Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai tại huyện thanh sơn, tỉnh phú thọ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THANH HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TẠI HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ LUẬN VĂN THẠC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THANH HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TẠI

HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - NĂM 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH TUẤN

THÁI NGUYÊN - NĂM 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học

vị nào Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn

Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước khoa

và nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài./

Tác giả

Nguyễn Thị Thanh Hà

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, các phòng ban có liên quan, các đơn vị trong và ngoài trường

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Minh Tuấn - Khoa

Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận văn

Nhân dịp này tôi xin cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Nông học, Bộ phận quản lý Sau Đại học, phòng Đào tạo, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Hội Nông dân, Huyện Ủy Thanh Sơn, UBND xã Thục Luyện, UBND thị trấn Thanh Sơn đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tiến hành đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Thị Thanh Hà

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 5

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 5

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 9

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tỉnh Phú Thọ 11

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và Việt Nam 13

1.3.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 13

1.3.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 15

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Vật liệu nghiên cứu 20

2.2 Nội dung nghiên cứu 20

2.3 Địa điểm và thời gian thực hiện 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 21

2.5 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 22

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 26

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 Các giai đoạn sinh trưởng phát dục của các tổ hợp ngô thí nghiệm 27

3.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ 27

3.1.2 Giai đoạn từ gieo đến tung phấn, phun râu 28

3.1.3 Thời gian sinh trưởng 30

3.2 Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý 30

3.2.1 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm 31

3.2.2 Số lá và chỉ số diện tích lá 34

3.2.3 Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp 37

3.3 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu một số sâu bệnh hại chính và chống đổ của các tổ hợp ngô thí nghiệm 39

3.3.1 Sâu hại 40

3.3.2 Bệnh hại 41

3.3.3 Khả năng chống đổ 43

3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô trong thí nghiệm vụ xuân 2017 45

3.4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất 45

3.4.2 Năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 53

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ NN -PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô, lúa mì và lúa nước năm 2016 5

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới trong giai đoạn 2010-2016 6

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô một số châu lục trên thế giới năm 2016 7

Bảng 1.4: Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2016 8

Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2010 - 2016 9

Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của các vùng và cả nước năm 2016 11

Bảng 1.7: Tình hình sản xuất ngô tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2012-2016 11

Bảng 1.8: Tình hình sản xuất ngô tại Thanh Sơn giai đoạn 2012 - 2016 12

Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát dục của các tổ hợp ngô thí nghiệm vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 28

Bảng 3.2: Chiều cao cây các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 31

Bảng 3.3: Chiều cao đóng bắp các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 33

Bảng 3.4: Số lá của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 35

Bảng 3.5: Chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 36

Bảng 3.6: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô thí nghiệm vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 38

Bảng 3.7: Mức độ nhiễm một số loại sâu hại chính của các tổ hợp ngô thí nghiệm vụ Xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 40

Bảng 3.8: Mức độ nhiễm một số loại Bệnh hại chính của các tổ hợp ngô thí nghiệm vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 42

Bảng 3.9: Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô tham gia thí

nghiệm Vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 44 Bảng 3.10: Số bắp/cây của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017

tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 46 Bảng 3.11: Chiều dài bắp của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017

tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 47 Bảng 3.12: Đường kính bắp của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân

2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 48 Bảng 3.13: Số hàng/ bắp của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017

tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 50 Bảng 3.14: Số hạt/hàng của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân 2017

tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 51 Bảng 3.15: Khối lượng 1000 của các giống tổ hợp thí nghiệm Vụ xuân

2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 53 Bảng 3.16: Năng suất lý thuyết của các tổ hợp ngô thí nghiệm Vụ xuân

2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 54 Bảng 3.17: Năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm Vụ

xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang Hình 3.1: Năng suất lý thuyết của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm tại huyện

Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ vụ Xuân năm 2017 55 Hình 3.2: Năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm tại huyện

Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ vụ Xuân năm 2017 57

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trên thế giới, ngô (Zea mays.L) là một trong những cây ngũ cốc quan

trọng, diện tích đứng thứ 2 sau lúa mì; sản lượng và năng suất cao nhất trong các 3 loại cây ngũ cốc quan trọng của thế giới Năm 2016, diện tích trồng ngô thế giới đạt 188 triệu ha, năng suất bình quân 56,4 tạ/ha, sản lượng 1.060,1 triệu tấn Trong đó Mỹ, Trung Quốc, Braxin là những nước đứng đầu về diện tích và sản lượng (FAOSTAT, 1/2018) [22]

Với vai trò làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu cho công nghiệp và xuất khẩu ngô đã trở thành cây trồng bảo đảm an ninh lương thực, góp phần chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp theo hướng trồng trọt sang chăn nuôi, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và sản phẩm hàng hoá cho xuất khẩu ở nhiều nước và trên phạm vi toàn thế giới

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng

về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn

Cây ngô được đánh giá là cây trồng có vai trò hết sức quan trọng trong

cơ cấu cây trồng ở nước ta Trong giai đoạn từ 2010 -2015 diện tích trồng ngô

cả nước tăng từ 1.126,4 ngàn ha (năm 2010) lên 1.151,8 ngàn ha (năm 2016), tăng 25,44 ngàn ha Năng suất trung bình tăng từ 40,9 tạ/ha (năm 2010) lên 45,53 tạ/ha (năm 2016) Tuy đã có tiến bộ lớn nhưng năng suất ngô của Việt Nam vẫn thấp hơn trung bình thế giới, chỉ bằng khoảng 80,73% so với năng suất ngô trung bình của thế giới (FAOSTAT, 1/2018) [22] Sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu, hàng năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi, nên nhu cầu ngô ngày càng tăng, sản xuất ngô trong nước những năm gần đây không đủ nhu

cầu tiêu thụ trong nước Hàng năm chúng ta phải nhập một lượng ngô lớn, lượng ngô nhập khẩu tăng liên tục từ 1,6 triệu tấn (năm 2011), lên 7,6 triệu tấn (năm 2015) và 8,4 triệu tấn (năm 2016) (Tổng cục Hải quan, 2017) [25]

Thanh Sơn là một huyện miền núi ở phía Tây Nam của tỉnh Phú Thọ, diện tích tự nhiên là 62.177,06 ha, trong đó đất sản xuất nông nghiệp 12.926,85 ha, chiếm 20.81%, ngô được coi là một loại cây trồng chính, diện tích gieo trồng năm 2015 là 2.667,9 ha (chiếm trên 21% diện tích đất sản xuất nông nghiệp) Ngô được xác định là một trong những loại cây phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu của huyện, là cây chịu hạn tốt, dễ gieo trồng, chăm sóc và cho thu nhập khá cao Cùng với việc chú trọng đầu tư thâm canh, tăng

vụ, áp dụng các tiến bộ khoa học vào sản xuất như: Sử dụng các giống ngô lai

có năng suất, chất lượng cao vào sản xuất nên diện tích gieo trồng, sản lượng ngô của huyện Thanh Sơn đều tăng dần theo các năm

