ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––––––

VI HỮU CẦU

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2013


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––––––

VI HỮU CẦU

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN


quan đoàn thể đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia học tập để nâng cao
trình độ chuyên môn.
Cảm ơn các em sinh viên đã hợp tác cùng tôi trong việc thu thập các số
liệu của đề tài.
Cảm ơn gia đình đã làm điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong
suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp và bạn bè, những người luôn
quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Vi Hữu Cầu


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii
MỤC LỤC........................................................................................................iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................ ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài......................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................ 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4

3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô thí nghiệm ...... 41
3.1.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ......................................................... 42
3.1.1.2. Giai đoạn gieo đến tung phấn, phun râu ...................................... 43
3.1.1.3. Giai đoạn gieo đến chín sinh lý.................................................... 44
3.1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm ................... 44
3.1.2.1. Chiều cao cây ............................................................................... 45
3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp...................................................................... 47
3.1.2.3. Số lá.............................................................................................. 48
3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá......................................................................... 50
3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống thí nghiệm ................... 50
3.1.4. Tốc độ ra lá của các giống ngô tham gia thí nghiệm ......................... 54
3.1.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013........................................................... 57
3.1.5.1. Trạng thái cây............................................................................... 58


v

3.1.5.2. Trạng thái bắp .............................................................................. 59
3.1.5.3. Độ bao bắp ................................................................................... 59
3.1.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm ... 59
3.1.6.1. Số bắp/cây .................................................................................... 60
3.1.6.2. Chiều dài bắp................................................................................ 61
3.1.6.3. Đường kính bắp............................................................................ 62
3.1.6.4. Số hàng/bắp.................................................................................. 62
3.1.6.5. Số hạt/hàng................................................................................... 63
3.1.6.6. Khối lượng 1000 hạt .................................................................... 64
3.1.6.7. Năng suất lý thuyết (NSLT)......................................................... 64
3.1.6.8. Năng suất thực thu (NSTT).......................................................... 66
3.2. Khả năng chống chịu của các giống ngô thí nghiệm ............................... 68


:

Chỉ số diện tích lá

B/c

:

Bắp trên cây

CD

:

Chiều dài bắp

ĐK

:

Đường kính bắp

H/B

:

Hàng trên bắp

H/H


:

Mạng lưới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á

AMBIONET

:

Mạng lưới công nghệ sinh học cây ngô Châu Á

LAI

:

Chỉ số diện tích lá

NSLT

:

Năng suất lý thuyết

NSTT

:

Năng suất thực thu

OPV

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 1990 - 2012 ..................... 9
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên từ 2000 - 2011 ............... 11
Bảng 2.1: Nguồn gốc của các giống tham gia thí nghiệm .............................. 33
Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí
nghiệm Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên ....................... 41
Bảng 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm
vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên ............................... 45
Bảng 3.3: Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô tham gia thí
nghiệm vụ Đông 2102 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên .................. 49
Bảng 3.4. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm
vụ Đông 2012 tại Thái Nguyên....................................................... 51
Bảng 3.5: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm
vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên ....................................................... 52
Bảng 3.6: Tốc độ ra lá của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012.................... 54
Bảng 3.7: Tốc độ ra lá của các giống thí nghiệm vụ Xuân 2013.................... 55
Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống thí
nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên .................. 58
Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm vụ
Đông 2012 tại Thái Nguyên............................................................ 60
Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô thí
nghiệm vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên.......................................... 61


viii

Bảng 3.11: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống ngô
lai thí nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên........ 65
Bảng 3.12: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống thí nghiệm ...................... 69
Bảng 3.13: Khả năng chống đổ của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012
và Xuân 2013 .................................................................................. 73

lai. Sử dụng Ethanol làm giảm ô nhiễm môi trường vì có lượng khí thải CO2
thấp hơn một nửa so với sử dụng xăng. Ở Mỹ, trên 90% ethanol được sản xuất
từ ngô (Ngô Sơn, 2007)[23].
Chính nhờ những vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế nên
trong hơn 40 năm gần đây, ngành sản xuất ngô thế giới phát triển rất mạnh.
Năm 1987, diện tích trồng ngô trên thế giới chỉ đạt khoảng 127 triệu ha với
tổng sản lượng là 475,4 triệu tấn, nhưng đến năm 2012, diện tích ngô tăng lên
đạt 177,0 triệu ha, năng suất 49,44 tạ/ha và sản lượng đạt 875,1 triệu tấn
(FAO, 2013)[55].
Ở Việt Nam ngô được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau nhưng
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


