Worku và CS, 2001 [88] ủó tiến hành nghiờn cứu tớnh ổn ủịnh năng suất của 20 giống ngụ qua 9 ủịa ủiểm ở Ethiopia ở ủộ cao từ 1100 ủến 2240 m so với mặt nước biển trong năm 1998. Kết quả cho thấy giống, mụi trường và tương tỏc giống x mụi trường ủều cú ý nghĩa thống kờ. Hầu hết cỏc giống cú ủộ lệch từ trung bỡnh bỡnh phương (S2di) cú ý nghĩa chứng tỏ chỳng khụng ổn ủịnh. Khụng cú một giống nào cú năng suất dẫn ủầu mà thớch nghi chung cho cỏc ủịa ủiểm. Cú vài giống phản ứng tương ủối tốt ở vựng cú ủộ cao so với mặt biển cao và trung bỡnh khi cú vài giống phản ứng tốt ở vựng cú ủộ cao so với mặt biển. đõy là cơ sở ủể phỏt triển những kiểu gen ủặc biệt thớch hợp cho vựng cú ủộ cao so với mặt biển cao và trung bỡnh hay thấp.
Tollenaar và Lee, 2002 [83] cho rằng năng suất ngụ ở Mỹ tăng từ 1 tấn/ha năm 1930 lờn 7 tấn/ha năm 1990 là kết quả của việc cải thiện quản lý nụng học và di truyền mà hầu hết việc cải thiện này là kết quả tương tỏc quản lý x kiểu di truyền. Sự cải thiện về mặt di truyền năng suất ngụ khụng cú liờn quan với tiềm năng năng suất lẫn ưu thế lai, nhưng cú liờn quan ủến tớnh chống chịu strees tăng lờn, mà nú phự hợp với việc cải thiện tương tỏc quản lý x kiểu di truyền. Kết quả phõn tớch tớnh ổn ủịnh cho thấy những giống ngụ lai cho năng suất cao cú thể khỏc nhau về tớnh ổn ủịnh năng suất.
Plxley và Bjarnason, 2002 [76] ủó nghiờn cứu tớnh ổn ủịnh năng suất hạt, sự thay ủổi nội nhũ và chất lượng protein cao của cỏc giống ngụ lai và giống ngụ thụ phấn tư do. Họ tiến hành ủỏnh giỏ tớnh ổn ủịnh của 18 giống ngụ lai ủơn, 18 giống ngụ lai ba và 8 giống ngụ thụ phấn tự do ở 13 ủiểm thuộc vựng nhiệt thuộc 4 chõu lục. Kết quả cho thấy hàm lượng protein trong hạt của cỏc
giống ngụ lai cao hơn cỏc giống ngụ thụ phấn tự do 2% và hàm lượng tryptophan trong protein thỡ giống nhau ủối với tất cả cỏc loại giống ngụ. Tương tỏc gen x mụi trường và tổng bỡnh phương ủộ lệnh từ hồi qui (S2di) ủối với năng suất hạt và hàm lượng protein trong hạt thỡ lớn nhất (kộm ổn ủịnh nhất) ở giống ngụ lai ủơn, tiếp theo là lai ba, lai kộp và giống thụ phấn tự do. Phõn tớch AMMI cho thấy ảnh hưởng tương tỏc gen x mụi trường của năng suất hạt và mức ủộ thay ủổi của nội nhũ của cỏc giống ngụ lai thỡ khỏc nhau hơn giống ngụ thụ phấn tự do, họ ủó ủi ủến kết luận cuối cựng là hàm lượng trytophan của protein ổn ủịnh nhất, kế ủến hàm lượng protein của hạt, rồi ủến mức ủộ thay ủổi nội nhũ và cuối cựng là năng suất hạt.
Fan và CS, 2007 [58] ủó nghiờn cứu tớnh ổn ủịnh năng suất của 13 giống ngụ lai qua 10 ủiểm trong năm (2000 và 2003) ở Yunnan (Trung Quốc), ủối với mỗi năm, giống và tương tỏc giống x ủịa ủiểm cú ý nghĩa thống kờ. Cỏc tỏc giả cho rằng sự khụng ủồng nhất ủược gõy ra bởi chỉ số mụi trường thỡ khụng ủúng gúp một cỏch ủỏng kể ủến tương tỏc giống x ủịa ủiểm.
