nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một số giống ngô nếp lai tại tỉnh vĩnh phúc

Trang 1

1 Đặt vấn đề

MỞ ĐẦU

Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là 3 cây lương thực chính, cổnhất, phổ biến rộng, có năng suất cao và giá trị kinh tế lớn của loài người.Cho đến giữa những năm 90 của thế kỷ 20, ngô còn xếp thứ 3 về diệntích và sản lượng Năm 1995 sản lượng ngô toàn thế giới đạt 517 triệu tấn,lúa mỳ 542,7 triệu tấn, lúa nước 547,2 triệu tấn, năm 2006 sản lượng ngôtoàn thế giới là

692 triệu tấn (Theo FAO -2006) [28] Đến năm 2007 theo USDA, diệntích ngô đã vượt qua lúa nước, với 157 triệu ha, sản lượng đạt kỷ lục với766,2 triệu tấn (Theo FAOSTAT, USDA 2008) [36] Nguyên nhân chínhdẫn đến việc tăng nhanh năng suất và sản lượng ngô trên thế giới trong thờigian qua, trước hết là do đời sống kinh tế toàn cầu có sự tăng trưởng mạnhmẽ, từ đó nhu cầu về sản phẩm ngô cũng tăng theo Nhưng quan trọng hơnlà trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển khoa học công nghệ nó ichung và trong ngành nông nghiệp nói riêng, việc ứng dụng các tiến bộkhoa học kỹ thuật vào sản xuất cây lương thực đã mang lại n hững kết quảto lớn, đảm bảo được an ninh lương thực trên toàn thế giới.

Vai trò của ngô trước hết phải nó i đến đó là nguồn lương thực nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới Tất cả các nước trồng ngô nói chung đềuăn ngô ở mức độ khác nhau Ngô là lương thực c hính của người dân khuvực Đông Nam Phi , Tây Phi, Nam Á Ngô là thành phần quan trọng nhấttrong thức ăn chăn nuôi Hầu như 70% chất tinh trong chăn nuô i là tổnghợp từ ngô, 71% sản lượng ngô trên thế giới được dùng cho chăn nuô i Ởcác nước phát triển phần lớn sản lượng ngô được sử dụng cho chăn nuôi: Như Mỹ

76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 9%, Croatia 95%, Trung Quốc 76%, TháiLan

Trang 2

ra khoảng trên 670 loại sản phẩm từ ngô bằng công nghiệp lương thực,thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dược phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997) [15].

Trong những năm gần đây, khi mà đời sống con người ngày một nângcao thì nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày càng lớn Người ta sửdụng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, các loại ngô nếp, ngô đường (ngôngọt) được dùng để làm quà ăn tươi (luộc, nướng), chế biến thành cácmón ăn được nhiều người ưa chuộng như ngô chiên, súp ngô, snack ngôhoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu, việc xuất khẩu các loại ngô thựcphẩm mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho một số nước như Tháilan, Đài Loan Ngoài sản phẩm chính, thân cây ngô còn là nguồn thức ănxanh đáng kể cho gia súc.

Với ngô nếp, nhờ tinh bột có thành phần chủ yếu là Amylopectin,có giá trị d inh dưỡng cao, giàu Lizin và Triptophan, từ lâu nó đã là nguồnlương thực quý của đồng bào dân tộc miền núi ở Đông Nam Á và là nguồnnguyên liệu quý cho công nghiệp, đặc biệt công nghiệp thực phẩm vàcông nghiệp dệt Gần đây, vai trò của ngô nếp càng được nâng lên nhờnhững thành tựu trong việc nghiên cứu chọn tạo và mở rộng những giốnglai cho năng suất khá cao mà vẫn giữ được chất lượng đặc biệt của nó.

Vĩnh Phúc là tỉnh đồng bằng nằm ở đỉnh của tam giác châu thổBắc bộ, có vị trí địa lý thuận lợi, Vĩnh Phúc đã được Chính phủ xác địnhlà một trong 8 tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ; là vùng trọngđiểm phát triển công nghiệp của các tỉnh phía Bắc Trong những năm gầnđây, do tốc độ phát triển Đô thị hoá, Công nghiệp hoá của Vĩnh Phúc diễnra quá nhanh, trong một thời gian ngắn d iện tích đất trồng trọt của VĩnhPhúc đã bị giảm rất nhiều Năm 1997 khi mới tách tỉnh, Vĩnh Phúc có tổngdiện tích đất

Trang 3

Chính vì vậy, việc xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý là nhiệm vụrất cần thiết trong giai đoạn hiện nay, nhằm nâng cao năng suất, chấtlượng nông sản, đầu ra sản phẩm, nâng hệ số sử dụng đất và cuối cùng làgiá trị kinh tế cao trên một đơn vị d iện tích Với ngô nếp là cây đã đượcnông dân Vĩnh Phúc chọn trồng ở nhiều đ ịa phương để phục vụ cho nhucầu ăn tươi, chế biến thực phẩm Tuy nhiên, năng suất ngô còn rất thấp donông dân vẫn sử dụng giống cũ, giống địa phương Nên việc tìm ra một bộgiống mới cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi được với đ iều kiệntự nhiên của tỉnh là rất cần thiết Xuất phát từ nhu cầu trên, chúng tô i tiếnhành nghiên cứu đề

tài: « Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng mộtsố

giống ngô nếp lai tại tỉnh Vĩnh Phúc

Trang 5

- Nghiên cứu tình hình sinh trưởng, phát triển của các giống ngô nếp lai có triển vọng trong điều kiện vụ xuân và vụ đông 2007.

