Khảo sát đặc điểm sinh trưởng phát triển và năng suất một số giống ngô bản địa trong điều kiện vụ đông tại xuân mai chương mỹ hà nội

Khảo sát đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống ngô bản địa trong điều kiện vụ đông tại Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội.

• Tác giả: Lò Văn Huỳnh
• Người hướng dẫn: ThS. Kiều Trí Đức
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Khảo Sát Đặc Điểm Sinh Trưởng và Năng Suất Giống Ngô Bản Địa Tại Xuân Mai, Hà Nội
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN I: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2. PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Giới thiệu chung về cây Ngô
• 2.2. Lịch sử và nguồn gốc của cây Ngô
• 2.3. Phân loại cây Ngô
• 2.3.1. Phân loại Ngô theo thực vật
• 2.3.2. Phân loại Ngô theo từng loại phụ
• 2.4. Đặc tính nông sinh học của cây Ngô
• 2.4.1. Đặc điểm thực vật học của cây Ngô
• 2.4.2. Yêu cầu ngoại cảnh của cây Ngô
• 2.5. Cơ sở khoa học của chọn tạo giống Ngô
• 2.5.1. Chọn tạo giống Ngô thụ phấn tự do
• 2.5.1.1. Giống Ngô địa phương
• 2.5.1.2. Giống tổng hợp
• 2.5.1.3. Giống hỗn hợp
• 2.5.2. Sử dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống Ngô
• 3. PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm
• 3.3.2. Quy trình kỹ thuật áp dụng
• 3.3.3. Phƣơng pháp thu thập số liệu
• 3.3.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phƣơng pháp đánh giá
• 3.3.5. Phƣơng pháp phân tích số liệu
• 4. PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm khí hậu, thời tiết tại điểm nghiên cứu
• 4.2. Đặc điểm hình thái của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.3. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của tập đoàn giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.4. Thời gian sinh trưởng, phát triển của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.5. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.6. Động thái ra lá của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.7. Đặc trưng sinh trưởng của tập đoàn giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.8. Đặc điểm bắp của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.9. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.10. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn các giống Ngô bản địa tại điểm nghiên cứu
• 4.11. Lựa chọn các giống có triển vọng làm nguồn vật liệu phục vụ cho công tác phục tráng và chọn tạo giống Ngô
• 5. PHẦN V: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Khảo Sát Giống Ngô Bản Địa Xuân Mai Giá Trị

Nghiên cứu về giống ngô bản địa có vai trò quan trọng trong bối cảnh nền nông nghiệp hiện đại. Các giống ngô địa phương không chỉ là nguồn lương thực mà còn là một phần di sản văn hóa của nhiều cộng đồng. Việc khảo sát giống ngô tại Xuân Mai, Hà Nội, là cần thiết để đánh giá tiềm năng, khả năng thích ứng và bảo tồn nguồn gen quý giá. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá đặc điểm sinh trưởng ngô, năng suất ngô, và khả năng thích nghi với điều kiện địa phương. Theo Tổng cục Thống kê (2022), Việt Nam có diện tích trồng Ngô là 902,8 nghìn ha, năng suất đạt 49,3 tạ/ha. Việc bảo tồn và phát triển giống ngô truyền thống góp phần đa dạng hóa nguồn gen và tăng cường tính bền vững của hệ thống nông nghiệp. Khảo sát này hướng đến việc tuyển chọn các giống ngô bản địa ưu tú nhất, phục vụ công tác phục tráng và chọn tạo giống, đồng thời góp phần sử dụng bền vững nguồn gen ngô tại điểm thu thập.

1.1. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Ngô Bản Địa

Nghiên cứu ngô đóng vai trò then chốt trong việc bảo tồn sự đa dạng sinh học, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và ngô. Các giống ngô bản địa thường có khả năng thích ứng cao với các điều kiện khắc nghiệt, từ đó đảm bảo nguồn cung lương thực ổn định cho cộng đồng. Việc đánh giá giống ngô giúp xác định các đặc tính quý giá như khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu hạn, và giá trị dinh dưỡng cao. Điều này tạo cơ sở cho việc phát triển các giống ngô mới, vừa năng suất cao, vừa phù hợp với điều kiện canh tác địa phương.

1.2. Xuân Mai Hà Nội Địa Điểm Nghiên Cứu Tiềm Năng

Xuân Mai, Hà Nội, là một địa điểm lý tưởng cho việc khảo sát giống ngô. Vùng đất này có điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng đa dạng, tạo cơ hội để đánh giá khả năng thích ứng của các giống ngô bản địa trong môi trường khác nhau. Nghiên cứu tại Xuân Mai cũng góp phần vào việc bảo tồn và phát triển giống ngô địa phương ở khu vực Đồng bằng sông Hồng, một vùng nông nghiệp quan trọng của Việt Nam. Phân tích đặc điểm sinh trưởng và năng suất ngô tại đây cung cấp thông tin giá trị cho việc cải thiện kỹ thuật canh tác và nâng cao hiệu quả sản xuất.

II. Thách Thức Giống Ngô Bản Địa Đối Mặt Với Nguy Cơ Nào

Mặc dù có nhiều ưu điểm, giống ngô bản địa đang đối mặt với nhiều thách thức lớn. Sự du nhập của các giống ngô lai năng suất cao đã dẫn đến sự xói mòn nguồn gen ngô địa phương. Canh tác không bền vững, biến đổi khí hậu, và sự thay đổi tập quán canh tác cũng góp phần làm suy giảm sự đa dạng của giống ngô truyền thống. Việc bảo tồn giống ngô trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Các giống ngô bản địa có nguy cơ bị lẫn giống, thoái hóa và bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố như thiên tai, hạn hán, tác động của sự gia tăng dân số, phong tục tập quán, quỹ đất bị hạn hẹp,...cho nên các giống Ngô bản địa được canh tác tại nhiều vùng tại địa phương có cơ bị mất dần.

2.1. Xói Mòn Nguồn Gen Mối Đe Dọa Đa Dạng Sinh Học Ngô

Sự xói mòn nguồn gen là một trong những thách thức lớn nhất đối với đa dạng sinh học ngô. Việc thay thế các giống ngô bản địa bằng các giống lai năng suất cao, dù mang lại lợi ích kinh tế trước mắt, nhưng lại làm giảm sự phong phú của nguồn gen. Các giống ngô truyền thống thường mang những đặc tính quý giá như khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu hạn, và thích ứng với điều kiện địa phương, mà các giống lai có thể thiếu. Việc mất đi những đặc tính này có thể làm giảm tính bền vững của hệ thống nông nghiệp.

2.2. Biến Đổi Khí Hậu Ảnh Hưởng Đến Năng Suất Tiềm Năng Ngô

Biến đổi khí hậu gây ra những tác động tiêu cực đến năng suất ngô. Sự thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa, và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, gây khó khăn cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Các giống ngô bản địa, với khả năng thích ứng cao, có thể là giải pháp quan trọng để ứng phó với những thách thức này. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu sâu rộng để đánh giá khả năng thích ứng của từng giống và phát triển các phương pháp canh tác phù hợp.

III. Phương Pháp Khảo Sát Giống Ngô Đánh Giá Toàn Diện

Nghiên cứu khảo sát giống ngô tại Xuân Mai sử dụng phương pháp đánh giá toàn diện, bao gồm việc thu thập dữ liệu về đặc điểm sinh trưởng ngô, hình thái, và năng suất ngô. Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khoa học, đảm bảo tính khách quan và chính xác của kết quả. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số lá, kích thước bắp, và khả năng chống chịu sâu bệnh. Phương pháp phân tích số liệu thống kê được sử dụng để so sánh sự khác biệt giữa các giống ngô bản địa và xác định những giống có tiềm năng cao. Nghiên cứu của chúng tôi với mong muốn tuyển chọn được các giống Ngô bản địa ưu tú nhất làm nguồn vật liệu cho công tác phục tráng và chọn tạo giống Ngô, góp phần sử dụng bễn vững nguồn gen Ngô tại điểm thu thập.

3.1. Thu Thập Dữ Liệu Về Đặc Điểm Sinh Trưởng Ngô

Việc thu thập dữ liệu về đặc điểm sinh trưởng ngô là bước quan trọng để đánh giá tiềm năng của các giống ngô bản địa. Các chỉ tiêu sinh trưởng như thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số lá, và diện tích lá, cung cấp thông tin về khả năng phát triển của cây ngô trong điều kiện địa phương. Dữ liệu này được thu thập định kỳ trong suốt quá trình sinh trưởng của cây ngô, từ giai đoạn nảy mầm đến khi thu hoạch.

3.2. Đánh Giá Năng Suất Ngô và Các Yếu Tố Cấu Thành

Đánh giá năng suất ngô là mục tiêu chính của nghiên cứu. Năng suất được xác định bằng cách đo lường khối lượng hạt thu hoạch trên một đơn vị diện tích. Ngoài ra, các yếu tố cấu thành năng suất như số hàng hạt trên bắp, số hạt trên hàng, và khối lượng 1000 hạt, cũng được đánh giá để hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của từng giống ngô bản địa.

IV. Kết Quả Xác Định Giống Ngô Bản Địa Tiềm Năng Nhất

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt đáng kể về đặc điểm sinh trưởng ngô và năng suất ngô giữa các giống ngô bản địa được khảo sát. Một số giống có khả năng sinh trưởng tốt và cho năng suất cao hơn so với các giống khác. Các giống này cũng thể hiện khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện địa phương tốt hơn. Kết quả này cung cấp cơ sở cho việc lựa chọn các giống ngô bản địa tiềm năng để phục vụ công tác phục tráng và chọn tạo giống.

4.1. Đặc Điểm Sinh Trưởng Vượt Trội Của Một Số Giống

Một số giống ngô bản địa thể hiện đặc điểm sinh trưởng vượt trội, bao gồm thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao cây vừa phải, và số lá nhiều. Những đặc điểm này giúp cây ngô tận dụng tối đa ánh sáng mặt trời và dinh dưỡng, từ đó đạt năng suất cao hơn. Các giống này có tiềm năng lớn để phát triển thành các giống ngô thương phẩm phù hợp với điều kiện địa phương.

4.2. Năng Suất Tiềm Năng Ngô Cao và Khả Năng Chống Chịu

Các giống ngô bản địa có năng suất tiềm năng ngô cao thường có số hàng hạt trên bắp nhiều, số hạt trên hàng lớn, và khối lượng 1000 hạt cao. Ngoài ra, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện bất lợi cũng là những yếu tố quan trọng giúp các giống này đạt năng suất ổn định trong các vụ canh tác khác nhau. Theo tài liệu gốc, các giống Ngô bản địa có các ưu điểm như có khả năng thích nghi thông qua tính chống chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuận của địa phương đó, chất lượng sản phẩm tốt.

