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

1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngô với lúa mỳ lúa nƣớc lƣơng thực chính, cổ nhất, phổ biến rộng, có suất cao giá trị kinh tế lớn loài ngƣời Cho đến năm 90 kỷ 20, ngô xếp thứ diện tích sản lƣợng Năm 1995 sản lƣợng ngô toàn giới đạt 517 triệu tấn, lúa mỳ 542,7 triệu tấn, lúa nƣớc 547,2 triệu tấn, năm 2006 sản lƣợng ngô toàn giới 692 triệu (Theo FAO -2006) [28] Đến năm 2007 theo USDA, diện tích ngô vƣợt qua lúa nƣớc, với 157 triệu ha, sản lƣợng đạt kỷ lục với 766,2 triệu (Theo FAOSTAT, USDA 2008) [36] Nguyên nhân dẫn đến việc tăng nhanh suất sản lƣợng ngô giới thời gian qua, trƣớc hết đời sống kinh tế toàn cầu có tăng trƣởng mạnh mẽ, từ nhu cầu sản phẩm ngô tăng theo Nhƣng quan trọng năm gần đây, với phát triển khoa học công nghệ nói chung ngành nông nghiệp nói riêng, việc ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào sản xuất lƣơng thực mang lại kết to lớn, đảm bảo đƣợc an ninh lƣơng thực toàn giới Vai trò ngô trƣớc hết phải nói đến nguồn lƣơng thực nuôi sống gần 1/3 dân số giới Tất nƣớc trồng ngô nói chung ăn ngô mức độ khác Ngô lƣơng thực ngƣời dân khu vực Đông Nam Phi , Tây Phi, Nam Á Ngô thành phần quan trọng thức ăn chăn nuôi Hầu nhƣ 70% chất tinh chăn nuôi tổng hợp từ ngô, 71% sản lƣợng ngô giới đƣợc dùng cho chăn nuôi Ở nƣớc phát triển phần lớn sản lƣợng ngô đƣợc sử dụng cho chăn nuôi: Nhƣ Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 9%, Croatia 95%, Trung Quốc 76%, Thái Lan 96%, (Ngô Hữu Tình, 2003) [17] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ngô đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, tạo cồn, rƣợu, bia, tinh bột, bánh kẹo Ngƣời ta sản xuất khoảng 670 loại sản phẩm từ ngô công nghiệp lƣơng thực, thực phẩm, công nghiệp nhẹ dƣợc phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Trong năm gần đây, mà đời sống ngƣời ngày nâng cao nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày lớn Ngƣời ta sử dụng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, loại ngô nếp, ngô đƣờng (ngô ngọt) đƣợc dùng để làm quà ăn tƣơi (luộc, nƣớng), chế biến thành ăn đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng nhƣ ngô chiên, súp ngô, snack ngô đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu, việc xuất loại ngô thực phẩm mang lại hiệu kinh tế đáng kể cho số nƣớc nhƣ Thái lan, Đài Loan Ngoài sản phẩm chính, thân ngô nguồn thức ăn xanh đáng kể cho gia súc Với ngô nếp, nhờ tinh bột có thành phần chủ yếu Amylopectin, có giá trị dinh dƣỡng cao, giàu Lizin Triptophan, từ lâu nguồn lƣơng thực quý đồng bào dân tộc miền núi Đông Nam Á nguồn nguyên liệu quý cho công nghiệp, đặc biệt công nghiệp thực phẩm công nghiệp dệt Gần đây, vai trò ngô nếp đƣợc nâng lên nhờ thành tựu việc nghiên cứu chọn tạo mở rộng giống lai cho suất cao mà giữ đƣợc chất lƣợng đặc biệt Vĩnh Phúc tỉnh đồng nằm đỉnh tam giác châu thổ Bắc bộ, có vị trí địa lý thuận lợi, Vĩnh Phúc đƣợc Chính phủ xác định tỉnh nằm vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ; vùng trọng điểm phát triển công nghiệp tỉnh phía Bắc Trong năm gần đây, tốc độ phát triển Đô thị hoá, Công nghiệp hoá Vĩnh Phúc diễn nhanh, thời gian ngắn diện tích đất trồng trọt Vĩnh Phúc bị giảm nhiều Năm 1997 tách tỉnh, Vĩnh Phúc có tổng diện tích đất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tự nhiên 137.224,14ha, diện tích đất sản xuất nông nghiệp 66.780,85 ha, đến năm 2008 diện tích đất nông nghiệp Vĩnh Phúc 58.923,71ha (giảm 11,76 %) Nếu theo tốc độ phát triển công nghiệp nhƣ nay, sau thời gian ngắn diện tích đất nông nghiệp Vĩnh Phúc ngày bị thu hẹp lại, ngƣời nông dân bị dần ruộng, việc làm, ảnh hƣởng nghiêm trọng tới đời sống kinh tế trị trật tự an toàn xã hội vùng nông thôn (Nguồn: Niên giám thống kê Vĩnh Phúc, 1998-2007) [19] Chính vậy, việc xây dựng cấu trồng hợp lý nhiệm vụ cần thiết giai đoạn nay, nhằm nâng cao suất, chất lƣợng nông sản, đầu sản phẩm, nâng hệ số sử dụng đất cuối giá trị kinh tế cao đơn vị diện tích Với ngô nếp đƣợc nông dân Vĩnh Phúc chọn trồng nhiều địa phƣơng để phục vụ cho nhu cầu ăn tƣơi, chế biến thực phẩm Tuy nhiên, suất ngô thấp nông dân sử dụng giống cũ, giống địa phƣơng Nên việc tìm giống cho suất cao, chất lƣợng tốt, thích nghi đƣợc với điều kiện tự nhiên tỉnh cần thiết Xuất phát từ nhu cầu trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: « Nghiên cứu khả sinh trưởng, suất chất lượng số giống ngô nếp lai tỉnh Vĩnh Phúc » Mục tiêu - yêu cầu đề tài 2.1 Mục tiêu - Xác định đƣợc đặc điểm nông sinh học nguồn vật liệu đƣợc chọn - Xác định đƣợc giống ngô nếp lai cho suất cao, chất lƣợng tốt, phù hợp với điều kiện tự nhiên tỉnh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2 Yêu cầu - Nghiên cứu tình hình sinh trƣởng, phát triển giống ngô nếp lai có triển vọng điều kiện vụ xuân vụ đông 2007 - Nghiên cứu yếu tố cấu thành suất suất giống ngô nếp lai - Nghiên cứu khả chống chịu sâu bệnh giống ngô nếp lai - Phân tích hàm lƣợng Prôtêin, Amylopectin - Đánh giá chất lƣợng giống (độ dẻo, hƣơng thơm vị đậm) - Xác định đƣợc số giống ngô nếp lai có nhiều ƣu điểm trội giống đối chứng để giới thiệu cho sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học Thực tiễn sản xuất nông nghiệp giới nhƣ nƣớc khẳng định giống trồng nhân tố định đến suất, chất lƣợng hiệu sản xuất nông nghiệp Nhờ có giống trồng phong phú đa dạng thực chuyển đổi cấu trồng, mùa vụ nhằm khai thác hiệu tiềm khắc phục hạn chế đất đai, thời tiết khí hậu nƣớc ta, làm đa dạng hoá sản phẩm nông nghiệp theo hƣớng sản xuất hàng hoá, thực công nghiệp hoá đại hoá nông nghiệp nông thôn Sản xuất nông nghiệp đòn bẩy thúc đẩy ngành khác phát triển nhƣ ngành chăn nuôi, công nghiệp chế biến tăng suất, chất lƣợng trồng cần thiết Tuy nhiên suất trồng phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật sản xuất, trình độ dân trí, đặc biệt việc sử dụng giống Do vậy, để có giống phù hợp với điều kiện sinh thái địa phƣơng trƣớc đƣa vào sản xuất cần phải đƣợc khảo nghiệm vùng sinh thái khác để đánh giá tính khác biệt, độ đồng đều, độ ổn định, khả thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất thuận Vài năm trở lại áp dụng tiến khoa học kỹ thuật giống trồng, nhà khoa học Việt Nam chọn tạo đƣợc nhiều giống ngô lai có triển vọng làm cho diện tích ngô nƣớc tăng lên nhanh, suất sản lƣợng đƣợc cải thiện rõ rệt, nhƣng chƣa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đáp ứng đƣợc nhu cầu thị trƣờng tiêu dùng Do số nhà chọn giống bắt đầu chuyển sang hƣớng tạo giống nếp lai thu đƣợc số kết đáng kể nhƣ giống MX2, MX4 Công ty cổ phần giống trồng Miền Nam, Bạch ngọc Công ty Lƣơng Nông nhiều giống khác có triển vọng cần đƣợc khảo nghiệm trồng thử nghiệm vùng sinh thái khác để đƣa vào sản xuất đại trà 1.2 Tình hình sản xuất nghiên cứu ngô giới Qua 7000 năm phát triển từ hoang dại, điều kiện chọn lọc tự nhiên chọn lọc nhân tạo, suất ngô hạt bình quân giới đầu kỷ 20 chƣa đến 20 tạ/ha, nhƣng đến năm 2004 đạt 49,9 tạ/ha (FAOSTAT, 2004) [28] Năm 2007 theo USDA, diện tích ngô vƣợt qua lúa nƣớc, với 157 triệu ha, suất 49,0 tạ/ha, sản lƣợng đạt 766,2 triệu Với lúa nƣớc năm 1961 có diện tích 115,26 triệu ha, suất 18,7 tạ/ha sản lƣợng 215,27 triệu ; năm 2007 diện tích 153,7 triệu ha, suất 41 tạ/ha, sản lƣợng 626,7 triệu Còn lúa mỳ, năm 1961 có diện tích 200,88 triệu ha, suất 10,9 tạ/ha, sản lƣợng 219,22 triệu năm 2007 diện tích 217,2 triệu ha, suất đạt 28,0 tạ/ha, sản lƣợng 603,6 triệu [36] Sở dĩ suất ngô tăng nhanh việc phát ƣu lai chọn tạo giống trồng mà ngô đối tƣợng thành công điển hình số trồng lƣơng thực, đồng thời không ngừng cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác (TS.Phan Xuân Hào, 2008) [3] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 1.1: Diện tích, suất, sản lƣợng ngô, lúa mì, lúa nƣớc giới 1961-2007 NGÔ Năm LÚA NƢỚC LÚA MÌ D.tích N.suất Sản lƣợng D.tích N.suất Sản lƣợng D.tích N.suất Sản lƣợng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1961 105,5 19,0 205,0 204,2 11,0 222,4 115,3 19,0 215,6 2004 145,7 50,0 727,4 217,2 29,0 633,3 150,2 40,0 607,3 2005 145,5 49,0 712,9 221,4 28,0 628,7 154,5 41,0 631,5 2006 144,4 48,0 695,2 216,1 28,0 605,9 153,0 41,0 634,6 2007/08 157,0 49,0 766,2 217,2 28,0 603,6 153,7 41,0 626,7 Nguồn: FAOSTAT(1961-2006), USDA(2007) [28], [36] 900 800 700 600 D.tích (triệu ha) 500 N.suất (tạ/ha) 400 Sản lƣợng (triệu tấn) 300 200 100 1961 2004 2005 2006 2007/08 Hình 1.1: Diện tích, suất, sản lƣợng ngô thê giới 1961 - 2005 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Có thể nói việc chọn giống trồng nhƣ giống thụ phấn tự cải tiến giống lai, đồng thời với việc áp dụng thành công tiến khoa học kỹ thuật mới, thay giống cũ sản xuất từ nửa cuối kỷ trƣớc đến nay, làm thay đổi ngành sản xuất ngô giới Ngô lai tạo bƣớc nhảy vọt suất, song lúc đầu phát huy hiệu Mỹ nƣớc có công nghiệp phát triển Còn nƣớc phát triển ngô lai không phát huy tác dụng năm 80 kỷ trƣớc Hiện nay, Mỹ nƣớc có diện tích sản lƣợng ngô lớn giới 100% diện tích đƣợc trồng giống ngô lai Năm 2004 suất ngô trung bình Mỹ 100,7 tạ/ha, diện tích 29,8 triệu (FAOSTAT, 2004) [28], nƣớc có suất xếp vào hàng cao giới Thời gian gần đây, phần lớn nƣớc phát triển tăng không đáng kể, suất ngô Mỹ lại có tăng đột biến Kết có đƣợc nhờ ứng dụng công nghệ sinh học Theo Ming- Tang Chang cộng (Ming- Tang Chang et al, 2005) [33], Mỹ 48% giống ngô đƣợc sử dụng đƣợc chọn tạo theo công nghệ truyền thống, lại 52% công nghệ sinh học (nhiều năm 2004 5%), có bang có diện tích ngô lớn nhƣ Iowa, tỷ lệ 60% Nƣớc có suất ngô cao giới Israel với 160 tạ/ha, sau Bỉ 122,0 tạ/ha, ChiLê 110,0 tạ/ha, Tây Ban Nha 99 tạ/ha (FAOSTAT, 2004) [28] Trung Quốc nƣớc có diện tích ngô đứng thứ hai giới, hàng năm đạt xung quanh 25 triệu ha, tới 90% diện tích đƣợc trồng giống lai Năng suất bình quân ngô Trung Quốc tăng từ 30 tạ/ha (năm 1980) lên 51,5 tạ/ha (năm 2004) (FAOSTAT, 2004) [28] Ở số nƣớc phát triển nhƣ Achentina, Braxin, Colombia, Mehico, Ấn Độ, Pakistan thời kỳ 1966 – 1990 có xấp xỉ 852 giống ngô đƣợc tạo ra, có 59% giống ngô thụ phấn tự do, 27% giống lai quy ƣớc, 10% Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn giống lai không quy ƣớc, 4% loại giống khác (S.K Vasal, et al., 1999) [39] Cũng năm 2004 diện tích ngô ấn Độ triệu ha, suất bình quân 25,0 tạ/ha, sản lƣợng 14 triệu Ở Thái Lan diện tích ngô 2004 1,13 triệu ha, suất bình quân 36,2 tạ/ha Indonesia diện tích ngô lớn khu vực, năm 2004 với diện tích 3,35 triệu ha, cho suất bình quân 33,9 tạ/ha sản lƣợng 11,35 triệu Tuy nhiên, diện tích trồng giống lai nƣớc thấp, khoảng 30 - 40% (FAOSTAT, 2004) [28] Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô có bƣớc chuyển biến mới, ứng dụng công nghệ sinh học chọn tạo dòng Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn dòng đơn bội kép (Double haploid), nuôi cấy invitro giúp cho công việc chọn tạo dòng cách nhanh chóng, tiết kiệm đƣợc nửa thời gian so với việc tạo dòng phƣơng pháp thông thƣờng Tạo dòng phƣơng pháp invitro dựa vào kỹ thuật nuôi cấy ba phận sinh sản ngô bao phấn, hạt phấn tách rời noãn chƣa thụ tinh Gần đây, ngƣời ta nghiên cứu thành công phƣơng pháp tạo dòng dùng dòng kích tạo đơn bội Ở Việt Nam, nghiên cứu đơn bội ngô bắt đầu Viện Di Truyền Nông nghiệp Việt Nam từ năm 1995 Viện xây dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy bao phấn ngô để tạo dòng đồng hợp tử phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô Hiện kỹ thuật nuôi cấy bao phấn hƣớng nghiên cứu tạo dòng có nhiều triển vọng, phƣơng pháp cho kết ổn định có hiệu quả, nhiên phụ thuộc vào giống, Viện Di Truyền Nông nghiệp phát triển phƣơng pháp khác để tạo dòng thuần, nhƣ phƣơng pháp nuôi cấy noãn chƣa thụ tinh dùng dòng kích tạo đơn bội (Lê Huy Hàm cs, 2005; Đỗ Năng Vịnh cs, 2004) [2],[24] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Các ứng dụng công nghệ gen phát triển mạnh từ đầu năm 90 tới tăng nhanh chóng Năm 2006 diện tích trồng biến đổi gen 102 triệu héc-ta; năm 2007 tăng lên 114 triệu trồng biến đổi gen, ngô kháng sâu đục thân kháng thuốc trừ cỏ có 19,3 triệu (chiếm 24%) (Nguồn: TTXVN, 4/2008)[21] Diện tích ngô biến đổi gen lớn Mỹ, chiếm đến 52% tổng diện tích ngô (Ming – Tang Chang cs, 2005) [33] Ở Đông Nam Á, Philipin sử dụng ngô chuyển gen từ năm gần Theo Vũ Đức Quang cs, Việt Nam trồng ngô, lúa biến đổi gen số địa phƣơng (Vũ Đức Quang cs, 2005) [9] Hình 1.2: Sự phát triển trồng biến đổi gien giới (Nguồn: www.i saaa.org) Trung tâm cải tạo ngô lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), xây dựng, cải thiện phát triển khối lƣợng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, quần thể giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng 80 nƣớc giới thông qua mạng lƣới khảo nghiệm giống Quốc tế Các nguồn nguyên liệu mà chƣơng trình ngô CIMMYT cung cấp cho nƣớc sở cho chƣơng trình tạo dòng giống lai (Ngô Hữu Tình cs, 1999) [16] Năm 1985, chƣơng trình ngô lai CIMMYT đƣợc tiến hành với mục tiêu phát triển vật liệu phục vụ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 chọn tạo giống lai, tích luỹ công bố KNKH nhóm ƣu lai vật liệu nhiệt đới cận nhiệt đới mà CIMMYT có, đồng thời tiến hành tạo dòng Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chƣơng trình tạo giống ngô chất lƣợng Prôtêin cao đạt đƣợc kết quan trọng 1.3 Tình hình sản xuất nghiên cứu ngô Việt Nam Ngô đƣợc đƣa vào trồng nƣớc ta từ cuối kỷ 17 (Ngô Hữu Tình cs, 1999) [16], trở thành lƣơng thực quan trọng thứ sau lúa nƣớc Song, với canh tác quảng canh chủ yếu dùng giống ngô đá ngô nếp địa phƣơng, nên suất thấp Năng suất ngô Việt Nam năm 1960 đạt tấn/ha, với diện tích 200 nghìn sản lƣợng 400.000 trồng giống ngô địa phƣơng với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đƣợc đƣa vào trồng nƣớc ta nhƣ giống TPTD VM1, HSB1, TH2A, TSB1, TSB2, MSB49, Q2, CV1, góp phần nâng cao suất lên gần gấp 15 tạ/ha vào đầu năm 1990 Tuy nhiên ngành sản xuất ngô nƣớc ta thực có bƣớc tiến nhảy vọt từ đầu năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống lai sản xuất, đồng thời cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi giống Các giống lai không quy ƣớc : LS3, LS5, LS6, LS7, LS8, Nhờ việc sản xuất giống dễ dàng, giá giống rẻ, lai có suất cao thích ứng rộng, giống lai không quy ƣớc đƣợc ngƣời trồng ngô chấp nhận nhanh chóng mở rộng diện tích Đây bƣớc chuyển tiếp quan trọng từ giống lai không quy ƣớc sang giống lai quy ƣớc Nhờ sách đổi mới, quan tâm đầu tƣ mức nhà nƣớc phát huy nội lực cao độ ngƣời làm công tác chọn tạo giống ngô, chƣơng trình phát triển ngô lai Việt Nam thu đƣợc kết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 quan trọng Một loạt giống lai có TGST khác đƣợc chọn tạo phƣơng pháp truyền thống áp dụng vào tất vùng sinh thái Việt Nam : Các giống dài ngày nhƣ LVN10, HQ2000, T6, LVN98 , giống trung ngày nhƣ : LVN4, LVN12, LVN17, LVN22, VN8960, MB069 , Các giống ngắn ngày : LVN9, LVN20, LVN24, LVN25, LVN99 giống Công ty giống trồng nƣớc đƣợc đƣa vào trồng nƣớc ta góp phần quan trọng việc phát triển ngô lai thời gian qua Năm 1991, diện tích trồng giống lai chƣa đến 1% tổng số 400.000 trồng ngô, năm 2004 diện tích trồng ngô nƣớc 990.400 ha, suất đạt 34,9 tạ/ha sản lƣợng 3,454 triệu (Tổng cục Thống kê, 2005) [20], Tỉ lệ diện tích trồng giống lai 84% (Phạm Đồng Quảng cs, 2005 ; Trung tâm khuyến nông quốc gia, 2005) [12], [23], năm 2007 giống lai chiếm khoảng 95% số triệu Để đạt đƣợc thành thời gian qua nhờ tiến việc chọn đƣợc nguồn nguyên liệu ban đầu phù hợp cho việc tạo dòng giống lai ƣu tú chƣơng trình phát triển giống ngô lai Việt Nam (Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào, 2005) [18] Năng suất ngô nƣớc ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao trung bình giới suốt 20 năm qua Năm 1980, suất ngô nƣớc ta 34% so với trung bình giới (11/32 tạ/ha) ; năm 1990 42% (15,5/37 tạ/ha) ; năm 2000 60% (25/42 tạ/ha) ; năm 2005 73% (36/49 tạ/ha) năm 2007 đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha) Năm 1994, sản lƣợng ngô Việt Nam vƣợt ngƣỡng triệu tấn, năm 2000 vƣợt ngƣỡng triệu năm 2007 đạt diện tích, suất, sản lƣợng lớn từ trƣớc tới : Diện tích 1.072.800 ha, suất 39,6 tạ/ha, sản lƣợng vƣợt ngƣỡng triệu - 4.250.900 (TS Phan Xuân Hào, 2008) [3] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam từ năm1961 – 2007 Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 260,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8 Sản lƣợng (1000 tấn) 292,20 280,60 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4250,9 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6 Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) 11,2 Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007 )[20] 4500 4000 3500 3000 Diện t ích (1000 ha) 2500 Sản lƣợng (1000 t ấn) Năng suất (t ạ/ha) 2000 1500 1000 500 Hình : Diện tích, suất, sản lƣợng ngô Việt Nam 1961 – 2005 Hình1961 3: Diện tích,1990 1994 suất sản lƣợng ngô Việt 1975 2000 2005 2007Nam từ 1961 - 2005 Hình 1.3 : Diện tích, suất, sản lƣợng ngô Việt Nam 1.4 Tình hình sản xuất nghiên cứu ngô Vĩnh Phúc Vĩnh Phúc - cửa ngõ Tây Bắc Thủ đô Hà Nội, thuộc vùng Châu thổ sông Hồng tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc Vĩnh Phúc nằm vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm 24,20C, lƣợng mƣa trung bình 1733.9 mm (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19] Do đặc điểm vị trí địa lý nên nơi hình thành vùng sinh thái rõ rệt: đồng bằng, trung du miền núi thuận tiện cho phát triển nông - lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp du lịch - dịch vụ Một ƣu Vĩnh Phúc so với tỉnh xung quanh Hà Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 Nội có diện tích đất đồi lớn vùng trung du, có đặc tính lý tốt thuận tiện cho việc xây dựng phát triển công nghiệp Trong năm gần đây, việc phát triển mạnh công nghiệp, dịch vụ đô thị, Vĩnh Phúc tỉnh đầu việc áp dụng tiến khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, đặc biệt công tác giống trồng mới, nhƣ: Các giống lúa lai Bồi tạp sơn thanh, Q.ƣu1, HT1, N97…; ngô lai LVN4, LVN10, MX2, VN2, P60, P11, HQ2000,…Với thuận lợi dẫn đến suất, sản lƣợng lƣơng thực Vĩnh Phúc đƣợc tăng lên rõ rệt Năm 1998 diện tích trồng ngô 19.802,5 ha, suất 26,03 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.547,0 ; năm 2005 năm suất sản lƣợng đạt cao ; đến năm 2007 diện tích ngô 15.241,8 ha, suất đạt 33,86 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.609,1 (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19] Tình hình sản xuất ngô Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 đƣợc trình bày bảng 1.3 Bảng 1.3: Sản xuất ngô Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 – 2007 Năm 1998 1999 2001 2005 2007 Diện tích (1000 ha) 19,8025 20,8744 14,9427 16,4900 15,2418 Sản lƣợng (1000 tấn) 51,547 60,2983 48,3932 61,7483 51,6091 Năng suất (tạ/ha) 26,03 28,75 32,4 37,45 33,86 Nguồn: Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc (1998 - 2007)[19] 700.0 600.0 500.0 http://www.lrc-tnu.edu.vn Diện tích (1000 ha) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 400.0 300.0 1998 1999 2001 2005 2007 Sản lƣợng (1000 tấn) 15 Hình 1.4 : Diện tích, suất, sản lƣợng ngô Vĩnh Phúc 1998-2007 1.5 Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại đặc tính Ngô nếp (Zea mays L.subsp Ceratina Kulesh), loài phụ loài Zea mays L Hạt ngô nếp nhìn bề tƣơng tự với ngô đá, nhƣng bề mặt bóng Lớp mặt cắt nội nhũ lớp sừng nhƣ ngô tẻ, có tính chất quang học giống nhƣ lớp sáp Do vậy, ngô nếp có tên gọi khác ngô sáp (Tomob, 1984) [40] Ngô nếp dạng ngô tẻ biến đổi tinh bột mà thành Tinh bột ngô nếp chứa gần nhƣ 100% amylopectin, ngô thƣờng chứa 75% amylopectin 25% amyloza Amylopectin dạng tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa liên kết α.1-4 α.1-6, ngƣợc lại amyloza có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánh trọng lƣợng phân tử chúng từ đến triệu Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch KI chuyển thành màu cà phê đỏ, tinh bột ngô thƣờng chuyển thành màu xanh tím Đặc tính ngô nếp đƣợc quy định đơn gen lặn gen wx Gen wx gen lấn át gen khác để tạo tinh bột dạng nhỏ (Peter Thompson, 2005) [34] Theo Fergason, 1994 ; Garwood Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [27], [29], [30], gen wx nằm locus 5S- Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 56 có biểu gen opaque, hạt ngô nếp giàu lyzin, triptophan protein Có giả thuyết cho rằng, ngô nếp có nguồn gốc Đông Nam Á mà Trung Quốc, Miến Điện, Philippin quê hƣơng Nhƣng sau ngƣời ta thấy kết đột biến thông thƣờng giống ngô ngựa biểu gen Wx gắn liền với điều kiện trồng trọt không bình thƣờng đột biến thành gen lặn wx, chúng xuất vùng khác trái đất (Grebensc 1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997) [8] Theo James L Brewbaker (Brewbaker, 1998) [31], trình chọn lọc tự nhiên tạo đột biến nhƣ Sugaryl (với phytoglycogen cao) dãy núi Andes đông bắc nƣớc Mỹ, đột biến waxyl (tinh bột hạt có cấu tạo amylopectin) châu Á với giống đƣợc chọn lọc có vỏ mềm Những giống nếp lai giống nếp thƣờng, với đặc điểm dẻo, thơm ngon thông dụng châu Á nhƣ : Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam nhiều quốc gia khác (US Grains Council, 2001) [38] 1.6 Tình hình nghiên cứu sử dụng ngô nếp giới Việt Nam 1.6.1 Tình hình nghiên cứu sử dụng ngô nếp giới Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp ngƣời ta dùng vật liệu ban đầu từ giống ngô nếp địa phƣơng Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo nhƣ donor Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp đặc tính nông học khác để tạo dòng nếp Còn tạo đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô thƣờng ngƣời ta cho lai ngô nếp ngô thƣờng với sau tiến hành lai lại kiểm tra phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI Bằng cách ngƣời ta tạo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 nhiều dòng giống nếp lai mới, chúng đƣợc trồng cách ly với loại ngô khác (Tomob, 1984) [40] Ngô nếp đƣợc trồng nhiều Mỹ, nhƣng phần lớn diện tích đƣợc trồng miền trung Illinois Indian, phía bắc Iowa, phía nam Minnesota Nebraska (US Grains Council, 2001) [37].Diện tích ngô nếp hàng năm Mỹ khoảng 290.000 Hầu hết diện tích đƣợc trồng nếp vàng, nhƣng gần có số diện tích nhỏ đƣợc trồng nếp trắng Theo Alexander and Creech, trải qua thời gian dài nhƣng gặp nhiều vấn đề việc tạo dòng ngô nếp thƣơng mại (Sprague, G.F et al, 1988) [35] Ở bang Ohio việc chọn lọc giống lai dạng ngô đặc biệt phức tạp thiếu dạng ngô làm đối chứng Cả dạng giống lai có hàm lƣợng lizin cao ngô nếp đƣợc đƣa năm qua nhƣng số liệu amyloza cao dầu cao Tiềm năng suất hạt giống lai đặc biệt nhìn chung thấp so với ngô tẻ Những giống nếp lai đƣợc báo cáo có khả cạnh tranh với giống ngựa suất Theo Thompson, suất ngô có hàm lƣợng amyloza cao biến động tuỳ thuộc vào đất trồng, nhƣng trung bình đạt từ 65 – 75% so với ngô tẻ thƣờng (Peter Thompson, 2005) [34] Ngô nếp cho suất thấp điều kiện thời tiết bất thuận Theo thông báo trƣờng Đại học Illinois, gần có số giống nếp lai điển hình cho suất cao giống ngô lai thông thƣờng (College of AgricuIture of Illinois, 2003) [26] Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ Bắc Kinh – T9/2005, Trung Quốc tạo nhiều giống ngô nếp lai cho suất cao chất lƣợng tốt Ví dụ : Giống nếp lai đơn màu trắng JYF 101, cho suất trung bình 150 tạ bắp tƣơi/ha ; giống nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218, suất khoảng 120 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 Jingkenou 2000 suất trung bình 130 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp lai đơn tím trắng Jingtianzihuanuo giống ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006, cho suất tới 200 tạ bắp tƣơi/ha (Beijing Maize Reseach Center, 2005) [25] Theo Kyung – Joo Park (Kyung – Joo Park, 2001) [32], Hàn Quốc có số tỉnh ngƣời ta trồng ngô nếp bán bắp tƣơi thu đƣợc 7925 USD/ha, sau trồng bắp cải, tổng thu nhập 16.228 USD/ha Nếu thu hoạch vào cuối tháng 6, bán đƣợc 0,39 USD/bắp, vào tháng đến 0,47 USD/bắp, bắp chất lƣợng thấp ngƣời ta bán cho khách du lịch túi bắp với 1,18 USD Cũng theo tài liệu trên, vào năm 1996, 1kg giống TPTD Chalok No.1 đƣợc bán với giá 6,23 USD, giống ngô nếp lai Daehakchal đại học Choongram cung cấp có giá 45,01 USD/Kg Cũng theo Kyung – Joo Park tỉnh Chonbuk có hợp tác xã xây dựng kho lạnh bảo quản đƣợc 1,5 triệu bắp ngô tƣơi năm Ngô nếp đƣợc sử dụng làm lƣơng thực thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm Khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dƣỡng cao, tinh bột có cấu trúc đặc biệt, dễ hấp thụ so với tinh bột ngô tẻ Có nhiều báo cáo kết đạt đƣợc chăn nuôi cho động vật thƣờng động vật nhai lại (Fergason, 1994) [27] Một số thử nghiệm Mỹ rằng, bò đực non lớn nhanh đƣợc nuôi ngô nếp (US.Grains Council) [37] Một nguyên nhân dẫn đến hiệu ngô nếp có hàm lƣợng axitamin không thay nhƣ lyzin triptophan cao (Grawood, 1972 ; Jemes L Brewbaker, 1998) [29], [31] Ngô nếp đƣợc dùng vào mục đích khác : ăn tƣơi, đóng hộp, chế biến tinh bột v.v Nhìn chung, có cách sử dụng : Làm thực phẩm chế biến tinh bột Ở Mỹ nƣớc phát triển, phần lớn sản lƣợng ngô Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 19 nếp đƣợc dùng để chế biến tinh bột Ngƣời ta chế biến tinh bột ngô nếp cách xay ƣớt để dùng công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn chuyển thành đƣờng Fructo, chế sirô v.v Tinh bột ngô nếp đƣợc sử dụng nhƣ dạng sữa ngô làm đồ gia vị cho salad Phạm vi sử dụng tinh bột ngô nếp ngày phát triển, nhờ tính chất đặc biệt (James L Brewbaker, 1998) [31] 1.6.2 Tình hình nghiên cứu sử dụng ngô nếp Việt Nam Theo nghiên cứu phân loại ngô địa phƣơng Việt Nam từ năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào loại phụ đá rắn nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Ngô nếp đƣợc phân bố khắp vùng, miền nƣớc, với nhiều dạng mày hạt khác : Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ Hiện Viện nghiên cứu Ngô, thu thập lƣu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phƣơng, có : 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng 22 nguồn nếp tím, nâu đỏ Theo điều tra Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống trồng Trung ƣơng năm 2003 2004 diện tích ngô nếp nƣớc ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô (Phạm Đồng Quảng cs, 2005) [11] Diện tích trồng ngô nếp không ngừng tăng nhanh thời gian qua, đặc biệt vùng đồng ven đô thị Nguyên nhân trƣớc hết giống ngô nếp đáp ứng đƣợc nhu cầu luân canh tăng vụ cấu nông nghiệp nay, nhƣng quan trọng nhu cầu xã hội ngày tăng sản phẩm Ở vùng núi cao vùng sâu, ngô nếp đƣợc ngƣời dân sử dụng làm lƣơng thực chính, dƣới dạng xôi ngô dùng tƣơi dƣới dạng nƣớng, luộc, hầu hết địa phƣơng khác nƣớc ngô nếp đƣợc xem nhƣ loại thực phẩm ăn quà chế biến đơn giản Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 Những năm gần đây, đời sống kinh tế đại phận tầng lớp nhân dân đƣợc cải thiện, nhu cầu tiêu dùng ngƣời dân trở nên đa dạng Các loại ngô thực phẩm đƣợc sử dụng ngày nhiều, đƣợc dùng làm lƣơng thực, làm quà ăn tƣơi (nƣớng, luộc), mà đƣợc chế biến thành ăn đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng nhƣ ngô chiên, súp ngô, snack ngô, ngô rau bao tử, chế biến tinh bột Cũng nhƣ tình trạng chung giới, nghiên cứu ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào ngô tẻ Còn với ngô nếp đến có số công trình đƣợc công bố Các tác giả Nguyễn Thị Lâm Trần Hồng Uy (Nguyễn Thị Lâm Trần Hồng Uy, 1997) [8], tiến hành phân loài phụ cho 72 giống ngô nếp địa phƣơng Trong số 72 mẫu giống mà tác giả nghiên cứu thuộc biến chủng : nếp trắng 48 mẫu, nếp vàng mẫu, nếp tím 16 mẫu Kết cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp số lớn Tác giả Ngô Hữu Tình Nguyễn Thị Lƣu [14] chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp, đƣợc công nhận giống quốc gia năm 1989 Từ vốn gen gồm tổng hợp dòng nếp trắng (làm nền) đƣợc bổ sung thêm 12 nguồn gen giống nếp địa phƣơng chọn lọc phƣơng pháp bắp hàng cải tiến Kết việc đƣa thêm nguyên liệu vào nguồn nhằm làm tăng độ thích ứng nhƣng không làm giảm suất vốn gen Nếp Tổng hợp giống nếp ngắn ngày, có thời gian sinh trƣởng vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ Hè Thu 95 - 100 ngày, Đông 105 - 115 ngày, suất trung bình 25 - 30 tạ/ha, có khả thích ứng rộng, đƣợc trồng phổ biến miền Bắc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... có một số giống nếp lai điển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô lai thông thƣờng (College of AgricuIture of Illinois, 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 năng suất cao và chất lƣợng tốt Ví dụ : Giống nếp lai đơn màu trắng JYF 101, cho năng suất trung bình 150 tạ bắp tƣơi/ha ; giống nếp lai đơn... dòng ngô nếp thƣơng mại (Sprague, G.F et al, 1988) [35] Ở bang Ohio việc chọn lọc giống lai của những dạng ngô đặc biệt rất phức tạp vì thiếu những dạng ngô làm đối chứng Cả 2 dạng giống lai có hàm lƣợng lizin cao và ngô nếp đã đƣợc đƣa ra những năm qua nhƣng không có số liệu về amyloza cao và dầu cao Tiềm năng năng suất hạt của những giống lai đặc biệt này nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ Những giống. .. 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 ngƣời ta dùng vật liệu ban đầu từ các giống ngô nếp địa phƣơng của Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda hoặc nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo nhƣ là donor Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc tính... canh và chủ yếu dùng giống ngô đá và ngô nếp địa phƣơng, nên năng suất thấp Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha và sản lƣợng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phƣơng với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã đƣợc đƣa vào... tƣơi/ha ; giống nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp trắng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên 130 tạ bắp tƣơi/ha ; giống ngô nếp lai đơn tím trắng Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006, cho năng suất tới 200 tạ bắp tƣơi/ha (Beijing Maize Reseach... Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy (Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy, 1997) [8], đã tiến hành phân loài phụ cho 72 giống ngô nếp địa phƣơng Trong số 72 mẫu giống mà các tác giả nghiên cứu thuộc về 3 biến chủng : nếp trắng 48 mẫu, nếp vàng 8 mẫu, nếp tím 16 mẫu Kết quả cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và số lá lớn hơn cả Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị... trồng ngô là 19.802,5 ha, năng suất là 26,03 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.547,0 tấn ; năm 2005 là năm năng suất và sản lƣợng đạt cao nhất ; đến năm 2007 diện tích ngô chỉ còn 15.241,8 ha, năng suất đạt 33,86 tạ/ha, sản lƣợng đạt 51.609,1 tấn (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19] Tình hình sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 đƣợc trình bày ở bảng 1.3 Bảng 1.3: Sản xuất ngô của Vĩnh Phúc. .. loại ngô địa phƣơng ở Việt Nam từ những năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chính là đá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Ngô nếp đƣợc phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả nƣớc, với nhiều dạng mày hạt khác nhau : Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ Hiện nay ở Viện nghiên cứu Ngô, đã thu thập và lƣu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phƣơng, trong đó có : 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng... chọn tạo giống lai, tích luỹ và công bố KNKH và các nhóm ƣu thế lai của các vật liệu nhiệt đới và cận nhiệt đới mà CIMMYT đã có, đồng thời tiến hành tạo dòng thuần Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chƣơng trình tạo giống ngô chất lƣợng Prôtêin cao và đã đạt đƣợc những kết quả quan trọng 1.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam Ngô đƣợc đƣa vào trồng ở nƣớc ta từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình và cs,... xuất giống dễ dàng, giá giống rẻ, con lai có năng suất cao và thích ứng rộng, các giống lai không quy ƣớc đã đƣợc ngƣời trồng ngô chấp nhận và nhanh chóng mở rộng diện tích Đây cũng là bƣớc chuyển tiếp quan trọng từ giống lai không quy ƣớc sang giống lai quy ƣớc Nhờ chính sách đổi mới, sự quan tâm đầu tƣ đúng mức của nhà nƣớc và sự phát huy nội lực cao độ của ngƣời làm công tác chọn tạo giống ngô,