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô nếp lai

- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô nếp lai.- Phân tích hàm lượng Prôtêin, Amylopectin

- Đánh giá chất lượng giống (độ dẻo, hương thơm và vị đậm).

- Xác đ ịnh được một số giống ngô nếp lai có nhiều ưu điểm nổi trộ i hơn giống đối chứng để giới thiệu cho sản xuất.

Trang 6

1.1 Cơ sở khoa học

Thực tiễn sản xuất nông nghiệp trên thế giới cũng như tro ng nướcđã khẳng định giống cây trồ ng là một trong những nhân tố quyết định đến năng suất, chất lượng và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp.Nhờ có bộ giống cây trồng phong phú đa dạng chúng ta đang thực hiệnchuyển đổi cơ cấu cây trồ ng, mùa vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn tiềmnăng và khắc p hục những hạn chế về đất đai, thời tiết khí hậu c ủa nướcta, làm đ a dạng hoá sản phẩm nông nghiệp theo hướng s ản xuất hàng hoá, thực hiện công nghiệp hoá hiện đ ại ho á nô ng nghiệp và nô ng thôn.

Sản xuất nông nghiệp là đòn b ẩy thúc đẩy các ngành khác pháttriển như ngành c hăn nuô i, công nghiệp chế b iến do vậy tăng năngsuất, chất lượng c ây trồng là rất cần thiết T uy nhiên năng s uất c ây trồng còn phụ thuộc vào đ iều kiện ngo ại cảnh, kỹ thuật sản xuất, trình độdân trí, đặc b iệt là việc s ử dụng giố ng Do vậy, để có giố ng mớiphù hợp với điều kiện s inh thái của từng đ ịa p hương trước thì khiđưa vào sản xuất cần phải được khảo nghiệm ở các vùng s in h tháikhác nhau để đ ánh giá tính khác b iệt, độ đồng đ ều, độ ổn đ ịnh, khảnăng thích ứng với đ iều kiện ngo ại cảnh b ất thuận.

Vài năm trở lại đ ây do áp dụng các tiến bộ kho a học kỹ thuậtvề giố ng cây trồng, c ác nhà kho a học Việt Nam đ ã chọ n tạo được rấtnhiều giố ng ngô lai có triển vọ ng làm c ho diện tích ngô của cả nướctăng lên rất nhanh, năng suất và s ản lượng được cải thiện rõ rệt, n hưngvẫn c hưa

Trang 7

n giố ng đã bắt đầu chuyển sang hướng tạo giố ng nếp lai và thu đượcmộ t số kết q uả đáng kể như các giống MX2, MX4 của Công ty cổ phầngiố ng cây trồ ng Miền Nam, Bạc h ngọc của Công ty Lương Nông vàrất nhiều các giố ng mới khác có triển vọng đang cần được khảonghiệm và trồng thử nghiệm ở các vùng s inh thái khác nhau đ ể đưa vàosản xuất đại trà.

1.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trênthế giới

Qua hơn 7000 năm phát triển từ c ây ho ang d ại, trong đ iềukiện chọn lọc tự nhiên và chọ n lọc nhân tạo, năng suất ngô hạt bìnhquân trên thế giới c ho đến đầu thế kỷ 20 mới c hỉ chưa đ ến 20 tạ/ha,nhưng đ ến năm

2004 đã đạt 49, 9 tạ/ha (FAOST AT, 2004) [28] Năm 2007 theo USDA, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước, với 157 triệu ha, năng s uất49, 0 tạ/ha, s ản lượng đ ạt 766, 2 triệu tấn Với lúa nước năm 1961 có diện tích là 115, 26 triệu ha, năng suất 18, 7 tạ/ha và sản lượng là 215, 27triệu tấn ; năm 2007 d iện tích là 153,7 triệu ha, n ăng suất 41 tạ/ha, sảnlượng 626, 7 triệu tấn Còn lúa mỳ, năm 1961 có diện tích là 200,88triệu ha, năng suất 10, 9 tạ/ha, sản lượng 219, 22 triệu tấn và năm 2007 diện tích là 217, 2 triệu ha, năng suất đ ạt 28,0 tạ/ha, sản lượng 603, 6triệu tấn [36] Sở dĩ năng suất ngô tăng nhanh là do việc phát hiện ra ưuthế lai tro ng chọ n tạo giố ng cây trồ ng mà ngô là đố i tượng thành côngđ iển hình trong số các cây trồng lương thực, đồng thời khô ng ngừngcải thiện b iện pháp kỹ thuật c anh tác (TS.Phan Xuân Hào, 2008) [3].

Trang 8

Năm D.tích

(triệu ha)

Sản lƣợn g(triệu tấn)

D.tích(triệu ha)

Trang 9

D.t ích (t riệu ha)N.suất (t ạ/ha)Sản lƣợng (t riệu t ấn)

Hình 1.1: Diện tích, nă ng suất, sản lƣợng ngô trên thê giới 1961 - 2005

Trang 10

khoa học kỹ thuật mới, đã dần dần thay thế các giống cũ trong sản xuất từnửa cuối thế kỷ trước đến nay, làm thay đổi căn bản ngành sản xuất ngô trênthế giới Ngô lai tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ pháthuy hiệu quả ở Mỹ và các nước có nền công nghiệp phát triển Còn đốivới các nước đang phát triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đếnnhững năm 80 của thế kỷ trước.