2

thấp hơn rất nhiều so với thế giới. Theo thống kê của FAO (2013) [55], năm
2012 diện tích ngô của cả nước là 1.118,2 nghìn ha, năng suất 49,95 tạ/ha và
sản lượng đạt 4.803.200 tấn (FAO, 2013)[55]. So với năm 1990, năm 2012
năng suất ngô tăng 3,2 lần nhưng cũng chỉ bằng 83,9% năng suất ngô bình
quân của Trung Quốc, bằng 65,3% năng suất trung bình của Mỹ.
Hiện nay, sản xuất ngô ở nước ta mới chỉ đáp ứng được một nửa nhu
cầu thức ăn cho chăn nuôi. Năm 2011, nước ta nhập khẩu 8,9 triệu tấn nguyên
liệu thức ăn chăn nuôi, tăng 3 lần so với năm 2006, tám tháng đầu năm 2012
cả nước đã nhập 1,1 triệu tấn ngô làm thức ăn cho chăn nuôi (Cục Chăn nuôi,
2013) [3]. Vì vậy, phát triển sản xuất ngô là một trong những yêu cầu cấp
bách trong chiến lược an ninh lương thực hiện nay và phương pháp hiệu quả
nhất là sử dụng giống có tiềm năng năng suất cao. Sử dụng giống có thể tăng
năng suất 20 - 25%. Yêu cầu rất lớn đặt ra cho ngành sản xuất ngô là phải
chọn tạo được những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với

nghiệm (chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy…).
- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngô lai tham gia thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được giống
ngô 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.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Lựa chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống
chịu tốt phục vụ cho sản xuất ngô tại tỉnh Thái Nguyên.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Hiện nay dân số thế giới ngày càng gia tăng, trong khi đó diện tích đất
canh tác ngày càng thu hẹp do xu thế đô thị hóa, biến đổi khí hậu ...., vì vậy
phát triển nông nghiệp để đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu đang là vấn đề
quan trọng hàng đầu ở tất cả các quốc gia. Để giải quyết vấn đề này ngoài
biện pháp phát triển kỹ thuật canh tác bền vững, đòi hỏi các nhà khoa học
phải nhanh chóng tạo ra những giống mới có năng suất cao, ổn định đáp ứng
được yêu cầu của một nền nông nghiệp hiện đại.
Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò hết sức quan trọng đối với
việc nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng. Các nhà khoa học ước tính
khoảng 30 đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực trên thế
giới là nhờ việc đưa vào sản xuất những giống tốt. Tuy nhiên một giống chỉ

(tấn/ha)

(triệu tấn)

1961

105,48

1,94

205.00

2004

147,42

4,94

728,07

2005

147,76

4,84

715,81

2006


2010

161,8

5,22

844,40

2011

170,42

5,19

883,50

2012

177,00

4,94

875,10

Năm

(Nguồn: FAOSTAT, 2013 [55])
Theo thống kê của FAO (2013)[55], sản xuất ngô trên thế giới tăng lên
không ngừng cả về diện tích và năng suất. Năm 1961, năng suất ngô trung
bình thế giới mới chỉ đạt 1,94 tấn/ha, diện tích 105,48 triệu ha. Năm 2012,

50,07

287,92

Châu Mỹ

67,55

62,62

422,96

Châu Âu

18,31

51,38

94,09

Châu Phi

33,54

20,71

69,45

Mỹ


Pháp

1,72

90,85

15,61

Israel

0,03

255,56

0,85

(Nguồn FAOSTAT, 2013 [55])
Tuy nhiên, sản xuất ngô trên thế giới có sự khác biệt rất lớn về năng
suất giữa các vùng, các châu lục. Sản xuất ngô tập trung chủ yếu ở châu Mỹ
và châu Á, năm 2012, diện tích trồng ngô của 2 châu lục này chiếm 70,65%
tổng diện tích trồng ngô toàn thế giới. Sản lượng ngô của châu Mỹ chiếm
48,33% tổng sản lượng ngô toàn thế giới và của châu Á là 32,90%.
Châu Mỹ và châu Âu đạt năng suất ngô cao nhất (52,38-62,62 tạ/ha),
trong khi đó ở châu Phi năng suất ngô chỉ đạt 20,71 tạ/ha, bằng 40,31% năng
suất ngô của châu Âu và 33,07% năng suất của châu Mỹ.
Nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch này là do sự khác biệt về
khoa học kỹ thuật, điều kiện khí hậu và khả năng đầu tư thâm canh. Ở các


7

dân số tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, dẫn đến nhu cầu về lương
thực, thực phẩm tăng mạnh, đòi hỏi khối lượng ngô rất lớn để phát triển chăn
nuôi. Theo dự báo của công ty Monsanto, vào năm 2030 nhu cầu ngô thế giới
tăng 81 % so với năm 2000 (từ 608 triệu tấn lên 1.098 triệu tấn), nhưng 80 %
nhu cầu ngô tăng (khoảng 266 triệu tấn) tập trung chủ yếu ở các nước đang
phát triển (Bùi Mạnh Cường, 2006) [8].
Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020
Năm 1997

Năm 2020

(triệu tấn)

(triệu tấn)

Thế giới

586

852

45

Các nước đang phát triển

295

508

72


57

Tây và Bắc Phi

18

28

56

Vùng

% thay đổi

(Nguồn: IRRI (2003)[56])
1.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
1.3.1. Hiện trạng sản xuất ngô của Việt Nam
Cây ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm. Do có khả
năng thích ứng rộng, chịu thâm canh, năng suất cao nên cây ngô được trồng ở
hầu hết các vùng trong cả nước.
Sản xuất ngô ở Việt Nam đã có sự phát triển khá bền vững, số liệu bảng
1.4 cho thấy: Năng suất ngô ở Việt Nam năm 1990 chỉ đạt 15,5 tạ/ha, với diện
tích 432.000 ha nhưng đến năm 2012 đã đạt 1.118,2 nghìn ha với năng suất
49,95 tạ/ha.


9
Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung
bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Năm 1980, năng suất ngô Việt nam

671,0

2000

730,2

25,1

2005,9

2005

1052,6

36,0

3787,1

2006

1033,1

37,0

3819,4

2007

1096,1


1121,3

43,1

4835,7

2012

1118,2

50,0

4803,2

Năm

(Nguồn: (FAOSTAT, 2013) [55])


10
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 nhưng năng suất ngô vẫn
còn rất thấp, mặt khác nhu cầu sử dụng ngô của Việt Nam ngày càng lớn, vì
vậy cần có các biện pháp đồng bộ để thúc đẩy sản xuất ngô phát triển, trong
đó chọn tạo giống có tiềm năng năng suất cao, khả năng chống chịu tốt là một
vấn đề cấp bách hiện nay.
Hiện nay, sản lượng ngô của Việt Nam mới đạt 62 % so với mục tiêu
vào năm 2015 và gần 50 % so với mục tiêu vào năm 2020 (Châu Ngọc Lý,
2012) [20]. Sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển còn chậm chưa tương xứng với
điều kiện hiện có vì: trên 70% diện tích tập trung ở đồi núi và cao nguyên phụ

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha )

(tạ/ha )

(1000 tấn)

