Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ thu Đông 2014 tại Thái Nguyên

Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Nông học -Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả năng sinh

NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TRONG VỤ THU ĐÔNG 2014 TẠI THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THÁI NGUYÊN - 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TRONG VỤ THU ĐÔNG 2014 TẠI THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là quá trình rất quan trọng giúp cho mỗi sinh viên hoàn thiện kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, phương pháp làm việc, trau dồi thêm kiến thức và kỹ năng thực tế vào trong công việc nhằm đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn, nhu cầu nhân lực ngày càng cao của xã hội

Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân và được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Nông học -Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi tiến

hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của

một số tổ hợp ngô lai trong vụ thu Đông 2014 tại Thái Nguyên", sau một

thời gian làm việc nghiêm túc và hiệu quả cho đến nay khóa luận của tôi đã hoàn thành

Để đạt được kết quả như ngày hôm nay tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình

học tập, đặc biệt là sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo TS Trần Minh Quân,

người trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận này Đồng thời tôi cũng xin trân thành cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người luôn hỗ trợ, giúp đỡ và ủng hộ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Do thời gian có hạn, kinh nghiệm và trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế nên đề tài của tôi không tránh khỏi những thiếu sót Tôi kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để đề tài của tôi có thể được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2015

Sinh viên

Nguyễn Xuân Trường

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003-2013 6

Bảng 2.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013 7

Bảng 2.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2013 8

Bảng 2.4 Dự báo như cầu ngô trên thế giới đến năm 2020 10

Bảng 2.5 Tình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2003 - 2013 14

Bảng 2.6 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở các vùng trồng ngô chính của Việt Năm năm 2013 16

Bảng 2.7 Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2003-2013 18

Bảng 3.1 Các tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm và đối chứng 22

Bảng 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các Tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 31

Bảng 4.2 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các Tổ hợp lai 34

vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 34

Bảng 4.3 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các Tổ hợp lai 36

vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 36

Bảng 4.4 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các Tổ hợp lai 38

vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 38

Bảng 4.5 Tốc độ ra lá của các Tổ hợp lai vụ Thu Đông 2014 40

tại Thái Nguyên 40

Bảng 4.6: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp 41

Bảng 4.7 Tỉ lệ nhiễm sâu bệnh của các Tổ hợp lai 43

Bảng 4.8 Đường kính gốc và số rễ chân kiềng của các THL 46

Bảng 4.9 Các yếu tố cấu thành năng suất của các Tổ hợp lai 50

vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 50

Bảng 4.10 Năng suất lí thuyết và năng suất thực thu của các Tổ hợp lai vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên 51

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

MỤC LỤC

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 3

1.2.1 Mục đích 3

1.2.2 Yêu cầu 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.3.2 Ý nghĩa trong học tập 4

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 6

2.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 6

2.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới 9

2.2.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 10

2.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu tại Việt Nam 13

2.4 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên 17

2.5 Các loại giống ngô 19

2.5.1 Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety) 19

2.5.2 Giống ngô lai (Maize Hybrid) 20

Phần 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

3.1 Vật liệu nghiên cứu 22

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 22

3.2.2 Thời gian nghiên cứu 23

3.3 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 23

3.4 Nội dung nghiên cứu 24

3.5 Phương pháp nghiên cứu 24

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 25

3.6 Xử lý số liệu 30

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai 31

4.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ 31

4.1.2 Giai đoạn tung phấn, phun râu 32

4.1.3 Thời gian sinh trưởng 33

4.2 Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp tham gia thí nghiệm 34

4.2.1 Chiều cao cây 34

4.2.2 Chiều cao đóng bắp 35

4.2.3 Số lá trên cây 35

4.2.4 Chỉ số diện tích lá (LAI) 36

4.3 Động thái tăng trưởng chiều cao cây 37

4.4 Tốc độ ra lá của các tổ hợp lai thí nghiệm 39

4.5 Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp 41

4.5.1 Trạng thái cây 42

4.5.2 Trạng thái bắp 42

4.5.3 Độ bao bắp 42

4.6 Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai thí nghiêm 43

4.6.1 Sâu đục thân 44

4.6.2 Bệnh thối thân 44

4.6.3 Bệnh gỉ sắt 45

4.6.4 Khả năng chống đổ của các giống ngô tham gia thí nghiệm 46

4.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL thí nghiệm 47

4.7.1 Số bắp trên cây 47

4.7.2 Chiều dài bắp 47

4.7.3 Đường kính bắp 48

4.7.4 Số hàng hạt trên bắp 48

4.7.5 Số hạt trên hàng 48

4.7.6 Khối lượng 1000 hạt 49

4.7.7 Năng suất lý thuyết (Tạ/ha) 50

4.7.8 Năng suất thực thu (tạ/ha) 51

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52

5.2 Đề nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây ngũ cốc chính có năng suất

cao, có giá trị kinh tế lớn và chiếm một vị trí quan trọng trong thực tiễn cuộc sống của con người Ngô là nguồn giải quyết lương thực cho nhiều dân tộc trên thế giới, mặc dù chỉ có 17% tổng sản lượng được sử dụng làm lương thực nhưng ngô đã nuôi sống 1/3 dân số toàn cầu Ở một số nước như Mexico, Ấn

Độ và một số nước Châu Phi khác (đặc biệt là ở các nước kém phá triển) ngô

là nguồn dinh dưỡng chính, giúp giải quyết nạn đói thường xuyên đe dọa, là cây “báo hiệu sự ấm no” Bên cạnh giá trị làm lương thực, ngô còn là nguồn thức ăn gia súc vô cùng quan trọng, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp cho gia súc, gia cầm là từ ngô Các nước phát triển có nền chăn nuôi công nghiệp

đã sử dụng 70 - 90% sản lượng ngô cho chăn nuôi như Hungari 97%, Pháp 90%, Mỹ 89% Cây ngô là thức ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi gia súc lớn, đặc biệt là bò sữa

Ngoài ra, ngô còn là nguồn cung cấp nguyên liệu quan trọng cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, chất dẻo… Giá trị sử dụng rộng rãi của ngô được chứng minh bằng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm, công nghiệp dược và công nghiệp nhẹ Hiện nay hoạt động sản xuất Ethanol từ nguyên liệu ngô đang phát triển mạnh và Mỹ là nước đứng đầu trong ngành này

Để có được những thành tựu như vậy bên cạnh việc áp dụng các biện pháp kĩ thuật trên đồng ruộng thì việc đầu tư nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống luôn là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong giai đoạn hiện nay, sản xuất ngô trên thế giới chỉ thực sự phát triển khi áp dụng các tiến bộ kĩ thuật vào sản xuất trong đó có việc gieo trồng các giống ngô lai

Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn 60% dân số sống bằng nghề nông Trong cơ cấu cây trồng ở nước ta ngô được xem là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước Nhân dân nhiều vùng như Việt Bắc, Tây Bắc, Tây Nguyên đã dùng ngô làm lương thực chính Ngô đi vào bữa ăn người Việt dưới nhiều dạng: Cơm ngô xay, ngô bung với đậu đỗ, bột bánh ngô, xôi ngô, ngô luộc, bỏng ngô Ngoài ra ngô còn được sử dụng làm thực phẩm (ngô bao tử) và làm nguyên liệu phát triển chăn nuôi gia súc -gia cầm, tuy nhiên sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển rất chậm, tốc độ tăng trưởng của cây trồng này chỉ được đẩy mạnh sau những năm 90 nhờ việc sử dụng các giống lai trong sản xuất Từ giống ngô lai đầu tiên (LVN10) hiện nay chúng ta đã có hàng trăm giống ngô lai tốt, có năng suất và chất lượng cao không kém gì so với giống của các nước tiên tiến trên thế giới Viện nghiên cứu ngô là cơ quan khoa học hàng đầu của đất nước trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô với nhiều giống tốt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất như: LVN10, LVN14, LVN99, LVN25, LVN 66, LVN 6,… bên cạnh đó các Trường Đại học Nông Lâm cũng là những cơ quan hợp tác, nghiên cứu và tham gia tích cực vào mạng lưới khảo nghiệm các giống mới Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là một trong 4 điểm nằm trong mạng lưới khảo nghiệm giống ngô ở miền Bắc, trong những năm qua thầy trò nhà trường đã tham gia tích cực vào việc nghiên cứu, khảo nghiệm cũng như hợp tác sản xuất giống ngô lai và có những đóng góp tích cực cho sự phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung và phát triển sản xuất ngô nói riêng

Con đường từ khi chọn lọc, lai tạo ra một tổ hợp lai cho đến khi tổ hợp lai đó được công nhận giống chính thức là một con đường dài, nó đòi hỏi việc nghiên cứu bài bản và công phu, sự lao động gian khổ và nghiêm túc của các nhà khoa học Trong đó việc nghiên cứu, khảo nghiệm phản ứng của các giống với các điều kiện sinh thái, mùa vụ khác nhau là việc mà bất cứ giống

cây trồng nào cũng phải trải qua trước khi được công nhận giống, áp dụng vào sản xuất đại trà

Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam, có điều kiện đất đai, khí hậu tiêu biểu đại diện cho vùng Thái Nguyên cũng là nơi có hoạt động sản xuất nông nghiệp phát triển trong đó ngô được xem là một trong những cây trồng chính góp phần thúc đẩy sản xuất phát triển, ổn định và nâng cao đời sống cho người dân

Xuất phát từ những yêu cầu và cơ sớ thực tiễn nêu trên tôi tiến hành

nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một

số tổ hợp ngô lai trong vụ thu Đông 2014 tại Thái Nguyên”

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu của các tổ hợp tham gia thí nghiệm làm cơ sở để chọn được giống thích hợp cho vụ Thu Đông tại Thái Nguyên cũng như các tỉnh thuộc khu vực miền núi phía Bắc

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết luận của đề tài là cơ sở quan trọng để chọn được các tổ hợp lai ưu

tú Là cơ sở lựa chọn ra những giống thích hợp bổ sung vào cơ cấu giống ngô trong sản xuất vụ Đông tại Thái Nguyên cũng như tại khu vực miền núi phía Bắc nước ta

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Giống là yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất và hiệu quả kinh

tế trong sản xuất nông nghiệp Chính vì vậy, để phát triển sản xuất nông nghiệp phải chú ý đến việc cải tạo giống Đối với sản xuất ngô, muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống ngô

cũ năng suất thấp bằng các giống ngô mới năng suất cao, chống chịu tốt Đặc biệt là ở các tỉnh miền núi sử dụng giống có khả năng chịu hạn, chịu rét tốt, năng suất cao vừa phát huy hiệu quả kinh tế của giống vừa góp phần xóa đói giảm nghèo cho đồng bao các dân tộc

Trong những năm gần đây, Việt Nam đã tạo ra nhiều giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với các vùng sinh thái Các giống ngô lai của Việt Nam có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận tốt hơn và giá thành rẻ hơn so với các giống được sản xuất bởi các công ty nước ngoài Tuy nhiên, các giống mới trước khi đưa ra sản xuất, cần 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

Trong quá trình khảo nghiệm, so sánh giống sẽ loại được các giống có những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém và dễ nhiễm sâu bệnh … Chọn lựa theo kiểu hình sẽ loại bỏ được những đặc tính không mong muốn, tuy nhiên để có kết quả tin cậy phải thực hiện thí nghiệm ở nhiều thời vụ

Các kết quả nghiên cứ về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu, năng suất của các giống thí nghiệm là cơ sở khoa học

lựa chọn giống phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới

2.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có khả năng thích nghi rộng nên phân bố khắp nơi trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ dưới 400N (lục địa châu Úc, Nam châu Phi, Chi Lê ,…) lên gần đến 550B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga,…), từ độ cao 1-2 mét đến gần 4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[4]

Sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, nhờ ứng dụng rộng rãi công nghệ ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá, công nghệ tin học,…vào sản xuất

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003-2013

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Số liệu thống kê của FAO (2013) [14] cho thấy giai đoạn

2003-2013 sản xuất ngô trên thế giới đều tăng về diện tích, năng suất và sản lượng

Từ năm 2003 đến 2013 diện tích trồng ngô tăng từ 144,67 triệu ha lên đến 184,19 triệu ha tăng 27,31%, năng suất tăng từ 44,60 tạ/ha lên tới 55,20 tạ/ha tăng 26,76%, sản lượng tăng từ 645,23 triệu tấn lên đến 1016,73 triệu tấn tăng 57,57%

Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng những thành tựu mới trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Hiện nay vị trí của cây ngô đã được khẳng định ở nhiều vùng, nhiều quốc gia trên thế giới Tuy nhiên do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí hậu và kỹ thuật canh tác nên sản xuất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các châu lục

Bảng 2.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

(Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2015)

Trên thế giới, diện tích trồng ngô trên thế giới tập chung chủ yếu ở 2 châu lục là Châu Mỹ và Châu Á, chiếm 70,62% diện tích trồng ngô của toàn thế giới Châu Mỹ là châu lục có diện tích, sản lượng và năng suất cao nhất thế giới: năm 2013 năng suất đạt 73,91 tạ/ha, cao hơn 33,89% so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng đạt 422,96 triệu tấn chiếm 48,59% sản lượng ngô toàn thế giới Châu Âu và Châu Mỹ tập trung chủ yếu

là các nước phát triển, do có trình độ khoa học kỹ thuật cao, có khả năng đầu

tư thâm canh nên năng suất cao hơn năng suất trung bình của thế giới và cao hơn các nước đang phát triển

Châu Á có diện tích trồng ngô là 59,39 triệu ha Năng suất đạt 51,23 tạ/ha Sản lượng đạt 304,14 triệu tấn

Châu Phi có năng suất thấp hơn so với năng suất trung bình của thế giới Châu Phi năm 2013 năng suất đạt 20,44 tạ/ha, bằng 37,02% năng suất trung bình của thế giới và bằng 27,65% năng suất trung bình của Châu Mỹ

Bảng 2.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2013

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2015)

Trên thế giới, cường quốc số một trồng ngô trên thế giới là Mỹ Năm

2012, diện tích trồng ngô của Mỹ là 35,47 triệu ha, năng suất bình quân đạt 99,69 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 353,69 triệu tấn chiếm 34,78% sản lượng ngô toàn thế giới Theo Rinke.E (1979) [17] việc sử dụng các giống ngô lai

ở Mỹ bắt đầu từ năm 1930 Từ những năm 1990, 100% diện tích ngô của Mỹ

đã trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn

Ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng đầu trong sản xuất ngô Diện tích trồng ngô của Trung Quốc năm 2013 chỉ ít hơn Mỹ 0,21 triệu ha Nhưng sản lượng ngô của Trung Quốc chỉ bằng 61,55% sản lượng ngô của Mỹ do năng

suất ngô của Trung Quốc thấp, năng suất ngô của Trung Quốc đạt 61,75 tạ/ha, bằng 61,94% năng suất ngô của Mỹ

Nước luôn đạt năng suất ngô cao nhất trên thế giới là Israel (225,55 tạ/ha), tuy nhiên diện tích trồng ngô của Israel không đáng kể (0,03 triệu ha)

2.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có vai trò quan trọng đối với tất cả các quốc gia trên thế giới vì góp phần giải quyết nhu cầu lương thực cho hơn 6 tỷ người trên hành tinh và là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi Chính vì vậy nhu cầu sử dụng ngô ngày càng tăng Theo báo cáo của Ủy ban ngũ cốc Quốc tế, năm

2010 lượng ngô tiêu thụ trên thị trường thế giới là 86 triệu tấn, năm 2011 là

93 triệu tấn, tăng 8,1% so với năm 2010 Sự gia tăng này một phần xuất phát

từ nhu cầu của các nhà sản xuất ethanol và si-rô ngô Si-rô ngô có hàm lượng fructose (HFCS) cao, đây là một loại chất làm ngọt có chứa hàm lượng calorie lớn, được sử dụng trong các thực phẩm chế biến sẵn (Bloomberg, 2012) [13]

Hiện nay nhu cầu nhiên liệu sinh học ngày càng gia tăng ở các nước phát triển, đặc biệt là ở Bắc Mỹ Theo số liệu mới nhất của Liên minh nhiên liệu tái tạo toàn cầu (GRFA), sản lượng ethanol thế giới năm 2010 tăng 17%

và tăng thêm 15% năm 2011 Theo USDA, năm 2002 - 2003, Mỹ đã dùng 25,2 triệu tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) cho biết doanh số bán hàng của ethanol tại Mỹ năm 2010 là 13 tỷ gallon, năm 2011 tăng lên đạt 14 tỷ gallon (tương đương với 54,3 tỷ lít) (Cục xúc tiến thương mại, 2013)[1]

Một yếu tố nữa tác động đến tiêu thụ ngô là do nhu cầu về thức ăn chăn nuôi tại các nền kinh tế mới nổi tăng mạnh Theo nghiên cứu của Euromonitor, tổng doanh số mặt hàng thịt tươi sống của Trung Quốc dự kiến tăng 3,5 triệu tấn Theo dự báo của IGC, sản lương ngô tồn kho niên vụ

2010/2011 giảm 22% so với cùng kỳ niên vụ trước do nhu cầu tiêu thụ tăng, đặc biệt ở các nền kinh tế mới nổi ở Châu Á Thái Bình Dương

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình Lương thực thế giới (IRRI, 2003) [3] vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỷ lệ này là 22%, dự báo nhu cầu ngô trên thế giới năm 2020 được trình bày ở bảng 2.4:

Bảng 2.4 Dự báo nhƣ cầu ngô trên thế giới đến năm 2020

(triệu tấn)

Năm 2020 (triệu tấn) % thay đổi

2.2.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng đã tồn tại trên trái đất và gắn bó chặt chẽ với cuộc sống của người bản xứ châu Mỹ hàng nghàn năm nay, nhưng phải đến thế kỷ XVIII, khi Columbus mang cây ngô về châu Âu hơn 2 thế kỷ, loài người mới

có những phát hiện khoa học quan trọng về cây ngô Phát hiện đầu tiên là của Cottin Matther (năm 1716) về giới tính của ngô Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại Massachusettes

Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đưa ra nhận xét về giới tính của ngô và cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn

John Lorain (1812) là người đầu tiên tiến hành tạp giao ở ngô với mục đích nâng cao năng suất hạt, ông đã nhận thấy rằng việc trộn lẫn các loài ngô khác nhau như ngươi da đỏ đã sẽ làm cho năng suất ngô cao hơn Tuy nhiên người đầu tiên đưa ra lý thuyết về hiện tượng ưu thế lai là Charles Darwin vào năm 1871, từ các thí nghiệm trong nhà kính ông nhận thấy những cây giao phối phát triển cao hơn cây tự phối 20% (Ngô Hữu Tình, 1997) [8]

Cuối thế kỷ 19, các phương pháp cải tạo ngô đã mang tính chất khoa học chứ không trông chờ vào sự may rủi Công trình cải tạo giống ngô đã được Wiliam Janes Beal thực hiện lần đầu tiên vào năm 1877, ông đã thấy sự khác biệt về năng suất giống lai so với giống bố mẹ Năng suất của con lai vượt năng suất của giống bố mẹ là 25% (Ngô Hữu Tình, 2009) [11]

Sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối, Charles Darwin (năm 1877) cũng kết luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối” (Hallauer v Miranda, 1986) [15]

Với tư duy để tạo ra con lai có ưu thế hơn bố mẹ phải có các dòng thuần làm vật liệu khởi đầu nên Shull (năm 1904) đã áp dụng tự phối cưỡng bức ở ngô để tạo ra các dòng thuần Ông bắt đầu tiến hành lai đơn giữa một số dòng và thấy rằng năng suất và sức sống ở giống lai tăng lên đáng kể Năm 1909, G.H.Shull đã công bố các giống lai đơn (single cross) cho năng suất cao hơn hẳn so với các giống ngô khác thời gian đó Năm

1914, chính Shull đã đưa vào tài liệu khoa học thuật ngữ “Heterosis” để chỉ

ưu thế lai của các giống lai dị hợp tử, những công trình nghiên cứu về ngô lai của Shull đã đánh dấu sự bắt đầu của chương trình chọn tạo giống ngô (Hallauer, 1988) [16]

Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai ngày nay trên thế giới đang tồn tại nhiều thuyết khác nhau song các thuyết trội (Bruce, 1910; Collins, 1921; Jones, 1917) và thuyết siêu trội (East, 1912; Hull, 1945) nhận được sự ủng hộ của nhiều nhà khoa học Mặc dù có nhiều quan điểm khác nhau nhưng các nhà khoa học đều cho rằng ưu thế lai là hiện tượng tổ hợp lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cho năng suất và phẩm chất cao hơn bố mẹ của chúng (Taktajan, 1977) [5]

Qua quá trình nghiên cứu các nhà khoa học đều nhận thấy các dòng đều sinh trưởng, phát triển kém, năng suất thấp nhưng cặp lai giữa hai dòng không

họ hàng lại sinh trưởng khỏe và năng suất cao Vì vậy, Jones đã nghiên cứu và phát triển kỹ thuật mới để ngô lai có thể áp dụng được vào sản xuất Đầu năm

1917, Jones đã đề xuất sử dụng hạt lai kép trong sản xuất, đây là một bước ngoặt quan trọng trong công cuộc cải tạo giống ngô tạo điều kiện cho cây ngô phát triển mạnh ở Mỹ và các nước có kỹ thuật trồng ngô tiên tiến Năm 1933, ngô lai ở vùng vành đai ngô ở Mỹ chỉ chưa đầy 1%, nhưng 10 năm sau đã đạt 78% Đến năm 1965, 100% diện tích ngô vùng vành đai và 95% diện tích ngô toàn nước Mỹ đã trồng ngô lai

Trong các nhà khoa học nghiên cứu về ngô, Hallauer là người có nhiều thành tích nhất và được cả thế giới ghi nhận Ông đã tạo và chuyển giao hơn

30 dòng thuần, các dòng thuần này được sử dụng trong các giống lai thương mại ở phía Bắc vùng vành đai ngô Hoa Kỳ, ở vùng ôn đới Châu Âu và Trung Quốc (Ngô Hữu Tình, 2009) [10] Chỉ trong vòng 10 năm lai kép đã bị thay thế gần như hoàn toàn bởi lai đơn và lai đơn cải tiến

Sự phát triển của cây ngô ngày càng mạnh mẽ, chính vì vậy để đáp ứng yêu cầu của sản xuất, năm 1966, Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì Quốc

tế (CIMMYT) được thành lập tại Mêxico Trong 30 năm hoạt động Trung tâm

đã xây dựng, cải thiện và phát triển khối lượng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng hơn 80 nước trên thế giới thông qua mạng lưới khảo nghiệm giống Quốc tế Các nguồn nguyên liệu mà chương trình ngô CIMMYT cung cấp cho các nước là cơ sở cho chương trình tạo dòng và giống lai

Có thể nói, ngô lai là “một cuộc cách mạng xanh” của nửa thế kỷ 20, tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực, thế kỷ 21 ngô sẽ là cây lương thực đầy triển vọng trong chiến lược sản xuất lương thực và thực phẩm (Ngô Hữu Tình, 2009) [10]

Có thể nói ngô là loại cây trồng đầy triển vọng của loài người trong thế

kỷ 21 Hiện nay công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô trên thế giới vẫn đang được chú ý phát triển để tạo ra những giống ngô mới có những đặc điểm mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người

2.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu tại Việt Nam

Ở nước ta ngô là cây trồng nhập nội và mới được đưa vào trồng khoảng hơn 300 năm nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực của Việt Nam Do có khả năng thích ứng rộng với các điều kiện sinh thái khác nhau, bên cạnh đó điều kiện ở nước ta rất thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển, nên cây ngô đã được mở rộng ra sản xuất và khẳng định được vị trí của mình trong sản xuất nông nghiệp Cây ngô đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa, đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam Tình hình sản xuất ngô ở nước ta qua các giai đoạn lịch sử phát triển không đồng đều Quá trình phát triển của cây ngô ở Việt Nam được chia thành ba giai đoạn chính, đó là:

Giai đoạn từ 1960 - 1980: Giai đoạn này chủ yếu sử dụng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu nên năng suất và sản lượng ngô rất thấp Theo thống kê năng suất ngô ở Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 10 tạ/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 11 tạ/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn

Giai đoạn từ 1981 - 1992: diện tích tăng chậm, năng suất ngô tăng không đáng kể, từ 11 tạ/ha (1980) lên 15 tạ/ha (1992), bình quân mỗi năm tăng 3,5% Mặc dù giai đoạn này đã sử dụng các giống thụ phấn tự do nhưng chủ yếu là giống tổng hợp, hỗn hợp nên năng suất vẫn còn thấp

Bảng 2.5 Tình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2003 - 2013

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Giai đoạn từ 1993 đến nay: đây là giai đoạn sản xuất ngô ở Việt Nam thực sự có những bước tiến nhảy vọt, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới Ngô lai là nguồn động lực mới, một nhân tố mới, một định hướng chiến lược trong chương trình nghiên cứu và phát triển ngô ở Việt Nam Năm 1990 chúng ta mới bắt đầu trồng ngô lai với diện tích thử nghiệm 5 ha, năm 2006 diện tích ngô lai đã đạt 84%, đưa năng suất ngô từ 15,5 tạ/ha lên 37,3 tạ/ha Việt Nam có tốc độ phát triển ngô rất nhanh chóng trong lịch sử ngô lai thế giới Đây là bước tiến vượt bậc so với một số nước trong vùng đã được CIMMYT đánh giá cao

Trong 10 năm trở lại đây Việt Nam đã phát triển mạnh cây ngô trên cả

3 mặt: diện tích, năng suất, sản lượng Diện tích trồng ngô được mở rộng từ 912,7 nghìn ha (năm 2003) lên đến 1172,5 nghìn ha (năm 2013), năng suất từ 34,4 tạ/ha (năm 2003) tới 44,3 tạ/ha (năm 2013), do đó kéo theo sản lượng năm 2013 tăng gấp 1,6 lần so với năm 2003 Từ năm 2003 - 2013 tốc độ tăng trưởng về diện tích là 23,61 nghìn ha/năm, năng suất là 0,9 tạ/ha/năm, sản lượng là 187,01 nghìn tấn/năm Tổ chức lương thực thế giới FAO và Trung tâm Ngô quốc tế 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), đó là kết quả rất đáng khích lệ

Ở Việt Nam cây ngô được trồng khắp hai miền Nam - Bắc, song do

yếu tố đất đai, thời tiết, khí hậu nên năng suất và sản lượng ở các vùng có sự khác biệt rõ rệt

Bảng 2.6 Diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô ở các vùng trồng ngô

chính của Việt Năm năm 2013

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Năm 2013 khu vực Trung du và miền núi phía bắc là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước là 505,8 ngàn ha, chiếm 43,1 diện tích trồng ngô cả nước Diện tích trồng ngô ở đây lớn nhưng lại phân bố rải rác, địa hình phức tạp, khí hậu khắc nghiệt, hạn và rét thường kéo dài, lượng mưa không phân bố đều trong năm nên năng suất không cao, năm 2013 năng suất

là 37,6 tạ/ha thấp nhất trong cả nước Nhưng đây vẫn là vùng có sản lượng ngô lớn nhất nước ta, năm 2013 với sản lượng là 1904,2 nghìn tấn, chiếm

36,66% sản lượng toàn quốc

Đông Nam Bộ là vùng có diện tích trồng ngô nhỏnhưng lại có năng suất cao nhất trong cả nước, năm 2013 năng suất ngô ở vùng này là 57,6 tạ/ha bằng 130,02% năng suất ngô cả nước Khu vực Đồng bằng song Cửu Long là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất cả nước

Từ những kết quả đạt được chứng tỏ vị thế của cây ngô trong nền sản xuất nông nghiệp Tuy vậy so với thế giới thì năng suất ngô ở nước ta còn

thấp hơn nhiều, do đó rất cần có phương pháp phát triển một cách cụ thể để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cũng như theo kịp thế giới và bè bạn năm châu

* Khó khăn trong sản xuất ngô của Việt Nam

Năng suất ngô của nước ta còn thấp so với năng suất ngô trung bình của thế giới (năm 2013 năng suất ngô của Việt Nam đạt 44,3 tạ/ha, bằng 80,2% năng suất ngô thế giới), năng suất thực tế thấp hơn nhiều so với tiềm năng, giá thành sản xuất ngô còn cao, cạnh tranh gay gắt giữa ngô và các cây trồng khác

Khí hậu toàn cầu đang biến đổi phức tạp, đặc biệt là hạn hán, lũ lụt ngày càng nặng nề hơn, nhiều sâu bệnh hại mới xuất hiện, sản xuất ngô ở nhiều nơi đang gây nên tình trạng xói mòn, rửa trôi đất

Các giống ngô thực sự chịu hạn và các điệu kiện bất thuận khác như đất xấu, chua phèn, kháng sâu bệnh, có thời gian sinh trưởng ngắn đồng thời cho năng xuất cao và ổn định… nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người sản xuất vẫn chưa nhiều Đặc biệt các biện pháp kỹ thuật canh tác, mặc

dù đã được cải thiện song vẫn chưa đáp ứng được đòi hỏi của giống mới

2.4 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên

Cùng với sự phát triển ngô trong cả nước, tỉnh Thái Nguyên trong những năm gần đây cũng rất quan tâm phát triển sản xuất ngô và đã thu được nhiều kết quả khả quan Nhờ có các thành tựu khoa học kỹ thuật mới, được nông dân ứng dụng mạnh mẽ vào sản xuất nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Thái Nguyên tăng nhanh trong những năm gần đây

Với điều kiện đất đai phức tạp gây cản trở lớn trong việc sản xuất ngô của tỉnh Đại đa số các huyện còn nghèo nàn, cơ sở vật chất, trình độ thâm canh còn thấp Điều kiện tự nhiên phức tạp, hệ thống thuỷ lợi còn chưa đáp ứng được nhu cầu nước tưới cho nên sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô nói riêng còn nhiều hạn chế

Từ 1995 trở về trước, sản xuất ngô ở Thái Nguyên chủ yếu dùng các giống cũ, giống địa phương có thời gian sinh trưởng dài, năng suất thấp Sau một thời gian với sự nỗ lực của Đảng bộ, chính quyền nhân dân, các nhà khoa học, diện tích trồng ngô lai ngày càng tăng, thay thế dần các giống ngô cũ Đến nay diện tích trồng ngô lai chiếm trên 90% diện tích mang lại năng suất, sản lượng vượt trội trong sản xuất

Bảng 2.7 Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2003-2013

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2015[6]

Số liệu bảng 2.7 cho thấy: Từ năm 2003 đến năm 2008 diện tích trồng ngô tăng liên tục từ 13,4 nghìn ha lên 20,6 nghìn ha (tăng trung bình 1,06 nghìn ha/năm Tuy nhiên năm 2009 diện tích lại giảm xuống chỉ còn 17,4 nghìn ha, sau đó lại tăng nhưng không liên tục Năm 2013 diện tích trồng ngô của tỉnh Thái Nguyên là 19 nghìn ha

Về năng suất cũng tăng từ 32,6 tạ/ha năm 2007 lên 42,0 tạ/ha năm 2007 (tăng trung bình 2,35 tạ/ha/năm) Tuy nhiên năm 2008, 2009 năng suất ngô bị giảm đáng kể, năm 2009 năng suất ngô chỉ đạt 39,1 tạ/ha, giảm 2,9 tạ/ha so với năm 2007 Nhưng chỉ một năm sau năng suất ngô lại tăng lên tương đương năng suất ngô năm 2007 và không có sự biến động lớn

Do diện tích và năng suất đều tăng nên sản lượng ngô đạt cao nhất vào năm 2008 là 84,6 nghìn tấn, tăng 54,9 nghìn tấn so với năm 2001 Đến năm

2009 do cả diện tích và năng suất ngô đều giảm nên sản lượng chỉ còn 67,2 nghìn tấn, năm 2013 là 81 nghìn tấn

2.5 Các loại giống ngô

2.5.1 Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety)

Giống ngô TPTD là một danh từ chung để chỉ các loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống con người không cần can thiệp vào quá trình thụ phấn, chúng được tự do thụ phấn (thụ phấn mở), đây là những khái niệm tương đối nhằm phân biệt với giống ngô lai

Giống ngô TPTD bao gồm giống ngô địa phương (Local Variety), giống ngô tổng hợp (Improvel Variety) và giống ngô hỗn hợp (Ngô Hữu Tình, 1997)[7] Hiện nay sản xuất ngô ở Việt Nam giống thụ phấn tự do còn tồn tại trong sản xuất chủ yếu là giống địa phương

Giống địa phương có đặc điểm như thích ứng cao với điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác và tập quán sản xuất địa phương, có chất lượng tốt, dễ bảo quản nhưng năng suất thấp Giống ngô địa phương là nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng để lai với nguồn nhập nội nhằm tạo ra các giống lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt (Trần Như Luyện và Luyện Hữu Chỉ, 1982) [2]

Hiện nay ở rất nhiều vùng trong cả nước, đặc biệt là khu vực miền núi vẫn sử dụng các giống ngô thụ phấn tự do là nhóm giống địa phương Với ưu

thế là có chất lượng tốt và khả năng thích nghi cao, các giống ngô địa phương vẫn là nguồn cung cấp lương thực cho đồng bào dân tộc miền núi Các giống ngô địa phương đang sử dụng như: Nếp tím (Sapa), tẻ đỏ (Bắc Hà), tẻ đỏ (Hà Giang), Nếp tím (Sơn La)

2.5.2 Giống ngô lai (Maize Hybrid)

Ngô lai là kết quả của ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống, có năng suất

và độ đồng đều cao Ngô lai được chia thành hai nhóm: Giống lai không quy ước (Nonconventional hybrid) và giống lai quy ước (Conventional hybrid) (Viện nghiên cứu ngô, 1996) [12]

Giống ngô TPTD bao gồm giống ngô địa phương (Local Variety), giống ngô tổng hợp (Improvel Variety) và giống ngô hỗn hợp (Ngô Hữu Tình, 1997) [7 ] Hiện nay sản xuất ngô ở Việt Nam giống thụ phấn tự do còn tồntại trong sản xuất chủ yếu là giống địa phương

Hiện nay ở các nước đang phát triển, sử dụng chủ yếu là lai không quy uớc Việt Nam mặc dù là nước đang phát triển nhưng đã đạt được trình độ cao trong nghiên cứu và sản xuất ngô lai, chính vì vậy hiện nay sản xuất ngô ở Việt Nam chỉ tồn tại các giống lai quy ước còn các giống ngô lai không quy ước được sử dụng rộng rãi vào giai đoạn 1990 - 1995

Giống lai quy ước là giống ngô tạo ra bằng cách lai các dòng thuần, đây

là phương thức sử dụng có hiệu quả nhất của hiện tượng ưu thế lai Các giống lai quy ước bao gồm lai đơn, lai ba, lai kép

+ Lai đơn: Là giống tạo ra giữa 2 dòng thuần, (A x B) trong đó A, B là dòng thuần

Các giống ngô lai đơn đang sử dụng phổ biến trong sản xuất như LVN4, LVN24, LVN99, VN8960, LVN9, LCH9 đây là những giống ngô lai Việt Nam có tiềm năng năng suất cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận

Để phong phú cơ cấu giống, các công ty nước ngòai cũng nhập nội nhiều giống ngô lai đơn tiềm năng năng suất cao phục vụ sản xuất và cạnh tranh với các giống ngô lai trong nước như: B9999, DK9901, C919, NK4300, DK9955

+ Lai ba: là giống lai giữa một lai đơn và một dòng thuần, [(A x B) x C] trong đó A, B, C là dòng thuần: U38, T1, LVN17, T7, LVN32, LVN33,

+ Lai kép: Lai giữa hai giống lai đơn, [(A x B) x (C x D)], trong đó A,

B, C, D là dòng thuần

Các giống ngô lai kép trong sản xuất ngô của Việt Nam như: P11, P60, LVN12, T5, LVN31,

Phần 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu gồm 07 tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm và 01 giống làm giống đối chứng (Bảng 3.1)

Bảng 3.1 Các tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm và đối chứng

Số thứ tự Tên tổ hợp lai Nguồn gốc tổ hợp lai

Giống ngô DK9901 (đ/c) có nguồn gốc từ công ty Monsanto lai tạo.Giống có bắp thon dài, lõi nhỏ, hạt bán răng ngựa, cây cao trung bình, đóng bắp thấp, lá đứng Năng suất bình quân 55-60/ha, thâm canh tốt có thể đạt 70-75 tạ/ha

Giống DK9901 (đ/c) có tính thích nghi rộng, phù hợp với nhiều chân đất khác nhau, chịu hạn tốt, chống đổ ngã tốt, được trồng mật độ dày và chịu thâm canh

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu được tiến hành tại phường Quang Vinh thành phố Thái Nguyên

- Đặc điểm đất trồng: Đất cát pha

- Loại cây trồng trước: Cây ngô

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

- Vụ Thu Đông năm 2014

- Thời gian gieo hạt: 26/8/2014

- Thời gian thu hoạch: 21/12/2014

3.3 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

Áp dụng theo quy trình kỹ thuật canh tác ngô của Bộ NN&PTNT

* Thời vụ: Vụ Thu Đông năm 2014

* 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

* Mật độ trồng: 5,7 vạn cây/ha Khoảng cách: 70cm x 25cm x 1 cây

* Phân bón:

+ Phân hữu cơ: 10 tấn/ha

+ Phân vô cơ: 150N : 90P2O5 : 90K2O /ha

Tương đương với lượng phân:

xáo lần 1 cho ngô

Lần 2: Bón với lượng phân còn lại và bón khi cây có 7 - 9 lá, kết hợp

vun cao thành luống

+ Khi ngô 7- 9 lá: Bón thúc lần 2 kết hợp vun cao gốc chống đổ

+ Tưới nước: Đảm bảo đủ độ ẩm cho ngô, đặc biệt vào các thời kỳ trước và sau trỗ cờ 10-15 ngày

- Thu hoạch: Khi thân lá và lá bi chuyển sang màu vàng, chân hạt hình

thành sẹo đen

3.4 Nội dung nghiên cứu

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

- Nghiên cứu đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 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) sơ đồ thí nghiệm:

1: B29 2: B30 3: B31 4: B32

5: B34 6: B35 7: B36 8: DK 9901 (đ/c)

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm được tiến hành theo hướng dẫn đánh giá và thu thập số liệu ở các thí nghiệm so sánh giống ngô của CIMMYT (1985) và 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

* 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

- Số lá: Đếm tổng số lá trên cây, đánh dấu trên lá thứ 5, thứ 10

- Chỉ số diện tích lá: Theo dõi 5 cây/ô với 3 lần nhắc lại, đo ở thời kỳ chín sữa Chiều dài từ gốc lá đến đỉnh lá, chiều rộng ở phần rộng nhất của phiến lá Đo tất cả các lá còn xanh trên cây sau đó áp dụng công thức:

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 =

1

1

t h

h1: Chiều cao cây sau trồng 20 ngày

t1: Thời gian gieo đến đo lần 1 (20 ngày)

Tốc độ tăng trưởng sau trồng 30 ngày =

1 2

1 2

t t

h h





h2: Chiều cao cây sau trồng 30 ngày

t2: Thời gian gieo đến đo lần 2 (30 ngày)

Tốc độ tăng trưởng sau trồng 40, 50, 60 ngày tính tương tự như sau trồng 30 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: Rất kín: Lá bi kín đầu bắp và vượt khỏi bắp

+ Điểm 2: Kín: Lá bi bao kín đầu bắp

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

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

+ Điểm 5: Rất hở: Bao bắp rất kém đầu bắp hở nhiều

- Trạng thái bắp: sau khi thu hoạch, trước khi lấy mẫu tiến hành đánh giá căn cứ vào hình dạng bắp, kích thước bắp, tình trạng sâu bệnh của bắp theo thang điểm: 1-5 ( điểm 1 bắp đồng đều - điểm 5 bắp kém )

* Khả năng chống đổ: Quan sát và đánh giá toàn bộ cây trên ô vào giai đoạn chín sáp hoặc sau các đợt gió to, hạn

- 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

- Đếm số rễ chân kiềng của các cây theo dõi nổi ở trên mặt đất

- 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 Đếm các cây bị gẫy ở đoạn thân phía dưới bắp và chia thành các mức sau:

* Chỉ tiêu chống chịu sâu bệnh

- Sâu Đục Thân (Chilo partellus) 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

- Sâu đục bắp (Heliothis zea và H armigera): 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

* Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất

- Chiều dài bắp (cm): Đo từ đáy bắp đến mút bắp, đo trên bắp thứ nhất của 30 cây mẫu

- Đường kính bắp (cm): Đo ở giữa bắp, đo trên bắp thứ nhất của 30 cây mẫu

- Số bắp/cây: Tổng số bắp hữu hiệu/tổng số cây hữu hiệu trên ô Đếm

số bắp và số cây trong ô lúc Đông hoạch

- Số hàng/bắp: Một hàng được tính khi > 5 hạt Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu

- 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): 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

- Khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm bảo quản (14%)

- Năng suất lý thuyết:

NSLT(tạ/ha)= Cây/m

2

x bắp/cây x hàng/bắp x số hạt/hàng x M1000

10.000

- Năng suất thực thu:

NSTT(tạ/ha) = Tỉ lệ hạt/bắp x Mô tươi x (100 - A

0

)x 100

Sô x (100 - 14)

= Tỉ lệ hạt/bắp(%) Mhạt 10 bắp x 100

M10 bắp

A0 : Ẩm độ khi thu hoạch

14%: là ẩm độ khi bảo quản

M1000: khối lượng 1000 hạt ở ẩm độ 14%

Mô tươi: khối lượng bắp của ô thí nghiệm

M10 bắp:: khối lượng 10 bắp thí nghiệm

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai

4.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ

Bảng 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các Tổ hợp lai tham

gia thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên

đất, lúc này hệ rễ đốt phát triển rất nhanh và yêu cầu một lượng dinh dưỡng nhất định Khi được 7 - 8 lá là giai đoạn hình thành và phát triển bộ rễ, sau thời kỳ này các bộ phận trên mặt đất (thân, lá) và dưới mặt đất đều tăng trưởng rất nhanh Đây là giai đoạn cây hấp thụ dinh dưỡng tối đa, lượng dinh dưỡng cây hấp thu trong thời kỳ này bằng 70 - 95% tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút Khi cây ngô có biểu hiện xoáy nõn tức là cây đã chuẩn bị bước vào giai đoạn trỗ cờ Giai đoạn trỗ cờ được xác định khi nhánh cuối cùng của bông cờ đã thấy rõ hoàn toàn

Số liệu ở bảng 4.2 cho ta thấy thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các THL biến động từ 51 - 55 ngày Các THL có thời gian từ gieo đến trỗ cờ thấp hơn thời gian từ gieo đến trỗ của giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%

4.1.2 Giai đoạn tung phấn, phun râu

Thời gian từ trỗ cờ đến tung phấn có thể dao động đáng kể phụ thuộc vào giống và điều kiện môi trường Cây ngô thường tung phấn vào buổi sáng muộn và đầu buổi chiều Khi hạt phấn tung ra khỏi bao phấn, hạt phấn rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh, dễ bị chết nếu gặp điều kiện không thuận lợi Nhiệt độ thích hợp cho ngô thụ phấn thụ tinh từ 20 - 220C, nhiệt độ nhỏ hơn 130

C và lớn hơn 350C sẽ làm hạt phấn mất sức sống và chết Độ ẩm thích hợp là 80%, độ ẩm không khí quá thấp hoặc quá cao gây mất sức sống hạt phấn, làm hạt phấn chết Nên bố trí thời vụ cho ngô trỗ trong khoảng thời gian

có nắng và gió nhẹ, không có mưa to gió lớn

Qua bảng 4.2 cho ta thấy thời gian từ gieo đến tung phấn của các THL dao đông từ 53 - 56 ngày Các THL có thời gian từ gieo đến tung phấn thấp hơn so với thời gian từ gieo đến tung phấn của giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%

Cây ngô bắt đầu phun râu khi thấy một vài râu ngô xuất hiện ở ngoài lá

bi Thụ phấn có thể xảy ra khi những hạt phấn rơi được giữ lại trên râu mới