Nghien cuu kha nang sinh truong va phat trien cua 131389

1 Phần MỞ ĐẦU 1.1.Tính cấp thiết đề tài Đứng trước phát triển nhanh chóng kinh tế thị trường thời mở cửa, thu nhập bình quân hàng năm đầu người ngày nâng lên Hiện nay, nước ta tốc độ thị hố diễn mạnh mẽ, dân số ngày gia tăng, quỹ đất giành cho nông nghiệp ngày bị thu hẹp vấn đề giải nhu cầu lương thực, thực phẩm trở thành thách thức hàng đầu việc phát triển kinh tế xã hội đất nước Trước thách thức đó, tiến khơng ngừng khoa học nơng nghiệp góp phần giải khó khăn Trong đó, ngơ loại trồng góp phần đáng kể vấn đề phát triển kinh tế, phát triển không ngừng suất, chất lượng, hiệu kinh tế Ngô đường (Zea mays saccharata sturt) loại ngơ mà hạt có hàm lượng đường thành phần dinh dưỡng cao Là sản phẩm nhiều người ưa chuộng Ngơ đường dùng làm quà ăn tươi (luộc, nướng), chế biến làm thực phẩm đóng hộp đơng lạnh, làm sữa ngơ thức uống giàu dinh dưỡng Ngơ đường cịn dùng để sản xuất đường thay đường mía đồ uống cao cấp Sản phẩm chế biến từ ngô đường mang lại giá trị lợi nhuận cao cho nhiều nước như: Mỹ, Thái Lan, Đài Loan… Ngô đường mang lại giá trị kinh tế cao, có thời gian sinh trưởng ngắn nên trồng nhiều vụ, trồng gối vụ, rải vụ khơng chịu áp lực thời vụ phục vụ phát triển chăn nuôi đại gia súc Ngô sử dụng làm thức ăn cho người gia súc Với phát triển nhanh chóng kinh tế nhu cầu cung cấp thực phẩm tươi, phục vụ đời sống ngày tăng Ngơ đường với vai trị nguồn cung cấp thực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu thiết đa số người dân giới đặc biệt nước phát triển Không nguồn cung cấp thực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng cho người, ngô đường trồng mang lại lợi nhuận lớn cho người sản xuất Thu nhập từ việc trồng ngô đường đạt 25-30 triệu đồng/vụ, cao gấp lần trồng lúa Ngơ đường có thời gian sinh trưởng ngắn (70 - 75 ngày chu kỳ), nên chuyển đổi cấu mùa vụ diện tích gieo trồng, trồng vụ/năm cho thu nhập 70-90 triệu đồng/năm (báo điện tử Thanh Hóa) [23] Ở nước ta, ngô trồng cách khoảng 300 năm, ngô trở thành lương thực quan trọng đứng thứ hai sau lúa nước Trong đó, khái niệm ngơ thực phẩm với người dân Việt Nam cịn mẻ, ngơ đường nhập nội từ khoảng 10 năm qua, nên chưa mở rộng diện tích sản xuất, ban đầu phát triển mạnh tỉnh phía Nam, đến trồng số tỉnh phía Bắc, tập trung vùng ngoại thành Hà nội số tỉnh lân cận Hưng yên, Hà Tây(cũ) … Các giống trồng phổ biến sản xuất giống nhập nội từ Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan như: Suger 75, Hoa trân, Arizona Đa số giống ngô đường bán thị trường với giá cao từ 350000500000đ/kg gây khó khăn cho người sản xuất (Lê Quý Kha, 2006) [4] Ở Việt Nam, thời gian qua, việc tập trung nghiên cứu cho ngô đường chưa đầu tư mức Công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô đường nước ta chưa đẩy mạnh Trải qua thời gian dài, hệ thống nghiên cứu triển khai ngô đường bỏ ngỏ Chưa có nhiều tài liệu cơng bố thực trạng ngô đường Những nguyên nhân làm cho khả mở rộng diện tích ngơ đường bị hạn chế Mở rộng diện tích sản suất, thay trồng nơng nghiệp truyền thống có giá trị kinh tế cao mang lại hiệu cho người sản suất, giảm giá thành hạt giống, thay dần giống ngô ngoại giống nội địa chọn tạo giống ngơ đường có chất lượng, suất cao, thích nghi rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận sâu bệnh, đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng nước bước hướng xuất khẩu, mục tiêu hàng đầu nhà chọn tạo giống Xuất phát từ vấn đề thiết thực thực đề tài: “Nghiên cứu khả sinh trưởng phát triển số tổ hợp ngô đường vụ xuân năm 2011 xã Tân Phú huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên” 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích đề tài Thơng qua nghiên cứu so sánh khả sinh trưởng phát triển tổ hợp ngô đường nhằm chọn lọc số tổ hợp có triển vọng đưa vào phục vụ sản xuất 1.2.2 Yêu cầu đề tài + Đánh giá số tiêu sinh trưởng phát triển, khả chống chịu suất số tổ hợp ngô đường + Chọn tổ hợp ngơ đường tốt, có triển vọng, suất cao, phục vụ cho công tác lai tạo giống 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học + Ý nghĩa học tập: giúp cho sinh viên củng cố kiến thức, có điều kiện tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học + Ý nghĩa nghiên cứu khoa học: Xác định khả sinh trưởng phát triển suất số tổ hợp ngô đường làm sở cho việc chọn tạo giống 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trong sản xuất nông nghiệp cần có giống vừa có suất cao, phẩm chất tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái vùng, đồng thời phải có giá thành giống thấp giúp giảm chi phí đầu vào nhằm nâng cao hiệu kinh tế cho người nơng dân, kết nghiên cứu đề tài chọn tổ hợp ngô đáp ứng yêu cầu Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở lý luận đề tài Trong sản xuất nông nghiệp để tăng suất, chất lượng trồng có hai biện pháp: Một chọn tạo giống để làm thay đổi chất sinh vật, làm trồng biến dị củng cố, tích lũy biến dị có lợi, từ tạo nên giống Hai tạo điều kiện mơi trường thích hợp giống trồng có tính khu vực định, thích hợp với số chế độ trồng trọt định Tuy nhiên, biện pháp kỹ thuật trồng trọt như: Làm đất, bón phân, tưới nước… chừng mực đáp ứng đầy đủ thơng qua đầu tư vốn, phân bón, kỹ thuật cho loại trồng Ngày nay, sản xuất phát triển, khả đầu tư cao giống yếu tố định đến suất trồng Nhưng giống khác khả phản ứng với điều kiện sinh thái vùng khác Do vậy, để phát huy hiệu giống cần phải sử dụng chúng hợp lý, cho phù hợp với điều kiện sinh thái, khí hậu, đất đai, kinh tế, xã hội vùng Để có giống suất, chất lượng cao khả chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi đường hiệu chọn tạo giống Trước đưa giống vào sản xuất diện rộng thiết phải trải qua khảo nghiệm vùng sinh thái khác để xác định vùng thích nghi giống Cơng tác khảo nghiệm giống việc làm đưa giống hay giống nhập nội nào, trước đưa khu vực hoá sản xuất đại trà Mục đích cơng tác khảo nghiệm xác định xác khách quan giống thời gian ngắn để NN PTNT công nhận giống tốt đưa vào sản xuất Đồng thời bổ sung cụ thể hố quy trình kỹ thuật cho giống mới, tránh đưa giống tuỳ tiện vào sản xuất gây nên tình trạng rối loạn giống, khơng kiểm tra khả phát triển giống không kiểm sốt tình hình sâu bệnh, tạo nên nạn dịch sâu bệnh Nội dung công tác khảo nghiệm giống tiến hành gieo trồng nhiều vùng sinh thái khác nhau, từ đánh giá suất, chất lượng, hiệu kinh tế, đặc tính di truyền, đặc tính nơng sinh học nhằm xác định đặc tính tính chống chịu, tính ổn định, tính đồng giống Những giống đem khảo nghiệm phải giống ổn định tỷ lệ giống cao, sâu bệnh Giống đem làm đối chứng phải giống tốt phổ biến vùng sinh thái khảo nghiệm đảm bảo giống đối chứng phải có tiêu tương ứng giống đem khảo nghiệm Khi hoàn thành khảo nghiệm cần đem giống báo cáo, xét duyệt xin công nhận giống Khảo nghiệm giống quốc tế, khảo nghiệm giống quốc gia khâu quan trọng thiếu công tác chọn tạo giống trồng Q trình khảo nghiệm cần có sở khoa học thực tế khách quan phù hợp với quy luật sinh học nói chung sản xuất nơng nghiệp nói riêng Do vậy, việc khảo nghiệm ngày quan nhà khoa học nhiều nước giới quan tâm Đồng thời chiến lược phát triển ngơ hàng hóa với quy mơ lớn nước nhằm đem lại hiệu kinh tế cao, thiết phải sử dụng giống ngơ có chất lượng hiệu kinh tế cao thay cho giống ngô cũ suất hiệu kinh tế thấp Với mục đích đánh giá xác khả sinh trưởng, phát triển, khả chống chịu cho suất số giống ngô đường vùng sinh thái khác nhau, đề tài mang đầy đủ sở lý luận thực tiễn 2.1 Ưu lai phương pháp chọn tạo giống ngô lai 2.2.1 Ưu lai Năm 1871, Darwin lần phát hiện tượng ưu lai ngô Từ thí nghiệm nhỏ nhà kính ơng nhận thấy giao phối phát triển cao tự phối 20% Beal (1876) người nghiên cứu tượng ưu lai hai quần thể ngô cho thấy suất lai tăng 25% so với bố mẹ Shull (1908) tới khái niệm rõ ưu lai người giải thích đắn tượng suy giảm tự phối tượng gia tăng sức sống lai Chính Shull (1914) đưa thuật ngữ “heterosis” để ƯTL (Ngơ Hữu Tình 2005) [11] ƯTL biểu tổ hợp lai tính trạng chia thành dạng biểu sau: ƯTL hình thái biểu qua sức mạnh phát triển thời gian sinh trưởng tầm vóc Theo tác giả Kiesselback (1922) lai F1 ngơ có độ lớn hạt tăng bố mẹ 11,1% đường kính thân tăng 48%, chiều cao tăng 30 - 50% Ngoài diện tích lá, chiều dài cờ, số nhánh cờ tổ hợp lai thường lớn bố mẹ ƯTL suất biểu thông qua yếu tố cấu thành suất khối lượng 1000 hạt, số hạt bắp, tỷ lệ hạt bắp, ưu lai suất giống ngô lai đơn dịng đạt 193% - 263% so với suất trung bình bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985) [14] ƯTL tính thích ứng: biểu thơng qua khả chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận như: sâu, bệnh, khả chịu hạn… ƯTL tính chín sớm: thể thơng qua lai chín sớm bố mẹ biến đổi trình sinh lý, sinh hố, trao đổi thể 2.2.2 Các bước chọn tạo giống ngơ lai Q trình chọn tạo giống ngô lai cần tiến hành bước sau: - Phát triển dòng (tạo rút dòng) - Đánh giá khả kết hợp dòng 2.2.2.1 Dòng phương pháp tạo dòng * Dòng Dịng dịng có kiểu gen đồng hợp tử nhiều đặc trưng di truyền, khái niệm tương đối để dòng tự phối đạt đến độ đồng ổn định cao nhiều tính trạng như: cao cây, cao đóng bắp, suất màu hạt…Như vậy, dòng dòng có kiểu gen đồng hợp tử với tỷ lệ cao nhiều đặc trưng di truyền Qua nghiên cứu cho thấy đến hệ thứ năm chiều cao ổn định, cịn đến hệ 20 suất ổn định (Trần Tú Ngà, 1990) [6] Phát triển dịng có tiềm sử dụng làm bố mẹ cho giống lai suất cao, ổn định mục tiêu chương trình cải tạo ngô công việc thường xuyên, liên tục thực tế tỷ lệ thành cơng tạo dịng thấp khoảng 0,01 – 0,1% số dòng sử dụng tập đồn dịng phong phú đa dạng xác suất thành cơng cao Nguồn gen sử dụng để tạo dòng đa dạng, bao gồm quần thể địa phương, giống thụ phấn tự do, gia đình thể loại giống lai Gần việc sử dụng giống ngơ TPTD (nguồn ngun liệu khởi thủy dịng đầu tiên) không nhà tạo giống ưa chuộng Ngày quần thể phân li từ giống lai thương mại từ cặp lai ưu tú sử dụng phổ biến cho tạo dịng thời gian tạo dịng ngắn hơn, suy giảm đồng huyết thấp xác suất đạt dòng ưu tú cao Các dòng rút từ cặp lai ưu tú gọi dòng hệ hệ Bên cạnh giống lai ưu tú giống tổng hợp coi nguồn giống tốt cho tạo dòng Việt Nam nơi xuất xứ ngô, tập đoàn giống quần thể địa phương nghèo nàn, vật liệu nhập nội quan trọng * Các phương pháp tạo dòng - Phương pháp chuẩn (Standard method): Shull (1909, 1910) người đề xuất phương pháp tự phối để tạo dòng đến tự phối phương pháp chuẩn nhà tạo giống sử dụng Tự phối phương pháp tạo dòng cách tự phối cưỡng bức, phương pháp tạo phân ly mạnh nên nhanh chóng đạt dạng đồng hợp tử Khó khăn phương pháp sức sống dòng suy giảm mạnh qua đời giao phối cận huyết, chủ yếu áp dụng để chọn lọc gen có hiệu ứng trội, siêu trội suất dòng thấp - Phương pháp Haflsib (cận phối) Fullsib (cận phối anh em đồng máu): Phương pháp Sib chị em Stringfield (1974) đề xuất sử dụng để tạo dịng, nhằm làm giảm mức độ suy thối tự phối gây nên kéo dài thời gian chọn lọc dịng Tuy nhiên, phương pháp có tốc độ tạo dạng đồng hợp tử chậm cho ưu lai thấp tự phối *Ý nghĩa công tác đánh giá dịng Hình thái trồng quan hệ đặc tính biểu tổng hợp, chịu tác động chế độ trồng trọt Hình dạng cao thoáng, hiệu xuất quang hợp lớn, cho suất cao, dễ bị đổ gãy tác động chiều cao (Nguyễn Văn Thu, 2007) [8] Dạng hình thấp chống đổ dễ nhiễm bệnh thân Dạng to, dài cho suất cao, hạn chế cho việc tăng mật độ v.v Vì vậy, việc theo dõi đánh giá dịng cơng việc cần thiết thường xuyên nhà tạo giống Tuy nhiên, việc tạo dòng phụ thuộc vào chương trình mục tiêu nhà tạo giống 2.2.2.2 Đánh giá đặc điểm nông học dịng Các đặc điểm nơng học dịng phản ánh sức sống, tiềm năng suất, khả sử dụng dịng, thế, trước xác định khả kết hợp cần đánh giá số đặc tính như: Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả chống chịu, suất Theo Vasal (1999), phải mô tả tất đặc tính quan trọng thân dòng trước lai thử với thử khác Trong thực tế việc chọn bố mẹ cặp lai phụ thuộc nhiều vào đặc điểm hình thái, sinh lý suất dịng (Ngơ Hữu Tình, Nguyễn Đình Hiền, 1996) [10] Đặc