ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––– NGUYỄN TRƢỜNG THỨC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ : 60. 62. 01. 10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. TS. TRẦN TRUNG KIÊN 2. PGS. TS. LUÂN THỊ ĐẸP Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn này đều đã đƣợc nêu rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Trường Thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi luôn nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, khoa Sau Đại học Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng các tập thể, cá nhân và gia đình. Tôi xin trân trọng cảm ơn: PGS.TS. Luân Thị Đẹp, giảng viên khoa Nông học, TS. Trần Trung Kiên, giảng viên khoa sau Đại học, trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài này. Tôi xin trân thành cảm ơn các em sinh viên ngành trồng trọt K39, đã tham gia thực hiện, nghiên cứu cùng với tôi. Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè, và đồng nghiệp, những ngƣơi luôn động viên giúp đỡ trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu vừa qua. Thái nguyên, ngày tháng 10 năm 2012 Tác giả luận văn Nguyễn Trường Thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các cụm từ viết tắt vi Danh mục các bảng vii MỞ ĐẦU 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 2. MỤC TIÊU 3 3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 3 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 3 4.1. Ý nghĩa khoa học 3 4.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 7 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 7 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 12 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô ở vùng Trung du và miền núi phía Bắc 16 1.2.4. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên 19 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 21 1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 21 1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 28 CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 34 2.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 34 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 34 2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.4.1. Thí nghiệm so sánh giống 35 2.4.1.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 35 2.4.1.2. Quy trình kỹ thuật 36 2.4.1.3. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi, đánh giá 37 2.4.2. Thu thập số liệu mô hình trình diễn 41 2.4.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 41 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1. KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC GIỐNG NGÔ THÍ NGHIỆM VỤ ĐÔNG 2010 VÀ VỤ XUÂN 2011 42 3.1.1. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 42 3.1.1.1. Giai đoạn tung phấn 43 3.1.1.2. Giai đoạn từ gieo đến phun râu 44 3.1.1.3. Thời gian sinh trƣởng 45 3.1.2. Đặc điểm hình thái của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 45 3.1.2.1. Chiều cao cây 46 3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp 47 3.1.2.3. Số lá trên cây 48 3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá 49 3.1.3. Khả năng chống chịu của các giống tham gia thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 51 3.1.3.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm 51 3.1.3.2. Khả năng chống đổ của các giống tham gia thí nghiệm 54 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 3.1.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các giống ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 56 3.1.4.1. Trạng thái cây 57 3.1.4.2. Trạng thái bắp 57 3.1.4.3. Độ bao bắp 58 3.1.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 58 3.1.5.1. Chiều dài bắp 60 3.1.5.2. Đƣờng kính bắp 60 3.1.5.3. Số hàng/bắp 61 3.1.5.4. Số hạt/hàng 61 3.1.5.5. Khối lƣợng 1000 hạt 62 3.1.5.6. Năng suất lý thuyết 63 3.1.5.7. Năng suất thực thu 63 3.2. KẾT QUẢ TRÌNH DIỄN GIỐNG NGÔ CÓ TRIỂN VỌNG 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 66 1. Kết luận 66 2. Đề nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VIẾT TẮT NN-PTNT : Nông nghiệp phát triển nông thôn TNHH : Trách nhiệm hữu hạn CV % : Hệ số biến động CIMMYT : Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế đ/c : Đối chứng FAO : Tổ chức nông nghiệp và lƣơng thực Liên Hợp Quốc GMO : Biến đổi gen KHKT : Khoa học kỹ thuật IPRI : Viện nghiên cứu chƣơng trình lƣơng thực thế giới KL1000 : Khối lƣợng 1000 hạt LSD5% : Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05 NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu OPV : Giống ngô thụ phấn tự do TPTD : Thụ phấn tự do WTO : Tổ chức thƣơng mại thế giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Sản xuất ngô thế giới giai đoạn 1961 - 2010 7 Bảng 1.2. Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2010 9 Bảng 1.3. Sản xuất ngô của một số nƣớc trên thế giới năm 2010 10 Bảng 1.4. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 11 Bảng 1.5. Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn năm 1975 - 2011 13 Bảng 1.6. Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2011 14 Bảng 1.7. Diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô của tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2000 – 2011 20 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 43 Bảng 3.2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 46 Bảng 3.3. Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 48 Bảng 3.4. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 52 Bảng 3.5. Tỷ lệ gãy thân, đổ rễ của các giống ngô thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 55 Bảng 3.6. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2010 và vụ Xuân 2011 tại Thái Nguyên 56 Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô thí nghiệm trong vụ Đông 2010 59 Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô thí nghiệm trong vụ Xuân 2011 59 Bảng 3.9. Kết quả trình diễn giống có triển vọng tại Thái Nguyên 65 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây ngũ cốc chính và quan trọng của loài ngƣời, ngô là cây lƣơng thực góp phần giải quyết lƣơng thực cho khoảng 8 tỷ ngƣời trên trái đất chúng ta. Toàn thế giới sử dụng 21% sản lƣợng ngô làm lƣơng thực. Ở các nƣớc thuộc Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi ngƣời ta sử dụng ngô làm lƣơng thực chính cho con ngƣời với phƣơng thức rất đa dạng tùy theo từng vùng địa lý và tập quán từng nơi. Các nƣớc Đông Nam Phi sử dụng 85% sản lƣợng ngô làm lƣơng thực, Tây Phi 80%, Bắc Phi 42%, Tây Á 27%, Nam Á 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dƣơng 39%, Đông Á 30%, Trung Mỹ và Caribe 61% Ngô là nguồn dinh dƣỡng chính của loài ngƣời, đã giúp cho loài ngƣời giải quyết nạn đói thƣờng xuyên đe dọa, “là cây báo hiệu sự no ấm”. Bên cạnh giá trị làm lƣơng thực, ngô còn là cây thức ăn gia súc quan trọng, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp cho gia súc và gia cầm làm từ ngô. Ở các nƣớc phát triển có nền chăn nuôi công nghiệp đã sử dụng 70 - 90 % sản lƣợng ngô cho chăn nuôi nhƣ Hungari 97%, Pháp 90%, Mỹ 89%,… Cây ngô là thức ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi gia súc lớn, đặc biệt là bò sữa. Việt Nam, cây ngô đã có mặt cách đây 300 năm, mặc dù là cây lƣơng thực đứng thứ 2 sau lúa nhƣng thời gian đầu do không đƣợc chú trọng nên cây ngô chƣa phát huy đƣợc tiềm năng của nó sản xuất ngô nƣớc ta chỉ thực sự có những bƣớc tiến nhảy vọt từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc mở rộng giống lai và cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Năm 1991, diện tích trồng giống lai chƣa đến 1% nhƣng ngành sản xuất ngô không ngừng phát triển về diện tích, năng suất và sản lƣợng tăng dần theo từng năm. Năm 2011 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha. Diện tích 1.117,2 nghìn ha, năng suất 42,9 tạ/ha, sản lƣợng 4,8 triệu tấn (Tổng cục thống kê, 2012) [7]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Tổ chức Lƣơng Nông thế giới (FAO) cảnh báo những năm gần đây dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, trong khi đó diện tích đất canh tác ngày càng thu hẹp do sa mạc hóa và xu thế đô thị hóa. Nguy cơ thiếu lƣơng thực ở các nƣớc nghèo do thời tiết khô nóng làm giảm sản lƣợng thu hoạch và đẩy giá lƣơng thực tăng cao. Ở Việt Nam có đến 70% diện tích trồng ngô phụ thuộc vào nƣớc trời dẫn đến nguy cơ bị hạn rất lớn, với công tác tạo giống, bộ giống ngô thực sự chịu hạn và các điều kiện bất thuận khác nhƣ đất xấu, chua phèn, kháng sâu bệnh, có thời gian sinh trƣởng ngắn đồng thời cho năng suất cao ổn định nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả cho ngƣời sản xuất vẫn chƣa nhiều. Vùng Trung du và miền núi phía Bắc, ngô là cây lƣơng thực chính chỉ đứng sau cây lúa. Năm 2011, diện tích lúa là 670,7 nghìn ha, diện tích ngô là 464,9 nghìn ha (Tổng cục thống kê, 2012) [7]. Việc mở rộng diện tích đƣợc tƣới chủ động cho cây trồng ở vùng núi cao là vấn đề khó khăn, vì địa hình canh tác trên nền đất dốc, nƣơng rẫy và sƣờn núi, nguồn nƣớc tƣới ở xa; nông dân nghèo thiếu vốn đầu tƣ; chi phí xây dựng công trình tƣới nƣớc lớn hơn nhiều so với vùng đồng bằng. Nhƣ vậy, chủ yếu diện tích ngô trong vùng đƣợc trồng ở vùng cao nhờ nƣớc trời, chỉ có một phần nhỏ diện tích ở vùng thấp là có tƣới. Năng suất ngô của vùng Trung du và miền núi phía Bắc chỉ đạt 36,5 tạ/ha (Tổng cục thống kê, 2012) [7]. Vì vậy, giải pháp tối ƣu cho việc nâng cao năng suất và sản lƣợng ngô ở vùng này là sử dụng các giống ngô lai chịu hạn và áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới. Do đó, cần phải chọn tạo đƣợc những giống ngô cho năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng. Để tìm ra đƣợc những giống ngô ƣu việt nhất đƣa vào sản xuất đại trà, cần tiến hành quá trình nghiên cứu, đánh giá, loại bỏ những giống không phù hợp, giúp cho quá trình đánh giá và chọn tạo giống đạt hiệu quả cao nhất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai nhập nội tại Thái Nguyên 2 MỤC TIÊU Nhằm chọn đƣợc giống ngô nhập nội phù hợp với điều kiện sinh trƣởng của Thái Nguyên, để đƣa vào cơ cấu cây trồng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất ngô 3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI - Theo dõi khả năng của sinh. .. ĐỀ TÀI - Theo dõi khả năng của sinh trƣởng, phát triển của các giống ngô lai nhập nội từ Trung Quốc - Theo dõi đặc điểm hình thái của các giống ngô lai nhập nội - Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh hại và chống đổ của các giống ngô lai nhập nội - Đánh giá tiềm năng năng suất của các giống ngô lai nhập nội - Xây dựng mô hình trình diễn các giống ngô lai triển vọng 4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC... định đƣợc đặc tính nông học, năng suất và khả năng chống chịu với một số loại sâu, bệnh hại và điều kiện ngoại cảnh bất thuận của các giống ngô nhập nội - Nghiên cứu khả năng thích ứng của các giống ngô triển vọng góp phần xây dựng cơ sở khoa học để giới thiệu giống mới cho sản xuất, góp phần làm phong phú cơ cấu giống ngô tại địa phƣơng - Làm đa dạng phong phú nguồn gen cây ngô ở Việt Nam 4.2 Ý nghĩa... Makmur-6, AS-2, AS-7 Năng suất trung bình của các giống ngô này từ 100 - 120 tạ/ha Hiện nay, Trung Quốc vẫn tiếp tục lai tạo đƣa ra sản xuất những bộ giống ngô lai mới năng suất cao phù hợp từng vùng sinh thái Do vậy việc nhập nội những giống ngô lai mới có tiềm năng năng suất cao của Trung Quốc vào thử nghiệm sản xuất tại Việt Nam không những là một trong những phƣơng pháp chọn giống hiệu quả nhất... ngô nhập nội nhƣ: C.P888, C.P999, C.P989, CP3Q, G49, B9698, C919 Để tăng năng suất cũng nhƣ sản lƣợng đáp ứng nhu cầu trong nƣớc, trong những năm qua Bộ Nông nghiệp và PTNT đã xét công nhận đƣợc nhiều giống ngô lai mới, các giống này đã phát huy hiệu quả tốt trên đồng ruộng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 Đề tài nghiên cứu một số giống ngô lai nhập nội. .. cứu một số giống ngô lai nhập nội từ Trung Quốc tại Thái Nguyên nhằm đánh giá một cách khách quan, kịp thời có cơ sở khoa học về tính khác biệt, độ đồng đều, tính ổn định, khả năng thích ứng, khả năng sinh trƣởng phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận cũng nhƣ tiềm năng cho năng suất của các giống ngô nhập nội Xuất phát những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến... Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan Ngô là loại cây trông triển vọng của loài ngƣời trong thế kỷ 21 Hiện nay công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai trên thế giới vẫn đang đƣợc chú ý phát triển để tạo ra những giống ngô mới có những đặc điểm mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời 1.3.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam ngô là cây trồng nhập nội nên nguồn gen... trọt và chăn nuôi đƣợc phát triển nhanh chóng Các giống ngô lai ngày càng đƣợc trồng rộng rãi và phổ biến, trong đó các giống ngô lai đơn có ƣu thế lai cao nhất nhƣng do quá trình sản xuất hạt giống cho năng suất thấp nên giá thành hạt giống lai đơn rất cao Vì vậy, ngƣời ta tiến hành tạo các giống ngô lai, lai kép cho năng suất hạt giống cao, giá thành hạt giống rẻ, ƣu thế cao (Ngô Hữu Tình và cộng sự,... kích thƣớc 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 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 Năm 1914, chính Shull đã đƣa vào tài liệu khoa học thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ƣu thế lai của các giống lai dị hợp... thiết Sau khi chọn tạo ra bất kỳ một dòng, giống mới nào thì công việc khảo nghiệm và đánh giá các đặc tính nông sinh học của các giống mới đó đƣợc xem là một khâu quan trọng trƣớc khi đƣa vào sản xuất đại trà Việc đánh giá biểu hiện của một số giống thƣờng bắt đầu từ việc đánh giá các đặc tính sinh học, đánh giá sự sinh trƣởng, phát triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và các điều . nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai nhập nội tại Thái Nguyên . 2. MỤC TIÊU Nhằm chọn đƣợc giống ngô nhập nội phù hợp với điều kiện sinh. hình thái của các giống ngô lai nhập nội. - Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh hại và chống đổ của các giống ngô lai nhập nội. - Đánh giá tiềm năng năng suất của các giống ngô lai nhập nội. . HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––– NGUYỄN TRƢỜNG THỨC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN