ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯỜNG THỊ DÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯỜNG THỊ DÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Lân

THÁI NGUYÊN - 2017


iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan ............................................................................................................... i
Lời cảm ơn ..................................................................................................................ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt ............................................................................................. vi
Danh mục các bảng ...................................................................................................vii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ................................................................................2
2.1. Mục tiêu ...............................................................................................................2
2.2. Yêu cầu.................................................................................................................3
3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................4
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam ...............................................5
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới .................................................................5
1.2.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam ................................................................5
1.2.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn ..................................................................8
1.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam ............10
1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới ..................................10
1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam...................................15
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................22
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................22
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu .........................................................................23
2.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................23
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................23

3.4.4. Số hàng hạt/bắp ...............................................................................................57
3.4.5. Số hạt/hàng ......................................................................................................58
3.4.6. Khối lượng 1000 hạt .......................................................................................59


v

3.4.7. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm ........................................................59
3.5. Phân tích biến động của yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngô thí nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ......................................................................62
3.5.1. Phân tích biến động của số bắp/cây và số hàng/bắp của các giống ngô thí
nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ..................................................................................62
3.5.2. Phân tích biến động của số hạt/hàng và P1000 hạt của các giống ngô thí
nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ..................................................................................64
3.5.3. Phân tích biến động về năng suất của các giống ngô thí nghiệm qua hai vụ
nghiên cứu .................................................................................................................65
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................67
1. Kết luận .................................................................................................................67
2. Đề nghị ................................................................................................................678
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................68
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CCĐB:

Chiều cao đóng bắp


Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,5

NL:

Nhắc lại

NXB:

Nhà xuất bản

P1000 hạt:
P:

Khối lượng 1000 hạt
Sai khác giữa các trung bình

TGST:

Thời gian sinh trưởng

TB:

Trung bình

VX:

Vụ Xuân

V:


Bảng 3.10. Số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn,............................................57
tỉnh Bắc Kạn ..............................................................................................................57


viii

Bảng 3.11. Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn .............................................60
Bảng 3.12. Biến động của số bắp/cây và số hàng/bắp của các giống ngô thí nghiệm
qua hai vụ xuân 2016 và 2017...................................................................................62
Bảng 3.13. Biến động của số hạt/hàng và P1000 hạt của các giống ngô thí nghiệm
qua hai vụ xuân 2016 và 2017...................................................................................64
Bảng 3.14. Biến động về năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống
ngô lai thí nghiệm qua hai vụ xuân 2016 và 2017 ....................................................65


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1. Biểu đồ về năng suất lý thuyết của các giống ngô thí nghiệm ....... 61
Hình 3.2. Biểu đồ về năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm ........... 62


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngô là cây lương thực quan trọng bên cạnh lúa mì và lúa gạo góp phần

nghiệp nói chung, sản xuất ngô nói riêng, nhưng diện tích và năng suất ngô
tại Bắc Kạn còn thấp. Để khai thác lợi thế cạnh tranh, tỉnh đang thực hiện
chương trình tái cơ cấu ngành nông nghiệp nhằm nâng cao giá trị gia tăng và
phát triển bền vững, trong đó ưu tiên ứng dụng giống mới có năng suất cao,
chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh, điều kiện thời tiết bất lợi phù hợp với
điều kiện sinh thái địa phương.
Chợ Đồn là huyện miền núi vùng cao nằm ở phía Tây của tỉnh Bắc Kạn,
khí hậu huyện Chợ Đồn chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Bắc Việt
Nam. Ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Hiện nay ngô
được trồng 02 vụ, vụ Xuân và vụ Hè thu trên đất không chủ động nước (đất
soi bãi, đất đồi, đất 1 vụ lúa). Những năm gần đây, huyện đã có nhiều chính
sách hỗ trợ nông dân để phát triển nông nghiệp cũng như phát triển sản xuất
ngô, tuy nhiên năng suất ngô chỉ đạt 43,34 tạ/ha (bằng 95,7 % năng suất ngô
trung bình của cả nước) nên hiệu quả trồng ngô không cao. Nguyên nhân
chính là do, thiếu bộ giống ngô ngắn ngày, có năng suất cao, phù hợp với điều
kiện sinh thái của huyện Chợ Đồn. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô
lai tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục tiêu
Chọn được 1 - 2 giống ngô lai có năng suất cao, phù hợp với điều kiện
sinh thái để đưa vào cơ cấu cây trồng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất
ngô của tỉnh Bắc Kạn.


3

2.2. Yêu cầu
- Theo dõi thời gian sinh trưởng qua các thời kỳ phát dục của các giống
ngô lai thí nghiệm.

phục vụ cho sản xuất nhằm thúc đẩy ngành chăn nuôi và công nghiệp chế biến.
Sau khi chọn tạo ra một giống mới thì việc đầu tiên là khảo nghiệm,
đánh giá các đặc tính nông sinh học của các giống mới đó là khâu rất quan
trọng trước khi đưa vào sản xuất đại trà.
Bắc Kạn là tỉnh miền núi có nhiều tiềm năng, lợi thế để phát triển sản
xuất ngô, tuy nhiên năng suất ngô của tỉnh vẫn còn thấp và thiếu tính ổn định,
chưa tương xứng với tiềm năng cho năng suất của giống. Canh tác ngô còn
mang tính truyền thống, manh mún nhỏ lẻ, khả năng đầu tư thâm canh của
người nông dân còn hạn chế. Các giống ngô lai được trồng chủ yếu trong tỉnh
đều phải nhập khẩu từ các công ty nước ngoài…nên khả năng thích ứng của
các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau. Việc đưa các giống ngô lai mới
có năng suất cao, thích ứng tốt với điều kiện ngoại cảnh của Bắc Kạn là hết
sức cần thiết. Vì vậy, để phát huy được các đặc tính tốt của giống mới và
tránh những rủi ro do giống không thích ứng với điều kiện sinh thái địa
phương, trước khi đưa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng
nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá một cách khách quan, có cơ sở
khoa học về những giống mới ở các vùng khác nhau nhằm đánh giá tính đồng
nhất, tính ổn định, tính thích ứng, khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh,
sâu bệnh hại và hiệu quả kinh tế. Do đó, khảo nghiệm là một trong những
khâu rất quan trọng trong công tác giống.


5

1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Trên thế giới ngô là cây lương thực đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước
với diện tích 184,80 triệu ha, sản lượng 1.037,79 triệu tấn (năm 2014) [20].
Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc
áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản

2012

178,57

48,89

873,15

2013

185,59

54,65

1.014,27

2014

184,80

56,16

1.037,79

Chỉ tiêu
Năm

(Nguồn: FAOSTAT, 2017)[20]
Từ bảng 1.1. cho thấy năm 2010 diện tích 163,94 triệu ha sau 05 năm
diện tích tăng lên 184,80 triệu ha. Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng

ích của cây ngô để phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của con người. Tuy
nhiên năng suất ngô ở nước ta trước đây rất thấp so với năng suất ngô của thế
giới, do sử dụng giống ngô địa phương và áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản
xuất còn hạn chế. Sản xuất ngô ở Việt Nam đã trải qua nhiều bước thăng trầm và
đến nay đã đạt được những thành tựu lớn.


7

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2012

1.156,6

43,0

4.973,6


5.225,6

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2017) [14]
Diện tích trồng ngô của nước ta có sự biến động, năm 2012 diện tích
1.156,6 nghìn ha đến năm 2016 đạt 1.152,4 nghìn ha. Năng suất năm 2012 đạt
43,0 tạ/ha đến năm 2016 tăng lên 45,3 tạ/ha [14]. Sản lượng ngô ở nước ta
tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng
với tốc độ cao hơn nên vẫn phải nhập khẩu. Mặc dù năng suất ngô năm 2016
đã đạt 45,3tạ/ha, song nếu so với năng suất trung bình của thế giới, đặc biệt là
năng suất ngô của các nước phát triển thì năng suất ngô của Việt Nam còn rất
thấp so với năng suất bình quân của thế giới (năm 2016 năng suất ngô của
Việt Nam bằng 80,6% so với năng suất bình quân của thế giới năm 2014).
Những nguyên nhân chính làm năng suất ngô ở Việt Nam thấp là do ngô chủ
yếu được trồng trên đất dốc (> 60% diện tích), sản xuất ở những vùng này
phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó hạn hán là yếu tố chính làm giảm
năng suất ngô; hạn chế về giống, nhất là giống chịu hạn, ít nhiễm sâu bệnh,
thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao. Điều này đặt ra cho ngành sản xuất
ngô Việt Nam những thách thức và khó khăn lớn, đặc biệt là trong xu thế hội
nhập và phát triển như hiện nay. Đòi hỏi các nhà khoa học, đội ngũ chuyên
môn trong cả nước tiếp tục nỗ lực, nghiên cứu chọn tạo ra những giống ngô
lai và biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến, hiệu quả để nâng cao năng suất,


8

chất lượng sản xuất ngô của nước ta, góp phần vào sự phát triển của ngành
nông nghiệp Việt Nam.
1.2.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn

61,80

2013

16,41

40,78

66,92

2014

16,65

38,50

64,08

2015

16,42

41,23

67,68

2016

16,42


giai đoạn 2012 - 2016

2012

Diện tích
(ha)
1.931

Năng suất
(tạ/ha)
39,48

Sản lượng
(tấn)
7.624

2013

2.028

41,27

8.370

2014

2.050

37,80


đã ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, sản lượng. Đến năm 2016 năng suất
đạt 43,34 tạ/ha. Góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên địa bàn huyện và
giải quyết được nhu cầu làm thức ăn chăn nuôi tại địa phương.
1.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
Ưu thế lai - hiện tượng di truyền mà các nhà nghiên cứu đã lưu ý từ lâu.
Hiện tượng này đầu tiên được nhà thực vật học người Nga gốc Đức I.
Koelreuler (1733 - 1806) mô tả vào năm 1760, khi ông quan sát thấy hiện
tượng tăng sức sống của con lai giữa Nicotinana tabaccum và Nicotinana
robusta so với các dạng bố mẹ của chúng. Sau này, nhiều nhà khoa học khác
cũng đề cập đến hiện tượng này. Tuy nhiên, những vấn đề đầu tiên về ưu thế lai
chỉ được Darwin nêu ra sau những nghiên cứu của ông. Darwin trong tác phẩm
“Tác động của giao phối và tự phối trong thế giới thực vật” xuất bản năm 1876
(Darwin, 1939), khi nghiên cứu hàng loạt những cá thể giao phấn và tự phối ở
các loài khác nhau, Charles Darwin nhận thấy các đặc điểm về chiều cao cây,
tốc độ nảy mầm của hạt, số quả, sức chống chịu với những điều kiện bất lợi và
năng suất ở các cây giao phấn hơn hẳn so với cây tự phối. Ông đã giải thích ưu
thế lai là do sự khác biệt di truyền của tế bào sinh dục bố và mẹ.
Darwin là người đầu tiên quan sát thấy hiện tượng ưu thế lai ở ngô vào
năm 1871 khi ông thấy những cây giao phấn phát triển cao hơn các cây tự
phối 20%. Sau nhiều thí nghiệm ông tổng kết: Sự tự phối thường làm giảm
sức sống (có hại) và quá trình giao phấn thường có lợi [12]. Darwin được coi
là người đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai.
Năm 1880, nhà nghiên cứu người Mỹ, Beal đã áp dụng thực tế ưu thế
lai trong việc tạo ra những giống ngô lai giữa các giống, ông đã thu được
những cặp lai hơn hẳn các giống bố mẹ về năng suất từ 10 - 15% [12].


11



Song song với việc mở rộng diện tích gieo trồng ngô là tăng cường
công tác chọn tạo giống ngô mới. Trong đó, việc phát minh, nghiên cứu, chọn
tạo ra các giống ngô lai là một trong những thành tựu cực kỳ quan trọng trong
nền kinh tế thế giới. Nhiều giống ngô lai được tạo ra đã chiếm được vị trí
quan trọng và thay thế dần các giống ngô địa phương năng suất, sản lượng
thấp. Ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực trước lúa mỳ
hàng thập kỷ. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai là vấn đề quan trọng trong
chiến lược phát triển nông nghiệp của mỗi quốc gia, của mỗi khu vực. Có
nhiều tổ chức ngô lai trên thế giới gặt hái được những thành công rực rỡ trên
lĩnh vực này: Mỹ, Hy lạp, Úc... 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. Ví dụ như công ty Syngenta và
Mosanto, Bioseed đã lai tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, chất lượng
tốt phổ biến trong sản xuất hiện nay như NK54, NK4300, NK6326, NK6654,
Bioseed 9698, NK67...
Cho đến nay, ưu thế lai đã được nghiên cứu chi tiết. Ưu thế lai biểu
hiện hầu hết các tính trạng và được các nhà di truyền chọn giống cây trồng
chia thành 5 dạng: ưu thế lai về hình thái, ưu thế lai về năng suất, ưu thế lai về
thích ứng, ưu thế lai về chín sớm, ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa [12].
Sự thể hiện ưu việt của tính trạng ở con lai đã đem lại lợi ích cho tiến
hóa và chọn tạo giống ở những điều kiện sinh thái và canh tác nhất định. Vì
thế, tạo giống ưu thế lai là con đường có hiệu quả cao nhằm tập hợp nhiều
tính trạng mong muốn vào một genotype. Đối với ngô lai, ưu thế lai về năng
suất có vai trò quan trọng nhất, thể hiện qua sự tăng các yếu tố cấu thành năng
suất như chiều dài bắp, số hàng hạt, số hạt/hàng…Theo Richey (1927) ưu thế
lai về năng suất ở ngô với các giống lai đơn có thể đạt từ 193% đến 263% so với
trung bình của bố mẹ [15].




14

quyền số 5 489520); tiếp đó là giống kháng sâu (Bt) của Monsanto vào
1997,các giống của Dow Elanco vào năm 1998; giống kháng vius của Pioneer
Hi-Bred và kháng Glufossinate của AgroEvo vào năm 2000 [23].
Giống ngô chuyển gen nói riêng cũng như giống cây trồng khác với mục
đích là hạn chế đến mức tối thiểu sự giảm năng suất do côn trùng, cỏ dại và
(hoặc) tác động của môi trường. Công nghệ này có thể giúp ổn định năng suất
dưới điều kiện stress hoặc gieo trồng không thuận lợi. Như vậy, một số giống
lai mới từ công nghệ sinh học thực chất là giống chị em có chứa một, một vài
gen được chuyển. Các gen này giúp ổn định năng suất chứ không trực tiếp
làm tăng năng suất [22]. Nhờ chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ và kháng sâu
đục thân, việc sản xuất ngô được thuận tiện hơn, giảm thuốc bảo vệ thực vật
từ đó giảm sự ô nhiễm môi trường và tăng hiệu quả kinh tế. Những nghiên
cứu về chuyển gen chịu hạn, chịu rét, chịu chua, chịu mặn, chịu đất nghèo
đạm và kháng một số bệnh do virut ở ngô cũng đã có những kết quả bước
đầu. Khi những nghiên cứu trên được ứng dụng vào thực tiễn sẽ góp phần
khai thác tối đa tiềm năng năng suất ở ngô. Điều đó sẽ có một ý nghĩa vô cùng
lớn đối với ngành sản xuất ngô thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển,
việc sản xuất ngô phụ thuộc chủ yếu vào thiên nhiên, trong đó có Việt Nam.
Hiện nay công nghệ sinh học hiện đại được áp dụng vào công tác chọn
giống ngô nên các giống ngô mới ngày càng được trồng rộng rãi và phổ biến.
Gần 80% diện tích trồng ngô trên thế giới hiện nay được trồng với giống ngô
cải tiến. Trong đó cây ngô biến đổi gen (Bt) có khả năng phát triển rất mạnh
trong khu vực phát triển ngô lai. Ngô Bt được đưa vào canh tác đại trà từ năm
1996 mang lại lợi ích ổn định, đã đóng góp một sản lượng ngô đáng kể làm
lương thực, nhiên liệu sinh học và thức ăn gia súc ở Mỹ. Năm 2007, diện tích
trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến
27,4 triệu ha (trích theo Phan Xuân Hào, Đỗ Tuấn Khiêm, Trần Trung Kiên