Nghiên cứu đặc tính sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai mới chọn tạo tại Tuyên Quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ THẾ TUYẾN DŨNG NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI MỚI CHỌN TẠO TẠI TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số : 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TRẦN VĂN ĐIỀN THÁI NGUYÊN - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên Ngô Thế Tuyến Dũng LỜI CẢM ƠN Sau quá trình học tập và nghiên cứu đề tài, tôi đã hoàn thành bản luận văn nghiên cứu khoa học. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và sự kính trọng tới các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Sau Đại học; Khoa Nông Học, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Trần Văn Điền đã luôn quan tâm giúp đỡ nhiệt tình, trách nhiệm và công tâm trong suốt quá trình tôi tiến hành nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn. Nhân dịp này, tôi xin trân trọng gửi tới các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình sự biết ơn sâu sắc và xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2012 Học viên Ngô Thế Tuyến Dũng MỤC LỤC MỞ ĐẦU i 2. Mục tiêu của đề tài 3 3. Yêu cầu của đề tài 3 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3 4.1. Ý nghĩa khoa học 3 4.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 4 1.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô 5 1.2.1. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 5 1.2.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 9 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 13 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 13 1.3.2.Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 16 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô ở Tuyên Quang 17 Chƣơng 2 19 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1. Vật liệu nghiên cứu 19 2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu 19 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 20 2.3.1. Nội dung nghiên cứu 20 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 20 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi 22 2.3.3 Phương pháp xây dựng mô hình trình diễn 27 2.4. Phân tích và xử lý số liệu 27 Chƣơng 3 28 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống thí nghiệm 28 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống ngô trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh T Quang 28 3.2. Một số chỉ tiêu hình thái, sinh lý của các giống ngô lai tham gia thí nghiệm vụ thu đông năm 2011 và vụ xuân 2010 tại Tuyên Quang 33 3.2.1. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp (cm) 33 3.2.2. Số lá trên cây 36 3.3. Khả năng chống chịu của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang 39 3.3.1. Sâu đục thân ngô (Chilo partellus ) 41 3.4. Khả năng chống đổ của các giống trong thí nghiệm 44 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2011 và vụ Xuân 2012 tại Tuyên Quang 48 3.5.1. Trạng thái cây 49 3.5.2. Trạng thái bắp 49 3.5.3. Độ bao bắp 50 3.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 51 3.6.1. Vụ Thu Đông năm 2011 51 3.6.2. Vụ Xuân năm 2012 52 3.7. Tương quan giữa một số đặc tính nông học với năng suất của giống ngô 58 3.8. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống ưu tú 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AMBIONET : Mạng lưới công nghệ sinh học cây ngô Châu Á B/c : Bắp trên cây CV % : Hệ số biến động CD : Chiều dài bắp CIMMYT : Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế CSDTL : Chỉ số diện tích lá ĐK : Đường kính bắp FAO : Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc H/B : Hàng trên bắp H/H : Hạt trên hàng IPRI : Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới LAI : Chỉ số diện tích lá LSD 5% : Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05 M1000 : Khối lượng ngàn hạt NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu OPV : Giống ngô thụ phấn tự do TAMNET : Mạng lưới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á TPTD : Thụ phấn tự do WTO : Tổ chức thương mại thế giới * : Có ý nghĩa với độ tin cây 95% ** : Có ý nghĩa với độ tin cậy 99% ns : Không có ý nghĩa DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô thế giới năm 2005 - 2011 13 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2010 14 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 1961 – 2011 16 Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở Tuyên Quang 2005 – 2010 18 Bảng 2.1: Nguồn gốc của các giống tham gia thí nghiệm 19 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống ngô lai vụ Thu Đông năm 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang 29 Bảng 3.2. Một số chỉ tiêu về hình thái và sinh lý của các giống ngô lai tham gia thí nghiệm trong vụ Thu Đông 2011 và vụ Xuân 2012 33 Bảng 3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô lai tham gia thí nghiệm trong vụ Thu Đông 2011và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang. 36 Bảng 3.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang 41 Bảng 3.5. Tỷ lệ gẫy thân, đổ rễ của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2011 và vụ Xuân 2012 tại Tuyên Quang 47 Bảng 3.6. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang 48 Bảng 3.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2011 tại tỉnh Tuyên Quang 51 Bảng 3.8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai trong thí nghiệm vụ Xuân năm 2012 tại tỉnh Tuyên Quang 52 Bảng 3.9. Hệ số tương quan của một số đặc tính nông học với NSTT 59 Bảng 3.10. Giống, địa điểm và quy mô trình diễn giống ưu tú tại xã Thắng Quân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang 61 Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng và năng suất của giống ưu tú và giống đối chứng C9191 trong vụ Xuân 2012 tại xã Thắng Quân – Yên Sơn - Tuyên Quang 62 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây trồng đảm bảo an ninh lương thực cho nhiều quốc gia trên thế giới. Toàn thế giới sử dụng 17% tổng sản lượng ngô làm lương thực, các nước sử dụng ngô làm lương thực chính như: Mozambique (93% sản lượng), Kenya (91%), Congo (86%), Ethiopia (86%), Angola (84%), Indonesia(79%), Ấn Độ (77%) (Ngô Hữu Tình, 2003) [15]. Không chỉ cung cấp lương thực cho con người, ngô còn là nguồn thức ăn quan trọng cho chăn nuôi, 66% sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi (Bùi Mạnh Cường, 2007)[4]. Ngoài ra ngô còn được sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm (sản xuất rượu, cồn, tinh bột, bánh kẹo…). Có khoảng 670 mặt hàng được chế biến từ ngô. Hàng năm ở Mỹ sử dụng 18% tổng lượng ngô để sản xuất tinh bột, 37% sản xuất cồn, 5,8% sản xuất bánh kẹo (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [8]. Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, ngô là nguồn nguyên liệu quan trọng để chế biến Ethanol một nguồn nhiên liệu sinh học thay thế các nguồn nhiên liệu tự nhiên như: Dầu mỏ, than đá đang dần bị cạn kiệt. Sử dụng Ethanol làm giảm ô nhiễm môi trường vì có lượng khí thải CO 2 thấp hơn xe chạy xăng gần một nửa. Do có vai trò quan trọng trong nền kinh tế và có khả năng thích ứng rộng với các vùng sinh thái, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, sâu bệnh, có tiềm năng năng suất cao nên ngô đã được hầu hết các nước và lãnh thổ trên thế giới gieo trồng và phát triển không ngừng. Năm 1961 diện tích trồng ngô trên thế giới chỉ đạt 105,48 triệu ha với tổng sản lượng là 205,00 triệu tấn, nhưng đến năm 2010 diện tích đã đạt 161,9 triệu ha với sản lượng 844,35 triệu tấn (FAO, 2011) [22]. 2 Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa và là nguồn thức ăn chính phục vụ cho chăn nuôi. Trong những năm qua, cây ngô đã được mở rộng diện tích, chuyển đổi cơ cấu giống, thâm canh và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác để cải thiện năng suất. Những tiến bộ về sản xuất ngô ở Việt Nam thể hiện rất rõ trong giai đoạn 20 năm thực hiện đường lối đổi mới của Đảng. Trong suốt 20 năm qua (1989- 2009) diện tích, năng suất, sản lượng ngô tăng liên tục với tốc độ rất cao. Tỷ lệ tăng trưởng hàng năm trong giai đoạn 1989-2009 về diện tích là 5,7%/năm, năng suất 7,2%/năm và sản lượng là 21,1%/năm, trong đó mức độ tăng trưởng về năng suất cao hơn diện tích là 1,5%/năm. Diện tích trồng ngô tăng chậm là do công nghiệp phát triển, dân số tăng nhanh và do biến động bất thường trong thiên nhiên như hạn hán, lũ lụt Mặc dù năng suất ngô ở nước ta đã được cải thiện nhưng vẫn còn thấp hơn rất nhiều so với thế giới. Theo thống kê của FAO (2011) [22], năm 2010 năng suất ngô của Việt Nam chỉ bằng 78,4% năng suất trung bình thế giới, 73,5% năng suất trung bình của Trung Quốc; 38,9% năng suất trung bình của Mỹ. Hiện nay nhu cầu sử dụng ngô không ngừng tăng lên do ngành chăn nuôi phát triển, nhu cầu thức ăn chăn nuôi ở nước ta rất lớn khoảng 8 triệu tấn/năm. Trong khi đó sản lượng ngô sản xuất trong nước mới chỉ đáp ứng một nửa nhu cầu làm thức ăn cho gia súc. Năm 2009 nước ta phải nhập khẩu 900.000 tấn ngô hạt để làm thức ăn cho chăn nuôi (Cục Chăn nuôi, 2011) [2]. Vì vậy để đáp ứng đủ nhu cầu ngô tiêu dùng trong nước cần mở rộng diện tích và tăng năng suất ngô. Tuy nhiên việc mở rộng diện tích trồng ngô rất khó khăn do diện tích sản xuất nông nghiệp hạn chế và phải cạnh tranh với nhiều loại cây trồng khác nên tăng năng suất là giải pháp chủ yếu. Trong giải pháp tăng năng suất thì giống được coi là hướng đột phá có ý nghĩa quyết định để nâng cao sản lượng và chất lượng nông sản. Giống tốt sẽ cho sản lượng cao hơn giống bình thường từ 20 – 25%. Do đó một yêu cầu lớn đặt ra cho ngành sản xuất ngô nước 3 ta, đó là phải nghiên cứu và xác định đúng những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của từng vùng. Xuất phát từ yêu cầu trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc tính sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai mới chọn tạo tại tỉnh Tuyên Quang”. 2. Mục tiêu của đề tài - Xác định được giống ngô lai có triển vọng để giới thiệu cho sản xuất ngô tại Tuyên Quang 3. Yêu cầu của đề tài - Xác định được các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm. - Đánh giá được các đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm. - Đánh giá được khả năng chống chịu (chống chịu sâu bệnh, chống đổ) của các giống thí nghiệm. - Xác định được các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm. - Xác định được mối tương quan giữa một số đặc tính nông học với các yếu tố cấu thành năng suất với năng suất của giống tham gia thí nghiêm. 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 4.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Tuyên Quang. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu khác về cây ngô ở các tỉnh miền núi phía bắc Việt Nam. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài góp phần làm đa dạng thêm tập đoàn giống ngô phục vụ sản xuất ngô tại Tuyên Quang. [...]... phát triển tạo năng suất của 12 giống ngô lai (trong đó có 1 20 giống C919 làm đối chứng) tại khu thí nghiệm của Trung tâm Giống cây trồng, vật nuôi tỉnh Tuyên Quang 2.3 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Nội dung nghiên cứu * Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống thí nghiệm: - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các giống ngô lai thí nghiệm trong vụ Thu Đông... chọn tạo giống ngô lai mới phát triển, góp phần đưa cây ngô nước ta đứng vào hàng ngũ những nước nghiên cứu ngô tiên tiến ở Châu Á Từ năm 1990 đến nay công tác chọn tạo giống ngô ở Việt Nam đã thu được những thành tựu to lớn, đó là: * Chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do (TPTD) - Giai đoạn năm 1991-1995 chọn tạo được 2 giống TPTD là Q2 và VN1 Ba giống ngô TPTD khác được phép khu vực hóa là CV-1, MSB-49, giống. .. 2011 và vụ Xuân 2012 tại tỉnh Tuyên Quang Sinh trưởng, phát triển là hai quá trình có mối quan hệ mật thiết gắn bó với nhau Sinh trưởng là tiền đề cho phát triển, phát triển lại là cơ sở cho sinh trưởng Sinh trưởng, phát triển thường xen kẽ nhau trong chu kỳ sống của cây Trong đó sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước, số lượng như: chiều cao cây, số lá/cây, số lượng rễ… Phát triển là sự thay đổi... 39% tổ hợp lai của các dòng ưu tú và 17% quần thể hồi giao để tạo dòng Các giống ngô lai này ngày càng được phát triển mạnh mẽ ở tất cả các quốc gia trồng ngô Trong đó các giống ngô lai đơn có ưu thế lai cao nhất nhưng do quá trình sản xuất hạt giống cho năng suất thấp nên giá thành hạt giống lai đơn rất cao Vì vậy người ta tiến hành lai tạo các giống ngô lai 3, lai kép cho năng suất hạt giống cao mà... lai kép đã tạo điều kiện cho cây ngô lai phát triển mạnh mẽ ở Mỹ và một số nước phát triển trên thế giới (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Năm 1966, Trung tâm cải tạo giống ngô và cải tạo lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) được thành lập tại Mêhicô Nhiệm vụ của Trung tâm này là nghiên cứu đưa ra giải pháp, tạo giống ngô thụ phấn tự do làm bước chuyển biến giữa giống địa phương và ngô lai Hơn 30 năm hoạt động Trung tâm... Nhờ nỗ lực không ngừng trong nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất, đến năm 2009 giống ngô lai do Việt Nam chọn tạo đã chiếm 65% diện tích trồng ngô của cả nước 12 Cùng với việc ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống, các nhà khoa học nghiên cứu ngô ở Việt Nam bước đầu đạt được một số kết quả trong công tác chọn giống bằng công nghệ sinh học: tạo dòng thuần từ nuôi cấy... TT Tên giống 1 SSC 90930 Nguồn gốc Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 2 SSC 7830 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 3 SSC 90981 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 4 SSC 90999 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 5 SSC 91017 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 6 SSC 131 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 7 SSC 91042 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 8 SSC... ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 9 SSC 91083 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 10 SSC 90893 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 11 SSC 90186 Công ty giống cây trồng Miền Nam chọn tạo 12 C 919 (Đ/C) Nhập nội 2.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được thực hiện trong hai vụ: Vụ Thu Đông năm 2011, Vụ Xuân năm 2012: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển tạo năng suất của. .. góp phần đáng kể vào việc xây dựng, phát triển và cải tiến hàng loạt vốn gen, quần thể và giống ngô trên 80 quốc gia trên thế giới 7 Bên cạnh việc tạo ra những ngô lai cho năng suất cao, các nhà chọn tạo giống ngô tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống ngô hàm lượng protein cao QPM (Quality Protein Maize) Giống ngô giàu đạm chất lượng cao (QPM) đã được chọn tạo thanh công sau khi khám phá ra... Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các giống ngô lai không quy ước là: LS-5, LS-6, LS-8, bộ giống ngô lai này gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, cho năng suất từ 3-7 tấn/ha, thích ứng với nhiều vùng trong cả nước, dễ sản xuất hạt giống, giá giống rẻ Đây là bước chuyển tiếp quan trọng từ giống thụ phấn tự do sang giống lai quy ước Từ năm 1994 đến nay, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo . NÔNG LÂM NGÔ THẾ TUYẾN DŨNG NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI MỚI CHỌN TẠO TẠI TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số : 60.62.01.10. phát triển của một số giống ngô lai mới chọn tạo tại tỉnh Tuyên Quang . 2. Mục tiêu của đề tài - Xác định được giống ngô lai có triển vọng để giới thiệu cho sản xuất ngô tại Tuyên Quang 3 Cơ sở khoa học của đề tài 4 1.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô 5 1.2.1. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 5 1.2.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam