3. Ý nghĩa đề tài
3.1. Diễn biến thời tiết, khí hậu vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên
VụĐông năm 2013, tình hình thời tiết khí hậu có nhiều diễn biến phức tạp ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất ngô. Bảng 3.1 dưới đây trích dẫn số liệu của trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên về một số yếu tố khí hậu trong giai đoạn từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 12 năm 2013 là cơ sở để phân tích ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến kết quả thí nghiệm.
Bảng 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụĐông năm 2013 tại Thái Nguyên
Yếu tố Tháng Nhiệt độ (0C) Ẩm độ (%) Tổng lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ chẵn) Tháng 10 24,6 78 83 147 Tháng 11 22,2 76 44,8 98 Tháng 12 15 75 25,6 186
Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn Thái Nguyên, 2014[9]
Qua bảng 3.1 cho thấy tháng 9 năm 2013 có tổng lượng mưa rất lớn đạt 352,2 mm. Mưa liên tục trong nhiều ngày đã gây khó khăn cho việc chuẩn bị đất cũng như gieo hạt. Không những vậy lượng mưa và độẩm quá cao đã làm chậm sự sinh trưởng và phát triển của cây non (do đỉnh sinh trưởng trong giai đoạn đầu nằm dưới đất) nên ngô có biểu hiện bị úng, lá vàng, cây còi cọc và mềm yếụ Để khắc phục chúng tôi đã tiến hành khơi thông rãnh để thoát nước, cuốc xới đất khi trời đã tạnh ráo … Giai đoạn tháng 11, là giai đoạn ngô trỗ cờ, tung phấn, phun râu có số giờ nắng ít (98 giờ), trời âm u đã làm ảnh hưởng lớn đến sự quang hợp của lá. Giai đoạn tháng 12 khi cây tích lũy vật chất khô vào hạt thì chịu ảnh hưởng của rét đậm rét hại kéo dài nhiệt độ trung bình tháng 12 tại Thái Nguyên là 15 0C, có ngày nhiệt độ thấp nhất là 6,1 0C dưới ngưỡng nhiệt tối thấp sinh vật học của ngô (10 0C) cây ngừng sinh trưởng hoặc sinh trưởng rất chậm kết hợp với sự biến động lớn của thời tiết
đầu vụ mưa nhiều gây úng, cuối vụ mưa ít gây hạn đã tác động lớn đến các tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm làm kéo dài thời gian sinh trưởng, giảm năng suất và giá trị của các yếu tố cấu thành năng suất, làm xuất hiện hiện tượng ngô đuôi chuột ở tất cả các giống.
3.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai thí nghiệm
Sinh trưởng, phát triển là những chức năng sinh lý của cây phản ứng lại điều kiện mà nó được nuôi dưỡng. Sinh trưởng không phải là những chức năng sinh lý đơn thuần và riêng biệt, mà là kết quả hoạt động tổng hợp của nhiều chức năng sinh lý của cây (Nguyễn Đức Lương và cs) [5].
Quá trình sinh trưởng phát triển của ngô được chia làm hai giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực.
Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng - Vegettative (V): Đây là giai đoạn sinh trưởng đầu tiên của cây ngô. Khởi đầu của giai đoạn này là thời kỳ nảy mầm và mọc (Ve) và kết thúc là thời kỳ trỗ cờ (Vt).
Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: được tính từ khi phun râu đến khi ngô chín sinh lý. Giai đoạn này thường gắn liến với sự phát triển của hạt và được chia thành 6 thời kỳ: R1, R2, R3, R4, R5 và R6 - từ lúc hình thành hạt đến khi chín sinh lý.
Như vậy, thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính bằng tổng số ngày từ khi gieo đến khi chín sinh lý, thời gian này dài ngắn khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật canh tác.
Nghiên cứu thời gian sinh trưởng phát triển có ý nghĩa rất quan trọng đối với sản xuất và công tác khoa học, giúp cho việc bố trí thời vụ và luân canh cây trồng hợp lý, có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn giống phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng.
Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. (Đơn vị tính: Ngày) Thời gian THL G - TC G - TP G - PR Khoảng cách TP – PR G - CSL LCH9-11 65 65 67 2 123 KK 527 67 68 71 3 122 KK 592 66 67 70 3 122 KK 409 65 65 69 4 122 NL13-9 65 66 69 3 123 KK 775 60 60 64 4 121 KK 688 68 68 71 3 122 KS 0997 65 65 68 3 122 HK 52420 65 65 67 2 123 NL 13-8 60 61 65 4 122 NK4300 (đ/c) 61 63 67 4 123 P < 0,05 < 0,05 > 0,05 > 0,05 CV (%) 3,7 3,7 4,2 0,7 LSD05 4,1 4,0 4,9 1,6
Qua theo dõi thí nghiệm cho thấy: Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai dao động từ 121 đến 123 ngày, các THL có thời gian sinh trưởng tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Các THL có thời gian từ gieo-trỗ cờ dao động từ 60 - 68 ngàỵ Kết quả xử lý thống kê số liệu cho thấy có 3 tổ hợp lai KK 527, KK 592, KK 688 có thời gian từ gieo-trỗ cờ là 66 - 68 ngày dài hơn giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Các tổ hợp lai còn lại có thời gian từ gieo - trỗ cờ tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Thời gian từ gieo - tung phấn của các tổ hợp lai biến động từ 60 - 68 ngàỵ Các tổ hợp lai KK 527, KK 688 có thời gian gieo - tung phấn là 68 ngày
dài hơn giống đối chứng, các tổ hợp lai còn lại có thời gian từ gieo - tung phấn tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Thời gian từ gieo - phun râu của các tổ hợp lai tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cây 95% và dao động từ 65 - 71 ngàỵ
Khoảng cách từ ngày tung phấn - phun râu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm dao động từ 2 - 4 ngày, tổ hợp lai LCH911, HK52420 có khoảng cách tung phấn -phun râu ngắn nhất (2 ngày), các tổ hợp lai còn lại khoảng cách tung phấn - phun râu là 3 - 4 ngày ảnh hưởng đến khả năng thụ phấn, thụ tinh của ngô gây ra hiện tượng ngô đuôi chuột.
3.3. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
Các chỉ tiêu về hình thái như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá/cây, chỉ số diện tích lá … Là chỉ tiêu quan trọng đểđánh giá tiềm năng cho năng suất của các giống và là cơ sở cho việc tác động các biện pháp kỹ thuật trong quá trình chăm sóc.
3.3.1. Chiều cao cây (cm)
Chiều cao cây là chỉ tiêu quan trọng trong công tác chọn tạo giống ngô. Chiều cao cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện khí hậu, kỹ thuật canh tác … Ngoài ra chiều cao cây còn phụ thuộc vào mật độ cây trên đơn vị diện tích và đặc điểm di truyền của giống.
Chiều cao cây liên quan mật thiết với khả năng chống đổ, khả năng thụ phấn thụ tinh, khả năng cho năng suất của câỵ Nếu chiều cao cây lớn, khả năng chống đổ kém, ngược lại nếu cây có chiều cao quá thấp, khả năng thụ phấn thụ tinh kém, dễ bị sâu bệnh gây hại hơn và ảnh hưởng đến năng suất.
Chiều cao cây được tính từ mặt đất đến điểm phân nhánh bông cờđầu tiên. Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển, chiều cao cây tăng dần và tăng mạnh nhất là giai đoạn từ 9 lá đến trỗ cờ và dừng lại sau khi thụ tinh xong.
Chiều cao cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ đông năm 2013 biến động từ 146,60 đến 174,83 cm, trong đó có 4 tổ hợp lai LCH9-11, KK 527, KK 688, HK 52420 có chiều cao cây đạt 163,03 - 168,7 (cm) tương đương với giống đối chứng. Các tổ hợp lai còn lại chiều cao cây thấp hơn đối chứng ở mức tin cậy 95%.
Bảng 3.3. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
THL Chiều cao cây (cm) Chiều cao đóng bắp (cm) Tỉ lệ chiều cao đóng bắp/cao thân ( % ) LCH9-11 167,73 75,73 45,2 KK 527 168,70 82,93 49,2 KK 592 146,60 68,80 46,9 KK 409 158,60 75,23 47,4 NL13-9 156,20 68,87 44,1 KK 775 149,20 62,20 41,7 KK 688 163,03 74,03 45,4 KS 0997 152,20 62,83 41,3 HK 52420 164,40 71,93 43,8 NL 13-8 160,23 72,70 45,4 NK4300 (đ/c) 174,83 83,40 47,7 P < 0,05 < 0,05 CV (%) 4,8 7,7 LSD05 13,1 9,6 3.3.2. Chiều cao đóng bắp
Chiều cao đóng bắp là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng chống đổ, khả năng thụ phấn, thụ tinh của ngô cũng như khả năng cơ giới hóa trong sản xuất.
Những giống ngô có chiều cao đóng bắp thấp thường có khả năng chống đổ tốt, nhưng hiệu quả của quá trình thụ phấn, thụ tinh thấp, ngược lại giống nào có chiều cao đóng bắp cao, thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh, hạn chế được sâu bệnh phá hoại nhưng khả năng chống đổ, gấy kém
thường giống ngô có thời gian sinh trưởng ngắn thì chiều cao đóng bắp thấp hơn giống có thời gian sinh trưởng dàị
Nhiều nghiên cứu cho thấy chiều cao đóng bắp của giống có thời gian sinh trưởng dài, thường bằng khoảng 50 - 60% chiều cao cây, những giống ngô có thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao đóng bắp bằng khoảng 35- 40% chiều cao cây, tuy nhiên chiều cao đóng bắp tối ưu bằng ½ chiều cao câỵ
Chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm biến động từ 62,2 cm đến 83,4 cm. Kết quả xử lý thống kê số liệu cho thấy 4 tổ hợp lai có chiều cao đóng bắp tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95% là: LCH9-11, KK527, KK 688, KK 409. Các tổ hợp lai còn lại có chiều cao đóng bắp thấp hơn giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95% (bảng 3.3).
Các tổ hợp lai có tỉ lệ chiều cao đóng bắp/chiều cao thân dao động từ 41,3% đến 49,2% về cơ bản phù hợp với tiêu chuẩn của chọn tạo giống.
3.3.3. Số lá trên cây
Lá là bộ phận quan trọng của cây ngô làm nhiệm vụ quang hợp, trao đổi khí, hô hấp, dự trữ dinh dưỡng cho cây, lá ngô mọc từ các đốt ở thân và mọc đối xứng xen kẽ nhau để tận dụng ánh sáng, 95% năng suất của cây là sản phẩm của quá trình quang hợp. Vì vậy, số lá trên cây, thời gian tồn tại của lá và hiệu suất quang hợp có vai trò quan trọng đối với năng suất ngô cũng như phẩm chất hạt. Số lá trên cây nhiều hay ít phụ thuộc chủ yếu vào giống, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện chăm sóc. Số lá trên cây của ngô là đặc điểm tương đối ổn định có quan hệ chặt chẽ với đốt và thời gian sinh trưởng, phát triển của cây ngô (Trần Văn Minh, 2004) [6].
Để đánh giá tiềm năng, năng suất của các giống mới, số lá trên cây và chỉ số diện tích lá là những chỉ tiêu cần nghiên cứụ Qua nghiên cứu cho thấy các tổ hợp lai có số lá trên cây dao động từ 14,7 - 18 lá. Kết quả xử lý thống kê cho thấy các tổ hợp lai tham gia khảo nghiệm đều có số lá tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Bảng 3.4. Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm THL Số lá trên cây (lá) Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) LCH9-11 15,60 2,31 KK 527 14,70 2,33 KK 592 14,70 1,94 KK 409 15,70 2,28 NL13-9 15,00 2,10 KK 775 16,30 2,26 KK 688 15,33 2,04 KS 0997 15,93 2,08 HK 52420 15,13 2,26 NL 13-8 17,20 2,33 NK4300 (đ/c) 18,00 2,66 P > 0,05 > 0,05 CV (%) 8,9 10,7 LSD05 2,4 0,41 3.3.4. Chỉ số diện tích lá (LAI)
Cũng giống như các loại cây trồng khác, lá ngô là cơ quan dinh dưỡng chính làm nhiệm vụ quang hợp, có tới 60% vật chất khô trong hạt do lá vận chuyển đến và 38% là do thân rễ tạo nên. Lá ngô đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và phẩm chất hạt. Số lá trên cây, tuổi thọ lá, độ lớn của lá phụ thuộc vào mùa vụ, thời tiết, khí hậu và kỹ thuật canh tác …
Lá ngô có cấu tạo đặc biệt hơn các cây trồng khác, lá cong theo hình lòng máng nên có thể hứng và dẫn nước từ trên xuống gốc tốt hơn, chỉ cần lượng mưa khoảng 7-8 mm thì diện tích đất xung quanh gốc ở độ sâu 25- 30cm đã chứa 1 lượng nước chiếm 70-80% tổng lượng mưạ Đặc biệt lá ngô có rất nhiều khí khổng, trung bình một lá ngô có khoảng 2-6 triệu khí khổng 1mm2 có khoảng 500-900 khí khổng. Tế bào khí khổng rất mẫn cảm với điều kiện bất thuận của thời tiết. Khi gặp hạn khí khổng khép lại rất nhanh nên hạn chế một phần thoát hơi nước.
Trong quá trình quang hợp của cây ngô, chỉ số diện tích lá có ý nghĩa hơn cả. Qua nhiều kết quả cho thấy, cơ sở để nâng cao năng suất cây trồng bằng con đường quang hợp là nâng cao chỉ số diện tích lá. Nichiporocic đã chỉ ra rằng mỗi cây trồng có một chỉ số diện tích lá thích hợp và biến động từ 2,5 - 5m2 lá/m2 đất. Thông thường, giống nào có chỉ số diện tích lá lớn thì có tiềm năng năng suất cao, tuy nhiên trong thực tế cũng có nhiều trường hợp giống có chỉ số diện tích lá lớn nhưng cho năng suất không cao, vì đây là mối quan hệ phức tạp có liên quan đến sức chứa và nguồn chứạ Sức chứa là độ lớn và số lượng các cơ quan bộ phận của cây, có khả năng chứa các chất đồng hóa để tạo ra năng suất, còn nguồn chứa là lượng chất đồng hóa được chuyển từ lá về các bộ phận chứa năng suất.
Qua bảng 3.4 cho thấy chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm dao động từ 1,94 - 2,66 m2 lá/m2 đất và đều tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
3.4. Động thái tăng trưởng chiều cao cây
Tốc độ tăng trưởng chiều cao phụ thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng. Trong mỗi giai đoạn sinh trưởng, tốc độ tăng trưởng phụ thuộc vào giống, điều kiện sinh thái, biện pháp canh tác …
Sinh trưởng, phát triển của cây ở các giai đoạn là cơ sở khoa học tác động các biện pháp kỹ thuật phù hợp, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho cây ngô sinh trưởng, tập trung dinh dưỡng tối ưu nuôi các bộ phận, tăng khả năng cho năng suất của các giống.
Kết quả cho thấy, chiều cao của các tổ hợp lai thí nghiệm tăng liên tục, mạnh nhất là giai đoạn từ 50 đến 60 ngàỵ
Thời gian sau trồng 20 ngày: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm dao động từ 1,4 - 1,8 cm/ngàỵ Các tổ hợp lai có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%. Thời gian sau trồng 30 ngày: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm dao động từ 2,1 - 3,3 cm/ngàỵ Các tổ hợp lai có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%. Thời gian sau trồng 40 ngày: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm biến động từ 2,0 - 2,9cm/ngàỵ Tổ hợp lai KK
592, NL13-9 và KS 0997 có tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt 2,0 - 2,2 cm/ngày thấp hơn giống đối chứng. Các tổ hợp lai còn lại có tốc độ tăng trưởng chiều cao tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.
Thời gian sau trồng 50 ngày: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm biến động từ 3,1 - 4,6 cm/ngàỵ Có 3 tổ hợp lai LCH9-11, KK 527, KK 592 có tốc độ tăng trưởng tương đương với giống đối chứng, các tổ hợp lai còn lại có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây thấp hơn so với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95%.