TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
NGUYỄN VĂN PHÚC
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ
GIỐNG NGÔ NẾP LAI TRỒNG VỤ ĐÔNG
NĂM 2013 TẠI PHƢỜNG NÔNG TIẾN,
THÀNH PHỐ TUYÊN QUANG,
TỈNH TUYÊN QUANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Kỹ thuật nông nghiệp
Người hướng dẫn khoa học
TS. DƢƠNG TIẾN VIỆN
Hà Nội - 2014
LỜI CẢM ƠN!
nghiên cứu của riêng em, dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy Dương Tiến Viện.
Các số liệu, kết quả là trung thực và chưa từng ai công bố trong bất kì công
trình nào khác.
Hà Nội,ngày 10 tháng 5 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Văn Phúc
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục đích yêu cầu của đề tài 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Tình hình sản suất ngô trên thế giới 4
1.2. Tình hình nghiên cứu và sản suất ngô nếp trên thế giới 4
1.3. Tình hình sản suất ngô ở Việt Nam 8
1.4. Tình hình sản suất ngô nếp ở Việt Nam 8
1.5. Tình hình sản suất ngô ở tỉnh Tuyên Quang 12
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 14
2.1. Đối tượng nghiên cứu 14
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu 15
2.2.1 Thời gian nghiên cứu 15
2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 15
2.3. Nội dung nghiên cứu 15
2.4. Phương pháp nghiên cứu 15
2.4.1. Bố trí thí nghiệm 15
2.4.2. Quy trình kỹ thuật 15
2.4.3. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 16
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu 18
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của một số quốc gia trên thế
giới từ năm 2010 đến 2012 5
Bảng 1.2. Diện tích, sản lượng và năng suất ngô của Việt Nam
các năm 2009 – 2012 10
Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng của các giống ngô nếp trồng vụ đông
2013 tại phường Nông Tiến thành phố Tuyên Quang 21
Bảng 3.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây, số lá trên cây của các giống
ngô nếp lai 23
Bảng 3.3. Một số đặc trưng hình thái của các giống ngô thí nghiệm 24
Bảng 3.4. Mức độ sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống
ngô nếp lai 26
Bảng 3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô nếp lai 28
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cùng với lúa mỳ và lúa gạo, ngô là một trong ba cây lương thực chính,
phổ biến nhất, có năng suất cao và giá trị kinh tế lớn của loài người. Năm
1995 sản lượng ngô toàn thế giới đạt 517 triệu tấn, lúa mỳ 542,7 triệu tấn, lúa
nước 547,2 triệu tấn. Năm 2009 diện tích ngô đạt 159,5 triệu ha, năng suất
trung bình 5,12 tấn/ha, sản lượng đạt 817,1 triệu tấn. Năm 2012 diện tích ngô
đã đạt 177,4 triệu ha, năng xuất trung bình 4,92 tấn/ha, sản lượng đạt 872,1
triệu tấn. Theo dự báo mới nhất của tổ chức Lương thực thế giới sản lượng
trọng đối với đồng bào các dân tộc ở các huyện: Na Hang, Chiêm Hoá, Hàm
Yên, Yên Sơn và Sơn Dương. Diện tích ngô toàn tỉnh biến động 14 - 15,5
ngàn ha, năng suất trung bình 36 - 40 tạ/ha, sản lượng 50 - 59 ngàn tấn. Để
nâng cao hơn nữa về năng suất, sản lượng ngô của tỉnh, cần phải chú trọng
phát triển ngô lai. Tuy nhiên mỗi giống muốn phát huy được tiềm năng năng
suất, còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh của địa phương. Tuyên Quang
có đặc điểm địa hình không bằng phẳng, điều kiện ngoại cảnh đặc trưng của
vùng núi Đông Bắc, nên cũng ảnh hưởng đến cơ cấu thời vụ. Ở Tuyên
Quang, thời vụ trồng ngô chủ yếu là vụ Xuân, diện tích vụ Xuân gấp đôi so
với vụ Hè thu và vụ Đông. Vụ Xuân thường sử dụng trên đất một vụ lúa, đất
soi bãi, đất trồng màu. Do vậy việc lựa chọn giống cũng là khâu rất quan
trọng, nếu lựa chọn được cơ cấu giống thích hợp sẽ thuận lợi cho việc luân
canh cây trồng, không ảnh hưởng đến cơ cấu vụ sau và nâng cao hệ số sử
dụng đất, nâng cao năng suất, hiệu quả trên đơn vị diện tích. Trong thâm
canh do ưu thế của ngô lai có năng suất cao, nên việc sử dụng giống lai đang
trở thành tập quán của nhiều vùng và nhu cầu về ngô lai rất lớn. Vì vậy việc
nghiên cứu lựa chọn giống ngô lai có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất
3
cao, thích ứng với điều kiện địa phương là công việc cần thiết. Vì vậy, tôi
chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trƣởng, phát triển và
năng suất của một số giống ngô nếp lai trồng vụ đông năm 2013 tại
phƣờng Nông Tiến, thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang” . Để
chọn được những giống ngô nếp năng xuất cao phù hợp với điều kiện thời
tiết khí hậu tại tỉnh Tuyên Quang.
2. Mục đích yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
- Chọn được những giống ngô năng suất cao, phù hợp với điều kiện thời
tiết, khí hậu thành phố Tuyên Quang.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu các đặc điểm nông học, đánh giá khả năng chống chịu điều
ngô của Mỹ đạt 32,2 triệu ha, năng suất trung bình 103,4 tạ/ha và là nước có
năng suất xếp vào hàng cao nhất trên thế giới. Năm 2012, diện tích trồng ngô
của Mỹ đạt 67,6 triệu ha, năng xuất trung bình 61,8 tạ/ha FAOSTAT,
5
2012[18]. Thời gian gần đây, trong khi phần lớn các nước phát triển tăng
không đáng kể, thì năng suất ngô ở Mỹ lại có sự tăng đột biến. Kết quả đó có
được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học. Theo Ming- Tang Chang và cộng
sự (Ming- Tang Chang et al, 2005), ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được sử
dụng là chọn tạo theo công nghệ truyền thống, còn lại 52% là bằng công nghệ
sinh học (nhiều hơn năm 2004 là 5%).
Trung Quốc là nước có diện tích ngô đứng thứ hai trên thế giới, năm
2009 đạt 30,5 triệu ha, trong đó tới 90% diện tích được trồng bằng giống lai.
Năng suất bình quân ngô của Trung Quốc đã tăng từ 51,5 tạ/ha (năm 2004)
lên 53,5 tạ/ha vào năm 2009. Đến năm 2012 diện tích trồng ngô đã tăng lên
34,96 triệu ha, năng xuất bình quân của Trung Quốc tăng lên 59,55 tạ/ha. Sản
lượng sản xuất ngô ở thế giới trung bình hằng năm từ 581,17 triệu tấn đến
872,02 triệu tấn (năm 2010-2012) FAOSTAT, 2012 [18].
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô của một số quốc gia trên
thế giới từ năm 2010 đến 2012
Quốc gia
Diện tích (triệu Ha)
Năng suất (tấn/ha)
Sản lƣợng (triệu tấn)
2010
2011
2012
2010
2011
2012
2010
42,84
41,82
Pháp
1,58
1,59
1,71
8,81
9,90
9,01
1,39
1,59
1,96
Mêxico
7,14
6,06
6,92
3,20
2,90
3,12
2,33
1,76
2,20
Thái Lan
1,16
1,12
1,08
4,10
4,21
4,45
4,86
19,29
20,82
Indonesia
4,13
3,86
3,95
4,43
4,56
4,89
1,83
1,76
1,73
Nguồn: FAOSTAT, 2012 [18]
6
1.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô nếp trên thế giới
Nguồn gốc, phân loại và đặc tính của ngô nếp
Có giả thuyết cho rằng, ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Á mà Trung
Quốc, Miến Điện, Philippin là quê hương đầu tiên của nó. 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 và gắn liền với các điều kiện trồng trọt không bình
thường đột biến thành gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác
nhau của trái đất (Grebensc 1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997). Theo
James L. Brewbaker (Brewbaker, 1998)[19], quá trình chọn lọc tự nhiên đã
tạo ra những đột biến như Sugaryl (với phytoglycogen cao) ở dãy núi Andes
và ở đông Bắc nước Mỹ, đột biến 2 là waxyl (tinh bột của hạt có cấu tạo bởi
amylopectin) ở châu Á với các giống được chọn lọc có vỏ mềm. Những giống
nếp lai và các giống nếp thường, với đặc điểm dẻo, thơm ngon rất thông dụng
ở châu Á như : Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam và
nhiều quốc gia khác (US. Grains Council, 2001) [20].
Ngô nếp (Zea mays L.subsp. Ceratina Kulesh), là một trong những loài
biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo. Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông
qua tự phối và chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc điểm nông sinh
học khác để tạo dòng ngô nếp thuần. Còn tạo các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn
ngô thường thì người ta cho lai ngô nếp với ngô thường, sau đó tiến hành lai lại
và kiểm tra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung dịch KI. Bằng cách
này, người ta đã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng được trồng
cách ly với các loại ngô khác.
- Nghiên cứu về các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng của ngô nếp
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, thành phần của các hợp chất chứa
cacbon ở hạt là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng ngô nếp. Chúng bao
8
gồm đường ở các dạng: sucrose, glucose và fructose, phytoglycogen và tinh
bột. Đường quyết định độ ngọt, glycogen quyết định độ mềm và cấu trúc hạt,
tinh bột ở dạng amylopectin quyết định tính dẻo và mùi vị. Sự cân bằng các
thành phần trên mang lại hương vị của ngô nếp mà không có ở bất cứ loại ngô
ăn tươi nào khác.
Tình hình sản xuất ngô nếp trên thế giới
Ngô nếp được trồng nhiều nhất ở Mỹ, nhưng phần lớn diện tích được
trồng ở miền Trung Illinois và Indian, phía Bắc của Iowa, phía Nam của
Minnesota và Nebraska (US. Grains Council, 2001) [20]. Diện tích ngô nếp
hàng năm của Mỹ khoảng 290.000 ha. Hầu hết diện tích này được trồng là
nếp vàng, nhưng gần đây có một số diện tích nhỏ được trồng bằng nếp trắng.
Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh, tháng
9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao
và chất lượng tốt. Ví dụ: Giống nếp lai đơn màu trắng JYF 101, cho năng suất
trung bình 150 tạ bắp tươi/ha; giống nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218, năng
suất khoảng 120 tạ bắp tươi/ha; giống ngô nếp trắng Jingkenou 2000 năng
suất trung bình trên 130 tạ bắp tươi/ha; giống ngô nếp lai đơn tím trắng
Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006, cho năng suất
tới 200 tạ bắp tươi/ha…(Beijing Maize Reseach Center, 2005).
10
Bảng 1.2. Diện tích, sản lƣợng và năng suất ngô của Việt Nam
các năm 2009 - 2012
Năm
2009
2010
2011
2012
Diện tích (ha)
1086800
1126391
1121255
1118221
Sản lượng (tấn)
4431800
4606800
4835717
4803196
Năng xuất (ta/ha)
40,8
40,8
43,1
42,9
Nguồn: FAOSTAT, 2012 [18]
1.4. Tình hình sản xuất ngô nếp ở Việt Nam
Theo các nghiên cứu phân loại ngô địa phương ở Việt Nam từ những năm
1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loài phụ chính là đá rắn
và nếp Bùi Thị Lan, (1996) [7]. Ngô nếp được phân bố ở khắp các vùng, miền
trong cả nước, với nhiều dạng màu hạt khác nhau: trắng, vàng, tím, nâu, đỏ…
Tính đến năm 2010, Viện Nghiên cứu Ngô đã thu thập và lưu giữ 234 mẫu ngô
thông qua một số công ty giống như Monsanto, Syngenta, Pioneer, Nông
Hữu, Thần Nông, Lương Nông, Trang Nông, Long Hoàng Gia, An Điền…
như MX10, 2mũi tên đỏ, Wax-44, Wax-48, Wax-50, King 80, nếp lai trắng
tím 926. Tuy nhiên, những giống từ các công ty này bán ra với giá rất cao,
chẳng hạn giống lai đơn Wax-44 của Syngenta Thái Lan là 250.000 –
300.000đ/kg…
Qua các thông tin về tình hình nghiên cứu, sản xuất và sử dụng ngô nếp
hiện nay có thể thấy rằng, nhu cầu về ngô nếp đang ngày một tăng cao. Các
nghiên cứu về ngô nếp ở Việt Nam còn hạn chế, còn các giống ngô nếp lai tốt
do Việt Nam chọn tạo chưa đủ để đáp ứng cho sản xuất. Những giống được
dùng phổ biến hiện nay vẫn là các giống địa phương và giống thụ phấn tự do
cải tiến và một phần giống lai của các công ty nước ngoài với giá rất cao.
