Tiến Sĩ Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai và biện pháp kỹ thuật cho tổ hợp

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
NĂM 2012

MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Tài liệu tham khảo . vii
Phụ lục vii
Danh mục các chữ viết tắt .viii
Danh mục các bảng ix

MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu của đề tài . 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài . 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . 4

Chương 1. 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 6
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 6
1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam . 8
1.2.3. Tình hình sản xuất ngô vùng Đông Bắc . 9
1.3. Ưu thế lai và giống ngô lai 11
1.3.1. Khái niệm ưu thế lai 11
1.3.2. Phân loại giống ngô lai 12
1.3.2.1. Giống lai không qui ước (Non- conventional hybrid) 12
1.3.2.2. Giống ngô lai qui ước (Conventional hybrid) 13
1.3.3. Khái niệm và phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 14
1.3.3.1. Khái niệm dòng tự phối . 14
1.3.3.2. Khái niệm dòng thuần . 14
1.3.3.3. Khái niệm về khả năng kết hợp . 15
1.3.3.4. Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 16
1.3.4. Những tiến bộ trong chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 19
1.4. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới
và Việt Nam 21
1.4.1. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới 21
1.4.2. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô ở Việt Nam . 23
1.5. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giới và Việt Nam . 25
1.5.1. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giới . 25
1.5.2. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô ở Việt Nam . 32

Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 36

2.1. Vật liệu nghiên cứu . 36
2.2. Nội dung nghiên cứu . 36
2.2.1. Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học của các THL tạo ra bằng phương pháp luân giao trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc 36
2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ khoảng cách đến sinh trưởng - phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 (tên gọi mới của THL
IL3 x IL6) trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc . 37
2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng - phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 trong điều kiện sinh thái
vùng Đông Bắc . 37
2.2.4. Xây dựng mô hình trình diễn cho giống ngô lai NL36 tại vùng Đông Bắc . 37
2.3. Phương pháp nghiên cứu . 37
2.3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học của 15
THL tạo ra bằng phương pháp luân giao tại trường Đại học Nông
lâm Thái Nguyên và huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 37
2.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ khoảng cách đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 tại mộtsố tỉnh vùng Đông Bắc 39
2.3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 tại một số
tỉnh vùng Đông Bắc 40
2.3.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 40
2.3.5. Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô lai NL36 tại vùng Đông Bắc . 44
2.4. Phương pháp xử lý số liệu . 44

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 45

3.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai (THL)
tạo ra bằng phương pháp luân giao tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 45
3.1.1. các giai đoạn sinh trưởng và phát dục chính của các THL luân giao vụ
Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 45
3.1.1.1. Thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các THL luân giao 45
3.1.1.2. Thời gian từ gieo đến tung phấn của các THL luân giao 47
3.1.1.3. Thời gian từ gieo đến phun râu của các THL luân giao . 48
3.1.1 Thời gian sinh trưởng (TGST) của các THL luân giao 49
3.1.2. Một số đặc điểm hình thái của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và
vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 50
3.1.2.1. Chiều cao cây của các THL luân giao . 50
3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp của các THL luân giao . 53
3.1.2.3. Số lá/cây của các THL luân giao . 53
3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá (CSDTL) của các THL luân giao . 54
3.1.3. Khả năng chống chịu của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và Thu
2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 54
3.1.3.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL luân giao 57
3.1.3.2. Khả năng chống đổ rễ, gãy thân của các THL luân giao 58
3.1.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các THL luân giao
vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 59
3.1.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL luân giao
vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 61
3.1.5.1. Chiều dài bắp 61
3.1.5.2. Đường kính bắp 62
3.1.5.3. Số hàng hạt/bắp . 62
3.1.5.4. Số hạt/hàng . 63
3.1.5.5. Khối lượng 1000 hạt . 63
3.1.5.6. Năng suất thực thu của các THL luân giao . 66
3.1.6. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp (KNKH) tính trạng năng suất của các
dòng tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 68
3.2. Kết quả nghiên cứu về mật độ khoảng cách trồng cho giống NL36 tại
một số tỉnh vùng Đông Bắc . 71
3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ khoảng cách gieo trồng đến các giai đoạn
sinh trưởng chính của giống ngô lai NL36 72
3.2.2. Một số đặc điểm hình thái của giống NL36 73
3.2.3. Khả năng chống chịu của giống NL36 . 75
3.2.4. Các yếu tố cấu thành năng suất của giống NL36 78
3.2.5. Năng suất thực thu của giống NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010
tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 81
3.3. Kết quả nghiên cứu về thời vụ gieo trồng cho giống NL36 vụ Xuân và
vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc . 84
3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các thời kỳ sinh trưởng và phát dục chính của giống NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại
một số tỉnh vùng Đông Bắc 84
3.3.2. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến đặc điểm hình thái của giống ngô lai NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số
tỉnh vùng Đông Bắc . 86
3.3.3. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và đổ
gãy của giống ngô lai NL36 . 89
3.3.4. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành năng
suất của giống ngô lai NL36 . 92
3.3.5. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất thực thu của giống ngô lai NL36 trong vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh
vùng Đông Bắc 94
3.4. Kết quả xây dựng mô hình tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 96

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . . 101

1. Kết luận 101
2. Đề nghị 101
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUA
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea may L.) là một trong những cây cốc quan trọng nhất cung cấp lương thực cho loài người và thức ăn cho gia súc. Ngô là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến lương thực - thực phẩm - dược phẩm và là nguyên liệu lý tưởng để tạo ra năng lượng sinh học. Ngô là mặt hàng nông sản xuất khẩu thu về ngoại tệ cho nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ.
Với giá trị kinh tế cao và khả năng thích ứng rộng, cây ngô đã được trồng ở hầu hết các vùng trên trái đất. Năm 2010, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt 162,32 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,06 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 820,62 triệu tấn. Trong đó, Mỹ là nước có diện tích lớn nhất với 32,45 triệu ha, năng suất đạt 9,59 tấn/ha, sản lượng đạt 316,17 triệu tấn, đứng thứ hai là Trung Quốc với diện tích 32,45 triệu ha, năng suất 5,33 tấn/ha và sản lượng 173,0 triệu tấn (USDA, 2011) [112].
Nhu cầu ngô của thế giới được dự báo là sẽ là 852 triệu tấn vào năm 2020 (IFPRI, 2003) [76], tăng 45% so với năm 1997, riêng Đông Nam Á nhu cầu tăng 70% so với năm 1997 (CIMMYT, 2008) [62] và sẽ là 1 tỷ tấn vào năm 2020. Hơn 80% nhu cầu ngô của thế giới tăng tập trung ở các nước đang phát triển và chỉ khoảng 10% từ các nước công nghiệp (FAOSTAT, 2007) [107]. Các nước đang phát triển sẽ phải tự đáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích ngô hầu như không tăng (James, 2010) [77].
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa. Tại một số tỉnh miền núi phía bắc như Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng và Lào Cai ngô là cây lương thực số 1 (Năm 2010 Sơn La có diện tích trồng lúa là 42.400 ha và ngô là 132.700 ha; Hà Giang diện tích trồng lúa là 36.500 ha và ngô là 47.600 ha; Cao Bằng diện tích trồng lúa là 30.400 ha, ngô là 38.400 ha; Lào Cai diện tích trồng lúa là 29.900 ha, ngô là 31.100 ha) (Tổng cục thống kê, 2011) [34]. Do ưu thế của các giống ngô lai về năng suất và hiệu quả kinh tế cao nên từ năm 1990 Việt Nam bắt đầu trồng các giống ngô lai và phát triển liên tục cho đến ngày nay. Năm 2010 diện tích ngô lai đã chiếm hơn 90% diện tích trồng ngô cả nước. Đây là một tốc độ phát triển nhanh so với các nước có nghề trồng ngô trên thế giới.
Những năm gần đây, sản xuất ngô ở nước ta đã có nhiều thay đổi. Việc sử dụng các giống ngô lai trong sản xuất, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến đã góp phần đưa năng suất và sản lượng ngô tăng cao. Tuy nhiên năng suất ngô trung bình ở nước ta vẫn còn thấp so với trung bình trên thế giới và trong khu vực. Năm 2010 năng suất ngô của Việt Nam đạt 40,9 tạ/ha (Tổng cục thống kê, 2011) [34] chỉ bằng 81,3% năng suất ngô của Trung Quốc, 42,6% của Mỹ và 80,8% năng suất trung bình của thế giới (FAOSTAT, 2011) [109]. Theo chiến lược của Bộ Nông nghiệp & PTNT đến năm 2020 sản lượng ngô của Việt Nam cần đạt 8 - 9 triệu tấn/năm để đảm bảo cung cấp đầy đủ cho nhu cầu sử dụng trong nước và từng bước tham gia xuất khẩu.
Trong các vùng sinh thái nông nghiệp của Việt Nam, Đông Bắc là vùng có diện tích trồng ngô lớn nhất Việt Nam (năm 2010 là 196.200 ha chiếm 17,41% diện tích trồng ngô cả nước) nhưng năng suất bình quân vùng này đạt thấp (34,23 tạ/ha) bằng 83,7% năng suất bình quân chung của cả nước (Tổng cục thống kê, 2011) [34]. Sản xuất ngô vùng Đông Bắc gặp khá nhiều khó khăn, vì phần lớn diện tích ngô được trồng trên đất dốc, phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, đầu tư thâm canh thấp, một số tỉnh sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do còn cao (35 -
55%) đây là nguyên nhân làm cho năng suất ngô thấp hơn một số vùng sinh thái khác (Sở NN & PTNT Hà Giang, 2011; Sở NN & PTNT Cao Bằng, 2011) [19], [20]. Những nghiên cứu về các yếu tố sinh học, sinh thái, biện pháp kỹ thuật canh tác cho việc phát triển ngô ở vùng Đông Bắc đến nay còn ít và rất tản mạn, không có hệ thống, ít được ứng dụng vào thực tiễn sản suất. Công tác khuyến nông, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật về giống mới và các biện pháp canh tác thiếu đồng bộ, chưa thật phù hợp với điều kiện sinh thái và kinh tế của vùng, dẫn đến hiệu quả chưa cao.
Để đáp ứng nhu cầu về ngô ngày càng tăng của vùng và các vùng khác trong cả nước và tiến tới cho xuất khẩu, cần thiết phải đưa thêm vào sản xuất các giống ngô lai mới có năng suất cao, có thời gian sinh trưởng trung bình sớm để phù hợp với điều kiện sinh thái và cơ cấu mùa vụ của vùng Đông Bắc. Đồng thời cần nghiên cứu và áp dụng những biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến như thời vụ, mật độ gieo trồng, phân bón và phòng trừ sâu bệnh Trong đó việc xác định thời vụ gieo trồng thích hợp, tránh được hạn đầu vụ Xuân, rét và hạn cuối vụ Thu; xác định được mật độ và khoảng cách gieo trồng phù hợp là vấn đề cần thiết, ít chi phí đầu tư, dễ được người dân chấp nhận và có tính khả thi cao. Xuất phát từ tình hình thực tiễn trên tôi tiến hành đề tài “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai và biện pháp kỹ thuật cho tổ hợp lai triển vọng phục vụ sản xuất ngô vùng Đông Bắc” là có tính cấp thiết và thời sự, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm đưa giống ngô lai mới của Việt Nam kết hợp với một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp có tính khả thi vào sản xuất, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất ngô vùng Đông Bắc.
2. Mục tiêu của đề tài

1. Xác định được THL ưu tú có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, cho năng suất cao và ổn định, thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc.
2. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác như: Mật độ khoảng cách và thời vụ gieo trồng cho THL được lựa chọn ở một số tỉnh vùng Đông Bắc.
3. Xây dựng mô hình trình diễn THL ưu tú với biện pháp kỹ thuật phù hợp, nhằm
giới thiệu cho người trồng ngô, nâng cao hiệu quả kinh tế sản xuất ngô.