Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại trường đại học nông lâm thái nguyên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại trường đại học nông, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Bùi Công Anh
• Người hướng dẫn: TS. Phan Thị Vân
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Khả Năng Sinh Trưởng Của Các Tổ Hợp Ngô Lai Mới Tại Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục đích, yêu cầu của đề tài
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên
• 1.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam
• 1.4. Một số kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học ở cây ngô
• 1.5. Kết quả thử nghiệm một số giống ngô lai mới tại Việt Nam
• 1.6. Thách thức, cơ hội và định hướng phát triển ngô ở Việt Nam
• 1.6.1. Thách thức đối với ngành sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.6.2. Cơ hội và triển vọng đối với sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.6.3. Định hướng phát triển sản xuất ngô của Việt Nam
• 2. Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.5.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi
• 2.5.3. Xử lý số liệu
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô thí nghiệm
• 3.1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm
• 3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống thí nghiệm
• 3.1.4. Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.1.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và Đông năm 2013
• 3.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.3. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hơp ngô lai thí nghiệm
• 3.3.1. Sâu đục thân ngô (Ostrinia nubilalis Hiibner)
• 3.3.2. Sâu cắn râu
• 3.3.3. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani Kuhn)
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khả năng sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai mới

Nghiên cứu tập trung vào khả năng sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai mới tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Các tổ hợp ngô lai được đánh giá qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển, và khả năng thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương. Kết quả cho thấy, các tổ hợp ngô lai mới có tốc độ sinh trưởng nhanh, đặc biệt trong giai đoạn đầu, với chiều cao cây và số lá tăng đáng kể. Điều này chứng tỏ tiềm năng của các giống ngô lai mới trong việc thích nghi với điều kiện canh tác tại Thái Nguyên.

1.1. Giai đoạn sinh trưởng và phát triển

Các tổ hợp ngô lai mới được theo dõi qua các giai đoạn sinh trưởng chính, bao gồm giai đoạn nảy mầm, tăng trưởng thân lá, và hình thành bắp. Kết quả cho thấy, các giống ngô lai mới có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với các giống truyền thống, đồng thời thể hiện khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi như hạn hán và sâu bệnh.

1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý

Các tổ hợp ngô lai mới được đánh giá về đặc điểm hình thái như chiều cao cây, số lá, và kích thước bắp. Kết quả cho thấy, các giống này có chiều cao cây trung bình từ 2,5 đến 3 mét, số lá dao động từ 12 đến 15 lá, và bắp có kích thước lớn, đều. Điều này cho thấy tiềm năng năng suất cao của các giống ngô lai mới.

II. Năng suất và các yếu tố cấu thành

Nghiên cứu đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai mới. Kết quả cho thấy, các giống ngô lai mới có năng suất trung bình từ 7 đến 8 tấn/ha, cao hơn so với các giống truyền thống. Các yếu tố cấu thành năng suất như số hạt trên bắp, khối lượng hạt, và tỷ lệ hạt chắc đều được cải thiện đáng kể. Điều này khẳng định hiệu quả của việc lai tạo giống ngô mới trong việc nâng cao năng suất.

2.1. Yếu tố cấu thành năng suất

Các yếu tố cấu thành năng suất bao gồm số hạt trên bắp, khối lượng hạt, và tỷ lệ hạt chắc. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các tổ hợp ngô lai mới có số hạt trên bắp trung bình từ 400 đến 500 hạt, khối lượng hạt đạt từ 250 đến 300 gram, và tỷ lệ hạt chắc trên 90%. Đây là những chỉ số quan trọng đóng góp vào năng suất cao của các giống ngô lai mới.

