2.3.1. Điều tra và đánh giá về điều kiện khí hậu liên quan đến sản xuất ngô ở Sơn La
Điều tra, thu thập các số liệu về tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Sơn La và thu thập các số liệu về điều kiện khí hậu thuỷ văn tỉnh Sơn La.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
2.3.2.1. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống ngô lai ở thời kỳ cây con bằng phương pháp của Lê Trần Bình và Lê Thị Muội [1].
a, Thời gian và địa điểm tiến hành
- Thời gian tiến hành: thí nghiệm được tiến hành vào vụ đông 2007 - Địa điểm tiến hành: phòng thí nghiệm khoa Sinh – KTNN, Trường Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên
b, Cách tiến hành: Mỗi giống được gieo vào 1 chậu cát sạch có đục lỗ ở dưới đáy với số lượng 30 hạt/chậu, Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần. Chăm sóc bình thường khi cây con được 3 lá thì ngừng tưới nước để bắt đầu gây hạn.
c, Theo dõi đánh giá
- Theo dõi đánh giá mức độ cây không héo, ở các thời điểm sau 3, 5 và 7 ngày kể từ khi ngừng tưới.
Tỷ lệ cây không héo (%) = Số cây không héo
x 100% Tổng số cây
Giống có tỷ lệ cây không héo cao thì có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con
- Sau 7 ngày gây hạn thì tưới nước trở lại. Theo dõi đánh giá khả năng phục hồi cây sau 3, 5 và 7 ngày kể từ khi tưới trở lại.
Tỷ lệ hồi phục (%) = Số cây phục hồi
x 100% Tổng số cây
Sau khi tưới trở lại, thì giống nào có tỷ lệ cây phục hồi cao thì có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con.
- Theo dõi đánh giá ảnh hưởng của hạn đến sự sinh trưởng và khả năng tích luỹ chất khô ở thời kỳ cây con.
+ Trước khi gây hạn mỗi giống nhổ 3 cây, sấy đến khi khối lượng không đổi cân khối lượng khô của rễ, thân lá từng giống .
+ Sau khi gây hạn ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày tiến hành lấy mẫu 3 cây/giống, sấy đến khi khối lượng không đổi rồi cân khối lượng khô.
Giống có khối lượng chất khô lớn thì có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con
- Đánh giá khả năng chịu hạn bằng chỉ số chịu hạn tương đối theo công thức: Sn =
2
1sinα (ab + bc + cd + de + eg + gh + hi + ik + kl + la)
Trong đó : a % cây không héo sau 3 ngày hạn, b: % cây phục hồi sau 3 ngày hạn, c: % cây không héo sau 5 ngày hạn, d: % cây phục hồi sau 5 ngày hạn, e: % cây không héo sau 7 ngày hạn, g: % cây phục hồi sau 7 ngày hạn, h: % vật chất khô của cây trước hạn, i: % vật chất khô của cây sau 3 ngày hạn, k: % vật chất khô của cây sau 5 ngày hạn, l: % vật chất khô của cây sau 7 ngày hạn, α: góc tạo bởi 2 trục mang trị số gần nhau và tính bằng
x
360
; Sn: chỉ số chịu hạn tương đối.
Giống có chỉ số chịu hạn tương đối càng lớn thì càng có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con.
2.3.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống cây con bằng phương pháp xác định hàm lượng prolin
Bates và cộng sự (1973) [21]. Đã đưa ra phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của cây con bằng cách xác định hàm lượng prolin. Trong điều
kiện hạn cây sẽ sản sinh ra prolin để chống hạn, hàm lượng prolin trong cây càng cao thì khả năng chịu hạn của cây càng tốt.
a, Thời gian và địa điểm tiến hành
- Thời gian tiến hành: thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân 2007
- Địa điểm tiến hành: phòng thí nghiệm khoa Sinh – KTNN, Trường Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên
b, Cách tiến hành
- Nguyên liệu: Gồm rễ, thân, lá của cây thời điểm trước gây hạn, ở các thời điểm hạn 3 ngày, hạn 5 ngày, hạn 7 ngày. Trước khi phân tích nguyên liêu được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ - 850C.
- Các bước tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Cân 0,5g mẫu, nghiền kỹ trong chày cối sứ đã được giữ ở nhiệt độ 40C có bổ sung 10 ml dung dịch axit sufosalysilic 3%.
+ Bước 2: Ly tâm mẫu trên 7000 vòng/phút, lấy dịch trên bỏ cặn.
+ Bước 3: Lấy 2ml dịch mẫu đã ly tâm, trộn với 2ml hỗn hợp ninhydrin + 2ml dung dịch axit acetic để lạnh, sau đó đem đun cách thuỷ toàn bộ hỗn hợp trên ở 10000C trong 60 phút.
+ Bước 4: Lấy mẫu ra cho ngay vào đá ủ 5 phút, sau đó bổ sung 4ml toluen trộn thật đều. Lúc này hỗn hợp phân thành hai pha, đem hút nhẹ pha trên (2ml) có màu hồng, đo ở bước sóng 520nm.
Hàm lượng prolin được tính theo mg/g khối lượng tươi.
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng
2.3.3.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu của các giống ngô lai thí nghiệm trong điều kiện tưới nước và không tưới nước
a, Thời gian, địa điểm tiến hành
- Thời gian tiến hành: tiến hành vào vụ thu – đông 2006 và 2007 - Địa điểm: Xã Chiềng Xôm - Thị Xã Sơn La
b, Cách tiến hành:
- Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), với 3 lần nhắc lại, trong mỗi lần nhắc lại, mỗi giống gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m; khoảng cách 70 x 20cm. Toàn bộ thí nghiệm đó được gieo lặp lại và đối đầu nhau, thí nghiệm 1 thực hiện ở chế độ tưới nước: tưới đủ ẩm trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây và thí nghiệm 2 được thực hiện ở chế độ không tưới.
Bảng 2.2. Sơ đồ Bố trí thí nghiệm theo kiểu đối đầu (Vụ thu - đông 2006 và 2007)
Dải bảo vệ
Thí nghiệm tưới nước
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
8 5 7 9 1 10 4 3 2 6
3 9 10 2 6 8 5 1 7 4
Thí nghiệm không tưới
3 9 10 2 6 8 5 1 7 4
8 5 7 9 1 10 4 3 2 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Dải bảo vệ
- Quy trình kỹ thuật được áp dụng theo quy trình kỹ thuật của Viện Nghiên Cứu Ngô.
Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi
Các chỉ tiêu theo dõi được đo đếm trên 2 hàng giữa. * Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng
- Ngày trỗ cờ: Được tính khi có > 50% số cây trổ cờ trên ô.
- Ngày tung phấn: Được tính khi có > 50% số cây tung phấn trên ô - Ngày phun râu: Được tính khi có > 50% số cây phun râu trên ô. - Ngày chín sinh lý: Được tính khi chân hạt có điểm đen ở 100% số bắp.
* Chỉ tiêu về hình thái
- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đốt phân nhánh bông cờ đầu tiên - Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất đến đốt mang bắp trên cùng - Số lá: tổng số lá cây
- Hệ số diện tích lá: đếm số lá xanh trên cây ở thời kỳ trỗ cờ
Phương pháp: tiến hành đo chiều rộng dài của lá ở 5 cây/ô vào giai đoạn trỗ cờ sau đó áp dụng công thức:
Diện tích = dài x rộng x 0,75
Chỉ số diện tích lá = diện tích lá 1 cây x số cây/m2
- Trạng thái cây: trước khi thu hoạch từ 1 – 2 tuần. Căn cứ vào độ đồng đều mức độ thiệt hại do sâu bệnh, số lá xanh, đánh giá theo thang điểm
Thang điểm từ 1 - 5 (1 tốt nhất ; 5 xấu nhất)
Đánh giá độ kín của lá bi: đánh giá lúc thu hoạch thang điểm từ 1 - 5 Điểm 1: Tuyệt vời Bẹ lá che kín đầu bắp và kéo dài khỏi bắp Điểm 2: Tốt Bẹ lá che kín đầu bắp
Điểm 3: Trung bình Đầu bắp hở Điểm 4: Kém Hở hạt
Điểm 5: Rất kém Đầu bắp hở nhiều
* Chỉ tiêu về tính chống chịu
- Sâu đục thân: tính % số cây bị nhiễm sâu trên tổng số cây/ô - Bệnh khô vằn: tính % số cây bị bệnh khô vằn trên tổng số cây/ô - Đốm lá: 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 về năng suất
- Chiều dài bắp: đo ở phần bắp có hàng hạt dài nhất (cm) - Đuôi chuột (cm): tính phần không có hạt của đầu bắp - Đường kính bắp (cm): Được đo ở phần giữa bắp
- Số hạt/hàng: được đếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp - Số hàng/bắp: một hàng được tính khi có 50% số hạt so với hàng dài nhất - Khối lượng 1000 hạt (gam): ở độ ẩm 14%, cân 2 mẫu hạt (mỗi mẫu 500 hạt tương đương P1 và P2 nếu chênh lệch mẫu nhỏ hơn 5% so với mẫu trung bình là chấp nhận được. 5 100 2 2 1 2 1 1000 x P P P P hat P P1: mẫu hạt 1 P2: mẫu hạt 2 Trong đó:
Pô: khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm lúc thu hoạch (kg) A là độ ẩm hạt lúc thu hoạch
Sô là diện tích thí nghiệm (m2
)
Tỷ lệ (100 - A)/(100 - 14) là hệ số quy đổi năng suất từ độ ẩm A về độ ẩm 14%
= NSTT (tạ/ ha)
Pô tươi x P hạt tươi/bắp tươi x(100-A)x 100 (100 – 14) x Sô Số bắp/cây x số hàng/ bắp x hạt/hàng x P1000 hạt x mật độ cây/ m2 10000 = NSLT (tạha)
- Chỉ số chịu hạn:
Chỉ số chịu hạn được tính căn cứ vào năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống trong điều kiện tưới và không tưới
S = ( 1 – Y/ Yp) / ( 1 – X/ Xp) Trong đó:
S : chỉ số chịu hạn
Y : năng suất lý thuyết trong điều kiện không tưới Yp : năng suất lý thuyết trong điều kiện tưới
X : năng suất thực thu trong điều kiện không tưới Xp : năng suất thực thu trong điều kiện tưới
2.3.3.2. Xây dựng mô hình trình diễn các giống ngô lai triển vọng
a, Thời gian, địa điểm tiến hành
- Thời gian tiến hành: tiến hành vào vụ thu – đông 2007 - Địa điểm: Xã Chiềng Xôm - Thị Xã Sơn La
b, Cách tiến hành:
- Đất thí nghiệm: đất chân núi đá vôi
- Bố trí thí nghiệm: mỗi giống được gieo với 1 lần nhắc lại, khoảng cách gieo 70 x 20cm
- Mô hình trình diễn có tổng diện tích là 1ha
- Quy trình kỹ thuật áp dụng theo quy trình của Viện Nghiên Cứu Ngô
2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu
- Số liệu được xử lý trên máy vi tính bằng chương trình Excel theo Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi [16].
- Số liệu các thí nghịêm đánh giá giống ngô lai ở ngoài đồng ruộng được xử lý thống kê trên máy vi tính theo chương trình IRISTAT, Microsoft Excel và chương trình Viện ngô - Nguyễn Đình Hiền.
CHƢƠNG III
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả điều tra và đánh giá về điều kiện khí hậu liên quan đến sản xuất ngô ở Sơn La
Sơn La là một tỉnh miền núi thuộc phía Tây Bắc Việt Nam, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, được chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa hè trùng với mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 dương lịch, mưa nhiều độ ẩm cao, lượng mưa trung bình phổ biến từ 1400 - 1800 mm. Mùa đông trùng với mùa khô hanh, ít mưa từ tháng 10 đến tháng 3 dương lịch năm sau. Trong thời gian gần đây công trình thuỷ điện Sơn La đã và đang tác động trực tiếp đến khí hậu của tỉnh. Tuy nhiên khí hậu Sơn La có sự phân hoá khá phức tạp tạo thành những vùng khí hậu có đặc điểm riêng do ảnh hưởng của độ cao, địa lý và địa hình. Mức độ khái quát, Sơn La phân thành 3 tiểu vùng khí hậu:
(1) Vùng có nhiệt độ cao gồm các huyện Phù Yên, Sông Mã, Quỳnh Nhai, Yên Châu và một số xã thuộc huyện Mường La
(2) Vùng có nhiệt độ trung bình giữa các vùng trong tỉnh gồm thị xã Sơn La, các huyện Thuận Châu, Mai Sơn
(3) Vùng có nhiệt độ thấp huyện Mộc Châu và một số xã vùng cao của huyện Thuận Châu.
Do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế về điều kiện tưới tiêu, tập quán canh tác cùng việc đưa giống chịu hạn vào sản xuất chưa được chú trọng nên sản xuất ngô chỉ tập trung chủ yếu vào vụ xuân – hè. Hầu hết diện tích đất trồng ngô bỏ hoang cho đến vụ năm sau gây lãng phí đất đai rất lớn. Trong những năm gần đây sau khi gieo ngô xong gặp hạn, ngô chết hàng loạt làm giảm sản lượng nghiêm trọng, có khi phải gieo trồng lại gây thiệt hại rất lớn cho người sản xuất. Đây cũng là một trong những nguyên nhân lý giải vì sao
năng suất ngô tỉnh Sơn La nói riêng và cả nước nói chung vẫn còn thấp so với mức bình quân chung của thế giới.
Về cơ bản điều kiện khí hậu thuỷ văn ở tỉnh Sơn La thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại cây trồng. Tuy nhiên, những thời điểm nóng, rét và hạn hán trong năm đã tác động xấu đến sự sinh trưởng, phát triển của các loại cây trồng cạn, trong đó có cây ngô.
Như vậy có thể nhận định rằng trồng ngô ở khu vực Tây Bắc nói chung và Sơn La nói riêng có thể phù hợp trong vụ xuân – hè. Điều kiện thời tiết chỉ cho phép trồng ngô trong một khung thời vụ nhất định nên chưa khai thác hết tiềm năng phát triên cây lương thực ở tỉnh. Giải pháp nghiên cứu để chọn ra một bộ giống ngô có thời gian sinh trưởng phù hợp, chịu hạn và cho năng suất cao, góp phần khai thác tối ưu hơn quĩ đất hiện có của tỉnh.
Bảng 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu Sơn La năm 2006 và năm 2007 Năm 2006 Tháng Nhiệt độ (0 C) Độ ẩm (%) Lƣợng mƣa (mm) Số giờ nắng (giờ)
Tối cao Tối thấp Trung
bình 1 29,4 6,1 15,4 78 00 174 2 31,7 12,1 18,4 79 36,3 111,8 3 34,2 9,6 20,4 78 36,7 136 4 36,2 14,3 23,4 75 87,3 192,2 5 35,5 16 24,1 74 152,2 186,7 6 34,5 21,1 25,8 84 222,7 170,7 7 33,2 21 25,4 87 261,5 128,3 8 33,2 20,1 24,7 87 305,3 162,8 9 33,7 15,1 23,7 82 57,6 196,6 10 31,7 15,6 23,1 82 39 183,1 11 32,0 11,4 20,5 76 12,1 259,3 12 29,4 4 19,5 77 0,7 160,7 Năm 2007 1 27,9 4,2 14,8 75 4 141,4 2 32,4 6,7 19,6 67 17 220,1 3 36,6 11,8 21,9 72 9 196,2 4 36,5 13,2 22,1 76 166,1 151,9 5 32,7 15 24,1 78 266,9 197,5 6 34 21,3 25,8 84 176,4 180,6 7 32,3 20,1 25,1 87 290 124,3 8 33,4 20,2 24,9 87 173,6 169,5 9 32 14,7 23,6 84 168,5 170,4 10 31 13,9 21,5 82 69,3 171,7 11 27,7 5,5 16,7 80 11,2 200,8 12 30 5,6 17,4 83 1,3 158
Qua số liệu bảng 3.1 cho thấy: Sơn La có nhiệt độ trung bình tháng từ 14,80C đến 25,80C, nhiệt độ trong năm tăng dần từ tháng 2 đến tháng 6 và giảm dần từ tháng 7 đến tháng 12 và thấp nhất là tháng 1 năm sau. Độ ẩm trung bình trong các tháng từ 72% đến 87%. Lượng mưa trong năm tăng dần từ tháng 2 (36,3mm) và cao điểm là tháng 6, 7, 8 (305,5mm) sau đó giảm đột ngột vào tháng 9, tháng 10 và đến tháng 11, 12 thời tiết bắt đầu khô hạn không có mưa (0,7mm), đầu tháng 12 lượng mưa tăng dần đến tháng 1 năm sau. Nhìn chung khí hậu Sơn La mát mẻ: nhiệt độ trung bình năm phổ biến từ 20 - 250C; nhiệt độ tối cao từ 30 - 350C (có nơi đến 380
C), nhiệt độ tối thấp từ 10 - 150C (có nơi nhiệt độ xuống dưới 50
C).
3.2. Kết quả đánh giá về khả năng chịu hạn của các giống ngô lai ở thời kỳ cây con trong phòng thí nghiệm
Giai đoạn cây con là một trong hai thời kỳ mẫn cảm với điều kiện hạn