Hạt giống ngô lai cung cấp cho nông dân mang nhiều cải tiến di truyền như tiềm năng năng suất cao và tổ hợp những tính trạng duy nhất như kháng bệnh và chống chịu điều kiện bất thuận. Mặc dù vậy chất lượng của hạt giống ngô lại phụ thuộc rất lớn vào sản xuất trên đồng ruộng để đảm bảo chất lượng tiêu chuẩn và quản lý nông học phù hợp. Trong khi hạt giống ngô thụ phấn tự do tương đối dễ dàng hơn, hạt giống ngô lai yêu cầu kỹ thuật đồng ruộng khắt khe hơn. Sản xuất hạt giống ngô lai liên quan đến lai giữa hai quần thể bố và mẹ trong khu vực cách ly. Do vậy từ khi bắt đầu sản xuất hạt lai, cần nhận biết và sắp xếp hai bố mẹ để có kết quả tốt. Một giống ngô lai là một tổ hợp của hai bố mẹ đặc thù, mẹ là dòng nhận phấn, bố là dòng cung cấp phấn. Quản lý đồng ruộng với hai bố mẹ trong sản xuất cũng quan trọng và yêu cầu chính xác về ngày gieo trồng, yếu tố lẫn tạp, khử cờ trên hàng mẹ trước khi tung phấn, thu hoạch riêng hàng mẹ, quá trình thu hoạch và chế biến hạt giống để duy trì chất lượng. Sự phụ thuộc liên tục vào tự nhiên của quá trình sản xuất, nên bất kỳ sai sót nào ở các giai đoạn đầu sẽ tác động có ý nghĩa đến các giai đoạn tiếp theo và những sai sót lớn sẽ có thể kết quả là lô hạt giống bị hỏng hoàn toàn. Cuốn sác này của CIMMYT hướng dẫn sản xuất hạt giống ngô lai F1, những tham khảo đặc thù về kỹ thuật đồng ruộng,
giúp người sản xuất hạt giống và công ty kinh doanh có thể thu được hiệu quả và chất lượng hạt giống phù hợp với người tiêu dùng sử dụng sản xuất thương phẩm (MacRobert et al., 2014).
Một sự chấp nhận rằng quản lý di truyền và nông học tốt nhất áp dụng, có thể tạo ra sự tiến bộ của các giống lai khác nhau, lai đơn có năng suất cao hơn các loại giống lai khác. Chúng rất đồng nhất vì tất cả các cây trong quần thể có cùng một kiểu gen, nhưng năng suất hạt lai F1 thấp hơn các loại khác vì mẹ là dòng tự phối. Kết quả hạt giống ngô lai đơn giá đắt nhất nhưng được chấp nhận bởi vì năng suất cao hơn lai ba và lai kép. Lai kép có năng suất hạt lai F1 cao nhất vì tỷ lệ hàng bố mẹ cao hơn, hơn nữa cả bố và mẹ là lai đơn sức sống cao và như vậy giá hạt giống thấp hơn, hạt lai ba được sử dụng phổ biến ở Đông và Nam Phi, trong khi Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan và Việt Nam chủ yếu sử dụng lai đơn (MacRobert et al., 2014).
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
3.1.1.Địa điểm nghiên cứu
Khu thí nghiệm đồng ruộng - Viện nghiên cứu và phát triển cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội.
3.1.2. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứuđược tiến hànhtrong 2 vụ: Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017 (từ tháng 8/2016đến tháng 7/2017).
Vụ 1: Thu Đông 2016 và vụ 2: Xuân 2017 như sơ đồ sau:
Vụ Thí nghiệm Phương pháp Vụ 1: Thu đông 2016 Thí nghiệm 1: Tìm hiểu các trà gieo trồng phù hợp nhân dòng Thí nghiệm 2: Xác định mật độ trồng và mức phân bón phù hợp cho nhân dòng
+ Lai tạo hạt lai F1 để đánh giá vụ Xuân 2017
Thí nghiệm đồng ruộng, bố trí khối ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại
Vụ 2: Vụ Xuân 2017 1. Lặp lại 2 thí nghiệm vụ Thu đông 2016
2. Thí nghiệm 3: Đánh giá con lai F1
Thí nghiệm đồng ruộng, bố trí khối ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại
3.1.3.Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu: hạt dòng bố D6; dòng mẹ D3 sử dụng lô hạt giống tác giả do Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng cung cấp.
