Nghien cuu dac diem nong sinh hoc cua mot so to 189757

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cây ngơ có tên khoa học Zea mays L có nguồn gốc từ Mêhicô Ngô lương thực quan trọng kinh tế tồn cầu, góp phần ni sống gần 1/3 dân số giới Ở Việt Nam, Ngô trồng khắp miền, từ miền núi, trung du đồng vùng ven biển Một số vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Tây Nguyên đồng bào dân tộc sử dụng ngô nguồn lương thực cho bữa ăn hàng ngày, nhiều nơi ngô nguồn lương thực nuôi sống người từ - tháng năm Trong năm gần đây, diện tích sản lượng ngơ Việt Nam tăng nhanh, diện tích tăng từ 714.000ha (năm 2000) tới 1.086.800ha (năm 2009), sản lượng tăng từ triệu (năm 2000) tới 4.431.800 năm (2009) Cùng với đà phát triển sản xuất ngô nước, sản suất ngô tỉnh vùng Đông Bắc đạt thành tựu đáng kể, diện tích tăng từ 183,2 nghìn (năm 2000) tới 250,7 nghìn (năm 2008), sản lượng từ 425,5 nghìn (năm 2000) tới 819,3 nghìn (năm 2008) (Tổng cục thống kê, 2009) [12] Đạt kết nhờ vào việc chuyển giao tiến khoa học kỹ thuật vào sản xuất, nhiều giống ngô lai đưa vào LVN4, LVN10, LVN20, LVN99, LVN34., LVN66 Việc sử dụng rộng rãi giống ngô lai yếu tố quan trọng tạo bước nhảy vọt suất sản lượng ngơ vùng Đơng Bắc nói riêng Việt Nam nói chung Tuy nhiên bên cạnh thành tích đạt được, thời gian qua sản xuất ngô vùng Đơng Bắc nói chung Thái Ngun nói riêng cịn gặp khơng khó khăn hạn hán, rét kéo dài, khơng có hệ thống thủy lợi Ngơ trồng chủ yếu đất không chủ động nước, mùa vụ ngơ bố trí theo phân bố lượng mưa, lượng mưa có biến động năm, tình trạng hạn kéo dài ngày gia tăng gây ảnh hưởng không nhỏ cho người trồng ngơ Một khó khăn dân số khu vực gia tăng tới mức báo động Dự báo vòng 20 năm tới dân số khu vực tăng gấp đơi, đất nơng nghiệp trở nên khan Trong việc khai thác đất bỏ hóa vụ chưa đáng kể nguyên nhân tập quán người dân khơng có nguồn nước tưới Sự khan đất canh tác nông nghiệp cộng với áp lực việc tăng dân số dẫn đến rừng bị tàn phá nặng nề Sự suy giảm độ che phủ rừng gây thối hóa đất xói mịn rửa trơi lớn điều kiện canh tác đất dốc Đây vùng chịu ảnh hưởng mạnh gió mùa nên mùa đơng nhiệt độ lượng mưa thấp so với nước, khoảng 1200 - 1600mm/năm Mưa tập trung chủ yếu từ tháng đến tháng gây tượng xói mịn, rửa trôi lớn vào mùa hè lại hạn vào mùa đông Mùa khô độ ẩm lớp đất mặt xuống thấp đạt 20 -32%, có thời kỳ cịn 13 -15%, thấp ẩm độ héo, hiểm họa cho sản xuất nông nghiệp vùng (Nguyễn Thế Đặng cs, 2003) [3] Thêm vào việc đưa giống ngơ lai vào sản xuất làm cho tình hình sâu bệnh hại có chiều hướng gia tăng có nguy đe dọa làm giảm suất phẩm chất ngơ Chính lí trên, việc nghiên cứu chọn tạo giống ngơ lai ngắn ngày có tiềm năng suất cao, chất lượng tốt, có khả thích nghi với điều kiện sinh thái Đặc biệt giải vấn đề tăng vụ/năm đảm bảo thời vụ trồng tiếp theo, đồng thời tránh hạn, rét cuối vụ Đông hạn đầu vụ Xuân Nghiên cứu chọn tạo giống ngơ lai ngắn ngày chủ động giống, hạn chế nhập nội giống nguồn sâu bệnh lây lan qua hạt giống, đồng thời giảm chi phí cho người dân vấn đề cần thiết Xuất phát từ tình hình thực tiễn tiến hành đề tài: " Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học số tổ hợp ngô lai triển vọng năm 2009 - 2010 trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên " Mục tiêu đề tài Chọn - tổ hợp lai có đặc điểm nơng sinh học tốt phục vụ cho sản xuất ngô tỉnh Thái Nguyên Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài - Bước đầu xác định tính thích ứng với điều kiện sinh thái THL, giúp cho công tác chọn tạo giống ngô lai hiệu cao - Xác định sở lựa chọn vật liệu tạo giống ngơ lai - Góp phần bổ sung thêm vào tập đồn giống ngơ, chuyển đổi cấu trồng cho tỉnh vùng Đông Bắc 3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài - Xác định dịng ngơ tự phối IL3, IL6 có khả kết hợp chung phương sai khả kết hợp riêng cao làm vật liệu cho công tác tạo giống ngô lai - Đề tài xác định THL (IL3 x IL6) có thời gian sinh trưởng trung bình sớm; khả sinh trưởng, phát triển chống chịu tốt với điều kiện bất thuận; cho suất cao ổn định; thích nghi với điều kiện sinh thái tỉnh Thái Nguyên Đối tượng phạm vi nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề đề tài nghiên cứu 20 THL đỉnh 15 THL tạo từ dòng tự phối theo phương pháp lai luân giao Các thí nghiệm tiến hành trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất ngơ giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình sản xuất ngơ giới Ngơ ngũ cốc lâu đời phổ biến giới, không sánh kịp với ngô tiềm năng suất hạt, quy mô, hiệu ưu lai (Ngơ Hữu Tình, 1997) [10] Ngơ cịn điển hình ứng dụng nhiều thành tựu khoa học lĩnh vục di truyền học, chọn giống, cơng nghệ sinh học, giới hố, điện khí hố tin học vào cơng tác nghiên cứu sản xuất (Ngơ Hữu Tình, 1997) [9] Ngành sản xuất ngô giới tăng liên tục từ đầu kỷ 20 đến Năm 2009, theo USDA, diện tích ngô vượt qua lúa nước, với 155,7 triệu ha, suất 4,19 tấn/ha sản lượng đạt kỷ lục 805,68 triệu Trong 40 năm qua, ngô trồng có tốc độ tăng trưởng suất cao lương thực chủ yếu So với năm 1961, năm 2009, suất ngơ trung bình giới tăng thêm 32,9 tạ/ha (từ 19 lên 51,9 tạ/ha), lúa nước tăng 24tạ/ha (từ 19 lên 43 tạ/ha), lúa mỳ thêm 19,1 tạ/ha (từ 10,9 lên 30,1 tạ/ha) (FAOSTAT, 2009) [20] Bảng 1.1 Diện tích, suất, sản lượng ngơ, lúa mì, lúa nước giới giai đoạn 1961-2009 NGƠ Năm D.tích (1000ha) N.suất LÚA MÌ Sản lượng D.tích (tấn/ha) (triệu tấn) (1000ha) N.suất LÚA NƯỚC Sản lượng D.tích (tấn/ha) (triệu tấn) (1000ha) N.suất Sản lượng (tấn/ha) (triệu tấn) 1961 104,8 1,9 204,2 200,9 1,1 219,2 115,3 1,9 215,3 2004 145,0 4,9 714,8 217,2 2,9 625,1 150,6 4,0 595,8 2005 145,6 4,8 696,3 218,5 2,8 621,5 152,6 4,1 622,1 2006 148,6 4,7 704,2 212,3 2,8 593,2 153,0 4,1 622,2 2007 159,9 4,95 791,6 217,9 2,8 609,7 154,7 4,2 646,7 2008 156,4 5,03 787,3 224,9 3,03 682,2 155,7 4,3 661,7 2009 156,0 5,19 809,0 225,6 3,01 679,9 155,1 4,3 659,1 Nguồn: FAOSTAT, USDA [20][35] 900 60 50 700 600 40 Năng suất Sản lượng - Diện tích 800 500 30 400 300 20 200 10 100 SL (1000tấn) NS (tạ/Ha) 2005 2009 2000 1995 Năm 1990 1985 1980 1975 1970 1965 1961 DT (1000ha) Biểu đồ 1.1 Diện tích, suất, sản lượng ngô giới 1961- 2009 Kết có được, trước hết nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu lai chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác Đặc biệt, từ năm 1996 đến nay, với thành tựu chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học việc ứng dụng cơng nghệ cao canh tác ngơ góp phần đưa sản lượng ngơ giới vượt lên lúa mì lúa nước Cây trồng công nghệ sinh học(CNSH) mang lại lợi ích ổn định bền vững kinh tế, môi trường, làm tăng sản lượng nông nghiệp, cải thiện đời sống người nông dân ngày nhiều quốc gia ủng hộ phát triển Diện tích trồng trồng CNSH tồn cầu năm 2009 đạt 134 triệu tổng số 25 quốc gia, diện tích trồng ngơ CNSH đạt 42,0 triệu tổng số 16 quốc gia Từ năm 1996 đến năm 2009, diện tích trồng ngơ CNSH tồn giới liên tục gia tăng đạt 26,4% năm 2009 (James C., 2010) [28] Năm 2009 đánh dấu chuyển đổi từ hệ trồng CNSH hệ thứ sang hệ thứ 2, lần nâng cao suất thu hoạch cách thực chất đậu tương RReady2Yeild TM giống CNSH hệ Ngô SmartStax Mỹ Canada, có chứa gen qui định tính trạng, dự đốn đạt 1,0 – 1,5 triệu năm 2010 (James C., 2010) [28] Năm 2009, Trung Quốc cấp giấy an toàn sinh học cho giống ngô phytase phát triển nước Ngô phytase giúp cho lợn hấp thu nhiều photpho hơn, giúp chúng lớn nhanh đồng thời giảm lượng photpho cịn tồn chất thải động vật Ngơ phytase có tiềm đem lại lợi ích trực tiếp cho 100 triệu hộ nông dân trồng ngô Trung Quốc Với 92,8 % diện tích trồng giống tạo công nghệ sinh học, suất ngô nước Mỹ năm 2009 đạt 10,34 tấn/ha diện tích 32,21 triệu (USDA, 2009) [35] Dân số giới ngày tăng, diện tích đất canh tác ngày thu hẹp sa mạc hóa xu thị hóa Nền nơng nghiệp giới ngày phải trả lời làm để giải đủ lượng cho tỷ người vào năm 2021 16 tỷ người vào năm 2030? Để giải câu hỏi này, biện pháp phát triển nơng nghiệp nói chung phải nhanh chóng chọn giống trồng, giống ngơ có suất cao, ổn định mang nhiều đặc tính chống chịu tốt đáp ứng yêu cầu nơng nghiệp đại Theo dự đốn CIMMYT vào năm 2020 nhu cầu ngô nước phát triển vượt xa nhu cầu lúa mì lúa nước Riêng nước châu Á, không tập trung nghiên cứu giải kịp thời phải nhập 44,7 triệu vào năm 2020 Bảng 1.2 Dự đoán nhu cầu ngô giới đến năm 2020 Năm 1997 2020 (triệu tấn) (triệu tấn) Thế giới 586 852 45 Các nước phát triển 295 508 72 Đông Á 136 252 85 Nam Á 14 19 36 Cận Sahara châu Phi 29 52 79 Mỹ La tinh 75 118 57 Tây Á Bắc Phi 18 28 Vùng % thay đổi 56 (Nguồn: IRRI, 2003) 1.1.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam Năng suất ngô Việt Nam năm 1960 đạt 0,8 - tấn/ha, với diện tích chưa đến 300 nghìn hecta; đến đầu năm 1980 đạt 1,1 tấn/ha sản lượng 400.000 trồng giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đưa vào trồng nước ta, góp phần nâng suất lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngơ nước ta thực có bước tiến nhảy vọt từ đầu năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai sản xuất, đồng thời cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác theo nhu cầu giống Năm 1991, diện tích trồng giống ngơ lai chưa đến 1% 430 nghìn hecta trồng ngơ; năm 2005, giống ngơ lai chiếm khoảng 90% diện tích triệu ngơ nước, giống quan nghiên cứu nước chọn tạo sản xuất chiếm khoảng 60%, lại công ty hạt giống ngô lai hàng đầu giới Nhờ vậy, năm 2009 đạt suất sản lượng cao: Năng suất 40,8 tạ/ha, sản lượng 4.431.800 tấn, diện tích 1.086.000 (Tổng cục thống kê, 2010) [12] Tuy tháng đầu năm 2009, Việt Nam nhập 0,8 triệu ngô (Cục Trồng trọt, 2009) nhu cầu dùng ngô làm thức ăn chăn nuôi tăng mạnh Các giống ngô lai có tiềm năng suất cao phát triển vùng ngô trọng điểm, vùng thâm canh, tưới tiêu chủ động, vùng đất phì nhiêu như: Đồng sông Hồng, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Đồng sông Cửu Long Ở Việt Nam, năm gần ngô chuyển gen quan tâm nghiên cứu chủ yếu tập trung vào gen kháng sâu đục thân kháng thuốc trừ cỏ Năm 2010, Việt Nam thức cho cơng ty TNHH Syngenta Việt Nam công ty Monsanto Thái Lan khảo nghiệm hạn chế, đánh giá rủi ro đa dạng sinh học môi trường ngô chuyển gen (Bộ NN&PTNT, 2010) [2] Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngơ Việt Nam giai đoạn 1975 – 2009 Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn) 1975 267,6 10,42 278,4 1980 389,6 11,00 428,8 1985 392,2 14,90 584,9 1990 431,8 15,50 671,0 1995 556,8 21,30 1.184,2 2000 730,2 27,50 2.005,9 2005 1.052,6 36,00 3.787,1 2006 1.033,1 37,30 3.854,6 2007 1.096,1 39,3 4.303,2 2008 1.125,9 40,2 4.531,2 2009 1.086,8 40,8 4.431,8 Nguồn: Tổng cục thống kê, 2010 [12] 1.1.3 Tình hình sản xuất ngô Thái nguyên Là tỉnh thuộc vùng Trung du, miền núi phía Bắc, với địa hình đặc trưng đồi núi xen kẽ với ruộng thấp, chủ yếu núi đá vôi đồi dạng bút tháp Do vậy, sản xuất Nông nghiệp Thái Nguyên nói chung ngành sản xuất ngơ nói riêng gặp nhiều khó khăn thủy lợi giao thơng vận chuyển Tồn tỉnh có tổng diện tích 3.541 km2, đất canh tác Nơng nghiệp chiếm 23% Cây ngô chủ yếu trồng đất lúa: vụ Đông đất ruộng Xuân Hè đất đồi dốc Trước năm 1995, chủ yếu trồng giống thụ phấn tự do, giống địa phương có suất thấp Cùng với chuyển biến đất nước, Thái Nguyên mạnh dạn thay đổi cấu trồng, áp dụng tiến khoa học kỹ thuật đặc biệt thay giống thụ phấn tự giống ngơ lai Do nay, diện tích suất khơng ngừng tăng lên Tình hình sản xuất ngơ Thái Ngun thể qua bảng 1.4 sau: Bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngơ Thái Ngun giai đoạn 2001 - 2010 Năm 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Diện tích Năng suất Sản lượng (nghìn ha) 9,7 11,6 13,4 15,9 15,9 15,3 17,8 20,6 17,358 (tạ/ha) 30,6 32,8 32,6 34,3 34,7 35,2 42,1 41,1 39,16 (nghìn tấn) 29,7 38,0 43,7 54,6 55,1 53,9 74,9 84,7 67,98 (Nguồn: Tổng Cục thống kê, 2011) [13] Nhìn chung diện tích, suất sản lượng ngơ tỉnh Thái Nguyên đạt tiến đáng kể Từ năm 2001 đến 2009, diện tích trồng ngơ tồn tỉnh tăng từ 9,7 nghìn lên 17,358 nghìn ha, đạt tốc độ tăng trưởng 0,85 nghìn năm Năng suất ngô năm 2007 đạt 42,1 tạ/ha, cao 3,6 tạ/ha so với suất ngơ trung bình nước Điều chứng tỏ ngô Thái Nguyên ngày trọng phát huy tiềm vốn có sản xuất nơng nghiệp 1.2 Khái niệm phương pháp đánh giá khả kết hợp Khả kết hợp đặc điểm sinh học truyền cho hệ sau qua tự phối qua lai, ngô khả kết hợp biểu mạnh dòng tự phối hay dòng