Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai mới tại Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN HOÀNG NGUYÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,

PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI MỚI

TẠI THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Trồng trọt

Mã số : 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN - 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày

trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất kỳ công

trình nghiên cứu khoa học nào.

Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận

văn được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả

Nguyễn Hoàng Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp đến khi hoàn thành luận văn

thạc sỹ khoa học nông nghiệp, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, quan tâm và

hướng dẫn tận tình về phương pháp nghiên cứu thí nghiệm cũng như hoàn

thiện luận văn của cô giáo TS. Phan Thị Vân; Sự hợp tác rất nhiệt tình và có

trách nhiệm của các em sinh viên cũng như sự yêu thích học hỏi, ứng dụng

những tiến bộ khoa học mới vào sản xuất của bà con nông dân tại xã Hồng

Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.

Để luận văn này được hoàn thành, tôi xin trân trọng cảm ơn:

Tiến sỹ Phan Thị Vân, Trưởng Bộ môn cây Lương thực, trường Đại

học Nông lâm Thái Nguyên, người tận tâm theo dõi và chỉ bảo tôi trong suốt

quá trình thực hiện đề tài.

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Khoa đào tạo Sau Đại học;

Khoa Nông học, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và các cán bộ Viện

nghiên cứu ngô đã tạo điều kiện trong quá tình học tập và nghiên cứu.

Xin trân trọng cảm ơn bà con nông dân xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên,

Thái Nguyên đã giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình thực hiện và đánh giá hiệu

quả mô hình trình diễn giống ngô mới có triển vọng.

Và cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tới gia đình, đồng nghiệp và bạn

bè, những người luôn quan tâm, sát cánh bên tôi trong suốt thời gian học tập

và nghiên cứu vừa qua.

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Hoàng Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU0

1. Đặt vấn đề ................................................................................................1

2. Mục tiêu của đề tài...................................................................................3

3. Yêu cầu của đề tài....................................................................................3

4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .....................................................3

Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU...........................................................4

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài......................................................................4

1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam .................................4

1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới .......................................................4

1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................9

1.2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên ................................................12

1.3. Vai trò của giống trong sản xuất ngô...................................................14

1.4. Các loại giống ngô ..............................................................................17

1.4.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety)...........17

1.4.2. Giống ngô lai (Hybrid maize) ................................................................19

1.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống trên thế giới ..............................21

1.6. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ở Việt Nam...............................28

1.7. Định hướng nghiên cứu phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam ...............32

1.7.1. Các cơ quan nghiên cứu và sản xuất giống ngô ở Việt Nam............32

1.7.2. Hạn chế trong nghiên cứu ngô ở Việt Nam .........................................33

1.7.3. Thách thức trong nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ở Việt Nam.......34

1.7.4. Cơ hội đối với ngành sản xuất ngô Việt Nam.....................................34

1.7.5. Định hướng nghiên cứu phát triển ngô trong thời gian tới ..............35

1.7.6. Giải pháp phát triển nghiên cứu và sản xuất ngô ở Việt Nam..........36

Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...38

2.1. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................38

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

iv

2.2. Địa điểm và phạm vi nghiên cứu.........................................................39

2.3. Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm.......................................40

2.4. Nội dung nghiên cứu...........................................................................41

2.5. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................41

2.5.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của các giống ngô

lai thí nghiệm.............................................................................................41

2.5.2. Xây dựng mô hình trình diễn..................................................................47

2.6. Phương pháp xử lý số liệu...................................................................48

Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................49

3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm ......49

3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm

vụ Xuân và Đông năm 2010...................................................................49

3.1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm ...........53

3.1.3. Tốc độ ra lá của các giống thí nghiệm..................................................56

3.1.4. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống thí nghiệm.......................60

3.1.5. Khả năng chống chịu của các giống thí nghiệm .................................65

3.1.6. Đánh giá trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các

giống thí nghiệm.......................................................................................71

3.1.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống

thí nghiệm.................................................................................................73

3.2. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn ..................................................82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................86

1. Kết luận .................................................................................................86

2. Kiến nghị ...............................................................................................86

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................87

PHỤ LỤC 1: Một số hình ảnh thực hiện thí nghiệm.................................91

PHỤ LỤC 2: Kết quả phân tích thống kê vụ xuân năm 2010...................93

PHỤ LỤC 3: Diễn biến thời tiết khí hậu năm 2010 tại Thái Nguyên .....123

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2001 - 2010 .............5

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2009 .......................6

Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2009 .........................7

Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2001 - 2010............10

Bảng 1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở các vùng ngô chính

của Việt Nam năm 2009 ...............................................................11

Bảng 1.6. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên năm 2001 - 2009 ..............13

Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô thí

nghiệm vụ Xuân và Đông 2010 tại Thái Nguyên ..........................50

Bảng 3.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô lai vụ

Xuân 2010 tại Thái Nguyên..........................................................54

Bảng 3.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô lai vụ

Đông 2010 tại Thái Nguyên..........................................................55

Bảng 3.4. Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2010

tại Thái Nguyên ............................................................................57

Bảng 3.5. Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2010

tại Thái Nguyên ............................................................................58

Bảng 3.6. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô lai vụ

Xuân và Đông 2010 tại Thái Nguyên............................................60

Bảng 3.7. Số lá/cây, chỉ số diện tích lá của các giống thí nghiệm vụ

Xuân và Đông tại Thái Nguyên ....................................................64

Bảng 3.8. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ

Xuân và Đông 2010 tại Thái Nguyên............................................67

Bảng 3.9. Khả năng chống đổ của các giống thí nghiệm vụ Xuân và

Đông 2010 tại Thái Nguyên..........................................................70

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

vi

Bảng 3.10. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống thí

nghiệm vụ Xuân và Đông 2010 tại Thái Nguyên ..........................72

Bảng 3.11. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai vụ

Xuân 2010 tại Thái Nguyên..........................................................74

Bảng 3.12. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai vụ

Đông 2010 tại Thái Nguyên..........................................................75

Bảng 3.13. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống ngô

lai thí nghiệm vụ Xuân và Đông 2010 tại Thái Nguyên ................79

Bảng 3.14. Giống, địa điểm và qui mô trình diễn giống ưu tú .......................82

Bảng 3.15. Thời gian sinh trưởng và năng suất của giống ngô lai LCH9

vụ xuân 2011 tại Phổ Yên, Thái Nguyên ......................................83

Bảng 3.16. Kết quả đánh giá của nông dân đối với các giống ngô ưu tú

vụ xuân 2011 ................................................................................84

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

vii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1. Chiều cao cây của các giống thí nghiệm vụ Xuân và

Đông 2010...............................................................................61

Biểu đồ 3.2. Chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm vụ Xuân

và Đông 2010 ..........................................................................61

Biểu đồ 3.3. Năng suất lý thuyết của các giống thí nghiệm vụ Xuân

và Đông 2010 ..........................................................................80

Biểu đồ 3.4. Năng suất thực thu của các giống thí nghiệm vụ Xuân

và Đông 2010..........................................................................80

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CV % : Hệ số biến động

CIMMYT : Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế

đ/c : Đối chứng

G-TC : Gieo - trỗ cờ

G-TF : Gieo - tung phấn

G-FR : Gieo - phun râu

TGST : Thời gian sinh trưởng

P : Xác suất

CSDTL : Chỉ số diện tích lá

TT cây : Trạng thái cây

CD bắp : Chiều dài bắp

ĐK bắp : Đường kính bắp

M1000 : Khối lượng 1000 hạt

FAO : Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc

IPRI : Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

KL1000 : Khối lượng 1000 hạt

LSD5% : Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05

LAI : Chỉ số diện tích lá

NSTK : Năng suất thống kê

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

OPV : Giống ngô thụ phấn tự do

TPTD : Thụ phấn tự do

ƯTL : Ưu thế lai

WTO : Tổ chức thương mại thế giới

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây ngô (Zea mays L.) là một trong những cây ngũ cốc cổ nhất, cho

năng suất cao và có giá trị kinh tế lớn của loài người. Do có tính đa dạng sinh

học và khả năng thích nghi cao nên ngô là cây trồng có địa bàn phân bố vào

loại rộng nhất thế giới: trải dài trên 90 vĩ tuyến (từ 40 vĩ độ Nam tới gần 55 vĩ

độ Bắc), từ độ cao 1- 2m cho tới gần 4000m so với mặt nước biển (Nguyễn

Đức Lương và cs, 2000)[17].

Ngô là cây lương thực có vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông

nghiệp của nhiều nước trên thế giới. Tất cả các nước trồng ngô đều sử dụng

ngô làm lương thực ở các mức độ khác nhau. Trên thế giới, sản lượng ngô

làm lương thực chiếm 17%, trong đó ở các nước đang phát triển là 30%, các

nước phát triển là 4%. Ngô cung cấp lương thực cho 1/3 dân số thế giới, các

nước ở Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi sử dụng ngô làm lương thực chính.

Các nước Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng ngô làm lương thực, Tây

Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%....(Ngô Hữu Tình, 2003) [31].

Những năm gần đây, ngô còn là cây thực phẩm được ưa chuộng. Người

ta sử dụng ngô non (ngô bao tử) làm rau ăn cao cấp. Nghề trồng ngô rau đóng

hộp xuất khẩu phát triển mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cho nhiều nước trên

thế giới như: Thái Lan, Đài Loan....

Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm, ngô còn là nguồn thức ăn

gia súc vô cùng quan trọng, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp cho gia súc

là ngô. Ở các nước phát triển đã sử dụng 70 - 90% sản lượng ngô cho chăn

nuôi như Bồ Đào Nha (91%), Italia(93%), Latvia (97%), … Cây ngô là thức

ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi gia súc lớn, đặc biệt là bò sữa (Ngô

Hữu Tình, 2003) [31].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2

Ngô còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế

biến. Trong y học từ ngô có thể bào chế ra glucoza, penicillin. Ngày nay,

một số nước phát triển trên thế giới còn dùng ngô để điều chế nhiên liệu

sinh học (ethanol) thay thế một phần nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt

trong lòng đất.

Do có vai trò quan trọng trong nền kinh tế nên sản xuất ngô trên thế

giới phát triển cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Năm 2009, diện tích

ngô là 159,5 triệu ha, năng suất 51,2 tạ/ha và sản lượng đạt 817,1 triệu tấn. So

với năm 2000, năm 2009 diện tích tăng 16,4%, năng suất tăng 18,5% và sản

lượng tăng 37,9% (FAO, 2011) [42].

Sản xuất ngô trên thế giới có sự phát triển vượt bậc vào đầu thế kỷ XX

là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống. Các nhà khoa học nghiên

cứu về ngô đã ứng dụng ưu thế lai để tạo ra các giống ngô lai có năng suất cao

và khả năng chống chịu tốt, tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng,

góp phần cung cấp lương thực cho nhân loại trên toàn cầu.

Ở Việt Nam, cây trồng chính là lúa nước song ngô được xác định là cây

lương thực cho năng suất cao và ổn định, đặc biệt ở vùng núi vì cây ngô có

khả năng thích nghi cao hơn so với cây lúa trong điều kiện đất đai nghèo dinh

dưỡng, khí hậu khắc nghiệt và trình độ canh tác hạn chế. Ở nước ta, ngô được

trồng chủ yếu trong điều kiện khó khăn (70% diện tích ngô trồng trong điều

kiện không chủ động nước), vì vậy năng suất ngô bình quân của nước ta vẫn

còn thấp hơn rất nhiều so với thế giới. Theo thống kê của FAO (2011) [42],

năm 2009 năng suất ngô của Việt Nam chỉ bằng 78,5% năng suất trung bình

thế giới, 73,5% năng suất trung bình của Trung Quốc; 38,9% năng suất trung

bình của Mỹ; 21,2% năng suất trung bình của Jordan và chỉ bằng 19,1% năng

suất trung bình của Kuwait. Vì vậy để góp phần cải thiện năng suất ngô thì

ngoài việc áp dụng đồng bộ những biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến cùng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3

với các chính sách phù hợp cần xác định đúng những giống ngô lai mới có

năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của từng vùng.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế hiện nay, chúng tôi đã tiến hành thực hiện

đề tài: "Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô

lai mới tại Thái Nguyên”.

2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Xác định được giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao, chống chịu tốt

phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.

3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm.

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm.

- Theo dõi khả năng chống chịu (chống chịu sâu bệnh, chống đổ) của

các giống thí nghiệm.

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất.

- So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng sinh trưởng, phát triển của các

giống thí nghiệm, chọn giống ưu tú để khảo nghiệm sản xuất.

- Theo dõi một số đặc điểm nông học của giống ưu tú trong mô hình

trình diễn.

4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN

4.1.Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học chọn giống phù hợp

với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là luận cứ quan trọng cho các nghiên

cứu về sinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu ở cây ngô.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn

Chọn được giống ngô năng suất cao, khả năng chống chịu tốt để phát

triển sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

4

Chƣơng 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay sản xuất nông nghiệp đang phát triển với quy mô lớn nhằm

phục vụ nhu cầu của thị trường. Để đáp ứng được yêu cầu của sản xuất cần có

các giống mới ưu việt hơn thay thế các giống cũ. Đặc biệt ở các tỉnh Trung du

và miền núi điều kiện tự nhiên khí hậu khắc nghiệt, điều kiện kinh tế khó

khăn, vì vậy cần có các giống năng suất cao, khả năng chống chịu tốt.

Trong những năm gần đây, Việt Nam đã tạo ra nhiều giống ngô lai

năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với các vùng sinh thái. Các giống ngô

lai của Việt Nam có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận

tốt hơn và giá thành rẻ hơn so với các giống được sản xuất bởi các công ty

nước ngoài. Tuy có khả năng thích nghi rộng, nhưng muốn đưa một giống

mới vào sản xuất ở một vùng nào đó đều phải tiến hành khảo nghiệm đánh giá

khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng thích nghi của giống với điều kiện

sinh thái của vùng, để tránh rủi ro trong sản xuất.

Với mục tiêu, chọn giống ngô lai mới để bổ sung vào cơ cấu giống của

tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi tiến hành đề tài này.

Việc đánh giá các đặc tính sinh học, tiềm năng năng suất, khả năng

chống chịu... của giống mới sẽ là cơ sở khoa học xác định được giống phù

hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên.

1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, với sự phát triển vượt bậc của khoa học

kỹ thuật và công nghệ đã thúc đẩy sản xuất nông nghiệp nói chung và sản

xuất ngô nói riêng có những thay đổi mạnh mẽ. Ngô là một trong những cây