Hiện nay, Mỹ là nước có diện tích và sản lượng ngô lớn nhất thế giới và

100% diện tích được trồng bằng giống ngô lai Năm 2004 năng s uất ngôtrung bình của Mỹ là 100,7 tạ/ha, trên diện tích là 29,8 triệu ha(FAOSTAT, 2004) [28], và là nước có năng suất xếp vào hàng cao nhất trênthế giới Thời gian gần đây, trong khi phần lớn các nước phát triển tăngkhông đáng kể, thì năng suất ngô ở Mỹ lại có sự tăng đột biến Kết quả đócó được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học Theo Ming- Tang Chang vàcộng sự (Ming- Tang Chang et al,

2005) [33], ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được sử dụng là được chọn tạotheo công nghệ truyền thống, còn lại 52% là bằng công nghệ sinh học (nhiềuhơn năm 2004 là 5%), trong đó có những bang có diện tích ngô lớn nhưIowa, tỷ lệ này là 60% Nước có năng suất ngô cao nhất thế giới hiện nay làIsrael với 160 tạ/ha, sau đó là Bỉ 122,0 tạ/ha, ChiLê 110,0 tạ/ha, Tây BanNha 99 tạ/ha (FAOSTAT, 2004) [28].

Trung Quốc là nước có diện tích ngô đứng thứ hai trên thế giới, hàngnăm luôn đạt xung quanh 25 triệu ha, trong đó tới 90% diện tích đượctrồng bằng giống lai Năng suất bình quân ngô của Trung Quốc đã tăng từ30 tạ/ha (năm 1980) lên 51,5 tạ/ha (năm 2004) (FAOSTAT, 2004) [28].Ở một số nước đang phát triển như Achentina, Braxin, Colombia,Mehico, Ấn Độ, Pakistan trong thời kỳ 1966 – 1990 có xấp xỉ 852

Trang 11

là giống lai quy ƣớc, 10%

Trang 12

năng suất bình quân là 25,0 tạ/ha, sản lượng là 14 triệu tấn Ở Thái Landiện tích ngô 2004 là 1,13 triệu ha, năng suất bình quân là 36,2 tạ/ha.Indonesia diện tích ngô lớn nhất ở khu vực, năm 2004 với diện tích 3,35triệu ha, cho năng suất bình quân 33,9 tạ/ha và sản lượng là 11,35 triệu tấn.Tuy nhiên, diện tích trồng bằng giống lai của nước này còn thấp, khoảng30 - 40% (FAOSTAT,

2004) [28].

Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có bước chuyểnbiến mới, đó là ứng dụng công nghệ s inh học trong chọn tạo dòngthuần Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng đơnbội kép (Double haplo id), bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việcchọn tạo dòng thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm được hơn nửa thờigian so với việc tạo dòng bằng các phương pháp thông thường Tạo dòng

thuần bằng phương pháp invitro có thể dựa vào kỹ thuật nuôi cấy một trong

ba bộ phận sinh sản của ngô là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa thụtinh Gần đây, người ta đã nghiên cứu thành công phương pháp mới tạodòng thuần bằng dùng dòng kích tạo đơn bội Ở Việt Nam, các nghiêncứu về đơn bội ngô đã bắt đầu tại Viện Di Truyền Nông nghiệp ViệtNam từ năm 1995 Viện đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy baophấn ngô để tạo dòng đồng hợp tử phục vụ cho công tác chọn tạo giốngngô Hiện nay kỹ thuật nuô i cấy bao phấn là một trong những hướngnghiên cứu tạo dòng thuần có nhiều triển vọng, phương pháp này cho kếtquả khá ổn định và có hiệu quả, tuy nhiên còn phụ thuộc vào từng giống,Viện Di Truyền Nông nghiệp đã phát triển các phương pháp khác để tạodòng thuần, như phương pháp nuô i cấy noãn chưa thụ tinh và dùng dòngkích tạo đơn bội (Lê Huy Hàm và cs, 2005; Đỗ Năng Vịnh và cs, 2004) [2],

Trang 13

tới nay và đang ra tăng nhanh chóng Năm 2006 d iện tích trồng cây biếnđổi gen là 102 triệu héc-ta; năm 2007 tăng lên 114 triệu ha cây trồng biến đổi gen, trong đó ngô kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ có19,3 triệu ha (chiếm 24%) (Nguồn: TTXVN, 4/2008)[21] Diện tích ngôbiến đổi gen lớn nhất ở Mỹ, chiếm đến 52% tổng diện tích ngô (Ming –Tang Chang và cs,

2005) [33] Ở Đông Nam Á, Philipin cũng đã sử dụng ngô chuyển gen từmấy năm gần đây Theo Vũ Đức Quang và cs, hiện nay ở Việt Nam cũngđã trồng ngô, lúa và bông biến đổi gen ở một số địa phương (Vũ ĐứcQuang và cs,

2005) [9].

Hình 1.2 : Sự phát triể n của cây trồng biế n đổi gie n trê n thế giới (Nguồn: w w i s a a a o r g )

Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), đã xây dựng,cải thiện và phát triển khối lượng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các quầnthể và giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng hơn 80 nước trên thế giớithông qua mạng lưới khảo nghiệm giống Quốc tế Các nguồn nguyên liệumà chương trình ngô CIMMYT cung cấp cho các nước là cơ sở cho chươngtrình tạo dòng và giống lai (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) [16] Năm 1985,

Trang 15

các vật liệu nhiệt đới và cận nhiệt đới mà CIMMYT đã có, đồng thời tiếnhành tạo dòng thuần Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chương trình tạogiống ngô chất lượng Prôtêin cao và đã đạt được những kết quả quan trọng

1.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ởViệt Nam

Ngô được đưa vào trồng ở nước ta từ cuối thế kỷ 17 (Ngô HữuTình và cs, 1999) [16], đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúanước Song, với nền canh tác quảng canh và chủ yếu dùng giố ng ngô đá vàngô nếp địa phương, nên năng suất thấp Năng suất ngô Việt Nam nhữngnăm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với d iện tích hơn 200 nghìn ha và sảnlượng hơn

400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh táclạc hậu Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâmCải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đãđược đưa vào trồng ở nước ta như các giống TPTD VM1, HSB1, TH2A,TSB1, TSB2, MSB49, Q2, CV1, góp phần nâng cao năng suất lên gầngấp 15 tạ/ha vào đầu những năm 1990 Tuy nhiên ngành sản xuất ngô ởnước ta thực sự đã có bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đếnnay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống lai ra sản xuất, đồngthời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới.Các giống lai không quy ước : LS3, LS5, LS6, LS7, LS8, .Nhờ việcsản xuất giống dễ dàng, giá giống rẻ, con lai có năng suất cao và thíchứng rộng, các giống lai không quy ước đã được người trồng ngô chấp nhậnvà nhanh chóng mở rộng d iện tích Đây cũng là bước chuyển tiếp quantrọng từ giống lai không quy ước sang giống lai quy ước Nhờ chính sáchđổi mới, sự quan tâm đầu tư đúng mức của nhà nước và sự phát huy nội lựccao độ của người làm công tác chọn tạo giống ngô, chương trình phát triển

Trang 16

Việt Nam : Các giống dài ngày như LVN10, HQ2000, T6, LVN98 , cácgiống trung ngày như : LVN4, LVN12, LVN17, LVN22, VN8960,MB069 , Các giống ngắn ngày : LVN9, LVN20, LVN24, LVN25,LVN99 ngoài ra các giống của các Công ty giống cây trồng nước ngoàicũng được đưa vào trồng ở nước ta góp phần quan trọng trong việc pháttriển ngô lai trong thời gian qua.

Năm 1991, d iện tích trồ ng giố ng lai ch ưa đến 1% trong tổ ng số

400.000 ha trồng ngô, năm 2004 d iện tích trồng ngô của cả nướclà

990.400 ha, năng suất đạt 34,9 tạ/ha và sản lượng là 3, 454 triệu tấn(Tổng cục Thống kê, 2005) [20], Tỉ lệ d iện tích trồng bằng giống lailà 84% (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005 ; T rung tâm khuyến nông quốcgia, 2005) [12], [23], năm 2007 giố ng lai đã chiếm kho ảng 95% trong sốhơn 1 triệu ha Để đạt được thành quả đó trong thời gian qua là nhờnhững tiến bộ và việc chọn được nguồ n nguyên liệu ban đầu phù hợpcho việc tạo dòng thuần là các giố ng lai ưu tú của chương trình p háttriển giố ng ngô lai ở Việt Nam (Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào, 2005) [18] Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơntrung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm q ua Năm 1980, năng suấtngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha) ;năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha) ; năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha) ; năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha) Năm 1994, s ản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệutấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn và năm 2007 chúng ta đ ạt d iệntích, năng s uất, sản lượng lớn nhất từ trước tới nay : Diện tích là1.072.800 ha, năng suất 39, 6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn -

Trang 18

Diện tích (1000 ha)260,20267,0432,0534,6730,21052,61072,8Sản lƣ ợng (1000

Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007)[20].

Trang 19

Hình 3 D ện ch năng suấ sản ƣợng ngô V ệ Nam 1961 – 2005Hình 3: Diện tích, năng suất sản lƣợng ngô Việt Nam từ 1961 - 2005

1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007

Diện t ích (1000 ha) Sản lƣợng (1000 t ấn) Năng suất (t ạ/ha)

Hình 1.3 : Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô ở ViệtNam

1.4 Tình hình sản xuất và nghiê n cứu ngô ở Vĩnh Phúc

Vĩnh Phúc - cửa ngõ Tây Bắc của Thủ đô Hà Nộ i, thuộc vùng Châu thổ sông Hồng là một trong 8 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng đ iểm phíaBắc Vĩnh Phúc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nh iệt độ trung bìnhhàng năm 24,20C, lƣợng mƣa trung bình 1733.9 mm (C ục Thống kêtỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19] Do đ ặc đ iểm vị trí đ ịa lý nên nơi đâyhình thành 3 vùng s inh thái rõ rệt: đồng b ằng, trung du và miền núi hếtsức thuận tiện

cho phát triển nông - lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và du lịc h - d ịch vụ Một trong những ƣu thế của Vĩnh Phúc so với các tỉnh xung quanhHà

Trang 20

Nộ i là có d iện tích đất đồi khá lớn của vùng trung du, có đặc tính cơ lýtốt thuận tiện cho việc xây dựng và phát triển công nghiệp.

Trong những năm gần đ ây, ngoài việc phát triển mạnh côngnghiệp, dịch vụ và đô thị, Vĩnh Phúc còn là một tro ng những tỉnh đ i đầutrong việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nô ngnghiệp, đặc biệt là công tác giống cây trồng mới, như: C ác giố ng lúa laiBồ i tạp sơn thanh, Q.ưu1, HT1, N97…; ngô lai LVN4, LVN10, MX2,VN2, P60, P11, HQ2000,…Với những thuận lợi trên dẫn đến năng suất,sản lượng lương thực của Vĩnh Phúc được tăng lên rõ rệt Năm 1998 diện tích trồng ngô là

19 802,5 ha, năng suất là 26, 03 tạ/ha, sản lượng đạt 51 547, 0 tấn ;năm

2005 là năm năng suất và sản lượng đạt cao nhất ; đến năm 2007 d iệntích ngô chỉ còn 15 241,8 ha, năng s uất đạt 33,86 tạ/ha, sản lượng đ ạt 51.609, 1 tấn (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19] Tình hìnhsản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 được trình bày ở bảng1 3.

Bảng 1.3: Sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 –2007

Trang 21

DS

Trang 22

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái

Nguyên t nu e d v n

Hình 1.4 : Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Vĩnh Phúc 1998-2007

1.5 Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại và đặc tính

Ngô nếp (Zea mays L.subsp Ceratina Kulesh ), là một trong những

lo ài p hụ chính của lo ài Zea mays L Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tươngtự với ngô đá, nhưng bề mặt bóng hơn Lớp ngoài cùng của mặt cắt nộ inhũ không có lớp sừng như ở ngô tẻ, có tính chất q uang học giố ngnhư lớp sáp Do vậy, ngô nếp còn có tên gọ i khác là ngô sáp (Tomob,1984) [40] Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến đổi tinh bột mà thành T inhbột của ngô nếp chứa gần như 100% amylopectin, tro ng khi ngô thườngchỉ chứa 75% amylopectin và 25% amyloza Amylopectin là dạng củatinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết α 1-4 vàα 1-6, ngược lại amylo za có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánhtrọng lượng phân tử của chúng từ 1 đến 3 triệu Khi cho tinh bột ngô nếpvào dung d ịch KI thì nó chuyển thành màu cà phê đỏ, trong khi tinhbột của ngô thường thì chuyển thành màu xanh tím Đặc tính của ngônếp được quy định bởi đơn gen lặn đó là gen wx Gen wx là gen lấn átgen khác để tạo tinh bột dạng nhỏ (P eter Tho mpson, 2005) [34] T heoFergason, 1994 ; Garwood và Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [27], [29],[30], thì gen wx nằm ở locus 5S-

Trang 23

56 có biểu hiện của gen opaque, do vậy hạt ngô nếp cũng giàu lyzin,triptophan và protein.

Có giả thuyết cho rằng, ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Ámà Trung Quốc, Miến Đ iện, Philippin là quê hương đầu tiên của nó.Nhưng sau đó người ta thấy rằng đó là kết quả của một đột biến thôngthường của các giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx và gắn liền vớicác điều kiện trồng trọt không bình thường đột biến thành gen lặn wx,chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau của trái đất (Grebensc 1954,dẫn theo Nguyễn Thị Lâm,

1997) [8].

Theo James L Brewbaker (Brewbaker, 1998) [31], quá trình chọnlọc tự nhiên đã tạo ra những đột biến như Sugaryl (với phytoglycogen cao)ở dãy núi Andes và ở đông bắc nước Mỹ, đột biến 2 là waxyl (tinh bột củahạt có cấu tạo bởi amylopectin) ở châu Á với các giống được chọn lọc cóvỏ mềm Những giống nếp lai và các giống nếp thường, với đặc điểm dẻo,thơm ngon rất thông dụng ở châu Á như : Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan,Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác (US Grains Council, 2001)[38].

1.6 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới và ở Việt Nam

1.6.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới

Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp người ta dùng vật liệu banđầu từ các giống ngô nếp địa phương của Trung Quốc, ngô nếp Cracnodahoặc nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo như làdonor Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọccá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc tính nông học khác để tạo dòng nếpthuần Còn tạo các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô thường thì người tacho lai ngô nếp và ngô thường với nhau sau đó tiến hành lai lại và kiểmtra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI Bằng cách

Trang 24

Nguyên tt ://wwht nu e d v n w l r c -

khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng được trồng cách ly với cácloại

ngô khác (Tomob, 1984)[40].

Ngô nếp được trồng nhiều nhất ở Mỹ, nhưng phần lớn diện tíchđược trồng ở miền trung Illino is và Indian, phía bắc của Iowa, phíanam của Minnesota và Nebraska (US Grains Council, 2001) [37] Diệntích ngô nếp hàng năm của Mỹ khoảng 290.000 ha Hầu hết d iện tích nàyđược trồng là nếp vàng, nhưng gần đây có một số diện tích nhỏ được trồngbằng nếp trắng Theo Alexander and Creech, mặc dầu đã trải qua mộtthời gian khá dài nhưng vẫn gặp rất nhiều vấn đề trong việc tạo các dòngngô nếp thương mại (Sprague, G.F et al, 1988) [35] Ở bang Ohio việcchọn lọc giống lai của những dạng ngô đặc biệt rất phức tạp vì thiếunhững dạng ngô làm đối chứng Cả 2 dạng giống lai có hàm lượng lizincao và ngô nếp đã được đưa ra những năm qua nhưng không có số liệu vềamyloza cao và dầu cao Tiềm năng năng suất hạt của những giống lai đặcbiệt này nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ Những giống nếp lai mới đãđược báo cáo là có khả năng cạnh tranh hơn với giống răng ngựa về năngsuất Theo Thompson, năng suất của ngô có hàm lượng amyloza cao biếnđộng tuỳ thuộc vào đất trồng, nhưng trung bình cũng đạt từ 65 – 75% sovới ngô tẻ thường (Peter Thompson,

2005) [34] Ngô nếp có thể cho năng suất thấp hơn ở điều kiện thời tiết bấtthuận Theo thông báo của trường Đại học Illinois, gần đây đã có mộtsố giống nếp lai đ iển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô laithông thường (College of AgricuIture of Illino is, 2003) [26].

Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh –T9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năngsuất cao và chất lượng tốt Ví dụ : Giống nếp lai đơn màu trắng JYF101, cho năng suất trung bình 150 tạ bắp tươi/ha ; giống nếp lai đơnmàu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp tươi/ha ; giống ngô

Trang 25

nếp trắng

Trang 26

USD/bắp, còn những bắp chất lượng thấp người ta bán cho khách dulịch một túi 3 bắp với 1,18 USD Cũng theo tài liệu trên, vào năm 1996,1kg giống TPTD Chalok No.1 được bán với giá 6,23 USD, trong khi đógiống ngô nếp lai Daehakchal do đại học Choongram cung cấp có giá45,01

USD/Kg Cũng theo Kyung – Joo Park tại tỉnh Chonbuk có hợp tác xãđã xây dựng một kho lạnh bảo quản được 1,5 triệu bắp ngô tươi 1 năm.

Ngô nếp được sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi giasúc, gia cầm Khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinhdưỡng cao, bởi tinh bột của nó có cấu trúc đặc biệt, dễ hấp thụ hơn so vớitinh bột của ngô tẻ Có khá nhiều báo cáo về những kết quả đạt được trongchăn nuô i cho cả động vật thường và động vật nhai lại (Fergason, 1994)[27] Một số thử nghiệm ở Mỹ đã chỉ ra rằng, bò đực non lớn nhanh hơnkhi được nuôi bằng ngô nếp (US.Grains Council) [37] Một trong nhữngnguyên nhân dẫn đến hiệu quả trên là do trong ngô nếp có hàm lượng cácaxitamin không thay thế như lyzin và triptophan cao (Grawood, 1972 ;Jemes L Brewbaker,

1998) [29], [31].

Trang 27

Ngô nếp được dùng vào các mục đích khác nhau : ăn tươi, đónghộp, chế biến tinh bột v.v Nhìn chung, có 2 cách sử dụng chính : Làm thựcphẩm và chế biến tinh bột Ở Mỹ và các nước phát triển, phần lớn sảnlượng ngô

Trang 28

Nguyên tt ://wwht nu e d v n w l r c -

nếp được dùng để chế biến tinh bột Người ta chế biến tinh bột ngô nếpbằng cách xay ướt để dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keodán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồnvà chuyển thành đường Fructo, chế sirô v.v Tinh bột ngô nếp còn đượcsử dụng như một dạng sữa ngô làm đồ gia vị cho món salad Phạm vi sửdụng tinh bột ngô nếp ngày một phát triển, nhờ những tính chất đặc biệtcủa nó (James L Brewbaker, 1998) [31].

1.6.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp ở ViệtNam

Theo các nghiên cứu phân loại ngô đ ịa phương ở Việt Namtừ những năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loạiphụ chính là đá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Ngô nếp đượcphân bố ở khắp c ác vùng, miền trong cả nước, với nhiều dạng mày hạtkhác nhau : Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ Hiện nay ở Viện nghiên cứu Ngô,đã thu thập và lưu giữ 148 mẫu ngô nếp đ ịa p hương, trong đó có :111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng và 22 nguồ n nếp tím, nâu đỏ.Theo điều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giố ng cây trồng Trungương tro ng 2 năm

2003 và 2004 thì d iện tích ngô nếp ở nước ta chiếm gần 10% d iệntích trồng ngô (P hạm Đồng Quảng và cs, 2005) [11] Diện tích trồng ngônếp không ngừng tăng nhanh trong thời gian qua, đặc biệt là ở vùng đồngb ằng ven đô thị Nguyên nhân chính tr ước hết do các giống ngô nếpđáp ứng được nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ cấu nông nghiệp hiệnnay, nhưng quan trọng hơn là do nhu cầu của xã hộ i ngày một t ăng đố ivới sản phẩm

Ở các vùng núi cao và vùng sâu, ngô nếp được người dân sử dụng làm lương thực chính, dưới dạng xô i ngô hoặc dùng t ươi dướid ạng nướng, luộc, còn ở hầu hết các địa phương khác trong nước thì

Trang 29

ngô nếp đƣợc xem nhƣ là lo ại thực phẩm ăn quà và chế b iến đơn giản.

Trang 30

Những năm gần đây, đời sống kinh tế của đại bộ phận các tầng lớpnhân dân đang được cải thiện, nhu cầu tiêu d ùng của ng ười dân cũngtrở nên đa dạng hơn C ác loại ngô thực phẩm được sử dụng ngày mộtnhiều, không những được dùng làm lương thực, làm quà ăn tươi(nướng, luộc), mà còn được chế b iến thành các món ăn được nhiềungười ưa chuộng như ngô chiên, súp ngô, snac k ngô, ngô rau bao tử, chế biến tinh bột

Cũng như tình trạng chung trên thế giới, các nghiên cứu về ngô ởViệt Nam tập trung chủ yếu vào ngô tẻ Còn với ngô nếp thì đến nay chỉcó một số công trình được công bố.

Các tác giả Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy (Nguyễn Thị Lâm vàTrần Hồng Uy, 1997) [8], đã tiến hành phân loài phụ c ho 72 giốngngô nếp đ ịa p hương Tro ng số 72 mẫu giố ng mà các tác giả nghiên cứuthuộc về 3 b iến chủng : nếp trắng 48 mẫu, nếp vàng 8 mẫu, nếp tím 16mẫu Kết quả cho thấy, b iến chủng nếp tím có thời gian s inh trưởng,chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và số lá lớn hơn cả.

Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn T hị L ưu [14] đ ã chọn tạothành công giố ng ngô nếp trắng tổ ng hợp, được công nhận giống quốcgia n ăm

1989 T ừ vốn gen gồm một tổng hợp các dòng thuần nếp trắng (làmnền)

được bổ sung thêm 12 nguồ n gen của các g iố ng nếp đ ịa phương và chọn lọc bằng phương pháp bắp trên hàng cải tiến Kết q uả việc đưathêm nguyên liệu mới vào nguồn nền nhằm làm tăng độ thích ứng nhưngkhông làm giảm năng s uất của vố n gen Nếp Tổng hợp là giố ng nếpngắn ngày, có thời gian s inh trưởng vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ HèThu 95 - 100 ngày, Đông 105 - 115 ngày, năng suất trung bình 25 - 30tạ/ha, có khả năng thích ứng rộng, được trồng khá phổ biến ở miền Bắc.

Trang 31

Viện Khoa học kỹ thuật Nô ng nghiệp Việt Nam dùng p hương pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa giố ng ngô nếp tổng hợp G lut -22 và Glut - 41 nhập nộ i từ Philipp in để tạo ra giống nếp trắng S-2 Đây là giống nếp ngắn ngày, vụ Xuân 90 - 95 ngày, vụ Hè Thu 80 - 90ngày, vụ Đông 95 - 100 ngày, năng suất trung bình 20 - 25 tạ/ha, đượccông nhận năm 1989 (Ngô Hữu Tình, 2003) [17]

Từ các giống ngô nếp trắng ngắn ngày, năng s uất khá, chấtlượng tốt, có nguồn gốc khác nhau : Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam – ĐàNẵng, nếp Thanh Sơn, Phú Thọ và nếp S-2 từ Philipp in, Phan Xuân Hàovà cộng sự đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2 và đượccông nhận giống quốc gia năm 1997 Đây là giố ng nếp trắng ngắn ngày,có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 100 - 105 ngày, vụ Hè 80 - 85 ngày.Năng suất bình quân 30 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt 40tạ/ha Ngônếp VN2 cũng là giống có chất lượng d inh dưỡng cao Qua phân tích43 giố ng ngô, trong đó có 24 giống ngô nếp tại Viện Công nghệ sau thuhoạch cho thấy, VN2 có hàm lượng protein rất cao, trên 10%, đặc biệtlà hàm lượng lyzin đến

4,86%, chỉ đứng sau 2 giố ng opaque là sữa Dĩ An và sữa Phát Ngân (Phan xuân Hào và cs, 1997) [4] VN2 là một trong những giống có khản ăng thích ứng rộ ng, trồng được nhiều vùng trong cả nước (Phạm ĐồngQuảng và cs, 2000 – 2003) [10].

Phạm Thị R ịnh và cộng sự (Phạm Thị R ịnh và cs, 2004) [13]ở Phòng nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam đã tạo được giố ngngô nếp dạng nù TPTD cải tiến N-1 từ 2 quần thể ngô nếp nù đ ịaphương ở Đồng Nai và An G iang, bằng phương pháp chọn lọc bắptrên hàng cải tiến N-1 đã được công nhận giố ng quốc gia năm 2004 Đây là giống ngô

Trang 32

nếp ngắn ngày, ở phía Nam từ gieo đến thu bắp tươi là 60 đến 65 ngày cònthu hạt khô là 83 - 85 ngày N-1 có tiềm năng năng suất khá cao 40 – 50tạ hạt khô/ha Cùng với giố ng N-1, hiện nay các giố ng nếp dạng nùđang được trồng phổ biến không chỉ ở các tỉnh phía Nam mà cả ở cáctỉnh phía Bắc (P hạm Đồng Q uảng và cs, 2005) [11].

Các tác giả Nguyễn Hữu Đống, Phan Đức Trực, Nguyễn Văn Cươngvà cộng sự ở Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam và Ngô Hữu Tìnhcùng cộng sự ở Viện Nghiên cứu Ngô đã nghiên cứu gây tạo đột biến bằng tia gamma kết hợp xử lý Diethylsulp hat ở ngô nếp đã thu đượcmột số dòng biến d ị có các đặc tính nông học quý so với giố ng ban đầu(Nguyễn Hữu Đống và cs, 1997) [1].

Thời gian gần đây, các nhà tạo giố ng Việt Nam đã bắt đầuchuyển sang hướng tạo giống nếp lai và đã tạo được một vài giống nếplai không quy ước có triển vọng như các giố ng lai MX2, MX4 của Côngty cổ phần giống cây trồng Miền Nam, Bạch ngọc của công ty L ươngNô ng Từ vài năm nay, một số giố ng ngô nếp lai quy ước từ các côngty giố ng nước ngoài đã được trồng ở Việt Nam, chủ yếu là các tỉ nhphía nam Nguồn giống nếp này phần lớn là các giống lai từ Đài Loan,Thái Lan thông qua một số công ty giố ng như Nông Hữu, Thần Nông,Lương Nô ng, Trang Nông, Long Ho àng G ia, An Đ iền Có điềunhững giố ng từ các công ty này bán ra với giá rất cao, chẳng hạn giố nglai đơn của công ty Đông Tây có giá bán là 140 000đ/kg, giố ng Wax –44 của Syngenta Thái Lan là

160.000đ/kg

Trang 33

Giống đối chứng của thí nghiệm là giống VN2 hiện nay đang được

trồng nhiều ở tỉnh Vĩnh Phúc

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, khả năng chống chịu, năng suất và chất lượng của các giống ngô nếp.

- Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô có triển vọng.

Trang 34

2.3 Địa điểm và thời gian thực hiện đề tài

2.3.1 Địa điểm : - Thí nghiệm khảo nghiệm giống được tiến hành tại Trại

sản xuất giống cây trồng Mai Nham thuộc Trung tâm giống cây trồng Vĩnh Phúc

Địa chỉ : Xã Duy Phiên - huyện Tam Dương - tỉnh Vĩnh Phúc.

- Mô hình trình diễn giống ngô có triển vọng được thực hiện tại xã

Hợp Thịnh huyện Tam Dương tỉnh Vĩnh Phúc.

2.3.2 Thời gian thực hiện :

- Thí nghiệm so sánh giống thực hiện trong 02 vụ: Vụ xuân : Gieo ngày 27/01/2007.

Vụ đông : Gieo ngày 24/9/2007.

- Trình diễn giống ngô mới có triển vọng 01 vụ : Vụ xuân 2008.

2.4 Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm (Áp dụng Quy phạm khảo nghiệm giống cây trồng TW số 10TCN 341-2006)

- Thí nghiệm được thực hiện trên đất trồng màu, đại d iện cho vùng sinh thái, có độ phì đồng đều, bằng phẳng và chủ động tưới tiêu.

- Đất được cày xới, làm sạch cỏ, san bằng phẳng, độ ẩm đất khi gieo75-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng.

- Mật độ và khoảng cách :+ Mật độ trồng : 71.000 cây/ha

+ Khoảng cách : 70 cm x 20 cm ( 100 cây/ô thí nghiệm)- Phân bón : + 8 tấn phân chuồng/1ha

+ Phân vô cơ : N (kg) : P2 O5(kg) : K2 O (kg) ; 120 : 90 : 90.Tương đương với lượng phân: - Đạm Urê: 260,8 kg/ha.

- Lân Supe: 500 kg/ha.- Kalic lorua: 150 kg/ha

Trang 35

- Phương pháp bón :

+ Bón lót 100% Phân chuồng và 100% phân lân supe+ Bón thúc chia làm 3 lần :

Lần 1 : Bón khi ngô có 3- 5 lá : 1/3 lượng đạm + 1/2 lượng kali

Lần 2 : Bón khi ngô có 7 - 9 lá : 1/3 Lượng đạm + 1/2 lượng kali

Lần 3 : Bón trước khi ngô trỗ cờ 10-15 ngày : 1/3 Lượng đạm còn lại

- Thu hoạch

+ Khi ngô ở thời kỳ chín sữa

+ Khi lá chuyển sang màu vàng, chân hạt có vết đen.(Thời kỳ chín hoàntoàn)

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm.

Thí nghiệm so sánh giống được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoànchỉnh (RCBD - Randomized Complete Block Design), 3 lần nhắc lại,mỗ i công thức gieo 4 hàng.

Trang 37

a Các giai đoạn sinh trưởng (ngày) : Từ gieo đến

- Mọc: Trên 50% số cây có bao lá mầm lên khỏi mặt đất ( Mũi chông)- Tung phấn: Ngày có 50% số cây có hoa nở đƣợc 1/3 trục chính

- Phun râu: Ngày có 50% số cây có râu nhú dài từ 2-3 cm.

- Ngày chín sữa : Khi ngô phun râu khoảng 18-20 ngày

- Ngày chín: Có trên 75% cây có lá bi khô hoặc chân hạt có chấm đen.

Trang 38

cây mẫu/ô vào giai đoạn chín sữa.

- Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ gốc sát mặt đất đến mắt đóng bắp trên

cùng (bắp thứ nhất) của 10 cây mẫu/ô vào giai đoạn chín sữa.

- Số lá thật : Cắt đánh dấu lá thứ 5 và lá thứ 10 để tiện cho việc đếmlá cuối cùng.

- Hệ số diện tích lá: Đo toàn bộ số lá xanh trên cây ở thời kỳ trổ cờ.Phương pháp, Tiến hành đo chiều dài, chiều rộng toàn bộ số lá xanh 10 cây/ôvào giai đoạn trỗ cờ sau đó áp dụng công thức của Montgemery (1960)

Diện tích (m2) = Dài x rộng x 0,75

- Trạng thái cây: Đánh giá sự sinh trưởng, mức độ đồng đều về chiềucao cây, chiều cao đóng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh, các cây trong ô vàogiai đoạn chín sáp.Thang điểm từ 1 - 5

Trang 39

Trung bìnhKém

Rất kém

điểm 2điểm 3điểm 4

điểm 5

- Độ che kín bắp: Quan sát các cây trong ô ở giai đoạn chín sáp vàcho điểm theo thang điểm 1-5.

Rất kín: Lá bi kín đầu bắp và vƣợt khỏi bắpKín: Lá bi bao kín đầu bắp

điểm 1điểm 2

Trang 40

Rất hở: Bao bắp rất kém đầu bắp hở nhiều điểm 5- Dạng hạt, mầu sắc hạt: Quan sát 10 cây mẫu/ô lúc thu hoạch.