Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
1
PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề.
Trong những năm gần đây, sản xuất ngô Việt Nam đã thu được những kết
quả quan trọng. Theo số liệu thống kê, năm 2008 diện tích trồng ngô của
cả nước đạt khoảng 1096,1 nghìn ha, năng suất đạt 39,6 tạ/ha, sản lượng
đạt 4303,2 nghìn tấn (Tạp chí NN & PT NT, Số 1, 2008). Diện tích trồng
giống lai chiếm trên 90%, So với năm 1990, khi chưa tr
ồng giống lai thì
diện tích tăng 3 lần, sản lượng tăng gần 8 lần. Điều này khẳng định, việc
chọn tạo các giống ngô lai chúng ta đã đi đúng hướng.
Đối với các loại ngô thực phẩm, đặc biệt là ngô nếp (Zea mays
.subsp. Ceratina Kulesh), tuy sản lượng chưa nhiều nhưng nhu cầu sử
dụng các giống ngô này trong thời gian gần đây đang tăng lên rất nhanh.
Ở
nước ta, ngô nếp ước tính chiếm khoảng 10% diện tích ngô cả nước.
Chủ yếu là các giống thụ phấn tự do (TPTD), các giống ngô nếp lai được
sản xuất chưa nhiều. Việc trồng và tiêu thụ ngô nếp chất lượng cao làm
lương thực, làm quà không chỉ rất phù hợp với tập quán của các dân tộc
ít người miền núi, đồng bằng mà còn là ở các vùng kinh tế phát triển
(thành thị). Các giống ngô nếp giúp người sả
n xuất có thu nhập cao, tận
dụng thân lá cho chăn nuôi. Trong những năm gần đây thị trường phân
bón cũng tác động mạnh đến diện tích cũng như thu nhập của người nông

1.3. Ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn.
1.3.1. Ý nghĩa khoa học.
Theo dõi đánh giá sự ảnh hưởng của các mức phân bón đến sự sinh
trưởng, phát triển của các giống ngô nếp, là một khâu quan trọng trong việc đề
ra những yêu cầu kỹ thuật đối với những giống ngô nếp lai mới.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn.
Thông qua đánh giá một số
đặc tính sinh trưởng, phát triển của giống ngô
nếp lai mới có thể xác định được mức phân bón phù hợp, giống có đặc tính tốt,
năng suất cao để giới thiệu cho sản xuất.
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam.
Trong nhiều thập kỷ qua các nhà khoa học trên thế giới đã thành
công trong nghiên cứu, khai thác tiềm năng của cây ngô. Chính vì vậy ngô
phát triển không ngừng về năng suất, diện tích và sản lượng. Theo thống
kê năm 2007 ta có bảng 2.1 thể hiện diện tích, năng suất, sản lượng ngô,
lúa mì, lúa nước thế giới giai đoạn 1961-2007

hiện vị trí quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới.
Có được kết quả như vậy trước hết là nhờ việc ứng dụng rộng rãi
thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng, mà cây ngô được đánh giá
là cây trồng thành công nhất trong việc ứng dụng
ưu thế lai trong Nông
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
4
Nghiệp. Tiếp đó là không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác
như: tăng mật độ, làm đất tối thiểu, bón phân hợp lý... điều này cũng góp
một phần trong việc tăng năng suất cây ngô.
Đặc biệt thời gian gần đây, cùng với việc ứng dụng thành công hiện tượng ưu
thế lai vào chọn tạo giống theo phương pháp truyền thống thì việc ứng dụng công
ngh
ệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng cũng được triển khai và đạt được những
kết quả quan trọng như: sử dụng chỉ thị phân tử phân tích đa dạng di truyền phân
nhóm ưu thế lai, tạo giống chịu hạn, chuyển gen chống chịu vào các dòng thuần có
khả năng kết hợp cao.... Đó là cơ sở tạo ra những giống tốt góp phần tăng nhanh năng
suấ
t ngô trên thế giới.
Việc ứng dụng công nghệ gen được phát triển mạnh từ đầu những năm
90 và hiện nay vẫn đang tăng mạnh. Năm 2004 có 81 triệu ha cây trồng biến
đổi gen, trong đó ngô kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ có 19,3 triệu
ha (chiếm 24%). Diện tích trồng ngô chuyển gen lớn nhất ở nước Mỹ, năm
2005 diện tích được trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh h
ọc

Indonesia 3,3 3,4 2,03 2,06 6,7 7,0
Philippin 2,64 2,65 2,36 2,3 6,23 6,1
Việt Nam 1,15 1,2 3,75 3,8 4,31 4,56
Thái Lan 1,0 1,0 3,8 3,85 3,8 3,85
(Nguồn: FAOSTAT, USDA)
(Diện tích: Triệu ha,Năng suất: Tấn/ha,Sản lượng: Triệu tấn)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1961
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2007
Năm
Sản lượng - Diện tích
0

đầu từ những năm 1960 như Achentina, Braxin, Colombia, Mehico, Ấn
Độ…Tuy nhiên, do điều kiện kinh tế xã hội và yếu tố môi trường, diện tích đất
canh tác phần lớn dựa vào nước trời, đất đai nghèo dinh dưỡng, xói mòn thường
xuyên, sâu bệnh…nên phát triển ngô ở đây còn chậm. Mặc dù, diện tích ngô của
những nước này chiếm 68% diện tích ngô toàn cầu nhưng chỉ đạt 46% tổng sản
lượng ngô thế giới (CIMMYT, 2001), (Lê Quý Kha, 2006).
Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có bước chuyển biến
mới, đó là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo dòng thuần. Trong
những năm gần đây việc nghiên cưú tạo ra những dòng đơn bội kép (Double
Halploid – DH), dòng thuần về mặt di truyền (Chomozygous lines) bằng nuôi cấy
invitro đã giúp cho công vi
ệc tạo ra các dòng thuần một cách nhanh chóng, tiết
kiệm được hơn nửa thời gian so với việc tạo dòng bằng phương pháp thông
thường (Ngô Hữu Tình và cs, 1999)[10].
Theo Ngô Hữu Tình thì 21% sản lượng ngô thế giới được dùng làm lương
thực, 71% được dùng làm thức ăn chăn nuôi. Ở các nước phát triển phần lớn sản
lượng ngô được dùng cho chăn nuôi: Thái Lan 96%, Bồ Đào Nha 91%, Mỹ
76%, Trung Quốc 76%...
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ch
ế biến nhiên liệu ethanol
đang phát triển rất mạnh và ngô được coi là nguồn nguyên liệu quan trọng để
sản xuất ethanol đang có xu hướng tăng. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 2005-
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
7
2006 dùng 40,6 triệu tấn, năm 2006-2007 sử dụng 50,4 triệu tấn, dự tính năm

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
8
4 triệu tấn. Đây là một tốc độ nhanh trong lịch sử phát triển ngô lai và Châu Á góp
phần đưa nghề trồng ngô của nước ta đứng trong hàng ngũ những nước tiên tiến về
sản suất ngô lai ở Châu Á (bảng 2.3, hình 2.2).
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2007
Năm
1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007
Diện tích (1000 ha) 229,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8
Sản lượng (1000 tấn) 260,10 280,60 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4250,9
Năng suất (tạ/ha) 11,4 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6
Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1961
1965
1970

tạ/ha). Nhưng 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng
suất của ta lại giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới
(9,9/33,9 tạ/ha).
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
9
Tuy nhiên, từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với
tốc độ cao hơn trung bình thế giới. Năm 1980, bằng 34% so với trung bình thế giới
(11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha);
năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha)
Hiện nay thị phần giống ngô lai của Việt Nam chiếm khoảng 60%, chủ yếu là
giống ngô lai đơn, áp dụng vào sản xuấ
t ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. Các
giống dài ngày như: LVN10, HQ2000, LVN98,…Các giống trung ngày: LVN4, LVN12,
LVN17, VN8960,…Các giống ngắn ngày: LVN9, LVN20, LVN24, LVN25, LVN99,
VN98-1, LVN145, LVN885, LVN23 (ngô rau)…(Nguyễn Thị Nhài, 2005) [7].
Công nghệ sinh học là một ngành mới được áp dụng ở Việt Nam nhưng bước
đầu đã đạt được những thành công. Từ năm 1995, Viện Di Truyền nông nghiệp đã
có các nghiên cứu về đơn bội ngô, tiếp đó kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ở Viên Nghiên
cứu Ngô đã ngày càng hoàn thiệ
n và chọn ra hơn 10 dòng đơn bội kép bước đầu
đánh giá là rất triển vọng. Phương pháp này cho kết quả ổn định và có hiệu quả.
Phần lớn các dòng thuần ở Viện Nghiên Cứu Ngô đã được phân nhóm ưu thế lai
giúp định hướng chọn tạo giống lai có hiệu quả nhanh.
Những kết quả trên đã đóng góp rất lớn trong việc tăng năng suất và sản lượng
ngô Việt Nam trong 20 n

). Những bằng chứng khảo cổ học chứng
minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5000 đến 10.000 năm trước đây,
mặc dù nguồn gốc gần đây của ngô từ teosinte, những cây này khác biệt sâu sắc
về hình thái. Một điểm khác biệt chủ yếu là teosinte điển hình có nhánh cờ dài
trên đỉnh bông cờ trong khi ngô có nhánh đỉnh cờ ngắn bằng bắp. Phân tích di
truyền nhận thấy rằng teosinte branched 1(tb1) như là mộ
t gen tương hợp rộng
điều khiển sự khác biệt này.
Porcher Michel H và công sự cho biết ngô nếp đã được phát hiện ở Trung
Quốc từ năm 1909. Cây này biểu hiện những tính trạng khác thường các nhà tạo
giống ở Mỹ một thời gian dài sử dụng các tính trạng này là chỉ thị những gen ẩn
trong các chương trình chọn tạo giống ngô. Năm 1922 các nhà nghiên cứu đã
phát hiện nội nhũ của ngô nế
p chỉ chứa amylopectin và không có amylose ngược
lại trong ngô thường có chứa cả hai. Đến tận đại chiến thế giới thứ II nguồn
amylopectin chính là từ sắn nhưng khi người Nhật cung cấp các dòng ngô nếp
thì amylopectin được sử dụng chủ yếu từ ngô nếp.
Có giả thuyết cho rằng ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Á mà Trung
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
11
Quốc, Miến Điện, Philipin là quê hương đầu tiên của nó. Nhưng sau đó người ta thấy
rằng đó là kết quả của một đột biến thông thường của các giống ngô răng ngựa biểu
hiện gen Wx xảy ra đột biến trong điều kiện trồng trọt không bình thường tạo thành
gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau trên trái đất (Grebense
1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997) [7].

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
12
Theo Jame L.Brewbaker (Brewbaker, 1998), quá trình chọn lọc tự nhiên đã xảy
ra những đột biến .Trong đó có đột biến 2 là waxy 1 (tinh bột của hạt có cấu tạo bởi
amilopectin) ở Châu Á, từ đột biến này chọn lọc ra được những giống có vỏ mềm.
Tuy vậy, việc trồng ngô nếp không đơn giản như trồng ngô tẻ. Trong những
năm gần đây khi nghiên cứu về đặc điểm nông học và k
ỹ thuật canh tác của ngô nếp
Trường Đại học Pennsylvania State University nghiên cứu kỹ thuật trồng ngô
nếp cho rằng: trồng ngô có tinh bột hoàn toàn là không dễ dàng vì gen sáp là lặn,
như vậy ngô nếp phải cách ly với ngô thường ít nhất 200m. Nếu trồng lẫn một
số cây ngô thường trên khu ruộng hoặc khu sản xuất có thể làm thay đổi ngay cả
có cách ly tốt và trong chọn lọc hạt gieo cũng cần loại bỏ tất cả hạ
t ngô thường
lẫn trong lô hạt hoặc hạt ngô nếp đã thay đổi do trôi dạt di truyền. Chất lượng
của ngô nếp cao hơn hạt ngô thường như Collins cho biết cao hơn khoảng 16 %,
độ ẩm hạt ngô nếp cao hơn xấp xỉ 1% nhưng khá biến động như Gallais nghiên
cứu độ ẩm hạt tinh bột ngô nếp cao hơn ngô thường 2-3%.
Người ta cho rằng, năng suất của ngô nếp ưu thế lai c
ũng như ngô có chất
lượng protein cao có năng suất giảm đi so với bình thường. Nhưng những giống
nếp lai và các giống nếp thường khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon, giá trị
dinh dưỡng cao. Chính vì vậy ngày nay ngô nếp góp phần không nhỏ trong đời sống
con người, nó được sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm.
Một số nước ở Châu Á đang sử dụng rất thông d
ụng như: Hàn Quốc, Philipin, Thái
Lan, Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác.
2.3. Tình hình Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới và Việt Nam.
2.3.1. Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới.
Những nghiên cứu di truyền của cây ngô nếp làm cơ sở chọn giống cũng

có tần suất cao ở ngô Châu Á.
Theo Tomob, để tạo dòng ngô nếp người ta dùng vật liệu ban đầu từ các nguồn
ngô nếp đột biến tự nhiên hay nhân tạo như donor. Ngoài ra, các nhà khoa học
cũng rất quan tâm đến nguồn gen cây ngô địa phương trong đó có nguồn gen ngô nếp
phục vụ tạo giống. Từ nguồn vật liệu ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc cá thể,
dựa vào nội nhũ và các đặc tính nông sinh học khác để tạo ra dòng nếp thuần. Để tạo
các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô thường, người ta cho lai ngô nếp và ngô thường,
sau đó tiến hành lai lại và kiểm tra bằng phân tích hạt qua phản ứng với dung dịch KI.
Bằng cách này, các nhà khoa học đã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới.
Chúng được trồng cách ly với các loại ngô khác để đảm bảo chất lượng.
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
14
Người ta cho rằng ngô nếp ưu thế lai cũng như ngô chất lượng protien cao,
năng suất giảm đi so với ngô ưu thế lai bình thường, và giả thuyết cho rằng tích
lũy mật độ hạt tinh bột thấp, nội nhũ mềm và khối lượng hạt thấp hơn. Năm
1990 mục tiêu chương trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng
protein của Argentina được bắt đầu và sau
đó 1 vài dòng thuần được phát triển
và thử khả năng phối hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô năm 2001/02
một số tổ hợp lai đơn được thử nghiệm. Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là :
- Ngô nếp ưu thế lai
- Ngô chất lượng protein cao
- Tổ hợp lai kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein
Những thử nghiệm mới đ
ã được thực hiện ở nhiều điểm đã nhận được

biến tinh bột… Nhìn chung có hai cách sử dụng chính là làm thực phẩm và chế
biến tinh bột. Ở Mỹ và các nước phát triển phần lớn ngô nếp được sử dụng để chế
biến tinh bột, dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính,
công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn, chế siro…
Nhờ những tính chất đặc biệt mà hiệ
n nay con người sử dụng ngày càng
nhiều và phạm vi sử dụng tinh bột ngô nếp càng được mở rộng. Tinh bột ngô nếp
còn được dùng như một dạng sữa ngô làm đồ gia vị cho món salad.
2.3.2. Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp ở Việt Nam.
Theo các nghiên cứu phân loại ngô địa phương thì ngô ở Việt Nam tập
trung chủ yếu vào hai loài phụ chính là đá rắn và ngô nếp. Ngô nếp được
phân bố ở khắp các vùng trong cả nước, v
ới nhiều dạng màu hạt khác nhau:
Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ…Hiện nay, tại Viện Nghiên cứu Ngô đã thu thập
và lưu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phương. Trong đó: 111 nguồn nếp trắng, 15
nguồn nếp vàng, 22 nguồn nếp tím, nâu, đỏ (Nguyễn Thị Nhài, 2005)[10].
Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, những nghiên cứu chủ yếu vẫn là ngô tẻ,
các nghiên cứu về ngô nếp rất hạn chế. Cho tới nay, ch
ỉ có một số công trình được công bố:
Công trình của Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy [7] tiến hành phân loài phụ cho
72 giống ngô nếp địa phương. Trong đó 48 mẫu nếp trắng, 8 mẫu nếp vàng, 16 mẫu nếp
tím. Kết quả cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trưởng, chiều cao cây,
chiều cao đóng bắp và số lá lớn hơn cả.
Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
16

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN

Svth: Phạm Văn Ba-k32E
17
công ty Lương Nông. Ngoài ra, một số giống nếp lai quy ước được trồng ở các tỉnh
phía Nam, phần lớn có nguồn gốc từ Đài Loan, Thái Lan, và một số công ty giống
quốc tế. Đồng thời Viện Nghiên cứu Ngô đã thu thập nguyên liệu và tạo ra hàng loạt
các dòng thuần ngô nếp phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai. Hàng loạt
các tổ hợp nếp lai mới triển vọng đã được t
ạo ra và đang được thí nghiệm ở nhiều
vùng sinh thái ở Miền Bắc.
Theo Điều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương
thì diện tích ngô nếp nước ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô cả nước. Diện tích
ngô nếp liên tục tăng, đặc biệt là vùng đồng bằng ven đô thị. Nguyên nhân chính
trước hết do các giống ngô nếp đáp ứng được nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ c
ấu
nông nghiệp hiện nay, nhưng quan trọng hơn là đáp ứng nhu cầu xã hội ngày một
tăng đối với sản phẩm này.
Sản xuất ngô ở Việt Nam theo kế hoạch của Bộ NN và PTNT phấn đấu đến
năm 2010 đạt 6-7 triệu tấn ngô/năm (Trần Hồng Uy và CS, 2004). Để đạt được mục
tiêu, chúng ta cần vượt qua một số trở ngại khách quan như diện tích
đất canh tác
ngày càng thu hẹp, khí hậu khắc nghiệt và sâu bệnh ngày một nhiều hơn thì vấn đề
cần giải quyết là từng bước chuyển một phần diện tích sang trồng các loại ngô rau,
ngô quà (ngô nếp), ngô nổ với mục tiêu đáp ứng yêu cầu đòi hỏi của xã hội, đa dạng
các sản phẩm hàng hoá và nâng cao giá trị kinh tế của sản xuất ngô.
Ở các vùng núi cao và vùng sâu, người dân sử dụng ngô nếp là nguồn lươ

- Thí nghiệm được bố trí tại Cao Minh – Phúc yên – Vĩnh Phúc.
- Thời gian tiến hành: Vào vụ xuân 2009 (từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2009).
3.2. Ph
ương pháp nghiên cứu.
3.2.1. Bố trí thí nghiệm.
Thí nghiệm gồm 2 giống ngô NL6 và MX4 với 3 mức phân bón là:
Mức 1 : 100 kg N +70 kg
25
PO
+ 60 kg
2
KO

Mức 2 : 120 kg N + 80 kg
25
PO
+70 kg
2
KO

Mức 3 : 140 kg N +90 kg
25
PO
+80 kg
2
KO

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN
MỨC 3
MX4
MỨC 2
NL6
MỨC 1
NL6
MỨC 3
MX4
MỨC 3
MX4
MỨC 1
NL6
MỨC 2
NL6
MỨC 3
MX4
MỨC 1
MX4
MỨC 2
NL6
MỨC 1
NL6
MỨC 2
MX4
MỨC 3

Dải
bảo
vệ