ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHAN THỊ MINH TÂM

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
TẠI HUYỆN SƠN DƯƠNG, TỈNH TUYÊN QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Thái Nguyên, năm 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

PHAN THỊ MINH TÂM

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
TẠI HUYỆN SƠN DƯƠNG, TỈNH TUYÊN QUANG

Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 8.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Thị Lân

Thái Nguyên, năm 2019

Tôi xin chân thành cảm ơn tới tất cả các đồng nghiệp, bạn bè và người
thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này.
Tác giả luận văn

Phan Thị Minh Tâm


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ......................................................................... 2
2.1. Mục đích ..................................................................................................... 2
2.2. Yêu cầu....................................................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 3
3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3
3.2. Ý nghĩa trong 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, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới .................... 4
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ....................................................... 4
1.2.2. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới ........................................................ 7
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về giống ngô trên thế giới.................................... 8
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu về giống ngô ở Việt Nam .................. 13

Quang .............................................................................................................. 59
3.2.1. Tình hình sâu, bệnh hại của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm .................. 59
3.2.2. Khả năng chống đổ các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ............................... 62
3.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông năm 2018 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên
Quang .............................................................................................................. 63


v
3.3.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ
Xuân năm 2019 ............................................................................................... 65
3.3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ
Thu đông năm 2019 ........................................................................................ 68
3.3.3. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu đông năm 2019 ................................................... 70
3.4. So sánh yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm qua 2 vụ nghiên cứu tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang ........ 72
3.4.1. So sánh số bắp/cây và số hàng/bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 72
3.4.2. So sánh số hạt/hàng và P1000 hạt của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm .. 74
3.4.3. So sánh năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ........................... 75
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 77
1. Kết luận ....................................................................................................... 77
2. Đề nghị ........................................................................................................ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 78
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


: Gieo - Tung phấn

KL 1000 hạt

: Khối lượng nghìn hạt

LSD

: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa

NSLT

: Năng suất lý thuyết

NSTT

: Năng suất thực thu

P

: Xác suất

TP - PR

: Tung phấn - Phun râu


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

vụ Xuân năm 2018 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang ... 65
Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
vụ Thu đông năm 2018 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang 68
Bảng 3.11: Năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu
Đông năm 2018 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang ................
Bảng 3.12. So sánh số bắp/cây và số hàng/bắp của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông năm 2018 tại huyên Sơn Dương,
tỉnh Tuyên Quang ........................................................................... 73
Bảng 3.13. So sánh số hạt/hàng và P1000 hạt của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông năm 2018 tại huyên Sơn Dương,
tỉnh Tuyên Quang ........................................................................... 74
Bảng 3.14. So sánh năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp
ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu đông năm 2018 ................. 75


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây quan trọng cung cấp lương
thực cho loài người, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp
của nhiều nước trên thế giới. Ngô là nguồn thức ăn cho gia súc, làm thực
phẩm, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp, làm hàng hóa xuất khẩu. Trên
thế giới sản lượng làm lương thực chiếm 17%, trong đó ở các nước đang phát
triển là 30%, các nước phát triển là 4%. Ngô được sử dụng để nuôi sống 1/3
dân số toàn cầu, trong đó các nước ở Trung Mỹ, Nam Mỹ và Châu Phi sử
dụng ngô làm lương thực chính. Do có tính đa dạng sinh học và khả năng
thích nghi cao, hiệu suất quang hợp lớn và có tiềm năng năng suất cao nên
ngô là cây trồng được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Ở Việt Nam, ngô là nguồn cung cấp thức ăn cho chăn nuôi quan trọng

ngô là một trong những yêu cầu cần thiết của huyện. Để cải thiện năng suất
ngô, ngoài việc thay đổi kỹ thuật canh tác cần có cơ cấu giống phù hợp, đặc
biệt trong giai đoạn hiện nay khí hậu biến đổi không còn theo quy luật, các giống
đang sử dụng trong sản xuất khả năng thích ứng kém. Để bổ sung thêm các
giống mới, phù hợp với điều kiện sản xuất ngô tại huyện Sơn Dương cho
năng suất cao phục vụ sản xuất, chúng tôi thực hiện đề tài:
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện nghiên cứu
đề tài: "Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp
ngô lai tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang”.
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Chọn được tổ hợp ngô lai có năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt,
thích nghi với điều kiện sinh thái của huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang làm
cơ sở cho khảo nghiệm giống.


3

2.2. Yêu cầu
- Theo dõi khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong
điều kiện vụ Xuân và Thu Đông 2018 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang.
- Theo dõi khả năng chống chịu 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 tham gia thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đối với học tập: Giúp các học viên củng cố kiến thức, có điều kiện
tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học và áp dụng được những kiến
thức lý thuyết đã học vào trong thực tiễn sản xuất.
- Trong nghiên cứu khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp

chịu...của giống mới sẽ là cơ sở khoa học xác định được giống phù hợp với
điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang.
1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Những nghiên cứu về di truyền học gần đây cho rằng, quá trình thuần
hóa ngô diễn ra vào năm 7000 TCN tại miền trung Mexico và vào khoảng
năm 1500 TCN ngô bắt đầu phổ biến rộng, nhanh và là cây lương thực
chính của phần lớn các nền văn hóa tiền columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ
và khu vực Carribe.


5

Ngô là cây có khả năng thích ứng rộng, có thể trồng trải rộng trên hơn 90
vĩ tuyến: từ dưới 400N (lục địa châu Úc, Nam châu Phi, Chi Lê,…) lên gần đến
550B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga,…), từ độ cao 1-2 mét đến gần
4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[15]. Do có khả
năng thích ứng rộng nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới.
Theo thống kê của ISAAA [46], trong số 25 nước sản xuất ngô hàng đầu thế
giới thì có 8 nước phát triển, 17 nước là các nước đang phát triển, 2/3 diện tích
tập trung ở các nước đang phát triển, tuy nhiên 2/3 sản lượng ngô trên thế giới
lại tập trung ở các nước phát triển.
Cây ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Mặc dù
chỉ đứng thứ 3 về diện tích (sau lúa nước và lúa mì) nhưng ngô lại dẫn đầu về
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.
Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về
các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học...vào công tác
nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997)[29].
Có thể nói, ngô lai là một trong những thành tựu khoa học nông nghiệp


886,680

2012

179,791

48,67

875,039

2013

186,957

54,35

1.016,207

2014

185,807

55,93

1.039,268

2015

190,435

thành tựu mới trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện
pháp kỹ thuật canh tác. Hiện nay vị trí của cây ngô đã được khẳng định ở nhiều
vùng, nhiều quốc gia trên thế giới. Dự báo, năm 2050, diện tích trồng ngô có thể
giảm xuống chỉ còn đạt 156 triệu ha, nhưng sản lượng ngô sẽ đạt 1.343 triệu tấn
do năng suất có thể tăng lên đạt 86 tạ/ha (Deepak K. Ray et al, 2013)[51].
Tuy nhiên do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí hậu và kỹ thuật
canh tác nên năng suất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các châu lục
và quốc gia. Nhìn chung tình hình sản xuất ngô trên thế giới đến nay đều tăng
về diện tích, năng suất và sản lượng.


7

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2017
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(Triệu tấn)

Châu Mỹ

71,590



70,287
0,636
Nguồn: FAOSTAT, 2019 [52]

Khu vực

Qua bảng số liệu trên cho thấy: Diện tích trồng ngô tập trung chủ yếu ở
Châu Mỹ và Châu Á. Diện tích trồng ngô ở Châu Mỹ đạt 71,590 triệu ha,
không chỉ có diện tích trồng ngô lớn nhất mà Châu Mỹ còn có năng suất và
sản lượng ngô cao nhất thế giới, năm 2017 năng suất đạt 80,687 tạ/ha, sản
lượng đạt 577,640 triệu tấn. Châu Mỹ tập trung chủ yếu là các nước phát
triển, do có trình độ khoa học kỹ thuật cao, có khả năng đầu tư thâm canh nên
năng suất cao hơn năng suất trung bình của thế giới và cao hơn các nước đang
phát triển.
Mặc dù diện tích trồng ngô ở Châu Phi khá lớn đạt 40,601 triệu ha do
trình độ canh tác còn hạn chế, kỹ thuật chăm sóc không đầy đủ dẫn đến năng
suất ngô thấp nhất thế đạt 20,726 tạ/ha. Châu Đại Dương diện tích trồng ngô
thấp nhất, chỉ đạt 0,090 triệu ha nhưng năng suất lại cho khá cao đạt 70,287
tạ/ha, sản lượng thấp chỉ đạt 0,636 triệu tấn.
1.2.2. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan trọng trên thế giới, góp phần giải quyết nhu
cầu lương thực cho hơn 6 tỷ người trên hành tinh và là nguồn thức ăn chủ lực
cho chăn nuôi. Theo báo cáo của Ủy ban ngũ cốc Quốc tế, năm 2010 lượng ngô


8

tiêu thụ trên thị trường thế giới là 86 triệu tấn, năm 2011 là 93 triệu tấn, tăng
8,1% so với năm 2010. Sự gia tăng này một phần xuất phát từ nhu cầu của các

học. Công trình cải tạo giống ngô đã được Wiliam Janes Beal thực hiện lần
đầu tiên vào năm 1877, đã cho thấy năng suất của con lai vượt năng suất của
giống bố mẹ là 25% (Ngô Hữu Tình, 2009)[32].
Vào năm 1909, G.H.Shull đã công bố các giống lai đơn (single cross)
cho năng suất cao hơn hẳn so với các giống ngô khác thời gian đó. Những
công trình nghiên cứu về ngô lai của Shull đã đánh dấu sự bắt đầu của
chương trình chọn tạo giống ngô (Hallauer, 1988)[42].
Năm 1960, các nhà khoa học đã nghiên cứu chọn tạo ra giống ngô lai
đơn đầu tiên là XL45, do công ty Dekalb giới thiệu, đây là giống có độ
đồng đều cao, năng suất khá. Nhờ những đặc tính nổi trội, XL45 nhanh
chóng được nông dân tiếp nhận trong sản xuất. XL45 ra đời đánh dấu cho
cuộc cách mạng sử dụng giống ngô lai quy ước trên thế giới. Năm 1960,
sản xuất ngô trên thế giới đã sử dụng 60% giống lai đơn cải tiến, 20% lai
ba và 20% lai kép (Bùi Mạnh Cường, 2007)[6]
Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai có nhiều quan điểm khác
nhau nhưng các nhà khoa học đều cho rằng ưu thế lai là hiện tượng tổ hợp lai
có sức sống mạnh hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cho năng
suất và phẩm chất cao hơn bố mẹ của chúng (Taktajan, 1977) [25].
Trong các nhà khoa học nghiên cứu về ngô, Hallauer là người có nhiều
thành tích nhất và được cả thế giới ghi nhận. Ông đã tạo và chuyển giao hơn
30 dòng thuần, các dòng thuần này được sử dụng trong các giống lai thương
mại ở phía Bắc vùng vành đai ngô Hoa Kỳ, ở vùng ôn đới Châu Âu và Trung
Quốc (Ngô Hữu Tình, 2009) [32]. Chỉ trong vòng 10 năm lai kép đã bị thay
thế gần như hoàn toàn bởi lai đơn và lai đơn cải tiến.
Ngô lai đã khẳng định được ưu tế về năng suất ở hầu hết các vùng sinh
thái trên thế giới. Nhiều quốc gia đã đầu tư nghiên cứu phát triển giống ngô


10



ngô không mang lại hiệu quả cao. Nghiên cứu chọn tạo ra giống ngô mới
bằng kỹ thuật cao đang được quan tâm là nuôi cấy bao phấn invitro, thụ
tinh trong ống nghiệm, sử dụng súng bắn gen và chuyển gen thông qua vi
khuẩn A. tumefaciens, ứng dụng các kỹ thuật RAPD, SSP...(Trần Thị
Thêm, 2006) [26].
Trên thế giới có nhiều nước đã áp dụng công nghệ sinh học vào việc
tạo ra các giống ngô mới có khả năng kháng được một số loại sâu, bệnh, cỏ
dại, mang lại nhiều lợi ích cho sản xuất, đặc biệt ở giai đoạn hiện nay khi diện
tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng ngô biến đổi gen sẽ góp phần đáp ứng
nhu cầu ngô toàn cầu. Graham Brookes (2011) [40], cho rằng nếu không sử
dụng giống ngô biến đổi gen thì diện tích trồng ngô thế giới phải tăng thêm
5,63 triệu ha mới đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Ngoài ra nhờ sử dụng các
cây trồng biến đổi gen thế giới đã cắt giảm khoảng 0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu
và giảm khoảng 17,1% các chất độc hại ra môi trường liên quan đến sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật.
Qua các chương trình chọn tạo giống và qua mỗi chu kỳ chọn tạo thì
khả năng chống chịu, năng suất, cũng như ưu thế lai được cải thiện (Klaus
Koehler, 2014) [30].
Với việc ứng dụng công nghệ gen người ta có thể chuyển các gen ngoại
lai cho các sản phẩm đa dạng, có gen kháng sâu bệnh, kháng hạn, kháng lạnh,
kháng mặn... như giống ngô Bt kháng sâu đục thân của công ty MonSanto.
Tuy nhiên việc đưa ngô chuyển gen vào sản xuất còn chưa phổ biến.
Công nghệ sinh học còn được áp dụng để cải thiện chất lượng ở ngô, Lili
Jiang và các cộng sự thuộc ĐH Northeast Normal Trung Quốc đã tiến hành một
nghiên cứu nhằm cải tiến hàm lượng tinh bột và thành phần tinh bột của cây ngô
Kết quả cho thấy 38-44% các thành phần có trong hàm lượng amylose tăng, cấu
trúc tinh bột được cải tiến rõ rệt (Ag biotech Việt Nam, 2013)[47].




13

năng suất của các kiểu gen khác nhau của Otequi và cs (1995) cho thấy số lượng
chồi bắp có mối tương quan chắc chắn với số hạt cuối cùng (r2 = 0,52, n = 32) và
năng suất hạt (r2 = 0,55) (Nguyễn Thị Lưu, 1999)[16].
Như vậy, do nhu cầu về ngô ngày càng tăng nên các nhà khoa học
vẫn không ngừng nghiên cứu nhằm chọn tạo ra các giống ngô mới, năng
suất cao, chất lượng tốt đáp ứng yêu cầu trong nước và xuất khẩu.
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu về giống ngô ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Cây ngô là cây trồng xuất hiện từ rất sớm ở các nước Đông âu nhưng
chỉ mới được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình,
1997) [29]. Ngô là một trong những cây màu chính, thích ứng rộng chịu thâm
canh, đứng đầu về năng suất, vì vậy cây ngô được trồng nhiều vụ trong năm
và được trồng hầu hết các vùng trong cả nước.
Số liệu bảng 1.4 cho thấy, trong những năm gần đây diện trích trồng
ngô ở nước ta có xu hướng giảm. Năm 2012, diện tích ngô ở Việt Nam đạt
1,156 triệu ha, tăng lên 1,178 triệu ha năm 2014, sau đó diện tích trồng ngô
giảm khá nhanh, đến năm 2017 chỉ đạt 1,099 triệu ha thấp nhất trong 5 năm
trở lại đây.
Năng suất trong những năm gần đây đều tăng nhưng mức độ còn chậm.
Năm 2012 đạt 43,02 tấn/ha, đến năm 2017 đạt 46,48 tạ/ha, tăng 3,46 tấn/ha so
với năm 2012.
Sản lượng ngô tăng giảm không đáng kể, năm 2012 đạt 4,973 triệu tấn
tăng dần đến năm 2016 đạt 5,244 tấn sau đó đến năm 2017 giảm xuống còn
5,110 triệu tấn.


14

2014

1,178

44,14

5,202

2015

1,164

45,39

5,287

2016

1,151

45,53

5,244

2017

1,099

46,48


(1996)[28] đã tạo ra giống ngô lai LVN20, có thời gian sinh trưởng ngắn phù
hợp với vụ Đông ở miền Bắc.
Trong những năm 1992-1994, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các
giống ngô lai không quy ước là LS-5, LS-6, LS-7, LS-8. Bộ giống ngô lai này
gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, có năng suất từ 37 tấn/ha và đã được mở rộng trên phạm vi toàn quốc, mỗi năm diện tích gieo
trồng trên 80.000 ha tăng năng suất 1 tấn/ha so với giống thụ phấn tự do (Trần
Hồng Uy, 1997) [35].
Giai đoạn trước năm 1996 nhân dân chủ yếu sử dụng các giống ngô
thuần, lai không qui ước, các giống cải tiến quần thể như giống Thái sớm,
Đà lạt 11... các giống ngô này đều hạn chế về năng suất nhưng có ưu điểm là
dễ trồng. Trong giai đoạn từ 1996 đến 2002 các nhà chọn tạo giống ngô Việt
Nam đã chú trọng đến việc tạo dòng thuần để tạo giống ngô lai. Kết quả đã
đưa ra được nhiều giống ngô lai có năng suất cao và đã đưa ra khảo nghiệm ở
các vùng sinh thái khác nhau như: LVN4, LVN10, LVN17, LVN20,
LVN25... Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam trong giai đoạn
này cũng nghiên cứu và lai tạo ra giống ngô lai đơn V98-1. Đây là giống ngô
lai đơn ngắn ngày có tiềm năng năng suất cao chống đổ tốt, nhiễm khô vằn
nhẹ, trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện sinh thái ở Miền
Nam Việt Nam (Phạm Thị Rịch, 2002) [21].
Theo Trần Kim Định và cs, (2015) [10], các giống cải tiến và giống lai
không qui ước có vai trò quan trọng trong giai đoạn sản xuất còn chưa phát