- Các kết quả nghiên cứu được sử lý thống kê bằng phần mềm IRRISTAT.
- Tính toán các chỉ tiêu sử dụng hàm Round, Average, Sum trong Microsoft Excel.
Phần 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Xuân năm 2014
Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc, có đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều và có mùa đông lạnh.
Cây ngô có nguồn gốc từ vùng khí hậu nhiệt đới nhưng đã thích nghi nhanh với nhiều điều kiện sinh thái rất khác nhau, mặc dù vậy nó cũng rất nhạy cảm với một số yếu tố sinh thái đó là: Khí hậu, đất đai, và các chất dinh dưỡng. Trong đó thời tiết khí hậu là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển, và năng suất. Vì vậy điều kiện ngoại cảnh có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh hóa, sinh lý của cây. Cho nên theo dõi thời tiết khí hậu trong từng vụđối với sản xuất nông nghiệp là cơ sở để bố trí thời vụ và cơ cấu cây trồng một cách hợp lý, hạn chế đến mức thấp nhất rủi ro do các điều kiện tự nhiên mang lại để đem lại hiệu quả kinh tế cao trên đơn vị
diện tích canh tác.
Theo dõi diễn biến thời tiết khí hậu vụ Xuân năm 2014 chúng tôi đã thu
được kết quảở bảng 4.1.
Bảng 4.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Xuân 2014 tại Thái Nguyên
Tháng 2 3 4 5
Nhiệt độ (0C) 16,6 19,4 24,7 28,4
Ẩm độ trung bình (%) 82 91 89 79
Lượng mưa (mm) 29,7 85,9 139,3 152,2
(Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Thái Nguyên, 2014)
4.1.1. Nhiệt độ
Ngô là loại cây ưa nóng. Ngô là loài cây có yêu cầu về tổng nhiệt độ
cao hơn nhiều loài cây trồng để hoàn thành chu kỳ sống từ gieo đến chín. Theo Velican (1956), cây ngô cần tổng nhiệt độ từ 1700 - 37000C tùy thuộc vào giống. Nhu cầu về nhiệt của cây ngô được thể hiện bằng các giới hạn nhiệt độ mà cây đòi hỏi như nhiệt độ tối thấp, tối cao, tối ưu. Về phương diện này, theo các chuyên gia ở trung tâm CIMMYT, ngô phát triển tốt trong khoảng 24 - 300C, nhiệt độ tối thấp 100C, nhiệt độ tối ưu 450C.
Trong quá trình sinh trưởng ở mỗi giai đoạn khác nhau thì cây ngô yêu cầu nhiệt độ khác nhau. Có 2 giai đoạn nhiệt độ ảnh hưởng mạnh đến quá trình sống của cây ngô đó là giai đoạn nảy mầm và ra hoa.
- Giai đoạn nảy mầm: Nếu gặp nhiệt thấp hạt nảy mầm kém, thời gian nảy mầm kéo dài, chất lượng cây con kém. Để hạt ngô mọc bình thường, nhiệt độ tối thiểu phải từ 12 - 140C, nếu nhiệt độ thấp hơn 120C phần lớn các giống không nảy mầm. Nhiệt độ thích hợp cho thời kỳ này là 25 - 300C.
- Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu cây ngô rất mẫn cảm với nhiệt
độ. Giai đoạn này cây ngô cần nhiệt độ thích hợp là 18 - 200C. Nếu nhiệt độ
nhỏ hơn 130C hạt phấn sẽ chết, nhiệt độ từ 13 - 150C ảnh hưởng xấu đến tung phấn, phun râu và thụ tinh. Còn nhiệt độ lên tới 450C hạt phấn và râu ngô có thể chết làm cho bắp bịđuôi chuột.
- Vụ Xuân năm 2014 nhiệt độ trung bình tháng 2 là 16,6 0C và tháng 3 là 19,4 0C không mấy lợi cho quá trình nảy mầm, sinh trưởng và phát triển của cây ngô trong giai đoạn đầu. Nhiệt độ trung bình tháng 4 là 24,70C, lúc này nhiệt độ mới thuận lợi cho quá trình sinh trưởng của cây ngô. Nhiệt độ
trung bình tháng 5 là 28,40C nhiệt độ tăng về cuối vụ, đảm bảo cho quá trình chín sinh lý và tích lũy vật chất khô vào hạt.
4.1.2. Ẩm độ
Theo Nguyễn Văn Viết và Ngô Sỹ Giai (2001) đã xác định độ ẩm không khí 70 - 85 % và ẩm độđất 70 - 80 % thuận lợi cho sự sinh trưởng phát triển của cây ngô. Tùy thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng của cây ngô yêu cầu lượng ẩm độ khác nhau: Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn – phun râu yêu cầu
ẩm độ lớn khoảng 75 % đến 80 %, các giai đoạn khác ẩm độ yêu cầu thấp hơn trong thời gian làm thí nghiệm ẩm độ không khí giao động từ 65 % đến 80 % khá thích hợp cho các tổ hợp ngô sinh trưởng, phát triển. Tuy nhiên ẩm độ
không khí cao trong điều kiện nhiệt độ thuận lợi cũng tạo điều kiện cho sâu bệnh phát sinh phát triển gây hại làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của ngô. Qua theo dõi diễn biến thời tiết chúng tôi thấy ẩm độ ở Thái Nguyên vụ Xuân năm 2014 tương đối ổn định, đảm bảo cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô.
4.1.3. Lượng mưa
Nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với đời sống cây ngô. Tuy ngô
được đánh giá là cây trồng sử dụng nước tiết kiệm và hiệu quả nhưng do có khả
năng tạo ra sản phẩm lớn trong vụ nên nhu cầu nước về cây ngô rất lớn.
Một cây ngô trong vòng đời cần phải có 200 lít nước để sinh trưởng, phát triển để tạo năng suất. Một hecta (ha) ngô cần 3000 - 4000 m3 nước tương đương với lượng mưa là 175 mm. Đối với cây ngô nhu cầu nước còn phụ thuộc vào sản lượng nó sinh ra. Để đạt được 3800 kg/ha cần một lượng mưa là 287,5 mm để được 6300 kg/ha cần 486 - 616 mm. Nhu cầu nước của cây ngô còn thay đổi theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển.
Giai đoạn từ gieo đến 7 - 8 lá cây ngô cần lượng nước tương đương với lương mưa 60 - 80 mm.
Giai đoạn từ 7 - 8 lá đến sau trỗ cờ 15 ngày cần lượng nước tương
đương với lượng mưa 100 - 120 mm.
Giai đoạn sau trỗ cờ 15 ngày đến khi chín sinh lý cần lượng nước tương
đương với lượng mưa 20 - 60 mm. Do đó nếu bị hạn trong giai đoạn 7 - 8 lá
đến sau trỗ cờ 15 ngày sẽ làm giảm năng suất 1,5 - 2 lần.
Ngô là cây trồng cạn cần nhiều nước song cũng rất nhạy cảm với ẩm độ đất cao, đặc biệt ở giai đoạn cây còn nhỏ khi điểm sinh trưởng còn nằm dưới mặt
đất. Vào giai đoạn này, chỉ cần ngập nước 1 - 2 ngày cây cũng có thể bị chết. Qua theo dõi diễn biến thời tiết vụ Xuân năm 2014 chúng tôi thấy lượng mưa dao động từ 29,7 – 152,2 mm thuận lợi cho sự sinh trưởng, phát triển của cây ngô, chính vì vậy đã làm kéo dài thời gian chín sinh lý của cây ngô.
4.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát dục chính của một số tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm vụ Xuân năm 2014 trong thí nghiệm vụ Xuân năm 2014
Sinh trưởng, phát triển là hai quá trình có mối quan hệ gắn bó mật thiết không thể tách rời nhau. Chúng thường xen kẽ nhau trong một chu kỳ sống của thực vật.
Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước, số lượng như: Như chiều cao cây, số lá trên cây, số lượng rễ...
Phát triển là sự thay đổi về chất bên trong tế bào, mô, các cơ quan dẫn
đến thay đổi về hình thái, chức năng của chúng.
Quá trình phát triển của ngô được chia làm 2 giai đoạn: Sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực.
- Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng – Vegetative (V): Là giai đoạn sinh trưởng đầu tiên của cây ngô. Khởi đầu của giai đoạn này là thời kỳ nẩy mầm và mọc (VE) 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 gắn liền với sự phát triển của hạt ngô từ lúc hình thành hạt đến khi chín sinh lý.
Theo dõi quá trình sinh trưởng, phát triển của ngô 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.
Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng và các thời kỳ phát dục của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm
(Đơn vị: Ngày) TT Chỉ tiêu Tổ hợp lai Gieo - Trỗ cờ Gieo - Tung phấn Gieo - Phun râu Gieo - Chín sinh lý 1 VN 2 - TB1425 - T13 64 67 68 119 2 VN 3 - TB1426 - T13 62 64 66 112 3 VN 4 - TB1427 - T13 62 64 66 111 4 VN 6 - TB1429 - T13 65 66 67 115 5 VN 9 - CNC 686 - 8 62 64 66 111 6 VN 10 - ĐH 14 - 1 62 64 66 111 7 VN 11 - CN 13 - 21 64 65 66 113 8 VN 14 - LVN 255 62 64 66 111 9 NK 67 (Đ/C 1) 66 68 70 119 10 NK 4300 (Đ/C 2) 67 68 70 119 P <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 CV (%) 1,2 1,2 1,3 0,7 LSD0,05 1 1 2 1
4.2.1. Gai đoạn trỗ cờ
Đây là khoảng thời gian sinh trưởng đầu tiên và khá dài của cây ngô. Khởi đầu là thời kỳ nảy mầm, mọc (Ve) và kết thúc là thời kỳ trỗ cờ (Vt). sau khi mọc dinh dưỡng chủ yếu cung cấp cho cây con là nội nhũ của hạt, cây chưa hút được dinh dưỡng từ đất, lúc này bộ rễ chỉ làm nhiệm vụ hút nước, cây ngô sinh trưởng phát triển chậm và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh. Khi cây con đạt 3 - 4 lá thật cây chuyển từ dinh dưỡng hạt sang dinh dưỡng đất. Đến khi cây có 5 - 6 lá thật điểm sinh trưởng đã ở trên mặt
đất, lúc này hệ rễ đốt phát triển rất nhanh và yêu cầu một lượng dinh dưỡng nhất định. Khi được 7 - 8 lá là giai đoạn hình thành và phát triển bộ rễ, sau thời kỳ này các bộ phận trên mặt đất (thân, lá) và dưới mặt đất đều tăng trưởng rất nhanh. Đây là giai đoạn cây hấp thụ dinh dưỡng tối đa, lượng dinh dưỡng cây hấp thu trong thời kỳ này bằng 70 – 95 % tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút. Khi cây ngô có biểu hiện xoáy nõn tức là cây đã chuẩn bị bước vào giai đoạn trỗ cờ. Giai đoạn trỗ cờ được bắt đầu khi nhìn thấy đầu của bông cờ nhú ra khỏi lá cuối cùng và kết thúc khi nhánh cuối cùng của bông cờđã thấy rõ hoàn toàn.
Bảng 4.2 cho thấy các tổ hợp lai trong thí nghiệm có thời gian từ gieo
đến trỗ cờ biến động từ 62 - 65 ngày. Hầu hết các tổ hợp lai có thời gian từ
gieo đến trỗ cờ sớm hơn so với giống đối chứng từ 1 - 3 ngày. Trừ tổ hợp lai số 4 (VN 6 - TB1429 - T13) có thời gian từ gieo đến trỗ cờ là 65 ngày tương
đương với giống đối chứng (NK67: 66 ngày).
4.2.2. Giai đoạn tung phấn, phun râu
Giai đoạn này diễn ra trong khoảng thời gian không dài, chỉ 10 - 15 ngày. Tuy nhiên đây là giai đoạn có ý nghĩa quyết định rất lớn đến năng suất. Thời gian từ trỗ cờ đến tung phấn có thể giao động đáng kể phụ thuộc vào giống và điều kiện môi trường. Ởđiều kiện ngoài đồng ruộng cây ngô thường tung phấn vào buổi sáng muộn và đầu buổi chiều. Cây ngô tung phấn khoảng 1 - 5 ngày trước khi phun râu. Giai đoạn tung phấn có thể kéo dài 2 tuần. Khi hạt phấn tung ra khỏi bao phấn, hạt phấn rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh, dễ bị chết nếu gặp điều kiện không thuận lợi. Nhiệt độ thích hợp cho ngô thụ phấn thụ tinh từ 20 - 220C, nhiệt độ nhỏ hơn 130C và lớn hơn 350C sẽ
làm hạt phấn mất sức sống và chết. Độ ẩm thích hợp là 80 %, độ ẩm không khí quá thấp hoặc quá cao gây mất sức sống hạt phấn, làm hạt phấn chết. Nên bố trí thời vụ cho ngô trỗ trong khoảng thời gian có nắng và gió nhẹ, không có mưa to gió lớn.
Qua theo dõi thí nghiệm chúng tôi thấy, các tổ hợp lai có thời gian từ
gieo đến tung phấn biến động từ 64 - 67 ngày. Tổ hợp lai số 1 (VN 2 - TB1425 - T13) có thời gian từ gieo đến tung phấn tương đương với cả 2 giống đối chứng (NK67, NK4300: 68 ngày). Các tổ hợp lai còn lại thời gian này sớm hơn so với 2 giống đối chứng từ 3 - 4 ngày ở mức độ tin cậy 95 %.
Cây ngô bắt đầu phun râu khi thấy một vài râu ngô xuất hiện ởđầu lá bi của bắp. Thụ phấn có thể xảy ra khi những hạt phấn rơi được giữ lại trên râu mới phun. Hạt phấn được giữ lại cần 24 giờ để mọc ống phấn từ râu đến noãn nơi xảy ra thụ tinh. Thông thường cần 2 - 3 ngày để tất cả râu trên một bắp phun hết. Đây là thời gian quyết định số hạt trên bắp, những hoa cái không
được thụ tinh sẽ không cho hạt và bị thoái hóa.
Qua bảng 4.2 ta thấy thời gian từ gieo đến phun râu của các tổ hợp lai biến động từ 66 - 68 ngày. Tổ hợp lai số 1 (VN 2 - TB1425 - T13) có thời gian từ gieo đến phun râu từ 67 ngày tương đương với 2 đối chứng (NK67, NK4300: 70 ngày). Các tổ hợp lai còn lại thời gian này sớm hơn so với 2 giống đối chứng từ 3 - 4 ngày ở mức độ tin cậy 95 %.
Khoảng thời gian giữa tung phấn - phun râu cũng là yếu tố quyết định tỷ lệ thụ phấn, thụ tinh của ngô. Thời gian phun râu thường sau tung phấn 1 - 5 ngày tuỳ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh. Hiện tượng tung phấn trước phun râu thường gặp ở Việt Nam và gọi là tính nhị chín trước (Protandry). Ngược lại phun râu trước tung phấn gọi là tính nhuỵ chín trước (Protogyny). Ở điều kiện nước ta, râu phun trong khoảng thời gian từ 5 - 12 ngày. Nếu thời gian chênh lệch giữa tung phấn và phun râu lớn làm cho quá trình thụ phấn thụ tinh diễn ra khó khăn, ảnh hưởng tới số noãn được thụ tinh. Những noãn không được thụ tinh sẽ không cho hạt và bị thoái hoá dẫn đến hiện tượng bắp đuôi chuột - bắp mà đỉnh cùi không kín hạt.
Trong quá trình làm thí nghiệm chúng tôi thấy giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu diễn ra trong điều kiện thời tiết tương đối thuận lợi và khoảng
cách tung phấn - phun râu của hầu hết các tổ hợp lai đều ngắn ngày biến động từ 1 - 3 ngày rất thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh.
4.2.3. Giai đoạn chín sinh lý (thụ tinh đến chín)
Giai đoạn này kéo dài khoảng 35 - 40 ngày kể từ sau khi thụ phấn đến khi hạt phát triển hoàn chỉnh. Chất dinh dưỡng được chuyển từ thân lá tập trung về hạt. Trong giai đoạn này diễn ra nhiều biến đổi sinh lý và sinh hoá phức tạp. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh cho thời kỳ này: Độ ẩm đất 60 - 70 %, nhiệt độ 20 - 250C, trời có nắng, không có mưa bão gây đổ cây. Tuỳ theo mức độ chín khác nhau, màu sắc và cấu tạo bên trong của hạt, người ta chia làm 3 giai đoạn nhỏ:
- Giai đoạn chín sữa (10 - 15 ngày): Hạt non, hàm lượng nước 50 - 65 %, chất khô của hạt tích lũy 30 - 35 %, bấm vào hạt có dịch trắng như sữa chảy ra. Cây tăng cường vận chuyển các chất hữu cơ từ thân lá về hạt, giai đoạn này lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu trong hạt cao nhất. Giai đoạn này nếu nhiệt độ quá cao,
ẩm độ thấp dễ gây hiện tượng chín ép, ảnh hưởng lớn đến năng suất.
- Giai đoạn chín sáp (10 - 15 ngày): Hạt đã mất nước cứng dần, hàm lượng nước trong hạt chỉ còn khoảng 50 %, cuối thời kỳ này tích lũy được 75 % chất khô của hạt, khi tách hạt có dạng vật chất như sáp ong. Thời kỳ này mầu sắc của hạt đã ổn định.
- Giai đoạn chín hoàn toàn (10 - 15 ngày): Hạt mất nước, độ ẩm giảm dần, độẩm trung bình của hạt 30 - 35 %. Tuy nhiên độẩm của hạt có thể thay
đổi phụ thuộc vào giống và điều kiện môi trường, các hợp chất chứa trong hạt