Tuy nhiên, do diện tích đất trồng ngô phần lớn là đất đồi có độ dốc cao, hiện tượng xói mòn, rửa trôi, thoái hoá đất rất lớn, trình độ sản xuất ngô của nông dân còn có những hạn chế như chưa quan tâm đến kỹ thuật canh tác, từ khâu làm đất, bón phân đến chăm sóc, thu hoạch và bảo quản nên năng suất ngô thấp, trung bình năm 2015 của huyện Thanh Sơn chỉ đạt khoảng 46 tạ/ha

(niên giám thống kê huyện Thanh Sơn năm 2016) Sản xuất ngô huyện Thanh

Sơn hiện nay vẫn phần lớn không có nước tưới mà canh tác nhờ nước trời nên không chủ động được mùa vụ gieo trồng làm giảm đáng kể năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của cây ngô gây khó khăn cho sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô nói riêng, đã có nhiều diện tích ngô sau khi gieo trồng gặp nắng hạn làm giảm khả năng sinh trưởng phát triển hoặc bị chết, hơn nữa đầu mùa mưa do lượng mưa ít không đủ ẩm nên thời vụ gieo trồng ngô chậm lại làm giảm năng suất cây ngô Do vậy, việc tìm ra bộ giống ngô có năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt đang là yêu cầu bức xúc trong sản xuất ngô huyện Thanh Sơn

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục tiêu

Lựa chọn được 1 - 2 tổ hợp ngô lai mới có năng suất cao thích ứng với điều kiện đất đai, khí hậu của huyện Thanh Sơn để làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống mới

- Theo dõi tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ

- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

và huyện Thanh Sơn nói riêng

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn quĩ đất, góp phần xoá đói, giảm nghèo tăng thu nhập cho các hộ nông dân, tạo sản phẩm hàng hoá

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Giống là tư liệu sản xuất đặc biệt đóng vai trò rất quan trọng trong nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng Năng suất ngô của một vùng có thể tăng lên một cách đáng kể nếu chọn được giống

có năng suất cao và ổn định, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng Khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái rất khác nhau Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả của giống, cần tiến hành các nghiên cứu đánh giá khả năng thích ứng của giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà nhằm tìm ra những giống thích hợp nhất với từng vùng sinh thái

Thanh Sơn là một huyện miền núi của tỉnh Phú Thọ, điều kiện tự nhiên phù hợp với sinh trưởng phát triển của cây ngô và ngô được coi là một trong hai cây trồng chính được ưu tiên phát triển nhằm đảm bảo an ninh lương thực Mặc dù năng suất ngô ở Thanh Sơn đạt khá cao (năm 2015: 46,4 tạ/ha), cao hơn năng suất trung bình của Việt Nam (2015: 45,39 tạ/ha) Như vậy Thanh Sơn có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất ngô Tuy nhiên hiện nay một số nơi trong huyện còn sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do Các giống ngô lai được trồng ở đây có nguồn gốc từ các công ty nước ngoài như Mosanto, Syngenta, Bioseed,… nên khả năng thích ứng của các giống với mỗi vùng sinh thái còn nhiều hạn chế Vì vậy để phát huy được các đặc tính tốt của giống mới và tránh những rủi ro do giống không thích ứng với điều kiện sinh thái tại cơ sở sản xuất, trước khi đưa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng đó Vì vậy, khảo nghiệm là một trong những khâu rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống

1.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Hiện nay ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Mặc dù diện tích đứng thứ 2 (sau lúa mì), nhưng ngô có năng suất và sản lượng đạt cao nhất Tình hình sản xuất ngô, lúa mì và lúa nước được trình bày ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô, lúa mì và lúa nước năm 2016

Loại cây Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: FAOSTAT,1/2018) [22]

Số liệu bảng 1.1 cho thấy, năm 2016 diện tích trồng lúa mì đạt cao nhất

(220,11 triệu ha), tiếp đến là diện tích trồng ngô (187,96 triệu ha) Tuy nhiên năng suất ngô đạt cao nhất (56,4 tạ/ha), do vây sản lượng ngô luôn đứng đầu (1.060,11triệu tấn), cao hơn so với lúa mì và lúa gạo

Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản lượng ngô Tình hình sản xuất ngô trên thế giới trong giai đoạn 2010 - 2016 được trình bày ở bảng 1.2

Số liệu bảng 1.2 cho thấy diện tích trồng ngô trên thế giới tăng dần trong 7 năm gần đây, dao động từ 164 - 188 triệu ha Năng suất ngô tăng nhưng không đáng kể từ 51,9 tạ/ha (năm 2010) đến 56,4 tạ/ha (2016), tăng 4,5 tạ/ha Tuy nhiên, do diện tích tăng cho nên sản lượng ngô vẫn có xu hướng tăng trong 7 năm qua Từ 851,3 triệu tấn (năm 2010) lên 1.060,1triệu tấn (năm 2016) Có được kết quả này, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô, đặc biệt là các nước phát triển

Đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác và ứng dụng những thành tựu của công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản và

cơ khí hóa … vào sản xuất ngô

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới trong giai đoạn 2010-2016

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

ở một số châu lục năm 2016 được trình bày ở bảng 1.3

Số liệu bảng 1.3 cho thấy Châu Mỹ là châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới Năm 2016, diện tích trồng ngô của châu Mỹ đạt 70.072.218

ha, chiếm 37,23% diện tích trồng ngô trên toàn thế giới Do điều kiện khí hậu phù hợp với sinh trưởng, phát triển của cây ngô, bên cạnh đó với trình độ thâm canh cao nên năng suất ngô của châu Mỹ đứng thứ 2 trên thế giới (sau châu Đại Dương: 81,74 tạ/ha), năm 2016 đạt 78,12 tạ/ha Do diện tích lớn nên sản lượng ngô châu lục này đạt cao nhất (547.416.865 tấn), chiếm 51,64% sản lượng ngô toàn thế giới

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô một số châu lục trên thế giới năm 2016

( ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Châu Á có diện tích trồng ngô đứng thứ 2, năm 2016 đạt 63,452.629

ha, song do năng suất thấp (51,08 tạ/ha), nên sản lượng ngô đứng thứ 3 thế giới (324.087.900 tấn)

Châu Phi là khu vực có diện tích trồng ngô đứng thứ 3 thế giới, năm

2016 đạt 36.610.956 ha, nhưng do điều kiện khí hậu khắc nghiệt, kinh tế khó khăn, trình độ thâm canh chưa cao nên năng suất ngô châu lục này thấp nhất thế giới (19,29 tạ/ha), do đó sản lượng ngô vùng này thấp (70.557.426 tấn)

Châu Âu có diện tích trồng ngô đứng thứ 3 thế giới, năm 2016 là 17.746.047 ha Ở châu Âu, ngô được trồng ở các nước phát triển, ứng dụng kỹ thuật hiện đại trong nghiên cứu chọn tạo giống mới và trình độ thâm canh cao, nên năng suất ngô cao thứ 3 so với các châu lục khác (66,16 tạ/ha) Do vậy sản lượng ngô vùng này đứng thứ 3 thế giới (117.413.713 tấn)

Châu Đại Dương có diện tích trồng ngô thấp nhất thế giới, năm 2016 là 77.266 ha Tuy nhiên châu lục này có năng suất ngô cao nhất thế giới (81,74 tạ/ha) Tuy nhiên do diện tích trồng ngô ít nên sản lượng ngô châu lục này thấp, năm 2016 đạt 631.565 tấn

Trên thế giới, sản xuất ngô chủ yếu tập trung ở một số nước phát triển Tình hình sản xuất ngô của một số nước được trình bày ở bảng 1.4

Bảng 1.4: Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2016

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

1990, 100% diện tích trồng ngô của Mỹ đã sử dụng các giống ngô lại, trong

đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Rinke E, 1979) [16]

Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới (năm 2016: 38.979.528 ha), song năng suất ngô của Trung Quốc thấp (59,58 tạ/ha) so với

Mỹ Do đó sản lượng ngô của Trung Quốc năm 2016 (231.837.497 tấn) đứng thứ 2 sau Mỹ, chiếm 21,87% tổng sản lương ngô toàn thế giới

Braxin là nước đứng thứ 3 trên thế giới về diện tích ngô, năm 2016 gieo trồng với diện tích 14.958.862 ha, đạt năng suất 42,88 tạ/ha và sản lượng là 64.143.414 tấn Sản lượng ngô của Braxin đáp ứng đủ nhu cầu thị trường nội địa Dự báo đến năm 2019 - 2020, Braxin sẽ vươn lên trở thành nước xuất khẩu ngô hàng đầu trên thế giới Tiếp đến là Ấn Độ (9,6 triệu ha) và Mexico (7,5 triệu ha), mặc dù diện tích trồng ngô 2 quốc gia này lớn nhưng năng suất ngô thấp (25,75 - 37,18 tạ/ha) nên sản lượng ngô đạt thấp (26.260.000 - 26.260.000 tấn)

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô là cây trồng nhập nội đã được trồng cách đây khoảng

300 năm và được trồng trên những điều kiện sinh thái khác nhau của cả nước Đặc biệt cây ngô luôn gắn bó với đồng bào các dân tộc vùng núi, nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, một số vùng đồng bào dân tộc thiểu số chọn ngô là cây lương thực chính Tuy nhiên, việc phát triển cây ngô ở Việt Nam giai đoạn đầu còn mang tính tự phát, cung cấp cho cuộc sống hàng ngày Do đó diện tích nhỏ lẻ, manh mún, không tác động của khoa học kỹ thuật nên năng suất rất thấp, giai đoạn 1960 - 1980 chỉ đạt 10 - 11 tạ/ha Từ những năm 1990 trở lai đây, sản xuất ngô của Việt Nam đã có những bước tiến nhảy vọt, do sử dụng các giống ngô lai năng suất cao kết hợp với áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong canh tác Tình hình sản xuất ngô trên ở Việt Nam trong 5 năm gần

đây được trình bày ở bảng 1.5

Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2010 - 2016

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

2010 nhưng giảm so với giai đoạn 2013 - 2015

Năng suất ngô tăng dần qua các năm, dao động từ 40,9 - 45,53 tạ/ha, đạt cao nhất năm 2016 (45,53 tạ/ha) Do diện tích và năng suất tăng nên sản lượng ngô tăng dần trong 7 năm gần đây, từ 4.606.808 tấn (năm 2010) đến 5.244.140 tấn (năm 2016) Do nước ta đã chuyển đổi từ sản xuất quảng canh sang thâm canh, ứng dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật và đưa giống mới vào sản xuất, đặc biệt là sử dụng các giống ngô lai năng suất cao, khả năng thích ứng rộng vào sản xuất đại trà Tuy nhiên năng suất ngô của Việt Nam còn thấp so với năng suất trung bình của thế giới và những nước phát triển Điều này đặt

ra cho ngành sản xuất ngô những thách thức và khó khăn to lớn, đặc biệt là trong xu thế hội nhập và phát triển như hiện nay Đòi hỏi các nhà khoa học trong cả nước tiếp tục nghiên cứu tạo ra những giống ngô tốt và biện pháp kỹ thuật canh tác hiệu quả để năng cao năng suất, chất lượng trong sản xuất ngô, góp phần vào sự phát triển của ngành nông nghiệp Việt Nam

Hiện nay sản xuất ngô ở nước ta đã từng bước phát triển nhưng vẫn còn thấp hơn so với sự phát triển chung của thế giới Do sự khác biệt về điều kiện

tự nhiên và trình độ thâm canh ngô giữa các vùng miền trong cả nước nên sản xuất ngô của nước ta có sự chênh lệch tương đối lớn giữa các vùng miền.Tình hình sản xuất ngô các vùng trong cả nước được thể hiện ở bảng 1.6

Số liệu bảng 1.6 cho thấy, năm 2016 vùng Trung du và miền núi phía Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước với 509,5 nghìn ha, chiếm 44% diện tích trồng ngô của cả nước, ngô được trồng chủ yếu trên nương rẫy có

độ dốc lớn, phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, khó thâm canh, việc áp dụng các kỹ thuật tiến bộ vào sản xuất còn hạn chế Bên cạnh đó đây còn là vùng

có điều kiện khí hậu khác nghiệt như hạn hán và rét kéo dài, lượng mưa phân bố không đều ở các vùng nên năng suất ngô trung bình thấp nhất trong cả nước (37,9 tạ/ha), chiếm 83,2% năng suất trung bình của cả nước Tuy nhiên do diện tích trồng ngô lớn nên sản lượng ngô vùng này cao nhất (1.932,3 tấn)

Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của các vùng và cả nước năm 2016

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(TB: Trung Bộ)(Tổng cục thống kê, năm 2017) [8]

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tỉnh Phú Thọ

Phú Thọ là một tỉnh nằm ở vùng trung du miền núi phía Bắc có diện tích đất tự nhiên là 352.800 ha, trong đó bao gồm 267.500 ha đất nông, lâm

nghiệp (chiếm 75,8%), đất chuyên dùng 23.400 ha (chiếm 6,6%) và đất ở là

9.000 ha (chiếm 2,6%) (Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Phú Thọ, 2013) Tình hình sản xuất ngô của Phú Thọ được trình bày ở bảng 1.7

Bảng 1.7: Tình hình sản xuất ngô tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2012-2016

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê, website http://www.gso.gov.vn,2017 ) [26]

Số liệu bảng 1.7 cho thấy trong 5 năm gần đây diện tích trồng ngô của tỉnh Phú Thọ tăng giảm không đáng kể, dao động từ 17,4 - 19,2 nghìn ha, đạt cao nhất năm 2015 (19,2 nghìn ha) Năng suất dao động từ 45,4 - 46,7 tạ/ha và sản lượng từ

* Tình hình sản xuất ngô của huyện Thanh Sơn

Huyện Thanh Sơn có tổng diện tích đất tự nhiên là 62.177,06 ha, trong đó diện tích đất nông, lâm nghiệp là 56.053,60 ha (chiếm 90 %) Thanh Sơn là huyện miền núi có tiềm năng về đất đai, lao động để phát triển kinh tế nông nghiệp Nhiều năm qua, huyện đã tích cực vận dụng sáng tạo các cơ chế, chính sách vào thực tế của địa phương nên đã đạt được nhiều thành tích trên mọi mặt của lĩnh vực kinh tế, nổi bật là sản xuất cây lâm nghiệp, cây chè và cây ăn quả, đặc biệt là sản phẩm chè Thanh Sơn Tuy nhiên, những năm gần đây, do nhu cầu thực tiễn nhằm đảm bảo an ninh lương thực, huyện cũng luôn xác định quan tâm

ưu tiên cho phát triển các cây lương thực chính, trong đó tập trung cây lúa, cây ngô Tình hình sản xuất ngô của huyện Thanh Sơn được trình bày ở bảng 1.8

Bảng 1.8: Tình hình sản xuất ngô tại Thanh Sơn giai đoạn 2012 - 2016

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

(Nguồn: Chi cục thống kê huyện Thanh Sơn, 5/2016)[2]

Số liệu bảng 1.8 cho thấy diện tích trồng ngô của huyện trong 5 năm gần đây không ổn định, dao động từ 2.400 ha (năm 2014) đến 2667,9 (năm 2015) Đến năm 2016 diện tích trồng ngô giảm diện tích trồng ngô của huyện đạt 2.557,2 ha, giảm 110,7 ha Do 1 số diện tích trồng ngô chuyển sang trồng cây trồng khác Tuy nhiên năng suất ngô có xu hướng tăng qua các năm, dao động từ 44 tạ/ha (năm 2012) đến 47 tạ/ha (năm 2016) Có được thành tựu trên cùng với trình độ đầu tư thâm canh của người dân được cải thiện, thì yếu tố quan trọng nhất là việc đưa các giống ngô lai mới có năng suất cao vào sản xuất đại trà trong toàn huyện

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới

Ðể nâng cao sản lượng ngô, bên cạnh mở rộng diện tích gieo trồng thì cần tăng cường công tác chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng Bởi các biện pháp kỹ thuật canh tác chỉ có thể đạt được hiệu quả cao trên cơ sở giống tốt Trong các biện pháp kỹ thuật tăng năng suất ngô, giống đóng vai trò chủ đạo, giống tốt sẽ cho sản lượng ngô cao hơn giống bình thường từ 20 - 25% (Ngô Hữu Tình, 2003) [6] Trên thế giới việc nghiên cứu cải tạo giống ngô được tiến hành từ đầu thế kỷ 19, tuy nhiên các nghiên cứu mang tính chất khoa học mới chỉ bắt đầu vào cuối thế kỷ 19

Trong quá trình nghiên cứu về ngô, hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô được các nhà khoa học quan tâm từ rất sớm Sử dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô lai được nhà nghiên cứu Wiliam Janes Beal người Mỹ bắt đầu nghiên cứu từ năm 1876, Ông thu được những cặp lai hơn hẳn các giống bố

mẹ về năng suất từ 10 - 15% Sau đó vào năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối đã đã đi tới kết luận:

“Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9 % so với dạng ngô tự phối” (Hallauer, A R and Miranda Fo, JB.,1986) [18]

Để tạo ra được các giống ngô lai có năng suất cao, Shull (1904) cho rằng phải có các dòng thuần làm vật liệu khởi đầu nên đã áp dụng tự phối cưỡng bức

ở ngô để tạo ra các dòng thuần Bằng cách lai giữa các dòng thuần ông đã cho ra đời các giống lai có năng suất và sức sống tăng lên đáng kể Năm 1909, G.H Shull đã công bố các giống lai đơn (Single cross) cho năng suất cao hơn hẳn so với các giống ngô lai khác thời bấy giờ (Hallauer và Miranda, 1988) [19]

Vào những năm 60 của thế kỷ 20, các nhà khoa học trên thế giới đã phát triển được nhiều dòng thuần ưu tú, tạo cơ hội cho việc sử dụng giống lai đơn vào sản xuất thay thế cho các giống lai kép Chỉ trong vòng 10 năm lai kép đã bị thay thế gần như hoàn toàn bởi lai đơn và lai đơn cải tiến

Bên cạnh việc nghiên cứu tạo giống ngô lai có năng suất cao các chuyên gia tạo giống tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển ngô chất lượng Protein QPM Cuộc cách mạng về ngô QPM đã được nghiên cứu thành công ở Mỹ, Nam Phi và Brazil Một số kết quả nghiên cứu ở Brazil và El - Salvador cho thấy, sử dụng ngô QPM giảm được 50% lượng đậu tương trong khẩu phần thức

ăn chăn nuôi (Krivanek và cs, 2007) [20] Ở Trung Quốc, giống ngô QPM Zhong Dan 9409 giúp chăn nuôi có lãi thêm 8 - 15% và giàu thêm 80% lizin và tryptophan so với ngô thường Qua phân tích hiệu quả của việc dùng ngô QPM thay ngô thường cho thấy, sử dụng ngô QPM làm thức ăn cho lợn, tốc độ tăng trọng của lợn nhanh hơn ngô thường (Yu và cs, 1994) [21]

Các nhà nghiên cứu đã và đang sử dụng phương pháp đánh dấu AND giúp việc chuyển gen chất lượng Protein vào những giống ngô thường ưu tú Cuộc cách mạng về ngô QPM được CIMMYT, một số nước và công ty tư nhân nghiên cứu thành công ở Mỹ, Nam Phi, Braxin Ngô QPM được đưa vào sản xuất sẽ đem lại hiệu quả vô cùng to lớn khi dùng làm thức ăn chăn nuôi và làm lương thực cho người Ở Châu Á, có ba nước đang có chương trình phát triển ngô QPM là Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam (Trần Thị Thêm, 2007) [4]

Nhờ áp dụng công nghệ sinh học, các giống ngô mới có nhiều ưu thế như kháng sâu đục thân, kháng thuốc trừ cỏ mang lại nhiều lợi ích cho người sản xuất Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi diện tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng các giống ngô biến đổi gen sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu ngô toàn cầu Theo Graham Brookes (2011) [17] nếu không sử dụng giống ngô biến đổi gen thì diện tích trồng ngô trên thế giới phải tăng thêm 5,63 triệu ha mới đáp ứng đủ nhu cầu ngô toàn cầu Ngoài ra nhờ sử dụng các cây trồng biến đổi gen, thế giới đã cắt giảm được khoảng 0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu và giảm khoảng 17,1 % các chất độc hại ra môi trường

Hiện nay có hơn 28 quốc gia trên thế giới trồng cây công nghệ sinh học (CNSH) và tổng diện tích tăng lên hơn 100 lần, từ 1,7 triệu ha (năm 1996) lên 181,5 triệu ha (năm 2014) (Clive James, 2015) [15]

Các nhà khoa học tại Đại học bang North Carolina (NC) đã công bố một nghiên cứu có giá trị quan trọng là xác định được gen và tế bào kiểm soát phản ứng bảo vệ nhạy cảm cao (HR) ở ngô Phòng vệ nhạy cảm cao là là phản ứng của cây ngô khi bị tấn công bởi các tác nhân gây bệnh, trong đó ngô có thể phản ứng bằng cách làm chết các tế bào riêng của cây gần các điểm bị tấn công để ngăn chặn bị thiệt hại lây lan Để khảng định kết quả trên các nhà khoa học của NC và Đại học Purdue đã xem xét hơn 3.300 cây ngô có phản ứng HR tăng do 1 gen kháng đặc biệt (RP1-D21) Bằng cách kiểm tra toàn bộ chi tiết gen ngô đã phát hiện ra gen 44 có thể tham gia vào phản ứng tự vệ, làm chết tế bào được lập trình, thay đổi thành tế bào và một số phản ứng khác liên quan đến phản ứng tự vệ (Ag biotech Việt Nam, 2014b) [24]

Công nghệ sinh học còn được áp dụng để cải thiện chất lượng hạt ngô Các nhà khoa học thuộc Đại học Tamil Nadu đã thử nghiệm bằng cách cấy nấm Mycorrhizal (AMF-) Hạt ngô của cây có chủng AMF- có hàm lượng kẽm và tryptophan cao hơn so với cây không cấy AMF- (Ag biotech Việt Nam, 2014a) [23]

Hiện nay công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới vẫn đang được chú ý phát triển với những kỹ thuật hiện đại để tạo ra những giống ngô mới cho năng suất cao, chất lượng tốt góp phần làm tăng sản lượng ngô, tăng tổng sản lượng lương thực trên thế giới đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

1.3.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam

Nghiên cứu ngô ở Việt Nam đã từng bước được đẩy mạnh từ những năm đầu của thập kỷ 80 Trong thời gian đó các nhà khoa học nước ta đã tiến hành thử nghiệm, chọn tạo giống ngô lai, tuy nhiên do quỹ gen còn hạn

chế và các giống ngô lai có nguồn gốc ở vùng ôn đới không thích hợp trong điều kiện nhiệt đới ẩm, ngắn ngày ở Việt Nam nên thử nghiệm không đạt được kết quả như mong muốn Từ bài học này, các nhà khoa học đã đưa ra những định hướng tích cực hơn là tăng cường thu thập và sưu tầm các nguồn vật liệu nhiệt đới

Thập kỷ 90, công tác chọn tạo giống ngô lai được các nhà khoa học coi

là nhiệm vụ chiến lược chủ yếu Cuộc cách mạng về ngô lai nước ta đặc biệt được quan tâm Chính vì vậy, nó đã làm thay đổi những tập quán canh tác lạc hậu, góp phần đưa nghề trồng ngô nước ta đứng vào hàng ngũ những nước tiên tiến Châu Á Chỉ tính trong vòng 10 năm từ vụ gieo trồng 1990 đến vụ gieo trồng 2000 tỷ lệ trồng ngô lai từ 0 - 60%, nâng cao sản lượng ngô từ 700 nghìn tấn lên 1,8 triệu tấn

Từ những năm 1993, nước ta mới bắt đầu đưa giống ngô lai vào sản xuất đại trà đến nay đã đạt được những bước phát triển lớn, sự phát triển ngô lai ở nước ta đã được Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) và

Tổ chức Nông lương của Liên hiệp quốc (FAO) cũng như các nước trong khu vực đánh giá cao Trong vòng 7 - 8 năm chúng ta đã đuổi kịp các nước trong khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn đầu đi vào công nghệ cao, đặc biệt là ứng dụng thành tựu công nghệ sinh học của thế giới vào nghiên cứu chọn tạo giống (Ngô Hữu Tình, 2009) [5]

Giai đoạn 1996 - 2002 nhờ chính sách đổi mới, được sự quan tâm đầu

tư đúng mức của Nhà nước và sự phát huy nội lực của các nhà chọn tạo giống ngô trong nước, những giống ngô lai quy ước như LVN10, LVN4, LVN20, LVN25, V98, T9… đặc biệt là giống LVN10 đã nhanh chóng trở thành các giống ngô chủ lực trong sản xuất ngô của Việt Nam

Từ năm 2003 đến nay với sự mở rộng hợp tác quốc tế, các nhà tạo giống ngô Việt Nam đã thu thập được nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau

Đến nay Viện nghiên cứu ngô đang lưu giữ 616 nguồn gen ngô là các giống địa phương, giống thụ phấn tự do, quần thể, hơn 500 dòng tự phối đời cao và khoảng 300 dòng tự phối đời thấp Nguồn nguyên liệu đa dạng và phong phú cả về chủng loại (ngô tẻ, ngô nếp và ngô đường), phương pháp chọn tạo (truyền thống, nuôi cấy bao phấn, sử dụng cây kích tạo đơn bội, chuyển gen bằng công nghệ sinh học) và đa dạng di truyền (Nguyễn văn Tuất

và Nguyễn Văn Viết 2013) [9]

Nhờ có nguồn vật liệu phong phú, một số giống ngô lai thế hệ mới được chọn tạo bằng phương pháp truyền thống hoặc kết hợp giữa phương pháp chọn tạo truyền thống và công nghệ sinh học như LVN885, LVN145, LVN66, LVN61, LVN14, LVN36, LVN146, LVN154… đã được ứng dụng vào sản xuất Các giống ngô lai thế hệ mới có nhiều ưu điểm như chịu hạn, chống đổ, ít nhiễm sâu bệnh, chịu thâm canh, màu hạt đẹp thích ứng với sản xuất hàng hóa

Giai đoạn 2011 - 2013 đã có 14 giống ngô được công nhận, trong đó có 4 giống được công nhận chính thức là LVN146, LVN66, LVN092 SB099; 10 giống được công nhận sản xuất thử là LVN154, LVN111, LVN81, LVN102, LVN152, LVN62, VS36, Nếp lai số 5, Nếp lai số 9 và Đường lai 20 Đặc điểm chung các giống mới được tạo ra trong giai đoạn này là thích ứng rộng (cả trong

và ngoài nước: Nam Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Campuchia), chống chịu tốt hơn với hạn, sâu bệnh, đổ gãy, thời gian sinh trưởng ngắn hoặc trung bình, tiềm năng năng suất cao, trong thí nghiệm có thể đạt tới 120 - 130 tạ/ha, chất lượng hạt tốt Các giống ngô mới đang được Viện, các Trung tâm trực thuộc, một số công ty hạt giống trong nước thử nghiệm rộng và chuyển giao đến người sản xuất trong cả nước (Mai Xuân Triệu,Vương Huy Minh, 2013) [10]

Kết quả “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai QPM năng suất cao, chống chịu tốt phục vụ chế biến thức ăn chăn nuôi giai đoạn 2012 - 2016” đã duy trì được 35 nguồn vật liệu và cải tạo được 550 tổ hợp lai mới được đánh giá ở vụ Thu đông 2012 và Xuân 2013 Kết quả vụ Thu đông 2012 đã chọn lọc được

12 THL tốt và vụ Xuân 2013 chọn được 19 THL tốt (Châu Ngọc Lý và Lê Quý Kha, 2013) [3]

Ở phía Nam đã phát triển các giống ngô lai V98-1, V98-2, V-118, VN112 với diện tích hàng năm là 2.000 ha tại các tỉnh Tây Nguyên và Đông Nam Bộ Đây là các giống có thời gian sinh trưởng ngắn, có tiềm năng năng suất cao, có khả năng phối hợp cao, cho năng suất cao Đặc biệt giống lai đơn V-118 cho năng suất cao trên 80 tạ/ha, thích hợp trồng trên đất lúa vụ Đông Xuân đã được hoàn thiện và hiệu quả kinh tế của mô hình trồng ngô lai trên đất lúa vụ đông xuân ở Tây Nguyên vượt 33,06% - 38,12% so với trồng lúa cùng vụ (Nguyễn văn Tuất và Nguyễn Văn Viết 2013) [9]

Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai cho vùng thâm canh đã cho ra đời 4 giống ngô lai LVN111, LVN102, LVN62 và VN595 có tiềm năng cho năng suất từ 10 - 12 tấn/ha Giống LVN111, LVN102 đã được công nhận giống mới, LVN62 và VN595 cho phép sản xuất thử (Mai Xuân Triệu, 2013) [11]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tiến Trường, Mai Xuân Triệu (2016) [12] đã chọn được giống ngô LVN883 chín sớm, cho năng suất đạt từ 9 - 10 tấn/ha, khả năng thích nghi rộng và ổn định trên các vùng sinh thái cả nước

Ở vùng núi Đông Bắc, nơi có diện tích trồng ngô lớn chủ yếu vẫn sử dụng công thức luân canh 2 vụ/năm Trên diện tích này nếu bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý có thể tăng được 1 vụ ngô để tăng sản lượng Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo thành công giống LVN111 có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu khá, năng suất cao, thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng núi Đông Bắc Giống LVN111 được công nhận giống cây trồng nông nghiệp mới theo quyết định số 117/QĐ-TT-CLT ngày 9/6/2015 với tên thương mại là PSC-747, (Nguyễn Tiến Trường, 2016) [13]

Vụ Xuân và vụ Thu Đông 2014, các tổ hợp ngô lai do Viện nghiên cứu ngô lai tạo được khảo nghiệm tại Thái Nguyên Tổ hợp lai KK3936 đạt năng suất cao nhất trong vụ Xuân (77,89 tạ/ha) và KK3953 đạt năng suất cao nhất vụ Thu Đông (76,67 tạ/ha), cao hơn so với giống NK4300 (Phan Thị Vân, 2016) [14]

Không chỉ chú trọng công tác chọn tạo giống mới mà các nhà khoa học còn quan tâm nghiên cứu cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác cho phù hợp với yêu cầu của giống để tăng hiệu quả của quá trình sản xuất Trong vòng 20 năm qua các nhà khoa học đã nghiên cứu hoàn thiện và chuyển giao quy trình kỹ thuật trồng ngô trên đất ướt xây dựng quy trình công nghệ sản

xuất hạt giống ngô lai trên quy mô lớn, phạm vi toàn quốc

Đến nay công tác chọn tạo giống ngô của Việt Nam đã đi vào chiều sâu

và có bài bản, nhờ vậy mà ngày nay chúng ta đã có hàng trăm dòng ngô thuần với xuất xứ và đặc tính khác nhau Từ những dòng này, hàng chục giống ngô lai đã được tạo ra và đưa vào sản xuất Không chỉ quan tâm đến năng suất, công tác chọn tạo giống còn quan tâm đến những chỉ tiêu khác như chọn tạo giống có chất lượng protein cao, giống chống chịu với điều kiện bất thuận

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Thí nghiệm tiến hành 7 tổ hợp ngô lai và 1 giống đối chứng

TT Tên THL Loại giống TGST Cơ quan tác giả

- LVN10 (đ/c) là giống ngô lai đã được công nhận giống năm 1994, TGST vụ xuân từ 120 - 135 ngày, hạt màu vàng cam Hiện nay giống LVN10 đang được người dân sử dụng gieo trồng phổ biến trong sản xuất trên địa bàn huyện Thanh Sơn

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu một số giai đoạn sinh trưởng và phát dục của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm

- Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý của các TH ngô lai

- Nghiên cứu tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm

- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL thí nghiệm

2.3 Địa điểm và thời gian thực hiện

- Thí nghiệm được triển khai thực hiện tại Thị trấn Thanh Sơn và xã Thục Luyện, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ

- Đất đai: Thí nghiệm được tiến hành trên bãi ven sông (loại đất phổ biến đối với diện tích ngô trồng hàng năm)

- Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 2 năm 2017 đến tháng 6 năm 2017

2.4 Phương pháp nghiên cứu

- Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), gồm 8 công thức, 3 lần nhắc lại

- Ngày gieo hạt: 10/2/2017

* Làm đất: Đất được cày bừa kỹ, làm sạch cỏ dại, đảm bảo độ ẩm đất

lúc gieo khoảng 75 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng

* Kỹ thuật gieo:

- Mật độ: 5,7 vạn cây/ha (70 x 25cm), mỗi ô gieo 4 hàng

- Gieo sâu 3 - 4 cm, mỗi hốc gieo 2 hạt, khi ngô có 3 - 4 lá thì tỉa lần 1, đến 5 - 6 lá thì tỉa lần 2 và để mỗi hốc 1 cây

* Phân bón:

- Cách bón:

+ Bón lót: Toàn bộ phân chuồng và phân lân + 1/4 lượng đạm

+ Bón thúc lần 1 khi ngô 4 - 5 lá: 1/4 lượng đạm + 1/2 lượng Kali

+ Bón thúc lần 2 khi ngô 7 - 9 lá: 1/2 lượng đạm + 1/2 lượng Kali

* Chăm sóc:

- Khi ngô 4 - 5 lá: xới vun nhẹ quanh gốc kết hợp với bón thúc lần 1

- Khi ngô 7 - 8 lá: xới xáo diệt cỏ dại kết hợp bón thúc lần 2 và vun cao chống đổ

- Tưới nước: Tưới nước, đảm bảo cho đất đủ ẩm (khoảng 70 - 80%

độ ẩm tối đa đồng ruộng) ở 3 thời kỳ: Khi ngô 6 - 7 lá; Khi ngô xoáy nõn (trước trỗ cờ 10 - 12 ngày); Khi ngô thụ phấn xong - chín sữa (sau ngô trỗ

cờ từ 10 - 15 ngày)

2.5 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

* Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng

- Ngày mọc: Được tính khi có trên 50% số cây có bao lá mầm lên khỏi mặt đất (mũi chông) Theo dõi toàn bộ số cây/ô

- Ngày trỗ cờ: Được tính khi có > 50% số cây có hoa nở ở 1/3 trục chính Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

- Ngày phun râu: Được tính khi có > 50% số cây bắp có râu nhú dài từ 2cm đến 3cm Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

- Ngày chín sinh lý: Được tính khi trên 75% cây bắp có lá bi khô hoặc chân hạt có điểm đen Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

* Chỉ tiêu về hình thái:

- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đốt phân nhánh bông cờ đầu tiên Đo 10 cây ở 2 hàng giữa thời kỳ chín sữa

- Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất đến đốt mang bắp trên cùng

Đo 10 cây ở 2 hàng giữa thời kỳ chín sữa

- Số lá: tổng số lá cây, đếm số lá 10 cây ở 2 hàng giữa

- Hệ số diện tích lá: đếm số lá xanh trên cây ở thời kỳ trỗ cờ

Phương pháp: tiến hành đo chiều rộng dài các lá ở 5 cây/ô vào giai đoạn trỗ cờ sau đó áp dụng công thức: Diện tích lá = dài x rộng x 0,75

- Trạng thái cây: Căn cứ khả năng sinh trưởng phát triển, độ đồng đều

về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh, chống đổ của

10 cây ở 2 hàng giữa vào thời kỳ chín sáp Đánh giá theo thang điểm từ 1 - 5 (1 tốt nhất ; 5 xấu nhất)

- Trạng thái bắp: Căn cứ vào hình dạng bắp, kích thước, độ đồng đều của bắp và tình trạng sâu bệnh bắp của 10 cây ở 2 hàng giữa vào thời kỳ chín sáp Đánh giá theo thang điểm từ 1 - 5 (1 tốt nhất ; 5 xấu nhất)

- Đánh giá độ kín của lá bi: Quan sát và đánh giá 10 bắp ở 2 hàng giữa của mỗi ô Đánh giá ở thời kỳ chín sáp và cho theo thang điểm từ 1 - 5

Điểm 1- Rất kín: Bẹ lá che kín đầu bắp và kéo dài khỏi bắp

Điểm 2 - Kín: Bẹ lá che kín đầu bắp

Điểm 3 - Hơi hở: Lá bi bao không chặt đầu bắp

Điểm 4 - Hở: Lá bi không che kín bắp, để hở đầu bắp

Điểm 5 - Rất hở: Bao bắp rất kém, đầu bắp hở nhiều

(Quan sát các cây trong ô ở giai đoạn chín sáp)

* Chỉ tiêu về mức độ nhiễm sâu bệnh: Theo dõi một số sâu bệnh hại chính như sâu đục thân, đục bắp, rệp cờ, bệnh khô vằn: có thể đánh giá theo

tỷ lệ (%) hoặc cấp độ bị nhiễm (1-5)

- Sâu đục thân (Chilo patellus): Theo dõi toàn bộ số cây bị sâu đục trên

tổng số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá thời kỳ chín sáp

Điểm 1: < 5% số cây bị sâu

Điểm 2: 5 - < 15% số cây bị sâu

Điểm 3: 15 - < 25% số cây bị sâu

Điểm 4: 25 - < 35% số cây bị sâu

Điểm 5: 35 - < 50% số cây bị sâu

- Sâu đục bắp (Heliothis zea và H Amigera): Theo dõi toàn bộ số cây

bị sâu đục trên tổng số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá thời kỳ chín sáp

- Rệp cờ (Rhopalosiphum maidis): Theo dõi và đánh giá toàn bộ số cây

ở 2 hàng giữa của ô trên 3 lần lặp lại giai đoạn chín sữa và chín sáp Cho điểm

từ 1 - 5

Điểm 1 - Không có rệp

Điểm 2 - Rất nhẹ: Có từ một đến một quần tụ rệp trên lá, cờ

Điểm 3 - Nhẹ: Xuất hiện một vài quần tụ rệp trên lá, cờ

Điểm 4 - Trung bình: Số lượng rệp lớn, không thể nhận ra các quần tụ rệp Điểm 5 - Nặng: Số lượng rệp lớn, đông đặc, lá và cờ kín rệp

- Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani f Sp Sasakii): Theo dõi số cây bị

bệnh khô vằn trên tổng số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá ở thời kỳ chín sáp

Tỷ lệ cây bị bệnh (%) = (số cây bị bệnh/tổng số cây điều tra) x 100

- Đốm lá đốm lá lớn (Helminthoprium turcicum) và đốm lá nhỏ (Helminthoprium maydis): Theo dõi toàn bộ số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá ở

thời kỳ chín sữa và chín sáp Cho điểm từ 1 - 5

Điểm 1: không bị bệnh

Điểm 2: > 5- 15% diện tích lá bị hại

Điểm 3: > 15- 30% diện tích lá bị hại

Điểm 4: > 30 - 50% diện tích lá bị hại

Điểm 5: > 50% diện tích lá bị hại

* Chỉ tiêu khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh

- Gẫy thân: Ghi tất cả những cây bị gẫy dưới đốt mang bắp khi thu hoạch Cho điểm từ 1 - 5

Điểm 1 Tốt: < 5 % cây gẫy

Điểm 2 Khá: 5 -15 % cây gẫy

Điểm 3 Trung bình: 15 - 30 % cây gẫy

Điểm 4 Kém: 30 - 50 % cây gẫy

Điểm 5 Rất kém: > 50 % cây gẫy

Tổng số cây điều tra

* Chỉ tiêu về năng suất:

- Số bắp/cây: Đếm tổng số bắp hữu hiệu/ tổng số cây hữu hiệu/ô Theo dõi ở thời kỳ thu hoạch

- Chiều dài bắp: Đo từ đáy bắp đến mút bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch Chỉ đo bắp thứ nhất của 30 cây mẫu (cm)

- Đường kính bắp (cm): Đo ở giữa bắp của 30 cây mẫu Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫu Đo phần giữa bắp

- Số hạt/hàng: Đếm số hạt của hàng có chiều dài trung bình của bắp của

30 cây mẫu Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu

- Số hàng/bắp: Đếm số hàng hạt ở giữa bắp Chỉ đếm bắp thứ nhất của

30 cây mẫu Hàng hạt được tính khi có > 5 hạt

- Khối lượng 1000 hạt (gam): ở độ ẩm 14%, cân 2 mẫu hạt (mỗi mẫu

2.6 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu các thí nghiệm đánh giá giống ngô lai ở ngoài đồng ruộng được xử lý thống kê trên máy vi tính theo chương trình SAS 9.1

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Các giai đoạn sinh trưởng phát dục của các tổ hợp ngô thí nghiệm

Thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính bằng tổng số ngày từ khi gieo hạt đến khi chín sinh lý, thời gian này dài ngắn khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật canh tác Thời gian sinh trưởng được chia thành 2 giai đoạn

- Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng - Vegetative (V): Là giai đoạn đầu

và kết thúc là thời kỳ trỗ cờ (Vt)

- Giai đoạn sinh trưởng sinh thực - Reproductive (R): Được tính từ khi phun râu đến khi ngô chín sinh lý Giai đoạn này thường gắn liền với sự phát triển của hạt ngô và được chia làm 6 thời kỳ: R1 (hình thành hạt), R2 (mẩy hạt), R3 (chín sữa), R4 (chín sáp), R5 (khô hạt), R6 (chín sinh lý)

Nghiên cứu thời gian sinh trưởng phát triển có ý nghĩa rất quan trọng đối với sản xuất và công tác khoa học, giúp cho việc bố trí thời vụ và luân canh cây trồng hợp lý, đồng thời còn có ý nghĩa trong lựa chọn các giống phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng Kết quả theo dõi các giai đoạn sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1:

3.1.1 Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ

Đây là giai đoạn sinh trưởng dài nhất của cây ngô, được chia thành nhiều giai đoạn nhỏ khác nhau (giai đoạn nảy mầm, cây con, vươn cao, phân hóa cơ quan sinh sản và thời kỳ nở hoa)

Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy, thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm dao động từ 62 - 63 ngày (cả 2 địa điểm nghiên cứu) Tại Thị Trấn Thanh Sơn THL TAX-4 và TAX-7 trỗ muộn hơn giống đối chứng 1 ngày (LVN10: 62 ngày) Các THL còn lại thời gian từ gieo đến trỗ tương đương giống đối chứng

Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát dục của các tổ hợp ngô thí nghiệm vụ xuân 2017 tại huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ

Đơn vị: Ngày

Giống/THL

Thời gian từ gieo đến

(TS:Thị trấn Thanh Sơn ; TL: Xã Thục Luyện)

Tại xã Thục Luyện, THL TAX-1, TAX-2 và TAX-3 trỗ sớm hơn giống đối chứng 1 ngày (LVN10: 63 ngày) Các THL còn lại thời gian từ gieo đến trỗ tương đương giống đối chứng

3.1.2 Giai đoạn từ gieo đến tung phấn, phun râu

Giai đoạn này diễn ra trong khoảng thời gian không dài nhưng là giai đoạn quan trọng nhất quyết định đến năng suất ngô, thời kỳ này cây gần như ngừng phát triển thân lá, song cây vẫn tiếp tục hút các chất dinh dưỡng từ đất

để nuôi dưỡng hạt Thời gian tung phấn phun râu, cây ngô yêu cầu điều kiện

75 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng Trong điều kiện tốt, đặc biệt là thời tiết thuận lợi quá trình thụ tinh tiến hành tốt bắp mới nhiều hạt

Khoảng cách giữa tung phấn và phun râu ngắn thì thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành hạt, vì vậy khoảng cách giữa tung phấn

- phun râu quyết định số lượng hạt/bắp, một yếu tố cấu thành năng suất quan trọng Ngược lại nếu khoảng cách này quá lớn thì quá trình thụ phấn, thụ tinh

sẽ bị ảnh hưởng rất lớn Nếu vào giai đoạn trổ cờ, phun râu mà gặp lúc nắng nóng (nhiệt độ lên trên 35 độ C và độ ẩm không khí xuống dưới 50%) thì hạt phấn có khi đã bị chết khô Nếu gặp trời mưa kéo dài đúng lúc trỗ cờ, phun râu thì hạt phấn dễ dàng bị rửa trôi hoặc dính bết vào nhau làm cản trở đến quá trình thụ phấn và thụ tinh

Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy, thời gian từ gieo đến tung phấn của các THL thí nghiệm biến động từ 63 - 64 ngày (Thị trấn Thanh Sơn) và từ

63 - 65 ngày (xã Thục Luyện) Tại Thị trấn Thanh Sơn THL 1 và

TAX-6 có thời gian từ gieo đến tung phấn TAX-63 ngày tương đương với giống đối chứng Các THL còn lại tung phấn muộn hơn đối chứng 1 ngày Tại xã Thục Luyện THL TAX-1, TAX-2 và TAX-3 tung phấn tương đương giống đối chứng (LVN10: 63 ngày) Các THL còn lại tung phấn muộn hơn đối chứng 1 ngày (TAX-4, TAX-7) và muộn hơn 2 ngày (TAX-5, TAX-6)

Khi bắt đầu phun râu, ngô chuyển sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực, gắn liền với sự hình thành và phát triển hạt ngô Râu ngô nhận hạt phấn để thụ tinh hình thành hạt Số noãn được thụ tinh được xác định ở thời kỳ này, những noãn không thụ tinh sẽ không có hạt và bị thoái hoá, gây nên hiện tượng ngô đuôi chuột

Khoảng cách giữa tung phấn và phun râu của các giống ngô thí nghiệm ngắn, dao động từ 1 - 3 ngày đảm bảo thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành hạt

Số liệu bảng 3.1 cho thấy, các tổ hợp ngô lai thí nghiệm có thời gian từ gieo đến phun râu tương đối đồng đều ở 2 địa điểm nghiên cứu, dao động từ

64 - 66 ngày (Thị trấn Thanh Sơn) và từ 64 - 67 ngày (Xã Thục Luyện) Tại

Thị trấn Thanh Sơn các THL thí nghiệm đều phun râu muộn hơn giống đối chứng (LVN10: 64 ngày), dao động từ 65 - 66 ngày Tại xã Thục Luyện THL TAX-5 phun râu tương đương giống đối chứng (LVN10: 66 ngày), THL TAX-6 phun râu muộn hơn đối chứng 1 ngày (67 ngày) Các THL còn lại phun râu sớm hơn đối chứng, dao động từ 64 - 65 ngày

3.1.3 Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng được tính từ khi gieo đến chín sinh lý Giai đoạn này nếu gặp nhiệt độ thuận lợi quá trình tích lũy vật chất vào hạt nhanh hơn,

sự tích luỹ chất khô trong hạt đạt mức tối đa Giai đoạn này được xác định khi vật chất khô trong hạt đạt tối đa, lớp tinh bột đã hoàn toàn tiến đến cùi và sẹo đen hoặc nâu đã hình thành Lớp đen này bắt đầu hình thành từ các hạt đỉnh bắp đến các hạt đáy bắp Hạt ngô lúc này ở thời điểm chính sinh lý và kết thúc

sự phát triển vòng đời của cây ngô

Qua theo dõi chúng tôi thấy, các tổ hợp ngô lai thí nghiệm có thời gian sinh trưởng dao động từ 105 - 108 ngày (Thị trấn Thanh Sơn) và từ 106 - 108 ngày (xã Thục Luyện) với thời gian sinh trưởng này các tổ hợp ngô lai đều thuộc nhóm chín trung bình Như vậy địa điểm trồng không làm ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm

3.2 Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý

Các đặc điểm hình thái của cây ngô như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá/cây, chỉ số diện tích lá, trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp là các đặc điểm do giống quy định có liên quan đến khả năng sinh trưởng, năng suất cũng như khả năng chống chịu của cây Đây là các tính trạng số lượng nên ngoài phụ thuộc vào giống còn chịu tác động của các yếu tố ngoại cảnh Thông qua các chỉ tiêu này chúng ta có thể xác định được khả năng sinh trưởng của giống cũng như trạng thái sinh lý để có thể tác động các biện pháp kỹ thuật phù hợp nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các giống ngô sinh trưởng phát triển