2000

10,7

28,8

30,8

2001

9,7

30,6

29,7

2002

11,6


15,3

35,2

53,9

2007

17,8

42,1

74,9

2008

20,6

41,1

84,6

2009

17,4

39,1

68,0


Năm 2011, do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh bất thuận nên diện
tích trồng ngô giảm 0,7 ha so với năm 2010. Điều đó chứng tỏ điều kiện tự
nhiên chi phối rất lớn đến sản xuất nông nghiệp ở đây. Mặc dù vậy, tỉnh Thái
Nguyên luôn quan tâm chú trọng đẩy mạnh sản xuất ngô. Dự kiến, tỉnh Thái
Nguyên sẽ xây dựng vùng ngô hàng hóa quy mô 7.000 ha vào năm 2015.
1.4. Các loại giống ngô đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam
Theo phương pháp tạo giống, giống ngô được chia làm 2 nhóm chính.
Nhóm ngô thụ phấn tự do và nhóm ngô lai. Hiện nay trong sản xuất ngô ở
Việt Nam, trong nhóm ngô thụ phấn tự do chỉ còn giống ngô địa phương (ngô
đá rắn, ngô nếp), còn trong nhóm ngô lai chỉ sử dụng giống ngô lai quy ước
(lai đơn, lai ba và lai kép).
1.4.1. Giống ngô địa phương (local variety)
Giống địa phương là những giống ngô đã được trồng lâu đời ở vùng,
được chọn lọc qua quá trình sản xuất. Giống địa phương có chất lượng tốt,
chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Các giống ngô địa phương
yêu cầu thâm canh thấp vì vậy ở những vùng điều kiện kinh tế khó khăn ít đầu
tư thâm canh vẫn có thể cho thu hoạch. Giống ngô địa phương dễ bảo quản và
có thể sử dụng làm giống cho vụ sau.
Ngoài ra, giống địa phương còn là vật liệu quan trọng trong quá trình
tạo giống. Phần lớn các giống ngô được tạo ra từ vật liệu địa phương có tính
thích nghi cao, cấu trúc bắp tốt, chống chịu sâu đục thân khá.
1.4.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)
Để tạo ra các giống ngô có tiềm năng năng suất cao, các nhà khoa học đã
sử dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống. Ưu thế lai là hiện tượng cây


13

lai có sức sống khỏe hơn, tính chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm
chất tốt hơn so với bố mẹ của chúng và so với đối chứng. Ở cây ngô ưu thế lai

+ Lai ba: Lai giữa giống lai đơn và một dòng thuần, [(A x B) x C]
trong đó A, B, C là dòng thuần như: T7, LVN32, NMH2002...
+ Lai kép: Lai giữa hai giống lai đơn, [(A x B) x (C x D)], trong đó A,
B, C, D là dòng thuần như: B9681, T5, LVN31, P60...
1.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam
1.5.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
Ngô là cây trồng đã dựng nên nền văn minh của thổ dân ở châu lục
mới. Cây ngô đã vượt biển theo chân Christopher Columbus sang châu Âu,
châu Á, châu Phi trở thành một trong những cây lương thực quan trọng của
loài người. Tuy nhiên sau khi tiếp thu cây ngô từ những thổ dân da đỏ, thế kỷ
16, 17 người da trắng cũng chưa có cơ sở để nghiên cứu sâu hơn những gì
người da đỏ đã làm được. Đối với cây ngô những phát hiện khoa học tập
trung chủ yếu ở thế kỷ thứ 18.
Cottin Matther là người đầu tiên nghiên cứu thí nghiệm về giới tính của
ngô vào năm 1716. Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại
Massachusettes. Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đưa ra nhận xét về giới
tính của ngô, ông cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn. Mặc
dù nghiên cứu của Ông không theo quan điểm hiện đại, nhưng đó là những
khởi đầu cho công tác nghiên cứu ở cây ngô.
Thực hành tạp giao đầu tiên ở ngô với mục đích nâng cao năng suất
hạt được thực hiện bởi John Lorain (1812), ông đã nhận thấy rằng việc trộn
lẫn các loài ngô khác nhau như người da đỏ đã làm sẽ cho năng suất ngô
cao hơn.
Người có những quan sát và thành công sớm nhất trong việc cải tạo
giống ngô là Cooper, Cooper đã thành công trong việc kết hợp tính nhiều bắp
của giống ngô dài ngày và đặc điểm bắp to của giống chín sớm.