Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần tại trường đại học nông lâm thái nguyên

Ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, glucoza, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực- thực ph

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http:/www.lrc-tnu.edu.vn

NGUYỄN THU THUỶ

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,

PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ

DÒNG NGÔ THUẦN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC

NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60 - 62 - 01

Người hướng dẫn khoa học: TS PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN, 2010

Trang 2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi

sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã đƣợc cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Ngày tháng 5 năm 2010

Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Thủy

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô giáo Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên cùng các tập thể, cá nhân và gia đình

Tôi xin được trân trọng cảm ơn:

- Ban giám hiệu, ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học, khoa Nông học cùng các em sinh viên lớp Trồng trọt K36, K37, K38 trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

- Cô giáo TS Phan Thị Vân - Trưởng bộ môn Cây trồng khoa Nông học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên - người đã hướng dẫn, chỉ bảo tôi tận tình để tôi có thể hoàn thành bản luận văn này

Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, khích lệ, giúp đỡ của gia đình, bạn bè cả về mặt vật chất, tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

Ngày tháng 5 năm 2010

Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Thủy

Trang 4

Trang 5

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước 7

của thế giới giai đoạn 2004-2008 7

Bảng 1.2: Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020 8

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2002 – 2008 13

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của các tỉnh miền núi phía Bắc 14

Bảng 3.1: Diễn biến thời tiết khí hậu năm 2008 -2009 tại Thái Nguyên 51

Bảng 3.2: Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 55

Bảng 3.3: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các dòng 57

thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 57

Bảng 3.4: Tốc độ ra lá của các dòng ngô thí nghiệm 59

vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 59

Bảng 3.5: Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 61

Bảng 3.6: Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 64

Bảng 3.7: Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 68

Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các dòng tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 70

Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 72

Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng Bảng ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2009 73

Bảng 3.11: Năng suất thực thu của các dòng ngô tham gia thí nghiệm 77

Trang 6

vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 77

Bảng 3.12: Năng suất của các tổ hợp ngô lai vụ đông 2008-2009 79

Bảng 3.13: Giá trị KNKH chung (ĝi) và KNKH riêng Ŝij 81

về tính trạng năng suất của các dòng vụ đông 2008 81

Bảng 3.14: Giá trị KNKH chung (ĝi) và KNKH riêng Ŝij 81

về tính trạng năng suất của các dòng vụ đông 2009 82

Biểu đồ 3.1.Chênh lệch giữa năng suất thực thu vụ Đông 2008 và Xuân 2009……….76

Trang 7

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC VIẾT TẮT iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU iv

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 3

2.1 Mục đích 3

2.2 Yêu cầu 3

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3

4 GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 4

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI 4

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ CỦA VIỆT NAM 12 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 12

1.3.2 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 21

1.4 PHÂN LOẠI GIỐNG NGÔ 24

1.4.1 Giống ngô thụ phấn tự do (Open Pollinated Variety) 24

1.4.2 Giống ngô lai (Hybrid) 26

1.5 DÒNG THUẦN VÀ PHƯƠNG PHÁP LAI LUÂN PHIÊN 28

1.5.1 Khái niệm tự phối - dòng thuần 28

1.5.1.1 Tự phối 28

1.5.1.2 Dòng thuần 28

1.5.1.3 Nguyên liệu tạo dòng thuần 30

Trang 8

1.5.1.4 Phương pháp tạo dòng 30

1.5.2 Đánh giá năng kết hợp của dòng 32

1.5.2.1 Khái niệm khả năng kết hợp 32

1.5.2.2 Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 34

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 39

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 39

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 39

2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 39

2.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.3.1 Phương phá p bố trí thí nghiệm 40

2.3.1.1 Thí nghiệm đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng thuần 40

2.3.1.2 Thí nghiệm đánh giá năng suất của các tổ hợp lai 41

2.3.2 Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 44

2.3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 45

2.3.3.1 Thí nghiệm đánh giá dòng 45

2.3.3.2 Thí nghiệm đánh giá năng suất của các tổ h ợp lai 48

2.3.3.3 Xác định khả năng kết hợp (KNKH) 49

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 49

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 DIỄN BIẾN THỜI TIẾT KHÍ HẬU NĂM 2008-2009 TẠI THÁI NGUYÊN 50

3.2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC DÒNG NGÔ THÍ NGHIỆM VỤ ĐÔNG 2008 VÀ XUÂN 2009 53

Trang 9

3.2.1 Các giai đoạn sinh trưởng , phát triển của các dòng ngô thí nghiệm vụ

Đông 2008 và vụ Xuân 2009 53

3.2.1.1 Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu 54

3.2.1.2 Giai đoạn chín sinh lý 56

3.2.2.Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây và ra lá của các dòng thí nghiệm 56

3.2.2.1 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 56

3.2.2.2 Tốc độ ra lá của các dòng ngô thí nghiệm 59

3.2.3 Đặc điểm hình thái của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 60

3.2.3.1 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp 60

3.2.3.2 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô thí nghiệm 63

3.2.4 Khả năng chống chịu của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 65

3.2.5 Trạng thái cây, trạng thái bắp và đặc điểm hình thái bắp 69

3.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng vụ đông 2008 và xuân 2009 71

3.3 NĂNG SUẤT THỰC THU CỦA CÁC TỔ HỢP NGÔ LAI VỤ ĐÔNG NĂM 2008 - 2009 78

3.4 KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG 80

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83

1 KẾT LUẬN 83

2 ĐỀ NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây ngô (Zea mays L.) từ lâu đã chiếm vị trí rất quan trọng trong việc

cung cấp lương thực cho con người, nguyên liệu cho chăn nuôi gia súc , nguyên liệu để sản xuất nhiều mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị

Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã

không ngừng tăng diện tích, năng suất cũng như

sản lượng ngô Theo thống kê của FAO năm

2009 [33], cây ngô được trồng ở 75 nước trên thế

giới với diện tích 161,0 triệu ha trong đó Mỹ và

Trung Quốc là 2 nước đạt diện tích và sản lượng

ngô cao nhất Bình quân mỗi năm Mỹ thu hoạch khoảng 307,4 triệu tấn/ha ngô, Trung Quốc thu được 166 triệu tấn/ha và hai nước này cũng đứng đầu thế giới trong việc xuất khẩu ngô

Ngày nay khi nền kin h tế tăng trưởng mạnh , đô thị hoá phát triển nhanh chóng thì diện tích đất nông nghiệp đang ngày càng bị thu hẹp và nhường chỗ cho các khu công nghiệp, khu dân cư lớn Trong khi đó, nhu cầu sử dụng ngô không thuyên giảm mà có phần gia tăng hơn trước Đứng trước vấn đề đó, một yêu cầu đặt ra là làm sao tăng được năng suất ngô mà không phải tăng diện tích trồng Để giải quyết được vấn đề đó thì giống là yếu tố hàng đầu được các nhà khoa học quan tâm đến

Giống là tư liệu quan trọng trong sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu thực tế các giống ngô không những phải có năng suất cao mà còn phải có phẩm chất tốt, ngắn ngày, có tính thích ứng rộng, có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và các điều kiện bất lợi khác Muốn có một

Trang 11

giống ngô lai tốt phục vụ sản xuất trước hết phải có vật liệu khởi đầu tốt Dòng thuần là vật liệu tạo giống quan trọng Song dòng thuần mới chỉ là sản phẩm khoa học, chưa phải là sản phẩm cuối cùng; giống lai mới là mục tiêu,

là sản phẩm hàng hoá Đánh giá dòng nhằm xác định khả năng sử dụng của chúng là một công việc nặng nhọc, tốn kém và đầy rủi ro Kết quả đánh giá dòng ưu tú của các nhà khoa học cho thấy nếu 2 dòng ưu tú của một cặp lai tốt được xác định trong phạm vi một tập đoàn dòng nhất định thì khó tìm được một dòng thứ 3 có ưu thế lai với một trong hai dòng đó tốt hơn ưu thế lai giữa chúng Đó là một hạn chế trong việc sử dụng hiệu quả dòng ưu tú Chính vì vậy, việc chọn giống luôn luôn phải tạo ra những dòng ưu tú mới, nhằm mở rộng không gian trường kết hợp (Ngô Hữu Tình, 2008) [19] Để xác định được một dòng tốt trước hết cần phải theo dõi đánh giá: Tính khác biệt,

độ thuần, độ ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh, chống chịu với những điều kiện bất thuận của môi trường và đánh giá năng suất của mỗi dòng

Ở Việt Nam, cũng như các nước đang phát triển, phương pháp làm phong phú nền di truyền bằng nhập nội vật liệu ban đầu, đánh giá tiềm năng

di truyền rồi lai tạo xác định hướng sử dụng hiệu quả đối với các vật liệu này vẫn là phương pháp chủ yếu đang được áp dụng Chính vì vậy để nâng cao hiệu quả của quá trình tạo giống ngô cần tiến hành nghiên cứu đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu và năng suất cũng như khả năng kết hợp của các vật liệu ban đầu Nghiên cứu vật liệu ban đầu có ý nghĩa quan trọng trong công tác tạo giống nói chung và tạo giống trên cơ sở ưu thế lai nói riêng Xuất phát

từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành đề tài:

“Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”

Trang 12

2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Mục đích

Chọn được những dòng ngô ưu tú làm vật liệu khởi đầu trong quá trình chọn tạo giống

2.2 Yêu cầu

- Nghiên cứu các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng

- Theo dõi các đặc điểm hình thái của các dòng

- Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh của các dòng thí nghiệm

- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng

- Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô thuần

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở lựa chọn những vật liệu ưu tú cho quá trình chọn tạo giống ngô lai phục vụ sản xuất ngô tại Thái Nguyên

4 GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

Sau 3 vụ nghiên cứu và đánh giá có thể tìm ra những dòng có khả năng sinh trưởng phát triển tốt nhất và có khả năng kết hợp cao làm vật liệu chọn tạo giống

Trang 13

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay, trước sự diễn biến phức tạp của khí hậu và tốc độ gia tăng nhanh chóng dân số, sản xuất nông nghiệp đang đứng trước khó khăn và thách thức trong việc đảm bảo an ninh lương thực cũng như sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia

Để đáp ứng được mục tiêu đó đòi hỏi các nhà chọn tạo giống phải bỏ tìm ra những giống cây trồng nói chung và cây lương thực cho năng suất cao, chất lượng tốt Ngô lai là một bước đột phá của các nhà khoa học trong công nghệ giống Trong công tác chọn tạo giống ngô lai, dòng thuần lại là vật liệu quan trọng tạo giống Chọn tạo dòng thuần là một quá trình liên tục, đòi hỏi nhiều thời gian, sức lực, trí tuệ của nhà khoa học Nếu lựa chọn chính xác các dạng bố mẹ thì xác suất thành công sẽ lớn Vật liệu tạo giống chỉ có giá trị khi chúng có khả nă ng sinh trưởng , phát triển tốt , khả năng kết hợp cao và có nhiều tính trạng di truyền có lợi cho con người Khả năng kết hợp của vật liệu tạo giống được biểu hiện bằng ưu thế lai trong các tổ hợp lai mà vật liệu đó tham gia Từ những kết quả nghiên cứu trên giúp cho các nhà chọn giống lựa chọn chính xác các dạng bố mẹ dẫn đến xác suất tạo được giống ngô lai sẽ lớn (Phan Thị Vân, 2004)[29]

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI

Ngô là cây lương thực quan trọng góp phần nuôi s ống gần 1/3 dân số trên thế giới Tất cả các nước trồng ngô ở các mức độ khác nhau, 21% sản lượng ngô thế giới (hơn 100 triệu tấn) được sử dụng làm lương thực cho con

Trang 14

người Các nước Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi sử dụng ngô làm lương thực chính, Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng làm lương thực cho người, Tây Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%, Tây Á 23%, Đông Nam Á và Thái Bình Dương 43%, Đông Á 12%,Trung Mỹ và Caribe 56% Ở Việt Nam tỷ lệ ngô sử dụng làm lương thực chiếm 15 - 20% (Ngô Hữu Tình, 2003) [16] Có thể nói đối với các nước nông nghiệp thì cây ngô đóng vai trò rất lớn trong việc đảm bảo

an ninh lương thực

Ngoài vai trò làm lương thực cho người ngô còn là nguồn thức ăn cho chăn nuôi Ngô là nguyên liệu lý tưởng để chế biến thức ăn cho gia súc, đặc biệt là thức ăn công nghiệp, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp có nguồn gốc từ ngô Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa Theo thống kê của CIMMYT, giai đoạn 1997 - 1999, trên thế giới lượng ngô dùng làm thức ăn chăn nuôi là 66% - khoảng 400 triệu tấn/năm

Ngày nay, khi nhu cầu của con người ngày càng cao trong khi nguồn thực phẩm cung cấp không đảm bảo thì việc tìm ra những nguồn thực phẩm mới đang là vấn đề nóng bỏng Người ta đã phát hiện ra ngô có thể làm thực phẩm đó là ngô bao tử Nghề sản xuất ngô rau phát triển mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cao ở Thái Lan, Đài Loan Sở dĩ ngô rau được ưa dùng vì có hàm lượng dinh dưỡng cao và rất sạch Ngoài ra các loại ngô nếp, ngô đường được dùng làm thức ăn tươi hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu

Bên cạnh đó ngô còn là các bài thuốc có tác dụng tốt cho sức khoẻ , chống suy dinh dưỡng và trị bệnh Theo Đông y, các bộ phận của cây ngô đều được dùng làm thuốc với công dụng chính là lợi thuỷ, tiêu thũng, trừ thấp khớp Theo Tây y, ngô chứa nhiều Kali có tác dụng tăng bài tiết mật, giảm Bililubin trong máu Râu ngô có chứa rất nhiều kali, tinh dầu, vitamin C (chống bệnh hoại huyết, tăng cường sức đề kháng, chống các bệnh đề kháng,

Trang 15

nhiễm trùng (tham gia chuyển hóa thức ăn) Bên cạnh đó râu ngô còn chứa khá nhiều vitamin K (có tác dụng chống bệnh xuất huyết) với tỷ lệ muối kali rất cao, làm tăng bài tiết mật, có tác dụng lợi tiểu mạnh Vì thế, râu ngô rất có ích cho những trường hợp bị viêm thận, viêm bàng quang cấp hay bệnh mãn tính, bệnh gút, bệnh tim

Ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, glucoza, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực- thực phẩm, công

Chính vì vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế cho nên rất nhiều nước trên thế giới đã quan tâm và đẩy mạnh việc nghiên cứu và phát triển sản xuất ngô Trong những năm gần đây nhờ áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên cây ngô đã không ngừng được nâng cao

về diện tích, năng suất cũng như sản lượng

Trên thế giới hiện nay có khoảng 75 nước trồng ngô bao gồm cả các nước phát triển và các nước đang phát triển, mỗi nước trồng ít nhất 100.000 ha ngô Trong 25 nước sản xuất ngô hàng đầu thế giới có 8 nước phát triển, 17 nước đang phát triển Có khoảng 200 triệu nông dân trồng ngô trên toàn cầu, 98% là nông dân ở các nước đang phát triển Mặc dù diện tích trồng ngô của Châu Á nhỏ hơn Châu Mỹ La tinh nhưng 75% số người trồng ngô là ở Châu Á, 15 - 20%

ở Châu Phi và 5% ở Châu Mỹ La tinh (FAOSTAT, 2009) [33]

Trong các cây ngũ cốc thì ngô đứng thứ ba về diện tích,đứng đầu về năng suất và sản l ượng Theo số liệu thống kê của FAO, năm 2004 năng suất ngô trung bình của thế giới đạt 49 tạ/ha, sản lượng đạt 714,8 triệu tấn cao hơn so với năng suất, sản lượng lúa mỳ và lúa nước Năm 2008, diện tích ngô đạt 161,0 triệu ha, năng suất 51,1 tạ/ha và sản lượng là 821,1 triệu tấn, trong khi đó lúa mỳ diện tích đạt 223,6 triệu ha, nhưng năng suất chỉ đạt 31 tạ/ha và sản lượng 693,2

Trang 16

triệu tấn; lúa nước là 159,0 triệu ha, năng suất 43 tạ/ha, sản lượng 683,7 triệu tấn

(FAOSTAT, 2009) [33]

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước

của thế giới giai đoạn 2004-2008

Sản lượng (triệu tấn)

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Diện tích (triệu ha)

Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2009[33]

Theo dự báo của viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới, năm

2020 tổng nhu cầu ngô của 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% sản lượng ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển ngô sử dụng làm lương thực chiếm 22% (IPRI, 2003), (Trần Hồng Uy và cs, 2002) [28]

