Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
***
Trần Trung Kiên
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali đến sinh
trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất
lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Thái Nguyên - 2009

Sở KH&CN Bắc Kạn Thái Nguyên - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của
tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là
hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ
công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn trong luận án
được chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ LUẬN ÁN
Trần Trung Kiên

Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ về tinh thần và vật chất của gia
đình, bạn bè trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
NGHIÊN CỨU SINH Trần Trung Kiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt viii
Danh mục các bảng ix
Danh mục các hình vẽ, đồ thị xiv
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu của đề tài 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
3.1. Ý nghĩa khoa học 4
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 5
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 7
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 7

3.1.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống ngô chất lượng
protein cao vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên 65
3.1.2. Khả năng chống chịu của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và
vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên 73
3.1.3. Trạng thái cây, độ bao bắp, trạng thái bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên 78

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
3.1.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên 80
3.1.5. Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống ngô thí nghiệm. 87
3.2. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein
cao tại Thái Nguyên 90
3.2.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến thời gian sinh trưởng qua
các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 91
3.2.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các đặc điểm hình thái của
giống ngô QP4 và LVN10 93
3.2.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khả năng chống chịu của
giống ngô QP4 và LVN10 96
3.2.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 99
3.2.5. Tương quan giữa liều lượng đạm và năng suất của giống QP4 và
LVN10 104
3.2.6. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng và chất lượng
protein của giống ngô QP4 và LVN10 106

3.3.9. Hiệu quả nông học của P với giống ngô QP4 và LVN10 133
3.3.10. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến năng suất protein của giống
ngô QP4 và LVN10 135
3.4. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng kali đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein
cao tại Thái Nguyên 136
3.4.1. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến thời gian sinh trưởng qua các
thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 136

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
3.4.2. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các đặc điểm hình thái của
giống ngô QP4 và LVN10 138
3.4.3. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến đến khả năng chống chịu của
giống ngô QP4 và LVN10 141
3.4.4. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 143
3.4.5. Tương quan giữa liều lượng kali và năng suất của giống QP4 và
LVN10 147
3.4.6. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến hàm lượng và chất lượng
protein của giống ngô QP4 và LVN10 149
3.4.7. Tương quan giữa liều lượng kali và chất lượng của giống ngô
QP4 và LVN10 152
3.4.8. Hiệu quả kinh tế của các liều lượng kali với giống ngô QP4 và
LVN10 153
3.4.9. Hiệu quả nông học của K với giống ngô QP4 và LVN10 155
3.4.10. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến năng suất protein của giống
ngô QP4 và LVN10 156
3.5. Kết quả xây dựng mô hình 160

:
Diện tích
đ/c
:
Đối chứng
ĐP
:
Địa phương
HH/bắp
:
Hàng hạt/bắp
HTX
:
Hợp tác xã
NS
:
Năng suất
NC
:
Nghiên cứu
NN&PTNT
:
Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NSTT
:
Năng suất thực thu
NXB
:
Nhà xuất bản
PC

:
Vụ Xuân 2004
X.05
:
Vụ Xuân 2005
X.06
:
Vụ Xuân 2006

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.
Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước thế giới giai đoạn 1961-
2007 8
Bảng 1.2.
Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2008 10
Bảng 1.3.
Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của tỉnh Thái
Nguyên giai đoạn 2000 - 2008 14
Bảng 1.4.
Nhu cầu dinh dưỡng của cây ngô trong giai đoạn sinh
trưởng (%). 41
Bảng 2.1.
Nguồn gốc của các giống tham gia thí nghiệm 52
Bảng 3.1a.
Thời gian sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân (2004 và 2005) tại Thái Nguyên 65

ngô thí nghiệm vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên 79
Bảng 3.8a.
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông (2004 và
2005). 82
Bảng 3.8b.
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông (2004 và
2005) 83
Bảng 3.9.
Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống
ngô thí nghiệm vụ Xuân (2004 và 2005) và Thu Đông
2004 88
Bảng 3.10.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến thời gian sinh trưởng
qua các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 92
Bảng 3.11.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến chiều cao cây và
chiều cao đóng bắp của giống QP4 và LVN10 94
Bảng 3.12.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số lá trên cây và chỉ
số diện tích lá của giống ngô QP4 và LVN10 95
Bảng 3.13.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến đến tỷ lệ đổ rễ, gẫy
thân của giống ngô QP4 và LVN10 97
Bảng 3.14.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ nhiễm sâu bệnh
của giống ngô QP4 và LVN10 98
Bảng 3.15a.

Bảng 3.22.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến thời gian sinh trưởng
qua các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 116
Bảng 3.23.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến chiều cao cây, chiều
cao đóng bắp của giống ngô QP4 và LVN10 118
Bảng 3.24.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến số lá và chỉ số diện
tích lá của giống ngô QP4 và LVN10 119
Bảng 3.25.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến tỷ lệ đổ rễ, gãy thân
của giống ngô QP4 và LVN10 120
Bảng 3.26.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến tỷ lệ bị nhiễm sâu đục
thân và bệnh khô vằn của giống ngô QP4 và LVN10 121 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

xii
Bảng 3.27a.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 123
Bảng 3.27b.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 124
Bảng 3.28
Sử dụng mô hình phân tích tương quan để dự đoán năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 dựa trên liều lượng lân 126
Bảng 3.29.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

xiii
Bảng 3.38.
Ảnh hưởng của liều lượng kali đến tỷ lệ bị nhiễm sâu đục
thân và bệnh khô vằn của giống ngô QP4 và LVN10 142
Bảng 3.39a.
Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 144
Bảng 3.39b.
Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 145
Bảng 3.40
Sử dụng mô hình phân tích tương quan để dự đoán năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 dựa trên liều lượng kali 147
Bảng 3.41.
Ảnh hưởng của liều lượng kali đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông 2005 150
Bảng 3.42
Mô hình phân tích tương quan giữa liều lượng kali với
hàm lượng và chất lượng protein của giống ngô QP4 và
LVN10 152
Bảng 3.43.
Hiệu quả kinh tế của liều lượng kali đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) .153
Bảng 3.44.
Hiệu quả nông học của K qua các liều lượng kali đến
giống ngô QP4 và LVN10 155
Bảng 3.45.

Trang
Biểu đồ 3.1.
Năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm trung
bình vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên 86
Biểu đồ 3.2.
Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống
ngô thí nghiệm tại Thái Nguyên (trung bình 3 vụ) 89
Biểu đồ 3.3.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất của giống
QP4 và LVN10 (trung bình 3 vụ) 103
Biểu đồ 3.4.
Đồ thị năng suất QP4 theo các liều lượng đạm 105
Biểu đồ 3.5.
Đồ thị năng suất LVN10 theo các liều lượng đạm 105
Biểu đồ 3.6.
Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của giống ngô QP4 và LVN10 (TB
2 vụ) 109
Biểu đồ 3.7.
Hiệu quả kinh tế của liều lượng đạm đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) 112
Biểu đồ 3.8.
Ảnh hưởng của liều lượng lân đến năng suất của giống
QP4 và LVN10 (trung bình 3 vụ) 126
Biểu đồ 3.9.
Đồ thị năng suất QP4 theo các liều lượng lân 127
Biểu đồ 3.10.
Đồ thị năng suất LVN10 theo các liều lượng lân 127
Biểu đồ 3.11.

giống ngô QP4 và LVN10 158 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây cốc quan trọng cung cấp
lương thực cho con người và thức ăn cho vật nuôi. Ngô còn là nguồn nguyên
liệu cho ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm - dược phẩm và công
nghiệp nhẹ. Hiện nay, ngô đang được quan tâm đặc biệt với vai trò là nguồn
nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học.
Với ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế, cùng với tính thích ứng rộng
và tiềm năng năng suất cao, cây ngô được hầu hết các quốc gia trên thế giới
gieo trồng (166 nước) và diện tích ngày càng mở rộng. Năm 2007, sản xuất
ngô thế giới đạt kỷ lục cả 3 chỉ tiêu: Diện tích 158,0 triệu ha (chỉ sau lúa mì -
214,2 triệu ha, vượt qua lúa nước - 155,8 triệu ha), năng suất 50,1 tạ/ha (lúa
nước 42,3 tạ/ha, lúa mì 28,3 tạ/ha) và sản lượng 791,8 triệu tấn - chiếm gần
40% trong tổng sản lượng 3 cây lương thực hàng đầu trên thế giới (lúa nước:
659,6 triệu tấn, lúa mì: 606 triệu tấn) (FAOSTAT, 2009) [67].
Hạn chế về mặt dinh dưỡng của ngô là một số axit amin không thay thế
như lysine, triptophan, methionine có hàm lượng thấp. Cải thiện chất lượng
protein ở ngô là một trong những hướng được đầu tư nghiên cứu nhiều của các
nhà chọn tạo giống trên thế giới. Với sự nỗ lực của các nhà khoa học ở Trung
tâm Cải lương Ngô và Lúa mì quốc tế (CIMMYT), các giống ngô chất lượng
protein cao (QPM - Quality Protein Maize) với nội nhũ cứng có năng suất và
các đặc tính nông sinh học tương đương nhưng hàm lượng các axit amin
không thay thế cao gấp đôi ngô thường đã được tạo ra và đang trở thành một

lượng và chất lượng protein cao (QPM).
Thái Nguyên là một tỉnh đại diện cho vùng Trung du và miền núi phía
Bắc có điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội còn nhiều khó khăn. Nhiều vùng
sản xuất ngô đã trồng bằng các giống ngô lai, nhưng do điều kiện đất đai,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
nước tưới, khả năng đầu tư, trình độ của người dân chưa đáp ứng được yêu
cầu thâm canh nên hiệu quả của các giống ngô lai không cao. Trong những
điều kiện như vậy, các giống ngô TPTD cải tiến sẽ phù hợp hơn. Đặc biệt là
các giống ngô QPM TPTD sẽ rất có ý nghĩa khi mà một bộ phận đáng kể
đồng bào dân tộc thiểu số đang sử dụng ngô làm lương thực chính. Tuy nhiên,
cho đến nay các giống ngô QPM TPTD thích hợp cho vùng miền núi phía Bắc
là chưa có.
Điều kiện môi trường và các biện pháp kỹ thuật canh tác khác nhau ảnh
hưởng đến năng suất ngô nhưng có làm thay đổi hàm lượng và chất lượng
protein (các axit amin không thay thế) của giống ngô QPM hay không. Yếu tố
phân bón có góp phần cải thiện chất lượng protein của giống ngô QPM và ngô
thường hay không. Đây là những vấn đề chưa được nghiên cứu sâu trên thế
giới cũng như ở Việt Nam. Đã có nhiều nghiên cứu về phân bón trên ngô
thường ở nước ta và trên ngô QPM cũng mới chỉ bắt đầu. Cho đến nay,
nghiên cứu xác định ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali qua các mùa
vụ khác nhau đến năng suất hạt, hàm lượng và chất lượng protein của giống
ngô QPM TPTD so sánh với ngô lai thường chưa có kết quả được công bố
trên thế giới và ở Việt Nam.
Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali
đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất
lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên".


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Với vai trò làm lương thực cho người (17%), thức ăn cho chăn nuôi
(gần 70%) và làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm, dược
phẩm và công nghiệp nhẹ khác (khoảng 10%) (Ngô Hữu Tình, 2009) [42],
ngô đã được hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới gieo trồng và
liên tục mở rộng sản xuất.
Tất cả các nước trồng ngô nói chung đều ăn ngô với các mức độ khác
nhau. Toàn thế giới (giai đoạn 1995 - 1997) sử dụng 17% sản lượng ngô làm
lương thực cho người, trong đó ở các nước đang phát triển là 30%, các nước
phát triển khoảng 4%. 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 cho người, Tây Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%, Tây Á
23%, Nam Á 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dương 43%, Đông Á 12%,
Trung Mỹ và vùng Caribe 56%, Nam Mỹ 9%, Đông Âu và Liên Xô cũ 7%,
Tây Âu, Bắc Mỹ và các nước phát triển khác 4% (Ngô Hữu Tình, 2009) [42].
Vì vậy, ngô là một cây trồng rất quan trọng đảm bảo an ninh lương thực trên
phạm vi toàn thế giới.
Việt Nam là quốc gia có truyền thống lúa nước lâu đời, lương thực chính
là gạo, song người dân cũng rất thích ăn ngô dưới dạng ngô luộc, ngô nướng,
ngô rang, bỏng ngô. Trước kia còn nghèo đói và do mất mùa, nông dân vẫn
thường ăn ngô dưới dạng độn với cơm hoặc ngô bung. Hiện nay, đồng bào
một số dân tộc thiểu số vùng cao như H'mông, Dao vẫn ăn ngô như nguồn
lương thực chính theo truyền thống và vì điều kiện kinh tế còn nghèo dưới

đạt chất lượng protein cao là rất phù hợp và hiệu quả.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Hiện nay, việc nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, môi
trường canh tác đến chất lượng của ngô QPM trên thế giới còn rất ít. Ở Việt
Nam, nghiên cứu về vấn đề này mới chỉ bắt đầu. Vấn đề được đặt ra là giống
ngô QPM có chất lượng protein cao nhưng liệu nó có thay đổi chất lượng ở
những điều kiện ngoại cảnh, môi trường canh tác khác nhau không. Liệu
trong cùng một điều kiện môi trường canh tác giống nhau, sự thay đổi về chất
lượng protein của giống ngô QPM so với ngô thường có khác nhau không. Ở
nước ta đến nay những nghiên cứu về phân bón ảnh hưởng đến năng suất thì
nhiều nhưng chưa có nghiên cứu nào về ảnh hưởng của phân đạm, lân, kali
đến năng suất và chất lượng protein của giống ngô TPTD QPM và so sánh với
giống ngô lai thường.
Xuất phát những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện
đề tài này.
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây ngũ cốc lâu đời và phổ biến trên thế giới, không cây nào sánh
kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất hạt, về quy mô, hiệu quả ưu thế lai.
Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về
các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá, điện
khí hoá và tin học vào công tác nghiên cứu và sản xuất.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Theo
số liệu của Tổ chức Nông - Lương Liên Hợp Quốc (FAO), năm 2007 diện tích
ngô đã vượt qua lúa nước, với 158,0 triệu ha, năng suất 50,1 tấn/ha và sản
lượng đạt kỷ lục 791,8 triệu tấn. Trong hơn 40 năm qua, ngô là cây trồng có tốc
độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. So với