2.3.1 Bố trí thí nghiệm
- Bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ ba lần nhắc lại (RCB )
- Diện tích ơ thí nghiệm: 15 m2 (Chiều dài: 5m, Chiều rộng: 3 m)
- Tổng diện tích thí nghiệm: (11ơ * 15 m2/ơ) * 3 lần nhắc lại = 495 m2
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 1,6 - 2m (dải bảo vệ ) Lần I B 06 CP 888 DK 9901 B 08 CP 3Q CP 3A NK 67 30 Y87 DK 414 CP 333 NK 72 Lối đi Lần II NK 72 CP 333 DK 9901 CP 3Q DK 414 B 06 CP 3A B 08 CP 888 30 Y87 NK 67 Lối đi Lần III NK 67 30 Y87 CP 3A B 08 NK 72 CP 888 CP 3Q DK 414 DK 9901 CP 333 B 06 1,6 - 2m (dải bảo vệ )
2.3.2 Điều kiện thí nghiệm Mật độ, khoảng cách: Mật độ, khoảng cách:
- Khoảng cách: (75 cm x 25 cm);
- Mật độ: 53.333 cây/ha
Lượng phân bĩn cho 1 ha:
- Phân chuồng: 10 tấn; Đạm (160 kg N); Lân (90 kg P2O5); Kali (90 kgK2O).
Phương pháp bĩn:
+ Bĩn lĩt: 10 tấn phân chuồng + 100% phân lân. + Bĩn thúc:
- Lần 1: khi cây ngơ cĩ 3 - 4 lá (sau gieo 15 -18 ngày): 30% đạm. Cày cách gốc 10 cm, bỏ phân và lấp đất.
- Lần 2: khi cây ngơ cĩ 7-9 lá (sau gieo 30-35 ngày): 40% đạm + 50% kalị Cày cách gốc 10-15 cm, bỏ phân và lấp đất.
- Lần 3: khi cây ngơ xốy nõn (sau gieo 40-45 ngày): 30% đạm + 50% kalị Cày cách gốc 15-20 cm, bỏ phân và lấp đất [25].
2.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi
Cây theo dõi được xác định khi ngơ 6 -7 lá. Theo dõi 10 cây/1 giống ở mỗi lần nhắc lại, lấy 5 cây liên tiếp nhau từ cây thứ 5 đến cây thứ 9 tính từ đầu hàng thứ 2 và từ cây thứ 5 đến cây thứ 9 từ cuối hàng thứ 3 của ơ.
Tất cả các quan sát và đánh giá đều thực hiện ở 2 hàng giữa của ơ. Các chỉ tiêu về thời gian gieo đến chín, trạng thái cây, độ che kín bắp, số bắp/cây, dạng hạt, màu sắc hạt, năng suất, sâu bệnh hại và khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh được đánh giá bằng quan sát tồn ơ thí nghiệm. Các chỉ tiêu chiều cao cây, chiều cao đĩng bắp, chiều dài bắp, đường kính bắp, số hạt/hàng, số hạt/bắp được đo đếm và tính trên 30 cây mẫu (3 lần nhắc lại)[25].
Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển - Gieo đến mọc
- Gieo đến 3 - 4 lá
- Gieo đến 7 - 9 lá
- Gieo đến trổ cờ (70% số cây trên ruộng tung phấn)
- Gieo đến phun râu (70% số cây trên ruộng phun râu)
- Gieo đến chín sinh lý (khi chân hạt cĩ điểm đen ở 70% số cây)
- Số ngày chênh lệch tung phấn phun râu = số ngày gieo đến phun râu - số ngày gieo đến tung phấn.
Đánh giá tăng trưởng chiều cao
- Động thái tăng trưởng chiều cao cây: 14 ngày đo 1 lần.
- Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây = (H2 - H1)/t (trong đĩ H1: chiều cao cây đo lần 1; H2: chiều cao cây đo lần 2; t: thời gian giữa hai lần đo)
Số lá và số lá xanh
- Động thái ra lá: 14 ngày đo 1 lần
- Tốc độ ra lá (lá/ngày) = (L2 – L1)/t (trong đĩ L1: số lá đếm được ở lần thứ nhất; L2: số lá đếm được ở lần thứ hai; t: thời gian giữa hai lần đếm)
- Số lá xanh sau trỗ được đếm vào sau trỗ 20 - 25 ngày tùy từng vụ. Theo CIMMYT được xác định theo thang 10 điểm (1 - 10) tương ứng với phần trăm (%) lá bị chết là 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100% [35].
Các chỉ tiêu hình thái cây
- Chiều cao cây (cm) cuối cùng được đo sau trỗ 15 ngày (giai đoạn chí sữa) trên cây mẫu ở mỗi ơ (trừ cây đầu hàng), tính từ mặt đất đến đỉnh bơng cờ.
- Chiều cao đĩng bắp (cm), Đo từ gốc sát mặt đất đến đốt mang bắp hữu hiệu phía dưới(bắp thứ nhất) của cây mẫu vào giai đoạn chín sữạ
Đánh giá đặc điểm bắp và hạt
- Trạng thái cây: Đánh giá sự sinh trưởng, mức độ đồng đều về chiều cao cây, chiều cao đĩng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh, các cây trong ơ vào giai đoạn chín sáp theo thang điểm từ 1 đến 5 theo thang điểm: điểm 1 (tốt), 2 (khá), 3 (trung bình), 4 (kém) và 5 (rất kém).
- Độ che kín bắp: Quan sát các cây trong ơ ở giai đoạn chín sáp, đánh giá theo thang điểm từ 1 - 5 trong đĩ:
Điểm 1 (rất kín): Lá bi kín đầu bắp và vượt khỏi bắp Điểm 2 (kín): Lá bi bao kín đầu bắp
Điểm 3 (hơi hở): Lá bi bao khơng chặt đầu bắp Điểm 4 (hở): Lá bi khơng che kín bắp để hở đầu bắp Điểm 5 (rất hở): Bao bắp rất kém đầu bắp hở nhiều - Màu sắc hạt: Quan sát cây mẫu lúc thu hoạch.
- Dạng hạt: Quan sát cây mẫu lúc thu hoạch.
- Tỷ lệ hạt/bắp: Đếm số hàng hạt ở giữa bắp của cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫụ
- Tỷ lệ bắp/cây: Tổng số bắp/tổng số cây trên ơ. Đếm số bắp và số cây trong ơ lúc thu hoạch.
Các yếu tố cấu thành năng suất
- Số hàng/bắp: 1 hàng hạt được tính khi cĩ ≥ 50% số hạt so với hàng dài nhất.
- Số hạt/hàng: Đếm số hạt của hàng cĩ chiều dài trung bình của bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫụ
- Chiều dài bắp: Đo từ đáy bắp đến mút bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫụ
- Đường kính bắp: Đo ở giữa bắp của cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫụ
-Tỷ lệ bắp trên cây (EP) được tính theo cơng thức sau:
HP FE
EP =
Trong đĩ: EP là tỷ lệ bắp trên cây; FE là số bắp hữu hiệu trên ơ; HP là số cây thu hoạch trên ơ.
- Bắp hữu hiệu được tính khi cĩ ít nhất 5 hạt, số cây thu được gồm cả những cây khơng cĩ bắp.
- Khối lượng 1000 hạt: Cân 8 mẫu, mỗi mẫu 100 hạt ở độ ẩm 14%, lấy 1 chữ số sau dấu phẩỵ
- Tỷ lệ hạt/trái: Đếm số hàng hạt ở giữa bắp của cây mẫu lúc thu hoạch. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫụ
- Ẩm độ: lấy mẫu từ 5 trái tẽ hạt rồi đo bằng máy EE - KU Thailand
- Năng suất lý thuyết (NSLT) ở ẩm độ 14% trên ơ (tạ/ha) tính theo cơng thức:
Trong đĩ: RE là số hàng/bắp; KR là số hạt/hàng; EP là tỷ lệ bắp/cây; D là mật độ cây/ha; P1000 hạt (gr) ở ẩm độ 14% = P1000 hạt ở ẩm độ thu hoạch x (100 - Ao)/86; Ao là ẩm độ hạt khi thu hoạch.
RE x KR x EP x P1000 x D
NSLT = (tạ/ha)
- Năng suất thực thu (NSTT) ở ẩm độ 14% tính theo cơng thức:
Trong đĩ: EWP là khối lượng bắp thu hoạch/ơ (kg); KE là tỷ lệ hạt/bắp; Ao là ẩm độ hạt khi thu hoạch, Sơ là diện tích ơ thí nghiệm (m2).
Khả năng chống chịu sâu bệnh hại
- Sâu đục thân: Kiểm tra, theo dõi đánh giá và cho điểm theo thang điểm từ 1 đến 5 tương ứng với các mức độ gây hại như sau: điểm 1: từ 0 - < 5% ; điểm 2: từ 5 - < 15%; điểm 3: từ 15 - < 25%; điểm 4: từ 25 - < 35%; điểm 5: từ 35 - < 50% số cây, số bắp bị sâụ
- Rệp cờ và bệnh khơ vằn được đánh giá theo thang điểm từ 1 đến 5 tương ứng với các mức độ gây hại: điểm 1: khơng nhiễm; điểm 2: nhiễm nhẹ (từ 5 – 15% ); điểm 3: nhiễm vừa (từ 16 – 30%); điểm 4: nhiễm nặng (từ 31 – 50%); điểm 5: nhiễm rất nặng (> 50% số lá bị rệp, bị bệnh) [25].
Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh
- Chống đổ: Đổ rễ: Cây ngơ bị nghiêng một gĩc bằng hoặc lớn hơn 30 độ so với chiều thẳng đứng. Đổ cây: Cây ngơ bị gãy ở đoạn thân phía dưới bắp trước khi thu hoạch. Khả năng chống đổ được chia làm 5 mức tương đương từ 1 đến 5 điểm: điểm1 (tốt) cĩ dưới 5% cây bị đổ, gẫy, điểm 2 (khá) từ 5-15%, điểm 3 (trung bình) từ 16-30%, điểm 4 (kém) từ 31 – 50% và điểm 5 (rất kém) lớn hơn 50% số cây bị đổ, gẫỵ
- Chịu hạn: Khả năng chịu hạn của cây ngơ được đánh giá sau các đợt hạn trong suốt thời gian sinh trưởng từ 1 đến 5 điểm theo thứ tự như sau: điểm 1 (tốt): Lá khơng héo, điểm 2 (khá): Mép lá mới cuộn, điểm 3 (trung bình): Mép lá hình chữ V, điểm 4 (kém): Mép lá cuộn vào trong và điểm 5 (Rất kém): Lá cuộn trịn. - Độ tàn lá: Theo phương pháp Pervez H. Zaidi, Maize Program, CIMMYT, Mexico, D.F, MEXICO, 2003. Theo dõi trong mỗi đợt hạn và phục hồi sau hạn, đánh giá theo mức độ tàn lá từ 10% đến 100% tương ứng từ 1 đến điểm 10.
EWP x KE x (100 - Ao) x 100
NSTT = (tạ/ha)
2.3.4 Phân tích tính ổn định
Phân tích tính ổn định cĩ thể giải thích sự thay đổi giữa giống, địa điểm thí nghiệm và sự tương tác giống [53]. Tuy nhiên, sự phân tích này khơng thể xác định những giống nào ổn định hơn, khi các giống được thử nghiệm qua nhiều điểm thì sự xếp hạng của giống này cĩ thể thay đổi từ địa điểm này đến địa điểm khác. Vì thế nĩ trở nên khĩ khuyến cáo giống nào là ưu việt hơn [69]. Theo Finlay và Wilkinson, 1963 [50] đã phân tích tính ổn định về năng suất bằng việc sử dụng hệ số hồi qui để nghiên cứu sự thích nghi của giống. Eberhart và Russell, 1966 [45] cũng đã sử dụng hệ số hồi qui để phân loại các giống về tính ổn định. Thêm vào đĩ, khái niệm phương sai hồi qui đã được sử dụng như một tham số rất quan trọng để nghiên cứu tính ổn định năng suất [69].
Eberhart và Ressell, 1966 [45] phát triển mơ hình hồi qui và được áp dụng phổ biến cho đến hiện naỵ Theo mơ hình này, chỉ số mơi trường (Ij) được định nghĩa là trung bình một tính trạng nào đĩ của tất cả các kiểu gen trên tất cả các mơi trường trừ đi giá trị trung bình chung của tất cả các kiểu gen trên tất cả các mơi trường. Hồi qui của từng kiểu gen qua chuỗi mơi trường thí nghiệm cĩ khả năng phỏng định về tính thích nghi và ổn định của kiểu gen đĩ theo mơ hình tổng quát:
Yij = µ + biIj + δij
Yij: biểu hiện kiểu gen thứ i (ith) ở mơi trường thứ j (jth)
µ: trung bình của tất cả các kiểu gen trên tất cả các mơi trường bi: hệ số hồi quy của kiểu gen ith theo chỉ số mơi trường
δij: độ lệch từ hồi quy theo kiểu gen th
i ở mơi trường jth
Ij: chỉ số mơi trường
Hệ số hồi quy đo lường phản ứng của kiểu gen theo sự thay đổi mơi trường. Sự thích nghi, ổn định của từng kiểu gen qua các mơi trường được mơ phỏng bằng phương trình hồi quy:
Yij = xi + biIj
Y = xi + biIj + S2di
xi: năng suất trung bình của giống qua các mơi trường bi: hệ số hồi quy được tính theo cơng thức: bi = ΣYijIj/ΣjI2j
Ij = (ΣYijIj/g – ΣiΣjYij/gl), (ΣYijIj = 0 (g = genotype, l = location) S2di = [Σjδ2ij/(l-2)] – δ2e/r trong đĩ: Σjδ2ij = ΣjY2ij/l) – (ΣjY2ij/ΣI2j) S2e: trung bình phương sai của kiểu gen trên tất cả các mơi trường r: số lần lặp lại của một kiểu gen trên một mơi trường
Theo mơ hình trên, kiểu gen cĩ S2ij = 0 được xem là ổn định, kiểu gen cĩ S2ij ≠ 0 thì khơng ổn định (khơng phù hợp mơ hình). Kiểu gen ổn định và thích nghi rộng cĩ S2ij= 0 và bi = 1, trường hợp bi > 1 kiểu gen đĩ thích nghi ở mơi trường thuận lợi, ngược lại bi < 1 kiểu gen đĩ thích nghi điều kiện khĩ khăn (mơi trường khơng thuận lợi).
Nghiên cứu của Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang năm 2007 về tương tác giữa kiểu gen và mơi trường cho rằng phân tích tương tác kiểu gen và mơi trường kinh điển tập trung nhiều vào hiện tượng ổn định hơn là thích nghị Do đĩ, phân tích AMMI (Ađitive Main Effects and Multiplicative Interaction Models) đã được tổng hợp trên cơ sở các mơ hình của Finlay và Wilkinson, 1963 [50] Eberhart và Russell, 1966 [45] và nhiều tác giả khác. Ngồi nội dung phân tích sự ổn định, mơ hình này cịn quan tâm đến kiểu tương tác mà nĩ đang phân tích. Người ta giả định rằng cĩ một sự tương tác tuyến tính rất chặt giữa giống và mơi trường theo một thứ bậc cĩ tính chất trội (dominant) theo mơi trường. Mơ hình này phát triển cao hơn những mơ hình kinh điển về ảnh hưởng chính cĩ tính chất bổ sung (ađitive) đối với giống thử nghiệm và mơi trường, bằng phương pháp phân tích tương tác đa phương, do vậy nĩ cĩ tên là AMMỊ Phân tích đa biến nhằm để giải thích biến thiên nhiều chiều để định tính và làm rõ hơn tương tác gen và mơi trường thơng qua các mơi trường khác nhaụ Phương pháp thơng dụng là phương pháp xếp nhĩm (clustering), phương pháp phân tích thành phần chính, phương pháp phân tích yếu tố và phương pháp AMMI do Hallauer và Russell, 1998 đề xuất.
Mơ hình cộng tính trong AMMI cĩ thể được mơ phỏng như sau: Yij = µ + gi + ei +dij (1)
cĩ n giống được thí nghiệm tại p địa điểm, sự đáp ứng về năng suất của giống thứ ith ở mơi trường jth được biểu thị theo mơ hình (1)
µ: năng suất trung bình trên tất cả các điểm
gi : độ lệch chuẩn với giá trị trung bình của giống i ei: độ lệch chuẩn với giá trị trung bình của mơi trường j
dij: độ lệch chuẩn cặn (residual) chưa được giải thích bởi µ, gi và ej
2.3.5 Xử lý số liệu
Các số liệu thu được trong quá trình thí nghiệm được tổng hợp và xử lý thống kê theo phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) bằng chương trình IRRISTART 5.0 và EXCEL.
Phân tích ổn định của các giống thí nghiệm bằng chương trình Ổn định của Nguyễn Đình Hiền[2],[5].
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Điều kiện thời tiết khí hậu
Ngơ là cây trồng nhiệt đới ưa khí hậu ấm áp và lượng mưa điều hồ. Mặc dù là cây cĩ khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau nhưng ngơ cũng rất nhạy cảm với sự thay đổi của thời tiết như lượng mưa, độ ẩm, nhiệt độ ...
Để nhận biết sự khác biệt giữa các điều kiện sinh thái khác nhau của ba địa điểm thí nghiệm chúng tơi đã tiến hành thu thập diễn biến một số yếu tố khí hậu thời tiết của hai vụ Hè Thu năm 2009 và 2010 thể hiện tại bảng 3.1. Phân tích số liệu tại bảng 3.1 chúng tơi nhận thấy:
Vụ Hè Thu năm 2009
- Nhiệt độ bình quân trong tháng tại ba điểm trong thời gian thí nghiệm dao động từ 24,3 - 26,6oC. Trong đĩ cao nhất vào tháng 5, sau đĩ giảm dần vào các tháng 6, 7 và 8. Tại ba địa điểm thí nghiệm, Buơn Đơn là điểm cĩ nhiệt độ bình quân/tháng cao nhất, cao hơn hai điểm EaKar và Krơng Bơng.
- Tổng số giờ nắng cĩ sự khác nhau rất rõ giữa các tháng trong cùng một địa điểm, trong cùng một tháng thì sự chênh lệch về nhiệt độ giữa ba điểm thí nghiệm là khơng đáng kể. Tại các điểm thí nghiệm, số giờ nắng cao nhất rơi vào tháng 6, 7 và thấp nhất vào tháng 9.
- Lượng mưa tại các điểm thí nghiệm cao nhất vào tháng 9 (314 mm tại Krơng Bơng) và thấp nhất vào tháng 6 (107 mm tại Buơn Đơn), các tháng 5,7 và 8 cĩ lượng mưa trung bình trên 200 mm/tháng. Ẩm độ khơng khí từ tháng 5 đến tháng 8 tại các khu vực thí nghiệm dao động từ 75 - 88%.
Vụ Hè Thu năm 2010
- Nhiệt độ trung bình trong tháng tại ba điểm trong thời gian thí nghiệm từ 24,2 - 26,8oC và đạt cao nhất vào tháng 6. Buơn Đơn là địa điểm cĩ nhiệt độ trung bình/tháng cao hơn EaKar và Krơng Bơng ở tất cả các tháng.
- Các tháng 6, 7 và 8 cĩ tổng số giờ nắng của ba địa điểm và giữa các tháng khác nhau trong cùng địa điểm cĩ sự chênh lệch khơng đáng kể. Tại các điểm thí nghiệm, số giờ nắng thấp nhất vào tháng 9.
Bảng 3.1 Một số yếu tố khí hậu thời tiết vụ Hè Thu năm 2009 - 2010
Năm Yếu tố Địa điểm Tháng trong năm
5 6 7 8 9 2009 Nhiệt độ bình quân/tháng (oC) Eakar 24.8 25.7 25.4 24.8 24.3 Buơn Đơn 26.6 26.0 25.6 25.0 24.7 Krơng Bơng 26.5 26.2 25.4 25.1 24.7 Tổng số giờ