Nghiên cứu tuyển chọn và sử dụng các tổ hợp lai, giống ngô lai mới phục vụ phát triển sản xuất ngô lai vùng đồng bằng viên chăn nước CHDCND lào

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

KHAMTOM VANTHANOUVONG

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG CÁC TỔ HỢP LAI, GIỐNG NGÔ LAI MỚI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NGÔ LAI VÙNG ðỒNG BẰNG

VIÊN CHĂN NƯỚC CHDCND LÀO

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2011

KHAMTOM VANTHANOUVONG

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN VÀ SỬ DỤNG CÁC TỔ HỢP LAI, GIỐNG NGÔ LAI MỚI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NGÔ LAI VÙNG ðỒNG BẰNG

VIÊN CHĂN NƯỚC CHDCND LÀO

Chuyên ngành: Trồng trọt

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Nguyễn Thế Hùng

2 TS Mai Xuân Triệu

HÀ NỘI - 2011

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ bất cứ một luận án nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Khamtom Vanthanouvong

LỜI CẢM ƠN

Cho phép tôi ựược trân trọng cảm ơn tới tập thể các giáo sư, phó giáo

sư, tiến sỹ, các giảng viên Bộ môn Cây lương thực - Khoa Nông học, Viện

đào tạo Sau đại học - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội, ựã tạo mọi ựiều

kiện giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình học tập, làm việc tại Bộ môn, Khoa, Viện

và Trường ựể hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học này

Tôi xin ựược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo: PSG.TS Nguyễn Thế Hùng; TS Mai Xuân Triệu ựã trực tiếp tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các phòng Nông nghiệp các huyện, sở Nông Lâm tỉnh và thành phố Viên Chăn và các hộ gia ựình tại bản Senựin huyện Naxaithong ựã giúp ựỡ tôi thu thập số liệu và triển khai sản xuất thử nghiệm xây dựng mô hình chuyển giao kỹ thuật tại ựịa bàn huyện

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu Lúa và cây Kinh tế (Naphok), Viện nghiên cứu Nông Lâm nghiệp, Bộ Nông Lâm nghiệp Lào ựã tạo ựiều kiện, giúp ựỡ về vật chất cũng như ựịa ựiểm thực hiện ựề tài

Cuối cùng, tôi cũng xin ựược nói lời cảm ơn chân thành tới gia ựình, bạn bè và các ựồng nghiệp ựã luôn sát cánh bên tôi, ựộng viên và tạo mọi

ựiều kiện tốt nhất ựể có thể hoàn thành luận án này

Tác giả

Khamtom Vanthanouvong

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM đOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC đỒ THỊ VÀ SƠ đỒ xiii

MỞ đẦU 1

1 Tắnh cấp thiết của ựề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Những ựóng góp mới của luận án 4

5 đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA đỀ TÀI 5

1.1 Vai trò của cây ngô và nhu cầu ngô trên thế giới 5

1.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 6

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam 9

1.2.3 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô tại nước CHDCND Lào 12

1.3 Ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô 18

1.4 Khả năng kết hợp và phương pháp ựánh giá khả năng kết hợp 20

1.4.1 Khái niệm năng kết hợp (KNKH) 20

1.4.2 đánh giá KNKH bằng phương pháp lai ựỉnh 21

1.4.3 đánh giá KNKH bằng phương pháp luân giao 23

1.5 Các kết quả nghiên cứu chế ựộ dinh dưỡng và phân bón cho ngô 24

Chương 2 - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Vật liệu nghiên cứu 40

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 Nội dung nghiên cứu 40

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.2.3 Quy trình thắ nghiệm 45

2.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 46

2.3.1 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng 47

2.3.2 Các chỉ tiêu hình thái 47

2.3.3 Chỉ tiêu chống chịu 48

2.3.4 Chỉ tiêu năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 49

2.3.5 Các phương pháp tắnh toán và xử lý số liệu 50

2.3.6 Phương pháp phân tắch hiệu quả kinh tế 51

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 51

Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53

3.1 đIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA VÙNG đỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 53

3.1.1 Vị trắ ựịa lắ, cơ cấu tổ chức 53

3.1.2 địa hình 54

3.2 đẶC đIỂM đẤT đAI VÀ KHÍ HẬU VÙNG đỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 56

3.2.1 Hiện trạng sử dụng ựất vùng ựồng bằng Viên Chăn 56

3.2.2 Tắnh chất lắ hoá của ựất ựai vùng ựồng bằng Viên Chăn 57

3.2.3 đặc ựiểm khắ hậu vùng ựồng bằng Viên Chăn 60

3.2.4 Thời vụ trồng ngô ở ựồng bằng Viên Chăn 64

3.2.5 Tình hình sản xuất ngô ở ựồng bằng Viên Chăn 67

3.2.6 Thực trạng về kỹ thuật trồng ngô ở vùng ựồng bằng Viên Chăn 69

3.2.7 đánh giá chung về ựặc ựiểm khắ hậu, ựất ựai và tình hình sản xuất ngô vùng ựồng bằng Viên Chăn 71

3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG

PHÁT TRIỂN CỦA CÁC DÒNG THUẦN 73

3.3.1 Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm nông sinh học của các

dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Thu ñông 2005 73

3.3.2 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng

ngô thí nghiệm vụ Thu ñông 2005 74

3.3.3 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các dòng ngô trong thí

nghiệm vụ Thu ñông 2005 76

3.4 KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM CÁC TỔ HỢP LAI (THL) TẠI

VÙNG ðỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 79

3.4.1 ðặc ñiểm thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai thí

nghiệm 79

3.4.2 Một số ñặc ñiểm hình thái của các tổ hợp lai thí nghiệm 82

3.4.3 Các ñặc ñiểm hình thái bắp và hạt của các tổ hợp lai thí

3.5 KẾT QUẢ SO SÁNH GIỐNG NGÔ LAI MỚI VÀ TỔ HỢP

LAI ƯU TÚ TẠI VÙNG ðỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 94

3.5.1 Thời gian sinh trưởng của các giống ngô lai mới và tổ

hợp lai 94

3.5.2 ðặc ñiểm hình thái của các giống mới và tổ hợp lai ưu tú 97

3.5.3 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô lai mới và

tổ hợp lai ưu tú 100

3.5.4 Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất hạt của các giống

mới và tổ hợp lai 102

3.6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỜI VỤ TRỒNG NGÔ Ở VÙNG

ðỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 106

3.6.1 Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến ñặc ñiểm hình thái của giống ngô LVN-10 và LVN-61 108

3.6.2 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống ngô LVN-10 và LVN-61 109

3.7 KẾT QUẢ XÁC ðỊNH LIỀU LƯỢNG BÓN ðẠM CHO GIỐNG NGÔ LVN-10 VÀ LVN-61 TẠI ðỒNG BẰNG

VIÊN CHĂN 112

3.7.1 Thời gian sinh trưởng của giống ngô LVN-10 và LVN-61 112

3.7.2 Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến các ñặc ñiểm hình thái và mức ñộ nhiễm sâu bệnh của giống ngô LVN-10 và LVN-61 114

3.7.3 Ảnh hưởng của liều lượng bón ñạm ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô LVN-10 và LVN-61 116

3.8 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÂM CANH NGÔ Ở ðỒNG BẰNG VIÊN CHĂN 121

Chương 4 - KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 125

4.1 Kết luận 125

4.2 ðề nghị 126

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128

PHỤ LỤC 139

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHDCND Cộng hoà dân chủ nhân dân

CIMMYT Trung tâm cải thiện giống bắp và lúa mì Quốc Tế

FAO Tổ chức lương thực thế giới

IFPRI Viện Nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới

G - PR Gieo ñến phun râu

TC - TP - PR Trỗ cờ ñến tung phấn, tung phấn ñến phun râu

TGST Thời gian sinh trưởng

NSLT Năng suất lý thuyết

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước trên thế giới giai ñoạn

1961-2008 7

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô một số nước trên thế giới giai ñoạn 2001 - 2008 8