Thực tế cho thấy, nhu cầu ngô trên thế giới từ 1997 đến 2020 sẽ thay đổi rất lớn, đặc biệt ở các nước đang phát triển Trong đó Đông Á và cận Sahara - Châu Phi là hai khu vực có mức độ thay đổi lớn nhất dự báo nhu cầu năm 2020 tăng 85% và 79% Nguyên nhân là do dân số thế giới tăng nhanh, nhu cầu sử dụng thực phẩm có nguồn gốc động vật tăng đòi hỏi cần lượng ngô lớn dùng cho chăn nuôi Vấn đề đặt ra là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (từ 586 triệu đến 852 triệu tấn) lại tập trung ở các nước đang phát triển Trong khi đó chỉ khoảng 10%

Trang 17

sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước đang phát triển Vì vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình bằng cách thúc đẩy sản xuất ngô trong nước phát triển

Bảng 1.2: Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020

(triệu tấn)

Năm 2020 (Triệu tấn)

% Thay đổi

ăn chăn nuôi thì nhập khẩu, một số tỉnh biên giới thì xuất khẩu (Ngô Hữu Tình, 2003) [16]

Những năm qua, diện tích gieo trồng ngô trên toàn thế giới và các khu vực thay đổi rất ít, do quỹ đất canh tác ngô hầu như đã được khai thác Theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ (2003), tỷ lệ tăng trưởng về diện tích gieo trồng của thế giới trong 10 năm (1999 - 2000) là 0,7%, năng suất là 2,4% và tổng sản lượng là 3,1% Giai đoạn từ 2004 - 2008 diện tích ngô trên thế giới

Trang 18

tăng chậm từ 145 triệu ha lên đến 161 triệu ha do tốc độ đô thị hoá nhanh chóng nhưng năng suất có sự thay đổi đáng kể biến động từ 49,0- 51,1 tạ/ha

do vậy sản lượng cũng tăng lên đáng kể và đạt cao nhất vào năm 2008 là 821,1 triệu tấn (FAOSTAT, 2009) [33] Kết quả trên có được, trước hết nhờ ứng dụng rộng rãi ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Đặc biệt từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước Vào những năm cuối thế kỷ 20, công tác nghiên cứu, sản xuất ngô đã có những thành tựu đáng kể Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) được thành lập với nhiệm vụ nghiên cứu và tạo ra các giống ngô, lúa mỳ có triển vọng để đưa vào sản xuất thay thế các giống ngô địa phương Trải qua hơn 40 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng kể vào việc xây dựng, phát triển, cải thiện hàng loạt vốn gen, quần thể và các giống ngô cho

80 nước trên toàn thế giới

Ngô lai là thành công kỳ diệu của nhân loại trong quá trình cải tạo giống cây trồng trên cơ sở ưu thế lai Hiện tượng ưu thế lai đã được Koelreuter miêu tả đầu tiên vào năm 1776, khi tiến hành lai các cây trồng thuộc chi Nicotiana, Dianthus, Verbascum, Mirabilis và Datura với nhau (Stuber, 1994) [40]. Vào năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm

so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối đã đi tới 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 và Miranda, 1981) [35]

Ngô là cây điển hình nhất về sự thành công trong ứng dụng ưu thế lai –

một thành tựu khoa học nông nghiệp cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế thế giới Ngô lai đã làm thay đổi không những bức tranh cây ngô trong quá khứ

mà còn làm thay đổi kế hoạch của các nhà hoạch định kinh tế, kỹ thuật và

Trang 19

quản lý Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô mới hiện nay cũng đang bước sang giai đoạn mới, hứa hẹn nhiều triển vọng nhờ vào sự hiểu biết sâu sắc hơn

và sự hỗ trợ tốt hơn của khoa học kỹ thuật tiên tiến

Việc sử dụng ưu thế lai trong chọn tạo ngô đã tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, đồng thời với việc sử dụng những thành tựu của nhiều ngành khoa học về di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá đã được ứng dụng trong sản xuất…Đặc biệt ngày nay áp dụng khoa học công nghệ trong chọn tạo giống ngô đang phổ biến rộng rãi và đã đạt được nhiều thành tựu to lớn như:

- Tạo dòng thuần bằng nuôi cấy Invitro, nuôi cấy bao phấn (Potolo, Tone, Thomsi, 1998)

- Nuôi cấy hạt phấn tách rời noãn hoặc noãn chưa thụ tinh

- Đa bội thể và tái sinh lưỡng bội (William,1998)

Không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các giống ngô lai năng suất cao, các nhà chọn tạo giống ngô lai tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống QPM bằng phương pháp đánh dấu ADN cho việc chuyển gen chất lượng protein vào giống ngô thường ưu tú Ngô chất lượng cao đã được đưa vào sản xuất và đem lại hiệu quả to lớn khi sử dụng làm lương thực cho con người Châu Á có 3 nước đang phát triển chương trình nghiên cứu và sản xuất ngô QPM là Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam. ( Trần Hồng Uy, 2002) [27] Trên thế

giới Mỹ là một trong những nước đưa ngô lai vào sản xuất sớm nhất và kết hợp với các biện pháp thâm canh tiên tiến nên năng suất cũng như sản lượng ngô của

Mỹ luôn luôn vượt xa các nước khác trên thế giới Ở Châu Á, Triều Tiên là nước

sử dụng 100% giống ngô lai trong sản xuất, Trung Quốc 90%

Một thành tựu khoa học hiện nay phải kể đến trong công tác giống là công nghệ biến đổi gen cây trồng Năm 2002, diện tích trồng cây lương thực biến đổi gen trên toàn cầu là 58,7 triệu ha tập trung chủ yếu vào các loại cây như đậu

Trang 20

tương, ngô, bông và cải dầu Trên quy mô toàn cầu diện tích trồng đậu tương biến đổi gen chiếm 51% tổng số diện tích, bông biến đổi gen chiếm 20% diện tích và ngô biến đổi gen chiếm 9% diện tích trồng ngô (Clive James, 2003) [2]

Các giống ngô chuyển gen có tiềm năng năng suất cao , khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận Ở Mỹ, hàng năm có 1,3 triệu ha ngô bị nhiễm sâu đục rễ , vì vậy việc sử dụng giống ngô chuyển gen Bt đã giúp người nông dân kiểm soát được những rủi ro trông điều kiện môi trường biến động và chống lại tổn thất do sâu bệnh gây ra Dự kiến sản xuất ngô ở Mỹ với giống Bt sẽ thu được 460 triệu đôla /năm, trong đó nông dân nhận được khoảng 2/3 lợi nhuận và các nhà phát triển công nghệ thu được 1/3 Ngày nay nhu cầu về ngô dùng là thức ăn chăn nuôi ngày càng gia tăng đòi hỏi mức tăng sản lượng tiềm năng thu được là 35 triệu tấn ngô Bt chiếm khoảng 15% trong tổng số 266 triệu tấn ngô, phải sản xuất thêm vào năm

2020 Vấn đề đặt ra đối với các nước đang phát triển là phải tối đa hoá sản lượng sản xuất trong nước để đáp ứng phần lớn nhu cầu gia tăng thêm của họ

khi mà nhập khẩu dự kiến chỉ tiếp tục đáp ứng được 10% nhu cầu Với năng

suất và sản lượng đạt được ngô Bt đã khẳng định được hiệu quả và có khả năng đem lại lợi ích cao Hiện nay ở các nước Đông Âu, công nghệ này đang vấp phải một số vấn đề mang tính chính trị có liên quan tới việc chấp nhận công nghệ hay không trong khi đó ở các nước Châu Á đặc biệt là các nước đang phát triển và kém phát triển công nghệ này còn rất mới mẻ Tuy nhiên có thể nói ngô Bt là cơ hội duy nhất và là động lực để các nước đang phát triển tiêu thụ ngô chính thông qua, áp dụng và thu lợi từ những lợi ích to lớn và đa dạng của nó Ngô Bt là thực phẩm và thức ăn gia súc an toàn hơn ngô thông thường, có thể góp phần đáng kể cho an ninh lương thực, loại bỏ tình trạng nghèo đói và suy dinh dưỡng cướp đi mạng sống của những người nghèo ở các nước đang và kém phát triển thuộc Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ Latinh

Trang 21

Năm 2008, với 52% diện tích trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học , năng suất ngô của Mỹ đã đạt 96,6 tạ/ha Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, ở Mỹ diện tích này là 27,4 triệu ha, chiếm 73% diện tích chuyển gen trên thế giới.(FAOSTAT, 2009).[33]

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ CỦA VIỆT NAM 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước có truyền thống canh tác ngô lâu đời, và hiện nay ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa Ngô được trồng ở hầu hết các vùng trong cả nước trên nhiều loại đất và địa hình khác nhau Trong những năm gần đây sản xuất ngô có sự thay đổi rất lớn, cây ngô chuyển từ vai trò cây lương thực thành loại cây trồng chính cung cấp thức

ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu cho công nghiệp chế biến Giai đoạn 1960 -

1980 các giống ngô được sử dụng trong sản xuất là những giống ngô địa phương như: ngô nếp, ngô tẻ Mèo, ngô đá Cao Bằng…Do chưa nhận thức đầy đủ vai trò của cây ngô nên diện tích ngô thời kỳ này chưa được mở rộng, năng suất thấp Diện tích trồng ngô chỉ biến động từ 270.000 - 400.000 ha, năng suất chỉ đạt khoảng 0,9 - 1,1 tấn/ha, sản lượng không vượt quá 45 vạn tấn, có nơi ngô đã mất chỗ đứng do hiệu quả sản xuất thấp, sản lượng ngô chưa đáp ứng được nhu cầu lương thực cho con người, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu cho công nghiệp và hàng hoá xuất khẩu Khi bước vào thời kỳ mở cửa sản xuất ngô đã có những nét khởi sắc Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua

Năm 2002, diện tích ngô nước ta chỉ là 810,4 nghìn ha, năng suất 28,6 tạ/ha, sản lượng 2314,7 nghìn tấn nhưng năm 2008 diện tích ngô đã tăng lên đạt 1125,9 nghìn ha, năng suất đạt 40,2 tạ/ha và sản lượng đạt 4.500 nghìn tấn Như vậy chỉ trong vòng 6 năm, diện tích ngô đã tăng lên 315,5 nghìn ha,

Trang 22

năng suất tăng lên 11,6 tạ/ha, sản lượng là 2.185,3 nghìn tấn

Chương trình nghiên cứu phát triển ngô lai ở Việt Nam đã được các tổ chức quốc tế đánh giá rất cao vì có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới Năm

1990 là năm đầu tiên Việt Nam áp dụng công nghệ sản xuất hạt giống ngô lai với diện tích thử nghiệm 5 ha, nhưng đến năm 2008 diện tích trồng ngô lai đã chiếm 84% diện tích

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2002 – 2008

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (1000 ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Trang 23

tấn ngô đáp ứng nhu cầu lương thực cho người và thức ăn cho chăn nuôi Nhờ quy trình sản xuất ngô đông trong hệ thống canh tác 3 vụ trên đất 2 lúa ở đồng bằng Bắc Bộ mà diện tích ngô vụ đông năm 1992 - 1993 đạt 8.500 ha Bên cạnh đó, các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến khác được áp dụng trong sản xuất đã tiết kiệm chi phí đầu vào và tăng thu nhập cho nông dân

Do đặc trưng của điều kiện đất đai, khí hậu sản xuất ngô ở Việt Nam được chia thành 8 vùng chính: Vùng Đông Bắc, Tây Bắc, đồng bằng sông Hồng, Bắc trung bộ, Tây nguyên, Duyên hải nam trung bộ, Đông nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long, trong đó vùng Đông Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của các tỉnh miền núi phía Bắc

(1000 ha)

Năng suất (Tạ/ha)

Sản lượng (1.000 tấn) Năm

Vùng, tỉnh 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2006 2007 2008 Đông Bắc

Hà Giang 43,3 43,3 46,4 20,9 20,9 24,3 90,7 90,7 112,9 Cao Bằng 35,4 37,2 38,4 22,7 29,3 29,3 80,3 109,1 112,6 Bắc Kạn 14,2 16,1 16,7 24,9 34,5 35,3 35,3 55,6 59,0 Tuyên Quang 14,5 17,7 16,2 38,8 41,4 41,5 56,2 73,2 67,2 Lào Cai 25,1 26,6 28,8 26,3 28,5 28,0 65,9 75,8 80,7 Yên Bái 14,3 15,8 17,4 24,5 25,3 26,0 35,0 39,9 45,2 Thái Nguyên 15,3 17,8 20,6 35,2 42,0 41,1 53,9 74,8 84,7 Lạng Sơn 17,7 19,1 20,7 39,7 46,6 46,0 70,2 89,0 95,2 Bắc Giang 13,8 14,2 15,6 31,1 35,0 32,7 42,9 49,7 51,0 Phú Thọ 18,0 21,6 23,1 36,6 38,1 38,7 65,8 82,2 89,5 Điện Biên 26,4 27,3 28,7 19,8 20,7 22,1 52,3 56,5 63,5

Trang 24

Lai Châu 17,0 17,8 17,8 18,9 21,1 22,0 32,1 37,5 39,2 Sơn La 82,4 117,8 114,2 32,6 37,7 38,6 269,0 440,0 441,3 Hoà Bình 32,2 34,0 35,9 32,6 36,4 39,3 107,5 123,7 141,1

Nguồn: Tổng cục thống kê 2009 [22]

Vùng ngô Đông Bắc có địa hình không bằng phẳng nên sản xuất ngô gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên, nhờ chính sách đúng đắn của Nhà nước phát triển vùng núi, vùng sâu, vùng xa nên Đông Bắc đã nhanh chóng trở thành vùng sản xuất ngô lớn nhất cả nước

Qua bảng 2.4 ta thấy, các tỉnh Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng là những tỉnh có diện tích ngô lớn nhất, trong đó Hà Giang là tỉnh có tốc độ tăng diện tích trồng ngô cao nhất năm 2008 diện tích tăng 3,1 nghìn ha so với năm

2007 Ở vùng ngô Tây Bắc , Sơn La là tỉnh có diện tích ngô lớn nhất năm

2008, diện tích ngô của tỉnh đạt 114,2 nghìn ha Năm 2008 tỉnh Sơn La có sản lượng ngô kỷ lục 441,3 nghìn tấn, vượt xa so với các tỉnh khác trong khu vực (gấp 8,6 lần so với tỉnh có sản lượng ngô thấp nhất là Bắc Giang) Từ năm

2006 đến năm 2008, sản lượng ngô Sơn La liên tục tăng, đặc biệt là năm

2007, sản lượng tăng 171 nghìn tấn so với năm 2006 Đó là thành tựu lớn trong sản xuất ngô của Sơn La

Với điều kiện tự nhiên thuận lợi và áp dụng các biện pháp canh tác hiệu quả nên năng suất ngô của Lạng Sơn cao nhất vùng Đông Bắc (46 tạ/ha), Tuyên Quang 41,5 tạ/ha, Thái Nguyên 41,1 tạ/ha, Hoà Bình 39,3 tạ/ha, năng suất thấp nhất là Hà Giang 24,3 tạ/ha;vùng Tây Bắc thấp nhất là tỉnh Lai Châu

Trang 25

Năm 2005, diện tích ngô Thái Nguyên là 15,9 nghìn ha , đến 2008 tăng lên đạt 20,6 nghìn ha; với điều kiện khí hậu tương đối thuận lợi, năng suất ngô không ngừng tăng, năm 2008, năng suất đạt 41,1 tạ/ha, tăng 6,4 tạ/ha so với năm 2005; sản lượng 84,7 nghìn tấn (2008), tăng 29,6 nghìn tấn so với năm 2005 Kết quả này cho thấy, Thái Nguyên rất quan tâm thúc đẩy sản xuất ngô, nâng cao vai trò giá trị của cây ngô trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh Những năm gần đây, Thái Nguyên đã chuyển đổi cơ cấu giống, sử dụng các giống ngô lai năng suất cao như: LVN10, LVN99, C919, NK4300, DK99… vào sản xuất Theo dự kiến tỉnh Thái Nguyên sẽ xây dựng vùng ngô hàng hoá quy mô 7.000ha đến năm 2010 (Báo cáo kế hoạch phát triển Kinh tế - XH

2006 – 2010 tỉnh Thái Nguyên) [1]

Hiện nay các giống ngô được sử dụng chủ yếu trong sản xuất ở các tỉnh miền núi là giống ngô địa phương, giống ngô thụ phấn tự do, giống ngô lai Tuy nhiên, diện tích ngô lai còn rất ít và đang dần được mở rộng nhờ sự quan tâm và các chính sách ưu đãi của Nhà nước Định hướng để phát triển ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc trong thời gian tới là quy hoạch vùng ngô lai, vùng trồng giống ngô thụ phấn tự do cải tiến phù hợp với điều kiện của từng địa phương (Nguyễn Thị Minh Huệ, 2007) [7]

Việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất ngô đã đạt được kết quả đáng khích lệ Công tác chọn tạo, so sánh, khảo nghiệm được tiến hành thường xuyên kết hợp với những tiến bộ của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ thông tin,…đã tạo ra rất nhiều giống ngô có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với điều kiện nước ta phục vụ cho nhu cầu sử dụng của nông dân trong cả nước Từ quỹ gen ở giai đoạn

1973 - 1990, trong những năm 1990 - 1993 đã tạo được các giống lai không quy ước như LS5, LS6, LS8…(Trương Đích, 1999) [3] Một số giống ngô lai được công nhận, khu vực hoá và đưa vào sản xuất: LVN 10, CPDK - 888,

Trang 26

LVN 90… và gần đây nhất là LVN 145, LVN 98, LVN 14…(TS Nguyến Thế Hùng, 2002) [8]

Nhờ làm chủ được công nghệ lai tạo chúng ta đã tạo ra các giống mới cho năng suất cao, ổn định trong sản xuất với chất lượng tốt, quan trọng là giá thành chỉ bằng 1/2 - 1/3 giống của các công ty nước ngoài Như vậy sản xuất ngô Việt Nam nói chung và công tác giống nói riêng đã đang được chiếm ưu thế cạnh tranh trên thị trường

Diện tích ngô lai năm 2007 chiếm khoảng 95% tổng diện tích trồng ngô

cả nước Phương thức trồng ngô thâm canh đã thay thế dần trồng ngô quảng canh Chính yếu tố này đã tạo ra sự tăng trưởng có tính đột biến về sản lượng ngô ở các vùng trọng điểm

Mặc dù sản xuất ngô ở nước ta trong những năm gần đây được Nhà nước quan tâm đầu tư song cây ngô ở Việt Nam vẫn chưa phát huy được hết tiềm năng vốn có của nó Sản lượng ngô hàng năm có tăng nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng trong nước Hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu ngô hạt cho chăn nuôi Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn diện tích trồng ngô của Việt Nam là 1,1 triệu ha, năng suất bình quân đạt 40,2 tạ/ha, sản lượng 4,5 triệu tấn (năm 2008) Trong khi đó riêng

nhu cầu sử dụng cho ngành chăn nuôi đã lên đến 5,5 triệu tấn Theo Tổng cục

thống kê năm 2008, giá trị nhập khẩu nguyên liệu thô (ngô, đậu tương) cho sản xuất thức ăn chăn nuôi lên tới 1,3 tỷ USD Nguyên nhân chính của tình trạng này là do sản lượng không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng Trong khi đó ngô ngoại nhập có chất lượng cao, giá thành hợp lý Theo tài liệu của Bộ Nông nghiệp và PTNT mặt bằng giá thức ăn nông nghiệp sản xuất trong nước cao hơn khu vực khoảng từ 10 – 12% và nhu cầu thức ăn chăn nuôi tại Việt Nam sẽ tăng lên tới gần 19 triệu tấn vào năm 2010 Ngoài ra tình trạng ngô không ra bắp hoặc bắp không hạt đã diễn ra trong 3 năm trở lại đây Tình hình

Trang 27

sâu bệnh trên đồng ruộng, nấm mốc, mối, mọt sau thu hoạch vẫn là vấn đề nan giải mà chưa giải quyết được triệt để

Theo tổng cục Hải quan Việt Nam, trước 1996, Việt Nam là nước xuất khẩu ngô (khoảng 250.000 tấn) Từ 1997, Việt Nam trở thành nước nhập khẩu ngô (50.000 tấn năm 2001 và trên 300.000 tấn năm 2002) Giá trị nhập khẩu

là 51,6 triệu đôla (2003), 17 triệu đôla (2004) Hiện nay ngô chủ yếu được sử dụng cho thức ăn chăn nuôi với nhu cầu tăng liên tục Kế hoạch cho năm

2010 là mở rộng diện tích lên 1,2 triệu ha với năng suất trung bình 4,5 - 5,0 tấn/ha và tổng sản lượng là 5,5 - 6,0 triệu tấn (Tài liệu hội thảo, 2006) [13] Tuy nhiên với việc giá nhiên liệu tăng thì giá ngô nhập về Việt Nam tương đương giá ngô sản xuất trong nước Như vậy, nếu Việt Nam không thay đổi phương thức sản xuất, không chủ động thực hiện các biện pháp đồng bộ, chiến lược thì lượng ngô nhập khẩu ngày càng tăng

Do vậy việc cải thiện năng suất ngô là một yêu cầu bức bách Rất nhiều biện pháp được đưa ra nhằm tăng năng suất ngô như nhóm các biện pháp canh tác tổng hợp từ làm đất, chăm sóc đến thu hoạch, bảo quản nông sản, bảo vệ thực vật, công tác giống…Hiện nay trên thế giới đã ứng dụng công nghệ chuyển gen nhằm nâng cao năng suất ngô Đây là biện pháp công nghệ sinh học hàng đầu, bởi vì sử dụng ngô chuyển gen có rất nhiều lợi ích Trước hết nông dân có lợi trong việc tăng năng suất do hạn chế được sâu đục thân 10%, tăng giá trị sau thu hoạch do sâu mọt 10% - 13%; tăng lợi nhuận do giảm chi phí sử dụng thuốc trừ sâu Tuy nhiên đến nay chúng ta vẫn chưa trồng được ngô chuyển gen trên diện rộng Và không chỉ có ngô, ba loại cây còn lại cho chăn nuôi gồm đậu tương, khoai mỳ, khoai tây cũng nằm trong đối tượng “chờ” chuyển gen trong khi công nghệ sinh học đang phát triển như vũ bão, diện tích cây trồng biến đổi gen trên thế giới ngày càng tăng

* Khó khăn trong sản xuất ngô của Việt Nam

Trang 28

- Năng suất ngô của nước ta còn thấp so với năng suất ngô trung bình của thế giới (năm 2008 năng suất ngô của Việt Nam đạt 40,2 tạ/ha, bằng 78,7% năng suất 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 điều kiện bất thuận khác như đất xấu, chua phèn, kháng sâu bệnh, có thời gian sinh trưởng ngắn đồng thời cho năng suất cao và ổn định… nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả canh tác cho người sản xuất vẫn chưa nhiều Đặc biệt các biện pháp kỹ thuật canh tác, mặc dù đã được cải thiện nhiều song vẫn chưa đáp ứng được đòi hỏi của giống mới Trong đó một số vấn đề đáng chú ý như khoảng cách, mật độ, phân bón, thời vụ, phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại, bảo quản sau thu hoạch chưa được quan tâm đúng mức như với công tác chọn tạo giống (Phan Xuân Hào, 2008) [5]

* Thách thức đối với sản xuất ngô ở Việt Nam

Mặc dù đã đạt được những kết quả đáng ghi nhận, nhưng sản xuất ngô nước ta vẫn còn nhiều hạn chế Năng suất có sự tăng trưởng đáng kể nhưng so với thế giới năng suất ngô của Việt Nam vẫn còn thấp

Giá thành ngô cao do giá giống và vật tư cao Điều đó làm cho giá ngô trong nước luôn cao hơn so với giá ngô thế giới từ 30 - 40% Giá ngô cao cũng làm cho giá thành sản phẩm chăn nuôi của Việt Nam cao hơn các nước

và giảm khả năng cạnh tranh của sản phẩm

Mặc dù sản xuất ngô trong nước phát triển mạnh song do nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn gia súc ngày càng tăng nên hàng năm nước ta vẫn phải nhập một khối lượng đáng kể ngô làm nguyên liệu cho các nhà máy

Trang 29

chế biến thức ăn gia súc Năm 2007 nhập 585.221tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi (Tổng cục thống kê, 2009) [22]

Công nghệ sau thu hoạch chưa được quan tâm đúng mức Năng suất và hiệu quả sản xuất ngô có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng

Bộ giống ngô còn hạn chế Các giống ngắn ngày, chịu hạn, ít sâu bệnh, năng suất cao chất lượng tốt vẫn còn thiếu, đặc biệt là ở phía Nam

Một số biện pháp kỹ thuật canh tác như mật độ , thời vụ , phân bón vẫn chưa được nghiên cứu một cách hệ thống Quy trình canh tác giống mới vẫn còn chung chung chưa cụ thể cho từng giống, từng vùng

Chính vì vậy để phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam phải nhanh chóng tạo ra được những giống ngô lai có năng suất cao, chất lượng tốt và quan trọng là phù hợp với điều kiện sinh thái Việt Nam Đây là vấn đề khó, đòi hỏi đầu tư nhiều công sức, tiền của, thời gian và muốn thành công phải có được những yếu tố công nghệ cao, hệ thống sản xuất hạt giống chất lượng tốt như làm khô, chế biến, đóng gói công nghiệp để đảm bảo chất lượng ngang tầm hạt giống của các công ty nước ngoài Ngoài ra phải c ó chiến lược để giành lại thị trường dựa vào tiêu chí chất lượng cao, giá thành hạ

* Mục tiêu 2006 – 2010 và các giải pháp phát triển sản xuất ngô

Ngô là một trong những mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao, Đảng và Nhà nước ta đã xác định được tầm quan trọng của cây ngô và đề ra phương hướng sản xuất ngô năm 2010 là phải đạt 5 – 6 triệu tấn trên diện tích 1,2 triệu ha (Trần Hồng Uy, 2001) [26] Để phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam có thể áp dụng các giải pháp sau:

- Tăng diện tích vụ xuân trên đất bỏ hoá ở các tỉnh miền núi Phía Bắc Tăng diện tích vụ 2 (thu – đông) ở các tỉnh Tây Bắc, Tây Nguyên, Đông Nam

Bộ, vụ đông ở các tỉnh ở Đồng Bằng Sông Hồng và Bắc Trung Bộ Chuyển một số diện tích cây trồng kém hiệu quả sang trồng ngô

Trang 30

- Mở rộng diện tích trồng ngô lai , tăng tỷ lệ giống lai trong sản xuất lên

85 - 90% Tạo ra những giống lai mới ưu việt hơn (ngắn ngày, có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao, chất lượng tốt) Đầu tư cho một số khâu trong biện pháp kỹ thuật trồng trọt như phân bón, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh

…để tăng năng suất ngô

Kết hợp các phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học trong tạo dòng, đánh giá dòng và xác định cặp lai (tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn, noãn chưa thụ tinh, chọn dòng bằng maker phân tử…) bước đầu nghiên cứu công tác chuyển gen trong tạo giống

Nghiên cứu chọn tạo các giống ngô thụ phấn tự do cho những vùng khó khăn, chú ý phát triển các giống có đặc điểm tốt tại địa phương (đá địa phương, nếp lù,…) để làm lương thực và tiêu thụ tươi

Nghiên cứu tạo vật liệu khởi đầu theo định hướng tạo giống: tạo quần thể theo nhóm ưu thế lai, tạo dòng thế hệ mới,…

Cập nhật thông tin, trao đổi vật liệu, tài liệu và kinh nghiệm thông qua hợp tác quốc tế

Đào tạo nguồn nhân lực có trình độ khoa học tiên tiến, ứng dụng nhanh

và hiệu quả những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ sinh học

và công nghệ thông tin trong nghiên cứu, đánh giá sản phẩm nghiên cứu một cách nhanh chóng, chính xác Tăng cường trang thiết bị phục vụ trong công tác nghiên cứu

1.3.2 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ở Việt Nam

Cây ngô được đưa vào trồng ở Việt Nam từ 300 năm trước nhưng đến những năm đầu của thập kỷ 80 sản xuất ngô mới được chú ý phát triển Đã có không ít những công trình nghiên cứu, thử nghiệm nhằm cải tiến tăng năng suất, chất lượng ngô, tuy nhiên do quỹ gen còn hạn chế và các giống ngô lai mới có nguồn gốc ôn đới không thích hợp trong điều kiện nhiệt đới ẩm, ngắn

Trang 31

ngày ở Việt Nam nên kết quả đạt được không như mong muốn Từ thực tế đó, các nhà khoa học đã đưa ra những định hướng tích cực hơn là tăng cường thu thập và sưu tầm các nguồn vật liệu nhiệt đới

Giai đoạn 1973 - 1990 các nhà khoa học Việt Nam đã chọn tạo và đưa

ra sản xuất hàng loạt các giống ngô thụ phấn tự do như: Giống MSB49, TSB2, HLS công nhận năm 1987; TSB1 công nhận giống năm 1990…

Năm 1995, Viện di truyền nông nghiệp đã bắt đầu nghiên cứu về ngô đơn bội nhân tạo Viện đã tập trung nghiên cứu xây dựng quy trình nuôi cấy bao phấn để tạo dòng đồng hợp tử phục vụ công tác chọn tạo giống ngô, kết quả khá ổn định và có hiệu quả ở một số giống Song song với kỹ thuật nuôi cấy bao phấn, trong những năm qua Viện cũng tiến hành nghiên cứu và thăm

dò phương pháp nuôi cấy noãn ngô chưa thụ tinh để tạo dòng thuần Phương pháp này mở rộng ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống

Tiếp thu công nghệ hiện đại của các nước trên thế giới về nghiên cứu giống, Việt Nam đã bước đầu có những thành tựu to lớn về sản xuất giống ngô Thành tựu nổi bật là cho ra đời một loạt giống ngô lai quy ước đã được hội đồng khoa học công nhận và được phép đưa vào sản xuất như LVN4 (là giống chịu rét, chịu hạn, chua, có khả năng chống đổ khá, thích hợp cho nhiều vùng khó khăn), LVN5, LVN 10, LVN 12 (chống sâu đục thân khá, chống bệnh đốm lá, không hở bắp, chống khô vằn trung bình), giống ngô rau LVN

23 Ngoài ra còn chọn tạo và được công nhận nhiều giống ngô lai có thời gian sinh trưởng khác nhau: giống LVN98, LVN10 (1994), LVN4, LVN17 (1999), LVN25 (2000)…Những giống ngô này có thể cho năng suất từ 5 - 10 tấn/ha, chất lượng tốt, tính chống chịu cao, thích hợp với nhiều vùng sinh thái và mùa

vụ khác nhau

Giai đoạn 1996-2000, Phòng nghiên cứu ngô thuộc Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam đã nghiên cứu và lai tạo ra giống ngô lai đơn

Trang 32

V98-1 Đây là giống ngô lai đơn ngắn ngày có tiềm năng, năng suất cao, chống đổ tốt, trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện sinh thái

ở miền Nam Việt Nam và đã được đưa ra sản xuất trên diện tích hơn 1000 ha (Phạm Thị Rịnh và cs, 2002) [12]

Năm 2000, Viện nghiên cứu ngô tiếp tục đưa ra thử nghiệm giống ngô lai HQ2000 có chất lượng cao, hàm lượng protein cao hơn hẳn ngô thông thường, đặc biệt là 2 loại axitamin thường thiếu ở ngô là Lizin và Triptophan

Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên là đơn vị đã khảo nghiệm rất nhiều giống ngô lai thụ phấn tự do và kết quả thu được có nhiều giống có ưu thế hơn hẳn các giống khác như QPM2 (S99THYQHG - A), QPM3 (S99TLYQHG -A),… và có thể nhân giống 2-3 vụ, hiện nay các giống này đang được khảo nghiệm trước khi mở rộng ra sản xuất

Vụ Xuân 2005, Dương Văn Sơn (dự án CIAT-PRDU) tiến hành thí nghiệm so sánh 6 giống ngô (QP1, QP2, QP3, QP4, QP5, QP6) thụ phấn tự do

có chất lượng protein cao (QPM) của Viện nghiên cứu ngô trung ương, thực hiện tại xã Hùng Đức huyện Hàm Yên tỉnh Tuyên Quang Các giống ngô QPM sử dụng làm thức ăn cho gia súc làm tăng được hiệu quả của chăn nuôi (Nguyễn Thị Minh Huệ, 2007) [7]

Bên cạnh những nghiên cứu về giống ngô lai, Việt Nam cũng quan tâm tới công tác chọn tạo dòng - vật liệu cho sản xuất ngô lai Đã có rất nhiều các

đề tài nghiên cứu về chọn tạo dòng đã đạt được các kết quả khả quan

Nghiên cứu chọn tạo dòng tương đồng thế hệ mới ở ngô với tính trạng tác động là chiều dài bắp của Ngô Hữu Tình (2008) được tiến hành với giống ngô lai đơn CMY18 và dòng mẹ MY18 (dòng ngắn ngày, lá đứng xanh đậm, bắp ngắn, hạt răng ngựa vàng); giống ngô lai đơn D49 và dòng bố D1(dòng trung ngày, lá gọn, bắp ngắn và nhỏ, hạt đá vàng cam) Kết quả cho thấy, chọn tạo dòng ngô tương đồng là phương pháp phát triển dòng thuần rất hiệu