điểm nơng sinh học có ý nghĩa cơng tác chọn tạo giống Nhiều nhà khoa học nghiên cứu đặc tính hình thái thiết lập đuợc mối tương quan tính trạng Riêng ngơ đường số tiêu chất lượng chưa quan tâm nhiều 2.2.2.3 Thử khả kết hợp Một thực tế cho thấy tất dòng tự phối lai cho giống lai suất cao, từ hàng vạn dòng ngô tự phối người ta sử dụng khoảng 0,1% để tạo giống lai Vì cần chọn lựa dịng có khả kết hợp cao Khả kết hợp khả cho ưu lai dòng tự phối tổ hợp lai Người ta phân biệt khả kết hợp chung khả kết hợp riêng Khả kết hợp chung (GCA) khả cho ưu lai dòng tự phối với dịng khác Đó đại lượng trung bình ưu lai tất tổ hợp lai mà dịng tham gia Khả kết hợp riêng (SCA) khả cho ưu lai dòng đem lai với dòng cụ thể khác Các cặp có khả phối hợp riêng cao đạt yêu cầu giai đoạn thử nghiệm sau dùng để sản xuất hạt giống cung cấp cho sản xuất để lai tạo lai kép cần thiết + Lai đỉnh (Top - cross) để xác định KNKH chung cho dòng có đời tự phối từ S3 trở đi, sử dụng - thử (tuỳ thuộc vào khả nhà tạo giống) + Lai luân giao (Diallel cross) để xác định KNKH chung riêng dòng đánh giá sơ qua lai đỉnh Mỗi ln giao thường có từ – 10 dịng + Lai cặp ngẫu nhiên dòng nắm nhóm cách biệt di truyền khác nhau, qua kết đánh giá đa dạng di truyền marker phân tử 2.3 Lịch sử phát triển ngô đường Ngô đường, tên khoa học Zea mays var saccharata and Zea mays var rugosa, tên tiếng anh Sweet corn Ngô đường tượng đột biến gen lặn Sugary (su), ngơ đường có hàm lượng đường lớn (chiếm từ 5-30%) (Clarrie Beckingham, 2007) [18] Nhiều tài liệu chứng minh rằng, nguồn gốc khởi ngun ngơ nói chung bắt nguồn từ Mexico, loài hoang dại Teosinte, phát thung lũng Tehuacan Sau này, thổ dân Châu Mỹ gieo trồng nhiều loại hình ngơ có loại dạng đá tạp giao với Vào năm 1779, lần ngô (Sweet corn), khám phá người dân da đỏ lưu vực sơng Susquehanna Giống ngơ có tên “Papoon” di thực đến nước Anh Năm 1821, số cơng ty giống thức cơng bố danh mục giống ngô đường Ngô đường phát triển trở thàh thực phẩm yêu thích Mỹ trước Năm 1880 Trong sách “Hoa Rau” James Vick, xuất năm 1880, liệt kê số giống ngơ đường, chí cịn trở thành hình tượng thân thiện “Minnesota” Ban đầu giống ngơ đường “Country Gentleman” có nội nhũ trắng Năm 1902, quần thể nội nhũ trắng thay đổi có kết hợp với “Golden Batman” Cơng ty giống W Atlle Burpee, thức cơng bố danh mục giống ngơ đường có nội nhũ vàng Từ định luật Menden cơng bố, chương trình lai tạo phát triển nhanh chóng, nhiều thử nghiệm ngô đường mở nước Anh Tổ hợp lai đường “Redgreen” trình diễn vào năm 1924 Tiếp đến giống đường lai “ Golden Cross Batman” giới thiệu vào năm 1932 Viện nghiên cứu Purdue Từ đó, thuật ngữ ngơ đường thương mại hố phát triển nhanh chóng vùng Bắc Mỹ Nhiều tài liệu công bố lịch sử hình thành phát triển ngơ đường, tựu chung lại ngô đường phát kỷ 18 Cho đến ngơ đường nhanh chóng lan truyền phát triển rộng khắp nước giới 2.4 Phân loại ngô đường Hiện có nhiều phương pháp phân loại ngơ đường, phổ biến có số phương pháp phân loại ngơ đường sau: