Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò rất quan trọng góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá khả năng thích ứng cũng như tiềm năng năng suất của các giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà.
Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc, sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xoá đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số. Trong những năm gần đây, việc chọn tạo và đưa vào thử nghiệm vào sản xuất những giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định và thích nghi với những vùng sinh thái khác nhau là vấn đề rất quan trọng góp phần đưa nhanh các giống ngô tốt vào sản xuất đại trà nhằm nâng cao năng suất, sản lượng ngô. Để tăng năng suất cũng như sản lượng đáp ứng nhu cầu trong nước, trong những năm qua Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã xét công nhận được nhiều giống ngô lai mới, các giống này đã phát huy hiệu quả tốt.
Đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sinh trưởng, phát triển giống ngô VS36 tại Thành phố Lai Châu, tỉnh Lai Châu nhằm đánh giá một cách khách quan, kịp thời, có cơ sở khoa học về khả năng thích ứng, khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận cũng như tiềm năng cho năng suất của giống ngô. Giới thiệu chung về cây Ngô 1. Phân loại thực vật Ngô thuộc họ hòa thảo Poacea, tộc Tripsaceae (Maydeate). Tên khoa học là Zea mays L.
Ngô được phân thành các loài phụ: ngô bọc, ngô nổ, ngô bột, ngô đường, ngô răng ngựa, ngô bán răng ngựa, ngô tẻ - ngô đá rắn, ngô nếp, ngô đường bột. Ngoài ra ngô còn được phân loại theo sinh thái học, nông học, thời gian sinh trưởng và thương phẩm. Có rất nhiều giả thuyết về nguồn gốc của ngô tại Châu Mỹ như: ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp. parviglmis) một năm ở Trung Mỹ, có nguồn gốc từ thung lũng sông Balsas ở miền nam Mexico.
Cũng có giả thuyết khác cho rằng ngô sinh ra từ quá trình lai ghép giữa ngô đã thuần hoá nhỏ với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes. Song quan trọng nhất nó đã hình thành vô số loài phụ, các thứ và nguồn dị hợp thể của cây ngô, các dạng cây và biến dạng của chúng tạo cho nhân loại một loại ngũ cốc có giá trị đứng cạnh lúa mì và lúa nước. Các loại giống ngô Dựa trên cơ sở di truyền và quá trình chọn tạo giống, giống ngô được chia ra thành 2 loại chính: Giống ngô thụ phấn tự do và giống ngô lai. Giống ngô thụ phấn tự do (Maize Open Pollinated Variety) Giống ngô thụ phấn tự do là một danh từ chung để chỉ các loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống, con người không can thiệp vào quá trình thụ phấn, chúng được tự do thụ phấn.
Gọi như vậy nhằm phân biệt chúng với loại giống lai sẽ được nói ở phần sau. Theo nghĩa rộng, giống ngô thụ phấn tự do bao gồm các loại sau: Giống ngô địa phương, giống tổng hợp, giống hỗn hợp. * Giống ngô địa phương (Local Variety) Là giống tồn tại trong thời gian dài ở một địa phương nhất định, có các đặc điểm, đặc trưng xác định khác với các giống khác và các đặc điểm này 6 được di truyền cho thế hệ sau. Giống này thích nghi cao ở điều kiện địa phương, chất lượng tốt, năng suất ổn định, nhưng không cao, là nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng trong công tác chọn giống mới.
Hiện nay, các giống ngô địa phương cơ bản đã được thay thế bằng các giống đã cải tiến và các giống lai. Tuy nhiên, ở một số vùng miền núi cao xa xôi, hẻo lánh bà con Nhân dân vẫn sử dụng giống ngô địa phương, bao gồm các giống ngô như: Gié Bắc Ninh, Lừ Phú Thọ, Xiêm trắng…(Ngô Hữu Tình, 1997) [17]. * Giống ngô tổng hợp (Synthetic Variety) Là thế hệ tiến triển của giống lai nhiều dòng bằng con đường thụ phấn tự do. Nói cách khác: giống tổng hợp là giống được tạo ra bằng con đường tự do thụ phấn giữa các dòng tự phối.
Giống tổng hợp ngoài việc sử dụng trực tiếp vào sản xuất còn là nguồn vật liệu tốt cho công tác rút dòng để tạo giống lai (Ngô Hữu Tình, 1997) [17], các giống tổng hợp nổi tiếng ở nước ta như: TH2A, TH2B, TH nếp trắng… * Giống ngô hỗn hợp (Composite) Là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau thông qua con đường tự do thụ phấn. Nói cách khác: giống hỗn hợp là giống tạo ra bằng con đường tự do thụ phấn giữa các giống thụ phấn tự do. Nguồn vật liệu này bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, lai kép, lai ba…được lựa chọn theo các chỉ tiêu như: năng suất, thời gian sinh trưởng, đặc điểm hạt, tính chống chịu,… song chúng phải có đặc điểm quý và có khả năng kết hợp tốt. Giống hỗn hợp có vai trò quan trọng trong sản xuất ngô ở các nước đang phát triển thuộc vùng nhiệt đới những năm qua (Ngô Hữu Tình, 1997) [17], các giống hỗn hợp nổi tiếng ở nước ta như: VM1, TSB2, Q2,… 1.
Giống ngô lai (Hybrid) Ngô lai là thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ XX, là kết quả của việc ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống hay là kết quả của tác động gen trội. 7 Trong sản xuất hiện nay, ngô lai được chia làm 2 loại chính: Giống ngô lai không quy ước và giống ngô lai quy ước. * Giống ngô lai không quy ước (Non - Conventional hybrid) Là giống ngô lai trong đó ít nhất có một bố hoặc mẹ không thuần. Các giống ngô lai không quy ước cho năng suất cao hơn các giống thụ phấn tự do, nhưng tiềm năng năng suất thấp, chỉ ở mức 6 - 7 tấn/ha, độ đồng đều về bắp và cây chưa cao.
Do đó giống ngô lai không quy ước thường được đưa vào sản xuất ở các nước đang phát triển. Hiện nay các nước đang phát triển, đang sử dụng hiệu quả của thể loại này chủ yếu là lai đỉnh kép và lai đỉnh kép cải tiến. Trong tương lai khi có đủ điều kiện về kinh tế và kỹ thuật có lẽ vai trò của các giống ngô lai không quy ước sẽ thu hẹp và thay thế dần bằng các giống lai quy ước (Ngô Hữu Tình, 1997) [17]. Ở nước ta, nhóm ngô lai không quy ước được sử dụng chủ yếu trong những năm 1980 vì chương trình ngô lai Việt Nam lúc đó mới bắt đầu.
Đó là những giống như: LS-3, LS-4, LS-7, LS-8 với tiềm năng năng suất đạt 3-7 tấn/ha. Hiện nay một số nơi ở miền núi vẫn sử dụng giống LS-7, LS-8. * Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid) Là giống ngô lai được tạo ra bằng cách lai các dòng thuần với nhau. Dựa vào số dòng thuần tham gia tạo giống, giống lai quy ước được phân thành: - Giống lai đơn (A x B): là giống lai giữa hai dòng thuần.
Các giống ngô được tạo bằng lai đơn có năng suất cao, phẩm chất tốt được ưa chuộng là giống LVN10, LVN 4, LVN20, LVN99… - Giống lai ba [(A x B) x C]: được tạo thành bằng cách lai giữa giống lai đơn với một thuần. Những giống lai ba đang được sử dụng như: LVN17, LVN27, LVN29… - Giống lai kép [(A x B) x (C x D)]: Là giống lai tạo ra bằng cách lai giữa hai giống lai đơn với nhau. Các giống lai kép như: Biossed 9670, P11, LVN12… 8 Lai đơn là giống lai ưu tú nhất, thể hiện ưu thế lai cao nhất song giá thành sản xuất hạt giống cao nên giá bán đắt. Giống lai ba và lai kép chỉ là biện pháp làm giảm giá giống nhằm phổ cập nhanh giống lai vào sản xuất, không có ý nghĩa gì về việc cải thiện tính di truyền của giống.
Cùng với ý nghĩa trên, trong sản xuất có thể gặp một số giống lai cải tiến như: + Lai đơn cải tiến: là giống lai giữa một dòng thuần và một giống lai dòng chị em, ví dụ: (A x A’) x B hoặc giữa hai cặp lai dòng chị em (A x A’) x (B x B’). + Lai ba cải tiến: là lai giữa một lai đơn và một cặp lai dòng chị em, ví dụ: (A x B) x (C x C’). * Giống ngô lai VS36: Viện Nghiên cứu ngô lai tạo thành công giống ngô lai VS36 có khả năng thích ứng rộng, đặc biệt là khả năng chịu hạn và rét rất tốt. VS36 có thời gian sinh trưởng khoảng 110-115 ngày (vụ xuân) hoặc 95-105 ngày (vụ thu đông).
Đây là giống ngô thấp cây, chiều cao cây trung bình từ 170-190cm, có năng suất trung bình đạt 75 tạ/ha và trong điều kiện thâm canh có thể đạt 90- 110 tạ/ha. VS 36 đã được khảo nghiệm tại Trung tâm Khảo nghiệm giống cây trồng và phân bón quốc gia trong vụ đông 2010, vụ xuân 2011, vụ đông 2011, cho kết quả tốt. Kế thừa một số nghiên cứu của giai đoạn trước, trong 3 năm (2011 - 2013) Viện đã có 14 giống ngô được công nhận, trong đó có 6 giống ngô được công nhận là giống cây trồng mới (LVN146, LVN66, LVN092, SB099, VS36, Nếp lai số 5), 8 giống được công nhận cho sản xuất thử (LVN154, LVN111, LVN81, LVN102, LVN152, LVN62, Nếp lai số 9 và Đường lai 20). Đặc điểm chung của các giống ngô mới được Viện tạo ra trong giai đoạn vừa qua là: có tính thích ứng rộng cả ở trong và ngoài nước (Nam Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Campuchia); chống chịu tốt hơn với hạn, sâu bệnh, đổ 9 gãy; thời gian sinh trưởng ngắn hoặc trung bình; tiềm năng năng suất cao, trong thí nghiệm đạt tới 12-13 tấn/ha, chất lượng hạt tốt.
Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.