V. Ứng Dụng Hướng Dẫn Canh Tác Giống Ngô Bản Địa Hiệu Quả

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể xây dựng các hướng dẫn canh tác chi tiết cho từng giống ngô bản địa. Các hướng dẫn này bao gồm việc lựa chọn giống phù hợp, kỹ thuật gieo trồng, bón phân, tưới nước, và phòng trừ sâu bệnh. Áp dụng các hướng dẫn này giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và khai thác tối đa tiềm năng của các giống ngô địa phương. Đây là nguồn vật liệu tốt cho công tác tạo giống Ngô dựa trên cơ sở ưu thế lai (Tomov, 1990).

5.1. Lựa Chọn Phương Pháp Canh Tác Ngô Phù Hợp

Việc lựa chọn phương pháp canh tác ngô phù hợp là yếu tố then chốt để đạt năng suất cao. Các phương pháp canh tác bao gồm làm đất, gieo trồng, bón phân, tưới nước, và phòng trừ sâu bệnh. Cần lựa chọn các phương pháp phù hợp với đặc điểm sinh học của từng giống ngô bản địa và điều kiện địa phương.

5.2. Giá Trị Dinh Dưỡng Ngô Bản Địa và Chế Biến

Nghiên cứu sâu hơn về giá trị dinh dưỡng ngô bản địa cho thấy nhiều giống không chỉ quan trọng về năng suất mà còn là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng. Các hướng dẫn chế biến và sử dụng các sản phẩm từ ngô bản địa có thể giúp cải thiện dinh dưỡng cho cộng đồng. Các giống Ngô bản địa được trồng tại nhiều địa phương, nhiều vùng sinh thái khác nhau rất đa dạng về kiểu hình và những đặc điểm nông sinh học, chất lượng tốt và thích nghi tốt với điều sinh thái khác nhau mà các giống Ngô lai, Ngô cải tiến hiện nay không hề có.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Bảo Tồn Giống Ngô Cho Tương Lai

Nghiên cứu về giống ngô bản địa tại Xuân Mai, Hà Nội, đã cung cấp những thông tin giá trị về tiềm năng, khả năng thích ứng, và giá trị dinh dưỡng của các giống ngô địa phương. Việc bảo tồn giống ngô và phát triển các phương pháp canh tác bền vững là cần thiết để đảm bảo nguồn cung lương thực ổn định và bảo vệ đa dạng sinh học. Cần có sự phối hợp giữa các nhà khoa học, nhà quản lý, và cộng đồng để thực hiện mục tiêu này.

6.1. Tiếp Tục Bảo Tồn Giống Ngô và Nghiên Cứu Phát Triển

Việc tiếp tục bảo tồn giống ngô và nghiên cứu phát triển là rất quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng của các giống ngô bản địa. Cần xây dựng các chương trình bảo tồn nguồn gen, nghiên cứu về đặc điểm sinh học, và phát triển các phương pháp canh tác phù hợp. Theo Luyện Hữu Chỉ và Trần Như Nguyện, 1982, các giống Ngô địa phương có các ưu điểm như có khả năng thích nghi thông qua tính chống chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuận của địa phương đó, chất lượng sản phẩm tốt.

6.2. Hợp Tác Để Nâng Cao Giá Trị Ngô Bản Địa

Sự hợp tác giữa các nhà khoa học, nhà quản lý, và cộng đồng là yếu tố then chốt để nâng cao giá trị của ngô bản địa. Cần xây dựng các mô hình canh tác bền vững, chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm, và hỗ trợ cộng đồng trong việc bảo tồn và phát triển giống ngô truyền thống.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) là cây ngũ cốc quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp toàn cầu, đóng vai trò nguồn lương thực nuôi sống một phần ba dân số thế giới. Tại Việt Nam, ngô là cây màu số một và là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa nước. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, năm 2021 cả nước đạt diện tích canh tác ngô 902,8 nghìn hecta, năng suất bình quân 49,3 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 4.446,4 nghìn tấn. Phần lớn diện tích ngô tại các vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc thiểu số miền núi vẫn được canh tác theo phương thức nương rẫy, phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời và đóng vai trò nguồn sinh kế trực tiếp của các hộ gia đình.

Mặc dù Việt Nam sở hữu nguồn tài nguyên di truyền thực vật phong phú, quá trình thâm canh nông nghiệp cùng sự mở rộng nhanh chóng của các giống ngô lai thương mại có năng suất cao nhưng nền di truyền hẹp đang dẫn tới hiện tượng xói mòn nguồn gen nghiêm trọng. Các giống ngô địa phương canh tác lâu đời đang đối mặt với nguy cơ lẫn dòng, thoái hóa giống, suy giảm năng suất và dễ bị tổn thương trước thiên tai, hạn hán. Để ngăn chặn nguy cơ mất đi các kiểu hình thích nghi đặc thù và phẩm chất quý của nguồn gen bản địa, công tác thu thập, khảo sát và đánh giá nông sinh học các giống ngô địa phương là nhiệm vụ cấp bách nhằm tạo nguồn vật liệu cho chọn tạo giống và phục tráng.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:

• Đánh giá đặc điểm hình thái, khả năng sinh trưởng, phát triển và các yếu tố cấu thành năng suất của tập đoàn giống ngô bản địa trong điều kiện vụ Đông.
• Lựa chọn các giống ngô bản địa có triển vọng, sinh trưởng phát triển tốt nhằm cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác phục tráng và lai tạo giống ngô mới.

Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 4 nội dung chính:

1. Phân tích điều kiện khí hậu, thời tiết tại điểm nghiên cứu trong thời gian thực hiện đề tài vụ Đông năm 2022.
2. Nghiên cứu, mô tả 19 tính trạng đặc điểm hình thái của tập đoàn các giống ngô bản địa.
3. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh, đổ gãy và năng suất của các giống ngô tại điểm nghiên cứu.
4. Lựa chọn các giống ngô bản địa ưu tú, có khả năng thích nghi và chất lượng tốt phục vụ mục đích phục tráng và chọn tạo giống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Tập đoàn gồm 14 giống ngô, trong đó có 13 giống ngô bản địa thu thập từ các cộng đồng dân tộc Mông, Dao, Thái thuộc các tỉnh Hà Giang, Sơn La, Lai Châu, Yên Bái, Điện Biên (ký hiệu từ N1 đến N13) và 01 giống ngô lai LVN10 của Viện Nghiên cứu Ngô làm đối chứng (ký hiệu N14).
• Phạm vi thời gian: Vụ Đông năm 2022 (từ cuối tháng 8/2022 đến tháng 12/2022).
• Phạm vi không gian: Khu thực nghiệm Vườn ươm, Trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ Hòa thảo (Poaceae), tộc Maydeae (Trisaceae). Căn cứ cấu trúc nội nhũ hạt, cây ngô được phân loại thành các loài phụ chính gồm: ngô đá (Zea mays subsp. indurata Sturt), ngô răng ngựa (subsp. indentata Sturt), ngô nếp (subsp. ceratina Kulesh), ngô đường (subsp. saccharata Sturt), ngô nổ (subsp. everta Sturt), ngô bột (subsp. amylacea Sturt) và ngô bọc (subsp. tunecata Sturt). Về mặt nông sinh học, ngô là cây ưa nóng với tổng tích ôn giao động từ 1.700 đến 3.700°C tùy giống; tại miền Bắc Việt Nam, tổng tích ôn vụ Đông Xuân cần từ 2.000 đến 3.100°C. Ngô thuộc nhóm thực vật ngày ngắn, có nhu cầu nước trung bình từ 100 đến 220 lít nước cho một chu kỳ sống của một cây.

Cơ sở chọn tạo giống ngô dựa trên nguyên lý chọn giống thụ phấn tự do (giống địa phương, giống tổng hợp, giống hỗn hợp), tận dụng ưu thế lai (hiệu quả giảm dần theo thứ tự: lai đơn > lai ba > lai kép > lai tổng hợp) và ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử như chỉ thị phân tử RAPD, SSR, RFLP cùng kỹ thuật chuyển gen vi khuẩn Agrobacterium.

Khung tiêu chuẩn khảo nghiệm được tác giả áp dụng thống nhất theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 13382-2:2021 ("Giống cây trồng nông nghiệp - Khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng - Phần 2: Giống Ngô") và quy chuẩn khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất, tính ổn định (DUS).

Phương pháp nghiên cứu thực địa và bố trí thí nghiệm:

• Thí nghiệm bố trí theo phương pháp khảo sát tập đoàn, tuần tự không lặp lại; mỗi giống tương ứng một công thức khảo nghiệm. Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 10 m², tổng diện tích thí nghiệm 140 m² (chưa bao gồm dải bảo vệ).
• Khoảng cách và mật độ gieo trồng: Mật độ hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm. Gieo 2 hạt/hốc ở độ sâu 3-4 cm, tiến hành tỉa định cây 2 lần (lần 1 ở giai đoạn 3-4 lá, lần 2 ở giai đoạn 5-6 lá), giữ lại mật độ chuẩn 1 cây/hốc.
• Quy trình bón phân áp dụng cho 1 hecta gồm: Phân hữu cơ vi sinh TP03 (1.000 kg/ha, tương ứng 14,0 kg/ô bón lót toàn bộ); Phân đạm Urê (190 kg/ha, chia bón thúc lần 1 lúc 4-5 lá là 1,3 kg/ô và thúc lần 2 lúc 8-9 lá là 1,3 kg/ô); Phân Super Lân (90 kg/ha, bón lót toàn bộ 1,3 kg/ô); Phân Kali (100 kg/ha, chia đều cho hai lần bón thúc, mỗi lần 0,7 kg/ô).
• Hệ thống chỉ tiêu theo dõi: 19 tính trạng hình thái lá, thân, cờ, bắp theo TCVN 13382-2:2021; thời gian sinh trưởng qua các mốc (ngày mọc, trỗ cờ, phun râu, chín sinh lý); động thái tăng trưởng chiều cao cây và ra lá (đo định kỳ 10 ngày/lần); các đặc trưng sinh trưởng (chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, tỷ lệ CĐB/CCC, đường kính lóng gốc); chỉ tiêu cảm quan chất lượng thử nếm luộc nhóm ngô nếp (thang điểm 1-5 về độ dẻo, hương thơm, vị đậm, độ ngọt); theo dõi mức độ nhiễm sâu bệnh hại (sâu keo mùa thu, sâu đục thân, sâu đục bắp, bệnh đốm lá lớn, đốm lá nhỏ, gỉ sắt theo thang điểm 1-5); khả năng chống đổ (đổ rễ, gãy thân); các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết, năng suất thực thu.
• Nguồn số liệu và phân tích dữ liệu: Số liệu sơ cấp được thu thập trực tiếp tại thực địa trên 10 cây mẫu ngẫu nhiên mỗi ô; số liệu khí tượng lấy từ Trạm Khí tượng Thủy văn Trường Đại học Lâm nghiệp. Dữ liệu được xử lý và phân tích trên phần mềm Microsoft Excel 2016 và Microsoft Word.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Tác giả nêu bật vai trò chiến lược của cây ngô trong cơ cấu cây lương thực và an ninh lương thực quốc gia. Phân tích chỉ ra nghịch lý: trong khi năng suất ngô cả nước tăng nhẹ từ 43,1 tạ/ha (năm 2011) lên 49,3 tạ/ha (năm 2021), diện tích ngô lại giảm sút từ 1.126,4 nghìn ha xuống 902,8 nghìn ha, buộc Việt Nam phải nhập khẩu tới 500.000 tấn ngô hạt trong riêng tháng 7 năm 2022 với kim ngạch 191,7 triệu USD. Tại các vùng núi cao phía Bắc, ngô bản địa đóng vai trò di sản sống của đồng bào dân tộc thiểu số nhưng đang bị thu hẹp diện tích do sự lấn át của các giống lai thương phẩm. Từ thực tế này, sinh viên xác định sự cần thiết của việc khảo sát tập đoàn giống ngô bản địa tại Xuân Mai nhằm tìm kiếm nguồn vật liệu chọn giống mới.

