ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------
TRƯƠNG QUÝ VIỆT
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
TẠI THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Thái Nguyên, 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------
TRƯƠNG QUÝ VIỆT
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
TẠI THÁI NGUYÊN
NGHÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ NGHÀNH: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Minh Quân
Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận
văn được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 12 năm 2016
Tác giả luận văn
Trương Quý Việt
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và tiến hành nghiên cứu hoàn thành luận
văn, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ tận tình của Thầy giáo hướng dẫn và sự
hợp tác của cơ quan, đoàn thể.
Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Thầy giáo hướng dẫn: TS. Trần Minh Quân, Trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên, người đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Bộ phận quản lý đào
tạo sau đại học - Phòng đào tạo, Khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo
Khoa Nông học, các thầy cô giảng da ̣y chuyên ngành đã giúp đỡ tôi trong hai
năm qua.
Các em sinh viên Khoa Nông học K44, 45TT - Trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
Xin bày tỏ lòng biết ơn đối với Bố, Mẹ, Vợ và các Anh chị em trong
gia đình đã động viên, tạo mọi điều kiện về thời gian, công sức và kinh phí để
tôi hoàn thành luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn !
Bảng 3.6. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm
vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên ............................................47
Bảng 3.7. Tỷ lệ gẫy thân, đổ rễ của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm
vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 .........................................................................51
iv
Bảng 3.8. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai
trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên...............52
Bảng 3.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai
trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2015 tại Thái Nguyên .............................................54
Bảng 3.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai
trong thí nghiệm vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên .....................................................55
Bảng 3.11. Năng suất lí thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp lai tham gia
thí nghiệm vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên .........................59
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình.1.1 Sản lượng ngô Việt Nam giai đoạn 2012-2016 ............................... 14
vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CIMMYT
:Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì thế giới
(International Maize and Wheat Improvement Center)
NSTT
: Năng suất thực thu
P
: Xác suất
THL
: Tổ hợp lai
TPTD
: Thụ phấn tự do
USDA
: Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of
Agriculture)
TĐ
: Thu Đông
X
: Xuân
viii
2.3.6. Các chỉ tiêu về năng suất ....................................................................... 31
2.3.7. Phân tích và xử lý số liệu ...................................................................... 34
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 35
3.1. Kế t quả nghiên cứu các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các
tổ hợp ngô lai vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 tại tỉnh Thái Nguyên .... 35
3.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ .................................................................. 36
3.1.2. Giai đoạn từ gieo đến tung phấn ........................................................... 37
3.1.3. Giai đoạn từ gieo đến phun râu ............................................................. 37
3.1.4. Giai đoạn từ gieo đến chín sinh lý ........................................................ 38
3.2. Mô ̣t số chỉ tiêu hình thái, sinh lý của các tổ hợp lai tham gia
thí nghiê ̣m vu ̣ Thu Đông 2015 và vu ̣ Xuân 2016............................................ 39
3.2.1. Chiều cao cây ........................................................................................ 39
3.2.2. Chiều cao đóng bắp ............................................................................... 40
3.2.3. Số lá trên cây ......................................................................................... 41
3.2.4. Chỉ số diện tích lá (LAI) ....................................................................... 42
3.2.5. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây .......................................................... 43
3.3. Khả năng chố ng chiụ của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiêm
̣ vu ̣
Thu Đông 2015 và vu ̣ Xuân 2016 tại Thái Nguyên ........................................ 46
3.3.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai thí nghiệm .............. 47
3.3.2. Khả năng chố ng đổ của các tổ hợp ngô tham gia thí nghiêm
̣ ............... 50
3.4. Tra ̣ng thái cây, trạng thái bắp, đô ̣ bao bắ p của các tổ hợp ngô tham gia
thí nghiê ̣m vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên ................ 52
3.4.1. Trạng thái cây ........................................................................................ 52
3.4.2. Trạng thái bắp ....................................................................................... 53
3.4.3. Độ bao bắp ............................................................................................ 53
3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL thí
Hàng năm ở Mỹ sử dụng 18% tổng lượng ngô để sản xuất tinh bột, 37% sản
xuất cồn, 5,8% sản xuất bánh kẹo (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [11].
Đóng vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp với khả năng thích
ứng rộng với các vùng sinh thái, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận của
ngoại cảnh và sâu bệnh, có tiềm năng năng suất cao nên cây ngô đã được phát
triển rất mạnh ở nhiều nước trên thế giới. Đến năm 2014, diện tích trồng ngô
toàn thế giới đã đạt 183,32 triệu ha với sản lượng 1021,62 triệu tấn
(FAOSTAT, 2016) [37].
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa đây là
nguồn thức ăn chính sử dụng trong chăn nuôi. Cây ngô có khả năng thích ứng
rộng, có thể trồng được nhiều vụ trong năm và trồng được hầu hết các vùng
sinh thái khác nhau trong cả nước, đặc biệt là vùng đất cao không có khả năng
tưới nước. Trong hơn 20 năm trở lại đây tình hình sản xuất ngô ở nước ta đã
đạt được những thành công nhất định, trong đó mức độ tăng trưởng cao về
năng suất cao hơn tăng trưởng về diện tích là 1,5%/năm. Tuy nhiên, sản xuất
ngô trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường tiêu thụ, dẫn đến
2
mất cân đối giữ cung và cầu. Năm 2015, Việt Nam phải nhập khẩu đến 7,6
triệu tấn ngô với tổng giá trị nhập khẩu là 1,6 tỉ USD tăng 58,5% so với năm
2014 (Tổ ng cu ̣c Hải quan, 2015)[27]. Nhập khẩu ngô với số lượng ngày càng
tăng thực sự là một thách thức không nhỏ đối với chiến lược phát triển của
ngành chăn nuôi trong nước vì đồng nghĩa với việc phải nhập khẩu số lượng
lớn kéo theo giá thành của các sản phẩm chăn nuôi sẽ tăng theo. Do đó một
yêu cầu lớn đặt ra cho ngành sản xuất ngô nước ta, đó là phải nghiên cứu và xác
định đúng những giống ngô lai mới thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của từng
vùng và có năng suất cao.
Để đáp ứng nhu cầu ngô trong sản xuất, chế biến thực phẩm, xăng sinh
học và đặc biệt là để đáp ứng nhu cầu ngô cho chăn nuôi phải có giải pháp
Xuất phát từ yêu cầu thực tế hiện nay, chúng tôi đã tiến hành thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp
ngô lai tại Thái Nguyên”.
2. Mu ̣c tiêu nghiên cứu của đề tài
Xác định tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt thích
nghi với điều kiện sinh thái tại Thái Nguyên.
3. Yêu cầ u của đề tài
- Đánh giá các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm.
- Đánh giá các đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng chống chịu (chống chịu sâu bệnh, chống đổ) của
các tổ hợp ngô lai thí nghiệm.
- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp
ngô lai thí nghiệm.
4
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để xác định được tổ
hợp ngô lai có năng suấ t cao, chấ t lươ ̣ng tố t, phù hợp với điều kiện sinh thái
từng vùng của tỉnh Thái Nguyên.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho nhà nghiên cứu,
sinh viên, cán bô ̣ nông nghiệp tại tin̉ h Thái Nguyên truy cứu và tham khảo.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Qua hai vụ thí nghiệm có thể lựa chọn được tổ hợp ngô lai có năng suất
cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên,
tiếp tục khảo nghiệm để làm cơ sở cho việc chọn giống ngô lai mới và góp
phần làm phong phú cơ cấu giống trong sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên.
6
1.2. Tình hình sản xuấ t ngô trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan tro ̣ng trong nề n kinh tế toàn cầ u và được
phân bố rộng rãi nhất trên thế giới. Mă ̣c dù chỉ đứng thứ 3 về diê ̣n tić h sau lúa
nước và lúa mì, nhưng về năng suất và sản lươ ̣ng ngô la ̣i dẫn đầ u, ngô còn là
cây trồng có nền di truyền rộng nên có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh
thái khác nhau từ 550 bắc bán cầu đến 420 nam bán cầu, chính vì vậy ngô được
trồng ở 140 nước trên thế giới, trong đó có 38 nước là các nước phát triển còn
lại là các nước đang phát triển (Báo cáo tổng kết Số 29 của ISAAA)
Do nhận thức được vị trí và tầm quan trọng của cây ngô trong nền kinh
tế nên từ đầu thế kỷ 20 đến nay sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục cả
về diện tích, năng suất và sản lượng với tổng diện tích 183,32 triệu ha, năng
suất 55,70 tạ/ha và sản lượng đạt 1.021,62 triệu tấn (FAO, 2016)[37].
Bảng 1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003 - 2014
Chỉ tiêu
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2003
2007
158,60
49,63
788,11
2008
161,01
51,09
822,71
2009
156,93
50,04
790,18
2010
162,32
51,55
55,70
1.021,62
(Nguồn: FAOSTAT, 2016) [37].
7
Số liệu thống kê của FAO (2016) [37] cho thấy sản xuất ngô trên thế
giới giai đoạn 2003-2014 có sự tăng trưởng đáng kể về diện tích, năng suất,
sản lượng.
Năm 2003 diện tích ngô của thế giới mới chỉ đạt 114,67 triệu ha năng
suất ngô trung bình thế giới mới chỉ đạt 44,60 tạ/ha, sản lượng đạt 645,23
triệu tấn, đến năm 2014 diện tích trồng ngô của thế giới đạt 183,32 triệu ha
tăng 62,6%, năng suất đạt 55,70 triệu tấn tăng 8,8%, Sản lượng đạt 1.021,62
triệu tấn tăng 63,2%. Có được kết quả này là nhờ có cuộc cách mạng về chọn
tạo giống ngô, đặc biệt là giống ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác
mới được đưa vào áp dụng trong sản xuất ngô.
Bảng 1.2 Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014
Nước
Diện tích
(triệu ha)
Mỹ
Trung Quốc
Braxin
Mexicô
Ấn Độ
Ixaren
diện tích trồng ngô là 33,64 triệu ha, năng suất bình quân đạt 107,32 tạ/ha và
tổng sản lượng đạt 361,09 triệu tấn chiếm khoảng 35,34% sản lượng ngô toàn
thế giới.
Các giống ngô lai được đưa vào sản xuất tại Mỹ bắt đầu từ năm 1930.
Cho đến ngày nay 100% diện tích ngô của Mỹ là trồng các giống ngô lai trong
đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình và cs, 2009) [31]. Ở Mỹ
trong thí nghiệm, các giống ngô lai đơn đã cho năng suất đạt 25 tấn/ha/vụ.
Năng suất ngô ở hầu hết các nước phát triển trong những năm gần đây tăng
8
không đáng kể, nhưng năng suất ngô ở Mỹ lại tăng đột biến. Đó chính là nhờ
ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. Ming Tang Chang và cs (2005)
cho biết: Ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được sử dụng được chọn tạo theo
công nghệ truyền thống, 52% là bằng công nghệ sinh học. Năm 2007, diện
tích trồng ngô chuyển gen ở Mỹ đạt 27,4 triệu ha chiếm 73% diện tích trồng
ngô (Phan Xuân Hào, 2008) [8]. Mỹ cũng là nước xuất khẩu ngô lớn nhất thế
giới. Theo USDA, lượng ngô nhập khẩu trong niên vụ 2014/2015 ước tính
khoảng 2 triệu tấn, giảm 400 nghìn tấn so với niên vụ 2013/2014 do sản lượng
ngô nội địa tăng. Lượng ngô nhập khẩu trong niên vụ 2015/2016 dự đoán sẽ
chỉ còn 1,8 triệu tấn, giảm thêm 200 nghìn tấn so với niên vụ 2014/2015 do
ngô nội địa được kì vọng sẽ dần chiếm lĩnh thị trường từ niên vụ 2013/2014.
Ngô Mỹ xuất khẩu sang Việt Nam đạt mức kỷ lục trong niên vụ
2013/2014 với 511 nghìn tấn do có mức giá rất cạnh tranh. Tuy nhiên, lượng
nhập khẩu này lại giảm mạnh xuống 10 nghìn tấn trong niên vụ 2014/2015 do
các nhà nhập khẩu Việt Nam nhận thấy độ ẩm của giống ngô Mỹ không phù
hợp với điều kiện thời tiết nhiệt đới khiến cho việc lưu giữ kho gặp khó khăn.
Theo dự đoán của USDA thì lượng ngô Mỹ nhập khẩu vào Việt Nam sẽ chỉ ở
mức tối thiểu là khoảng 10 nghìn tấn trong niên vụ 2015/2016 giống như niên
vụ 2014/2015.
295
136
75
29
18
14
2020
(triệu tấn)
852
508
252
118
52
28
19
Tỷ lệ tăng
trưởng (%)
45
72
85
57
79
56
36
USDA .2014.[35]
Theo dự báo của Viện nghiên cứu lương thực Thế giới, vào năm 2020
tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực,
2013
2014
Diện tích
(nghìn ha)
912,7
991,1
1.052,6
1.033,1
1.096,1
1.140,2
1.086,8
1.126,9
1.081,0
1.118,2
1.170,3
1.178,6
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(nghìn tấn)
34,4
3.136,3
34,6
3.430,9
36,2
với năm 2005, năng suất bình quân đạt 44,1 tạ/ha, sản lượng đạt 5.202,5
nghìn tấn tăng 21,6% so với năm 2005.
Có được kết quả trên là nhờ việc nghiên cứu và đưa vào sản suất những
giống ngô mới chọn tạo trong nước và nước ngoài, việc phát triển và sử dụng
11
các giống ngô lai trong sản xuất ở Việt Nam là thành tựu to lớn trong sản xuất
nông nghiệp, là động lực thúc đẩy sản xuất ngô phát triển.
Hiện nay nhu cầu ngô làm thức ăn cho chăn nuôi rất lớn, theo báo cáo
của Bộ NN&PTNT, trong 6 tháng đầu năm 2015, Việt Nam nhập khẩu khoảng
7,6 triệu tấn ngô làm thức ăn cho chăn nuôi. Đây chính là cơ hội và cũng là thách
thức đối với ngành sản xuất ngô. Chính vì vậy trong thời gian tới sản xuất ngô sẽ
tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Bảng 1.5 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở các vùng trồng ngô
chính của Việt Nam năm 2014
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(nghìn ha)
(tạ/ha)
(nghìn tấn)
Đồng bằng sông Hồng
80,0
59,5
475,7
Đồng Bằng sông Cửu Long
38,0
59,6
226,6
Vùng
Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam
Trung Bộ
(Nguồn Tổng cục thống kê, 2016[37])
Qua số liệu bảng 1.5 cho thấy:
Năm 2014, khu vực Trung du và miền núi phía Bắc là khu vực có diện
tích trồng ngô lớn nhất cả nước là 514,7 nghìn ha, chiếm 43,7% diện tích
trồng ngô cả nước. Diện tích trồng ngô ở đây lớn nhưng lại phân bố rải rác,
địa hình phức tạp, khí hậu khắc nghiệt, hạn và rét thường kéo dài, lượng mưa
không phân bố đều trong năm nên năng suất không cao. Năm 2014, năng suất
ngô là 36,7 tạ/ha thấp nhất trong cả nước. Nhưng đây vẫn là vùng có sản
lượng ngô lớn nhất nước ta, với sản lượng là 1891,0 nghìn tấn (2014), chiếm
36,4% sản lượng toàn quốc.
Nam nhưng với những kết quả đã đạt được thì chúng ta vẫn có thể khẳng định
sản xuất ngô của Việt Nam đang trong giai đoạn đổi mới và phát triển vượt
13
bậc. Sở dĩ chúng ta có được kết quả đó là do Đảng, Nhà nước và Bộ Nông
Nghiệp và Phát triển nông thôn thấy được vai trò to lớn của cây ngô trong nền
kinh tế đã kịp thời đưa ra những chính sách, biện pháp phù hợp nhằm khuyến
khích sản xuất. Sự nhạy bén của các nhà khoa học đã đưa những tiến bộ khoa
học kỹ thuật, đặc biệt về giống mới vào sản xuất. Qua từng giai đoạn lịch sử
từng thế hệ giống tốt thay đã thế nhau: giống thụ phấn tự do tốt thay thế cho
các giống địa phương năng suất thấp, giống lai quy ước thay cho các giống lai
không quy ước, lai đơn thay dần cho lai kép, lai ba và không thể không kể đến
vai trò của những người nông dân có trình độ về kỹ thuật đã tiếp thu và ứng
dụng nhanh chóng những tiến bộ KHKT mới với những cải tiến rất hiệu quả, phù
hợp với điiều kiện địa phương và làm tăng thêm sự ưu việt của tiến bộ KHKT.
Theo Bộ NN&PTNT, sản lượng ngô của Việt Nam năm 2014 đạt 5,19
triệu tấn, thấp hơn 105 nghìn tấn so với dự báo do sự thay đổi thời tiết tại
miền Bắc Việt Nam đã dẫn đến việc vùng thu hoạch ngô bị thu hẹp.
Theo ước tính, trong năm 2015, vùng thu hoạch ngô sẽ tăng lên từ 1,2
triệu héc ta lên 1,25 triệu héc ta do chính sách mới của Chính phủ trong việc
tăng diện tích trồng ngô từ việc chuyển đổi diện tích trồng lúa kém hiệu quả.
Năng suất ngô trung bình dự kiến tăng nhẹ do việc sử dụng các giống ngô lại
tạo mới. Trong năm 2015, sản lượng ngô tăng khoảng 300 nghìn tấn so với dự
báo trước đó của USDA.
Bảng 1.6 Sản lượng ngô Việt Nam niên vụ 2014/2015
và dự báo cho năm 2016
2014
Đơn vị
4,4
4,45
4,5
4,6
Sản lượng
nghìn
tấn
5.293
5.188
5.34
5.625
5.98
Nguồn: Bộ NN&PTNT, số liệu ước tính của USDA