Số hóa bởi trung tâm học liệu
NÔNG VIỆT HÙNG
,
TẠI HUYỆN QUẢN BẠ, TỈNH HÀ GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2013
Số hóa bởi trung tâm học liệu
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất cứ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được
chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Nông Việt Hùng
Số hóa bởi trung tâm học liệu
ii
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục đích của đề tài 2
3. Yêu cầu của đề tài 2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 2
4.1. Ý nghĩa khoa học 2
4.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Sản xuất và nghiên cứu ngô trong và ngoài nước 4
1.1.1. Sản xuất ngô trên thế giới 4
1.1.2. Sản xuất ngô ở Việt Nam 8
1.1.3. Sản xuất ngô ở Hà Giang 9
1.2. Nghiên cứu về giống ngô lai trên thế giới và trong nước 11
1.2.1. Nghiên cứu ngô lai trên thế giới 11
1.2.2. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam 15
Chƣơng 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu 18
2.2. Nội dung nghiên cứu 19
2.3. Phương pháp nghiên cứu 19
Số hóa bởi trung tâm học liệu
iv
2.3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 19
2.3.1.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 19
2.3.1.2. Các chỉ tiêu và phương pháp nghiên cứu: 20
2.4. Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm 24
2.5. Phương pháp phân tích xử lý số liệu 25
Chƣơng 3. 26
26
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC
Số hóa bởi trung tâm học liệu
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Bộ NN&PTNT
:
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
CC
:
Cao cây
CĐB
:
Cao đóng bắp
CIMMYT
:
Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì
quốc tế
Chín SL
:
Chín sinh lý
CT
:
Công thức
Khối lượng 1000 hạt
QCVN 01-56;
2011/BNPTNT
:
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo
nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của
giống ngô
QPM
:
Giống ngô hàm lượng protein cao
ST
:
Sinh trưởng
TGPR
:
Thời gian phun râu
TGTP
:
Thời gian tung phấn
TP
:
Tung phấn
Số hóa bởi trung tâm học liệu
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Sản xuất ngô thế giới giai đoạn 2004 - 2012 5
Bảng 1.2. Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2012 6
Hình 3.3: Chiều cao cây vụ Xuân và vụ Hè Thu 2012 32
Hình 3.4: Chiều cao đóng bắp vụ Xuân và Hè Thu 2012 34
Hình 3.5: Số lá trên cây ở vụ Xuân và Hè Thu 2012 38
Hình 3.6: NSLT 2 vụ Xuân và Hè Thu 2012 57
Hình 3.7: NSTT 2 vụ Xuân và Hè Thu 2012 58
Số hóa bởi trung tâm học liệu
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây trồng đảm bảo an ninh
lương thực cho nhiều quốc gia trên thế giới. Toàn thế giới sử dụng 17% tổng
sản lượng ngô làm lương thực, các nước sử dụng ngô làm lương thực chính:
Mozambique (93%), Kenya (91%), Congo (86%), Ethiopia (86%), Angola
(84%), Indonesia (79%), Ấn Độ (77%)… (Ngô Hữu Tình, 2003) [12]. Không
chỉ cung cấp lương thực cho con người, ngô còn là nguồn thức ăn quan trọng
cho chăn nuôi, 66% sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho
Xác định tổ hợp ngô lai có tiềm năng đạt năng suất cao, thích hợp với
điều kiện khí hậu, đất đai và tập quán sản xuất của địa phương huyện Quản
Bạ, tỉnh Hà Giang.
3. Yêu cầu của đề tài
- Theo dõi một số giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm.
- Theo dõi đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm.
- Đánh giá tình hình sâu bệnh hại của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm.
- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp
ngô lai thí nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
4.1. Ý nghĩa khoa học
Số hóa bởi trung tâm học liệu
3
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ xác định được những tổ hợp
;
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu
về các biện pháp kỹ thuật canh tác ngô tại địa phương và đa dạng cơ cấu
giống ngô tại tỉnh Hà Giang.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài góp phần làm đa dạng tập đoàn giống ngô phù hợp với điều kiện
sinh thái tại tỉnh Hà Giang.
Số hóa bởi trung tâm học liệu
4
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sản xuất và nghiên cứu ngô trong và ngoài nƣớc
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lƣợng
(triệu tấn)
2004
147,42
4,94
728,25
2005
147,76
4,84
715,16
2006
146,73
4,76
698,43
2007
157,87
4,97
784,61
2008
161,02
5,13
826,03
2009
158,80
5,16
diện tích trồng, năng suất và sản lượng ngô.
Năm 2012, Mỹ là quốc gia đứng đầu trên thế giới về sản lượng ngô lai,
mặc dù năng suất không cao bằng các nước như: Ý, Đức, Hy Lạp, Ixaren
nhưng diện tích trồng ngô lại đứng đầu trên thế giới.