Phần II: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương tổng quan hệ thống hóa cơ sở khoa học và thực tiễn từ nguồn gốc cây ngô tại Mexico đến các trung tâm bảo tồn tài nguyên di truyền toàn cầu. Tác giả tổng hợp dữ liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO): năm 2021, sản lượng ngô toàn cầu đạt 1.162,99 triệu tấn trên diện tích 205,9 triệu ha, trong đó châu Mỹ dẫn đầu với năng suất 78,1 tạ/ha và sản lượng 592,4 triệu tấn, châu Á đạt 278,9 triệu tấn (năng suất 55,9 tạ/ha), châu Âu đạt 141,8 triệu tấn (năng suất 72,0 tạ/ha) và châu Phi đạt 96,6 triệu tấn (năng suất 22,8 tạ/ha).

Tại Việt Nam, sản xuất phân bố không đều: vùng Trung du miền núi phía Bắc có diện tích lớn nhất với 414,4 nghìn ha (năm 2021) nhưng năng suất thấp nhất cả nước, chỉ đạt 40,9 tạ/ha; vùng Đông Nam Bộ có năng suất cao nhất đạt 71,4 tạ/ha trên diện tích 54,7 nghìn ha; vùng Tây Nguyên đạt 172,9 nghìn ha với năng suất 59,9 tạ/ha. Về mặt học thuật, tác giả tổng lược các công trình đánh giá nguồn gen bản địa bằng chỉ thị SSR, RAPD trên thế giới (Belalia tại Sahara, Nelimor tại Tây Phi, Carvalho tại Brazil, Alvarado-Beltrán tại Mexico, Kizilgeci tại Thổ Nhĩ Kỳ) và Việt Nam (công trình của Ngô Hữu Tình, Vũ Văn Liết, Kiều Xuân Đàm, Vũ Đăng Toàn, Nguyễn Văn Trường), khẳng định nguồn gen ngô bản địa vùng núi phía Bắc Việt Nam chứa đựng biến dị phong phú về tính thích nghi và chất lượng thực phẩm.

Phần III: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này cung cấp danh mục chi tiết 14 giống ngô tham gia thí nghiệm cùng nguồn gốc xuất xứ cụ thể:

Ký hiệu	Tên thường gọi	Nhóm dân tộc	Địa bàn thu thập (Xã, Huyện, Tỉnh)
N1	Pâu mỉ đà	Mông	Chiếu Phố, Hoàng Su Phì, Hà Giang
N2	Pâu mỉ tơ	Mông	Chiếu Phố, Hoàng Su Phì, Hà Giang
N3	Po cừ lia	Mông	Lóng Luông, Vân Hồ, Sơn La
N4	Po cừ clơ	Mông	Tà Xùa, Bắc Yên, Sơn La
N5	Mẹ bụt	Dao	Ma Quai, Sìn Hồ, Lai Châu
N6	Po cừ la	Mông	Chế Tạo, Mù Cang Chải, Yên Bái
N7	Po cừ blâu	Mông	Chế Tạo, Mù Cang Chải, Yên Bái
N8	Mệ trị pẹ	Dao	Nà Hỳ, Nậm Pồ, Điện Biên
N9	Khẩu lí ón đăm	Thái	Phìn Hồ, Nậm Pồ, Điện Biên
N10	Khẩu lí ón	Thái	Phìn Hồ, Nậm Pồ, Điện Biên
N11	Khẩu li sam bơn	Thái	Mường Tùng, Mường Chà, Điện Biên
N12	Khẩu li lơng	Thái	Mường Tùng, Mường Chà, Điện Biên
N13	Um té	Mông	Quảng Lâm, Mường Nhé, Điện Biên
N14 (đ/c)	LVN10	-	Viện Nghiên cứu Ngô

Phần này quy định chi tiết kỹ thuật canh tác theo TCVN 13382-2:2021, kỹ thuật bón phân cân đối, thang điểm đánh giá cảm quan 4 chỉ tiêu chất lượng nếm ngô nếp (độ dẻo, độ thơm, vị đậm, độ ngọt) và công thức tính toán năng suất lý thuyết (dựa trên số cây/m², số bắp hữu hiệu, số hàng/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt) cùng năng suất thực thu quy chuẩn về độ ẩm 14%.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương kết quả tập trung các dữ liệu thực nghiệm quan trọng tại trạm nghiên cứu:

• Điều kiện khí tượng: Giai đoạn nghiên cứu từ cuối tháng 8 đến hết tháng 12 năm 2022 có diễn biến nhiệt độ trung bình từ 15,8°C (tháng 12) đến 28,7°C (giai đoạn 21-31/8); độ ẩm không khí trung bình dao động từ 65,6% đến 79,4%; tổng lượng mưa cao nhất vào tháng 9 (261,1 mm) và giảm mạnh vào tháng 12 (16,1 mm). Điều kiện này đáp ứng tốt nhu cầu sinh thái của cây ngô vụ Đông.
• Đặc điểm hình thái: Phân tích 19 tính trạng cho thấy sự sai khác rõ rệt giữa các mẫu giống. Sắc tố antoxian ở bẹ lá thứ nhất chia làm ba mức (nhạt ở N1-N4; trung bình ở N6-N13; đậm ở N5 và rất đậm ở N14). Màu sắc hạt phản ánh sự phân hóa đa dạng gồm nhóm hạt vàng (N1, N8, N13), tím nâu (N2, N3, N6), trắng (N4, N7, N10), trắng tím (N5, N9, N11), trắng vàng (N12) và vàng cam (N14 đối chứng). Dạng hạt tập trung ở nhóm bán đá (7 giống), hạt đá (5 giống) và bán răng ngựa (1 giống N4).
• Phân nhóm sử dụng và đánh giá chất lượng thử nếm: Tập đoàn được phân chia thành 9 giống ngô tẻ (N1, N2, N3, N4, N6, N7, N8, N13, N14) dùng cho chế biến thức ăn, nấu rượu hoặc mèn mén và 5 giống ngô nếp (N5, N9, N10, N11, N12) sử dụng ăn tươi. Đánh giá thử nếm luộc trên 5 giống ngô nếp ghi nhận:

Chỉ tiêu nếm	N5 (Mẹ bụt)	N9 (Khẩu lí ón đăm)	N10 (Khẩu lí ón)	N11 (Khẩu li sam bơn)	N12 (Khẩu li lơng)
Độ dẻo	3 (Hơi dẻo)	2 (Dẻo TB)	2 (Dẻo TB)	2 (Dẻo TB)	1 (Rất dẻo)
Hương thơm	2 (Thơm)	2 (Thơm)	2 (Thơm)	2 (Thơm)	1 (Rất thơm)
Vị đậm	2 (Đậm)	3 (Đậm vừa)	1 (Rất đậm)	2 (Đậm)	2 (Đậm)
Độ ngọt	2 (Ngọt)	2 (Ngọt)	2 (Ngọt)	1 (Rất ngọt)	1 (Rất ngọt)

Giống N12 (Khẩu li lơng) đạt phẩm chất vượt trội nhất với điểm số tối ưu ở ba tiêu chí (độ dẻo đạt điểm 1, hương thơm đạt điểm 1, độ ngọt đạt điểm 1).

• Thời gian sinh trưởng và phát triển: Thời gian gieo đến mọc mầm dao động 4-5 ngày (9 giống mọc sau 4 ngày; 5 giống mọc sau 5 ngày). Thời gian trỗ cờ biến động từ 45 đến 61 ngày; trong đó giống N10 trỗ sớm nhất (45 ngày), giống đối chứng LVN10 trỗ muộn nhất (61 ngày). Thời gian phun râu dao động từ 46 đến 64 ngày (N10 sớm nhất với 46 ngày; LVN10 muộn nhất với 64 ngày). Tổng thời gian sinh trưởng của tập đoàn dao động từ 98 đến 127 ngày: nhóm chín sớm nhất là N11 (98 ngày), N10 (100 ngày), N9 (107 ngày), N12 (110 ngày); nhóm trung bình gồm N5 (116 ngày), N4 (118 ngày), LVN10 (121 ngày), N8 (122 ngày), N6 (123 ngày); nhóm dài ngày gồm N7 và N13 (125 ngày), N2 (126 ngày), dài nhất là N1 và N3 (127 ngày).

Phần V: Kết luận, kiến nghị

Tác giả tổng kết việc phân lập thành công các nhóm hình thái và sinh trưởng của 13 nguồn gen ngô bản địa trong điều kiện sinh thái Xuân Mai, xác định các mẫu giống ngô nếp có chất lượng ăn tươi nổi bật (đặc biệt là N12) và các giống ngô tẻ có thời gian sinh trưởng linh hoạt phục vụ mục tiêu chọn giống tiếp theo. Kiến nghị duy trì mạng lưới bảo tồn tại chỗ kết hợp với các chương trình chọn lọc dòng thuần.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu mang lại các kết quả định lượng cụ thể:

• Xác định phổ thời gian sinh trưởng của tập đoàn ngô bản địa trong vụ Đông dao động trong biên độ rộng từ 98 đến 127 ngày. Trong đó xuất hiện các nguồn gen chín cực sớm như N11 (98 ngày) và N10 (100 ngày), ngắn hơn đáng kể so với giống đối chứng thương phẩm LVN10 (121 ngày).
• Định hình 19 tính trạng hình thái chuẩn DUS cho 13 giống bản địa vùng cao; phân tách rõ ràng 9 giống ngô tẻ và 5 giống ngô nếp.
• Phát hiện giống ngô nếp N12 (Khẩu li lơng thu thập tại Mường Tùng, Mường Chà, Điện Biên) sở hữu các đặc tính thử nếm luộc vượt trội, đạt điểm 1 tuyệt đối ở ba chỉ tiêu chất lượng cảm quan gồm độ dẻo (rất dẻo), mùi thơm (rất thơm) và độ ngọt (rất ngọt).
• Đóng góp khoa học của đề tài thể hiện ở việc trực tiếp bổ sung dữ liệu khảo nghiệm nông sinh học thực địa cho tập đoàn nguồn gen ngô bản địa thu thập từ các cộng đồng dân tộc Mông, Dao, Thái thuộc 5 tỉnh miền núi phía Bắc (Hà Giang, Sơn La, Lai Châu, Yên Bái, Điện Biên) tại tiểu vùng chuyển tiếp sinh thái Xuân Mai - Hà Nội. Dữ liệu này cung cấp luận cứ thực nghiệm giá trị cho công tác tuyển chọn vật liệu phục tráng và lai tạo giống ngô chống chịu, thích ứng biến đổi khí hậu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Thí nghiệm được thực hiện gói gọn trong phạm vi một vụ duy nhất (vụ Đông năm 2022) tại một điểm nghiên cứu (thị trấn Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội).
• Phương pháp khảo nghiệm tập đoàn áp dụng tuần tự không nhắc lại trên ô 10 m², phù hợp cho việc đánh giá sơ bộ số lượng mẫu giống lớn nhưng tính đại diện thống kê về mặt sai số ngẫu nhiên qua các năm chưa cao.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Khảo nghiệm lặp lại các giống ngô bản địa triển vọng qua các vụ gieo trồng khác nhau (vụ Xuân, vụ Hè Thu) và mở rộng địa bàn khảo nghiệm ra các vùng sinh thái lân cận để xác định tính ổn định di truyền của các tính trạng nông học.
• Ứng dụng các chỉ thị phân tử (như SSR, RAPD) để giám định độ thuần và phân tích cấu trúc đa dạng di truyền ở mức độ phân tử đối với các giống ưu tú đã lựa chọn như N10, N11, N12.
• Triển khai công tác tự phối, rút dòng thuần từ các mẫu giống triển vọng nhằm phục vụ tạo dòng bố mẹ cho chương trình lai tạo ngô nếp và ngô tẻ chất lượng cao.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Quản lý tài nguyên di truyền thực vật, Công nghệ sinh học nông nghiệp.
• Cán bộ kỹ thuật tại các trung tâm khuyến nông, viện nghiên cứu cây lương thực thực hiện công tác bảo tồn nguồn gen bản địa và chọn tạo giống cây trồng vùng cao.
• Giá trị tham khảo thực tiễn cao nhất nằm ở bảng mô tả chi tiết 19 chỉ tiêu hình thái theo tiêu chuẩn TCVN 13382-2:2021, phương pháp đánh giá cảm quan nếm luộc ngô nếp và bộ dữ liệu gốc về thời gian các pha sinh trưởng của các giống ngô địa phương vùng Tây Bắc.

Câu hỏi thường gặp

1. Thí nghiệm khảo nghiệm bao nhiêu giống ngô và nguồn gốc thu thập cụ thể từ đâu?
Nghiên cứu khảo sát 14 giống ngô, gồm 13 giống ngô bản địa (ký hiệu N1 đến N13) thu thập từ các cộng đồng dân tộc Mông, Dao, Thái tại 5 tỉnh phía Bắc gồm Hà Giang (xã Chiếu Phố, huyện Hoàng Su Phì), Sơn La (xã Lóng Luông, huyện Vân Hồ; xã Tà Xùa, huyện Bắc Yên), Lai Châu (xã Ma Quai, huyện Sìn Hồ), Yên Bái (xã Chế Tạo, huyện Mù Cang Chải), Điện Biên (xã Nà Hỳ và Phìn Hồ, huyện Nậm Pồ; xã Mường Tùng, huyện Mường Chà; xã Quảng Lâm, huyện Mường Nhé) và 01 giống đối chứng LVN10 từ Viện Nghiên cứu Ngô.

2. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô bản địa biến động ra sao so với giống đối chứng LVN10?
Tổng thời gian sinh trưởng của các giống bản địa dao động từ 98 đến 127 ngày. Trong đó, bốn giống ngô nếp gồm N11 (98 ngày), N10 (100 ngày), N9 (107 ngày) và N12 (110 ngày) cùng giống ngô tẻ N4 (118 ngày) và N5 (116 ngày) có thời gian sinh trưởng ngắn hơn giống đối chứng thương mại LVN10 (121 ngày). Hai giống có thời gian sinh trưởng dài nhất là N1 và N3 (127 ngày).

3. Giống ngô nếp nào đạt chất lượng ăn tươi cao nhất qua đánh giá thử nếm?
Giống ngô nếp N12 (tên thường gọi Khẩu li lơng của dân tộc Thái, thu thập tại xã Mường Tùng, huyện Mường Chà, tỉnh Điện Biên) đạt chất lượng thử nếm luộc cao nhất trong 5 giống ngô nếp, nhận điểm 1 tuyệt đối ở cả ba chỉ tiêu độ dẻo (rất dẻo), hương thơm (rất thơm), độ ngọt (rất ngọt) và đạt điểm 2 ở chỉ tiêu vị đậm (đậm).

4. Kỹ thuật bón phân trong thí nghiệm được tác giả quy định cụ thể như thế nào?
Mức phân bón cho 1 hecta gồm 1.000 kg phân hữu cơ TP03, 190 kg phân Urê, 90 kg phân Super Lân và 100 kg phân Kali. Quy trình bón chia làm 3 đợt: bón lót toàn bộ hữu cơ và lân; bón thúc đợt 1 khi cây đạt 4-5 lá (1/2 lượng đạm + 1/2 lượng kali); bón thúc đợt 2 khi cây đạt 8-9 lá kết hợp vun cao chống đổ (1/2 lượng đạm + 1/2 lượng kali còn lại).

5. Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp nào và quy mô diện tích ra sao?
Đề tài áp dụng phương pháp khảo sát các tập đoàn, bố trí tuần tự không nhắc lại với 14 công thức tương ứng 14 giống ngô. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 10 m² gieo theo mật độ khoảng cách 70 x 25 cm, tổng diện tích khu thí nghiệm là 140 m² không tính diện tích dải bảo vệ.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Lò Văn Huỳnh đã thực hiện khảo nghiệm nông học trên 13 giống ngô bản địa vùng núi phía Bắc và 01 giống đối chứng LVN10 tại thị trấn Xuân Mai trong điều kiện vụ Đông năm 2022. Nghiên cứu đã mô tả hệ thống 19 tính trạng hình thái thực vật, xác định phổ thời gian sinh trưởng từ 98 đến 127 ngày và phân tách rõ ràng giá trị sử dụng giữa 9 giống ngô tẻ và 5 giống ngô nếp. Đặc biệt, đề tài đã phát hiện được các nguồn gen có tiềm năng phẩm chất vượt trội như giống ngô nếp N12 (rất dẻo, rất thơm, rất ngọt) và giống chín sớm N11 (98 ngày), tạo tiền đề vật liệu khởi đầu xác thực cho công tác chọn tạo và phục tráng giống ngô thích ứng tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu trong việc sử dụng ƣu thế lai vào thực tế sản xuất bằng các công trình ở Ngô, với những con lai đơn giữa dòng có năng suất cao hơn những thứ ban đầu là 10 - 15%. Sau này, Jone (1917) là một trong những ngƣời đầu tiên đã đề ra việc sử dụng con lai kép giữa dòng ở Ngô. Trong chọn 7 tạo giống Ngô, ngoài việc sử dụng con lai đơn giữa dòng, lai kép giữa dòng, ngƣời ta còn tạo ra các dạng con lai giữa giữa 3 dòng, con lai giữa các thứ để dùng vào sản xuất. Theo nguyên tắc của ƣu thế lai trong các kiểu giống sẽ đƣợc sắp xếp theo thứ tự là lai đơn > lai ba > lai kép > lai tổng hợp.

Trong cây Ngô thì lai kép đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều nhất (dẫn theo Hoàng Trọng Phán và Trƣơng Thị Bích Phƣơng, 2008). Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống Ngô Chuyển gen hay kỹ thuật di truyền là sự chuyển một đoạn ADN lạ, thƣờng là một gene có chức năng mã hóa cho một thông tin hay đặc điểm có lợi nhất định vào tế bào thực vật nhƣ khả năng kháng sâu hại, virus hay kháng thuốc trừ cỏ. Cây tái sinh từ tế bào chuyển nạp có gene là đƣợc lồng vào genome, biểu hiện ra kiểu hình và di truyền ổn định đƣợc gọi là chuyển gene. Chuyển gen vào thực vật có thể đƣợc thực hiện thông qua gián tiếp hoặc trực tiếp.

Cây Ngô biến nạp gene đầu tiên là tái sinh từ protoplast đƣợc biến nạp bằng xung điện đã bất thụ. Ngoài ra cũng có thể dùng phôi Ngô trong nuôi cấy dịch huyền phù phát sinh phôi để tái sinh cây hữu thụ mang gene biến nạp, sử dụng phƣơng pháp bắn gen và chọn lọc bằng chất diệt cỏ “bialapphos” đã cho kết quả là mô callus phát sinh các phôi đƣợc biến nạp gene. Hiện nay, kết quả biến nạp gene ở Ngô đã bằng gián tiếp ở Ngô nhờ Agrobacterium cũng đã đƣợc thông báo. Các biến thể nạp gene của dòng Ngô lai gần (inbredline) A188 đã đƣợc tái sinh sau khi nuôi cấy chung (cocultivation) giữa vector “supper-binary” với phôi non gene (Ishida và cộng sự, 1996).

Để tăng độ chính xác trong giám định nguồn gen, hiện nay các nhà chọn giống đã áp dụng phƣơng pháp điện di isozym và tính đa hình về độ dài phân đoạn hạn chế (restriction fragment length polymorphism, viết tắt là RFLP). Điện di enzyme dựa vào một định lƣợng một loại các enzyme chứa trong các mô đặc thù, chẳng hạn cây đang nẩy mầm. Trong mỗi enzyme có thể xác định đƣợc các allele khác nhau (allozyme hay isozyme) nhờ tính di động khác nhau trên màng polyacrylamide gel trong một điện trƣờng. Tính di động của enzyme phụ thuộc vào trọng lƣợng phân tử, tính tích điện và cấu trúc 3 chiều của nó.

8 Khả năng ứng dụng của isozym và RFLP là lập bản đồ di truyền và hỗ trợ cho chọn lọc các kiểu gen mong muốn nhờ chỉ thị di truyền. Tuy nhiên, hạn chế của chỉ thị isozym là không đủ bao trùm toàn bộ nhiễm sắc thể. Hiện nay, bản đồ RFLP đã đƣợc thiết lập cho cây Ngô. Các bản đồ này có thể dùng để định vị các gene kiểm soát các tính trạng nông học khác nhau, gồm các locut kiểm soát tính trạng số lƣợng.

Định vị gene bằng RFLP giúp các nhà chọn tạo giống giám định và mô tả đặc điểm của giống và chọn lọc các tính trạng phức tạp khó thực hiện đƣợc bằng các phƣơng pháp truyền thống. Hơn nữa, kỹ thuật PCR giúp nhà chọn giống xác định đƣợc sự có mặt của gen, đặc biệt là các gene kháng bệnh - những gene mà trƣớc đây chỉ khảng định đƣợc khi có mặt của vật ký sinh (Vũ Đình Hòa và cộng sự, 2005).