Số liệu về đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con của 62 dòng thuần trong vụ Đông - Xuân năm 2009-2010 ở bảng 3.1 và phụ lục 4 cho thấy, sau khi ngưng tưới một tuần, chỉ có 6 dòng trong tổng số 62 dòng chưa bị héo. Sau khi ngưng tưới ba tuần, tất cả các dòng bị héo với những tỷ lệ khác nhau, thấp nhất là 45,63% (dòng RM97) cao nhất là 100% (các dòng MR07-2, H06-4, H06-7, HH07- 3, L22-8-1, L22-24, A1-3, Vl41, VK1, NW 292, DF2, D1, FNK67, V3A, VL20 và VE8). Mức độ héo của 62 dòng từ cấp 2 đến cấp 5, có nghĩa khả năng chịu hạn từ mức khá đến rất kém, trong đó mức độ héo cấp 2 có 5 dòng (VL45, RM97, NK67-2, 30 D-2 và CML 161), mức độ héo cấp 3 có 7 dòng, héo cấp 4 có 23 dòng, còn lại là các dòng héo ở cấp 5. Như vậy, trong 62 dòng thuần, chỉ có 12 dòng có khả năng chịu hạn từ mức trung bình đến mức khá. Cùng với chỉ tiêu mức độ héo, khả năng phục hồi của các dòng sau khi tưới trở lại là chỉ tiêu quan trọng để xác định khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con. Kết quả đánh giá về khả năng phục hồi 3 tuần sau khi tưới trở lại cho thấy, tỷ lệ phục hồi cũng khác nhau ở các dòng. Trong số 62 dòng thuần, có 15 dòng phục hồi tốt đạt tỷ lệ từ 82,78% đến 100% sau khi tưới lại,
tỷ lệ này cao hơn rất nhiều so với các dòng đối chứng. Trong bốn dòng đối chứng DF2, CML 161, D12 và VE8, hai dòng DF2, CML 161 được đánh giá là có khả năng chịu hạn khá và có khả năng kết hợp tốt, trong khi hai dòng D12 và VE8 có những đặc điểm nông học và khả năng kết hợp rất tốt nhưng khả năng phục hồi sau khi tưới kém hơn. Những dòng này đã được khảo sát, đánh giá khá đầy đủ về đặc điểm nông học, khả năng chịu hạn trước đây nên được sử dụng như là những dòng đối chứng. Kết quả đánh giá những dòng chịu hạn sẽ làm cơ sở cho việc chọn dòng chịu hạn phục vụ cho công tác lai tạo sau này. Kết quả nghiên cứu này tương tự như những kết quả nghiên cứu trước đây khi kết luận rằng khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con cũng có biểu hiện chịu hạn tốt ở giai đoạn ra hoa. Bên cạnh đó, các vật liệu khởi đầu (dòng thuần) có khả năng chịu hạn tốt cũng tạo ra các thế hệ con lai có khả năng chống chịu cao với điều kiện hạn (Vasal và cộng sự, 1997; Phan Thi Vân, 2006)[177], [18]. Tất cả các dòng này sẽ được tiếp tục đánh giá, khảo sát về khả năng sinh trưởng và năng suất trong các vụ tiếp theo và có thể được dùng làm vật liệu cho công việc lai tạo giống ngô chịu hạn.
Bảng 3.1 Khả năng chịu hạn của 14 dòng tốt nhất cùng với 4 dòng đối chứng ở giai đoạn cây con trong vụ Đông Xuân 2008-2009 tại Hưng Lộc, Đồng Nai
Dòng
Tỷ lệ cây héo sau khi ngưng tưới
(%)
Mức độ héo
(cấp)
Tỷ lệ cây phục hồi sau khi tưới lại (%) Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 Tuần 3 Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 VL3 0,00 11,25 61,48 3 74,58 98,72 99,94 VT-6-1 1,15 12,58 56,54 3 69,89 76,55 99,45 VL45 0,00 18,23 55,79 2 98,15 100,00 100,00 MR06-8 1,87 9,36 63,16 3 88,48 91,36 97,66 MR06-9 3,25 19,47 70,56 4 92,47 93,46 95,26 T04-3 0,00 17,36 71,23 4 95,67 95,32 98,27 T05-2 0,00 21,20 55,33 3 95,87 96,33 99,80 RM97 0,00 14,57 45,63 2 89,92 96,21 98,50 HH07-2 0,00 21,57 49,73 3 89,56 97,26 98,17 NK67-2 1,36 26,18 55,73 2 89,63 90,17 100,00 30D-2 1,92 25,78 70,36 2 89,16 98,37 100,00 FNK 67-3 23,27 51,72 91,27 5 59,18 81,35 82,78 VL12 26,47 71,23 99,41 4 36,45 59,47 89,25 MR07-1-2 21,71 52,63 91,52 4 62,45 84,54 85,26 CML 161 (Đ/C) 0,18 11,29 58,76 2 87,15 91,00 92,00 DF2 (Đ/C) 50,46 98,16 100,00 4 72,76 90,00 90,00 D12 (Đ/C) 29,78 61,36 91,12 5 30,47 42,19 41,75 VE8 (Đ/C) 36,46 71,28 100,00 4 35,19 51,72 55,18
3.1.1.2 Khảo sát đặc điểm nông học và năng suất tập đoàn 62 dòng ngô thuần trong vụ Thu Đông năm 2009. trong vụ Thu Đông năm 2009.
Vật liệu khởi đầu gồm 62 dòng thuần được đánh giá đặc tính nông học và năng suất trong vụ Thu Đông năm 2009 nhằm tìm ra những dòng thể hiện tốt về đặc điểm nông học và năng suất trong điều kiện bất lợi về thời tiết (mưa nhiều). Kết quả đánh giá ở bảng 3.2 và phụ lục 5 cho thấy, trong tổng số 62 dòng, đã xác định được
10 dòng và hai dòng đối chứng có năng suất hạt và các chỉ tiêu liên quan đến năng suất có triển vọng khá phục vụ cho công tác lai tạo. Thời gian sinh trưởng của các dòng này ngắn nhất là 94 ngày đối với dòng A1-1, dài nhất là dòng VT6-1 với 99 ngày, trung bình là 95,8 ngày. Sự khác nhau về thời gian sinh trưởng giữa các dòng không có ý nghĩa thống kê. Thời gian sinh trưởng như vậy là phù hợp cho việc lai tạo giống ngô lai ngắn ngày. Đối với tính trạng ASI, khoảng biến động từ 1,8 ngày đến 5,4 ngày, trung bình là 3,8 ngày và sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê ở mức P< 0,01. ASI là chỉ tiêu rất quan trọng và có tương quan rất chặt với năng suất. Dưới điều kiện hạn, ASI gia tăng là một trong những nguyên nhân làm giảm năng suất (Westgate và Boyer, 1986; Balanos và Edmeades, 1993; Edmeades và cộng sự, 1999; Li và cộng sự, 2002)[181],[40],[77],[111]. Vì vậy, những dòng thuần có ASI ngắn là cơ sở ban đầu trong việc chọn nguồn vật liệu lai tạo sau này. Liên quan đến năng suất, đây là vụ gieo trồng trong điều kiện bất lợi về thời tiết do mưa nhiều (biểu đồ về lượng mưa trong vụ Thu Đông 2009 được trình bày ở phần phụ lục) và thường cho năng suất thấp hơn rất nhiều so với vụ Đông Xuân. Trong thực tế ở các tỉnh phía Nam, năng suất các dòng ngô thuần sản xuất trong vụ Thu Đông chỉ bằng khoảng 60% năng suất của vụ Đông Xuân, tuy vậy, vẫn có rất nhiều dòng đạt năng suất hạt cao trên 20 tạ/ha. Năng suất biến động khá lớn giữa các dòng trong tổng số 62 dòng thuần, từ 1,58 tấn/ha đến 2,36 tấn/ha, trung bình đạt 2,01 tấn/ha. Sự biến động này khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này chứng tỏ rằng, trong tập đoàn 62 dòng có một số dòng thể hiện được năng suất cao trong điều kiện mưa nhiều của thời tiết. Năng suất dòng thuần là một chỉ tiêu nông học rất quan trọng trong công tác tạo hạt giống lai nói chung và giống ngô lai nói riêng trong việc góp phần giảm giá thành sản xuất hạt giống. Những dòng này sẽ tham gia vào các tổ hợp lai và có thể được sử dụng trong việc sản xuất hạt lai F1 sau này. Các chỉ tiêu về chiều cao cây, chiều dài bắp và khối lượng 1.000 hạt ít biến động giữa các dòng. Dựa vào chỉ tiêu ASI ngắn và năng suất cao, kết quả số liệu các dòng tốt nhất trong 62 dòng được trình bày ở bảng 3.2. Đặc điểm nông học và năng suất của tất cả 62 dòng thuần được trình bày chi tiết ở phụ lục 4.
Bảng 3.2 Đặc tính nông học của 10 dòng tốt nhất cùng hai dòng đối chứng D12 và VE8 trong vụ Thu Đông năm 2009 tại Hưng Lộc, Đồng Nai
Dòng Cao cây (cm) TGST (ngày) Dài bắp (cm) P 1000 hạt (g) ASI (ngày) NS (tấn/ha) L22-4 163,8 95 15,3 a-d 235,7 2,1 lm 1,73 abc L22-2 172,2 97 14,2 a-d 223,5 3,2 g-k 1,89 abc NK67-3 157,9 96 13,8 a-d 251,8 3,3 g-i 2,04 abc
VK1 165,2 98 16,2 a 213,7 2,6 i-m 2,21abc
A1-1 168,2 94 15,7 ab 242,6 3,7 c-i 1,97 abc MR06-8 165,7 95 14,9 a-d 221,8 4,7 a-d 2,23abc VL12 168,9 95 13,6 a-d 243,6 3,3 g-j 2,24abc 30D-2 174,9 97 15,2 a-d 241,9 4,8 abc 2,15abc VT6-1 180,8 99 14,5 a-d 254,5 2,2 klm 2,27abc RM97 167,3 94 16,1 a 240,5 2,4 j-m 2,35 abc D12 (Đ/C) 174,1 98 15,3 a-d 255,9 4,6 a-e 2,18 abc VE8 (Đ/C) 168,8 95 15,7 abc 247,3 1,8 m 2,26 abc
CV (%) 4,6 5,5 7,8 7,6 11,6 12,6
LSD (0,05) NS NS NS
Ghi chú: TGST: Thời gian sinh trưởng, P.1.000 hạt: Trọng lượng 1.000 hạt, ASI: Khoảng cách giữa trỗ cờ và phun râu. NS: Năng suất hạt
3.1.1.3 Đánh giá đặc điểm nông học, năng suất và khả năng chịu hạn của tập đoàn 62 dòng ngô thuần ở hai chế độ tưới đủ nước và tạo hạn đoàn 62 dòng ngô thuần ở hai chế độ tưới đủ nước và tạo hạn
Trong vụ Đông Xuân 2009-2010, tập đoàn 62 dòng được khảo sát lại kỹ lưỡng về khả năng sinh trưởng, năng suất và đánh giá khả năng chịu hạn trong hai chế độ tưới vì đây là vụ trồng nhờ nước tưới hoàn toàn nhằm đánh giá chính xác hơn đặc điểm nông học của tập đoàn dòng ngô thuần. Kết quả đánh giá kiểu hình 62 dòng thuần trong hai chế độ tưới nước khác nhau cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các dòng về các chỉ tiêu nông học. Điều này chứng tỏ tập đoàn dòng có mức độ đa dạng di truyền khá lớn, cung cấp nguồn đa dạng tốt cho công tác lai tạo giống (Bảng 3.3). Mặt khác, đây là vụ có thời tiết rất thuận lợi cho sự sinh
trưởng, phát triển của ngô nên các chỉ tiêu về nông học và năng suất biểu hiện rất tốt dưới điều kiện tưới đủ nước.
Trong điều kiện tưới đủ nước
Thời gian từ khi gieo đến trỗ cờ hoặc thời gian sinh trưởng là một chỉ tiêu quan trọng để chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày. Thời gian từ khi gieo đến trổ cờ từ 47 đến 59 ngày, trong đó, dòng VE8 có thời gian từ khi gieo đến trỗ cờ là 47 ngày trong khi dòng R8 cần tới 59 ngày trong điều kiện tưới nước đầy đủ. Với kết quả này, sẽ có nhiều dòng có thời gian sinh trưởng ngắn kết hợp với ưu thế về đặc điểm nông học khác được lựa chọn để tham gia vào các tổ hợp lai.
Liên quan đến chỉ tiêu ASI, dòng có ASI ngắn nhất là RM97 (1,2 ngày) còn dòng có ASI lớn nhất là A1-1(5,2 ngày), trung bình 2,37 ngày trong điều kiện tưới nước đầy đủ. Các chỉ tiêu khác như năng suất, số hàng/bắp, số hạt/hàng cũng có xu hướng tương tự, nghĩa là có sự khác biệt lớn, có sự đa dạng cao. Năng suất trung bình của các dòng thuần là 3,14 tấn/ha, biến động từ 2,1-3,8 tấn/ha. Điều này cho thấy rằng, năng suất hạt của các dòng thuần là rất cao trong điều kiện tưới đủ nước ở vụ Đông Xuân so với năng suất trong vụ Thu Đông.
Trong điều kiện tạo hạn
Khoảng biến động giữa giá trị thấp nhất và cao nhất trong từng chỉ tiêu nông học đã mở rộng thêm sự khác biệt nhưng xu thế không khác so với điều kiện tưới nước đầy đủ. Thời gian từ khi gieo đến trỗ trung bình 62,78 ngày với khoảng biến động 55-68 ngày. Như vậy, trong điều kiện hạn, thời gian từ khi gieo đến trỗ cờ có xu thế tăng lên.
Đối với chỉ tiêu ASI, đây là chỉ tiêu quan trọng có tương quan chặt với năng suất trong điều kiện hạn. ASI trung bình của các dòng thuần là 7,2 ngày với khoảng biến động 4,5 – 9,6 ngày và có sự khác biệt về thống kê với mức P < 0,01. So với điều kiện tưới đủ nước, giá trị ASI của các dòng trong điều kiện tạo hạn gia tăng đáng kể. Kết quả nghiên cứu này cho thấy sự gia tăng ASI trong điều kiện hạn và phù hợp với những nghiên cứu trước đây (Westgate và Boyer, 1986; Balanos và Edmeades, 1993; Edmeades và cộng sự, 1999, Monneveux và cộng sự, 2005; Lê Quý Kha, 2005)[181], [40], [77], [128], [9]. Sự khác biệt về năng suất giữa các dòng
có ý nghĩa thống kê trong điều kiện hạn (P < 0,01), với khoảng biến động 1,6-2,8 tấn/ha, trung bình là 2,31 tấn/ha.
Bảng 3.3 Một số đặc điểm nông học chính của 62 dòng thuần ở hai chế độ tưới đủ và tạo hạn vụ Đông Xuân 2009-2010 tại Hưng Lộc, Đồng Nai
Chỉ tiêu Tưới đủ Tạo hạn Trung bình Khoảng biến động (%) CV Trung bình Khoảng biến động (%) CV Từ gieo đến trỗ (ngày) 54,62 47-59* 5,67 62,78 55-68* 8,75 ASI (ngày) 2,37 1,2-5,2* 12,32 7,20 4,5-9,6** 14,95 Chiều cao cây (cm) 169,35 158-189** 5,40 163,85 147-182** 5,70 Ch. cao đóng bắp (cm) 81,36 73-96** 6,20 77,54 70-92** 6,90 Hàng/bắp (hàng) 14,72 12-18* 5,80 14.23 12-17* 7,20 Số hạt/hàng (hạt) 25,38 20-32** 12,95 22,41 19-31** 13,76 P. hạt/bắp (g) 65,35 43-82** 15,76 47,15 31-71** 16,95 Chiều dài bắp (cm) 14,63 10-16** 11,69 13,21 9-16* 13,63 P.1000 hạt (g) 258 210-264** 7,69 215 189-245** 5,65 Năng suất hạt (tấn/ha) 3,14 2,1-3.8** 7,80 2.31 1,6-2,8** 8,45
Ghi chú: *: Có ý nghĩa thống kê ở mức P <0.05 **: Có ý nghĩa thống kê ở mức P <0.01 P. hạt/bắp: Trọng lượng hạt/bắp, Ch.cao đóng bắp: Chiều cao đóng bắp
ASI: Khoảng cách giữa trỗ cờ và phun râu. P.1000: trọng lượng 1.000 hạt
Sự tương quan giữa ASI và năng suất hạt ở hai điều kiện tưới đủ nước và tạo hạn
Trong điều kiện tưới đủ nước
Trong điều kiện tưới đủ nước, quan hệ giữa ASI và năng suất được biểu diễn ở hàm số y = -0,272 x + 3,787 với hệ số tương quan r = 0,46. Hệ số tương quan khá thấp chứng tỏ rằng, trong điều kiện đủ nước, mối tương quan âm giữa khoảng cách giữa trổ cờ và phun râu (ASI) và năng suất không thể hiện rõ.
Hình 3.1: Sự tương quan giữa ASI và năng suất hạt dưới điều kiện tưới đủ nước Trong điều kiện tạo hạn
Trong điều kiện tạo hạn, quan hệ giữa ASI và năng suất được biểu diễn ở hàm số y = -0,186 x + 3,658 với hệ số tương quan r = 0,74. Mối tương quan âm được thể hiện khá chặt giữa ASI và năng suất hạt trong điều kiện tạo hạn. Điều này cho thấy rằng, dưới điều kiện hạn, việc tăng khoảng cách giữa trổ cờ và phun râu làm giảm năng suất đáng kể. Kết quả của nghiên cứu này tương tự với những nghiên cứu của các tác giả trước đó (Balanos và Edmeades, 1993; Edmeades và cộng sự, 1999)[40], [77].