Nguồn gốc: Dòng bố D6 được tạo ra từ giống ngô tẻ vàng địa phương được thu thập từ năm 2008 tại Hầu Thào, Sa Pa, Lào Cai. Phương pháp phát triển dòng tiêu chuẩn (tự phối) 8 vụ liên tiếp thu được dòng bố D6. Dòng mẹ D3 được rút dòng từ tổ hợp lai giữa giống ngô thụ phấn tự do của Việt Nam với tổ hợp lai Tiên Việt 3C có nguồn gốc từ Vân Nam, Trung Quốc (tự phối) liên tiếp 8 vụ thu được dòng mẹ D3.
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các trà gieo khác nhau đến khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất nhân dòng D6, D3 trong vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017.
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng và mức phân bón đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của dòng D6 và D3.
Nội dung 3: Đánh giá con lai F1 để kiểm nghiệm chất lượng hạt nhân dòng. 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các trà gieo khác nhau đến sinh trưởng, phát triển, năng suất nhân dòng bố mẹ (D6, D3) ở vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017
Công thức thời vụ thí nghiệm:
- Vụ Thu Đông 2016: gieo với 3 trà: 2/8; 12/8; 22/8 ký hiệu T1,T2 và T3 - Vụ Xuân 2017: gieo với 3 trà: 15/1; 25/1; 5/2 ký hiệu T4, T5 và T6
+ Thiết kế thí nghiệm: thí nghiệm ngẫu nhiên theo khối, 3 lần nhắc lại trong một vụ với 2 vật liệu (dòng D6, D3) và 3 trà gieo. Tổng số ô thí nghiệm là 18 ô. Diện tích ô thí nghiệm: 3m x 5m= 15m2. Mỗi ô gieo thành 4 hàng trên luống đơn dài 5 m. Khoảng cách trồng: hàng x hàng: 70 cm, khoảng cách cây x cây: 20 cm, tương ứng với mật độ 7,1 vạn cây/ha.
+ Cách ly trong nhân dòng bằng bao craff : Bao cách ly cờ và bắp tất cả các cây trước khi trỗ cờ phun râu.
+ Phân bón : 2 tấn phân hữu cơ vi sinh + 150 N + 90 P2O5+ 90 K2O cho 1 ha, trên loại đất phù sa không được bồi đắp và cho nhóm ngô có thời gian sinh trưởng ngắn đến trung ngày.
+ Kỹ thuật làm đất, chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh: áp dụng theo QCVN 01-56:2011/BNNPTNT.
+ Kỹ thuật nhân dòng bố, mẹ bằng phương pháp sib hàng, hỗn phấn toàn bộ số cây trên một hàng, thụ phấn cho các bắp ở hàng khác và ngược lại. Trồng dòng bố và dòng mẹ trong khu vực nhà lưới cách ly với khu ruộng sản xuất 500 m. Cách ly giữa các cây bằng bao cách ly và thực hiện thụ phấn cưỡng bức.
+ Khử cây lẫn, cây sâu bệnh ở 4 giai đoạn: cây con, xoẵn nõn, trỗ cờ và thu hoạch bắp.
* Sơ đồ thí nghiệm thời vụ: Ngẫu nhiên các công thức thí nghiệm theo IRRISTAT5.0 ở phần phụ lục và áp dụng cho cả vụ Thu đông 2016 và Xuân 2017.
