Nghiên Cứu Khả Năng Sinh Trưởng, Phát Triển Của Một Số Tổ Hợp Và Giống Ngô Lai Trong Điều Kiện Vụ Xuân Tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÙI ĐÌNH TRÁNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP VÀ GIỐNG NGÔ LAI TRONG ĐIỀU KIỆN VỤ XUÂN TẠI THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Sỹ Lợi Thái Nguyên, 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu số liệu trình bầy luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn cảm ơn Các thông tin, tài liệu trích dẫn trình bày luận văn ghi rõ nguồn gốc Thái Nguyên, ngày 28 tháng năm 2013 Tác giả Bùi Đình Tráng ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập thực đề tài này, nhận quan tâm giúp đỡ sở đào tạo nơi thực đề tài nghiên cứu, thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp gia đình Nhân dịp Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Lê Sỹ Lợi - Giảng viên khoa Nông Học - Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, giảng viên hướng dẫn tận tình giúp đỡ, bảo cho trình làm thí nghiệm hoàn thành luận văn Xin cám ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình tạo điều kiện, chia sẻ công việc động viên hoàn thành khoá học Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả Bùi Đình Tráng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC CÁC DANH CÁC CỤM, TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích, yêu cầu đề tài 2.1 Mục đích 2.2 Yêu cầu 3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu giống ngô Thế giới Việt Nam 1.2.1 Các loại giống ngô 1.2.2 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô giới 1.2.3 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô Việt Nam 16 1.3 Tình hình sản xuất ngô Thế giới Việt Nam 20 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô giới 20 1.3.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam 24 1.3.3 Tình hình sản xuất ngô tỉnh Thái Nguyên 27 1.4 Định hướng nghiên cứu phát triển sản xuất ngô Việt Nam 29 iv 1.4.1 Các quan nghiên cứu sản xuất giống ngô Việt Nam 29 1.4.2 Hạn chế nghiên cứu ngô Việt Nam 30 1.4.3 Thách thức nghiên cứu, chọn tạo giống ngô Việt Nam 31 1.4.4 Cơ hội ngành sản xuất ngô Việt Nam 32 1.4.6 Định hướng nghiên cứu phát triển ngô thời gian tới 32 1.5.7 Giải pháp phát triển nghiên cứu sản xuất ngô Việt Nam 33 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Đối tượng nghiên cứu 35 2.2 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu 35 2.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 35 2.3.1 Nội dung nghiên cứu 35 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 36 2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 42 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÁC GIỐNG NGÔ THÍ NGHIỆM 43 3.1.1 Thời gian sinh trưởng giai đoạn phát dục dòng, giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 43 3.1.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu 44 3.1.1.2 Giai đoạn từ gieo đến chín sinh lý (Thời gian sinh trưởng) 46 3.1.2 Tốc độ tăng trưởng chiều cao tổ hợp, giống ngô thí nghiệm 47 3.1.3 Tốc độ tổ hợp giống ngô thí nghiệm 51 3.1.4 Đặc điểm hình thái, sinh lý tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm 55 3.1.4.1 Chiều cao 57 3.1.4.2 Chiều cao đóng bắp 57 v 3.1.4.3 Số 58 3.1.4.4 Chỉ số diện tích (LAI) 60 3.1.5 Tình hình sâu bệnh hại khả chống đổ tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm 61 3.1.5.1 Tình hình sâu bệnh hại 62 3.1.5.2 Khả chống đổ tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm 66 3.1.6 Đánh giá trạng thái cây, trạng thái bắp độ bao bắp tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm 67 3.1.7 Các yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm 69 3.1.7.1 Số bắp 71 3.1.7.2 Chiều dài bắp 72 3.1.7.4 Số hàng hạt bắp 73 3.1.7.5 Số hạt hàng 73 3.1.7.6 Khối lượng 1000 hạt 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 79 Kết luận 79 Đề nghị 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 vi DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VIẾT TẮT CIMMYT : Trung tâm cải tạo giống ngô lúa mì quốc tế OPV : Giống ngô thụ phấn tự QPM : Giống ngô có hàm lượng protein cao Bt : Cây ngô biến đổi gen FAO : Tổ chức nông lương giới Đ/C : Đối chứng CC : Chiều cao CB : Chiều cao đóng bắp NSTT : Năng suất thực thu NSLT : Năng suất lý thuyết vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô giới giai đoạn 2001-2012 21 Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô số nước giới năm 2012 22 Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô giới đến năm 2020 24 Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 2001-2012 25 Bảng 1.5: Diện tích, suất sản lượng ngô vùng ngô Việt Nam năm 2010 26 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô Thái Nguyên năm 2001 - 2011 28 Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng phát triển tổ hợp giống ngô thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái nguyên 44 Bảng 3.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao các tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân năm 2012 48 Bảng 3.3: Tốc độ tổ hợp giống ngô thí nghiệm vụ Xuân 2012 - 2013 Thái Nguyên 52 Bảng 3.4: Đặc điểm hình thái tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 55 Bảng 3.5: Số số diện tích tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 59 Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh hại tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 63 Bảng 3.7: Khả chống đổ tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 66 Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp tổ hợp giống thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 68 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành suất tổ hợp giống ngô lai vụ Xuân 2012 Thái Nguyên 70 Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành suất tổ hợp giống ngô lai vụ Xuân 2013 Thái Nguyên 71 Bảng 3.11: Năng suất lý thuyết suất thực thu tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 75 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1: Biểu đồ chiều cao tổ hợp, giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 56 Hình 3.2: Biểu đồ chiều cao đóng bắp tổ hợp, giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 56 Hình 3.3: Biểu đồ suất lí thuyết tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 76 Hình 3.4: Biểu đồ suất thực thu tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên 76 Hình 3.5: Đồ thị tương quan chiều dài bắp suất thực thu 78 Hình 3.6: Đồ thị tương quan khối lượng 1000 hạt suất thực thu 78 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) ba quan trọng cung cấp lương thực cho loài người, đóng vai trò quan trọng kinh tế nông nghiệp nhiều nước giới Ngô nguồn thức ăn cho gia súc, làm thực phẩm, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, làm hàng hóa xuất Trên giới sản lượng làm lương thực chiếm 17%, nước phát triển 30%, nước phát triển 4% Ngô sử dụng để nuôi sống 1/3 dân số toàn cầu, nước Trung Mỹ, Nam Mỹ Châu Phi sử dụng ngô làm lương thực Do có tính đa dạng sinh học khả thích nghi cao, hiệu suất quang hợp lớn có tiềm năng suất cao nên ngô trồng trồng phổ biến nhiều quốc gia giới Ngoài chức làm lương thực cho người thức ăn cho chăn nuôi ngô nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp đặc biệt công nghiệp chế biến Một số nước phát triển giới dùng ngô để điều chế nhiên liệu sinh học (ethanol) thay phần nguồn lượng cạn kiệt lòng đất Từ ngô người ta sản xuất 670 mặt hàng khác ngành lương thực thực phẩm, công nghiệp dược công nghiệp nhẹ Do ngô có giá trị dinh dưỡng cao (hàm lượng protein 10%) nên ngành chế biến người ta dùng ngô để sản xuất bánh kẹo Mặt khác ngô dùng làm thực phẩm (ngô bao tử) Nghề trồng ngô rau ngày phát triển nhiều nước như: Thái Lan, Đài Loan… Do có vai trò quan trọng kinh tế nên sản xuất ngô giới phát triển diện tích, suất sản lượng Năm 2012, diện tích 68 theo dõi trạng thái cây, trạng thái bắp độ bao bắp tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 - 2013 thể bảng sau: Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp tổ hợp giống thí nghiệm vụ Xuân 2012 – 2013 Thái Nguyên Đơn vị: điểm 1-5 Vụ Xuân 2012 Tổ hợp, giống Vụ Xuân 2013 TT TT bắp Độ bao bắp TT TT bắp Độ bao bắp LVN81 1 H11-1 1 1 1 H11-3 3 2 H11-8 3 H11-13 3 H4 2 2 H23 2 LVN4 (Đ/c) 2 2 Qua theo dõi thí nghiệm nhận thấy trạng thái tổ hợp giống ngô lai đánh giá vụ đạt từ điểm – Vụ Xuân năm 2012, giống LVN81, tổ hợp H11-1 H23 có trạng thái tốt đánh giá điểm 1, tốt giống đối chứng Tổ hợp H11-3 có trạng thái đánh giá điểm 3, giống đối chứng Các tổ hợp lại có trạng thái tương đương giống đối chứng đánh giá điểm - Vụ Xuân năm 2013 giống LVN81, tổ hợp H11-1, H23 H4 có trạng thái tốt đánh giá điểm 1, tốt giống đối chứng Các tổ hợp lại có trạng thái tương đương giống đối chứng đánh giá điểm 69 3.1.6.2 Trạng thái bắp Trạng thái bắp đánh giá phương pháp cảm quan vào độ đồng bắp, tỷ lệ kết hạt, chiều dài bắp, độ lớn bắp, mức độ thiệt hại sâu bệnh Trạng thái bắp tiêu quan trọng công tác chọn tạo giống Giống có trạng thái bắp tốt có tiềm năng suất cao Trạng thái bắp tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 vụ Xuân 2013 dao động từ – Tổ hợp H11-1 có trạng thái bắp tốt đánh giá điểm 1, tốt giống đối chứng Tổ hợp H11-8 H1113 có trạng thái bắp đánh giá điểm 3, với giống đối chứng vụ nghiên cứu Các tổ hợp giống ngô lai lại đánh giá tương đương với giống đối chứng 3.1.6.3 Độ bao bắp Độ bao bắp ngô có nhiều trạng thái khác nhau, bi dài bắp, ngắn bắp, đặc điểm quy định giống Lá bi có tác dụng ngăn cách hạt ngô với môi trường bên ngoài, hạn chế tác động bất lợi thời tiết khí hậu, xâm nhập sâu bệnh Độ bao bắp có ý nghĩa lớn việc bảo quản ngô, giống có bi dài che kín bắp có tác dụng bảo vệ bắp tốt Độ bao bắp tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2012 vụ Xuân 2013 đánh giá điểm – Giống LVN81, tổ hợp H11-1 H11- có độ bao bắp tốt đánh giá điểm 1, tương đương giống đối chứng Các tổ hợp lại có độ bao bắp thấp với giống đối chứng 3.1.7 Các yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm Trong công tác chọn giống suất tiêu quan trọng nhà tạo giống quan tâm để đánh giá giống trước đưa 70 vào sản xuất Đây tiêu phản ánh khả thích ứng giống với điều kiện ngoại cảnh Năng suất ngô phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: số bắp cây, số hàng hạt bắp, số hạt hàng, khối lượng 1000 hạt, chiều dài bắp đường kính bắp Các yếu tố cấu thành suất định tính di truyền giống chịu ảnh hưởng yếu tố ngoại cảnh như: thời tiết khí hậu, đất đai, kỹ thuật canh tác phòng trừ sâu bệnh Kết theo dõi yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp giống ngô lai thí nghiệm trình bày bảng 3.9 3.10 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành suất tổ hợp giống ngô lai vụ Xuân 2012 Thái Nguyên Bắp/cây CD bắp (cm) ĐK bắp (cm) LVN81 0,8 19,2 3,9 13,6 29,1 406,7 H11-1 0,9 17,7 4,0 13,3 30,6 370,0 H11-3 0,7 18,5 3,8 13,1 28,5 370,0 H11-8 0,9 18,1 3,8 13,5 32,6 343,3 H11-13 0,9 17,8 4,1 14,1 32,0 303,3 H4 0,9 18,3 4,1 13,8 36,0 423,3 H23 0,9 20,2 4,1 13,3 33,5 406,7 LVN4(Đ/c) 0,8 18,7 4,0 13,1 33,3 393,3 P >0,05 [...]... hợp và giống ngô lai có khả năng sinh trưởng phát triển, có tiềm năng năng suất cao, chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên từ đó làm cơ sở cho việc khảo nghiệm giống 2.2 Yêu cầu - Theo dõi tình hình sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp và giống ngô lai trong thí nghiệm - Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lý và khả năng chống chịu của các tổ hợp và giống ngô thí... trồng trong điều kiện sinh thái thích hợp Vì vậy, trước khi đưa ra sản xuất chúng cần được đánh giá tính thích nghi và ổn định về năng suất Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp và giống ngô lai trong điều kiện vụ Xuân tại Thái Nguyên 2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1 Mục đích Xác định được tổ hợp và. .. một vùng nào đó chúng ta đều phải tiến hành khảo nghiệm đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng thích nghi của giống với điều kiện sinh thái của vùng để tránh rủi ro trong sản xuất Với mục đích chọn ra giống ngô lai mới để bổ sung vào cơ cấu giống của tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi đã tiến hành đề tài này Việc đánh giá các đặc tính sinh học, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu của giống. .. điều kiện tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học và áp dụng được những kiến thức lý thuyết đã học vào trong thực tiễn sản xuất - Trong nghiên cứu khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp những thông tin về khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, đặc biệt cung cấp những thông tin về các đặc trưng và đặc tính của các tổ hợp, giống ngô tham gia thí nghiệm trong điều kiện vụ. .. kiện vụ Xuân tại tỉnh Thái Nguyên Từ đó làm cơ sở xây dựng cơ cấu giống ngô mới có hiệu quả kinh tế cao hơn 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Chọn được tổ hợp hay giống ngô có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng nhằm phát triển sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên 5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài Ngày nay sản xuất nông nghiệp đang phát triển với... của các tổ hợp và giống ngô thí nghiệm - Nghiên cứu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp và giống ngô lai tham gia thí nghiệm - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp và giống Chọn được các tổ hợp và giống tốt có triển vọng để đưa ra sản xuất trên diện rộng của địa phương 4 3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học - Đối với... lọc hợp lý có thể đạt được năng suất cao ngang tầm với giống ngô lai mà đầu tư ít hơn (Singh, 1980) [33] 8 Giống hỗn hợp có vai trò đáng kể trong nghề trồng ngô ở các nước đang phát triển (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [11] Ở nước ta đã có những giống ngô hỗn hợp nổi tiếng như: VM1, TSB2, MSB49, TSB1 1.2.1.2 Giống ngô lai (Hybrid maize) Ngô lai là kết quả của ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống Giống ngô. .. định được giống phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên 6 1.2 Tình hình nghiên cứu về giống ngô trên Thế giới và Việt Nam 1.2.1 Các loại giống ngô Theo phương pháp chọn tạo giống ngô được chia làm 2 nhóm chính: Nhóm ngô thụ phấn tự do và nhóm ngô lai (FAO/UNDF/VIE/80/004, 1998) [26] 1.2.1.1 Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety) Giống ngô TPTD là một danh... dụng 2 đến 3 đời, giá giống rẻ Giống ngô TPTD bao gồm giống ngô địa phương (Local Variety), giống ngô tổng hợp (Improvel Variety) và giống ngô hỗn hợp (Ngô Hữu Tình và cs 1997) [11] * Giống ngô địa phương (Local Variety) Giống ngô địa phương là những giống tồn tại trong thời gian dài ở địa phương, có những đặc trưng đặc tính khác biệt với các giống khác và di truyền được cho đời sau Giống địa phương có... hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau Nguồn vật liệu này bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp được chọn theo một số chỉ tiêu như năng suất hạt, thời gian sinh trưởng, dạng và màu hạt, tính chống chịu với điều kiện ngoại cảnh (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [11] Các kết quả nghiên cứu ở Ấn Độ và Mexico đã chỉ ra rằng phát triển với các giống hỗn hợp nếu