ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HÀ THỊ HỒNG NHUNG

"NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG VỤ XUÂN VÀ THU ĐÔNG
NĂM 2009 TẠI THÁI NGUYÊN"
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số : 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN - 2010

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất kỳ công
trình nghiên cứu khoa học nào.
Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận
văn được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả

Hà Thị Hồng Nhung


3


MỤC LỤC
Mục lục
MỞ ĐẦU
1. Đặt vần đề
2. Mục tiêu
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2. Giá trị kinh tế của cây ngô
1.3. Các loại giống ngô
1.3.1. Giống ngô thụ phấn tự do
1.3.1.1. Giống ngô địa phương
1.3.1.2. Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến
1.3.2. Giống ngô lai
1.3.2.1. Ưu thế lai
1.3.2.2. Các loại giống ngô lai
1.4. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
1.4.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
1.4.3. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên
1.5. Tình hình nghiên cứu ngô trên Thế giới và Việt Nam
1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới
1.5.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam
1.6. Những vấn đề đặt ra cho ngành sản xuất ngô Việt Nam
1.6.1. Thách thức đối với ngành sản xuất ngô Việt Nam
1.6.2. Cơ hội đối với ngành sản xuất ngô Việt Nam

30
31
31
32
34
34
34
35


2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Quy trình và kỹ thuật áp dụng
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của các
giống ngô lai tham gia thí nghiệm
2.4.1.1.Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.4.1.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu
2.4.2. Thu thập số liệu mô hình trình diễn
2.4.3. Thu thập số liệu khí tượng
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống
ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại
Thái Nguyên
3.1.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu
3.1.1.2. Giai đoạn từ gieo đến chín sinh lý
3.1.2. Tốc độ tăng trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên

57
59
60
62
64
66
67


thí nghiệm
3.1.5.2. Khả năng chống đổ của các giống tham gia thí
nghiệm
3.1.6. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các
giống ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân và Thu
Đông năm 2009
3.1.6.1. Trạng thái cây
3.1.6.2. Trạng thái bắp
3.1.6.3. Độ bao bắp
3.1.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
3.1.7.1. Các yếu tố cấu thành năng suất
3.1.7.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm
3.2. Kết quả trình diễn giống ngô có triển vọng
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
2. Đề nghị

6

72
73

:

IPRI

:

Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

KL1000

:

Khối lượng 1000 hạt

LSD5%

:

Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05

LAI

:

Chỉ số diện tích lá

NSTK

:


Ưu thế lai

WTO

:

Tổ chức thương mại thế giới

Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hợp
Quốc

7


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ
A. DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới năm 1961 - 2009

15

Bảng 1.2

Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2009

17

52

vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.3

Tốc độ ra lá của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và

55

Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.4

Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm

58

vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.5

Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí

63

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.6

Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ

69



ngô tham gia thí nghiệm trong vụ Thu Đông 2009
Bảng 3.11

Năng suất thực thu của các giống ngô tham gia thí

86

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.12

Giống, địa điểm và quy mô trình diễn

88

Bảng 3.13

Một số đặc điểm hình thái và năng suất của giống KK09-

89

1 tại mô hình trình diễn vụ Xuân năm 2010
Bảng 3.14

Kết quả đánh giá của nông dân đối với giống ngô lai có

90

triển vọng
B. DANH MỤC BIỂU ĐỒ

87


MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ hòa thảo Poaceae hay Gramineae (A.
Sosa, R. de Ruiz, E.L. Rosa ... 1997) [25]. Ngô được trồng ở khắp nơi trên thế
giới từ 380 Nam – 580 Bắc và là một trong những cây lương thực quan trọng
trong nền kinh tế toàn thế giới. Sản lượng ngô được sử dụng làm lương thực
chiếm 17%, 66% được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, làm nguyên liệu
cho ngành công nghiệp chiếm 5% và cho lĩnh vực xuất khẩu chiếm trên 10%
(Ngô Hữu Tình, 2003)[14]. Ở Việt Nam, ngô là một cây lương thực phổ biến
khắp cả nước, nhiều nhất là ở miền núi. Ngô là nguồn thực phẩm có giá trị
dinh dưỡng cao. Những bộ phận trên cây ngô có tác dụng rất lớn trong nhiều
lĩnh vực. Hạt ngô ăn trộn với gạo, dùng nấu rượu, làm tương; thân lá tươi làm
thức ăn cho gia súc...(Lê Trần Đức, 1997)[4].
Đối với nông dân vùng Trung du và miền núi phía Bắc, ngô là cây
lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Tuy nhiên sản xuất ngô ở vùng này
còn gặp nhiều khó khăn vì điều kiện tự nhiên khí hậu khắc nghiệt và điều kiện
kinh tế xã hội còn hạn chế. Mặt khác nông nghiệp cạnh tranh thể hiện ngày
một rõ nét trong nền kinh tế thị trường hội nhập nền kinh tế thế giới, chủ yếu
trên cơ sở phát triển nông nghiệp sạch, nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp đô
thị, nông nghiệp công nghệ cao... Trong nước, khi quá trình công nghiệp hóa
và đô thị hóa phát triển, giữa nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ cũng có sự
cạnh tranh về diện tích đất, mặt nước và nhất là nhân lực. Trong nông nghiệp,
sự cạnh tranh này cũng xảy ra ở nhiều mặt như giữa trồng trọt và chăn nuôi.
Người nông dân luôn chọn giải pháp công nghệ hợp lý trong điều kiện của
mình, chọn những giống cây trồng phù hợp để sản xuất cho lợi nhuận cao




CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò rất quan trọng góp phần
nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Khả năng thích ứng của giống với
các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa
của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá khả năng thích ứng cũng như
tiềm năng năng suất của các giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà, từ đó
tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái.
Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản
lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện
pháp hữu hiệu như thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới
năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi
phía Bắc, sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp
phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xoá đói giảm
nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể
trong công tác chọn tạo các giống ngô lai. Năng suất, chất lượng của các
giống ngô lai không thua kém các giống ngô lai của các công ty nước ngoài.
Những giống ngô lai quy ước của Việt Nam đang có sức cạnh tranh, giá hạt rẻ
bằng 70% giá giống nhập khẩu. Trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói
chung và cây ngô nói riêng, việc tạo ra những dòng, giống có khả năng chống
chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là cần thiết. Sau khi chọn tạo ra bất kỳ
một dòng, giống mới nào thì công việc khảo nghiệm và đánh giá các đặc tính
nông sinh học của các giống mới đó được xem là một khâu quan trọng trước
khi đưa vào sản xuất đại trà. Việc đánh giá biểu hiện của một số giống thường

3



trong thức ăn tổng hợp là từ ngô. Ở các nước phát triển, phần lớn sản lượng
ngô được dùng cho chăn nuôi, Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, ý 93%, Trung
Quốc 76%...(Ngô Hữu Tình, 2003)[14].
Mặt khác, trong đông y, ngô là cây trồng cũng có tác dụng rất lớn. Mỗi
bộ phận trên cây ngô đều có tác dụng chữa các bệnh khác nhau. Râu ngô và
ruột cây ngô có vị ngọt, tính bình, có tác dụng lợi tiểu, tiêu thũng, thông mật,
cầm máu. Cây ngô còn được sử dụng chữa bệnh huyết áp cao bằng cách uống
nước luộc bắp hằng ngày, mỗi ngày 2 - 3 lần, uống liền hai, ba tháng, Chữa
đái đường theo cách uống mỗi ngày 20 – 30g bột mầm bắp ngô khô trong
nước sắc đọt khoai lang đỏ, hay hằng ngày ăn chè bắp sữa nấu với củ mài,
đồng thời ăn rau lang đỏ nấu canh, chữa phù thũng, viêm thận cấp, đái đỏ hay
viêm gan tắc mật, đái vàng và da vàng theo tỷ lệ 40g râu bắp hay 150g ruột
cây bắp sắc uống (Viện dược liệu, 1990)[23]. Ngô còn dùng để chữa những
bệnh về tim, đau thận, tê thấp, sỏi thận, viêm túi mật, viêm gan với hiện tượng
trở ngại bài tiết mật, có thể dùng bắp dưới hình thức thuốc pha hoặc nấu sôi,
hay chế thành cao lỏng, mỗi ngày uống 2-3 lần, mỗi lần 30-40 giọt trước bữa
ăn (Đỗ Tất Lợi, 1986)[5]. Nhờ tính chức ức chế protease, bắp cũng như đậu,
gạo có khả năng ngăn cản ung thư vú, da, ruột kết ở động vật, có tác dụng làm
giảm hạ ung thư vú, tuyến tiền liệt, ruột kết trong cơ thể con người (W. Troll,
R. Wer, 1983)[38].
1.3. CÁC LOẠI GIỐNG NGÔ
Giống ngô được chia làm 2 nhóm chính: Nhóm ngô thụ phấn tự do và
nhóm ngô lai (FAO/UNDF/VIE/80/004, 1998)[29].
1.3.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety)
Giống ngô TPTD là một danh từ chung để chỉ các loại giống mà trong
quá trình sản xuất hạt giống con người không cần can thiệp vào quá trình thụ

5



Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên trong sản xuất do đề xuất của
Hayse và Garber năm 1919 (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997)[12]. Hai tác giả
này cho rằng sản xuất hạt giống ngô cải tiến bằng cách tái hợp nhiều dòng tự
phối có ưu điểm hơn so với lai đơn, lai kép vì nông dân có thể giữ được giống
từ 2-3 vụ. Muốn tạo giống tổng hợp cần tiến hành qua các bước sau:
Bước 1: Chọn tạo các dòng thuần.
Bước 2: Xác định khả năng kết hợp chung của các dòng thuần.
Bước 3: Lai giữa các dòng tốt và có khả năng kết hợp chung cao để tạo
tổng hợp.
Bước 4: Duy trì và cải thiện quần thể (tổng hợp) bằng các phương pháp
lọc trong quần thể.
Ngoài ra, một số nhà chọn tạo giống còn cho rằng nguồn vật liệu tạo
giống tổng hợp có thể là giống hay quần thể nhưng phải thử khả năng kết hợp
chung của chúng. Giống tổng hợp còn được coi là nguồn vật liệu tốt để rút
dòng tạo giống ngô lai (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997)[12].
* Giống ngô hỗn hợp (Composite variety): Là thế hệ tiến triển của tổ
hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau. Nguồn vật liệu này
bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, ... được chọn theo một số
chỉ tiêu như năng suất hạt, thời gian sinh trưởng, dạng và màu hạt, tính chống
chịu với điều kiện ngoại cảnh. Những giống ngô thụ phấn tự do cải tiến đầu
tiên ra đời vào những năm 70 của thế kỉ XIX, khi các nhà chọn giống tiến
hành lai giữa các quần thể với nhau và áp dụng phương pháp chọn lọc đối với
quần thể mới.
Quá trình tạo giống hỗn hợp bao gồm các bước sau:
- Bước 1: Chọn thành phần bố mẹ.

7



nhất, có sức sống và năng suất cao hơn hẳn bố mẹ. Từ thế hệ thứ hai trở đi,
tính ưu việt đó giảm đi nhanh chóng, mất dần ở các thế hệ tiếp theo.
a. Phân loại ưu thế lai
* Trong chọn giống người ta phân biệt ba loại ưu thế lai:
+ Ưu thế lai sinh sản: Ở cây lai, các cơ quan sinh sản phát triển tốt hơn,
độ hữu dục cao hơn dẫn đến năng suất hạt và quả tốt hơn bố mẹ.
+ Ưu thế lai sinh dưỡng: Biểu hiện ở cây lai sự phát triển của các bộ
phận sinh dưỡng mạnh hơn bố mẹ.
+ Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện ở cây lai sức sống cao hơn, khả năng
chống chịu cao hơn bố mẹ trong các điều kiện ngoại cảnh bất lợi.
* Căn cứ về tính trạng, ưu thế lai được phân loại như sau:
- Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời
gian sinh trưởng và phát triển như tầm vóc cây, số lá…
- Ưu thế lai về năng suất: Biểu hiện quan trọng nhất của giống ngô lai
đối với sản xuất đại trà là ưu thế lai về năng suất như: tỷ lệ hạt/bắp, khối
lượng hạt, chiều dài bắp, số bắp/cây… Theo Richey (1927) ưu thế lai về năng
suất ở cây ngô với giống lai đơn giữa các dòng có thể đạt từ 193% - 263% so
với trung bình bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985)[19].
- Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện thông qua khả năng chống chịu với
điều kiện bất thuận như hạn, rét, sâu bệnh…
- Ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa: Là sự tăng cường biểu hiện quá trình
trao đổi chất (Nguyễn Văn Cương, 1995) [1].
Khi lai hai vật liệu với nhau có thể thu được cây lai với 3 mức độ biểu
hiện: tốt hơn hẳn so với bố mẹ, đạt mức trung bình giữa bố và mẹ, kém hơn
so với bố mẹ. Theo Xôcôlôp (1995) chỉ có 37% số tổ hợp có năng suất cao

9



F1 − PB
x100
PB

Trong đó: HB: Ưu thế lai thực
F1: Giá trị trung bình của tính trạng ở cây lai F1
PB: Chỉ giá trị tương ứng của bố hoặc mẹ tốt nhất

10


- Ưu thế lai chuẩn (standar heterosis): Biểu thị tính ưu việt của con lai
về một hay một số tính trạng nào đó so với giống thường dùng tốt nhất ở một
vùng nhất định.

Hs (%) =

F1 − S
x100
S

Trong đó:
Hs: Ưu thế lai chuẩn
F1: Chỉ giá trị tính trạng cần quan tâm của con lai F1
P1, P2: Chỉ giá trị tính trạng tương ứng của bố mẹ đem lại
PB: Chỉ giá trị tương ứng của bố hoặc mẹ tốt nhất
S: Chỉ giá trị tính trạng của giống chuẩn tốt nhất của vùng
* Ưu thế lai có thể có giá trị dương (F1 tốt hơn bố hoặc mẹ hoặc giống
chuẩn).
* Ưu thế lai có thể có giá trị âm (F1 thấp hơn bố hoặc mẹ hoặc giống

Do tác động cộng gộp của các gen trội không alen cùng quy định một
tính trạng hoặc do tác động bổ sung của hai gen trội A-B- làm phát sinh tính
trạng mới.
Các gen xấu dù trội hay lặn nếu ở trạng thái đồng hợp tử làm xuất hiện
tính trạng xấu, nếu ở trạng thái dị hợp tử sẽ khắc phục được hiện tượng
này.Vấn đề quan trọng nhất mà giả thuyết này đề ra cho công tác chọn tạo
giống là từ các dạng ưu thế lai việc tìm ra các cá thể có kiểu gen trội đồng hợp
tử rất khó khăn.
* Giả thuyết siêu trội: Đối với giả thuyết siêu trội, dị hợp tử là cần thiết
để tạo nên ưu thế lai. Trạng thái dị hợp tử vượt hiệu ứng của gen trội; kiểu
hình của thể dị hợp tử ưu việt hơn kiểu hình thể đồng hợp tử.

12


Thuyết này giải thích sự suy yếu của các dòng cận phối là do tích lũy
các gen lặn cũng như gen trội ở trạng thái đồng hợp tử đều yếu hơn, kém ưu
việt hơn kiểu gen ở trạng thái dị hợp tử. Thuyết siêu trội giải thích ưu thế lai
như tích lũy các gen ở trạng thái dị hợp tử làm tăng tính trội, ảnh hưởng đến
sức sống vượt xa bất cứ tác dụng của một loại alen đồng hợp tử nào.
1.3.2.2. Các loại giống ngô lai
Ngô lai được chia thành hai nhóm: Giống lai không quy ước
(Nonconventional hybrid) và giống lai quy ước (Conventional hybrid) (Viện
nghiên cứu ngô, 1996)[24].
* Giống ngô lai không quy ước (Nonconventional hybrid).
Giống ngô lai không quy ước là giống ngô được tạo ra khi có ít nhất bố
hoặc mẹ không phải là dòng thuần.
Các giống lai không quy ước có thể là:
+ Giống x Giống: Giống lai giữa các giống thường cho năng suất cao
15 – 18% so với giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng

+ Lai ba: Lai giữa giống lai đơn và một dòng tự phối, [(A x B) x C]
trong đó A, B, C là dòng thuần.
+ Lai ba cải tiến: Là giống lai tạo ra giữa một giống lai đơn với một tổ
hợp lai giữa các dòng chị em, [(A x B x (C x C’)] trong đó A, B, C, C’ là
dòng thuần, C, C’ là dòng chị em.
+ Lai kép: Lai giữa hai giống lai đơn, [(A x B) x (C x D)], trong đó A,
B, C, D là dòng thuần.
Hiện nay nhiều giống ngô lai quy ước được sử dụng rất rộng rãi trong
sản xuất như: LVN-10, DK-888, LVN-98, LVN-4, LVN-17, C-919, LVN-23
(ngô rau), LVN-24…

14


1.4. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.4.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây ngũ cốc có vị trí quan trọng đứng thứ 3 sau lúa mỳ và lúa
nước. Giữa những năm 90 của thế kỷ XX, ngô còn xếp thứ 3 về diện tích và
sản lượng, song hơn 50 năm gần đây, ngô vượt lên đứng đầu về diện tích,
năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao
nhất trong các cây lương thực chủ yếu.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới năm 1961 - 2009
Chỉ tiêu

Diện tích

Năng suất

Sản lượng


2006

148,61

47,53

706,31

2007

158,61

49,69

788,11

2008

161,02

51,09

822,71

2009

159,53

51,22


đưa năng suất ngô đứng ở vị trí hàng đầu trong các cây lương thực chính.
Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn
tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác.
Trong công tác cải tạo giống cây trồng dựa trên cơ sở ưu thế lai, cây ngô lai
được ghi nhận là một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nhờ sử dụng giống
ngô lai và kỹ thuật trồng trọt tiên tiến mà năng suất ngô trên thế giới đã tăng
1,83 lần trong vòng 30 năm (1960-1990).
Hiện nay, tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới cũng đã
có nhiều thay đổi, thể hiện cụ thể qua bảng 1.2

16