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam giai ñoạn 1961 -2009 10

Bảng 1.4 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của Lào giai ñoạn 1976 - 2009 13

Bảng 1.5 Dự kiến diện tích, năng suất và sản lượng ngô nước CHDCND Lào giai ñoạn 2010 - 2015 14

Bảng 1.6 Nhu cầu phân bón ở một số cây trồng nhiệt ñới 25

Bảng 1.7 Lượng phân bón cho các nhóm giống ngô và các loại ñất 32

Bảng 1.8 Năng suất hạt và mức ñộ sử dụng các nguyên tố dinh dưỡng của cây ngô 37

Bảng 1.9 Nhu cầu dinh dưỡng chủ yếu của cây ngô trong một số giai ñoạn sinh trưởng 38

Bảng 3.1 Các loại ñất chính vùng ñồng bằng Viên Chăn 58

Bảng 3.2 Kết quả phân tích ñất trồng ngô thí nghiệm (khu thí nghiệm tại Trung tâm lúa và cây kinh tế Naphok) 60

Bảng 3.3 Các yếu tố khí hậu tại vùng nghiên cứu Naphok giai ñoạn 2004 - 2008 61

Bảng 3.4 Công thức luân canh cây trồng chính ở ñồng bằng

Viên Chăn 64

Bảng 3.5 So sánh ñiều kiện thời tiết và thuận lợi, khó khăn

của 2 vụ ngô trồng tại vùng ñồng bằng Viên Chăn 65

Bảng 3.6 Diện tích và năng suất ngô vùng ñồng bằng Viên Chăn giai ñoạn 2003 - 2009 68

Bảng 3.7 Diện tích trồng và mức ñộ ñầu tư thâm canh của 3 nhóm nông hộ trồng ngô tại bản Senñin 70

Bảng 3.8 Thời gian sinh trưởng và các ñặc ñiểm hình thái của các

dòng ngô vụ Thu ñông 2005 tại trường ðHNN - Hà Nội 74

Bảng 3.9 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của

các dòng ngô vụ Thu ñông 2005 tại Trường ðHNN - Hà Nội 75

Bảng 3.10 Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của các dòng ngô vụ Thu ñông 2005 tại Trường ðHNN – Hà Nội 76

Bảng 3.11 Bảng phân tích phương sai khả năng kết hợp 77

Bảng 3.12 Phân tích phương sai khả năng kết hợp 78

Bảng 3.13 Khả năng kết hợp chung của các dòng ngô thí nghiệm 78

Bảng 3.14 Khả năng kết hợp riêng (Gj) của các dòng ngô thí nghiệm 78

Bảng 3.15 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Hè thu và thu ñông năm 2006 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 81

Bảng 3.16 Các ñặc ñiểm hình thái cây của các tổ hợp lai vụ Hè thu và Thu ñông năm 2006 Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 83

Bảng 3.17 Các ñặc ñiểm hình thái bắp và hạt của các tổ hợp lai vụ Hè thu và Thu ñông năm 2006 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 85

Bảng 3.18 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống chịu của các

tổ hợp lai vụ Hè thu và Thu ñông 2006 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 87

Bảng 3.19 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các

tổ hợp lai vụ Hè thu và Thu ñông năm 2006 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 92

Bảng 3.20a Thời gian sinh trưởng của các giống mới và tổ hợp lai vụ Hè thu 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 95

Bảng 3.20b Thời gian sinh trưởng của các giống mới và tổ hợp lai vụ Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 96

Bảng 3.21a ðặc ñiểm hình thái của các giống mới và tổ hợp lai vụ

Hè thu 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 98

Bảng 3.21b ðặc ñiểm hình thái của các giống mới và tổ hợp lai vụ

Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 99

Bảng 3.22 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống mới

và tổ hợp lai vụ Hè thu và Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 101

Bảng 3.23a Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất hạt của các giống ngô lai mới và tổ hợp lai vụ Hè thu 2007

tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 103

Bảng 3.23b Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt

của các giống mới và tổ hợp lai vụ Thu ñông 2007

tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 104

Bảng 3.24 Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến các giai ñoạn sinh trưởng của giống ngô LVN-10 và LVN-61 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 107

Bảng 3.25 Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến chiều cao cây và số lá của giống ngô LVN-10 và LVN-61 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 109

Bảng 3.26 Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất hạt của giống ngô 10 và LVN-61 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 111

Bảng 3.27a Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến thời gian sinh

trưởng của giống ngô LVN-10 và LVN-61 vụ Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 113

Bảng 3.27b Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến thời gian sinh

trưởng của giống ngô LVN-10 và LVN-61 vụ Hè thu 2008 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 114

Bảng 3.28 Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến các ñặc ñiểm

hình thái và mức ñộ nhiễm sâu bệnh của giống ngô

LVN-10 và LVN-61 vụ Thu ñông 2007 và vụ Hè thu 2008 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 115

Bảng 3.29a Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất hạt của giống ngô LVN-10

và LVN-61 vụ Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 117

Bảng 3.29b Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến các yếu

tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của giống ngô LVN-10 và LVN-61 vụ Hè thu 2008 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 118

Bảng 3.30 ðặc ñiểm hình thái, các yếu tố cấu thành năng suất

và năng suất của giống ngô LVN-10 và LVN-61 trồng thực nghiệm Tại bản Senñin huyện Nasaithong thủ ñô Viên Chăn 122

Bảng 3.31 Hiệu quả kinh tế của các mô hình sản xuất ngô LVN-10

vụ Thu ñông 2007 tại bản Senñin huyện Nasaithong thủ

ñô Viên Chăn 124

DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ VÀ SƠ ðỒ

Trang

ðồ thị 1.1 Sản xuất ngô của Việt Nam giai ñoạn 1961 – 2009 11

ðồ thị 3.1 Các yếu tố khí hậu tại vùng ðB Viên Chăn 63

ðồ thị 3.2 Năng suất thực thu của các THL vụ Hè thu 2006 93

ðồ thị 3.3 Năng suất thực thu của các THL vụ Thu ñông 2006 93

ðồ thị 3.4 Năng suất thực thu của giống mới và THL ưu tú vụ Hè thu 2007 105

ðồ thị 3.5 Năng suất thực thu của các giống mới và THL ưu tú vụ

Thu ñông 2007 tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh (Naphok) 105

ðồ thị 3.6 Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến năng suất

giống ngô LVN-10 và LVN-61 Thu ñông 2007

tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 120

ðồ thị 3.7 Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm ñến năng suất

giống ngô LVN-10 và LVN-61 Hè thu 2008

tại Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Napok) 120

MỞ đẦU

1 Tắnh cấp thiết của ựề tài

Sản xuất lương thực là ngành sản xuất quan trọng và cấp thiết của tất cả các nước trên thế giới Nó ựảm bảo cho sự an toàn lương thực của mỗi quốc gia, qua ựó ựảm bảo cho sự phát triển bền vững của xã hội

Ngô ựược sử dụng với 3 mục ựắch chắnh: Sử dụng làm lương thực cho người, làm thức ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu cho nền công nghiệp chế biến Trong những năm gần ựây ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ngày càng phát triển thì ngô càng khẳng ựịnh vai trò to lớn trong việc sản xuất các sản phẩm phục vụ xuất khẩu mang lại hiệu quả kinh tế cao Trên thế giới hàng năm ngô ựược sản xuất khoảng 76,62 triệu tấn

(FAOSTAT, USDA 2008) [47]

Theo dự báo của Viện nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới (IFPRI, 2003) [57], vào năm 2020 nhu cầu về sản lượng ngô của thế giới sẽ tăng 45 % so với năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước ựang phát triển 72

%, riêng đông Nam Á nhu cầu ngô tăng 70 % so với năm 1997, trong số ựó các khó khăn, thách thức lớn nhất chủ yếu tập trung ở các nước ựang phát triển (CIMMYT, 2008) [41] Các nhà nghiên cứu nhận thấy nguyên nhân chắnh làm cho nhu cầu ngô tăng mạnh trong thời gian tới là do dân số thế giới tăng nhanh, từ 6 tỷ người (năm 2000) sẽ tăng lên khoảng 8,3 tỷ người vào năm 2025 Như vậy, sẽ có gần 2 tỷ người tăng thêm ở các nước ựang phát triển trong vòng 25 năm tới (McCalla, 2000) [64] Cùng với việc tăng nhanh dân số, nhu cầu ngô hạt tăng do các nguyên nhân khác như: nhu cầu thịt, trứng, sữa cho khẩu phần ăn tăng lên, ựặc biệt là nhu cầu thịt ở các nước ựang phát triển sẽ tăng 180 % vào năm 2020 so với năm 2000 (McCalla, 2000) [64], việc này dẫn ựến tăng nhu cầu sử dụng ngô làm thức ăn chăn nuôi gia

súc, gia cầm Một vấn ñề cần chú ý khi xây dựng kế hoạch sản xuất ngô của các quốc gia là các kết quả thống kê cho thấy trên thực tế trong thời gian qua chỉ có khoảng 10 % sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất khẩu sang các nước ñang phát triển Vì vậy, các nước ñang phát triển cần phải tự ñáp ứng nhu cầu ngô hạt của mình dựa trên cơ sở tăng diện tích năng suất và sản lượng ngô của từng nước (James, 2008) [58]

Ở nước CHDCND Lào, cùng với sự phát triển của cây lúa nước ngành sản xuất ngô trong những năm gần ñây ñã thu ñược những thành quả to lớn về diện tích, năng suất cũng như sản lượng ngô ngày một tăng nhanh Năm 2009, cả nước có diện tích gieo trồng 200.705 ha, với năng suất bình quân là 46,3 tạ/ha và ñạt sản lượng 929.264 nghìn tấn (Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2009) [90]

Vùng ðồng Bằng (ðB) Viên Chăn nằm ở miền trung của nước CHDCND Lào là một trong những vùng sản xuất nông nghiệp chính của Lào, tại ñây ngô là cây lương thực ñứng thứ hai sau cây lúa Hiện nay, ngô ñược coi là loại cây trồng có nhiều thế mạnh, nhu cầu phát triển sản xuất lớn tại vùng ðB Viên Chăn tại nước CHDCND Lào

Tuy nhiên, trên thực tế việc sản xuất ngô ở vùng ðB Viên Chăn còn gặp nhiều khó khăn về mở rộng diện tích, năng suất và sản lượng Kết quả ñiều tra cho thấy tất cả các giống ngô lai dùng trong sản xuất tại Lào nói chung và nói riêng tại vùng ðB Viên Chăn ñều nhập khẩu từ nước ngoài có giá thành cao so với thu nhập thực tế của người nông dân Ngoài việc nhập khẩu hạt giống với giá cao làm hạn chế việc phát triển sản xuất ngô trong vùng, còn nhiều vấn ñề ñặt ra ñối với sản xuất ngô như: thiếu các nghiên cứu về giống và các biện pháp kỹ thuật ñể nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng giống ngô lai ðể giải quyết

một phần khó khăn trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: "Nghiên cứu tuyển chọn và

sử dụng các tổ hợp lai, giống ngô lai mới phục vụ phát triển sản xuất ngô lai vùng ñồng bằng Viên Chăn nước CHDCND Lào"

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Khảo sát tình hình sản xuất ngô vùng ðB Viên Chăn và tìm hiểu khả năng phát triển ngô lai tại vùng ðB Viên Chăn

- Khảo sát các dòng thuần ưu tú, lai tạo, khảo sát các tổ hợp lai (THL), các giống ngô lai mới và tuyển chọn bộ giống ngô lai cho sản xuất ngô tại vùng ðB Viên Chăn

- Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh các giống ngô lai mới tại vùng ðB Viên Chăn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- ðề tài lựa chọn ñược 5 giống ngô lai mới (99, 45,

LVN-61, VN-8960, KK-575) và 5 THL mới (VN2 × IL45, TL14 × IL45, IL19 × IL45, 3150 × 3220, 3204 × 3115) có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với ñiều kiện ngoại cảnh vùng nghiên cứu Từ các kết quả nghiên cứu biện pháp kỹ thuật ñã xác ñịnh thời vụ trồng, liều lượng phân bón (ñạm) thích hợp, góp phần xây dựng quy trình trồng ngô lai mới làm tăng năng suất

và sản lượng ngô lai tại vùng ðB Viên Chăn

4 Những ñóng góp mới của luận án

- Bước ñầu xác ñịnh ñược hiện trạng về diện tích, năng suất, sản lượng ngô và ñánh giá về ñặc ñiểm ñất ñai, khí hậu và tiềm năng phát triển ngô lai ở vùng ðB Viên Chăn

- ðây là công trình khoa học nghiên cứu có hệ thống về các biện pháp

kỹ thuật trồng ngô lai tại nước CHDCND Lào như: khảo sát, so sánh, lựa chọn bộ giống lai mới, thời vụ trồng và liều lượng phân ñạm thích hợp cho 2 giống ngô lai LVN-10 và LVN-61 ở ðB Viên Chăn

5 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

- ðối tượng nghiên cứu là các dòng ngô thuần, các THL, giống ngô lai mới có triển vọng ñược trồng tại Việt Nam và vùng ðB Viên Chăn Nước CHDCND Lào

- ðề tài ñược tiến hành trong các năm 2005 – 2008 ðịa ñiểm thực hiện

ñề tài : i) Khoa Nông học - Trường ðHNN Hà Nội; ii) Trung tâm nghiên cứu lúa và cây kinh tế (Naphok) thủ ñô Viên Chăn Nước CHDCND Lào iii) Bản Senñin huyện Naxaithong thủ ñô Viên Chăn Nước CHDCND Lào

và nguyên liệu cho nhiều sản phẩm công nghiệp Ngô còn là một mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị, mang lại ngoại tệ cho nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ

Trên thế giới hiện nay ngô chủ yếu ñược dùng ñể làm thức ăn chăn nuôi, phát triển chăn nuôi do ngô chứa 68 % tinh bột, 10 % protein, 5 % dầu và 2 % cellulose (ðinh Thế Lộc, Võ Ngyễn Quyền và cs,1997) [19] Nhiều nước có nền chăn nuôi phát triển ñã sử dụng ñến 70 - 90% sản lượng ngô làm thức ăn cho gia súc trong ñó Pháp dùng 90 %, Mỹ dùng 89%, Hungary dùng 97%, Rumany dùng 69% (ðường Hồng Dật, 2004) [7]

Theo dự báo của Viện Nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong ñó 15 % dùng làm lương thực, 69 % dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16 % làm nguyên liệu cho công nghiệp Ở các nước phát triển chỉ dùng 5 % ngô làm lương thực nhưng ở các nước ñang phát triển sử dụng 22 % ngô làm lương thực (IFPRI, 2003) [57] CIMMYT, 2008 [41]

Theo ðại học Tổng hợp Iowa trong những năm gần ñây khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ ñang cạn kiệt thì ngô ñã ñang ñược chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy ô tô tại Mỹ, Braxin, Trung Quốc, v.v Riêng

ở Mỹ, năm 2002 - 2003 ñã dùng 25,2 triệu tấn ngô ñể chế biến ethanol, năm

2000 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và dự kiến năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn ngô

Vì vậy, sản lượng ngô xuất khẩu ñang có xu hướng giảm tại Mỹ, Braxin, Achentina v.v , một số nước như Trung Quốc thì không có ngô ñể xuất khẩu (Thanh và Neefjes, 2005) [75]

Với những vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế như ñã nêu ở trên, cùng với tính thích ứng rộng và khả năng cho năng suất cao, cây ngô ñã ñược hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ ở tất cả các châu lục gieo trồng và diện tích ngày càng ñược mở rộng

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

1.2.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới

Ngô lai ñược con người sử dụng cách ñây 1 thế kỷ, ñây là một trong các loại cây trồng ñược ứng dụng sớm nhất về hiện tượng ưu thế lai Quá trình chọn tạo và sử dụng ngô lai chia thành 3 giai ñoạn:

+ Giai ñoạn 1: Từ lúc con người biết lợi dụng ưu thế lai trong chọn giống ngô (1900) ñến những năm 1920, chủ yếu các giống ngô thụ phấn tự do – OPV Năng suất ñạt thấp 1,5 - 1,6 tấn/ha

+ Giai ñoạn 2 (1920 – 1960): Có nhiều thành công trong quá trình chọn tạo dòng thuần và ñánh giá khả năng kết hợp (KNKH) Các giống ngô lai kép ñược sử dụng rộng rãi, năng suất ngô tăng nhanh, vào cuối giai ñoạn tại nước Mỹ năng suất ñạt bình quân 3 tấn/ha, nhờ trồng các giống ngô lai kép năng suất ngô của nước Mỹ tăng trung bình 60kg/ha/năm trong suốt thời gian 30 năm (dẫn theo Nguyễn Thế Hùng, 2006) [15]

+ Giai ñoạn 3: Từ năm 1960 ñến nay có các ñặc ñiểm: i) Sự thành công của các chương trình nghiên cứu ngô, ñã tạo hàng loạt các giống ngô lai ñơn có năng suất cao; ii) Ngô lai trở thành một loại hàng hóa quan trọng nhất trong sản xuất ngô, ñiều này kích thích các cơ sở nghiên cứu, các công ty tư nhân tham gia vào việc chọn tạo, phân phối hạt giống ngô lai

Ngô là cây trồng có tốc ñộ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu Năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới là 1,94 tấn/ha (Bảng 1.1), năm 2008 là 5,1 tấn/ha và ñã ñưa cây ngô lên ñứng ñầu về năng suất, sản lượng, ñứng thứ 2 về diện tích (FAOSTAT, 2009) [48] Hiện nay, các nước có diện tích ngô lớn là Mỹ (31,8 triệu ha), Trung Quốc (29,9 triệu ha), Brazil (14,4 triệu ha), Ấn ðộ (8,3 triệu ha), Mêxicô (7,4 triệu ha), Indonesia (4,0 triệu ha), Nigeria (3,8 triệu ha), Argentina (3,4 triệu ha) Các nước có năng suất ngô bình quân cao hơn 10 tấn/ha trong năm 2008

là Kuwait (21,0 tấn cao nhất thế giới), Jordan (18,5 tấn), Israel (16,0 tấn), Quatar (12,2 tấn), Hà Lan (11,4 tấn), Áo (11,1 tấn), Bỉ (10,4 tấn), Hi Lạp (10,3 tấn), (FAOSTAT, 2009) [48]

Bảng 1.1 Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước trên thế giới giai ñoạn 1961-2008

ðơn vị: Diện tích (triệu ha), năng suất (tạ/ha), sản lượng (triệu tấn)

Kết quả trên có ñược, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, ñồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác ðặc biệt, trong hơn 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới

trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ

sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác ñã góp phần ñưa sản

lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước Năm 2008, diện tích trồng

ngô chuyển gen trên thế giới ñã ñạt 37,3 triệu ha, riêng ở Mỹ ñã lên ñến 30

triệu ha, hiếm 87 % trong tổng số 35,2 triệu ha ngô của nước này

(GMO-COMPASS, 2-2009) [86]

Ở Châu Á, Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô và sản lượng ngô

ñứng ñầu, với năng suất 55,56 tấn/ha (Bảng 1.2), diện tích là 29,88 triệu ha và

sản lượng là 166,04 triệu tấn (FAOSTAT, 2009) [48]

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô một số nước trên thế giới giai ñoạn 2001 - 2008

Chỉ tiêu Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) Nước

Dân số thế giới ngày càng tăng, trong khi ñó diện tích ñất canh tác ngày

càng thu hẹp do sa mạc hóa và ño thi hóa Nền nông nghiệp thế giới ngày nay

luôn phải trả lời làm thế nào ñể giải quyết ñủ năng lượng cho 8 tỷ người vào

năm 2020 và 16 tỷ người vào năm 2030 ðể giải quyết ñược câu hỏi này, ngoài

biện pháp phát triển nền nông nghiệp nói chung thì cũng phải nhanh chóng chọn ra những giống cây trồng, giống ngô năng suất cao, ổn ñịnh mang nhiều ñặc tính chống chịu tốt mới ñáp ứng yêu cầu của nền nông nghiệp hiện ñại

1.2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa ở Việt Nam Theo tài liệu (Ngô Hữu Tình, 2003) [28], ngô ñược ñưa vào Việt Nam từ cuối thế

kỷ 17 Do ñiều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự sinh trưởng phát triển của cây ngô, cùng với những ưu việt mà cây ngô mang lại nên cây ngô ñã ñược trồng

ở khắp các vùng miền của Việt Nam

Theo FAOSTAT, năm 1961, năng suất ngô ở Việt Nam gần bằng 60 % của năng suất ngô trung bình thế giới Suốt gần 20 năm sau ñó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của Việt Nam lại giảm và vào năm

1979 chỉ còn bằng 29 % so với trung bình thế giới nguyên nhân do trồng các giống ngô ñịa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu (FAOSTAT, 1961) [46]

Từ giữa những năm 1980, nhờ có sự hợp tác với trung tâm ngô và lúa mì quốc

tế CIMMYT, nhiều giống ngô cải tiến ñã ñược trồng ở Việt Nam, góp phần ñưa năng suất lên 15,0 tạ/ha vào ñầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô ở Việt Nam thực sự có những bước tiến nhảy vọt là ñầu những năm

1990 ñến nay, gắn liền với việc trồng rộng rãi các giống ngô lai và cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Năm 1991 tỷ lệ giống ngô lai ở Việt Nam chưa chiếm ñến 1 % tổng diện tích trồng ngô (500/447.000 ha) thì ñến năm

2008 là năm có diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước tới nay (diện tích 1.126.000 ha, năng suất: 40,2 tạ/ha, sản lượng 4.531.000 tấn), và ñạt 78,8 % (40,2/51 tạ/ha) so với trung bình thế giới Năm 2009 diện tích trồng ngô là 1.086,8 nghìn ha, năng suất 40,8 tạ/ha, sản lượng 4431,8 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2009) [30] Trong gần 20 năm qua, Viện Nghiên cứu Ngô ñã chọn tạo thành công và phát triển ra sản xuất gần 20 giống ngô lai ñược

trồng trên các vùng sinh thái chắnh trên cả nước như LVN-4, LVN-9, LVN-10,

LVN-14, LVN-99, LVN-17, LVN-45, LVN-145, VN-8960, LVN-61Ầ và hàng

năm Việt Nam ựang xuất khẩu hàng trăm tấn hạt giống ngô LVN-10, LVN-61,

VN-8960 sang Lào, Cămpuchia, Nam Trung Quốc

Hiện nay, ở Việt Nam cả nước ựã hình thành 8 vùng sản xuất ngô

Trong ựó 5 vùng có diện tắch lớn nhất là Tây Nguyên chiếm 21,8 %, đông

Bắc 21,1 %, Tây Bắc 15,3 %, Bắc Trung Bộ 14,3 % và đông Nam Bộ 12,1

% Tổng diện tắch 5 vùng này chiếm 84,7 %, còn lại đồng bằng sông Hồng

7,7%, Duyên hải Nam Trung bộ 4,1 % và đồng bằng sông Cửu Long 3,5 %

Sản lượng (1000 tấn)

Nguồn: FAOSTAT, 2009,* Tổng cục Thống kê, 2010

Sản xuất ngô Việt Nam ựạt ựược kết quả trên do các nguyên nhân sau:

- Chương trình ngô lai ñược nhà nước quan tâm và ñầu tư ñúng mức Nhiều chương trình của nhà nước ngoài ngành nông nghiệp cũng tham gia vào việc phát triển giống ngô lai

- Các nhà khoa học biết vận dụng sáng tạo những kinh nghiệm tốt của thế giới

- Nhờ hội nhập nên các công ty về hạt giống ngô hàng ñầu thế giới vào Việt Nam Cùng với cơ chế cởi mở, thì các giống lai của họ là nguồn nguyên liệu quý ñể tạo nguồn vật liệu mới phù hợp cho ñiều kiện của Việt Nam

- Nhu cầu về ngô ngày một tăng nên ñầu ra cho cây ngô rất ổn ñịnh

ðồ thị 1.1 Sản xuất ngô của Việt Nam giai ñoạn 1961 – 2009

1.2.3 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô tại nước CHDCND Lào

1.2.3.1 Tình hình sản xuất ngô

Ngô ñược nhiều dân tộc trồng ở nhiều vùng trong cả nước ñể làm lương thực chính, thức ăn cho chăn nuôi và là mặt hàng xuất khẩu

Theo số liệu thống kê của Cục Thống kê Quốc gia và Bộ Nông Lâm

nghiệp Lào từ năm 1976 ñến 2009 (Bảng 1.4), sau khi nước Lào ñộc lập năm

1975, diện tích gieo trồng ngô phát triển với tốc ñộ khá nhanh Năng suất ngô

ở Lào ở năm 1976 chỉ ñạt 10,3 tạ/ha, với diện tích 29,42 nghìn ha và sản lượng 30,30 nghìn tấn ðến năm 1990, năng suất có tăng mạnh nhưng chỉ ñạt 17,0 tạ/ha và sản lượng hơn 81,68 nghìn tấn Các giống ñược trồng chủ yếu là giống ngô ñịa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu và dựa vào tự nhiên là chính (Ủy ban kế hoạch nhà nước Lào, 2000) [87]

Từ 2000 ñến nay, cây ngô lai bắt ñầu ñược ñưa vào sản xuất thay thế dần các giống ñịa phương Cùng với việc tăng cường sử dụng giống ngô lai, diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Lào ñã tăng lên ñáng kể

Năm 2009, diện tích trồng ngô của Lào ñạt 200,705 nghìn ha, năng suất trung bình ñạt 46,3 tạ/ha ñạt sản lượng 929,24 nghìn tấn (Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2009) [90]

Sản xuất ngô ở Lào ñược trồng ở nhiều vùng, chủ yếu trồng ở 2 vụ chính trong năm và dựa vào nước trời Hầu hết diện tích trồng ngô tập trung ở các tỉnh miền núi phía Bắc, chiếm 95,3% diện tích trồng của cả nước Có 5 tỉnh có diện tích lớn nhất là Xayabury, Oudomxay, Bokeo, Luangprabang và Xiengkhuang có diện tích tương ứng (năm 2009) là 56.865

ha, 34.535 ha, 20.715 ha, 15.745 ha, và 17.210 ha (Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2009) [90] Các tỉnh ở miền Trung và miền Nam cũng có xu hướng phát triển mạnh về ngô, ñặc biệt là tỉnh Viên Chăn, Bolikhamxay và thành phố Viên

Chăn, Sannaked và các tỉnh ở phía nam Những nơi này ñều có khả năng phát

triển mạnh về ngô vì có ñiều kiện rất thuận lợi cho nông dân ñể áp dụng tiến bộ

kỹ thuật vào sản xuất

Bảng 1.4 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của Lào

giai ñoạn 1976 - 2009

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Diện tích dùng giống lai (%)

Nguồn: Ủy ban kế hoạch, Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2000, 2005, 2009 [87],[89], [90]

1.2.3.2 Chiến lược phát triển ngô ở nước CHDCND Lào giai ñoạn từ năm

2010 – 2015

Theo chiến lược phát triển ngô giai ñoạn 2010 ñến 2015 của Bộ Nông

Lâm nghiệp Lào (Viện nghiên cứu Nông Lâm nghiệp Lào, 2009) [98], dự

kiến diện tích trồng ngô trong cả nước sẽ tăng từ 200.000 ha (năm 2010) lên

300.000 ha (năm 2015) và sản lượng tương ứng từ 900.000 tấn (năm 2010)

tăng lên 1.500.000 tấn (năm 2015) và năng suất tăng từ 4,5 tấn/ha (năm 2010

tăng lên 5,0 tấn/ha (năm 2015) (Bảng 1.5) Trong ñó diện tích và sản lượng

ngô ở ðB Viên Chăn sẽ ñược cụ thể hóa tăng theo kế hoạch hàng năm

Bảng 1.5 Dự kiến diện tích, năng suất và sản lượng ngô

nước CHDCND Lào giai ñoạn 2010 - 2015

Nguồn: Viện nghiên cứu Nông Lâm nghiệp Lào (2009) [98]

1.2.3.3 Thời vụ trồng ngô ở Lào

Việc trồng ngô ở Lào có thể tiến hành ñược từ phía Bắc ñến phía

Nam ñất nước Thời vụ trồng ngô từ trước ñến nay ñược căn cứ theo ñiều

kiện tự nhiên và kinh nghiệm của người dân Mỗi năm có 2 vụ trồng ngô

(Hè thu và Thu ñông)

+ Vụ 1 (vụ Hè thu): Vào mùa mưa, bắt ñầu gieo từ trung tuần tháng 4

(20/4) cho ñến trung tuần tháng 5, thu hoạch vào cuối tháng 8, ñầu tháng 9

+ Vụ 2 (vụ Thu ñông): Vào mùa khô, từ ñầu tháng 10 ñến 25/11, thu

hoạch vào giữa tháng 1 và tháng 3 năm sau Các vùng ðB từ Viên Chăn trở

xuống ñến miền nam Lào có thể trồng muộn hơn vì có ñiều kiện tưới sau thu

hoạch lúa mùa Còn ở các vùng miền Bắc phải trồng sớm, ñể tận dụng nước mưa

cuối vụ và ẩm ñộ không khi cao ở các tháng cuối năm Diện tích gieo trồng ngô

Thu ñông ở Lào còn ít, chỉ chiếm khoảng 30 % diện tích trồng ngô của cả nước,

chủ yếu chỉ tập trung ở những vùng có ñiều kiện thuỷ lợi và chủ ñộng ñược nước

tưới như vùng ðB Viên Chăn, Bolikhamxay và một số vùng ðB phía bắc…

Nhưng thực tế ở Lào, ngô có thể sinh trưởng phát triển ñược quanh năm, nếu chủ ñộng ñược nước tưới, ngô Thu ñông cho năng suất tương ñối ổn ñịnh, vì vụ Thu ñông ñiều kiện thời tiết thuận lợi (nhiệt ñộ > 20 0C và ánh sáng bức xạ cao hơn

vụ hè thu, ít mưa bão) giúp cho ngô trổ cờ, tung phấn, phun râu thuận lợi Tuy nhiên nếu gieo muộn vào tháng 12 và tháng 1 sẽ gặp nhiệt ñộ thấp ảnh hưởng ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây, vào cuối tháng 2, tháng 3, khi ngô trổ

cờ, tung phấn thường sẽ gặp nhiệt ñộ cao và khô nóng, kèm theo bị hạn làm ảnh hưởng ñến quá trình thụ phấn thụ tinh cũng như năng suất sau này

1.2.3.4 Tình hình sử dụng giống ngô ở Lào

Ngô là loại cây lương thực quan trọng và là cây trồng truyền thống của Lào nhưng trong một thời gian dài năng suất hạt ñạt thấp Theo số liệu ở Bảng 1.4 cho thấy, trước năm 2000, năng suất ngô ở Lào chỉ ñạt khoảng 10,3 – 17,0 tạ/ha Nguyên nhân chủ yếu năng suất ngô còn thấp, bao gồm:

+ Tập quán canh tác cũ, hiện nay các hộ nông dân ñang sử dụng phần lớn các giống ngô ñịa phương, do không ñược chọn lọc, tiềm năng năng suất không cao Các giống ngô ñịa phương ñang ñược sử dụng chủ yếu là: Saliño, Salikao, Saliñeng, Saloi, HDK4

+ Trình ñộ thâm canh thấp, sản xuất còn mang tính chất tư cấp, tự túc,

ít bón phân cho ngô, bón phân tùy tiện không có quy trình kỹ thuật cho từng vùng sản xuất

+ ðịa hình vùng nông nghiệp chủ yếu là ñồi núi, chiếm tới 70 %, phần lớn diện tích trồng ngô của Lào ở các vùng núi cao, không chủ ñộng tưới nước làm cho năng suất ngô thấp

+ Bộ giống ngô còn thiếu, chưa có các công trình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai phù hợp với ñiều kiện của Lào (Ủy ban kế hoạch nhà nước Lào,

2000, Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2004) [87], [88]

Từ năm 2003 trở lại ñây sản xuất ngô của Lào ñã có sự thay ñổi, năng suất và sản lượng ñều tăng do các nguyên nhân sau:

+ Nhà nước Lào chú ý ñến phát triển nông nghiệp, ñạt nhiều kết quả trong việc ñảm bảo lương thực, thực phẩm, ñặc biệt Cục Trồng trọt cũng như

Bộ Nông Lâm nghiệp Lào ñã có nhiều chủ trương cho phép các công ty nước ngoài nhập bán các loại giống mới vào Lào Nhiều loại giống mới của Thái Lan, Việt Nam ñã ñược trồng ngoài sản xuất ñạt năng suất cao Kết quả ñiều tra cho thấy trong vài năm gần ñây việc sử dụng giống ngô lai có vai trò quan trọng, góp phần tích cực vào việc giải quyết vấn ñề lương thực và ổn ñịnh ñời sống xã hội của ñất nước, người nông dân thay thế dần các giống ngô cũ có năng suất thấp chuyển sang trồng các giống ngô lai cho năng suất cao, chiếm 91,3% diện tích gieo trồng cả nước và năng suất trung bình ñạt 46,3 tạ/ha (năm 2009) Các giống ñược trồng phổ biến như: giống LVN-10, CP-888 (Bộ Nông Lâm nghiệp Lào, 2005, 2009) [89], [90]

Có thể nhận xét, trong khoảng 7 năm gần ñây năng suất ngô của Lào tăng nhanh nhờ việc sử dụng các giống ngô lai nhập nội Tuy nhiên, từ thực tế sản xuất chúng tôi nhận thấy còn nhiều vấn ñề cần giải quyết ñể tăng diện tích, năng suất và sản lượng ngô Trong ñó vấn ñề tuyển chọn bộ giống ngô lai thích hợp cho từng vùng sản xuất, nghiên cứu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh ngô như sử dụng phân bón, lựa chọn thời vụ thích hợp cho từng vùng sản xuất là hết sức cần thiết

1.2.3.5 Tình hình nghiên cứu ngô ở Lào

Nhằm ñáp ứng mục tiêu và kế hoạch ñặt ra của ðảng và Nhà nước, ngành Nông nghiệp Lào ñang rất nỗ lực ñẩy mạnh chương trình chọn tạo các giống ngô lai Tuy nhiên, công tác chọn tạo giống ngô lai mới ñang ở bước khởi ñầu, chưa ñáp ứng ñược nhu cầu sản xuất Do ñó, hầu hết các vùng sản xuất phải nhập khẩu giống ngô lai từ nước ngoài như Việt Nam và Thái Lan

Vì vậy, công tác chọn tạo giống ngô lai có năng suất cao, phẩm chất tốt và thắch nghi với ựiều kiện sinh thái ở Lào là hết sức quan trọng, góp phần làm giảm giá thành sản xuất, tăng thu nhập cho người sản xuất

Từ năm 1978 - 1981, ựược sự giúp ựỡ của Chắnh phủ Israel về kinh phắ và kỹ thuật, chương trình nghiên cứu chọn tạo giống ựã ựược triển khai tại trung tâm Hatựokkeo Năm 1982 ựã tạo ựược một số giống ngô thụ phấn tự do như: HDK3 và HDK4 Giống HDK4 ựang ựược sử dụng trong sản xuất

Từ năm 1986 ựến nay, Viện Nghiên cứu Ngô Việt Nam ựã giúp ựào tạo cán bộ kỹ thuật cho Lào về chọn tạo giống ngô, ựặc biệt là giai ựoạn gần ựây từ năm 2002 tới nay, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam phân công Viện nghiên cứu Ngô Việt Nam sang giúp ựỡ về kinh phắ và các chuyên gia cho Lào Do vậy, việc nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ựược tiến hành triển khai khá thuận lợi (Trung tâm Nghiên cứu Lúa và cây Kinh tế) [2007] [99]

Một số kết quả nghiên cứu ựã ựạt ựược:

- đã thu thập tập ựoàn các giống ngô ựịa phương và các giống ngô nhập nội

- đã tiến hành rút dòng từ 12 giống ngô ựịa phương và ngô lai thương mại, trong ựó có các giống của Việt Nam, Thái Lan và Trung Quốc đến nay, việc rút dòng ựã ựạt ựến ựời S6 Ờ S7 và sẽ tiếp tục chọn lọc và lai thử trong các

vụ tiếp theo Về giống ngô ựịa phương, nhất là ngô nếp, ựã ựược cải tạo và chọn lọc phục tráng lại những giống chất lượng tốt ựược nông dân ưa thắch,

ựể ựáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước

Nhận xét: Hiện nay tại nước CHDCND Lào các kết quả nghiên cứu chọn tạo, thử nghiệm, tuyển chọn giống ngô lai mới bắt ựầu, ựang còn rất nhiều nội dung cần triển khai trong thời gian tới như nghiên cứu chọn tạo

dòng, giống ngô lai, thử nghiệm giống lai mới tại các vùng sản xuất Về chắnh sách, ngành nông nghiệp cần xây dựng hệ thống tiêu chuẩn ựể ựánh giá giống,

có các quy ựịnh về nhập khẩu và sử dụng giống

1.3 Ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô

Ưu thế lai là hiện tượng sinh học trong ựó con lai của hai bố mẹ khác nhau về di truyền có sức sống mạnh hơn, sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cho năng suất cao hơn bố mẹ của chúng, các ựặc tắnh vượt trội của con lai F1

có thể là năng suất, thời gian sinh trưởng, sinh khối, tắnh thắch ứng, khả năng chống chịu sâu bệnhẦlà lợi thế ựược khai thác ựể nâng cao hiệu quả kinh tế (Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [26] Hiện tượng này ựã ựược khai thác rất nhiều trong việc lai tạo giống cây trồng, vật nuôi ựặc biệt là cây ngô

Hiện tượng ưu thế lai tăng sức sống ở con lai ựã ựược Koelreuter miêu

tả ựầu tiên vào năm 1776, khi tiến hành lai các cây trồng thuộc chi Nicotiana, Dianthus, Verbascum, Mirabilis và Datura với nhau (Stuber, 1994) [73], năm 1876 Charles Darwin-người ựầu tiên ựưa ra lý thuyết về ưu thế lai Sau ựó vào năm 1877 Charles Darwin sau khi làm thắ nghiệm so sánh hai dòng ngô tự thụ và giao phối ựã ựi tới kết luận: chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19 % và chắn sớm hơn 9 % so với dạng ngô tự phối (Hallauer và Maranda, 1988) [51]

Người ựầu tiên nghiên cứu ƯTL ở ngô là Shull Năm 1904, Shull tiến hành tự phối ở ngô ựể thu ựược các Ộdòng thuầnỢ và ựã tạo ra những lai ựơn từ những Ộdòng thuầnỢ này Những công trình nghiên cứu về ngô lai mà Shull công bố vào những năm 1908 [68] và 1909 [69], ựã ựánh dấu sự khởi ựầu thực

sự của chương trình chọn tạo giống ngô lai Ông là người ựầu tiên giải thắch ựúng ựắn về hiện tượng suy giảm sức sống do tự phối và hiện tượng gia tăng sức sống ở con lai Ông ựã ựưa ra thuật ngữ ỘHeterosisỢ ựể chỉ hiện tượng ƯTL vào năm 1914 (Wallace and Brown 1998) [81] Từ ựó hiện tượng này ựược rất

nhiều nhà nghiên cứu ñề cập ñến trong các công trình nghiên cứu của họ như

mô tả sự gia tăng về năng suất, tăng cường ñộ quang hợp, chiều cao, tính chống chịu hay chất lượng sản phẩm Falconer (1960) [45], ñã xác lập công thức khái quát về hiện tượng ƯTL cho các thuộc tính di truyền số lượng như sau:

H = ∑dy2

Trong ñó d là hiệu ứng do tính trội và y2 là bình phương ñộ lệch của tần

số gen giữa hai cá thể bố và mẹ

Như vậy, mức ñộ thể hiện ƯTL phụ thuộc vào tính trội và mức ñộ cách xa nhau về di truyền của bố và mẹ trong cặp lai ƯTL sẽ cao hơn trong phép lai mà bố và mẹ khác nhau nhiều và ngược lại ƯTL sẽ ñạt cao nhất khi hai dòng của cặp lai hoàn toàn khác nhau về tần số gen, tức là nếu tần số của alen A ở một dòng là p = 1 thì tần số alen này ở dòng kia là p = 0

Ở cây ngô, ƯTL này càng cao khi bố mẹ khác biệt nhiều chẳng hạn như dạng ñá với dạng răng ngựa (Lonquist, 1968) [63] Tổng kết ƯTL của 1394 cặp lai với 611 giống cho thấy bình quân ƯTL cao hơn so với trung bình của bố mẹ là 19,5 % trong khi so với bố mẹ tốt nhất là 8,2 % Do có sự ñào sâu cách biệt trong quá trình phân lập nên mức thể hiện ƯTL của cặp lai ñơn giữa hai dòng thuần có thể cao gấp 10 lần ở cặp lai giữa hai giống TPTD (Hallauer và Miranda, 1988) [51]

Theo ðinh Thế Lộc, Võ Nguyên Quyền và cs, (1997) [18], việc tạo

ra các giống ngô lai quy ước ñược coi là thành tựu lớn nhất của khoa học nông nghiệp thế giới mấy chục năm qua ðây là phương thức sử dụng có hiệu quả của hiện tượng ưu thế lai, vì lợi dụng ñược hiệu ứng siêu trội và hiệu ứng trội khi lai các dòng tự phối ñời cao với nhau và dựa vào số dòng thuần tham gia tạo giống, giống lai quy ước ñược phân thành một số loại sau:

- Lai ựơn: Công thức lai: A x B, trong ựó: A, B là dòng thuần (inbred line)

- Lai ựơn cải tiến: (A x AỖ) x B hoặc (A x AỖ) x (B x BỖ) với A, B là dòng thuần A, AỖ và B, BỖ là các dòng chị em (sister line)

- Lai ba (A x B) x C với A, B, C là các dòng thuần

- Lai ba cải tiến: F1 = (A x B) x (C x CỖ) với A, B, C, CỖ là dòng thuần,

C, CỖ là dòng chị em

- Lai kép: F1 = (A x B) x (C x D) trong ựó A, B, C, D là các dòng thuần Tắnh vượt trội của các giống ngô lai quy ước là năng suất cao, ựộ ựồng ựều cao, cây sinh trưởng mạnh, chống chịu tốt với ựiều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh, phẩm chất hạt ựáp ứng yêu cầu thị trường Tuy nhiên, giống ngô lai quy ước yêu cầu thâm canh cao ựể phát huy hết ưu thế lai và cho năng suất cao

1.4 Khả năng kết hợp và phương pháp ựánh giá khả năng kết hợp

1.4.1 Khái niệm năng kết hợp (KNKH)

Khả năng kết hợp là một thuộc tắnh ựược chế ựịnh di truyền, truyền lại thế hệ sau qua tự phối và qua việc lai giữa các dòng Các nhà khoa học phân chia KNKH thành hai loại: KNKH chung và KNKH riêng

- KNKH chung (General Combining Ability-GCA): Biểu thị giá trị trung bình của ưu thế lai quan sát ở tất cả các cặp lai

- KNKH riêng (Specific Combining Ability Ờ SCA): Biểu hiện ựộ lệnh

ở một cặp lai nào ựó so với giá trị trung bình (Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [26]

Theo Allard (1960) [37], giá trị của gen ựược xác ựịnh dựa trên cơ sở ựánh giá các thế hệ con cháu của tổ hợp lai KNKH là một trong những ựặc tắnh quan trọng của các dòng tự phối ựể xác ựịnh giá trị cuối cùng của giống KNKH là một thuộc tắnh quan trọng không chỉ ở ngô mà ở cả các cây trồng khác, nó ựược kiểm soát di truyền và có thể truyền lại cho thế hệ sau

qua tự phối cũng như qua việc lai giữa các dòng, giống (Hallauer và Miranda, 1988) [51] Thuật ngữ KNKH lần ựầu tiên ựược (Spragues và Tatum 1942) [71] ựưa ra và sử dụng KNKH là thuật ngữ chung ựể chỉ khả năng một dòng hay một kiểu gen có thể tạo ra thế hệ tốt nhờ vào việc lai tạo với các dòng giống khác KNKH phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác giữa chúng (Griffing, 1956 [49], [50]; Prasad và Singh, 1988 [65]) Sprage và Tatum cũng ựưa ra hai khái niệm quan trọng khác là KNKH chung và KNKH riêng Theo hai ông thì KNKH chung ựược biểu thị bằng giá trị ƯTL trung bình của bố mẹ ở tất cả các THL KNKH chung bị chi phối bởi tác ựộng gen cộng KNKH riêng ựược biểu thị bằng ựộ lệch của THL cụ thể nào

ựó so với giá trị ƯTL trung bình của nó (Sprague, 1957) [72] KNKH riêng chủ yếu do tác ựộng của tắnh trội và siêu trội

1.4.2 đánh giá KNKH bằng phương pháp lai ựỉnh

Việc tạo những dòng ngô thuần ưu tú có KNKH chung và riêng cao, cho năng suất cao, chống chịu tốt, là một việc làm rất tốn công sức và thời gian Việc xác ựịnh khả năng kết hợp bằng phương pháp lai thử là một việc làm bắt buộc của quá trình ựánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô Lai ựỉnh (Topcross): Là phương pháp lai thử chủ yếu ựể xác ựịnh KNKH chung trong ựó các dòng cần xác ựịnh KNKH ựược lai với nhau cùng một dạng chung gọi là cây thử (Tester) Phương pháp này do Devis [43] ựề xướng năm 1927, sau ựó ựược nhiều nhà khoa học sử dụng và phát triển (Jenkins và Bruce, 1932 [59]; Hallauer, 1990 [52], [53]; Hallauer, 1991 [54]) Phương pháp lai ựỉnh rất có ý nghĩa trong giai ựoạn ựầu của quá trình chọn lọc, khi số lượng dòng còn quá lớn, ựể ựánh giá chọn dòng tốt, loại bỏ các dòng xấu nhằm tiết kiệm thời gian và chi phắ Chắnh vì vậy lai ựỉnh ựã trở thành kỹ thuật chuẩn trong tất cả các chương trình cải tạo giống ngô

Trong lai ựỉnh, giai ựoạn thử cũng có nhiều ý kiến: một số nhà khoa học tiến hành lai thử sớm, một số khác thì lai thử muộn, song nhìn chung giai ựoạn tiến hành lai thử thường ở ựời tự phối S3, S4 và S5 (Hallauer, 1990) [52], [53]

Theo Trương đắch (1980) [8], trong quá trình ựánh giá khả năng kết hợp bằng lai ựỉnh cần chọn các dòng tự phối có khả năng kết hợp chung cao, các dòng này có ý nghĩa rất lớn trong quá trình tạo giống

Yếu tố quyết ựịnh thành công trong lai ựỉnh là chọn ựúng cây thử, cây thử có thể có nền di truyền rộng (giống tổng hợp, giống lai kép ) hoặc

có nền di truyền hẹp (dòng thuần hoặc lai ựơn) Muốn tăng cường ựộ chắnh xác trong lai ựỉnh nên sử dụng 2 hoặc nhiều cây thử để làm rõ sự khác biệt giữa các dòng ựem thử nên chọn cây thử năng suất thấp, nếu chọn cây thử

có năng suất cao sẽ che lấp sự khác biệt ựó Hallauer (1991) [54] cho rằng

sử dụng cây thử có khả năng kết hợp cao trong lai ựỉnh có xác suất tìm ra ựược giống lớn hơn cây thử có khả năng kết hợp trung bình hoặc thấp, còn theo Krulicovski và Adamchich (1979), cây thử tốt nhất là dòng thuần có lượng alen trội và lặn bằng nhau (dẫn theo Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [26]

Theo Johnson và Hayes (1936) [60], những dòng cho năng suất cao ở lai ựỉnh thì cũng cho năng suất cao ở lai ựơn để ựạt ựược những kết quả mong muốn trong lai ựỉnh, việc chọn cây thử là rất quan trọng Cây thử phải ựạt yêu cầu là qua lai thử các dòng phân biệt ựược giữa chúng với nhau thông qua KNKH

Theo một số tác giả của CIMMYT (Vasal và Baldos, 1997; Vasal

và Cordova, 1997) [79], [80], mô hình cây thử phải có khả năng phân biệt

ựược sự sai khác giữa các vật liệu ựược thử về khả năng kết hợp và các tắnh trạng mong muốn, ựồng thời cần có khả năng phát hiện ra các tổ hợp lai hữu ắt ựể sử dụng ngay, mang tắnh thực dụng ựối với một chương trình nghiên cứu ngô

Tuy nhiên, chỉ tiêu chung ựược các nhà chọn tạo giống chấp nhận ựó

là chọn cây thử không có quan hệ họ hàng với các vật liệu ựem thử và tốt nhất là thuộc nhóm ưu thế lai ựối ứng (Hallauer, 1990) [52] để tăng mức

ựộ tin cậy người ta thường sử dụng hai hoặc nhiều cây thử có nền di truyền khác nhau (Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [26]

Ở Việt Nam, các nhà chọn giống nhận thấy ựể tăng ựộ chắnh xác cần dùng 2 cây thử, trong ựó: một cây có nền di truyền rộng và cây còn lại là dòng thuần tốt ựể vừa xác ựịnh ựược KNKH của dòng thuần cần nghiên cứu vừa cho nhanh giống mới ra sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997) [27]

1.4.3 đánh giá KNKH bằng phương pháp luân giao

Phương pháp ựánh giá KNKH bằng phương pháp lai luân giao ựược sử dụng rộng rãi trên nhiều loại cây trồng ựặc biệt là cây ngô đánh giá KNKH bằng lai luân giao ựược ựề xuất bởi Sprague và Tatum (1942)[71] và ựược Griffing hoàn chỉnh (1956) [50]

Luân giao (diallel cross) là hệ thống lai thử mà các dòng hoặc giống ựược lai với nhau theo tất cả các THL có thể, các dòng này vừa là cây thử của các dòng khác, vừa là cây thử của chắnh mình Phân tắch các THL thu ựược từ luân giao ựược gọi là phân tắch luân giao Phân tắch lai luân giao cho thông tin về: Bản chất và giá trị thực của các tham số di truyền, KNKH chung và KNKH riêng của các bố mẹ biểu hiện ở các con lai Phân tắch luân giao bằng

2 phương pháp (phương pháp Hayman và Griffing)

* Phương pháp Hayman: Phương pháp này giúp xác ựịnh các

tham số di truyền của vật liệu bố mẹ cũng như ước ựoán giá trị các tham

số này ở các THL (Hayman, 1954) [55]

* Phương pháp Griffing: Phương pháp phân tắch của Griffing cho

biết thành phần biến ựộng do KNKH chung, KNKH riêng ựược quy ựổi sang thành phần biến ựộng do hiệu quả cộng tắnh, hiệu quả trội và siêu trội của các gen Griffing hoàn thiện về lai (Griffing, 1956) [49], [50], ựã ựưa ra 4 sơ ựồ lai luân phiên và các phân tắch thống kê tương ứng ựể ựánh giá KNKH của các vật liệu

- Sơ ựồ 1: Gồm các THL thuận, nghịch và dòng bố mẹ Số THL là n2

- Sơ ựồ 2: Gồm các THL thuận và dòng bố mẹ Số THL là n (n + 1)/2

- Sơ ựồ 3: Chỉ có các THL thuận và nghịch Số THL là n (n - 1)

- Sơ ựồ 4: Gồm các THL thuận Số THL là n (n - 1)/2

(Trong ựó: n là số dòng tham gia luân giao)

Ở Việt Nam, các nhà nghiên cứu như Nguyễn Thế Hùng (1995) [13], Phạm Thị Tài (1999) [25] và Mai Xuân Triệu (1998) [31], ựã sử dụng phương pháp Griffing ựể ựánh giá KNKH của các vật liệu ngô và

ựã chọn ựược những dòng tốt ựể tạo ra các giống ngô lai

1.5 Các kết quả nghiên cứu chế ựộ dinh dưỡng và phân bón cho ngô

Năng suất cây trồng ựược nâng cao nhờ tác ựộng của nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài môi trường sống đó là các nhân tố di truyền, ựặc ựiểm của giống cây trồng, các ựiều kiện của môi trường không khắ và ựất, vi sinh vật,Ầ Trong ựó, phân bón ựược xem là một trong những yếu tố quan trọng hàng ựầu, phân bón cùng với ựất cung cấp chất dinh dưỡng cho cây giúp nâng cao năng suất cây trồng Một số nhà nghiên cứu ựánh giá năng suất cây trồng tăng lên 50 % là do kết quả sử dụng phân bón Các kết quả nghiên cứu

cho thấy vai trò phân bón ñược nâng cao thông qua các biện pháp kỹ thuật như: luân canh, sử dụng các loại giống mới, tưới nước, thời vụ hợp lý và các biện pháp khác Qua Bảng 1.6 cho thấy, ñể ñạt năng suất 9,5 tấn hạt/ha thì phải bón ñạm, lân và kali cho ngô với khối lượng theo tỷ lệ N 150 kg N: 27

kg P2O5: 37 kg K2O Nếu so với lúa cùng mức năng suất hạt thì lượng phân bón cho lúa thấp hơn lượng phân bón cho ngô (Nguyễn Lân Hùng, Nguyễn Duy Minh, 2005) [12]

Bảng 1.6 Nhu cầu phân bón ở một số cây trồng nhiệt ñới

Cùi

Cộng

9,5 11,0

Nguồn: Nguyễn Lân Hùng và Nguyễn Duy Minh [14]

Ngô là cây ngũ cốc quan trọng quang hợp theo chu trình C4, có hệ thống rễ chùm phát triển (FAO, 1993; FAO, 1961) [9], [46] vì vậy, việc bón phân cân ñối, ñầy ñủ ñể ñạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao là một vấn ñề không ñơn giản ðất trồng ngô sẽ bị nghèo kiệt dinh dưỡng một cách nhanh