Bảng 1.2. Sản xuất ngô của một số nƣớc trên thế giới năm 2012
Nƣớc
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
/ha)
Sản lƣợng
(triệu tấn)
Mỹ
32,90
9,59
331,20
Trung Quốc
32,45
5,46
177,50
Braxin
12,80
4,37
56,10
Mexicô
6,92
31,87
22,07
Ấn Độ
8,40
15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm
nguyên liệu cho công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm
lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỷ lệ này là 22% (IPRI, 2003)
[17]. Điều này được biểu hiện cụ thể qua bảng 1.3.
Bảng 1.3. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020
Vùng
Năm 1997
(triệu tấn)
Năm 2020
(triệu tấn)
% thay đổi
Thế giới
586
852
45
Các nước đang phát triển
295
508
72
Đông Á
136
252
85
Nam Á
14
19
36
Cận Sahara - Châu Phi
29
52
trọng đứng thứ hai sau cây lúa đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể
trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam, nhờ những
đặc tính sinh học ưu việt như khả năng thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng
đầu về năng suất, trồng được ở nhiều vùng sinh thái và ở các vụ khác nhau
trong năm, từ đó diện tích trồng ngô nhanh chóng được mở rộng ra khắp cả
nước, đặc biệt là các vùng Trung du và miền núi phía Bắc. Trong hơn mười
năm trở lại đây, những thành công trong công tác nghiên cứu và sử dụng các
giống ngô lai được coi là cuộc cách mạng thực sự trong ngành sản xuất ngô ở
Việt Nam. Những thành tựu nghiên cứu về cây ngô đã thay đổi sâu sắc tập
quán trồng ngô ở Việt Nam và đã có những đóng góp nhất định cho mục tiêu
phát triển cây ngô ở nước ta.
Qua bảng 1.4. cho thấy: hư năm 2004, diện tích trồng ngô lai ở
nước ta chỉ có 991,10 nghìn ha thì đến năm 2010 diện tích trồng ngô nước ta
đã tăng lên đến 1126,3 nghìn ha, năm 2011 và 2012 diện tích trồng ngô nước
ta có giảm xuống lần lượt là 1121,2 và 1118,2 nghìn ha. Năng suất ngô nước
ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao. Năm 2004 đạt 34,6 tạ/ha, năm 2010 đã
đạt 40,8 tạ/ha, năm 2011 năng suất vẫn tăng đến 43,1 tạ/ha mặc dù diện tích
trồng có giảm, năm 2012 năng suất giảm xuống còn 42,9 tạ/ha, mặc dù vậy thì
sản lượng ngô năm 2012 vẫn đạt cao nhất với 4.803,2 nghìn tấn.
Số hóa bởi trung tâm học liệu
9
Sự phát triển ngô lai ở Việt Nam đã được CIMMYT và FAO cũng như
các nước trong khu vực đánh giá cao. Việt Nam đã đuổi kịp các nước trong
khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn đầu đi
vào công nghệ cao (công nghệ gen, nuôi cấy bao phấn và noãn) (Ngô Hữu
Tình, 2003) [12].
Bảng 1. 2004 - 2012
Năm
2010
1126,3
40,8
4.606,8
2011
1121,2
43,1
4.835,7
2012
1118,2
42,9
4.803,2
(Nguồn: FAOSTAT, 2013 [16])
Một thực trạng đặt ra hiện nay là mặc dù diện tích, năng suất và sản
lượng ngô của nước ta đều tăng nhanh nhưng so với bình quân chung của thế
giới năng suất ngô nước ta còn rất thấp, mặt khác nhu cầu sử dụng ngô của Việt
Nam ngày càng lớn, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu từ trên dưới 1 triệu
tấn ngô hạt (Cục trồng trọt, 2011) [3]. Vấn đề này đặt ra nhiệm vụ rất quan
trọng và cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu chọn tạo giống là tạo ra các
giống ngô có năng suất cao, chống chịu tốt đồng thời đáp ứng được cả yêu cầu
về chất lượng.
1.1.3. Sản xuất ngô ở Hà Giang
Số hóa bởi trung tâm học liệu
10
Hà Giang là tỉnh có diện tích và sản lượng ngô lớn nhất của vùng Đông
Bắc, với diện tích trồng ngô năm 2011 tương ứng là 49,90 ha, sản lượng đạt
156,60 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2013) [14]. Trong những năm gần đây,
Hà Giang rất quan tâm phát triển sản xuất ngô và đã thu được nhiều kết quả
2004
43.750,4
20,4
89.454,2
2005
44.024,1
21,0
92.615,4
2006
43.269,8
21,0
90.689,6
2007
43.828,4
22,8
99.891,0
2008
46.138,5
24,3
112.257,6
2009
46.758,5
26,0
121.368,5
2010
47.559,4
28,7
136.341,8
2011
49.187,4
lai năng suất cao như: LVN10, LVN11, LVN12, LVN99, và một số giống
ngô nhập nội như: BIOSEED 9698, DK999, DK 888, NK4300, NK 66, C919,
DK 9901, DK 9955, vào sản xuất.
1.2. Nghiên cứu về giống ngô lai trên thế giới và trong nƣớc
1.2.1. Nghiên cứu ngô lai trên thế giới
Số hóa bởi trung tâm học liệu
12
Cây ngô đã được biết đến qua những nền văn minh của người da đỏ
trên thế giới, hầu hết những loài phụ ngô ngày nay được biết đến như: ngô đá
rắn, ngô nổ, cũng đã được người da đỏ biết đến từ thời cổ đại. Sau khi
Columbus mang ngô về châu Âu, người châu Âu đã nhanh chóng nhận ra giá
trị lương thực của cây ngô. Vào thế kỷ XVI và XVII, người châu Âu đã tiếp
thu cây ngô từ bộ tộc người da đỏ nhưng chưa có cơ những nghiên cứu sâu về
giống. Đến thế kỷ thứ XVIII, những phát hiện khoa học về cây ngô đã dần
được hé mở. Vào năm 1716 Cotton Mather, là người đầu tiên tiến hành thí
nghiệm về giới tính ở cây ngô, đã quan sát thấy được sự thụ phấn chéo ở cây
ngô. Tám năm sau công bố của Mather, Paul Dadly đã đưa ra nhận xét về giới
tính của cây ngô và cho rằng gió đã mang phấn ngô cho quá trình thụ tinh
(Ngô Hữu Tình, 2009) [13].
Năm 1760, nhà Bác học người Nga Koelreiter đã quan sát và mô tả hiện
tượng ưu thế lai qua việc lai giữa Nicotinana tabacum và N. robusa. Dựa trên cơ
sở này, Năm 1876, Charles Darwin quan sát thấy hiện tượng ưu thế lai: Ông tiến
hành thí nghiệm với hàng loạt cá thể giao phối và tự thụ phấn ở nhiều loài khác
nhau như đậu đỗ, ngô, ông đã quan sát thấy sự hơn hẳn của các cây giao phấn
với các cây tự thụ phấn về chiều cao, tốc độ nẩy mầm của hạt, số quả trên cây và
cả sức chống chịu với điều kiện bất thuận và năng suất hạt.
Trong quá trình nghiên cứu về ngô, hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô
được các nhà khoa học quan tâm từ rất sớm. Mở đầu về sử dụng ưu thế lai
(CIMMYT) được thành lập năm 1966 tại Mêxico nhằm phát triển và nâng cao
chất lượng các giống lúa mỳ và ngô. Nhiệm vụ của Trung tâm là nghiên cứu
và đào tạo về ngô, lúa mỳ tại các nước đang phát triển. Trung tâm đã đưa ra
giải pháp là tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV), làm bước chuyển tiếp ngô
địa phương và ngô lai. Gần 30 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng kể
vào việc xây dựng, phát triển và cải tiến hàng loạt vốn gen, quần thể và giống
Số hóa bởi trung tâm học liệu
14
ngô trên. Các nguồn nguyên liệu mà chương trình ngô CIMMYT cung cấp cho
các nước là cơ sở cho chương trình tạo dòng và giống lai.Trung tâm này đã
nghiên cứu đưa ra giải pháp, tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV) làm bước
chuyển tiếp giữa giống địa phương và ngô lai. Các giống ngô lai ngày càng
được trồng rộng rãi và phổ biến, trong đó các giống ngô lai đơn có ưu thế lai
cao nhất nhưng do quá trình sản xuất hạt giống cho năng suất thấp nên giá
thành hạt giống lai đơn rất cao. Trong 30 năm hoạt động trung tâm đã đóng góp
đáng kể vào việc xây dựng, phát triển và cải thiện hoạt động vốn gen, quần thể
và giống ngô cho 80 quốc gia trên thế giới.
Ngoài việc tạo ra những giống ngô lai cho năng suất cao, các nhà chọn
tạo giống ngô tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống ngô hàm
lượng protein cao QPM (Quality Protein Maize).
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp đánh dấu AND giúp việc
chuyển gen chất lượng Protein vào những giống ngô thường ưu tú. Cuộc cách
mạng về ngô QPM được CIMMYT, một số nước và công ty tư nhân nghiên
cứu thành công ở Mỹ, Nam phi, Braxin. Ngô QPM được đưa vào sản xuất sẽ
đem lại hiệu quả vô cùng to lớn đối với ngô dùng làm thức ăn chăn nuôi và
làm lương thực cho người. Chống suy dinh dưỡng cho người nghèo và góp
phần tích cực cho việc xoá đói, giảm nghèo ở các nước đang phát triển.
Ban đầu có nhiều chương trình quốc gia với sự tài trợ về tài chính to
Ban Nha, Philippin và Honduras. Ngoài ra còn thị trường quan trọng khác
gồm: Braxin, Mêxico, Ai Cập, Kenia, Nigeria và một số nước mới quan tâm,
phát triển các giống ngô chuyển gen như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan.
Sản phẩm ngô lai không những phục vụ trong nước mà còn được đưa
vào sản xuất ở nhiều nước khác trên thế giới, đã đem lại nguồn lợi to lớn cho
các quốc gia này.
1.2.2. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam