Luận văn thạc sĩ: Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của tổ hợp ngô lai tại tỉnh Lai Châu

Luận văn thạc sĩ đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai triển vọng tại tỉnh Lai Châu, phân tích hiệu quả nông nghiệp.

• Tác giả: Tẩn A Xoang
• Người hướng dẫn: Nguyễn Viết Hưng
• Trường học: Đại học Thái Nguyên - Trường Đại học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai triển vọng tại Lai Châu
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Nghiên cứu 'Đánh giá khả năng sinh trưởng của tổ hợp ngô lai tại Lai Châu' tập trung vào việc xác định các tổ hợp ngô lai có tiềm năng cao trong điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng đặc thù của tỉnh Lai Châu. Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất, đặc biệt ở các vùng khó khăn. Việt Nam, với hơn 60% dân số sống bằng nghề nông, coi ngô là cây lương thực thứ hai sau lúa nước. Tuy nhiên, sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển chậm do điều kiện tự nhiên không thuận lợi và tập quán canh tác lạc hậu. Lai Châu, với diện tích đất nông lâm nghiệp chiếm hơn 91,8%, có tiềm năng lớn để phát triển sản xuất ngô. Nghiên cứu này nhằm lựa chọn các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương.

1.1. Mục đích và yêu cầu

Mục đích chính của nghiên cứu là chọn lọc các tổ hợp ngô lai ưu tú phù hợp với điều kiện thời tiết và khí hậu tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu. Yêu cầu bao gồm theo dõi khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh và xác định các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân Hè năm 2018.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc xác định các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của Lai Châu. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu góp phần làm đa dạng tập đoàn giống ngô lai ở Việt Nam, đề xuất các giống ngô phù hợp với điều kiện sản xuất tại địa phương.

II. Tổng quan tài liệu

Nghiên cứu này dựa trên cơ sở khoa học về vai trò của giống trong nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Giống ngô tốt giúp giảm chi phí sản xuất, tăng sản lượng và chất lượng cây trồng. Lai Châu là tỉnh có tiềm năng lớn để phát triển sản xuất ngô, nhưng năng suất bình quân lại thấp hơn so với cả nước. Các giống ngô lai hiện có chủ yếu nhập từ các công ty nước ngoài như Monsanto, Syngenta, Bioseed, nên khả năng thích ứng của các giống ở mỗi vùng sinh thái khác nhau. Do đó, việc đánh giá quá trình sinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu của các giống ngô lai mới là cần thiết trước khi đưa vào sản xuất đại trà.

2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có lịch sử gieo trồng lâu đời, được trồng rộng rãi trên toàn thế giới. Diện tích trồng ngô trên thế giới tăng từ 178,808 triệu ha năm 2012 lên 187,959 triệu ha năm 2016. Năng suất ngô tăng từ 48,90 tạ/ha năm 2012 lên 56,40 tạ/ha năm 2016. Sản lượng ngô tăng từ 874,240 triệu tấn năm 2012 lên 1.060,107 triệu tấn năm 2013.

2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ngô là cây trồng nhập nội với lịch sử phát triển khoảng 300 năm. Diện tích trồng ngô ở Việt Nam năm 2012 đạt 1,156 triệu ha, tăng lên 1,178 triệu ha năm 2014 và giảm xuống 1,151 triệu ha năm 2016. Năng suất ngô tăng từ 43,02 tạ/ha năm 2012 lên 45,53 tạ/ha năm 2016. Sản lượng ngô tăng từ 4,973 triệu tấn năm 2012 lên 5,244 triệu tấn năm 2016.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện trên các tổ hợp ngô lai triển vọng tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu trong vụ Xuân Hè năm 2018. Phương pháp nghiên cứu bao gồm bố trí thí nghiệm, theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển, đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh và xác định các yếu tố cấu thành năng suất. Các chỉ tiêu nghiên cứu bao gồm tốc độ tăng trưởng chiều cao cây, tốc độ ra lá, đặc điểm hình thái, sinh lý, trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp, khả năng chống đổ và năng suất thực thu.

3.1. Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần lặp lại. Các tổ hợp ngô lai được trồng trên diện tích 5m x 5m, khoảng cách giữa các cây là 25cm x 75cm. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chiều cao cây, số lá, diện tích lá, trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp, khả năng chống đổ và năng suất thực thu.

3.2. Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê SAS 9.4. Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) được sử dụng để đánh giá sự khác biệt giữa các tổ hợp ngô lai. Các chỉ tiêu được so sánh bằng phương pháp LSD (Least Significant Difference) ở mức ý nghĩa 5%.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy các tổ hợp ngô lai có sự khác biệt đáng kể về khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất. Các tổ hợp ngô lai có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá nhanh hơn so với đối chứng. Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ của các tổ hợp ngô lai cũng được đánh giá cao. Năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai đạt từ 6,5 đến 8,2 tấn/ha, cao hơn so với đối chứng (5,8 tấn/ha).

4.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển

Các tổ hợp ngô lai có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá nhanh hơn so với đối chứng. Chiều cao cây trung bình của các tổ hợp ngô lai đạt từ 2,5 đến 3,0m, cao hơn so với đối chứng (2,2m). Số lá trung bình của các tổ hợp ngô lai đạt từ 12 đến 14 lá/cây, cao hơn so với đối chứng (10 lá/cây).

4.2. Khả năng chống chịu và năng suất

Các tổ hợp ngô lai có khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ tốt hơn so với đối chứng. Tỷ lệ cây bị sâu bệnh hại của các tổ hợp ngô lai thấp hơn 10%, trong khi đối chứng là 15%. Năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai đạt từ 6,5 đến 8,2 tấn/ha, cao hơn so với đối chứng (5,8 tấn/ha).

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã xác định được các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của Lai Châu. Các tổ hợp ngô lai này có tiềm năng lớn để đưa vào sản xuất đại trà, góp phần nâng cao năng suất và sản lượng ngô tại địa phương. Kiến nghị tiếp tục nghiên cứu và đánh giá các tổ hợp ngô lai trong các vụ tiếp theo để xác định tính ổn định và khả năng thích ứng của các giống.

5.1. Kết luận

Nghiên cứu đã chọn lọc được các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của Lai Châu. Các tổ hợp ngô lai này có tiềm năng lớn để đưa vào sản xuất đại trà.

5.2. Kiến nghị

Kiến nghị tiếp tục nghiên cứu và đánh giá các tổ hợp ngô lai trong các vụ tiếp theo để xác định tính ổn định và khả năng thích ứng của các giống. Đồng thời, cần phổ biến rộng rãi các kết quả nghiên cứu để nông dân có thể áp dụng vào sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất, giống tốt góp phần nâng cao được hiệu quả kinh tế, giảm chi phí sản xuất, tăng sản lượng và chất lượng cây trồng. Giống có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Muốn có những giống ngô mới năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh cần nghiên cứu lai tạo và chọn lọc một cách kỹ lưỡng, xác định vùng thích nghi của các giống mới trước khi đưa vào sản xuất trên diện rộng.

Kết quả của quá trình khảo nghiệm giống sẽ là cơ sở khoa học để lựa chọn những giống tốt thích nghi với điều kiện của từng vùng, từng miền, phù hợp với từng mùa vụ và các chế độ canh tác khác nhau. Trong quá trình khảo nghiệm sẽ loại được các giống có những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém và dễ nhiễm sâu bệnh,… chọn lọc được những giống khắc phục được những yếu điểm trên để giới thiệu cho sản xuất. Tỉnh Lai Châu là tỉnh có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất ngô, tuy nhiên năng suất bình quân lại đạt thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nước. Hiện nay trong tỉnh một số nơi còn sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do.

Các giống ngô lai được trồng chủ yếu trong tỉnh có nguồn gốc từ các công ty nước ngoài như Monsanto, Syngenta, Bioseed,… nên khả năng thích ứng của các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau. 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 tại cơ sở sản xuất thì 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 quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng đó.Vì vậy, đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai triển vọng tại tỉnh Lai Châu là một trong những khâu rất quan trọng trong công tác giống để phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây trồng có lịch sử gieo trồng từ lâu đời, các nghiên cứu của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Peru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của cây ngô.

Năm 1492, Columbus tìm ra châu Mĩ và từ đó theo thời gian ngô đã được đem gieo trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới. Hiện nay ngô là cây trồng có địa bàn phân bố vào loại rộng rãi nhất thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ 40 vĩ độ nam (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chile, Niudilan …) lên gần 55 vĩ độ bắc (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga…); từ độ cao 1-2m lên đến gần 4000m so với mực nước biển (Peru, Goatemala…) (Nguyễn Đức Lương và cs 2000) [12]. Như vậy cây ngô đã có sự phát triển lan rộng trên toàn thế giới góp phần quan trọng vào việc bảo đảm an ninh lương thực toàn cầu trong bối cảnh gia tăng dân số, biến đổi khí hậu, diện tích đất trồng trọt thu hẹp.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2012 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2012 178,808 48,90 874,240 2013 185,934 54,61 1.060,107 (Nguồn :FAOSTAT,2018) [32] Trong 5 năm trở lại đây diện tích trồng ngô từ năm 2012 đạt 178,808 triệu ha tăng lên 185,934 triệu ha năm 2013 và diện tích giảm dần đến năm 2015 còn 182,490 triệu ha, tuy nhiên đến năm 2016 diện tích tăng cao đạt 187,959 triệu ha. Năng suất ngô trên thế giới tăng giảm thất thường, năng suất ngô năm 2012 thấp nhất đạt 48,90 tạ/ha, cao nhất năm 2016 đạt 56,40 tạ/ha.

Sản lượng tăng từ 874,240 triệu tấn năm 2012 lên 1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Cho đến nay vẫn còn tồn tại nhiều quan điểm về sự du nhập của cây ngô vào nước ta, có quan điểm cho rằng ngô được du nhập vào nước ta từ Trung Quốc nhưng cũng có quan điểm cho rằng ngô được du nhập vào nước ta từ các nước ngoài khơi phía nam. Có thể khẳng định ở nước ta ngô là cây trồng nhập nội với lịch sử phát triển khoảng 300 năm. Sau khi du nhập vào nước ta cây ngô có tốc độ phát triển chậm.

Chỉ đến đầu thế kỉ 20 khi thực dân Pháp đẩy mạnh việc khai thác thuộc địa thì ngô mới được xuất khẩu sang Pháp làm thức ăn cho gia súc. Ngô là loại cây nông nghiệp có diện tích thu hoạch lớn thứ hai tại Việt Nam sau lúa gạo. Tuy nhiên, ngô lại chỉ được trồng ở những khu vực không có lợi cho việc trồng cây nông nghiệp, ví dụ như các khu vực miền núi đất đai cằn cỗi, nghèo dinh dưỡng hay những vùng đất khô hạn, thiếu nước tưới tiêu hoặc trồng xen canh với những cây trồng giá trị cao khác. Do ngô chủ yếu được gieo trồng trong điều kiện không thuận lợi nên sản lượng mặt hàng này của Việt Nam đang rất thấp.

Hơn nữa, côn trùng và các loài gây hại cho cây ngô cũng là một trong những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến sản lượng ngô. Cùng với khoai mì, gạo vỡ, cám gạo, ngô là một trong những cây trồng chính cho ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi phát triển. Tuy nhiên, các sản phẩm từ ngô ở trong nước lại không đáp ứng được nhu cầu của thị trường trong những năm gần đây khiến kim ngạch nhập khẩu ngô nước ta hàng năm luôn ở mức 2 triệu tấn. Vì thế, các nhà chế biến ngô phải chịu áp lực lớn trong việc tăng sản lượng nhằm đáp ứng nhu cầu tăng lên nhanh chóng của thị trường.

Tăng năng suất trung bình bằng việc sử dụng các giống cây trồng năng suất cao được xem là phương án phù hợp nhất để đạt được mục tiêu của chính phủ trong việc tăng sản lượng ngô đáp ứng nhu cầu ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi. Đến nay việc tăng cường chọn tạo phát triển các giống ngô lai mới và áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp đã giúp năng suất ngô nước ta tăng liên tục với tốc độ nhanh hơn so với năng suất trung bình của thế giới. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam được thể hiện trong bảng 1. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2012 1,156 43,02 4,973 2013 1,170 44,35 5,190 2014 1,178 44,14 5,202 2015 1,164 45,39 5,287 2016 1,151 45,53 5,244 (nguồn :FAOSTAT,2018) [32] Diện tích ngô ở Việt Nam năm 2012 đạt 1,156 triệu ha tăng lên 1,178 triệu ha năm 2014 và giảm khá nhanh đến năm 2016 diện tích trồng ngô chỉ đạt 1,151 triệu ha thấp nhất trong 5 năm trở lại đây.

Năng suất tương đối ổn định từ năm 2012 đạt 43,02 tăng nhẹ qua các năm, đến năm 2016 đạt 45,53 tạ/ha. Sản lượng ngô tăng giảm không đáng kể, năm 2012 đạt 4,973 triệu tấn, đến năm 2016 đạt 5, 244 tấn. Tình hình sản xuất ngô của tỉnh Lai Châu Bảng 1. Diện tích ngô tỉnh Lai Châu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (ha) (tạ/ha) (tấn) 2013 762 41,47 3.031 (Nguồn: Tổng cục thống kê – Tỉnh Lai Châu 26/3/2017)[21] Diện tích ngô của tỉnh Lai Châu có sự biến động từ năm 2013 diện tích đạt 762 ha tăng lên 905 ha năm 2016 có xu hướng giảm nhẹ đến năm 2017 diện tích ngô giảm còn 854 ha.

Tuy nhiên năng suất ngô tăng đều qua các năm, năm 2013 7 năng suất ngô đạt 41,47 tạ/ha đến năm 2016 đạt 46,74 tạ/ha và năm 2017 tăng lên 47,20 tạ/ha. Về sản lượng có xu hướng tăng từ 3.160 tấn năm 2013 tăng lên 4.230 năm 2016 và giảm nhẹ xuống còn 4. Tình hình sản xuất ngô tại huyện Sìn Hồ - Tỉnh Lai Châu Những năm trước đây do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế việc tưới tiêu, giao thông đi lại khó khăn cùng với tập quán canh tác lạc hậu, do vậy việc trồng ngô chưa được chú trọng. Trong 5 năm gần đây được sự quan tâm của Đảng và các cấp chính quyền trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp, cây ngô đã được chú trọng mở rộng diện tích đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất.

Do vậy diện tích và năng suất ngô của huyện Sìn Hồ - tỉnh Lai Châu đã tăng dần. Kết quả được thể hiện ở bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô tại huyện Sìn Hồ - Tỉnh Lai Châu 2013 - 2017 Diện tích Sản lượng Năm Năng suất (tạ/ha) (ha) (tấn) 2013 6.641 (Nguồn: Tổng cục thống kê – Tỉnh Lai Châu 26/3/2017)[21] Số liệu bảng 1.3 cho thấy, tổng diện tích trồng ngô của huyện Sìn Hồ - tỉnh Lai Châu qua các năm có sự biến động nhẹ, tăng từ 6.330 ha (năm 2013) đến năm 2016 đạt 6.137 ha sau đó đến năm 2017 giảm xuống còn 5. Diện tích trồng ngô được trồng trên chân đất xám bạc mầu, chân núi đá vôi. Trong 5 năm qua năng suất ngô của Lai Châu tăng từ 15,36 tạ/ha năm 2013 lên 28,30 tạ/ha năm 2017, kéo theo đó sản lượng tăng qua các năm từ 9.

Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới Người đầu tiên tiến hành thí nghiệm về giới tính của cây ngô là Cotton Mather (1716). Tám năm sau nghiên cứu của Mather, Paul Duley đã đưa ra nhận xét về giới tính của cây ngô và cho rằng gió đã mang phấn cho quá trình thụ tinh (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [16]. Vào năm 1727, James Logan đã tiến hành thí nghiệm và khẳng định được chức năng cái của râu, noãn và vai trò cần thiết của hạt phấn.

Năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự phụ, giao phối và đi tới kết luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối” (Hallauer và Miranda, 1986) [30]. Để tạo các dòng thuần, Shull (năm 1904) đã áp dụng tự phối cưỡng bức ở ngô. Các thí nghiệm được tiến hành tiếp tục đến năm 1912, ông nhận thấy tự phối dẫn đến sự suy giảm kích thước của cây, giảm sức sống và năng suất. Ông bắt đầu tiến hành lai đơn giữa một số dòng và thấy rằng năng suất và sức sống của giống lai tăng lên đáng kể.