Trang 33

quả, nhanh chóng tạo được dòng năng suất cao và KNKH tốt Phương pháp này không có dòng gốc để so sánh nên đòi hỏi các nhà chọn giống phải có kinh nghiệm, có tính kiên trì, tỉ mỉ và nhạy bén

Bên cạnh đó GS-TS Ngô Hữu Tình cũng đã thực hiện nghiên cứu thực nghiệm khẳng định tính khả thi của phương pháp thuần hoá tích hợp trong chọn tạo dòng thuần ở ngô Thuần hoá tích hợp là phương pháp phát triển dòng ngô thuần khoẻ mạnh với một hoặc một số tính trạng quan tâm được cải thiện Nguyên lý của phương pháp này là trong quá trình thuần hoá, nhà chọn giống phải kết hợp được các gen và tích luỹ được các allen điều khiển tính trạng Nghiên cứu tiến hành với 2 giống ở thể loại thụ phấn tự do và giống lai

là MSB2469 (giống ngô thụ phấn tự do) và G5408 (giống ngô lai đơn của công ty Syngenta) Kết quả cho thấy, phương pháp thuần hoá tích hợp đã giúp chọn tạo được các dòng thuần với nhiều đặc điểm định trước, đặc biệt là tán lá

bó và tính nhiều bắp Phương pháp này đặc biệt hiệu quả đối với những tính trạng quan sát được trước như tung phấn - phun râu Ngoài việc xác định được các tính trạng quan tâm, phương pháp thuần hóa tích hợp còn cải thiện được những đặc điểm liên kết, củng cố những đặc điểm liên kết không mong muốn bằng cách tiến hành xen kẽ một vài đời tự phối để loại bỏ những đặc điểm đó Thuần hoá tích hợp đòi hỏi thời gian tạo dòng dài hơn, tính nhạy bén

và kiên trì của nhà tạo giống (Ngô Hữu Tình, 2008) [20]

1.4 PHÂN LOẠI GIỐNG NGÔ

Dựa vào cơ sở di truyền và quá trình chọn tạo giống, giống ngô được chia làm hai loại chính: giống ngô thụ phấn tự do và ngô lai

1.4.1 Giống ngô thụ phấn tự do (Open Pollinated Variety)

Giống ngô thụ phấn tự do là một danh từ chung để chỉ các loại giống

mà trong quá trình sản xuất hạt giống không có sự can thiệp của con ng ười vào quá trình thụ phấn, chúng được tự do thụ phấn Tên gọi này nhằm phân

Trang 34

biệt với các loại giống ngô và chúng có những đặc điểm sau: Sử dụng hiệu ứng gen cộng, có nền di truyền rộng, có tính thích ứng rộng và năng suất cao

Độ đồng đều chấp nhận, dễ sản xuất và thay giống, giống sử dụng 2 đến 3 đời, giá giống rẻ Giống ngô thụ phấn tự do nghĩa rộng bao gồm: giống ngô địa phương, giống tổng hợp, giống hỗn hợp

* Giống ngô địa phương (Local Variety)

Là giống tồn tại trong thời gian dài tại địa phương, phù hợp với điều kiện khí hậu, tập quán canh tác của vùng Giống địa phương năng suất thường không cao nhưng chất lượng tốt và là nguồn vật liệu khởi đầu rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống mới

* Giống ngô tổng hợp (Synthetic Variety)

Là thế hệ tiến triển của giống lai nhiều dòng bằng thụ phấn tự do Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên trong sản xuất do đề xuất của Hayes và Garbes (1919) Ngô Hữu Tình (1997)[18] cho rằng sản xuất hạt ngô cải tiến bằng phương pháp tái tổ hợp nhiều dòng tự phối có ưu điểm hơn so với lai đơn, lai kép bởi vì giống này có thể để được giống từ 2 - 3 vụ Muốn tạo giống tổng hợp cần tiến hành qua các bước sau:

Trang 35

trưởng, đặc điểm của hạt, tính chống chịu, song chúng phải có đặc tính quý

và khả năng kết hợp tốt Quá trình chọn tạo giống hỗn hợp bao gồm các bước sau:

Bước 1: Chọn thành phần bố mẹ

Bước 2: Lai thử, chọn các cặp lai cho năng suất cao ở F1 và năng suất

ít giảm ở F2

Bước 3: Tạo hỗn hợp bằng thụ phấn dây chuyền hoặc luân giao

Bước 4: Bảo tồn và cải thiện bằng các phương pháp chọn lọc quần thể

1.4.2 Giống ngô lai (Hybrid)

Ngô lai là kết quả của việc ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống hay là kết quả của tác động gen trội (Ngô Hữu Tình, 1997) [18] Giống ngô lai có những đặc điểm sau:

- Hiệu ứng trội và siêu trội được sử dụng trong quá trình tạo giống

+Giống ngô lai không quy ước (Non - Conventional hybrid)

Giống ngô lai không quy ước được tạo ra trong đó ít nhất có một bố hoặc mẹ không phải dòng thuần Đây là bước chuyển tiếp từ việc gieo trồng ngô thụ phấn tự do sang giống lai quy ước Thể loại ngô lai không quy ước rất phong phú song có thể gộp thành bốn loại sau:

Loại 1: Giống lai giữa giống

Loại 2: Lai đỉnh (lai giữa một dòng thuần và một giống)

Loại 3: Giống lai giữa các gia đình

Loại 4: Lai đỉnh kép (giữa một lai đơn và một giống)

+ Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)

Trang 36

Là giống được tạo ra bằng cách lai các dòng thuần với nhau Tuỳ theo

số dòng tự phối sử dụng mà phân giống ngô lai quy ước thành những loại chính sau:

Lai đơn (A x B) :Là giống được tạo bởi 2 dòng thuần Lai đơn có những

ưu điểm là năng suất cao và trạng thái cây đồng đều hơn các nhóm giống khác Tuy nhiên giống lai đơn có nhược điểm là đòi hỏi thâm canh cao và phạm vi thích ứng hẹp Một số giống ngô lai đơn đang được ưa chuộng trong nước là LVN10, LVN4, LVN 20, LVN99…

Lai kép [(A x B)x (C x D)]: Là giống lai tạo ra bằng cách lai giữa hai

giống lai đơn với nhau Giống lai kép có những ưu điểm nổi bật như: năng suất hạt giống cao, hạ giá thành, cây bố lai đơn cho phấn nhiều hơn dòng tự phối nên tăng tỷ lệ hàng cây mẹ so với hàng cây bố trong ruộng sản xuất giống Hơn nữa lai đơn có khả năng chống chịu môi trường bất thuận tốt hơn

tự phối nên làm giảm rủi ro trong sản xuất hạt giống Bên cạnh đó giống lai kép có yếu điểm là độ đồng đều thấp, năng suất kém hơn lai đơn

*Lai ba [(A x B) x C]: Giống lai ba được tạo thành bằng cách lai giữa

giống lai đơn với một dòng tự phối Giống lai ba có những ưu điểm: tiềm năng năng suất cao hơn giống lai không quy ước và lai kép Do sử dụng giống lai đơn làm mẹ nên năng suất hạt giống cao, giá thành hạt giống hạ, khả năng thích ứng rộng Tuy nhiên giống lai ba lại có hạn chế là quy trình sản xuất hạt giống đòi hỏi thêm một vụ và thêm bãi cách ly, độ an toàn không cao, độ đồng đều của cây và bắp không cao bằng lai đơn Những giống lai ba được sử dụng như LVN17, LVN27, LVN29,

*Lai ba cải tiến [(A x B) x (C x C '

)]: Là giống lai tạo ra giữa một giống

lai đơn với một tổ hợp lai giữa các dòng chị em nên có khả năng sinh trưởng tốt hơn, lượng phấn nhiều hơn, thời gian tung phấn dài hơn, kết quả là hạn chế được rủi ro, độ đồng đều khá

Trang 37

Giống ngô lai quy ước được chia thành nhiều loại khác nhau tuy nhiên theo phương pháp chuẩn để tạo giống ngô lai quy ước trải qua ba bước chính:

Bước 1: Phát triển dòng thuần

Bước 2: Thử khả năng kết hợp của các dòng thuần

Bước 3: Kết hợp các dòng thuần trong tổ hợp lai có ưu thế lai cao (Ngô Hữu Tình, 1997)[18]

Nhìn chung giống ngô lai quy ước có ưu điểm về năng suất, độ đồng đều về dạng cây và bắp Nhu cầu hạt giống ngô lai quy ước ở Việt Nam hiện nay là 3000 - 4000 tấn/năm