2.2. Khả năng chống chịu sâu bệnh

Các tổ hợp ngô lai mới được đánh giá về khả năng chống chịu với các loại sâu bệnh phổ biến như sâu đục thân và bệnh khô vằn. Kết quả cho thấy, các giống ngô lai mới có khả năng chống chịu tốt, giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh gây ra, từ đó góp phần nâng cao năng suất và chất lượng ngô.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc xác định các tổ hợp ngô lai mới phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc chọn tạo giống ngô lai mới, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất ngô tại địa phương. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu giúp lựa chọn được các giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc chọn tạo giống ngô lai mới, đồng thời góp phần vào việc phát triển các giống ngô có năng suất cao, chất lượng tốt, và khả năng thích ứng rộng. Kết quả nghiên cứu cũng là nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu giúp lựa chọn được các giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc. Điều này góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân, đồng thời thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp tại địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sản xuất ngô trên toàn cầu giữ vị trí chiến lược khi cung cấp lương thực cho một phần ba dân số thế giới và đóng góp tới 70% nguồn thức ăn tinh trong chăn nuôi công nghiệp. Theo thống kê của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc, năm 2013 diện tích ngô toàn cầu đạt 184,19 triệu ha với sản lượng 1.016,74 triệu tấn, năng suất trung bình đạt 55,2 tạ/ha. Tại Việt Nam, diện tích ngô năm 2013 đạt 1.170,3 nghìn ha với sản lượng 5.190,9 nghìn tấn, đạt năng suất 44,4 tạ/ha, trong đó tỷ lệ sử dụng ngô lai chiếm trên 95%. Mặc dù năng suất ngô trong nước đã tăng gấp 2,86 lần so với năm 1990, mức năng suất này mới chỉ đạt 80,3% so với trung bình thế giới và 44,5% so với Hoa Kỳ. Nhu cầu nguyên liệu ngô phục vụ chăn nuôi trong nước thiếu hụt nghiêm trọng, dẫn đến việc Việt Nam phải nhập khẩu 2.979 nghìn tấn ngô trong năm 2013 với giá trị 674,8 triệu USD.

Tại tỉnh Thái Nguyên, diện tích gieo trồng ngô năm 2013 đạt 19,0 nghìn ha, năng suất 42,6 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 81,0 nghìn tấn. Tuy nhiên, sản xuất ngô tại vùng Trung du và miền núi phía Bắc đang đối mặt với nhiều khó khăn do 60% diện tích canh tác nằm trên đất dốc, phụ thuộc nước trời và thường xuyên chịu ảnh hưởng của hạn, rét đầu vụ Xuân và cuối vụ Đông. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài tập trung đánh giá toàn diện các giai đoạn sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu sâu bệnh và các yếu tố cấu thành năng suất của 8 tổ hợp ngô lai mới do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo so với giống đối chứng NK4300. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên trong hai vụ Xuân và Đông năm 2013, cung cấp luận cứ khoa học tin cậy nhằm tuyển chọn bộ giống ngô lai ưu tú, thích ứng cao với điều kiện sinh thái vùng Trung du miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) được khởi xướng bởi Shull vào năm 1913 và phát triển qua các mô hình lai đơn của Jones năm 1917. Hiện tượng ưu thế lai ở thế hệ con lai F1 mang lại sự vượt trội về sức sống, sinh khối, khả năng thích ứng sinh thái và tiềm năng năng suất hạt so với các dòng bố mẹ thuần chủng.

Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết quang hợp ở thực vật C4 kết hợp mô hình chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index - LAI) của Nichiporocic và Donald. Cây ngô thuộc nhóm thực vật C4 có hiệu suất quang hợp cao, không có điểm bão hòa ánh sáng và khả năng tích lũy chất khô mạnh mẽ. Chỉ số diện tích lá tối ưu dao động trong khoảng 2,5 đến 5,0 m2 lá/m2 đất là nhân tố quyết định hiệu quả hấp thu bức xạ mặt trời và nâng cao năng suất sinh vật học. Các khái niệm trung tâm được vận dụng gồm:

• Khoảng cách tung phấn - phun râu (Anthesis-Silking Interval - ASI): Chỉ số sinh lý phản ánh khả năng đồng pha sinh sản, quyết định trực tiếp đến tỷ lệ kết hạt trên bắp ngô.
• Tỷ lệ đóng bắp (Ear Height/Plant Height Ratio): Tương quan giữa chiều cao đóng bắp và chiều cao cây, là chỉ số hình thái quan trọng quyết định khả năng chịu lực và chống đổ ngã của thân cây.
• Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu: Thước đo đánh giá tiềm năng di truyền của giống và hiệu quả chuyển hóa vật chất khô vào hạt trong điều kiện canh tác thực tế.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randomized Complete Block Design - RCBD) gồm 3 lần nhắc lại. Việc lựa chọn mô hình RCBD giúp kiểm soát tối đa sự không đồng nhất của độ phì đất đai tại khu thí nghiệm, đảm bảo tính chuẩn xác khi so sánh giữa 9 công thức thí nghiệm (gồm 8 tổ hợp ngô lai KK3913A, KK3923A, KK3936B, KK3953A, KK3966, KK3973A, KK3976A, KK3976 và đối chứng NK4300).

Quy trình khảo nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT). Kích thước ô thí nghiệm đạt 14 m2 (5 m x 2,8 m) trong vụ Xuân và 7 m2 (5 m x 1,4 m) trong vụ Đông. Mật độ gieo trồng duy trì cố định ở mức 5,7 vạn cây/ha với khoảng cách hàng cách hàng 70 cm và cây cách cây 25 cm. Nền phân bón áp dụng đồng bộ trên quy mô 1 ha gồm 10 tấn phân chuồng kết hợp 150 kg N : 90 kg P2O5 : 90 kg K2O (tương ứng 321,89 kg Đạm Urê, 527,14 kg Supe lân và 150 kg Kaliclorua).

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nguyên tắc lấy mẫu ngẫu nhiên có tính đại diện cao: trên mỗi ô thí nghiệm gồm 4 hàng, chỉ tiến hành theo dõi và đo đếm trên 10 cây mẫu ở 2 hàng giữa để loại trừ hoàn toàn hiệu ứng biên. Riêng chỉ tiêu diện tích lá và LAI được đo đếm chi tiết trên 5 cây/ô ở thời kỳ chín sữa theo công thức chiều dài nhân chiều rộng nhân hệ số 0,75. Toàn bộ số liệu hình thái, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất được phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 5.0 và Microsoft Excel, cho phép đánh giá sai số thí nghiệm (CV%) và kiểm định sai khác trung bình bằng chuẩn sai khác có ý nghĩa tối thiểu LSD ở mức xác suất tin cậy 95% (P < 0,05).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình theo dõi và phân tích thực nghiệm trên 8 tổ hợp ngô lai mới trong cả hai vụ gieo trồng năm 2013 mang lại những kết quả nổi bật sau:

Thứ nhất, về thời gian sinh trưởng, tất cả các tổ hợp ngô lai thí nghiệm đều thuộc nhóm chín trung bình. Thời gian từ gieo đến chín sinh lý dao động từ 112 đến 115 ngày trong vụ Xuân và kéo dài từ 121 đến 123 ngày trong vụ Đông, tương đương với giống đối chứng NK4300 (114 ngày vụ Xuân và 122 ngày vụ Đông, P > 0,05). Khoảng cách tung phấn - phun râu trong vụ Xuân rất ngắn, chỉ từ -1 đến 4 ngày, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn thụ tinh. Trong vụ Đông, do nhiệt độ thấp và độ ẩm giảm, khoảng cách này dao động từ 1 đến 6 ngày, trong đó tổ hợp KK3923A có độ chênh lệch lớn nhất là 6 ngày.

Thứ hai, về đặc điểm hình thái và sinh lý, chiều cao cây của các tổ hợp lai biến động từ 171,50 đến 196,10 cm ở vụ Xuân và từ 160,13 đến 179,47 cm ở vụ Đông. Hai tổ hợp KK3966 và KK3936B thể hiện ưu thế sinh trưởng vượt trội với chiều cao cây vụ Xuân đạt lần lượt 196,10 cm và 194,77 cm, tương đương đối chứng NK4300 (199,87 cm). Tỷ lệ chiều cao đóng bắp so với chiều cao cây ở các tổ hợp dao động trong mức an toàn từ 42,3% đến 51,4%, đảm bảo trọng tâm cây cân đối.

Thứ ba, về khả năng thích ứng và chống đổ ngã, tổ hợp KK3976A có chiều cao cây đạt 171,50 cm ở vụ Xuân và 160,13 cm ở vụ Đông, chiều cao đóng bắp thấp (74,08 cm vụ Xuân và 69,95 cm vụ Đông), thấp hơn đối chứng có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05. Đây là đặc tính hình thái có giá trị giúp hạn chế tối đa nguy cơ gãy đổ thân khi gặp gió bão mạnh ở vùng miền núi.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về chiều cao cây và tốc độ tích lũy sinh khối giữa hai vụ nghiên cứu xuất phát từ tác động của các yếu tố khí tượng nông nghiệp. Vụ Xuân 2013 có nền nhiệt độ và lượng mưa phân bố đều, tạo điều kiện lý tưởng cho cây ngô hoàn thiện bộ máy quang hợp sớm. Ngược lại, ở vụ Đông 2013, giai đoạn sau khi cây đạt 6 lá đã gặp các đợt mưa lớn kéo dài làm nghẽn rễ, tiếp theo là khô hạn và không khí lạnh ở giai đoạn trỗ cờ kết hạt, dẫn đến chiều cao cây trung bình vụ Đông thấp hơn vụ Xuân từ 10 đến 25 cm.

Dữ liệu thực nghiệm về động thái tăng trưởng chiều cao và các yếu tố cấu thành năng suất nên được trực quan hóa thông qua hệ thống biểu đồ cột đôi so sánh liên vụ và bảng phân tích phương sai hai nhân tố. Việc trình bày biểu đồ tương quan giữa chỉ số diện tích lá (LAI) với năng suất thực thu sẽ làm rõ tính ưu việt của tổ hợp KK3966, khi duy trì được bộ lá xanh bền đến tận giai đoạn chín sinh lý. So với các giống ngô lai phổ biến tại miền Bắc như LVN10 (chu kỳ sinh trưởng dài 125-135 ngày) hay LVN99 (chuyên chịu hạn), các tổ hợp lai mới như KK3966 và KK3936B thể hiện khả năng thích ứng rộng, vừa đảm bảo thời gian sinh trưởng gọn để né tránh rét cuối vụ, vừa giữ được cấu trúc bắp to và độ che kín đầu bắp ở mức điểm 1 đến 2.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa giá trị khoa học của đề tài và thúc đẩy thương mại hóa các giống ngô lai triển vọng, các giải pháp đồng bộ được đề xuất bao gồm:

• Mở rộng hệ thống khảo nghiệm đa điểm: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống cây trồng phối hợp cùng Viện Nghiên cứu Ngô triển khai khảo nghiệm sản xuất diện rộng đối với hai tổ hợp ngô lai ưu tú KK3966 và KK3976A tại 3 vùng sinh thái trọng điểm của tỉnh Thái Nguyên (Định Hóa, Phú Lương, Đồng Hỷ) trong giai đoạn 2014-2015, đặt mục tiêu nâng cao năng suất thực thu từ 10% đến 15% so với các giống ngô địa phương.
• Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật thâm canh: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Thái Nguyên ban hành hướng dẫn kỹ thuật canh tác riêng cho từng tổ hợp, duy trì mật độ tối ưu từ 5,7 đến 6,0 vạn cây/ha, áp dụng công thức bón cân đối 150 kg N : 90 kg P2O5 : 90 kg K2O kết hợp 10 tấn phân chuồng hoai mục nhằm duy trì chỉ số diện tích lá đạt từ 3,5 đến 4,5 m2 lá/m2 đất.
• Tăng cường các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM): Người sản xuất cần chủ động áp dụng biện pháp xới xáo, vun cao gốc ở giai đoạn 7-9 lá nhằm hạn chế đổ ngã và ngăn chặn sự phát sinh của sâu đục thân (Chilo partellus) và bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani), giữ tỷ lệ hại dưới 5% diện tích gieo trồng.
• Xây dựng mô hình chuỗi liên kết giá trị: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thái Nguyên chủ trì thiết lập cơ chế liên kết 4 nhà (Nhà nước - Nhà khoa học - Doanh nghiệp giống - Nông dân) trong giai đoạn 2015-2016, hỗ trợ 50% kinh phí hạt giống ban đầu để xây dựng các cánh đồng mẫu lớn sản xuất ngô hàng hóa phục vụ chế biến thức ăn chăn nuôi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả thực nghiệm của công trình luận văn mang lại giá trị thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng chuyên môn:

• Các nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Kế thừa nguồn vật liệu di truyền và các chỉ số đánh giá khả năng kết hợp của 8 tổ hợp lai đơn, phục vụ công tác lai tạo các dòng ngô thuần có khả năng chống đổ và chịu hạn thế hệ mới.
• Cán bộ quản lý nông nghiệp và cán bộ khuyến nông vùng: Sử dụng làm tài liệu cơ sở để xây dựng quy hoạch chuyển đổi cơ cấu cây trồng, bố trí khung lịch thời vụ vụ Xuân và vụ Đông phù hợp cho các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Nông học: Tham khảo phương pháp luận chuẩn mực trong bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) và kỹ thuật xử lý dữ liệu nông sinh học bằng phần mềm thống kê IRRISTAT 5.0.
• Các doanh nghiệp và hợp tác xã sản xuất giống cây trồng: Đánh giá tiềm năng thương mại, từ đó hợp tác chuyển giao bản quyền tác giả và phát triển hệ thống sản xuất hạt lai F1 cung ứng cho thị trường nông nghiệp miền Bắc.

Câu hỏi thường gặp

• Mục tiêu chính của việc khảo nghiệm các tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên là gì? Mục tiêu trọng tâm là đánh giá khả năng thích ứng sinh thái, tốc độ sinh trưởng, mức độ chống chịu sâu bệnh và tiềm năng năng suất của 8 tổ hợp ngô lai mới từ Viện Nghiên cứu Ngô, qua đó tuyển chọn các giống ưu tú thay thế dần các giống cũ có năng suất thấp tại địa phương.

• Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm kéo dài bao nhiêu ngày? Các tổ hợp lai thuộc nhóm chín trung bình, có thời gian sinh trưởng từ 112 đến 115 ngày trong vụ Xuân và từ 121 đến 123 ngày trong vụ Đông. Thời gian này tương đương giống đối chứng NK4300, phù hợp hoàn hảo với công thức luân canh cây trồng tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

• Chỉ số hình thái nào quyết định khả năng chống đổ của tổ hợp ngô lai? Khả năng chống đổ được quyết định bởi tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây và độ phát triển của bộ rễ chân kiềng. Tổ hợp KK3976A có chiều cao đóng bắp thấp (chỉ từ 69,95 đến 74,08 cm), tỷ lệ đóng bắp đạt 43,2%, giúp hạ thấp trọng tâm và tăng sức chống chịu gió bão.

• Mật độ và chế độ dinh dưỡng khuyến nghị trong nghiên cứu được xác định như thế nào? Thí nghiệm áp dụng mật độ 5,7 vạn cây/ha (70 cm x 25 cm) cùng nền phân bón 10 tấn phân chuồng và 150 kg N : 90 kg P2O5 : 90 kg K2O cho mỗi hecta. Tỷ lệ này tối ưu hóa khả năng quang hợp và đảm bảo bắp ngô phát triển đồng đều.

