Nghiên Cứu Khả Năng Sinh Trưởng Và Phát Triển Của Một Số Giống Ngô Lai Có Triển Vọng Tại Huyện Mèo Vạc, Tỉnh Hà Giang

THÀO HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI CÓ TRIỂN VỌNG TẠI HUYỆN MÈO VẠC, TỈNH HÀ GIANG Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN

THÀO HỒNG SƠN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN

CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI CÓ TRIỂN VỌNG TẠI HUYỆN MÈO VẠC, TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2013

THÀO HỒNG SƠN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN

CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI CÓ TRIỂN VỌNG TẠI HUYỆN MÈO VẠC, TỈNH HÀ GIANG

Chuyên ngành: Trồng trọt

Mã số: 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ SỸ LỢI

THÁI NGUYÊN - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất cứ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Thào Hồng Sơn

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập và nghiên cứu đề tài, tôi đã hoàn thành bản luận văn nghiên cứu khoa học Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và sự kính trọng tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Sau Đại học; Khoa Nông Học, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Lê Sỹ Lợi đã luôn

quan tâm giúp đỡ nhiệt tình, trách nhiệm và công tâm trong suốt quá trình tôi tiến hành nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn

Nhân dịp này, tôi xin trân trọng gửi tới các thầy giáo, cô giáo, bạn bè,

đồng nghiệp, gia đình sự biết ơn sâu sắc và xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi sự sơ xuất mong các thầy,

cô, các đồng nghiệp tham gia góp ý kiến./

Thái Nguyên, tháng12 năm 2013

Tác giả luận văn

Thào Hồng Sơn

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục các bảng vii

Danh mục biểu đồ ix

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu 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 trên thế giới và Việt Nam 4

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 6

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô ở tỉnh Hà giang 8

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và Việt Nam 12

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 12

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam 14

1.4 Ưu thế lai 17

1.4.1 Khái niệm ưu thế lai 17

1.4.2 Các loại ưu thế lai 17

1.4.3 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai 17

1.4.4 Các loại giống ngô 18

1.4.4.1 Giống ngô thụ phấn tự do (Maize open pollinated variety - OPV) 18

1.4.4.2 Giống ngô lai (Hybrid maize) 18

1.5 Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh học ở cây ngô 18

1.6 Kết luận rút ra từ phần tổng quan tài liệu 19

Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Vật liệu nghiên cứu 21

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 21

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 21

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 21

2.3 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 21

2.4 Nội dung nghiên cứu 22

2.5 Phương pháp nghiên cứu 23

2.5.1 Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai 23

2.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 23

2.5.1.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 23

2.5.2 Mô hình trình diễn giống ngô lai ưu tú 27

2.6 Thu thập số liệu 28

2.7 Xử lý số liệu 28

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống lai trong vụ Xuân hè năm 2012 và 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 29

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm 29

3.1.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ 30

3.1.1.3 Giai đoạn từ gieo đến phun râu 31

3.1.1.4 Thời gian sinh trưởng 32

3.1.2 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá của các giống ngô thí nghiệm 33

3.1.2.1 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 33

3.1.2.2 Tốc độ ra lá 36

3.1.3 Đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống thí nghiệm 38

3.1.3.1 Chiều cao cây 38

3.1.3.2 Chiều cao đóng bắp 40

3.1.3.3 Số lá trên cây 41

3.1.3.4 Chỉ số diện tích lá (LAI) 42

3.1.4 Tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm 44

3.1.4.1 Tình hình sâu bệnh hại của các giống ngô lai thí nghiệm 44

3.1.4.2 Khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm 48

3.1.5 Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp 49

3.1.5.1 Trạng thái cây 50

3.1.5.2 Trạng thái bắp 50

3.1.5.3 Độ bao bắp 50

3.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm 51

3.1.6.1 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 51

3.1.6.2 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2013 54

3.1.6.3 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu 56

3.2 Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô lai ưu tú 59

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63

1 Kết luận 63

2 Đề nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc IFPRI : Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới

QCVN 01-56-2011 : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá

trị canh tác và sử dụng của giống ngô

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới một số năm gần đây 5

Bảng 1.2: Diện tích trồng ngô của một số nước trên thế giới năm 2012 6

Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 6

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2004 – 2012 7

Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô ở Hà giang 2001 – 2010 8

Bảng 1.6: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô các huyện trong tỉnh từ năm 2010 - 2012 10

Bảng 1.7: Tình hình sản xuất ngô ở huyện Mèo Vạc giai đoạn 2007 - 2012 11 Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 và 2013 30

Bảng 3.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 33

Bảng 3.3: Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 36

Bảng 3.4: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 - 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 38

Bảng 3.5: Số lá/cây, chỉ số diện tích lá của các giống lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 41

Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè năm 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 45

Bảng 3.7: Khả năng chống đổ của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 48

Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 49

Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm vụ

Xuân Hè 2012 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 52 Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai thí

nghiệm vụ Xuân Hè 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 55 Bảng 3.11: Năng suất lý thuyết và NSTT của các giống ngô lai thí nghiệm

vụ Xuân Hè 2012 – 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 56 Bảng 3.12: Giống, địa điểm và qui mô trình diễn giống ưu tú tại Mèo Vạc 59 Bảng 3.13: Thời gian sinh trưởng và năng suất thực thu của giống ngô sản

xuất thử trên đồng ruộng nông dân vụ Xuân Hè năm 2013 tại

huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang 60 Bảng 3.14 : Kết quả đánh giá của nông dân đối với giống ngô ưu tú vụ

Xuân Hè 2013 61 Bảng 3.15 : Phân tích kinh tế mô hình trình diễn ngô tại huyện Mèo Vạc

năm 2013 61

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp các giống ngô lai vụ Xuân

Hè 2012 39 Biểu đồ 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp các giống ngô lai vụ Xuân

Hè 2013 39 Biểu đồ 3.3: NSLT, NSTT các giống ngô lai vụ Xuân Hè 2012 57 Biểu đồ 3.4: NSLT, NSTT các giống ngô lai vụ Xuân Hè 2013 57

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là ba cây ngũ cốc quan trọng trong nền kinh tế thế giới Với vai trò làm lương thực cho người (17% tổng sản lượng), thức ăn chăn nuôi (66%), nguyên liệu công nghiệp (15%) và xuất khẩu (trên 10%), ngô đã trở thành cây trồng đảm bảo an ninh lương thực, góp phần chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp theo hướng từ trồng trọt sang chăn nuôi, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và sản phẩm hàng hoá cho xuất khẩu ở nhiều nước trên phạm vi thế giới (Ngô Hữu Tình, 2003)[13]

Trong những năm gần đây, ngô còn là cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao Người ta đã sử dụng bắp ngô non (ngô bao tử) làm rau ăn cao cấp Nghề trồng ngô rau đóng hộp xuất khẩu phát triển mạnh đem lại hiệu quả kinh tế cao Ở nhiều nước ngô còn là hàng hoá xuất khẩu, trên thế giới hàng năm lượng ngô xuất khẩu khoảng 70 triệu tấn Đó là nguồn thu ngoại tệ lớn ở các nước như Mỹ, Achentina, Pháp

Chính nhờ vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới mà những năm gần đây diện tích, năng suất và sản lượng ngô không ngừng tăng

Sở dĩ có sự phát triển như vậy là do cây ngô có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái rộng, có thể áp dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật về mặt di truyền chọn giống, về kỹ thuật canh tác, về cơ giới hoá và bảo vệ thực vật vào sản xuất, đặc biệt là những ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống ngô Ngô lai là một thành tựu nông nghiệp cực kỳ quan trọng trong nền kinh

tế nông nghiệp thế giới, nó đã làm thay đổi không những bức tranh cây ngô trong quá khứ mà còn làm thay đổi cả quan điểm của các nhà quy hoạch, các nhà kỹ thuật và từng người dân

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là

cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn Sản xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng suất và sản lượng: năm 2001 tổng diện tích ngô là 729.500 ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2012, diện tích ngô cả nước là 1118,2 nghìn ha; năng suất 42,95 tạ/ha, sản lượng trên 4,8 triệu tấn (FAOSTAT, 2013)[20] Tuy vậy, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu từ trên dưới 1 triệu tấn ngô hạt (Cục trồng trọt, 2011)[4]

Ngô là cây lương thực quan trọng của nông dân vùng Trung du và Miền núi phía Bắc nói chung và là cây lương thực chính của đồng bào dân tộc Miền núi cao nói riêng Ở một số tỉnh như Hà Giang, Cao Bằng, Sơn La, Lai Châu thì ngô dường như là cây trồng truyền thống Ngô dùng làm lương thực chủ yếu cho đồng bào các dân tộc Mông, Dao, Tày, Nùng mặc dù sản lượng lúa hàng năm tăng lên đáng kể, nhưng một lượng lớn ngô ở đây vẫn

được sử dụng làm lương thực và trong chăn nuôi Tuy nhiên sản xuất ngô tại

các vùng này gặp rất nhiều khó khăn do điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác Sản xuất ngô chủ yếu trên đất đồi dốc, đất nghèo dinh dưỡng không chủ động nước tưới, chủ yếu nhờ nước trời, đồng thời người dân chưa có điều kiện đầu

tư cao về giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, đặc biệt công tác bảo quản, chế biến ngô chưa được chú trọng Vì vậy muốn nâng cao năng suất và sản lượng ngô, ngoài việc không ngừng mở rộng diện tích ngô lai một cách hợp lý

và tăng cường đầu tư thâm canh theo quy trình kỹ thuật, thì việc lựa chọn để tìm ra các giống ngô lai có năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt, phù

hợp với điều kiện sinh thái của vùng là một việc làm cần thiết Xuất phát từ

những lý do trên, chúng tôi tiến hành lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên

cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống ngô lai có triển vọng tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà giang”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích của đề tài

Xác định được giống có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái tại huyện vùng cao Mèo Vạc - tỉnh Hà giang

2.2 Yêu cầu của đề tài

- Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai trong điều kiện vụ Xuân hè năm 2012 và năm 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh

- So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các giống Chọn

được giống ngô có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất

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

Sản xuất nông nghiệp thế giới ngày nay luôn phải trả lời câu hỏi: Làm thế nào để cung cấp đủ năng lượng cho 8 tỷ người vào năm 2021 và 16 tỷ người vào năm 2030? Để giải quyết vấn đề này ngoài biện pháp kỹ thuật canh tác bền vững, đòi hỏi các nhà khoa học phải nhanh chóng tạo ra những giống cây lương thực mới có năng suất cao, ổn định đáp ứng được yêu cầu của một nền nông nghiệp hiện đại

Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò hết sức quan trọng đối với việc nâng cao năng suất và sản lượng Tuy nhiên một giống chỉ được coi là thực sự phát huy hiệu quả khi có tiềm năng năng suất cao và thích hợp với

điều kiện sinh thái của vùng

Vì vậy các giống mới cần được khảo nghiệm trước khi đưa ra sản xuất,

để đánh giá đầy đủ, khách quan khả năng thích nghi của giống với vùng sinh

thái cũng như khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác

Xuất phát từ nhu cầu thực tế của tỉnh Hà giang, chúng tôi đã tiến hành

đề tài này để xác định được những giống ngô lai có triển vọng đưa vào sản

xuất đại trà, góp phần làm tăng năng suất và sản lượng ngô của tỉnh

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

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô với tổng diện tích năm 2012 là 167,99 triệu ha, năng suất 49,44 tạ/ha và sản lượng 874,33 triệu tấn (FAOSTAT, 2013)[20] Theo thống kê của ISAAA, 2/3 diện tích tập trung ở các nước đang phát triển, tuy nhiên 2/3 sản lượng ngô trên thế giới lại tập trung ở các nước phát triển (ISAAA, 2012)[6]

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới

một số năm gần đây Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Bảng 1.2: Diện tích trồng ngô của một số nước trên thế giới năm 2012

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn

Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020

(triệu tấn)

Năm 2020 (triệu tấn)

% thay đổi

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Cây ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm Tuy nhiên những nghiên cứu về cây ngô ở Việt Nam bắt đầu muộn hơn so với

các nước trong khu vực, năm 1973 mới có những định hướng phát triển ngô ở Việt Nam

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2004 – 2012

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

đó có hơn 60% diện tích trồng trên vùng núi cao

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô ở tỉnh Hà giang

Hà giang là tỉnh miền núi biên giới cực Bắc của Việt Nam,với diện tích

tự nhiên là 7.945,7km2, dân số 74 vạn người , gồm 22 dân tộc, trong đó: Dân tộc Mông chiếm 31,94%, dân tộc Tày chiếm 23,28%, dân tộc Dao chiếm 15,14%, dân tộc Kinh chiếm 13,24%, còn lại là các dân tộc khác Hà giang có tổng diện tích đất nông nghiệp là 148.019,19 ha Tập quán sản xuất chủ yếu trồng ngô trên đất dốc và nương hốc đá, năng xuất đạt thấp Đời sống nhân dân gặp nhiều khó khăn, tỷ lệ đói nghèo còn cao (UBND tỉnh Hà giang, 2011)[17]

Để đảm bảo an ninh lương thực và phát triển chăn nuôi, cây ngô được xác định là một trong những cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh

Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô ở Hà giang 2001 – 2010

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Qua bảng 1.5 cho thấy: Diện tích trồng ngô của tỉnh Hà Giang liên tục tăng Năm 2001 cả tỉnh trồng được 43,2 nghìn ha, năm 2005 là 44 nghìn ha,

đến năm 2012 đạt 52,5 nghìn ha, tăng 9,3 nghìn ha so với năm 2001 Năng

suất ngô của tỉnh cũng tăng nhanh theo thời gian, năm 2001 năng suất ngô chỉ

đạt 18,3 tạ/ha, đến năm 2005 là 21 tạ/ha và năm 2012 đạt 32,1 tạ/ha, tăng 11,1

tạ/ha so với năm 2005 và 13,8 tạ/ha so với năm 2001 Điều này chứng tỏ trong những năm qua, đảng bộ và chính quyền tỉnh Hà giang đặc biệt chú trọng quan tâm đầu tư phát triển áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật giống mới vào sản xuất Tăng diện tích gieo trồng ngô xuống ruộng 1 vụ, gieo trồng ngô trên đất đồi, đất bãi ở vụ hè thu Sử dụng giống mới, thâm canh tăng năng suất nhằm khai thác tối đa tiềm năng đất sẵn có của tỉnh đặc biệt là những huyện vùng thấp

Cùng với sự phát triển chung của nền nông nghiệp Việt nam, sự nỗ lực của đảng bộ, chính quyền và nhân dân trong toàn tỉnh, sự tham gia tích cực của đội ngũ các nhà khoa học kỹ thuật, tỉnh Hà giang đã mạnh dạn thay đổi cơ cấu cây trồng, áp dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật vào sản suất, đặc biệt là thay thế các giống ngô địa phương có thời gian sinh trưởng dài, năng suất thấp, bằng các giống ngô lai năng suất cao như: LVN10, LVN11, LVN12… và một số giống ngô nhập nội như: Bioseed, 9607, DK999, NK4300

Nhờ áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật và giống lai mới

được nông dân ứng dụng vào sản xuất, nên diện tích, năng suất và sản

lượng ngô ở Hà giang đã không ngừng tăng nhanh trong những năm gần

đây Tuy nhiên năng suất ngô của tỉnh Hà giang vẫn thấp hơn nhiều so với

năng suất ngô của cả nước, năng suất ngô hiện tại của tỉnh chỉ bằng 68% năng suất ngô của cả nước

Bảng 1.6: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô các huyện trong tỉnh

từ năm 2010 - 2012

TT Các huyện

Diện tích (1.000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Bảng1.7: Tình hình sản xuất ngô ở huyện Mèo Vạc giai đoạn 2007 – 2012

Nguồn: Cục thống kê tỉnh Hà giang, 2012[3]

Qua số liệu bảng 1.7 cho thấy, năm 2007 tổng diện tích trồng ngô của Mèo Vạc là 7.050,0 ha, đến năm 2012 đạt 7.757,3 ha; năng suất tăng dần qua các năm năm 2007 đạt 21,4 tạ/ha, đến năm 2012 năng suất tăng lên 30,7 tạ/ha

Điều này chứng tỏ trong những năm gần đây ở tỉnh Hà Giang nói chung,

huyện Mèo Vạc nói riêng cây ngô đã được Đảng bộ và chính quyền huyện

đặc biệt chú trọng đầu tư phát triển Đạt được những thành tựu như vậy đó

chính là nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất ngô như:

Sử dụng một số tập đoàn các giống mới, áp dụng kỹ thuật canh tác tốt Tuy nhiên sản xuất ngô ở huyện Mèo Vạc cần được quan tâm và đầu tư phát triển nhiều hơn, mạnh hơn nữa như: Tăng diện tích gieo trồng ngô xuống ruộng 1

vụ, gieo trồng ngô trên đất đồi, đất bãi ở vụ hè thu Sử dụng giống mới, thâm canh tăng năng suất nhằm khai thác tối đa tiềm năng đất sẵn có của huyện từ

sự phát triển đó đã phần nào đảm bảo được cuộc sống cho đồng bào vùng sâu,

đảm bảo được an ninh lương thực cho toàn huyện

Trong những năm gần đây huyện Mèo Vạc đã chú trọng chuyển đổi cơ cấu giống, áp dụng các biện pháp luân canh, sử dụng các giống ngô lai năng

suất cao như: LVN10, LVN11, LVN12, LVN99… ngoài ra còn một số giống ngô nhập nội như: Bioseed 9698, DK 999, NK 4300, NK 66, DK 9955 các giống này đã được áp dụng và đưa vào sản xuất trên địa bàn toàn huyện

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

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới

Ngô lai có vai trò đặc biệt trong nền nông nghiệp của nước Mỹ Các nhà

di truyền, cải lương giống ngô Mỹ đã sớm thành công trong việc chọn lọc và lai tạo giống Vào cuối thế kỷ 19, Mỹ đã có 770 giống ngô chọn lọc cải lương Theo E.Rinke (1979) việc sử dụng giống ngô lai ở Mỹ bắt đầu từ năm 1930, giống lai ba và lai kép được sử dụng cho đến năm 1957, sau đó giống lai đơn cải tiến và lai đơn đã được tạo ra và sử dụng, chiếm 80 – 85% tổng số giống lai (Trần Hồng Uy, 1997)[16] Mỹ là nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới và 100% diện tích được trồng bằng ngô lai, trong đó hơn 90% là giống lai

đơn Năm 1997 – 1999, năng suất ngô trung bình của Mỹ là 8,3 tấn/ha trên

diện tích là 29,1 triệu ha (CIMMYT, 1999/2000)[19], là một trong số những nước có năng suất ngô cao nhất trên thế giới

Lợi dụng ưu thế lai đã có từ lâu trong sản xuất nông nghiệp đối với cây ngô, từ xa xưa những người thổ dân da đỏ ở Châu Mỹ đã biết cách gieo các giống ngô khác nhau bên cạnh nhau, cho lai tự nhiên để nâng cao năng suất Trong quá trình nghiên cứu và sản xuất hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô

được các nhà khoa học quan tâm từ rất sớm Thực hành tạp giao đầu tiên ở

ngô với mục đích nâng cao năng suất hạt là John Lorain, năm 1812 ông đã nhận thấy rằng việc trộn lẫn các loài ngô khác nhau như người da đỏ đã làm

sẽ cho năng suất ngô cao Tuy nhiên người đầu tiên đưa ra lý thuyết về hiện tượng ưu thế lai là Charles Darwin vào năm 1871 Bằng cách nghiên cứu hàng loạt các cá thể giao phối và tự phối ở nhiều loài khác nhau như đậu đỗ, ngô, ông nhận thấy sự hơn hẳn của các cây giao phấn với các cây tự thụ phấn

về chiều cao, tốc độ nẩy mầm của hạt, số quả trên cây và cả sức chống chịu với điều kiện bất thuận và năng suất hạt

Sử dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô lai được nhà nghiên cứu Wiliam, Janes Beal người Mỹ bắt đầu nghiên cứu từ năm 1876, ông thu được những cặp lai hơn hẳn các giống bố mẹ về năng suất từ 10 - 15% Shull là nhà khoa học dẫn chứng và nêu khái niệm về ưu thế lai khá hoàn chỉnh trên cây ngô Năm 1904 ông đã tiến hành tự thụ cưỡng bức ở ngô để thu được các dòng thuần và tạo ra các giống lai từ các dòng thuần này Năm 1913, nhà khoa học này đã chính thức đưa ra thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai, những công trình nghiên cứu về ngô lai của Shull đã đánh dấu bắt đầu thực sự của chương trình chọn tạo giống ngô (Hallauer, 1988)[21]

Ngoài Shull, các nhà khoa học người Mỹ như East, Heyes cũng đã nghiên cứu ưu thế lai ở ngô Từ năm 1918, khi Jones đề xuất sử dụng lai kép trong sản xuất để giảm giá thành hạt giống thì việc áp dụng ưu thế lai vào trồng trọt, chăn nuôi được phát triển nhanh chóng Ngô lai đơn đã đem lại năng suất và lợi nhuận cao cho người trồng ngô Nhờ việc sản xuất lượng lớn hạt giống với giá thành hạ nên đã tạo điều kiện cho cây ngô lai phát triển mạnh mẽ ở Mỹ và các nước có kỹ thuật trồng ngô tiên tiến trên thế giới Năm 1966, Trung tâm cải tiến ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) được thành lập tại Mêxicô Nhiệm vụ của Trung tâm là nghiên cứu và đào tạo về ngô, lúa mỳ tại các nước đang phát triển Trung tâm đã đưa ra giải pháp là tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV), làm bước chuyển tiếp ngô địa phương và ngô lai Hơn 30 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng kể vào việc xây dựng, phát triển và cải tiến hàng loạt vốn gen, quần thể và giống ngô trên 80 quốc gia trên thế giới Dòng thuần là nguyên liệu được sử dụng trong chọn tạo giống ngô lai cũng được chú trọng, theo điều tra của Bauman năm 1981, ở

Mỹ các nhà tạo giống đã sử dụng 15% quần thể có nguồn di truyền rộng, 16%

từ quần thể có nền di truyền hẹp, 14% từ quần thể của các dòng ưu tú, 39% từ

tổ hợp lai của các dòng ưu tú và 17% từ quần thể hồi giao để tạo dòng (Bauman,1981)[18]

Ngô lai đang tiến triển tốt đẹp ở các nước Châu Á Có thể nói Trung Quốc là một cường quốc ngô lai của Châu Á, với diện tích 25 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha, sản lượng ngô hàng năm trên 120 triệu tấn, đứng thứ hai trên thế giới sau Mỹ Năng suất ngô bình quân của Trung Quốc đã tăng từ 1,5 tấn/ha những năm 50 đến 4,9 tấn/ha năm 1999 (CIMMYT, 1999/2000)[19]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam

Việt Nam tiếp cận với ngô lai khá sớm, ngay từ những năm 60 chúng ta

đã có những nghiên cứu về chọn tạo và sử dụng ngô lai vào sản xuất, nhưng

do vật liêu khởi đầu của chúng ta còn nghèo nàn và không phù hợp, vì vậy ngô lai đã không phát huy được vai trò của nó Phải đến những năm đầu của thập kỷ 90 công tác chọn tạo giống ngô lai được các nhà khoa học coi là nhiệm vụ chiến lược chủ yếu, góp phần đưa nghề trồng ngô nước ta đứng vào hàng ngũ những nước tiên tiến ở Châu Á Trong những năm 1992-1994, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các giống ngô lai không quy ước là: LS-5, LS-6, LS-7, LS-8 Bộ giống ngô lai này gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, có năng suất từ 3-7 tấn/ha và đã được mở rộng trên phạm vi toàn quốc, mỗi năm diện tích gieo trồng trên 80.000 ha tăng năng suất 1 tấn/ha so với giống thụ phấn tự do (Trần Hồng Uy, 1997) [16]

Trong giai đoạn từ 1996 đến 2002 các nhà chọn tạo giống ngô Việt Nam

đã chú trọng đến việc tạo dòng thuần để tạo giống ngô lai Kết quả đã đưa ra được nhiều giông ngô lai có năng suất cao và đã đưa ra khảo nghiệm ở các

vùng sinh thái khác nhau như: LVN4, LVN10, LVN17, LVN20, LVN25 Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam trong giai đoạn này cũng nghiên cứu và lai tạo ra giống ngô lai đơn V98 - 1 Đây là giống ngô lai đơn ngắn ngày có tiềm năng năng suất cao chống chịu đổ ngã, nhiễm khô vằn nhẹ (ở mức độ điểm 1 - 2), trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện

sinh thái ở Miền Nam Việt Nam (Phạm Thị Rịnh và cs, 2002) [10] Trong giai

đoạn 2006-2010 đã có rất nhiều giống ngô lai mới có năng suất, chất lượng được đưa vào sản xuất Bộ giống ngô lai trong sản xuất rất đa dạng về chủng

loại, hầu hết các giống được xếp vào 2 nhóm giống:

- Nhóm giống có thời gian sinh trưởng dài (LVN10, LVN98, CP888 ) bố trí trên các chân đất bãi ven sông, đất 1 vụ lúa, đất chuyên ngô và vụ Đông sớm

- Nhóm giống có thời gian sinh trưởng từ trung bình đến trung bình sớm (LVN4, LVN99, VN8960, LVN145, LVN45, CP333, CPA88, NK54, NK66, NK6654, C919, B9698, B9681, B06, B21, SSC557, SSC886, LVN154 (GS8) ) có thể bố trí ở tất cả các khung thời vụ của các địa phương

Những thành tích đó đã đưa chương trình ngô lai của Việt Nam đứng trong hàng ngũ các nước tiên tiến ở Châu Á Tỷ lệ diện tích trồng giống lai ở Việt Nam tăng từ 0,1% (1990) lên gần 82% (2008); đưa năng suất bình quân

từ 1,5 tấn/ha (năm 1990) lên 3,98 tấn/ha (năm 2008); tổng sản lượng ngô từ trên 700.000 tấn (1990) lên 4.530.900 tấn (năm 2008) Do vậy, những giống ngô lai Việt Nam chiếm trên 50% thị phần ngô lai trên toàn quốc (khoảng gần 200.000 ha) làm tăng năng suất ngô rõ rệt Mỗi năm Việt Nam có khả năng sản xuất 4000 - 5000 tấn hạt giống lai chất lượng cao, đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất trong nước [Trần Hồng Uy, 1997) [16]

Bên cạnh việc tạo ra các giống ngô lai có năng suất chất lượng cao thì công tác lai tạo các giống ngô thích hợp với nhiều vùng sinh thái khác nhau với nhiều đặc tính nông học quý được các nhà nghiên cứu rất quan tâm Trong giai đoạn 1995 - 2002 nhóm nghiên cứu ngô thuộc Trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương đã lai tạo giống ngô lai đơn T9 và giống ngô lai

ba T7 triển vọng cho sản xuất tại các tỉnh Duyên Hải Nam Trung Bộ, trong

đó giống T9 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là

giống khu vực hoá tại Miền Trung tháng 9 - 2002 Năm 2000, Viện nghiên cứu ngô tiếp tục đưa ra thử nghiệm giống ngô lai HQ2000 có chất lượng cao, hàm lượng Protein cao hơn hẳn ngô thông thường, đặc biệt là hai loại axit amin thường thiếu ở ngô là Lyzin và Triptophan, nhờ vậy mà nâng cao được giá trị dinh dưỡng của ngô Năm 2005, nghiên cứu tạo giống ngô lai cho vùng sinh thái đồng bằng sông Cửu Long, bước đầu tạo ra 9 tổ hợp lai có triển vọng trong sản xuất (Lưu Văn Quỳnh và cs, 2005) [9]

Thông qua dự án "Phát triển giống ngô chịu hạn nhằm cải thiện thu nhập cho Nông dân vùng Đông Nam Châu Á” (AMNET), chúng ta đã thu thập được một số nguồn nguyên liệu mới từ CIMMYT và các nước trong khu vực, bước

đầu tạo ra một số tổ hợp lai có triển vọng Nhờ nguồn nguyên liệu tạo dòng khá

phong phú và được thử nghiệm trong điều kiện sinh thái và mùa vụ nên các giống ngô lai mới tạo ra đã tỏ ra có nhiều ưu thế hơn như: chịu hạn, chống đổ, ít nhiễm sâu bệnh, chất lượng và màu dạng hạt tốt hơn Điển hình là các giống dài ngày, tỷ lệ 2 bắp/cây cao như: LVN98, LVN145 có màu dạng hạt đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn; một số giống ngô chịu hạn tốt, thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác nhau như:VN8960, LCH9, LVN61, LVN14

Nhờ nỗ lực không ngừng trong việc nghiên cứu và ứng dụng ngô lai trong sản xuất, đến năm 2007 giống ngô lai chọn tạo của Việt Nam chiếm 32,5% diện tích, giống nước ngoài chiếm 52,3% Số giống ngô có mặt trong sản xuất là 114 giống, trong đó 10 giống được ưa chuộng nhất là LVN10, CP888, B9698, CP999, C919, G49, B9681, P11 LVN4, CP989 với diện tích chiếm gần 73% diện tích gieo trồng, riêng giống LVN10 chiếm 25% Khác với lúa lai, các giống ngô lai chủ yếu sản xuất trong nước, đơn vị chính tham gia sản xuất và cung ứng giống ngô lai là CP Group, Bioseed, SSC, NSC, Syngenta, Monsanto và Viện nghiên cứu ngô

1.4 Ưu thế lai

1.4.1 Khái niệm ưu thế lai

Ưu thế lai là hiện tượng cây lai có sức sống khỏe hơn, tính chống chịu

cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm chất tốt hơn so với bố mẹ của chúng và so với đối chứng

1.4.2 Các loại ưu thế lai

- Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời gian sinh trưởng và phát triển như tầm vóc cây, số lá…

- Ưu thế lai về năng suất: ưu thế lai về năng suất ở cây ngô với giống lai đơn giữa các dòng có thể đạt từ 193%-263% so với trung bình bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985)[15]

- Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện thông qua khả năng chống chịu với

điều kiện bất thuận như hạn, rét, sâu bệnh…

- Ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa: Là sự tăng cường biểu hiện quá trình trao đổi chất (Nguyễn Văn Cương, 1995)[2]

- Ưu thế lai về tính chín sớm: Biểu thị khả năng chín chín sớm hơn của ngô lai so với trung bình bố mẹ

1.4.3 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai ngày nay trên thế giới đang

tồn tại nhiều thuyết khác nhau nhưng hai thuyết quan trọng được nhiều người chấp nhận là thuyết siêu trội và thuyết tính trội

* Thuyết siêu trội

Thuyết siêu trội do East (1912) và Hull (1945) đưa ra Thuyết này cho rằng bản thân tính dị hợp là nguyên nhân gây nên ưu thế lai

* Thuyết tính trội

- Hiệu ứng trội: Bruce (1910), Collins (1921) cho rằng các gen trội nói chung tốt hơn các gen lặn

- Hiệu ứng liên kết: Jones (1917) cho rằng một tính trạng nào đó chịu

sự kiểm soát của 2 hoặc nhiều gen trội khác nhau liên kết với nhau tạo nên hiệu ứng liên kết

- Hiệu ứng cộng: Keeble và Pellew (1910) cho rằng hai alen trội không cùng vị trí ở trong bộ nhiễm sắc thể có tác động hỗ trợ lẫn nhau cho sự phát triển của một tính trạng nào đó tốt hơn khi chỉ có một gen trội

1.4.4 Các loại giống ngô

Theo phương pháp tạo giống, giống ngô được chia làm 2 nhóm chính Nhóm ngô thụ phấn tự do và nhóm ngô lai

1.4.4.1 Giống ngô thụ phấn tự do (Maize open pollinated variety - OPV)

Là danh từ chung để chỉ loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống không có sự can thiệp của con người trong quá trình thụ phấn Giống thụ phấn tự do gồm:

- Giống địa phương (local variety)

- Giống thụ phấn tự do cải tiến (improved variety)

- Giống tổng hợp (Synthetic variety)

- Giống hỗn hợp (compsite variety)

1.4.4.2 Giống ngô lai (Hybrid maize)

Ngô lai là kết quả của ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô Giống ngô lai được chia làm hai nhóm: Giống ngô không quy ước (Nonconventional hybrid) và giống lai quy ước (Conventional hybrid)

1.5 Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh học ở cây ngô

Các đặc điểm nông sinh học của cây ngô do bản chất di truyền của giống quyết định Qua một số thí nghiệm trên cây ngô, Roahenco (1968) thấy rằng: thời gian sinh trưởng tương quan với chiều cao cây, chiều cao đóng bắp

và độ dài từ mọc đến ra hoa Các tính trạng này biến động tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu và thời tiết (dẫn theo Phạm Thị Tài, 1993)[11]

Kozubenko (1960) thấy tương quan giữa các đặc tính của cây và năng suất thay đổi tuỳ theo nhóm cây và điều kiện môi trường Trong điều kiện khô hạn năng suất hạt có tương quan thuận và chặt chẽ với tỷ lệ bắp/cây, khối lượng bắp, số ngày từ nảy mầm đến phun râu và chín sinh lý (dẫn theo Phạm Thị Tài, 1993)[11]

Domasnhew P.P (1968) là người đầu tiên xác định chiều dài bắp, số hạt/hàng, khối lượng bắp có tương quan chặt với năng suất Thí nghiệm của

Trần Văn Minh (1993)[7] cũng cho kết quả tương tự

Samuael R Aldrich, Walter O Scott, Robret G Hoeft (1986) và công trình nghiên cứu của Steves W Richie và John J Hanway (1989) đã phân biệt giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây ngô Mỗi giai đoạn được xác định theo số lá trên cùng khi cổ bẹ lá của nó thấy rõ (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2003)[13]

Như vậy để xác định được một giống tốt phù hợp với từng vùng cần

đánh giá giống dựa vào các chỉ tiêu sinh học, đặc tích thích nghi, năng

suất của giống

1.6 Kết luận rút ra từ phần tổng quan tài liệu

- Ngô là một trong 3 cây lượng thực quan trọng nhất trên thế giới Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng không ngừng tăng

- Có nhiều nghiên cứu về chọn tạo giống ngô trên thế giới cũng như ở Việt Nam kết quả nhiều giống ngô mới ra đời Việc ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô đã mở ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng

- Việt Nam tiếp cận với ngô lai từ những năm 1960 nhưng đến đầu thập

kỷ 90 việc chọn tạo giống ngô lai mới được coi là nhiệm vụ chiến lược Hiện nay nhiều bộ giống ngô lai có năng suất cao, chất lượng tốt đã được đưa ra sản xuất như LVN10, LVN99, LVN14…

- Các tính trạng về sinh trưởng và năng suất ngô ngoài phụ thuộc vào

đặc điểm của giống còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường vì vậy trước khi đưa giống ra sản xuất cần nghiên cứu để đánh giá khả năng thích ứng của

chúng với từng điều kiện cụ thể

- Hà Giang là một tỉnh miền núi đặc biệt khó khăn Ngô là cây lương thực thứ 2 sau cây lúa, nhiều vùng dân tộc ít người ngô được sử dụng làm lương thực chính Trong những năm gần đây sản xuất ngô ở Hà Giang cũng

có bước nhảy vọt cả về năng suất và sản lượng, tuy nhiên năng suất ngô của tỉnh chỉ bằng 68% năng suất ngô của cả nước

- Để nâng cao năng suất và sản lượng ngô của Hà giang cần có giải pháp tổng thể, trong đó việc mở rộng diện tích trồng ngô lai đóng vai trò có tính chất quyết định

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

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu gồm 07 giống ngô lai do Viện nghiên cứu ngô chọn

tạo và 01 giống đối chứng là giống ngô NK4300 (giống đang được sử dụng trên diện tích lớn tại địa phương)

Giống NK4300 (đối chứng) do Công ty Sygenta Việt Nam nhập từ Thái Lan NK4300 có thời gian sinh trưởng 90-110 ngày, chiều cao cây từ 185-210

cm, chiều cao đóng bắp 80-100 cm, cứng cây, chiều dài bắp 14,5-16,5 cm, có 14-16 hàng hạt, tỷ lệ hạt/bắp 76-80%, khối lượng 1000 hạt 280-300 gr, kín

đầu bắp, dạng hạt bán răng ngựa, khả năng chịu hạn và chống đổ khá, năng

suất trung bình 50-60 tạ/ha

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Thí nghiệm được thực hiện tại xã Pả Vi, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang

- Mô hình trình diễn giống ưu tú được thực hiện tại Xã Pả Vi, huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang

- Đất thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành trên đất nương rẫy có thành phần cơ giới nhẹ, không chủ động nước

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Xuân Hè năm 2012 và 2013

- Vụ Xuân Hè năm 2012: Gieo ngày 25/3

- Vụ Xuân Hè 2013: Gieo ngày28/3

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

2.3 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

Quy trình trồng trọt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01 - 56: 2011/BNNPTNT)

* Làm đất: làm đất tơi, xốp, bằng phằng, sạch cỏ dại, đảm bảo độ ẩm

đất lúc gieo khoảng 75-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng

* Chăm sóc

- Diệt sâu xám từ lúc cây còn nhỏ

- Khi cây mọc được 3 - 4 lá tiến hành dặm, tỉa cây kết hợp với làm cỏ, vun gốc cho ngô, đồng thời bón thúc lần 1

- Khi cây 7 - 9 lá: Bón thúc lần 2 kết hợp làm cỏ vun cao thành luống

- Phòng trừ sâu bệnh khi sâu bệnh xuất hiện trên đồng ruộng

* Thu hoạch: Thu hoạch khi ngô chín sinh lý (khi chân hạt có vết đen hoặc 75% số cây có lá bi bị khô) Tuy nhiên nếu thời tiết cho phép thì có thể thu hoạch muộn hơn

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai thí nghiệm

- Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô lai ưu tú để đưa vào sản xuất

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai

2.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD - Randomized Complete Block Design) với 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm 14 m2 (dài 5 m, rộng 2,8 m) (Hoàng Văn Phụ và cs, 2002)[8]

1 Giống ngô LVN 61 5 Giống ngô LVN 99

2 Giống ngô LVN 66 6 Giống ngô LVN 885

3 Giống ngô LVN 68 7 Giống ngô VS 36

4 Giống ngô LVN 092 8 Giống ngô NK4300 (đ/c)

2.5.1.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm được tiến hành theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01 – 56 - 2011) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2011)[1]

Mỗi ô thí nghiệm trồng 4 hàng, tất cả các chỉ tiêu theo dõi trên 2 hàng giữa

* Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển

- Ngày trỗ cờ: Được tính từ khi gieo đến khi có trên 50% số cây trong công thức đó xuất hiện nhánh cuối cùng của bông cờ

- Ngày tung phấn: Được tính từ khi gieo đến khi trên 50% số cây trong công thức có hoa nở ở 1/3 trục chính

- Ngày phun râu : Được tính từ khi gieo đến khi trên 50% số cây trong công thức có râu dài 2-3 cm ngoài lá bi

- Ngày chín sinh lý: Được tính từ khi gieo đến khi có trên 75% số cây trong công thức thí nghiệm có chấm đen ở chân hạt

* Chỉ tiêu về hình thái, sinh lý

- Chiều cao cây (cm): Được đo thời kỳ chín sữa, đo từ mặt đất đến

điểm phân nhánh bông cờ đầu tiên

- Chiều cao đóng bắp (cm): Được đo thời kỳ chín sữa, đo từ mặt đất

áp dụng công thức tính diện tích lá:

Diện tích lá (m2) = Chiều dài x chiều rộng x 0,75

CSDTL (m2lá/m2 đất) = DTL/Cây x số cây/m2

- Tốc độ tăng trưởng của cây

+ Tiến hành đo chiều cao cây sau trồng 20 ngày, đo 5 lần, khoảng cách giữa các lần đo là 10 ngày,

+ Cách đo: Đo từ mặt đất đến mút lá (đo 10 cây/ô)

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

1 2

1 2

t t

h h

−

−

(cm/ngày) Trong đó: h1: Chiều cao cây sau trồng 20 (30, 40, 50) ngày

h2: Chiều cao cây sau trồng 30 (40, 50, 60) ngày

t1: Thời gian sau trồng 20 (30, 40, 50) ngày

t2: Thời gian sau trồng 30 (40, 50, 60) ngày

- Trạng thái cây: Theo dõi ở thời kỳ chín sáp căn cứ vào khả năng sinh trưởng, phát triển, độ đồng đều về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh, chống đổ của 10 cây ở 2 hàng giữa ô Đánh giá theo thang điểm 1-5 (điểm 1 là rất tốt, điểm 5 là xấu)

- Độ che kín bắp: Trước khi thu hoạch 1 - 3 tuần, khi bắp đã phát triển hoàn toàn vỏ bọc đã khô, đánh giá độ bao bắp theo thang điểm từ 1 - 5

+ Điểm 1: Tốt, lá bi che kín đầu bắp và cả bắp

+ Điểm 2: Tốt, lá bi che kín đầu bắp

+ Điểm 3: Hở đầu bắp, lá bi không bao chặt đầu bắp

+ Điểm 4: Hở hạt, lá bi không che kín đầu bắp

+ Điểm 5: Kém - Đầu bắp hở nhiều

- Trạng thái bắp: Đánh giá khi thu hoạch cho điểm 1 - 5 (điểm 1 là rất tốt, điểm 5 là xấu) dựa vào dạng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh (điểm 1 bắp

đồng đều - điểm 5 bắp kém )

* Chỉ tiêu về khả năng chống đổ

- Đổ rễ (%): Đánh giá vào giai đoạn chín sáp trên toàn bộ số cây ở 2 hàng giữa của ô, thực hiện ở ba lần nhắc lại

Đếm các cây bị nghiêng một góc bằng hoặc lớn hơn 30 độ so với chiều

thẳng đứng của cây và tính tỷ lệ cây bị đổ

- Gẫy thân: Đánh giá sau các đợt gió, bão trên toàn bộ số cây ở 2 hàng giữa của ô, thực hiện ở ba lần nhắc lại

* Chỉ tiêu về tình hình sâu bệnh hại ngô: Đánh giá vào giai đoạn chín sáp

- Sâu Đục Thân (Ostrinia nubilalis): Đếm số cây có lỗ đục ở tổng số

cây ở 2 hàng giữa của ô, đánh giá mức độ bị sâu đục thân hại theo thang điểm

từ 1 - 5 Điểm 1: < 5% số cây, bắp bị sâu hại; Điểm 2: 5 - < 15% số cây, bắp

bị sâu hại; Điểm 3: 15 - < 25% số cây, bắp bị sâu hại; Điểm 4: 25 - < 35% số cây, bắp bị sâu hại; Điểm 5: 35 - < 50% số cây, bắp bị sâu hại

- Sâu đục bắp (Helicoverpa armigera): Đếm số cây có bắp bị sâu đục ở

tổng số cây ở 2 hàng giữa của ô, đánh giá mức độ bị sâu đục thân hại theo thang điểm từ 1 - 5

- Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) (%): Đếm số cây bị bệnh khô vằn

và tổng số cây ở 2 hàng giữa của ô

Tính tỷ lệ cây bị bệnh (%) = Số cây bị bệnh/tổng số cây điều tra x 100

* Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất

- Đếm tổng số cây thu hoạch/ô

- Tổng số bắp thu hoạch/ô

- Khối lượng bắp của 2 hàng thu hoạch (kg/ô)

- Lấy ngẫu nhiên 10 bắp thứ nhất để đo đếm các chỉ tiêu sau:

+ Chiều dài bắp (cm): Đo từ đáy bắp đến mút bắp

+ Đường kính bắp (cm): Đo ở giữa bắp

+ Hạt/hàng: Được đếm trên hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu

+ Khối lượng 1000 hạt (g): Sau thu hoạch, tách hạt, phơi khô và đếm 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt sau đó cân khối lượng của 2 mẫu, nếu khối lượng của

mẫu nặng trừ đi khối lượng của mẫu nhẹ <5% so với khối lượng trung bình của 2 mẫu thì khối lượng 1000 hạt bằng tổng khối lượng của 2 mẫu

+ Tỷ lệ hạt/bắp khi thu hoạch (%): Mỗi công thức lấy 10 bắp tách hạt, phơi khô và cân khối lượng hạt, khối lượng bắp và tính theo công thức: Khối lượng hạt

A0: Ẩm độ khi thu hoạch

M1000: khối lượng 1000 hạt ở ẩm độ 14%

Mô tươi: khối lượng bắp của ô thí nghiệm

Sô: diện tích ô thí nghiệm

2.5.2 Mô hình trình diễn giống ngô lai ưu tú

- Mô hình trình diễn được tiến hành với 1 giống ưu tú đã qua khảo nghiệm cơ bản và 1 giống đối chứng (NK4300) Mô hình được thực hiện tại 3

hộ nông dân, diện tích mỗi giống là 500m2 Diện tích của một hộ là 1000 m2 Tổng diện tích thử nghiệm là 3000 m2

- Địa điểm: Xã Pả Vi , Huyện Mèo Vạc, Tỉnh Hà Giang

- Đánh giá: Chọn 10 hộ nông dân có kinh nghiệm tham gia đánh giá theo phương pháp đánh giá cho điểm ở một số chỉ tiêu chính như khả năng chống đổ, độ đồng đều, màu sắc hạt, độ sâu cay (tỷ lệ hạt/bắp), năng suất

+ Thời gian sinh trưởng đánh giá điểm từ 1 đến 3 điểm

Điểm 1: phù hợp với công thức luân canh của vùng Điểm 2: Không phù hợp với công thức luân canh của vùng Điểm 3: Rất không phù hợp với công thức luân canh của vùng

+ Khả năng chống đổ: đánh giá điểm 1-3

Điểm 1: Rất tốt Điểm 2: Trung bình Điểm 3: Kém

+ Màu sắc hạt: cho điểm 1-3

Điểm 1: hạt có màu đẹp Điểm 2: hạt có màu trung bình Điểm 3: hạt có màu xấu

+ Độ sâu cay: cho điểm 1-4

Điểm 1: Rất sâu cay (lõi rất nhỏ) Điểm 2: Sâu cay (lõi nhỏ)

Điểm 3: Trung bình (lõi trung bình) Điểm 3: Không sâu cay (lõi lớn)

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống lai trong

vụ Xuân hè năm 2012 và 2013 tại huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm

Sinh trưởng thân lá là quá trình quan trọng tạo tiền đề để cây trồng biến

đổi về chất trong quá trình phát triển tạo mới các yếu tố cấu trúc sinh khối Đây là hai mặt của quá trình biến đổi phức tạp trong cơ thể có tác dụng thúc đẩy nhau và không tách rời nhau Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây

ngô có hai giai đoạn đó là giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực

Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng được tính từ khi gieo hạt đến khi cây ngô bắt đầu trỗ cờ và được chia làm nhiều thời kỳ:

+ Thời kỳ nảy mầm đến mọc: rễ mầm sơ sinh là bộ phận đầu tiên xuất hiện, tiếp đến là bao lá mầm, rễ thứ sinh, cuối cùng là hạt mọc lên khỏi mặt

đất nhờ sự kéo dài nhanh chóng của trụ gian lá mầm

+ Thời kỳ mọc đến 3 lá: lá đầu tiên xuất hiện rất nhanh, sau 5-7 ngày đã xuất hiện 3 lá thật

+ Thời kỳ 7 lá đến xoắn ngọn: thân lá phát triển mạnh, cây có sự tăng trưởng chiều cao nhanh chóng đặc biệt là 15-20 ngày trước trỗ

+ Thời kỳ từ xoắn ngọn đến trỗ cờ: giai đoạn này được tính khi đầu của bông cờ nhú ra khỏi lá cuối cùng và kết thúc khi nhánh cuối cùng của bông cờ

đã thấy rõ hoàn toàn

Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: tính từ khi phun râu đến chín sinh lý, trong đó bao gồm quá trình phun râu, thụ tinh, phát triển hạt Giai đoạn tung phấn, thụ tinh kéo dài trong khoảng thời gian 8-12 ngày, là giai đoạn có ý nghĩa rất lớn quyết định đến năng suất của cây ngô