1.5 DÒNG THUẦN VÀ PHƯƠNG PHÁP LAI LUÂN PHIÊN

1.5.1 Khái niệm tự phối - dòng thuần

1.5.1.1 Tự phối

Tự phối là thụ phấn cưỡng bức các cây giao phấn Đacuyn là người đầu

tiên nghiên cứu một cách sâu sắc vấn đề thụ phấn trong thế giới thực vật Qua các kết quả nghiên cứu của mình, ông nhận thấy rằng tất cả các loại cây đều thiên về giao phấn Ở các cây giao phấn (ngô, cao lương…), sự giao phấn tiến hành thường xuyên, ở cây tự thụ cũng vẫn có hiện tượng giao phấn (Nguyễn Đức Lương và cs, 1999) [10]

Khoa học và thực tiễn đã chứng minh được rằng sự giao phấn có lợi cho thực vật, tự thụ phấn lâu đời làm giảm sức sống của cây, đặc biệt càng

giảm mạnh đối với những cây thích ứng với sự giao phấn Ở mỗi dòng nếu

tiếp tục tự phối sự đồng nhất của các cây tăng lên và sự khác nhau của các dòng rõ hơn, nhiều hơn Người ta thấy rằng sau 5 - 7 đời tự thụ phấn các cây của dòng trở nên đồng nhất, các dòng này gọi là dòng tự phối

1.5.1.2 Dòng thuần

Dòng thuần là dòng có kiểu gen đồng hợp tử ở nhiều đặc trưng di truyền Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối bắt đầu từ

Trang 38

các nguồn nguyên liệu không đồng nhất về mặt di truyền, sau 6 - 8 thế hệ tự phối mới thu được các thể đồng hợp Đối với ngô thường sau 7 - 9 đời tự phối nếu đạt được độ đồng đều, ở các trạng thái như: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, năng suất, hình dạng và màu hạt thì được gọi là dòng thuần (Trần Hồng Uy, 2002)[27] Vật liệu tạo dòng thuần gồm các giống ngô địa phương, các giống ngô thụ phấn tự do cải tiến và các giống ngô lai

Bằng cách tự phối, đã tạo ra sự khác nhau về sinh lý và di truyền của các dạng bố mẹ giữa các dòng tự phối Các dòng tự phối qua lai đã tái hợp để tạo ra giống lai có sức sống năng suất cao hơn

Ưu thế lai của các giống lai giữa các dòng thuần biểu hiện mạnh nhất ở F1, từ F2 trở đi năng suất giảm do có sự phân ly giữa các tính trạng , vì vậy làm giảm tính đồng nhất ở các con lai Tự phối dẫn đến hậu quả là sức sống giảm, năng suất giảm nhưng không phải không có giới hạn Thực nghiệm chứng minh rằng tự phối đến một thời gian nhất định thì sức sống và năng suất trở thành ổn định Với cây trồng giao phấn chéo thì dòng tự phối được tạo ra bằng cách từ phối từng cây riêng rẽ Nguồn cho tự phối có thể là các giống thụ phấn tự do, hỗn hợp, tổng hợp, nguồn gen phức hợp hoặc bất kỳ một quần thể dị hợp nào Việc tuyển chọn nguồn hoặc quần thể để dẫn xuất dòng tự phối có tầm quan trọng đặc biệt đối với kết quả sau này của các thể lai… Để đạt lợi thế tối đa tạo thành được các dòng tự phối ưu tú thì quần thể

cơ bản phải có cơ sở di truyền rộng Nghĩa là phải tập trung được mức nhiều nhất các gen mong muốn, thực tế độ biến dị hạn chế của quần thể cơ bản sẽ là giới hạn di truyền cho việc khai thác ưu thế lai Phương pháp cải tiến quần thể gần đây đã đạt được các thể thức chủ yếu giúp sử dụng các quần thể cơ bản một cách có hi ệu quả , nhờ đó mà có thể phân lập được các dòng tự phối có triển vọng Thực tế thành công trên thị trường các năm gần đây của ngô lai đơn đạt được là nhờ vào các thể chức năng này

Trang 39

Trong công tác chọn tạo giống ngô lai, dòng thuần là vật liệu tạo giống quan trọng Chọn tạo dòng thuần là một quá trình liên tục, đòi hỏi nhiều thời gian, sức lực và trí tuệ của nhà khoa học Song dòng thuần chỉ mới là sản phẩm khoa học, chưa phải là sản phẩm cuối cùng, giống lai mới là mục tiêu và là sản phẩm hàng hóa

Dòng thuần chỉ có giá trị khi có khả năng kết hợp cao, dễ nhân dòng và sản xuất hạt lai

Chọn tạo dòng thuần để dùng làm bố mẹ chọn tạo giống năng suất cao,

ổn định là mục tiêu cơ bản của chương trình tạo giống ngô lai

1.5.1.3 Nguyên liệu tạo dòng thuần

Nguồn nguyên liệu tạo dòng thuần đã có nhiều thay đổi căn bản Mỹ là nước có nguồn nguyên liệu tạo dòng thuần phong phú, trong những năm 1930 các dòng thuần ở Mỹ chủ yếu được tạo ra từ các giống gốc địa phương, chỉ có 2% là được tái tạo, nhưng năm 1980 các dòng thuần chủ yếu được tạo bằng con đường lai tạo Nguồn nguyên liệu để tạo ra dòng thuần ở Mỹ rất đa dạng, các nhà tạo giống đã sử dụng 15% quần thể có nguồn di truyền rộng, 16% từ quần thể có nền di truyền hẹp, 14% từ quần thể của các dòng ưu tú, 39% từ tổ hợp lai của các dòng ưu tú và 17% từ quần thể hồi giao để tạo dòng (Bauman, 1981) [30]

1.5.1.4 Phương pháp tạo dòng

Phương pháp tạo dòng cũng ngày càng đa dạng Một số phương pháp tạo dòng thuần đã được các nhà khoa học như G.F.Sprague và S.A.Eberhart, 1955; CIMMYT,1990; R.J.Saikumar, 1999 đề xuất sử dụng như:

- Phương pháp chuẩn (Standard method): Đây là phương pháp tự phối

để tạo dòng thuần do Shull đề xướng và công bố vào năm 1909-1910 Phương pháp này hiện nay được sử dụng rộng rãi nhất Các cây tốt nhất mà con cháu

Trang 40

của chúng được chọn lọc trong tất cả các thế hệ tiếp theo của tự thụ phấn cho đến khi đạt tính đồng đều cần thiết tuỳ theo dòng riêng biệt

- Phương pháp Sib (cận phối) hoặc Fullsib (cận phối giữa anh em đồng máu) Phương pháp tạo dòng fullsib nhằm giảm mức độ suy thoái do quá trình

tự phối gây nên Bằng phương pháp này có thể tạo được dòng có sức sống và năng suất tốt hơn bằng con đường tự phối Ở Việt Nam, Ngô Hữu Tình và cs cũng đã tạo được một số dòng thuần bằng phương pháp này (Ngô Hữu Tình, 1997) [18]

- Phương pháp hồi giao (backcross-BC): Đây là phương pháp cơ bản để cải tạo dòng thuần về cả năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu và KNKH Bằng cách tiến hành 1-2 lần BC sau đó tự phối có thể tạo được dòng mới có những đặc điểm mong muốn Phần lớn các dòng tốt hiện nay được tạo

ra bằng phương pháp này

- Phương pháp tạo dòng đơn bội (Haploid breeding): Là phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học để tạo nên các dòng đơn bội từ bao phấn, noãn chưa thụ tinh Phương pháp này giúp các nhà tạo giống rút ngắn thời gian tạo dòng chỉ còn 2-3 năm (Chase, S.S, 1952) [32]

- Phương pháp thuần hóa tích hợp: Thuần hoá tích hợp là phương pháp phát triển dòng thuần khoẻ mạnh với một hoặc một số tính trạng quan tâm được cải thiện Nguyên lý của phương pháp này là trong quá trình thuần hoá, nhà chọn giống tiến hành làm sao để kết hợp được các gen và tích luỹ được các allen điều khiển tính trạng

Ngoài các phương pháp trên còn có một số phương pháp tạo dòng khác như: Phương pháp chọn lọc phả hệ (Pedogree selection), phương pháp một hốc (Single-hill method), phương pháp chọn lọc giao tử (Gamete selection), phương pháp tạo dòng đơn bội (haploid breeding)

Một số khó khăn trong quá trình tạo dòng thuần

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	883,7 KB