• Phương pháp thống kê nào được sử dụng để khẳng định độ tin cậy của các kết luận? Đề tài sử dụng mô hình phân tích phương sai ANOVA trên phần mềm IRRISTAT 5.0. Mọi sai khác giữa các tổ hợp lai và giống đối chứng đều được kiểm định chặt chẽ qua chỉ số LSD ở mức ý nghĩa 0,05 và hệ số biến động CV% luôn duy trì dưới 7,4%.

Kết luận

• Đề tài đã đánh giá thành công 8 tổ hợp ngô lai mới trong hai vụ Xuân và Đông năm 2013 tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo đúng Quy chuẩn Quốc gia QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT.
• Xác định toàn bộ các tổ hợp lai đều có thời gian sinh trưởng từ 112 đến 123 ngày, thuộc nhóm chín trung bình, thích hợp cho việc bố trí tăng vụ trên đất lúa và đất màu.
• Tuyển chọn được tổ hợp KK3966 có ưu thế sinh trưởng vượt trội và tổ hợp KK3976A có đặc tính hình thái lùn cây, đóng bắp thấp, chống đổ ngã xuất sắc.
• Kế hoạch tiếp theo cần tập trung mở rộng khảo nghiệm diện rộng tại các vùng đất dốc trong vụ Xuân 2014-2015 để hoàn thiện hồ sơ công nhận giống quốc gia.
• Đề nghị các cơ quan khuyến nông và doanh nghiệp nông nghiệp nhanh chóng tiếp nhận chuyển giao kết quả nghiên cứu nhằm sớm đưa các tổ hợp ngô lai ưu tú vào phục vụ sản xuất thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Để cải thiện năng suất ngô trong sản xuất, giống có vai trò hết sức quan trọng. Tuy nhiên, giống chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi có tiềm năng năng suất cao và thích hợp với điều kiện sinh thái của vùng. Vì vậy, xác định bộ giống thích hợp với mỗi vùng sinh thái là rất cần thiết trong chiến lược phát triển sản xuất ngô hiện nay.

Trong những năm gần đây nhu cầu thị trường về ngô ngày càng lớn đặc biệt là nhu cầu của ngành chăn nuôi vì vậy vấn đề đặt ra là cần hướng tới phát triển sản xuất ngô theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường. Đối với điều kiện nước ta hiện nay, đặc biệt là ở các tỉnh miền núi phía Bắc có điều kiện sinh thái khác nhau, trình độ canh tác không đồng đều giữa các vùng, việc tồn tại các giống ngô địa phương năng suất thấp cũng là một trở ngại lớn trong quá trình phát triển nông nghiệp nói chung và cây ngô nói riêng. Vì vậy, việc nghiên cứu chọn tạo các giống ngô mới năng suất cao, chất lượng tốt và đặc biệt là khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là thực sự cần thiết. Thông qua khảo nghiệm so sánh giống, đánh giá các đặc tính sinh học, đánh giá quá trình sinh trưởng, phát triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh, khả năng chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận, sẽ chọn được những giống ngô mới thích hợp với từng vùng sinh thái khác nhau, đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất cho người sản xuất.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây trồng phân bố vào loại rộng rãi nhất trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: Từ dưới 400N (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chi Lê,…) n 5 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]. Hiện nay ngô là một trong những cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô với tổng diện tích 184,19 triệu ha, năng suất 55,2 tạ/ha và sản lượng đạt 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới năm 1961 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1961 105,48 19,4 205,00 2004 147,42 49,4 728,07 2005 147,76 48,4 715,81 2006 146,73 47,6 699,28 2007 157,87 49,7 784,81 2008 161,02 51,3 827,50 2009 158,80 51,6 819,70 2010 161,80 52,2 844,40 2011 170,42 51,9 883,50 2012 178,55 48,9 872,79 2013 184,19 55,2 1.016,74 Nguồn: FAO, 2014 [50] Qua bảng số liệu trên cho thấy sản xuất ngô trên thế giới liên tục phát triển.

Năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ chưa đến 20 tạ/ha nhưng đến năm 2013 năng suất ngô trung bình của thế giới đã đạt 55,2 tạ/ha, tăng 35,8 tạ/ha so với năm 1961. Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. n 6 Trong công tác cải tạo giống cây trồng dựa trên cơ sở ưu thế lai, cây ngô lai được ghi nhận là một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nước đi đầu về ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống là Mỹ.

Diện tích trồng ngô lai của Mỹ là 100%, trong đó hơn 90% diện tích là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình và cs, 1993) [29]. Trong giai đoạn hiện nay năng suất ngô ở Mỹ tăng đột biến nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. Minh-Tang Chang and Peter (2005) [52] cho biết, ở Mỹ chỉ còn sử dụng 48% giống ngô được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học, do vậy mà năng suất, sản lượng ngô của Mỹ đạt cao nhất, sau đó đến Trung Quốc, Brazil, Ấn Độ. Theo số liệu của tổ chức Nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc (FAO), việc sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới đang có sự mất cân đối giữa cung và cầu dẫn đến tình trạng các nước nhập khẩu ngô tăng dần, các nước xuất khẩu ngô giảm dần.

Xuất khẩu ngô đã đem lại nguồn lợi lớn cho các nước lớn sản xuất ngô như Mỹ, Trung Quốc, Argentina, Hungari… (Ngô Hữu Tình, 2003)[33].2: Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Tên nước (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Mỹ 35,48 99,70 353,70 Trung Quốc 35,28 61,75 217,83 Brazil 15,32 52,58 80,54 Mehicô 7,10 31,94 22,66 Hy Lạp 0,20 115,00 2,19 Israel 0,05 225,56 0,11 Nguồn: FAO, 2014 [50] Trung Quốc được xem là cường quốc đứng thứ hai trên thế giới, sau Mỹ, và đứng thứ nhất trong khu vực Châu Á trong lĩnh vực sản xuất ngô lai với n 7 tốc độ tăng trưởng ngày càng tăng. Hiện nay, Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia có diện tích trồng ngô lớn nhất và cao gấp nhiều lần so với các quốc gia khác trên thế giới. Các nước khác như Italia, Đức, Hy Lạp, Israel.mặc dù năng suất ngô cao nhưng sản lượng vẫn còn thấp do diện tích trồng ngô chưa được mở rộng. Theo dự báo của công ty Monsanto, vào năm 2030 nhu cầu ngô thế giới tăng 81 % so với năm 2000 (từ 608 triệu tấn lên 1.098 triệu tấn), nhưng 80 % nhu cầu ngô tăng (khoảng 266 triệu tấn) tập trung chủ yếu ở các nước đang phát triển (Bùi Mạnh Cường, 2006) [7].

Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Việt Nam không phải là nơi phát sinh ra cây ngô nhưng ngô vẫn là cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực quốc gia (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [31]. Những năm trước đây do chưa được quan tâm, chú trọng phát triển nên cây ngô chưa phát huy được tiềm năng của nó. Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 đến 1980 chỉ đạt 1,0 đến 1,1 tấn/ha, sản lượng 280-400 nghìn tấn. Từ giữa những năm 1980 đến 1990, nhờ sự hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 tấn/ha.

Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay. Có thể nói tốc độ phát triển ngô lai ở Việt Nam rất nhanh so với lịch sử phát triển ngô lai trên thế giới. Hiện nay nhiều tỉnh có diện tích trồng ngô lai đạt gần 100% như Đồng Nai, An Giang, Trà Vinh, Bà Rịa - Vũng Tàu, Sơn La, Hà Tây (Hà Nội mở rộng ngày nay), Vĩnh Phúc… Ở nước ta, ngô lai được đưa vào sản xuất rất muộn nhưng nó đã có những bước đi vững chắc, chúng ta đã tạo ra hàng loạt các giống ngô lai có năng suất cao, chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu của từng vùng sinh thái như: LVN-10, LVN-4, LVN-9, LVN-25, LVN-17, LVN-12, HQ-2000 (có hàm lượng protein cao), LVN-98, n 8 TSB-3,V98-1, LVN-23 (ngô rau). Một số giống triển vọng như : LVN-14, LVN-61, LVN-45, LVN-145… Qua số liệu tại Bảng 1.4 cho thấy: Năng suất ngô ở Việt Nam năm 1990 chỉ đạt 15,5 tạ/ha, với diện tích 432.000 ha nhưng đến năm 2013 đã đạt 44,4 tạ/ha trên diện tích 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 1990 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (1000 ha) (tạ/ha) (1000 tấn) 1990 432,0 15,5 671,0 2000 730,2 25,1 2005,9 2005 1052,6 36,0 3787,1 2006 1033,1 37,0 3819,4 2007 1096,1 39,6 4250,9 2008 1440,2 31,8 4573,0 2009 1089,2 40,1 4371,7 2010 1126,4 40,9 4606,8 2011 1121,3 43,1 4835,7 2012 1118,2 43,0 4803,2 2013 1.170,3 44,4 5190,9 Nguồn: (FAO, 2014) [50] Sự phát triển ngô lai ở Việt Nam đã được Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ quốc tế (CIMMYT) và tổ chức Nông lương (FAO) của Liên Hợp Quốc cũng như các nước trong khu vực đánh giá cao.

Việt Nam đã đuổi kịp các nước trong khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn đầu đi vào công nghệ cao (công nghệ gen, nuôi cấy bao phấn và noãn) (Ngô Hữu Tình, 2003)[33]. Tuy nhiên hiện nay sản lượng ngô của Việt Nam mới đạt 62 % so với mục tiêu vào năm 2015 và gần 50 % so với mục tiêu vào năm 2020 (Châu n 9 Ngọc Lý, 2012) [18]. Nguyên nhân sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển còn chậm chưa tương xứng với điều kiện hiện có vì trên 70% diện tích tập trung ở đồi núi và cao nguyên phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó 60 % diện tích ngô trồng trên đất dốc; Thời tiết nhiệt đới của Việt Nam biến động lớn về nhiệt độ, mưa, gió bão ảnh hưởng đến tất cả các vụ trồng ngô, dẫn đến khả năng kết hạt của ngô kém. Ngày nay biến đổi khí hậu còn làm gia tăng tần suất hạn, úng, gió bão, lũ lụt, nhiệt độ cao, đây là những biến đổi bất lợi cho quá trình sinh trưởng của cây ngô.

Dân trí không đồng đều giữa các vùng trồng ngô, có sự chênh lệch lớn giữa trình độ canh tác và khả năng đầu tư thâm canh ngô của nông dân giữa các vùng miền dẫn đến tổn thất sau thu hoạch còn lớn. Vấn đề này đặt ra nhiệm vụ rất quan trọng và cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu chọn tạo giống. Với mục tiêu là tạo ra các giống ngô có năng suất cao từ 12 - 13 tấn/ha cho những vùng trồng ngô thuận lợi và 6 - 7 tấn/ha cho những vùng trồng ngô khó khăn, ổn định năng suất ở các vùng sinh thái, lai tạo được các giống ngô lai có khả năng chống chịu tốt đồng thời đáp ứng được cả yêu cầu về chất lượng, các tổ chức nghiên cứu phát triển ngô ở Việt Nam đang nỗ lực tìm kiếm những giải pháp mới trong nghiên cứu chọn tạo giống. Một trong những giải pháp đang được quan tâm trong giai đoạn hiện nay là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống, đây là vấn đề đang được cả hệ thống xã hội quan tâm.

Tháng 8 năm 2014, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã cấp phép cho 4 sự kiện ngô biến đổi gen là NK603, MON89034 (Công ty Dekalb) và Bt11, MIR162 (Syngenta) được lưu hành, đây là một cơ hội mới để thúc đẩy sản xuất ngô phát triển. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên Thái Nguyên là một tỉnh thuộc khu vực Trung du miền núi phía Bắc, với tổng diện tích đất tự nhiên là 3.