12
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, việc nghiên cứu chọn tạo và phát triển các
giống ngô nếp lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, chất lượng ngon,
chủ động sản xuất được hạt giống với giá thành hạ là công việc rất cần thiết
cho các nhà tạo giống ngô Việt Nam.
1.5. Tình hình sản suất ngô ở tỉnh Tuyên Quang
Tuyên Quang là một tỉnh miền núi nằm ở vùng Đông Bắc với diện tích
đất tự nhiên 586.733 ha, diện tích đất nông nghiệp là 531.953 ha, chiếm
90,66%. Tỉnh Tuyên Quang gồm có 6 huyện (5 thị trấn và 123 xã), 1 thành
phố với 7 phường và 6 xã. Nền kinh tế của tỉnh chủ yếu là sản xuất nông lâm
nghiệp, hằng năm sản xuất nông lâm nghiệp đem lại 54% GDP toàn tỉnh. Vụ
Đông xuân 2011-2012 toàn tỉnh Tuyên Quang gieo trồng 6735 ha ngô, đạt
101,75% kế hoạch, bằng 101,6% so với vụ đông xuân 2010-2011. Trong đó diện
tích trồng ngô trên ruộng 1 vụ là 2065,5 ha (đạt 91% kế hoạch) (Sở NN&PTNT
Tuyên Quang, số 308/BC-SNN, ngày 12 tháng 3 năm 2012).
Các giống ngô đang được sử dụng hiện nay là giống ngô địa phương, ngô
lai của Viện nghiên cứu ngô và một số công ty liên doanh với nước ngoài như
Bioseed, Piooner, Pacific seeds, chủ yếu phục vụ nhu cầu làm thức ăn chăn
sản xuất hàng hóa tập trung, thâm canh. Ngoài phường Nông Tiến, trên địa bàn
tỉnh Tuyên Quang còn nhiều vùng khác, đặc biệt là những vùng cận thị, khu du
lịch, ngô đường và ngô nếp cũng được trồng ngày một nhiều để phục vụ nhu
cầu của dân địa phương và du khách. Diện tích trồng ngô ở phường Nông Tiến
hàng năm vào khoảng 110-115 ha, trong đó chủ yếu tập trung ở vụ ngô xuân và
ngô hè thu (mỗi vụ khoảng 55 ha), vụ ngô đông chiếm diện tích nhỏ (3-5 ha).
Diện tích ngô trồng ở phường Nông Tiến thành phổ Tuyên Quang chủ yếu trên
chân đất soi bãi vào vụ ngô xuân và ngô hè thu. Trên chân đất ruộng 2 lúa, 1 vụ
ngô là rất ít.
14
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu gồm 4 giống ngô nếp lai có triển vọng. Giống
NL1, NL19, NL555 của Viện nghiên cứu ngô cung cấp. Giống đối chứng là
giống ngô nếp Wax44 của Cty Syngenta Việt Nam.
Giống ngô nếp lai số 1 (NL1): Giống nếp lai số 1 có thời gian sinh
trưởng 90-102 ngày, tùy vụ, thu tươi 65-75 ngày, cây cao, thân và bắp màu
tía, bắp to dài, độ đồng đều khá, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chịu rét tốt. Tiềm năng
năng suất bắp tươi 110-130 tạ/ha, trung bình 105-118 tạ/ha, hạt khô 50-65
tạ/ha. Giống đã được Bộ Nông nghiệp và phất triển Nông thôn cho phép sản
xuất thử từ năm 2009.
Giống ngô nếp lai số 19 (NL19) có thời gian sinh trưởng từ 85-105 ngày,
tùy vụ, tiềm năng năng suất rất cao, nổi bật với bắp tươi 130-150 tạ/ha, hạt
khô 55-70 tạ/ha. Khả năng chống chịu khá với sâu bệnh và đổ gãy, chất
lượng khá.
Giống ngô nếp lai 555 (NL555) có thời gian sinh trưởng từ 85-100 ngày,
tùy vụ, sinh trưởng phát triển khỏe, tiềm năng năng suất cao, năng suất bắp
tươi từ 120-150 tạ/ha, hạt khô từ 50-70 tạ/ha. Chất lượng ăn tươi ngon, hạt
màu trắng, vỏ mỏng, dẻo thơm, đậm.
2.4.2. Quy trình kỹ thuật
- Khoảng cách trồng, bón phân, chăm sóc và các chỉ tiêu theo dõi được
áp dụng theo “Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của
giống ngô QCVN01.56:2011/BNNPTNT” [1].
- Phân bón: Phân chuồng 8 đến 10 tấn/ha; Phân vô cơ: 130 kgN + 80kg
P2O5 + 70kg K2O/ha. Tương đương: Đạm Urê 260 kg/ha; Lân Supe 500
kg/ha; Kaliclorua 150 kg/ha.
16
+ Bón lót: Toàn bộ phân hữu cơ và phân lân + 1/4 lượng đạm
+ Bón thúc lần 1: khi ngô 4 - 5 lá: 1/4 lượng đạm + 1/2 lượng kali
+ Bón thúc lần 2: khi ngô 8 - 9 lá: 1/2 lượng đạm + 1/2 lượng kali
- Chăm sóc
+ Khi ngô từ 4 đến 5 lá: Xới vun, bón thúc lần 1 và vun nhẹ quanh gốc
+ Khi ngô từ 8 đến 9 lá: Xới vun, bón thúc lần 2 và vun cao chống đổ
- Tưới tiêu
Đảm bảo đủ độ ẩm đất cho ngô trong suốt quá trình sinh trưởng và phát
triển, đặc biệt chú ý vào các thời kỳ ngô 6-7 lá, xoắn nõn, trổ cờ, chín sữa.
Sau khi tưới nước hoặc sau mưa phải thoát hết nước đọng trong ruộng ngô.
- Phòng trừ sâu bệnh
Phòng trừ sâu bệnh và sử dụng thuốc hoá học theo hướng dẫn của ngành
bảo vệ thực vật.
2.4.3. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
+ Các giai đoạn sinh trưởng (ngày): Từ ngày gieo đến
- Ngày mọc: Ngày có trên 50% số cây có bao lá mầm lên khỏi mặt đất.
- Ngày tung phấn: Ngày có ≥ 50% số cây có hoa nở được 1/3 trục chính.
- Ngày phun râu: Ngày có ≥ 50% số cây có râu nhú dài 2 - 3 cm.
- Ngày chín: Ngày có ≥ 75% cây có lá bi khô hoặc chân hạt có chấm
đen.
+ Các chỉ tiêu về hình thái:
- Chiều cao cây (cm): Đo từ gốc sát mặt đất đến đỉnh bông cờ của 30 cây
- Rệp cờ Rhopalosiphum maidis:
Không có rệp (điểm 1)
Rất nhẹ: có từ một quần tụ rệp trên lá, cờ. (điểm 2)
Nhẹ: xuất hiện một vài quần tụ rệp trên lá, cờ. (điểm 3)
Trung bình: Lượng rệp lớn, không thể nhận ra các quần tụ rệp. (điểm 4)
18
Nặng: số lượng rệp lớn, đông đặc, lá và cờ kín rệp. (điểm 5)
- Bệnh đốm lá Helminthosporium và bệnh khô vằn Rhizoctoniasonali
tính tỷ lệ diện tích lá bị bệnh (%).
1. Không bị bệnh (điểm 0) 4. Nhiễm vừa ( 26- 50%) (điểm 3)
2. Rất nhẹ (1-10%). (điểm 1) 5. Nhiễm nặng (51-75%) (điểm 4)
3. Nhiễm nhẹ (11-25%) (điểm 2) 6. Nhiễm rất nặng (>75%) (điểm 5)
- Đổ rễ (%): tỷ lệ cây nghiêng 30
0
so với chiều thẳng đứng/tổng số cây
theo dõi.
- Đổ thân (điểm): tỷ lệ các cây bị gãy ở đoạn thân dưới bắp khi thu
hoạch.
<5% cây gãy Tốt
5-15% cây gãy Khá
15-30% cây gãy Trung bình
30-50% cây gãy Kém
>50% cây gãy Rất kém
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu được xử lý thống kê theo chương trình IRRISTAT 4.0 và
EXCEL.
19
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Tuyên Quang