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu mật độ và phân bón thích hợp cho nhân dòng bố, mẹ của tổ hợp lai VNUA36
Nghiên cứu xác định mức phân bón và mật độ trồng thích hợp cho nhân dòng bố mẹ đạt năng suất cao nhất được tiến hành trên đất phù sa sông Hồng không được bồi dắp hàng năm trong vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017 tại khu thí nghiệm đồng ruộng, Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện nông nghiệp Việt Nam. Ba công thức mật độ và phân bón như sau:
PB1: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh+ 150 kg N + 110 kg P2O5 + 110 kg K2O/ha PB2: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh + 160 kg N + 110kg P2O5 + 110 kg K2O/ha PB3: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh + 170 kg N + 110 kg P2O5 + 110 kg K2O/ha MĐ1: 50 x 20 cm (10 vạn cây/ha)
MĐ2: 60 x 20 cm (8,3 vạn cây/ha) MĐ3: 70 x 20 cm (7,1 vạn cây/ha)
Thời vụ gieo trồng: 19/09/2016 (Thu Đông 2016)
12/02/2017 (Xuân 2017)
Thí nghiệm bố trí ô lớn ô nhỏ (split-plot Design), ô lớn là phân bón và ô nhỏ là mật độ với 3 lần nhắc lại. Tổng số ô thí nghiệm: 2 dòng x 3 lần lặp lại x 3 PB x 3MĐ = 54 ô. Diện tích ô phụ là 15m2, diện tích ô chính là 45 m2. Tổng diện tích ô thí nghiệm là 810 m2 (chưa kể rãnh và hàng bảo vệ). Nhân và duy trì dòng bố, mẹ được bằng phương pháp half-sib, hỗn phấn toàn bộ số cây trên một hàng, thụ phấn cho các bắp ở hàng khác và ngược lại, cách ly bằng bao craff (bao cờ và bao bắp).
Khử cây lẫn, cây khác dạng và cây sâu bệnh ở 4 giai đoạn: cây con, xoẵn nõn, trỗ cờ và thu hoạch bắp.
- Kỹ thuật chăm sóc áp dụng theo QCVN 01-56:2011/BNNPTNT. Sau khi trồng 5 – 7 ngày, kiểm tra, dặm tỉa kịp thời những cây khuyết. Khi ngô có 3 – 5 lá tiến hành vun xới nhẹ, làm cỏ và bón thúc lần 1. Khi ngô có 7 – 9 lá tiến hành
xới xáo, bón thúc lần 2 kết hợp vun cao chống đổ. Thường xuyên theo dõi tình hình sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh để có biện pháp phòng trừ kịp thời. Tưới nước đảm bảo đất đủ ẩm.
Sơđồbố tríthí nghiệmnhư sau:
D3 NL1 NL2 NL3 D6 NL1 NL2 NL3 P2M1 P3M1 P2M2 P2M1 P3M1 P2M2 P2M2 P3M3 P2M1 P2M2 P3M3 P2M1 P2M3 P3M2 P2M3 P2M3 P3M2 P2M3 P1M2 P1M2 P3M1 P1M2 P1M2 P3M1 P1M3 P1M3 P3M2 P1M3 P1M3 P3M2 P1M1 P1M1 P3M3 P1M1 P1M1 P3M3 P3M1 P2M3 P1M1 P3M1 P2M3 P1M1 P3M3 P2M2 P1M2 P3M3 P2M2 P1M2 P3M2 P2M1 P1M3 P3M2 P2M1 P1M3
Thí nghiệm 3: Đánh giá con lai F1 kiểm nghiệm chất lượng hạt nhân dòng
Thí nghiệm đánh giá con lai F1 nhằm kiểm tra chất lượng nhân dòng của các biện pháp kỹ thuật nhân dòng. Thí nghiệm gồm tổ hợp VNUA36 (G2) và một giống ngô lai đối chứng LVN14 (G1) với 5 mật độ; được bố trí theo kiểu ô lớn ô nhỏ (split- plot desing), ô lớn là giống, ô nhỏ là mật độ. Thí nghiệm 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm 14 m².
Lượng phân bón sử dụng: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh + 100N + 70P2O5 + 90K2O Kg/ha.
Công thức mật độ gồm:
M1: Khoảng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm tương ứng = 57.000 cây M2 : Khoảng cách hàng 60cm, cây cách cây 25 cm tương ứng =66.000 cây M3 : Khoảng cách hàng 70cm, cây cách cây 20 cm tương ứng =71.000 cây M4 : Khoảng cách hàng 60cm, cây cách cây 20 cm tương ứng =83.000 cây M5 : Khoảng cách hàng 60cm, cây cách cây 15 cm tương ứng =110.000 cây.
Sơ đồ thí nghiệm: NL1 NL2 NL3 G2M1 G1M3 G2M5 G2M2 G1M1 G2M1 G2M4 G1M4 G2M4 G2M5 G1M2 G2M3 G2M3 G1M5 G2M2 G1M2 G2M3 G1M3 G1M3 G2M4 G1M5 G1M5 G2M2 G1M4 G1M1 G2M1 G1M2 G1M4 G2M5 G1M1
3.4. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI CÁC THÍ NGHIỆM
Các chỉ tiêu theo dõi được thực hiện theo hướng dẫn đánh giá và thu thập số liệu ở các thí nghiệm của CIMMYT theo quy phạm khảo nghiệm giống ngô Quốc gia QCVN 01-56:2011/BNNPTNT.
* Thời gian sinh trưởng
- Ngày gieo, gieo đến mọc: từ khi gieo hạt đến cây nhú lên khỏi mặt đất (mũi chông) (được tính có trên 50% số cây mọc trên ô).
- Ngày trỗ cờ, phun râu: là ngày có 50% số cây trỗ cờ, phun râu. - Chênh lệch tung phấn – phun râu của từng vật liệu.
- Ngày chín sinh lý: Khi có 75% số bắp có lá bi đã khô, râu thâm và khô hoặc chân hạt có chấm đen.
* Các chỉ tiêu về hình thái cây
- Số lá cuối cùng (lá/cây): Tính từ khi cây ngô có lá thật đến lá dưới cờ, để đếm chính xác và tiện theo dõi, các lá thứ 5 và thứ 10 được đánh dấu sơn.
- Chiều cao cây cuối cùng (cm): Đo sau trỗ thoát 15 ngày, đo từ gốc đến điểm phân nhánh đầu tiên cửa bông cờ.
- Chiều cao đóng bắp (cm): Tính từ gốc đến đốt mang bắp hữu hiệu đầu tiên. - Đường kính thân (cm): Đo cách gốc 10cm bằng thước kẹp Panme.
* Các yếu tố cấu thành năng suất:
- Chiều dài bắp (cm): Được đo từ gốc bắp đến hàng hạt cao nhất, chiều dài bắp được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Đường kính bắp (cm): Đo ở vị trí có đường kính bắp lớn nhất. Đường kính bắp được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Số hàng hạt/ bắp: Đếm số hàng hạt có trên từng bắp. Số hàng hạt trên bắp của từng công thức, được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Số hạt/ hàng: Đếm hạt trên hàng của từng bắp. Được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Tỷ lệ hạt/bắp: Cân khối lượng 10 bắp (P1), tách lấy hạt và đem cân khối lượng 10 bắp đó (P2). Tỷ lệ hạt/ bắp tính theo công thức:
Tỷ lệ hạt/ bắp = (P1/P2) x 100
- Khối lượng 1000 hạt (gram): Đếm 4 lần, mỗi lần 100 hạt đem cân khối lượng.
- Năng suất lý thuyết (tạ/ha) được tính theo công thức:
NSLT = [(Sốh/b) x (h/h) x P1000 x Tỷ lệ bắp hữu hiệu x mật độ trồng]/10000 - Trong đó: h/b: hàng/ bắp. h/h: hạt/hàng. P1000: Khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm 14%.
- Số bắp hữu hiệu = Tổng số bắp thí nghiệm/Tổng số cây/Ô thí nghiệm. - Số bắp hữu hiệu trên cây = ( Số bắp hữu hiệu /ô)/( Tổng số cây/ô).
- Năng suất thực thu ô (tạ/ha)= Cân năng suất hạt khô của tất cả các bắp ở độ ẩm hạt 14%.
FW x SH x (100 – MC) x 100 Y =
P x ( 100 – 14) Trong đó:
FW: Khối lượng bắp tươi của ô thí nghiệm khi thu hoạch SH: Tỷ lệ hạt tươi/ bắp tươi (%)
M: Ẩm độ hạt lúc thu hoạch (%) P: Diện tích ô thí nghiệm (m2)
* Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh: Khả năng chống chịu sâu bệnh đồng ruộng theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN01-56:2011/BNNPTNT).
Khả năng chống đổ: Đếm các cây bị nghiêng một góc bằng hoặc lớn hơn 30 độ so với chiều thẳng đứng của cây.
Sâu hại và khả năng chống chịu sâu bệnh theo thang điểm: + Sâu đục bắp 1: <5% số cây, số bắp bị sâu 2: 5 - <15% số cây, bắp bị sâu 3: 15 - <20% số cây, bắp bị sâu 4: 25 - <35% số cây, bắp bị sâu 5: 35 - <50% số cây, bắp bị sâu + Sâu đục thân: 1: <5% số cây, số bắp bị sâu 2: 5 - <15% số cây, bắp bị sâu 3: 15 - <20% số cây, bắp bị sâu 4: 25 - <35% số cây, bắp bị sâu 5: 35 - <50% số cây, bắp bị sâu - Bệnh hại và khả năng chống chịu + Bệnh đốm lá lớn
0: Không bị bệnh 1: Rất nhẹ (1-10%)
2: Nhiễm nhẹ (11-25%) 3: Nhiễm vừa (26-50%) 4: Nhiễm nặng (51-75%) 5: Nhiễm rất nặng (>75%) + Bệnh đốm lá nhỏ 0: Không bị bệnh 1: Rất nhẹ (1-10%) 2: Nhiễm nhẹ (11-25%) 3: Nhiễm vừa (26-50%) 4: Nhiễm nặng (51-75%) 5: Nhiễm rất nặng (>75%)
Góc độ lá theo UPOV, 2010: Đo góc lá của 3 lá dưới bắp và 3 lá trên bắp của 10 cây theo dõi tính trung bình
Diện tích lá (m2) được tính theo công thức: S = Ltb x Rtb x 0,7 tổng số lá Trong đó: S : là diện tích lá
Ltb : chiều dài trung bình của lá trên cây Rtb : chiều rộng trung bình của lá trên cây 0,7 : là hệ số điều chỉnh
Chỉ số diện tích lá (LAI- Leaf Area Index): được tính theo công thức: LAI (m2lá/m2đất) = S lá (m2)/Sđất (m2)
* Chi tiêu chất lượng hạt nhân dòng
- Độ thuần di truyền: theo dõi tỷ lệ hạt khác dạng - Khối lượng 1000 hạt: cân 4 lần mỗi lần 100 hạt - Độ sạch: khối lượng hạt sạch trên tổng khối lượng - Tỷ lệ nảy mầm: phương pháp gieo trên khay cát - Sức khỏe hạt giống: theo dõi tỷ hạt có vết bệnh 3.5. PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT ÁP DỤNG
Làm đất lên luống gieo trồng: Làm đất kỹ, nhặt sạch cỏ dại, san phẳng mặt ruộng, chia cụ thể các thí nghiệm, gieo hạt sâu 3-4 cm.
Tưới tiêu: Tưới và tiêu nước kịp thời, luôn giữ đủ âm (khoảng 70-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng).
Chăm sóc:
+ Theo dõi quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô để có biện pháp xử lý kịp thời