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


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một
công trình nào khác.
Tác giả

Lường Thị Dân


ii


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


4

2.3. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 23
2.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 23

2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm..................................................................... 23
2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi........................................ 25
2.5. Phương pháp xử lý số liệu................................................................................ 31
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................................32
3.1. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các giống ngô lai thí nghiệm..........32
3.1.1. Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các giống ngô lai thí
nghiệm..................................................................................................................... 32
3.1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm...................36

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


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CCĐB:

Chiều cao đóng bắp

CIMMYT:

Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mì quốc tế

CV:

Hệ số biến động

Đ/c:

Đối chứng

P:

Khối lượng 1000 hạt
Sai khác giữa các trung bình

TGST:

Thời gian sinh trưởng

TB:

Trung bình

VX:

Vụ Xuân

V:

Vụ


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới giai đoạn 2010 - 2014......................5
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016.......................7
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn giai đoạn 2012 - 2016.........................8
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2012
-

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
đảm bảo an ninh lương thực cho nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam
ngô là cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây lúa. Ngô được
trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ và hệ thống canh
tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, thức ăn cho vật nuôi
mà còn là cây trồng giúp người nông dân xóa đói giảm nghèo. Ngày nay,
với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, ngô không chỉ cung
cấp lương thực cho người, phát triển chăn nuôi, làm dược liệu mà còn là
nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực, thực phẩm và công

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.


2.2. Yêu cầu
- Theo dõi thời gian sinh trưởng qua các thời kỳ phát dục của các giống
ngô lai thí nghiệm.
- Theo dõi đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống ngô lai thí nghiệm.
- Theo dõi tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống
ngô lai thí nghiệm.
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngô lai thí nghiệm.

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.


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 lượng ngô lên đáng kể được thể hiện chi tiết tại bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới giai đoạn 2010 - 2014
Chỉ tiêu


178,57

48,89

873,15

2013

185,59

54,65

1.014,27

2014

184,80

56,16

1.037,79

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 dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không
ngừng cải tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác đã góp phần đưa sản lượng ngô
thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước.

ngô ở Việt Nam đã trải qua nhiều bước thăng trầm và đến nay đã đạt được
những thành tựu lớn.


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

2013

1.170,4

44,4

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,


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
Bắc Kạn là tỉnh miền núi với sản xuất nông lâm nghiệp là chủ yếu, trong
đó ngô là cây trồng quan trọng góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên
địa bàn tỉnh, cùng với những đóng góp của cây ngô trong nền kinh tế cả
nước nói chung, cũng như tỉnh Bắc Kạn nói riêng là rất lớn. Chính vì thế
trong những năm gần đây tỉnh Bắc Kạn đã tập trung chỉ đạo phát triển
mạnh nền kinh tế nông lâm nghiệp tích cực chuyển dịch cơ cấu kinh tế

40,78

66,92

2014

16,65

38,50

64,08

2015

16,42

41,23

67,68

2016

16,42

40,51

66,51

Năm


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

7.749

2015

2.029


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].


Nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô lai qui ước
là George Herrison Shull. Năm 1904, Shull tiến hành tự phối cưỡng bức ở
ngô để thu được các dòng thuần. Sau đó ông lai giữa các dòng thuần để tạo
ra các giống lai đơn. Vào các năm 1908, 1909 ông đã công bố những công
trình nghiên cứu về ngô lai, đánh dấu mốc đầu tiên của chương trình tạo
giống ngô lai. Thuật ngữ “Heterosis” chỉ ưu thế lai được Shull sử dụng lần

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].