.3.2 Đặc điểm hình thái của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 51 3.3.3 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 54 3.3.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 63 3.4 So sánh 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 67 3.4.1 Sinh trưởng và phát triển của 6 THL triển vọng trong điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 67 3.4.2 Đặc điểm hình thái của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 69 3.4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 6 THL triển vọng

ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 70 3.4.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới (2007 – 2013) 5 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1985 – 2013 7 3.1 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng – Hà

Nội 31 3.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng – Hà Nội 32 3.3 Chiều dài bắp và đường kính bắp của 10 dòng tham gia thí nghiệm

tại Đan Phượng – Hà Nội 34 3.4 Số hàng hạt, số hạt trên hàng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng

– Hà Nội 35 3.5 Khả năng chống chịu của 10 dòng ngô thí nghiệm tại Đan Phượng –

Hà Nội 36 3.6 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và

không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 38 3.7 Hình thái của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai

đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 39 3.8 Chiều dài bắp và đường kính bắp của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 40 3.9 Số hàng hạt, số hạt trên hàng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ

và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 41 3.10 Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 10 dòng ngô ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 42 3.11 Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 45 3.12 Đánh giá mức độ chịu hạn của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và

không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 46

3.13 Thời gian sinh trưởng của 45 THL luân phiên trong điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 48 3.14 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của 45 THL ở 2 điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 51 3.15 Chiều dài bắp và đường kính bắp của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ

và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 54 3.16 Số hàng hạt và số hạt trên hàng của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và

không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 56 3.17 Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 45 THL ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 59 3.18 Khả năng chống chịu sâu bệnh của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và

không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 63 3.19 Đánh giá khả năng chịu hạn của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và

không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 65 3.20 Thời gian sinh trưởng của 6 THL triển vọng trong điều kiện tưới đủ

và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 68 3.21 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của 6 THL triển vọng ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 69 3.22 Chiều dài bắp và đường kính bắp của 6 THL triển vọng ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 70 3.23 Số hàng hạt và số hạt trên hàng của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện

tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 71 3.24 Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 6 THL triển vọng ở 2

điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 72 3.25 Khả năng chống chịu sâu bệnh của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện

tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 74 3.26 Đánh giá khả năng chịu hạn của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới

đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 74

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Năng suất thực thu của 10 dòng thí nghiệm trong điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận 433.2 Năng suất thực thu của 45 tổ hợp lai trong điều kiện thí nghiệm có tưới và không tưới 623.3 Năng suất thực thu của 6 tổ hợp lai triển vọng trong điều kiện thí nghiệm có tưới và không tưới 73

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CIMMYT : Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz Y

Trigo - Trung tâm cải lương ngô và lúa mỳ quốc tế

NSTT : Năng suất thực thu

K tưới : Không tưới nước

LSD0,05 : Least significant difference - Sự sai khác nhỏ nhất có

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae) là cây lương thực

quan trọng đồng thời là nguồn nguyên liệu chính cho thức ăn chăn nuôi Năm

2012, diện tích ngô toàn thế giới đạt 176,99 triệu ha với tổng sản lượng

875,10 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 4,94 tấn/ha (FAOSTAT, 2013) Tại

Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai, sau cây lúa Những năm gần đây, diện tích ngô trên thế giới không ngừng gia tăng Sản xuất ngô đã và đang mang lại hiệu quả kinh tế và là sinh kế của hàng trăm triệu nông dân trên thế giới

Tuy nhiên, hiện nay việc phát triển ngô trên thế giới và trong nước đang gặp phải khó khăn do sự biển đổi khí hậu, trái đất nóng lên làm thay đổi khí hậu các vùng đất trồng trọt dẫn đến đất đai bị hạn hán, nhiễm chua phèn, nhiễm mặn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô nói riêng Thực tế, hầu hết ngô được trồng trên các vùng đất khó khăn (không chủ động tưới, chua phèn, ) Do vậy, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu chọn tạo các giống mới và các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng cường hiệu quả của sản xuất ngô trên các vùng đất khó khăn, trong đó yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất của ngô là hạn hán Cây ngô có nhu cầu nước rất lớn và là cây sử dụng nước có hiệu quả Theo công bố của công ty Monsanto nhu cầu nước của cây ngô được tính toán dựa theo từng loại đất và khả năng giữ nước của đất Độ ẩm đất yêu cầu qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển 60 – 85% Cây ngô cần tưới nước khi độ ẩm xuống đến 30% vào thời kỳ sinh dưỡng và 70% vào thời kỳ sinh trưởng sinh thực và kết hạt thì đạt được năng suất cực đại (Monsanto, 2001)

Tại Việt Nam, có tới 80% diện tích canh tác ngô (0,8-0,9 triệu ha) phụ thuộc vào nước trời, ước tính sản lượng ngô thiệt hại do hạn lên tới 30%, một

số vùng trong những năm gần đây diện tích bị hạn lên đến 70-80% và nhiều vùng trong năm 2004 không cho thu hoạch ngô (Phan Xuân Hào, 2005)

Khô hạn là yếu tố chính làm giảm năng suất của ngô, đặc biệt là với những vùng canh tác phụ thuộc vào nước trời, hoàn toàn không chủ động được nguồn nước tưới Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp

đã được báo động trong nhiều hội nghị khoa học của thế giới gần đây Sản xuất ngô ở Việt Nam không phải là ngoại lệ Việc tìm ra những giống mới có khả năng chịu hạn đang là vấn đề cần thiết và cấp bách Theo một số nghiên cứu trong nước và nước ngoài, thời kỳ ra hoa của ngô rất mẫn cảm với hạn, thiếu nước ở giai đoạn này gây ảnh hưởng rất lớn đến năng suất

Với mục đích đánh giá, lựa chọn được một số dòng và tổ hợp lai có khả

năng chịu hạn, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng chịu hạn ở

giai đoạn ra hoa của 45 tổ hợp lai luân phiên và dòng bố mẹ”

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đánh giá và chọn được một số dòng tự phối có khả năng chịu hạn, có khả năng kết hợp cao, làm nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống ngô lai chịu hạn

Xác định một số giống ngô lai triển vọng có khả năng chịu hạn tốt phục

vụ cho cơ cấu giống ngô ở các vùng khô hạn

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu: Thí nghiệm tiến hành trên 10 dòng ngô thuần của Viện Nghiên cứu Ngô và 45 tổ hợp lai luân phiên của các dòng tham gia nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Bao gồm thí nghiệm đánh giá dòng, khảo sát tổ hợp lai, so sánh các tổ hợp lai triển vọng tại Viện Nghiên cứu Ngô – Đan Phượng –

Hà Nội và Công ty cổ phần giống cây trồng Nha Hố – Ninh Sơn – Ninh Thuận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới

Cây ngô có nguồn gốc từ Mexico, trải qua hàng nghìn năm tiến hoá và phát triển đã trở thành loại cây trồng có vị trí rất quan trọng trong nền nông nghiệp toàn cầu Cây ngô góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên thế giới, tất

cả các nước trồng ngô nói chung đều sử dụng ngô làm lương thực, thực phẩm

ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào trình độ phát triển kinh tế xã hội, điều kiện tự nhiên, phong tục tập quán Các nước ở Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi

sử dụng ngô làm lương thực chính, các nước Đông Nam Phi sử dụng 85% sản lượng ngô làm lương thực, Tây Trung Phi 80%, Bắc Phi 42%, Tây Á 27%, Nam Á 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dương 39%, Đông Á 30%, Trung

Mỹ và vùng Caribe 61%, Nam Mỹ 12%, Đông Âu và Liên Xô cũ 4% (Ngô Hữu Tình, 2003)

Ngô không những là lương thực mà còn là thức ăn quan trọng cho chăn nuôi Hầu như 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ ngô và điều này là phổ biến trên toàn thế giới Theo Trung tâm Cải tạo ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT – Centro International de Mejoramiento de Maiz Y Trigo): Lượng ngô toàn thế giới sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm khoảng 66% tổng sản lượng, đặc biệt ở các nước công nghiệp phát triển thường sử dụng 70% - 90% sản lượng ngô cho chăn nuôi như: Pháp: 90%; Mỹ: 89% (CIMMYT, 2001) Ngoài việc cung cấp thức ăn tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lí tưởng cho phần lớn các loại gia súc, đặc biệt là bò sữa Bên cạnh đó, ngô còn là nguồn cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy công nghiệp, người

ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau từ ngô như: Cồn, tinh bột, dầu, bánh kẹo… (Ngô Hữu Tình, 2003) Sản xuất ngô trên thế giới không

ngừng tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng Một số nước sản xuất ngô hàng đầu thế giới là Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Mexico, Ấn Độ, Nam Phi Năm

2007 sản lượng ngô trên thế giới là 766,20 triệu tấn trên diện tích 157 triệu ha với năng suất 4,9 tấn/ha Đến năm 2013 sản lượng ngô trên thế giới là 1016,73 triệu tấn, năng suất 5,52 tấn/ha, với diện tích 184,19 triệu ha

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới (2007 – 2013)

Năm (triệu ha) Diện tích Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

đó nước có năng suất cao nhất là: Israel: 25,56 tấn/ha, Jordan 20,10 tấn/ha, Kuwait: 20,0 tấn/ha, Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất: 20,00 tấn/ha Quốc gia có năng suất ngô thấp nhất là Botswana: 0,13 tấn/ha và Cape Verde với năng suất chỉ đạt 0,19 tấn/ha (FAOSTAT, 2014)

1.1.2 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô ở Việt Nam

Cây ngô được du nhập vào Việt Nam cách đây khoảng hơn 300 năm do Trần Thế Vinh - người huyện Tiên Phong, Sơn Tây sang sứ nhà Thanh lấy được giống ngô đem về nước (Đinh Thế Lộc và cs, 1997) Tuy nhiên do

truyền thống sản xuất lúa nước lâu đời nên những năm trước cây ngô chưa được chú trọng phát triển Trong thời gian gần đây nhờ có các chính sách khuyến khích của Nhà nước cũng như việc áp dụng nhiều tiến bộ khoa học

kỹ thuật vào sản xuất mà cây ngô ở Việt Nam đã có những bước tiến dài cả

về diện tích, năng suất và tổng sản lượng Ngô là cây lương thực quan trọng ở cả đồng bằng, trung du và miền núi Năng suất ngô nước ta những năm 1960 chỉ đạt 1tấn/ha với diện tích hơn 200 nghìn ha, đến năm 1980 năng suất đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng 400 nghìn tấn Năm 1990 năng suất tăng lên 1,5 tấn, có được kết quả này nhờ sự hợp tác với Trung tâm Cải tạo ngô và lúa mì Quốc tế Những nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở nước ta đã bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ trước và đã có một số thành công trong việc cải tạo giống địa phương, phát triển giống thụ phấn tự do Từ đầu năm

1990 nhờ có những chính sách khuyến khích của Nhà nước, cùng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là việc đưa các giống ngô lai và kỹ thuật canh tác tiên tiến vào sản xuất đã góp phần tăng trưởng cả về diện tích năng suất và tổng sản lượng toàn quốc Tỷ lệ tăng trưởng bình quân hàng năm về diện tích là 7,5%, về năng suất 6,7%, về sản lượng 24,5% Tổ chức FAO và CIMMYT đã đánh giá chương trình phát triển cây ngô của Việt Nam là một trong ba chương trình ngô lai mạnh nhất ở Châu Á (Trung Quốc, Việt Nam và Thái Lan) và có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới (Trần Hồng Uy, 2001)

Năm 1961, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 60% trung bình thế giới (11,2/ 19,4 tạ/ha), đứng thứ 67 trên 147 nước trồng ngô Suốt gần 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của ta lại giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới (9,9/33,9 tạ/ha), tụt xuống vị trí 110/148 nước trồng ngô, do giống cũ và canh tác lạc hậu

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1985 – 2013

(1000ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000tấn)

1170,3 nghìn ha, với năng suất 44,35 tạ/ha và sản lượng là 4803,2 nghìn tấn

Tỷ trọng ngô trong sản lượng lương thực có hạt tăng từ 5,8% năm 2000 lên 10,2% năm 2013

1.2 Cơ sở khoa học của đề tài

1.2.1 Khái niệm và phân loại hạn

Hạn gần như xảy ra ở mọi nơi trên thế giới Hiện tượng hạn thường xảy

ra theo chu kỳ Hạn trong nông nghiệp là thời kỳ thiếu nước kéo dài dẫn đến

bất thuận, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng, nhẹ thì giảm năng suất, nặng thì có thể dẫn đến tình trạng huỷ hoại cây, mùa màng Mức độ tổn thương của cây trồng do khô hạn gây ra có nhiều mức khác nhau: chết, chậm phát triển hay phát triển bình thường Hạn có thể làm giảm tới 65-87% năng suất cây trồng tùy theo loại cây, mức độ hạn của nó phụ thuộc vào thời gian kéo dài và cường độ của hạn Những cây trồng phát triển bình thường trong điều kiện khô hạn gọi là “cây chịu hạn” và khả năng có thể giảm thiểu

mức độ tổn thương do thiếu hụt nước gây ra gọi là “tính chịu hạn”

Có hai dạng hạn được quan tâm nhất trong sản xuất nông nghiệp là: Hạn không khí và hạn đất (Lê Quý Kha, 1997; Đoàn Văn Điếm và cs, 2006) Trong thực tế hạn không khí và hạn đất có thể phát sinh ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây nhưng cũng có khi xuất hiện cùng lúc

1) Hạn không khí thường có đặc trưng là nhiệt độ cao (39-420C) và độ

ẩm thấp (< 65%) Hiện tượng này thường gặp ở những tỉnh miền Trung nước

ta vào những đợt gió Lào và ở vùng Bắc bộ vào cuối thu, đầu đông Hạn không khí ảnh hưởng trực tiếp lên các bộ phận của cây như hoa, lá, chồi non nhất là ảnh hưởng đến quá trình tung phấn của cây Đối với thực vật nói chung và cây ngô nói riêng thì hạn không khí thường gây ra hiện tượng héo tạm thời vì nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, làm cho mức độ thoát hơi nước nhanh vượt qua mức độ bình thường, lúc đó rễ hút nước không đủ để bù lại lượng nước mất, cây lâm vào tình trạng mất cân bằng về nước Nước cũng là sản phẩm khởi đầu, trung gian và cuối cùng của các quá trình chuyển hoá hoá sinh, là môi trường để các phản ứng trao đổi chất xảy ra

2) Mức độ khô hạn của đất tuỳ thuộc vào sự bốc hơi nước trên bề mặt

và khả năng giữ nước của đất Hạn đất sẽ làm cho áp suất thẩm thấu của đất tăng cao đến mức cây không cạnh tranh được nước của đất và làm cho cây không thể lấy nước vào tế bào qua rễ, vì thế hạn đất có thể gây ra cho cây héo

lâu dài Hạn đất tác động trực tiếp đến bộ phận rễ của cây làm ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng Đối với các loại cây trồng cạn, hạn đất cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến giai đoạn gieo hạt và nảy mầm Lượng nước trong đất không đủ sẽ làm cho mầm héo, nếu thiếu nớc nặng sẽ gây thui chột mầm và chết

Ba khái niệm cụ thể về hạn dựa trên lượng mưa đối với cây ngô được nhiều nhà khoa học CIMMYT nêu như sau: 1) Thiếu nước nếu lượng mưa cả

vụ ở vùng nhiệt đới thấp < 500 mm và ở vùng cao là từ 300 - 350 mm (Heisey and Edmeades, 1999) 2) Theo quan điểm cây ngô mẫn cảm với hạn: khoảng

4 tuần trong thời gian ngô trỗ cờ kết hạt, nếu vùng nào có lượng mưa <100

mm được coi là vùng không phù hợp, > 200 mm được coi là phù hợp và trong khoảng 100 - 200 mm được coi là vùng thiếu nước đối với sản xuất ngô (Chapman và Barreto, 1996) 3) Khái niệm khác: Dựa trên tỷ lệ giữa lượng mưa (P) và khả năng thoát hơi nước của đất (PE) Ví dụ một vùng ngô nếu tất

cả các tháng (n) trong suốt vụ có P/PE>0,5 được coi là thuận lợi, nếu n - 1 tháng có P/PE>0,5 được coi là vùng thiếu mưa đối với sản xuất ngô (Khái niệm này không đề cập đến việc gieo trồng sớm để tránh hạn) (Heisey and Edmeades, 1999) Như vậy, ngay cả ở Mỹ, 1/4 diện tích ngô ở vùng thuận lợi vẫn bị thiếu mưa ở mức độ vừa phải (Reeder, 1997)

1.2.2 Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng

Cơ chế chống chịu hạn của thực vật có mối quan hệ mật thiết với những biến đổi về thành phần sinh hoá các chất trong tế bào như giảm tổng hợp protein và các acid amin, giảm cố định CO2, tăng nồng độ các chất hoà tan, tăng hàm lượng proline, glycine bentain… Khi gặp hạn, cây sinh trưởng phát triển chậm, xảy ra các hiện tượng héo lá, đóng khí khổng và đẩy nhanh tốc độ già hoá bộ lá Các tế bào của hoa vào thời kỳ phát triển mạnh tăng kích thước nhanh chóng thì sự thiếu nước có thể ngăn cản quá trình lớn lên của các tế

bào này, nó làm hạt bị lép trong quá trình đẫy hạt Trong điều kiện hạn nặng,

tế bào không phân chia, không phát triển, thậm chí sau đó được tưới nước trở lại các bộ phận vẫn bị ảnh hưởng, nhiều tế bào và mô khó trở lại bình thường, nhất là mô phân sinh và các mạch dẫn Hệ quả dẫn đến bộ lá không tăng trưởng được, dẫn đến bộ lá không phát triển được, ảnh hưởng đến khả năng tích luỹ chất khô của hạt, gây tụt giảm năng suất cây trồng

Các cơ chế phản ứng của cây đối với điều kiện hạn rất phức tạp, rất nhiều chức năng sinh lý trong quá trình trao đổi chất của cây trồng bị ảnh hưởng Hạn làm giảm quá trình quang hợp và thường gây ra tình trạng hoá già của các cơ quan quang hợp (Fischer and Kohn, 1996; Ludlow, 1975; Begg and Turner, 1976; Savin and Nicolas, 1996), còn quá trình tái tạo vật chất khô khối lượng hạt giảm lại phụ thuộc vào kiểu gen cũng như mức độ nghiêm trọng của tình trạng hạn (Sarvestani, 1995)

Nhằm mục đích giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của hạn tới cây trồng, các nhà nghiên cứu đã có nhiều thành tựu bằng việc đưa ra các giống có khả năng

né tránh hay chống chịu với điều kiện hạn Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng được (Singh and Sarkar, 1985; Blum, 1988; Paroda, 1989) chia ra làm 3 loại sau:

- Tránh hạn: Là khả năng của cây có thể hoàn thành chu kỳ sống của nó trước khi sự thiếu hụt nước xuất hiện Vì vậy điều quan trọng nhất trong tạo giống cho những vùng hạn chế về nước tưới là làm sao tạo ra giống có các giai đoạn sinh trưởng của cây phù hợp với giai đoạn có khả năng cung cấp nước theo mùa Nếu mùa mưa ngắn thì phải tạo ra những giống ngắn ngày trốn được mùa khô hoặc tránh được hạn ở giai đoạn nhạy cảm nhất trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng

- Chịu hạn: Là khả năng của cây có thể sống, phát triển và cho năng suất trong điều kiện cung cấp nước hạn chế hoặc thụ động trải qua các giai

đoạn thiếu nước và tiếp tục phát triển khi điều kiện trở lại bình thường

- Chống hạn: Là khả năng của cây trồng chống lại sự thiếu nước bằng cách duy trì nước trong mô tế bào cao Nói cách khác cây trồng vẫn sống và phát triển bình thường trong điều kiện có hạn

Nhìn chung cơ chế chống chịu hạn ở thực vật rất phức tạp, có nhiều quan điểm khác nhau về khả năng này Các lĩnh vực sinh lý thực vật, di truyền chọn giống cây trồng và di truyền phân tử đều đã có những kết luận là

có thể khai thác sự khác nhau về sinh trưởng - phát triển, khống chế điều kiện thí nghiệm chọn lọc theo yêu cầu và khai thác độ biến động di truyền trong các nguồn nguyên liệu tạo giống ngô để tạo ra các giống ngô lai cho năng suất cao và ổn định trong điều kiện thiếu nước tưới Một số tác giả cho rằng tính chịu hạn của thực vật liên quan đến di truyền, một số khác lại thiên về các đặc tính sinh lý

Theo Bùi Mạnh Cường (2007) sự thay đổi hàm lượng acid Absisic (ABA) tạo cho cây trồng thích nghi tốt hơn đối với sự biến đổi của môi trường Trong điều kiện hạn thì ABA có tác dụng hạn chế tối đa sự thoát hơi nước, tăng quá trình vận chuyển nước của hệ thống rễ, bảo tồn hàm lượng nước, điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng, duy trì áp suất trương của tế bào Sự tác động của ABA đối với phản ứng chống hạn của cây trồng thông qua: ABA làm thay đổi hàm lượng các ion của màng tế bào biểu bì, làm giảm

áp suất trương, kết quả khí khổng đóng; ABA điều hòa sự vận chuyển nước giữa các phần của cây, tăng cường sự hút nước của rễ; ABA làm thay đổi tốc

độ tăng trưởng của một số bộ phận của cây nhằm đáp ứng sự thiếu hụt nước Theo Paroda (1989) khả năng chịu hạn của thực vật liên quan đến một

số đặc trưng về hình thái như: Chín sớm, màu lá, diện tích lá, sự phát triển của

hệ rễ, số lượng lông hút, màu sắc thân và mật độ lông bao phủ trên thân lá , ngoài ra khả năng chịu hạn còn liên quan đến sinh lý như khả năng đóng mở

của khí khổng, quá trình quang hợp, hô hấp, điều chỉnh áp suất thẩm thấu, nhiệt độ tán cây và cũng có thể khả năng chịu hạn của thực vật liên quan đến sự tích luỹ proline, sự tổng hợp protein, nitrat, acid abscisic

Để nghiên cứu sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu nhằm giảm tác hại của hạn cần nghiên cứu các chất và các gen tương ứng có khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao trong tế bào để cạnh tranh nước với môi trường xung quanh

Về phương diện này, những nhóm chất được đặc biệt chú ý là: ion K+, các amino acid như proline, estoine, các loại đường như sucrose, fructan,

manitol v.v (Edmeades et al., 1994)

1.2.3 Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển và năng suất cây ngô

Vấn đề mấu chốt được quan tâm tới ảnh hưởng của hạn gây ra là mức

độ làm giảm năng suất của cây trồng Ngoài thời gian và mức độ hạn thì năng suất của cây trồng còn phụ thuộc vào khả năng chịu hạn, các giai đoạn sinh trưởng phát triển của nó

Trong môi trường canh tác cây trồng cạn nói chung và cây ngô nói riêng thì hạn được đánh giá là có khả năng tác động mạnh nhất tới sinh trưởng và phát triển của cây ngô chỉ sau yếu tố dinh dưỡng Hạn tác động lên quá trình sản xuất ngô, làm năng suất giảm trung bình 17%, ở những vùng nhiệt đới thấp

có thể giảm tới 40% thậm chí trên 70%, chính vì vậy hạn là yếu tố hạn chế sản

xuất ngô (Ribaut et al., 1997)

Ngô là cây trồng cạn quang hợp bằng chu trình C4, có bộ rễ phát triển rất mạnh nên có khả năng hút nước tốt vì sử dụng nước hiệu quả hơn nhiều loại cây trồng quang hợp theo chu trình C3 Cây ngô cần 350 - 500 lít nước để tạo ra 1 kg hạt (tuỳ thuộc vào khí hậu và tình trạng dinh dưỡng đất) trong khi cây C3 như hoa hướng dương cần 700 - 800 lít nước để cho 01 kg hạt (Ruaan, 2003) Ngô cần lượng nước lớn gấp hàng trăm, hàng nghìn lần so với lượng chất khô sản sinh như trên vì có tới 95% lượng nước bị bốc hơi qua khí khổng (Zaidi, 2000)

Trong quá trình sản xuất ngô, khả năng xảy ra hạn thường cao hơn ở thời kỳ đầu vụ và cuối vụ Hạn vào giai đoạn đầu vụ dẫn đến ngô mọc không đồng đều hoặc hạt không nẩy mầm được làm giảm mật độ (Denmead and Shaw, 1960) Tỷ lệ nảy mầm giảm trong điều kiện thiếu nước được phát hiện

là có thể di truyền tuy nhiên khả năng này khác nhau tuỳ thuộc vào từng loài

và giống cây trồng (Hillel, 1972; Ashraf and Abu-Shakra, 1978) Nếu thiếu nước trong giai đoạn cây con cũng làm giảm năng suất vì bị giảm kích thước

so với điều kiện đủ nước Một ngày được coi là hạn với cây ngô khi cây ngô

bị héo vào sáng sớm và không thể phục hồi do thiếu nước từ hôm trước (Monsanto, 2007)

Hạn xảy ra ngay sau trận mưa đầu vụ, hạt gieo xuống có thể mọc được nhưng đất đóng váng khô dần, dẫn đến ngô mọc kém hoặc hạt không nảy mầm được Hạn làm giảm mạnh nhất đến sinh trưởng của lá, tiếp đến là râu, thân, rễ, cuối cùng là kích thước hạt Hạn trước trỗ lá bị già hóa, giảm mức độ che phủ đất, giảm diện tích bộ phận hấp thu ánh sáng mặt trời Hạn dẫn đến tình trạng đóng khí khổng, giảm quang hợp dẫn đến tế bào ở đỉnh sinh trưởng không phân hóa, hoặc ảnh hưởng nặng tới quá trình phân hóa bắp và cờ dẫn

tới giảm năng suất (Banzinger et al., 2000)

Giai đoạn trước khi ra hoa cây trồng thường mẫn cảm với sự khủng hoảng nước hơn tất cả các thời kỳ khác, đây là thời kỳ các tế bào của hoa phát triển mạnh tăng kích thước nhanh chóng và sự thiếu nước có thể ngăn cản quá trình lớn lên của các tế bào này (Boyer, 1996)

Một lượng lớn năng suất giảm là do ngô gặp hạn trong giai đoạn ra hoa,

sự giảm năng suất này liên quan đến số bắp trên cây, số hạt trên bắp Hạn đã gây ra sự phát triển thiếu đồng bộ của hoa, làm mất sức sống của hạt phấn, khả năng nhận hạt phấn của hoa cái kém Hạn làm tăng số hạt lép trên bắp

Sự phát triển của bắp và hạt phụ thuộc rất lớn vào dòng vật chất của sự đồng

hoá, nếu gặp hạn quá trình quang hợp bị ức chế, sức chứa của bắp giảm thì dòng vật chất này bị hạn chế rất nhiều (Westgate and Boyer, 1986)

Trong điều kiện môi trường thiếu nước, đặc biệt là giai đoạn hình thành hạt sẽ làm giảm đáng kể năng suất của cây trồng (Nix, 1975) Số hạt trên cây bị ảnh hưởng rất lớn của điều kiện khô hạn ở thời kỳ trước khi ra hoa Sự ảnh hưởng này có thể do tác động đến quá trình hình thành hạt phấn

và quá trình hình thành giao tử (Aspinall et al., 1964)

Sự khủng hoảng nước trong giai đoạn hình thành hạt làm giảm năng suất hạt do khối lượng hạt bị giảm (Asana and Saini, 1958, Sarvestani, 1995) Kết quả nghiên cứu của Savin và Nicolas (1996) trên cây tiểu mạch đã chỉ ra rằng hạn hán ở giai đoạn hình thành hạt làm giảm khối lượng hạt 20% trong khi đó ở điều kiện nhiệt độ cao chỉ làm giảm 5% khối lượng hạt Khối lượng hạt giảm trong thời kỳ khủng hoảng nước liên quan chặt tới việc giảm số lượng tế bào nội

nhũ hoặc giảm số lượng và kích thước của các hạt tinh bột (Brooks et al., 1982;

Savin and Nicolas, 1996) Theo Savin và Nicolas (1996) còn cho rằng trong giai đoạn chín nếu bị hạn, thời gian chín của hạt bị rút ngắn, khả năng tích luỹ vật chất khô giảm, làm khối lượng hạt giảm 12- 25%

Năm 1960, Denmead và Shaw tiến hành thí nghiệm rút bớt lượng nước tưới đến trạng thái héo của ngô trong các giai đoạn trước trỗ, trong khi trỗ và sau thụ phấn đã kết luận hạn làm giảm năng suất tương ứng từ 25%, 50% và 21% (Denmead, 1960) Tiếp theo đó lại quan sát thấy ảnh hưởng của hạn đến mức héo trước phun râu (Classen, 1970), khi phun râu và 3 tuần sau thụ phấn

đã gây thiệt hại năng suất tương ứng là 15%, 53% và 30% Shaw đã tổng kết rằng hạn từ 7 ngày trước trỗ và sau 15 ngày sau thụ phấn làm giảm năng suất gấp 2-3 lần so với hạn ở các thời kỳ sinh trưởng khác Thời kỳ cây ngô mẫn cảm nhất đối với hạn được tác giả khác là Grant (1989) chỉ ra là từ 2-22 ngày sau phun râu, cao nhất là 7 ngày sau phun râu, khi đó số lượng hạt bị giảm tới

45% so với đối chứng tưới đầy đủ, thí nghiệm này cũng công bố kết quả khối lượng hạt giảm tới 51% so với đối chứng ở thời kỳ 12-16 ngày sau phun râu Khi gặp hạn vào thời điểm trước ra hoa cấu trúc sinh sản hoa cái của ngô bị ảnh hưởng nhiều hơn là bông cờ Nhưng khi nhiệt độ vượt quá 380 C xảy ra hiện tượng cháy bông cờ Trong giai đoạn trỗ cờ phun râu nếu gặp hạn, nhiệt độ không khí > 350 C, độ ẩm không khí < 70% thì hạt phấn bị chết dẫn đến ngô không hạt (Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh, 2000) Khả năng và tốc độ kéo dài của vòi nhuỵ rất nhậy cảm với sự thiếu nước, tế bào non của vòi nhuỵ là bộ phận dễ thoát hơi nước hơn tất cả các bộ phận khác, vì vậy sẽ bị héo nhanh nhất khi hạn không khí và hạn đất diễn ra (Herrero and Johnson, 1981) Ngoài ra năng suất ngô giảm còn có thể do hạt phấn bị chết khi gặp hạn và nhiệt độ cao, hạn hán ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây dẫn đến quá trình phun râu bị đình trệ và điều này có thể xác định dễ ràng thông qua việc theo dõi khoảng cách tung phấn phun râu Khoảng cách giữa tung phấn và phun râu trong điều kiện đầy đủ nước có thể

là 2 - 4 ngày nhưng khi gặp hạn khoảng cách này có thể kéo dài 13 ngày Một

số tác giả cho rằng khi gặp hạn ASI tăng, năng suất giảm là do hạt phấn bị thiếu, không đủ để thụ tinh cho nhụy của hoa cái hoặc do hạt phấn bị chết ở

nhiệt độ cao (Hall et al., 1982) Giữa ASI và số bắp, số hạt trên cây có mối

quan hệ rất chặt chẽ, nếu ASI tăng thêm 01 ngày thì lượng hạt trên cây sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp và không có kết quả mong đợi nếu khả năng sản xuất hạt phấn giảm 80% và khoảng cách tung phấn phun râu lớn hơn 08 ngày (Banzinger, 2000)

Một số tác giả (Heisey and Edmeades, 1999) còn theo dõi được thiệt hại tới 90% năng suất và số bắp hữu hiệu giảm tới 77% khi ngô gặp hạn vào thời kỳ

từ chuẩn bị trỗ cờ đến bắt đầu đẫy hạt Ngô mẫn cảm với hạn nhất vào giai đoạn tung phấn – phun râu do cấu trúc xa nhau giữa hai cơ quan sinh sản Khi

gặp điều kiện khô hạn, xảy ra tình trạng phấn tung rồi nhưng râu chưa phun hay nói cách khác chênh lệch TP-PR kéo dài, làm cho số hạt trên cây giảm mạnh (Bolanos and Edmeades, 1996)

Từ những nghiên cứu trên cho thấy sự ảnh hưởng của hạn trong thời gian gieo hạt, nhất là thời kỳ hình thành và tích luỹ vật chất khô vào hạt đã ảnh hưởng chính đến năng suất hạt của cây ngô Để khắc phục được vấn đề này cần đưa ra những chiến lược trồng trọt thích ứng như chọn tạo giống cây trồng có khả năng chống chịu với điều kiện khô hạn hoặc các kỹ thuật canh tác hợp lý

Trong thực tế có hai cách để tăng sức sản xuất của cây trồng trong điều kiện khô hạn đó là: Tăng cường khả năng quản lý và điều tiết nước trên đồng

ruộng và tăng cường các gen chống chịu hạn cho cây trồng (Bushuk et al.,

+ Sự trùng khớp giữa tung phấn và phun râu là một trong các chỉ tiêu

có độ di truyền trung bình, tương quan chặt với năng suất trong điều kiện hạn (Bolanos and Edmeades, 1995; Ribaut, 1997) Cần lưu ý điều khiển mức độ

hạn để chênh lệch này xảy ra từ 4 - 5 ngày (Banzinger et al., 2000)

+ Số bắp trên cây tăng cũng có tính di truyền, có độ biến động cao (Variability) giữa các vật liệu và có thể dùng để chọn lọc giống chịu hạn hay

chịu mật độ (Banzinger et al., 2000) Chỉ tiêu này được đo đếm đơn giản

+ Kích thước cờ giảm đã được xác định là có tương quan với năng suất

và có độ di truyền tương đối cao với chống chịu hạn trong thời kỳ trỗ

(Bolanos et al., 1993) Ví dụ sau 8 chu kỳ chọn lọc quần thể Tuxpeno Sequia

về tính chịu hạn, số nhánh cờ giảm - 2,6%/chu kỳ Có thể xác định chỉ tiêu này trong điều kiện thuận lợi nhưng có thể dùng làm chỉ tiêu chọn lọc vật liệu

chịu hạn Chỉ nên theo dõi ở các dòng thế hệ S1 (Banzinger et al., 2000) Nếu

ở các vật liệu lai thì khó chính xác

+ Độ tàn lá có tương quan chặt với khả năng tích luỹ chất khô ở giai đoạn đẫy hạt đối với cao lương và đối với ngô Diện tích lá ngô còn xanh sau trỗ 20-25 ngày có tương quan với độ lớn của bắp Có thể đánh giá chỉ tiêu này bằng mắt hay bằng máy đo nồng độ diệp lục Độ di truyền và triển vọng đối với đặc tính này trong chọn giống ở mức vừa phải và được chọn lọc khi hạn

xảy ra vào giai đoạn đẫy hạt (Banzinger et al., 2000)

+ Mức độ héo lá giai đoạn cây con - trước trỗ giúp cây tránh bớt được bức xạ mặt trời lên lá, giảm sử dụng nước và tăng nhiệt độ bề mặt lá Tăng nhiệt độ, giảm thoát hơi nước bề mặt và bức xạ nhiều dẫn tới quang oxy hoá khử và mất diệp lục Lưu ý là chỉ tiêu này chỉ xác định những cây có thế nước

thấp hoặc những cây có phản ứng khác nhau với thế nước nào đó (Banzinger

et al., 2000) Chỉ tiêu này có độ biến động lớn giữa các vật liệu và độ di truyền cao, hay được áp dụng để nhận biết vật liệu chịu hạn giai đoạn trước trỗ và thường không dùng được cho hạn giai đoạn sau trỗ Đánh giá chỉ tiêu

này (Banzinger et al., 2000) dựa trên thang điểm 1 - 5 như sau: Điểm 1: lá

không héo, hoàn toàn còn sức trương; Điểm 2: mép lá bắt đầu cuộn; Điểm 3:

lá có hình chữ V; Điểm 4: mép lá cuộn sâu vào trong; Điểm 5: lá cuộn tròn như lá hành

+ Trong điều kiện hạn nặng, tốc độ sinh trưởng bắp ngô bị giảm

(Banzinger et al., 2000) vì vậy rất cần các vật liệu ngô có khả năng cho bắp

bình thường, tỷ lệ kết hạt cao, bắp sinh trưởng nhanh Nghĩa là cây có thể điều chỉnh sự phân bố chất khô về hạt trong điều kiện hạn Chỉ có thể tiến hành đánh giá chỉ tiêu này bằng cách đo đếm tốc độ tăng kích thước bắp, sự trùng khớp TP - PR, số bắp trên cây và số cây vô hiệu (không mang bắp) Chỉ tiêu này có sự biến động đáng kể giữa các vật liệu, độ di truyền cao và hay được

áp dụng trong chọn giống

Các nhà khoa học CIMMYT (Banzinger et al., 2000; Edmeades et al.,

1997) khuyên rằng: 1) Càng thu thập nhiều thông tin về vật liệu càng dễ kết luận giống chống chịu hạn 2) Khi xác định được năng suất hạt vẫn cần theo dõi thời gian từ gieo đến trỗ để phân biệt vật liệu nào né tránh hạn, vật liệu nào chịu hạn 3) Khi chọn lọc đối với chênh lệch TP - PR trong điều kiện hạn, thường xảy ra hiện tượng bất dục đực Vậy không nên nhầm lẫn giữa nguồn vật liệu, nhất là dòng thuần, có ASI ngắn với nguồn có bất dục đực của bông cờ

Những chỉ tiêu gián tiếp khác được CIMMYT (Banzinger et al., 2000; Edmeades et al., 1997), nghiên cứu nhiều nhưng thấy có độ di truyền thấp là

tốc độ dài thân, lá, nhiệt độ bề mặt lá, quang ôxy hoá khử, nồng độ diệp lục, thế nước buổi chiều và khả năng sống sót của cây con trong điều kiện hạn Những chỉ tiêu khác có khả năng di truyền nhưng ít tương quan với năng suất hạt trong điều kiện hạn là: áp suất thẩm thấu,góc độ lá

1.4 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới

Dựa trên các số liệu điều tra của CIMMYT (Edmeades et al., 1994),

trên thế giới hàng năm, hạn gây mất mát khoảng 8,8 triệu tấn ngô hạt ở vùng nhiệt đới thấp, tổn thất 7,7 triệu tấn ở vùng cận nhiệt đới và có thể khoảng 3,9 triệu tấn ở vùng núi cao Như vậy, hàng năm sản lượng ngô toàn thế giới bị thiệt hại khoảng 20,4 triệu tấn do hạn ở các vùng ngô khó khăn, chiếm 17%

tổng sản lượng ngô có thể thu được

Theo Edmeades et al (1997) tổng kết rằng nếu bất thuận phi sinh học

là phổ biến trong vùng thì các nhà chọn giống nên thanh lọc các vật liệu trong điều kiện bất thuận phi sinh học Vì nếu chọn lọc trong điều kiện thuận lợi thì

độ di truyền và biến động di truyền về năng suất thường bị giảm nhiều trong điều kiện bất thuận phi sinh học Hơn nữa khi mức độ bất thuận tăng thì xuất

hiện tương tác gen với môi trường

Với lý do đó nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu hạn là chương trình trọng điểm của hầu hết các quốc gia trên thế giới có diện tích trồng ngô Nghiên cứu về chọn tạo giống ngô chịu hạn đã được các nhà khoa học tiến hành trên nhiều góc độ từ: hình thái, sinh lý và di truyền cũng như cơ sở sinh hóa, di truyền phân tử Nhiều tác giả đều khẳng định đặc tính chênh lệch thời gian giữa tung phấn – phun râu (TP-PR) trong điều kiện hạn có liên quan chặt

với năng suất dòng cũng như giống lai (CIMMYT, 1994; Fischer et al, 1983; Heisey and Edmeades, 1999; Vasal et al, 2000) Từ giữa những năm 70,

nhiều nhà khoa học của CIMMYT chọn lọc trên nhiều nguyên liệu khác nhau

đã đạt được một số tiến bộ trong việc tạo ra quần thể ngô chịu hạn như

Tuxpeno Sequia (Bolanos et al, 1993; Byrne et al., 1995; Chapman, 1999)

Chương trình ngô của Thái Lan đã chọn được một số quần thể chịu hạn như Suwan 1 và Suwan 5 Xác suất thu được các giống ngô lai giữa các dòng tạo

ra từ nguồn vật liệu chịu hạn (cho năng suất vượt trội 30-50% so với trung bình năng suất trên) cao gấp 3-5 lần so với các tổ hợp lai giữa các dòng tạo ra theo phương pháp truyền thống Như vậy các nhà khoa học tạo giống ngô trên thế giới và ở CIMMYT đã đạt được một số thành tựu chọn tạo giống chống chịu hạn

Trong thập kỷ gần đây, Trung Quốc đã có nhiều thành tựu về giống thụ phấn tự do, dòng thuần và giống ngô lai chịu hạn trên cơ sở thí nghiệm đồng

ruộng lẫn chỉ thị phân tử (Xie Chuan - Xiao, 2004) Hai nước tiếp theo có chương trình nghiên cứu mạnh về chọn tạo giống ngô lai chịu hạn là ấn Độ (Prasanna and Singh, 2004) và Thái Lan (Grudloyma và Surapong Prasitwattanaseree, 2004)

Hiện nay tại Trung Quốc và các nước Đông Nam châu Á, mức độ cấp thiết đối với việc nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn cho từng vùng sinh thái, từng nước càng trở lên cấp bách Một mặt vì nhu cầu ngô tại vùng Đông và Đông Nam châu Á đến năm 2020 (280 triệu tấn) tăng gần gấp đôi (46%) so với sản lượng ngô thực tế năm 1995 (150 triệu tấn) (Pingali and Pandey, 2001) Mặc khác thời tiết biến động lớn, dẫn đến tình trạng hạn hán ngày càng gia tăng (Normal E Borlaug, 2001) Chính vì vậy Ngân hàng châu

Á (ADB) đã cùng với chính phủ một số nước (Nam Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan, Indonesia, Philipin) tài trợ cho một dự án nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn Dự án được tiến hành từ năm 2005 - 2008 dưới sự chủ trì của CIMMYT

Công tác nghiên cứu khoa học và ứng dụng sản xuất ngô đang bước sang giai đoạn mới, đó là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô lai chịu hạn và đã có những thành công nhất định Năm 2004, các nhà khoa học của CIMMYT đã xác định thêm một số chỉ thị phân tử liên quan đến tính trạng chịu hạn của ngô, đồng thời cũng xác định được một số chỉ thị SSR liên kết với gen chịu hạn (Xie Chuan – Xiao 2004) Công ty Mosanto (2007) công bố qua chuyển gen ERAI có gắn liền với hệ gen khởi động (gen’s action) quy định tổng hợp hoocmon acid abscisic (ABA) vào vật liệu và đã tạo ra giống ngô lai chịu hạn ZM521, cho năng suất vượt 50 % so với giống địa phương ở điều kiện hạn và đã chuyển được một số gen chịu hạn vào các nguồn ngô như ZM_M39872, ZM_M38714, ZM_M38721, ZM_M38835 nhờ

vectơ PV-ZMAP595 để tạo vật liệu ngô chịu hạn phục vụ nghiên cứu (Mosanto, 2007)

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn tại Việt Nam

Tình hình hạn ở Việt Nam đã và đang gây những tác hại nặng nề đối với sản xuất nông nghiệp và diễn biến phức tạp khó lường Theo Nguyễn Đình Ninh (2007) từ năm 1960 đến 2006 có tới 34/46 năm bị hạn (chiếm 74%), đặc biệt những năm gần đây hạn hán ngày càng khốc liệt Kết quả nghiên cứu mới nhất của Tổng cục quản lý đất đai - Bộ TN & MT cho thấy diện tích đất đai của Việt nam bị hoang hoá đang ngày một gia tăng, đến nay chiếm khoảng 28%

Vào những năm của thập niên 1990 tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

có những biến chuyển thực sự có hiệu quả Thời gian đầu, một số tác giả (Đào Việt Bắc, 1996; Dương Văn Sơn và Nguyễn Đức Lương, 1996; Dương Văn Sơn, 1996) tập trung nghiên cứu tính chống chịu hạn vào một số khía cạnh của các vật liệu giống ngô thụ phấn tự do và nhận định: Có sự biến động về tính chịu hạn giữa các vật liệu giống thụ phấn tự do

Năm 1992, nhóm nghiên cứu của Trần Hồng Uy đã nhập nội 15 nguồn vật liệu chịu hạn của CIMMYT Các nguồn vật liệu này có nhiều đặc điểm quý: Thời gian sinh trưởng ngắn, đặc biệt có thời gian tung phấn phun râu rất tập trung, có chiều cao cây tương đối thấp và có tiềm năng năng suất khá Vì vậy có thể sử dụng các nguồn vật liệu này để chọn lọc và lai tạo giống ngô thụ phấn tự do và giống lai vừa có năng suất cao, vừa có khả năng chịu hạn phục

vụ tốt cho sản xuất

Năm 2005, nhóm nghiên cứu Ngô Hữu Tình, Phan Thị Vân và Luân Thị Đẹp đã sơ bộ đưa ra các dòng có khả năng chịu hạn khi sử dụng làm vật liệu khởi đầu trong quá trình tạo giống có nhiều khả năng tạo ra các con lai có

khả năng chịu hạn tốt và đã xác định được 6 tổ hợp lai tỏ ra có ưu thế hơn các

tổ hợp lai khác trong thí nghiệm về khả năng chịu hạn

Sản xuất ngô ở vùng nhiệt đới thường được gieo trồng vào thời gian bắt đầu mùa mưa với lượng mưa đầu vụ thấp, ngô chỉ nhận đủ nước để này mầm

và lại bị hạn sau mọc có thể dẫn đến bị chết gây ảnh hưởng đến mật độ gieo trồng dẫn đến làm ảnh hưởng tới năng suất Nên vấn đề hạn vào thời kỳ cây con, sau gieo – mọc là trở ngại lớn cho vùng nhưng chưa có nhiều nghiên cứu được công bố một cách hệ thống

Năm 2004, hai tác giả Đỗ Tuấn Khiêm và Lê Quý Kha đã tìm hiểu phản ứng của một số giống ngô lai trong điều kiện hạn ở thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng, qua đó làm cơ sở cho việc đánh giá khả năng chịu hạn của các giống và công tác lai tạo các giống ngô chịu hạn

Một số nghiên cứu về tính chịu hạn được nghiên cứu toàn diện hơn từ giai đoạn cây con cho đến sau trỗ, đã đánh giá tình hình diễn biến hạn từ năm

1988 – 1998, đánh giá dòng ở mật độ cao, chênh lệch thời gian tung phấn phun râu, số lá xanh (Lê Quý Kha, 2005; Phan Thị Vân, 2006)

Năm 2005, TS Lê Quý Kha đã chọn lọc được một số dòng có những đặc tính như chênh lệch thời gian tung phấn phun râu, số hạt/bắp, tỷ lệ bắp/cây, trạng thái bắp, số lá xanh sau trỗ tương đương với dòng chịu hạn (TCH-21) của CIMMYT và từ các dòng được chọn tạo đã phát triển được 2 giống ngô lai đơn cho vùng nước trời mới là LCH-9 và HQ-2000 (Lê Quý Kha, 2005)

Trong một nghiên cứu đánh giá khả năng chịu hạn của một số dòng ngô thuần vào năm 2007 của Đỗ Văn Dũng cũng tuyển chọn được 3 dòng có khả năng chịu hạn tốt tương đương với dòng đối chứng DTPYC9F46 của CIMMYT và đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con của 4 tổ hợp lai

trong nhà có mái che ở 2 điều kiện hạn và tưới đủ cũng cho kết quả khả quan, tương đương với giống đối chứng C919 của Monsanto (Đỗ Văn Dũng, 2007) Năm 2013, Nguyễn Hồng Tiến đã đánh giá, tuyển chọn được 1 tổ hợp lai cho năng suất cao hơn các giống đối chứng LVN8960, C919 của Viện nghiên cứu Ngô và công ty Monsanto (Nguyễn Hồng Tiến, 2013) Cũng trong năm 2013, một nghiên cứu của Tạ Thị Thùy Dung đã xác định được các cây ngô chứa gen HVA1 (Hordeum vulgare) và sự biểu hiện của gen ở thế hệ T3 bằng phương pháp PCR và RT -PCR ở cả 3 nguồn chuyển gen C436, V152, C7N (Tạ Thị Thùy Dung, 2013)

Đối với cây ngô, kết quả nghiên cứu chuyển gen vẫn còn rất khiêm tốn

và chưa có một công bố chính thức nào về vấn đề này Những nghiên cứu tập trung tại các cơ quan: Viện Công nghệ sinh học, Viện Di truyền nông nghiệp, Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long, Viện nghiên Cứu cứu Bông Đặc biệt đối với cây ngô chuyển gen chịu hạn, kết quả nghiên cứu của Viện Di truyền nông nghiệp mới chỉ dừng lại ở mức tạo vật liệu ban đầu và nghiên cứu quy

trình chuyển gen nhờ Agrobacterium Cũng có thể đạt được kết quả của

chuyển gen kháng hạn ở mức dòng thuần nhưng chưa được công bố chính thức Vấn đề chọn tạo giống ngô chịu hạn nhờ công nghệ gen được thế giới và Việt Nam quan tâm, đây là vấn đề rất mới của chúng ta, cần có cách tiếp cận, nghiên cứu cơ bản, kiên trì lâu dài mới giải quyết được

Hiện nay, công tác chọn tạo giống được sự trợ giúp hiệu quả của công nghệ sinh học, trong đó tập trung chủ yếu vào 2 lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào

và tái tổ hợp ADN để cải tạo năng suất ngô (Bùi Mạnh Cường, 2007) Gần đây, ứng dụng thành công xác định được một số chỉ thị di truyền đặc trưng cho tính chịu hạn, trên cơ sở đó xác định chính xác nguồn nguyên liệu chịu hạn Ví dụ ở điều kiện hạn toàn phần bằng phương pháp RFLP xác định tính trạng chênh lệch thời gian tung phấn – phun râu, trên nhiễm sắc thể 1 được

chỉ thị bằng marker Csu20, trên nhiễm sắc thể 2 chỉ thị bằng marker Bnl 6,29c, hoặc tính trạng chiều dài bắp, trên nhiễm sắc thể 1 chỉ thị bằng marker M16, trên nhiễm sắc thể 2 bằng marker M28 hay phương pháp chỉ thị SSR liên kết với các gen chịu hạn Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu gen dehydrin (Dhn) ở ngô, đã phân lập, xác định trình tự của 2 gen Dhn (Bùi Mạnh Cường, 2007)

Từ năm 2011 đến nay, Viện Nghiên cứu Ngô đã và đang triển khai dự án: “Chọn tạo giống ngô chống chịu điều kiện bất thuận phi sinh học để nâng cao thu nhập cho người dân nghèo và đảm bảo an ninh lương thực ở vùng Nam và Đông Nam Á – ATMA” kết hợp với CIMMYT để đánh giá khả năng chịu hạn đồng ruộng của các tổ hợp ngô lai CIMMYT ở Ninh Thuận Bên cạnh các thí nghiệm thuộc dự án Viện Nghiên cứu Ngô đồng thời triển khai một số thí nghiệm đánh giá dòng và tổ hợp lại triển vọng theo quy trình của CIMMYT

Nhận thức được ảnh hưởng của hạn hán đến sản xuất ngô nên các nhà chọn tạo giống ngô của Việt Nam đã và đang tập trung nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu hạn Một số giống ngô có khả năng chịu hạn tốt như VN8960, LVN66, LCH9 đã và đang là những giống ngô được gieo trồng chủ yếu ở những vùng khô hạn tại Việt Nam

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

- Vật liệu gồm 10 dòng ngô thuần, đời tự phối ≥ 10 của Viện Nghiên cứu Ngô và 45 tổ hợp lai của các dòng tham gia nghiên cứu

Danh sách dòng: ĐL1, ĐL2, ĐL3, ĐL4, ĐL5, ĐL6, ĐL7, ĐL8, ĐL9, ĐL10

STT Tên dòng Xuất xứ Vùng sinh thái

thích ứng Thế hệ tự phối

- Danh sách các tổ hợp lai: ĐL1 x ĐL2, ĐL1 x ĐL3, ĐL1 x ĐL4, , ĐL8

x ĐL9, ĐL9 x ĐL10 có thời gian chín sớm và trung bình sớm được tạo ra từ phép lai luân giao 10 dòng trên

- Giống đối chứng trong các thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn của

tổ hợp lai: NK67 (Năng suất đạt 8-10 tấn/ha, kháng bệnh gỉ sắt, đốm lá, chịu hạn khá)

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn của 10 dòng thuần ở 2 điều kiện: tưới tiêu chủ động và gây hạn ở giai đoạn ra hoa

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn và năng suất của

45 tổ hợp lai ở hai điều kiện: tưới tiêu chủ động và gây hạn ở giai đoạn ra hoa

2.3 Phương pháp nghiên cứu và xử lý số liệu

2.3.1 Phương pháp đánh giá thí nghiệm đồng ruộng

Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn ở ngô được nhiều nhà khoa

học áp dụng nhiều như (Banzinger et al., 2000; Vasal et al., 1997; Edmeades et

al., 1997; Zaidi, 2000) Thí nghiệm được bố trí ở điều kiện đồng ruộng ở vùng, những vụ có nhiều khả năng hạn, thông qua thông số khí tượng nhiều năm

2.3.2 Bố trí thí nghiệm

* Thí nghiệm vụ Thu Đông 2013 tại Đan Phượng – Hà Nội:

- Đánh giá một số đặc tính nông, sinh học và năng suất của các dòng thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 2 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m, khoảng cách gieo là 60 cm x 25 cm

* Thí nghiệm vụ Đông Xuân 2014, 2015 tại Nha Hố - Ninh Thuận:

- Đánh giá một số đặc tính nông, sinh học và năng suất của các dòng thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 2 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m, khoảng cách gieo là 60 cm x 25cm Toàn

bộ thí nghiệm đó được gieo lặp lại và đối đầu nhau, thí nghiệm 1 thực hiện ở chế độ cung cấp nước chủ động cho ngô vào các giai đoạn sinh trưởng, thí nghiệm 2 được thực hiện ở chế độ gây hạn vào giai đoạn từ trước đến sau thụ phấn (Lần tưới cuối cùng vào giai đoạn trước 10 ngày TP- PR và tưới trở lại khoảng 10 ngày sau phun râu)

- Đánh giá một số đặc tính nông, sinh học và năng suất của 45 THL thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 2 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m, khoảng cách gieo là 70 cm x 25cm Toàn

bộ thí nghiệm đó được gieo lặp lại và đối đầu nhau, thí nghiệm 1 thực hiện ở chế độ cung cấp nước chủ động cho ngô vào các giai đoạn sinh trưởng, thí nghiệm 2 được thực hiện ở chế độ gây hạn vào giai đoạn từ trước đến sau thụ

phấn (Lần tưới cuối cùng vào giai đoạn trước 10 ngày TP - PR và tưới trở lại khoảng 10 ngày sau phun râu)

- Thí nghiệm so sánh 6 THL triển vọng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, với 3 lần nhắc lại, trong mỗi lần nhắc lại, mỗi dòng và tổ hợp lai gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5 m; khoảng cách 70 x 25 cm Toàn bộ thí nghiệm đó được gieo lặp lại và đối đầu nhau, thí nghiệm 1 thực hiện ở chế độ cung cấp nước chủ động cho ngô vào các giai đoạn sinh trưởng, thí nghiệm 2 được thực hiện ở chế độ gây hạn vào giai đoạn từ trước đến sau thụ phấn (Lần tưới cuối cùng vào giai đoạn trước 10 ngày TP - PR và tưới trở lại khoảng 10 ngày sau phun râu)

- Đánh giá và thu thập số liệu theo hướng dẫn của CIMMIT (1985), Zaidi (2000) và quy trình của Viện Nghiên cứu Ngô

Lần 2: Khi ngô 7 - 9 lá, xới cỏ, bón lượng phân còn lại kết hợp vun cao

- Tưới và tiêu nước chủ động, đảm bảo độ ẩm đất từ 70 - 80% (Đối với thí nghiệm tưới nước đầy đủ)

- Phát hiện và có biện pháp phòng trừ sâu, bệnh hại kịp thời

2.3.4 Đánh giá đặc điểm nông sinh học và năng suất của các dòng, THL trong điều kiện có tưới và không tưới nước

2.3.4.1 Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng

- Ngày trỗ cờ: Được tính khi có > 70% số cây trỗ cờ trên ô

- Ngày tung phấn: Được tính khi có > 70 % số cây tung phấn trên ô

- Ngày phun râu: Được tính khi có > 70% số cây phun râu trên ô

- Ngày chín sinh lý: Được tính khi chân hạt có điểm đen ở 75% số bắp

2.3.4.2 Chỉ tiêu về hình thái

- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đốt phân nhánh bông cờ đầu tiên

- Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất đến đốt mang bắp trên cùng

Điểm 2: Tốt Lá bi che kín đầu bắp

Điểm 3: Trung bình Đầu bắp hở ít

Điểm 4: Kém Hở hạt

Điểm 5: Rất kém Đầu bắp hở nhiều

2.3.4.3 Chỉ tiêu về chống chịu

- Sâu đục thân: tính % số cây bị nhiễm sâu trên tổng số cây/ô

- Bệnh khô vằn: tính % số cây bị bệnh khô vằn trên tổng số cây/ô

- Đốm lá: cho điểm từ 1 - 5

Điểm 1: không bị bệnh ; Điểm 2: > 5 - 15% diện tích lá bị hại

Điểm 3: > 15- 30% diện tích lá bị hại ; Điểm 4: > 30 - 50% diện tích lá bị hại ; Điểm 5: > 50% diện tích lá bị hại

- Gẫy thân (%): Phần trăm số cây gẫy

2.3.4.4 Chỉ tiêu về năng suất

- Chiều dài bắp (cm): đo ở phần bắp có hàng hạt dài nhất

- Đường kính bắp (cm): Được đo ở phần giữa bắp

- Số hàng hạt: một hàng được tính khi có 50% số hạt so với hàng dài nhất

- Số hạt/hàng: được đếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp

- Khối lượng 1000 hạt (gam): ở độ ẩm 14%, cân 2 mẫu hạt (mỗi mẫu

500 hạt tương đương P1 và P2 nếu chênh lệch mẫu nhỏ hơn 5% so với mẫu

P ô tươi : Khối lượng ô khi thu hoạch

A0 : Ẩm độ khi thu hoạch

- Năng suất lý thuyết (NSLT):

NSLT (tạ/ha) = Số bắp/cây x số hàng hạt x số hạt/hàng x P1000 hạt x số cây/m

2 10.000

2.3.4.5 Các chỉ tiêu đánh giá chịu hạn

- Độ tàn lá: Cho điểm theo thang điểm từ 0 đến 10, chia cho phân trăm tổng diện tích lá đánh giá mỗi điểm là 10%

- Độ cuốn lá: Cho điểm từ 1 - 5

1 = Mép lá không bị cuộn 4 = Mép lá cuộn trùm một phân bản lá

2 = Mép lá bắt đầu cuộn 5 = Lá cuộn như vỏ hành

3 = Lá dạng chữ V

2.3.5 Phân tích và xử lý số liệu

- Thiết lập sổ thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lý số liệu sử dụng phần mềm Excel, IRRISTAT (5.5)