Ngụ Hữu Tỡnh và CS,1991,1997) [25],[27] cũng ủó phõn tớch ổn ủịnh của một số giống ngụ mới bằng mụ hỡnh của Eberhart và Russell (1996) trong ủú cỏc chỉ số ủược quan tõm là chỉ số mụi trường (Ij), hệ số hồi qui (bi) và chỉ số ổn ủịnh (S2di). Tỏc giả cho rằng trong ủiều kiện thõm canh cao ủũi hỏi giống cú giỏ trị (bi) lớn và (S2di) thấp nhưng trong thực tế ủó chỉ ra rằng khi tăng tớnh thớch nghi của giống thỡ thường lại làm giảm tớnh ổn ủịnh của nú. Vỡ vậy một số giống tốt ổn ủịnh thường cú năng suất trung bỡnh cao, hệ số hồi quy bằng 1(bi=1) và ủộ lệch ủối với hồi quy bằng 0 (δij=0).
Nguyễn Văn Cương và Phạm Xuõn Hào,1998 [3] cho rằng năng suất là chỉ tiờu quan trọng nhất ủược nhiều nhà chọn giống quan tõm. Nú là một trong những tớnh trạng quy ủịnh bởi nhiều gen, do vậy cú biến ủộng lớn qua cỏc vựng sinh thỏi và qua nhiều năm khỏc nhau. Thành tớch về năng suất của cỏc giống phụ thuộc rất nhiều vào cỏc yếu tố mụi trường như ủộ màu mỡ của ủất, lượng mưa, nhiệt ủộ hàng năm. Khi những giống phản ứng khỏc nhau với
mụi trường ta núi cú sự tương tỏc giữa kiểu gen với mụi trường, cỏc giống khỏc nhau thỡ sự tương tỏc cũng khỏc nhau. để xỏc ủịnh cỏc giống thớch hợp cho từng vựng sinh thỏi khỏc nhau, từ ủú xỏc ủịnh giống cho từng vựng cụ thể hoặc cho nhiều vựng. Cỏc tỏc giả cũng dựng mụ hỡnh trờn ủể nghiờn cứu tớnh ổn ủịnh năng suất của một số giống ngụ lại mới và ủi ủến kết luận rằng giống ngụ lai kộp và lai ba ổn ủịnh hơn giống ngụ lai ủơn.
Theo Nguyễn đức Tuyến và CS, 1996 [32], giống T6 ủạt năng suất bỡnh quõn 7,16 và 7,11 tấn/ha cú thời gian sinh trưởng 90-95 ngày thớch hợp với cơ cấu mựa vụ ở miền đụng Nam Bộ. Tuy nhiờn, những năm gần ủõy cỏc giống
này ủó khụng ủược nụng dõn khu vực này ưa chuộng như trước ủõy nữa do
khụng thớch ứng ủược trong sản xuất. Phạm Thị Rịnh và CS, 2002 [17] tiến hành thớ nghiện so sỏnh cỏc giống ngụ lai từ năm 1996-2001 ủó kết luận, năng suất giống ngụ V98-1 cú năng suất cao hơn giống CP999, C919, CP888, LVN10 và G49 trong ủú phần lớn giống V98-1 cú năng suất cao hơn cú ý nghĩa thống kờ. Tuy nhiờn cỏc tỏc giả trờn ủó khụng tiến hành ủỏnh giỏ khả năng thớch nghi, ổn ủịnh qua cỏc ủiểm thớ nghiệm nờn giống ủú ngày càng khụng cũn trong sản xuất.
Cũng theo tỏc giả trờn cho rằng cỏc giống chớn sớm CP999, C919 và G49 chiếm một diện tớch khiờm tốn hơn. Giống CP999 kộm ổn ủịnh, hay bị khụ vằn và chỏy lỏ, hiện nay nụng dõn dần dần từ bỏ. Hai giống C919 và G49 chớn trung bỡnh, năng suất cao tỏ ra thớch ứng rộng và ủang nhanh chúng gia tăng diện tớch gieo trồng ở cỏc tỉnh Nam Bộ. Tuy vậy, ủõy là hai giống nhập nội cú giỏ giống rất cao. Như vậy giống ngắn ngày, giỏ rẻ mà tiềm năng năng suất cao là rất cần thiết cho sản suất hiện nay [17],[18],[19].
Vỡ vậy, so sỏnh một số giống lai mới cú triển vọng, thụng qua ủú ủỏnh giỏ khả năng thớch ứng năng suất của cỏc giống là cần thiết nhằm xỏc ủịnh
ủược giống ngụ lai nào cú năng suất cao và ổn ủịnh thớch nghi cho từng
vựng, từng vụ và gúp phần ủa dạng hoỏ cơ cấu cõy trồng, tăng cơ hội lựa chọn cho nụng dõn.
PHẦN III
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
3.1 Vật liệu nghiờn cứu
Giống thớ nghiệm: Cụng ty TNHH hạt giống CP Việt Nam và Cụng ty Pioneer Việt Nam.
Giống ủối chứng: LVN4 và C919 TT Tờn giống Nguồn gốc 1 C919 Cụng ty Monsanto (ủ/c1) 2 30Y87 Cụng ty Pioneer 3 30K95 Cụng ty Pioneer 4 30D55 Cụng ty Pioneer 5 30A55 Cụng ty Pioneer 6 30A97 Cụng ty Pioneer 7 30N34 Cụng ty Pioneer 8 30M73 Cụng ty Pioneer 9 H13V00 Cụng ty C.P Group
10 LVN4 Viện nghiờn cứu ngụ (ủ/c2)
3.1.1 địa ủiểm thớ nghiệm
Thớ nghiệm ủược tiến hành tại 4 ủiểm thuộc cỏc tỉnh: Thanh Húa, Nghệ An trong Vụ đụng 2007 và vụ Xuõn 2008.
- Thớ nghiệm 1: Xó Hoằng đồng- Hoằng Húa - Thanh Húa. - Thớ nghiệm 2: Trạm khảo nghiệm Thọ Xuõn - Thanh Húa. - Thớ nghiệm 3: Xó Diễn Phong- Diễn Chõu- Nghệ An. - Thớ nghiệm 4: Thị trấn Yờn Thành - Nghệ An.
3.1.2 Thời gian thớ nghiệm
Vụ đụng: gieo thỏng 8 - 9/2007. Thu hoạch thỏng 1/2008. Vụ Xuõn: gieo thỏng 2-3/2008 . Thu hoạch thỏng 6/2008.
3.2 Nội dung nghiờn cứu
- Thu thập số liệu về khớ hậu tại vựng nghiờn cứu.
- đỏnh giỏ khả năng sinh trưởng, phỏt triển, mức ủộ chống chịu của cỏc giống ngụ trong thớ nghiệm.
- đỏnh giỏ cỏc yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu, qua ủú phõn tớch tớnh ổn ủịnh và thớch nghi của cỏc giống ngụ lai.
3.3 Phương phỏp nghiờn cứu
3.3.1 Bố trớ thớ nghiệm
- Bố trớ theo phương phỏp khối ngẫu nhiờn hoàn toàn (RCB), 3 lần nhắc lại.
SƠđỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 1,0-1,5 m (dải bảo vệ) Lần 1 30 Y87 30 M73 H13 V00 30 A97 30 A55 LVN 4 30 D55 30 N34 30 K95 C 919 Lối ủi Lần 2 30 Y87 30 A55 LVN 4 30 M73 30 A97 30 D55 30 N34 30 K95 H13 V00 C 919 Lối ủi Lần 3 C 919 30 A55 30 M73 LVN 4 30 D55 H13 V00 30 A97 30 N34 30 K95 30 Y87 1,0 -1,5 m (dải bảo vệ) - Diện tớch ụ thớ nghiệm: 14,5 m2 + Chiều dài: 5 m + Chiều rộng: 3 mt - Tổng diện tớch ụ thớ nghiệm: 450 m2
3.3.2 điều kiện thớ nghiệm - Khoảng cỏch: (75 cm x 25 cm) - Phõn bún và cỏch bún: Lượng phõn bún cho 1 ha [33] + Phõn chuồng: 10 tấn + đạm: 160 N + Lõn: 90 P2O5 + Kali: 120 K2O Phương phỏp bún: Bún lút: 10 tấn phõn chuồng + 100% phõn lõn. Bún thỳc:
+ Lần 1: khi cõy ngụ cú 3-4 lỏ (sau gieo 10-15 ngày): 30% ủạm
+ Lần 2: khi cõy ngụ cú 7-9 lỏ (sau gieo 25-30 ngày): 40% ủạm + 50% kali
+ Lần 3: khi cõy ngụ xoỏy nừn (sau gieo 40-45 ngày): 30% ủạm + 50% kali
3.3.3 Cỏc chỉ tiờu theo dừi
a) Cỏc giai ủoạn sinh trưởng phỏt triển
+ Gieo ủến mọc
+ Gieo ủến khi trỗ cờ - phun rõu (khi cú 50% số cõy trờn ruộng tung phấn) [33]
+ Gieo ủến chớn sinh lý: thời gian từ gieo ủến chớn sinh lý ( khi chõn hạt cú ủiểm ủen ở 70% số cõy)
+ Số ngày chờnh lệch tung phấn phun rõu = số ngày gieo ủến phun rõu - số ngày gieo ủến tung phấn
b) Số lỏ
biệt số lỏ xanh giữa cỏc cụng thức, thường sau trỗ 20 - 25 ngày tựy từng vụ. Theo CIMMYT (Banzinger et, 2001) [46], tổng số lỏ/cõy ủược xỏc ủịnh theo thang ủiểm từ 1-10 tương ứng với 10-100%.
c)Cỏc chỉ tiờu hỡnh thỏi cõy
+ Chiều cao cõy cuối cựng ủược ủo sau trỗ 15 ngày trờn 10 cõy liờn tiếp ở mỗi ụ (trừ cõy ủầu hàng), tớnh từ mặt ủất ủến ủiểm ủầu tiờn phõn nhỏnh cờ
+ Chiều cao ủúng bắp: tớnh từ mặt ủất ủến ủốt mang bắp hữu hiệu phớa dưới.
+ Trạng thỏi cõy.
d)đỏnh giỏ ủặc ủiểm bắp và hạt
+ đỏnh giỏ khi thu hoạch dựa trờn cỏc tiờu chớ: ủộ ủồng ủều, ủộ kớn bắp (tỷ lệ kết hạt), kẽ hàng hạt thưa hay dày, kớch thước bắp, màu sắc hạt và mức ủộ nhiễm sõu bệnh. đỏnh giỏ theo thang ủiểm từ 1 (tốt nhất) ủến 5 (xấu nhất).
+ Trạng thỏi hở lỏ bi (1-5): ủiểm 1: rất kớn, ủiểm 2: kớn, ủiểm 3: hơi hở, ủiểm 4: hở, ủiểm 5: rất hở).
+ Trạng thỏi cõy và mức ủộ hở lỏ bi (20-25 ngày sau trỗ) như chỉ tiờu số lỏ xanh), ủược ủỏnh giỏ theo thang ủiểm từ 1-5
điểm 1: vỏ bao kớn, chặt và dài hơn ủầu dài bắp điểm 2: vỏ bi dài hơn ủầu trỏi bắp nhưng khụng chặt
điểm 3: vỏ bi chỉ bằng ủầu trỏi bắp, bao khụng kớn cú thể nhỡn thấy lừi nhưng chưa nhỡn thấy hạt
điểm 4: vỏ bi chỉ bằng ủầu trỏi bắp, bao khụng kớn cú thể nhỡn thấy hạt điểm 5: vỏ bi ngắn hơn ủầu trỏi bắp, khụng cú khản năng bao kớn bắp và phủ kớn hạt, nhỡn dừ phần ủầu trỏi bắp
+ Màu sắc hạt. + Dạng hạt. +Tỷ lệ bắp/cõy
e) Cỏc yếu tố cấu thành năng suất
+ Số hàng hạt/bắp: 1 hàng hạt ủược tớnh khi cú ≥ 50% số hạt so với hàng dài nhất.
+ Số hạt/hàng: số hạt ủược ủếm theo hàng hạt cú chiều dài trung bỡnh trờn bắp.
+ Chiều dài bắp: ủược ủo từ phần bắp cú hàng hạt dài trung bỡnh, ủo từ cuối bắp ủến ủỉnh ủầu của hàng hạt.
+ đường kớnh bắp: ủo ở phần rộng nhất của bắp.
+ Tỷ lệ bắp trờn cõy (EP) ủược tớnh theo cụng thức sau:
P H E F P = E Trong ủú: EP là tỷ lệ bắp trờn cõy. FE là số bắo hữu hiệu trờn ụ. HP là số cõy thu hoạch trờn ụ. + Bắp hữu hiệu ủược tớnh khi cú ớt nhất 5 hạt.
+ Khối lượng 1000 hạt: ở ủộ ẩm 14%, cõn 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt, chờnh lệch giữa 2 lần cõn nhỏ hơn 5%,.
+ Tỷ lệ hạt/trỏi: chọn ngẫu nhiờn 10 trỏi rồi tẽ lấy hạt.
+ Ẩm ủộ: lấy mẫu từ 10 trỏi tẻ hạt rồi ủo bằng mỏy EE Ờ KU Thailand
+ Năng suất lý thuyết (NSLT): ủược tớnh theo cụng thức:
100.000 D x P1000 x EP x KR x RE NSLT = Trong ủú: RE là số hàng hạt/bắp. KR là số hàng hạt. EP là tỷ lệ bắp/cõy. D là mật ủộ cõy/ha. P1000 hạt ởẩm ủộ 14%
+ Năng suất thực thu (NSTT): ủược tớnh theo cụng thức Sô x 14) - (100 100 x ) A - (100 x KE x EWP (tạ/ha) NSTT ồ =
Trong ủú: EWP là khối lượng bắp thu hoạch/ụ (kg). KE là tỷ lệ hạt/bắp.
Aồ là ẩm ủộ hạt khi thu hoạch. Sụ là diện tớch ụ thớ nghiệm (m2).
f) Khả năng chống chịu
- Sõu bệnh hại: ủỏnh giỏ theo tiờu chuẩn của CIMMYT.
- Khả năng chống ủổ: ủỏnh giỏ theo Quy phạm khảo nghiệm giống ngụ 10 TCN 341-2006.
3.3.4 Phõn tớch tớnh ổn ủịnh
Phõn tớch nhiều ủiểm cú thể giải thớch tầm quan trọng sự biến ủổi của giống, ủịa ủiểm và sự tương tỏc giống [65]. Tuy nhiờn, sự phõn tớch này khụng thể xỏc ủịnh những giống nào ổn ủịnh hơn, khi cỏc giống ủược thử nghiệm qua nhiều ủiểm thỡ sự xếp hạng của giống này cú thể thay ủổi từ ủịa
ủiểm này ủến ủịa ủiểm khỏc. Vỡ thế nú trở nờn khú khuyến cỏo giống nào là
ưu việt [85]. Theo Finlay và Wilkinson, 1963 [62] ủó phõn tớch tớnh ổn ủịnh về năng suất bằng việc sử dụng hệ số hồi qui ủể nghiờn cứu sự thớch nghi của giống. Eberhart và Russell, 1966 [57] cũng ủó sử dụng hệ số hồi qui ủể phõn loại cỏc giống về tớnh ổn ủịnh. Thờm vào ủú, khỏi niệm phương sai từ hồi qui ủó ủược sử dụng như một tham số rất quan trọng ủể nghiờn cứu tớnh ổn ủịnh năng suất [85].
Eberhart và Ressell, 1966 [57] phỏt triển mụ hỡnh hồi qui và ủược ỏp dụng phổ biến cho ủến hiện nay. Theo mụ hỡnh này, chỉ số mụi trường (Ij) ủược ủịnh nghĩa là trung bỡnh một tớnh trạng nào ủú của tất cả cỏc kiểu gen trờn tất cả cỏc mụi trường trừ ủi giỏ trị trung bỡnh chung của tất cả cỏc kiểu gen trờn tất cả cỏc mụi trường. Hồi qui của từng kiểu gen qua chuỗi mụi trường thớ
nghiệm cú khả năng phỏng ủịnh về tớnh thớch nghi và ổn ủịnh của kiểu gen ủú theo mụ hỡnh tổng quỏt:
Yij = à + biIj + δij
Yij: biểu hiện kiểu gen thứ i (ith) ở mụi trường thứ j (jth)
à: trung bỡnh của tất cả cỏc kiểu gen trờn tất cả cỏc mụi trường bi: hệ số hồi quy của kiểu gen ith theo chỉ số mụi trường
δij: ủộ lệch từ hồi quy theo kiểu gen ith ở mụi trường jth
Ij: chỉ số mụi trường
Hệ số hồi quy ủo lường phản ứng của kiểu gen theo sự thay ủổi mụi trường. Sự thớch nghi, ổn ủịnh của từng kiểu gen qua cỏc mụi trường ủược mụ phỏng bằng phương trỡnh hồi quy:
Yij = xi + biIj
Năng suất của cỏc giống cú thể dự ủoỏn theo phương trỡnh hồi quy: Y = xi + biIj + S2di
xi: năng suất trung bỡnh của giống qua cỏc mụi trường bi: hệ số hồi quy ủược tớnh theo cụng thức: bi = ΣYijIj/ΣjI2j Ij = (ΣYijIj/g Ờ ΣiΣjYij/gl), (ΣYijIj = 0 (g = genotype, l = location) S2di = [Σjδ2ij/(l-2)] Ờ δ2e/r
trong ủú: Σjδ2ij = ΣjY2ij/l) Ờ (ΣjY2ij/ΣI2j)
S2e: trung bỡnh phương sai của kiểu gen trờn tất cả cỏc mụi trường r: số lần lặp lại của một kiểu gen trờn một mụi trường Theo mụ hỡnh trờn, kiểu gen cú S2
ij = 0 ủược xem là ổn ủịnh, kiểu gen cú