Đề tài Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ phân bón đến sự sinh trưởng và năng suất của một số giống ngô nếp lai

Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 1 PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề. Trong những năm gần đây, sản xuất ngô Việt Nam đã thu được những kết quả quan trọng. Theo số liệu thống kê, năm 2008 diện tích trồng ngô của cả nước đạt khoảng 1096,1 nghìn ha, năng suất đạt 39,6 tạ/ha, sản lượng đạt 4303,2 nghìn tấn (Tạp chí NN & PT NT, Số 1, 2008). Diện tích trồng giống lai chiếm trên 90%, So với năm 1990, khi chưa trồng giống lai thì diện tích tăng 3 lần, sản lượng tăng gần 8 lần. Điều này khẳng định, việc chọn tạo các giống ngô lai chúng ta đã đi đúng hướng. Đối với các loại ngô thực phẩm, đặc biệt là ngô nếp (Zea mays .subsp. Ceratina Kulesh), tuy sản lượng chưa nhiều nhưng nhu cầu sử dụng các giống ngô này trong thời gian gần đây đang tăng lên rất nhanh. Ở nước ta, ngô nếp ước tính chiếm khoảng 10% diện tích ngô cả nước. Chủ yếu là các giống thụ phấn tự do (TPTD), các giống ngô nếp lai được sản xuất chưa nhiều. Việc trồng và tiêu thụ ngô nếp chất lượng cao làm lương thực, làm quà không chỉ rất phù hợp với tập quán của các dân tộc ít người miền núi, đồng bằng mà còn là ở các vùng kinh tế phát triển (thành thị). Các giống ngô nếp giúp người sản xuất có thu nhập cao, tận dụng thân lá cho chăn nuôi. Trong những năm gần đây thị trường phân bón cũng tác động mạnh đến diện tích cũng như thu nhập của người nông dân, việc bón phân cho ngô như thế nào để mang lại hiệu quả kinh tế cao là điều mà các nhà khoa học và nông dân đều rất quan tâm. Năng suất ngô của nước ta chưa cao có phải là do giá phân bón tăng nên nông dân không dám đầu tư cho nông nghiệp, do đó ngô thiếu phân nên năng suất kém hay do bón không đúng lúc, đúng cách, tỷ lệ không phù hợp. Muốn phát huy được hiệu quả phân bón cần phải biết được trên đất có thành phần như thế nào, quan hệ giữa phân và nước, giữa phân và đất, phân và Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 2 giống, giữa phân và chế độ canh tác, mật độ gieo trồng. Trên cơ sở đó Chúng tôi tiến hành đề tài “Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ phân bón đến sự sinh trưởng và năn suất của một số giống ngô nếp lai”. 1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài. 1.2.1. Mục đích. - Đánh giá được ảnh hưởng của các mức phân bón đến sự sinh trưởng và năng suất của một số giống ngô nếp lai mới. - Xác định được mức phân bón phù hợp với đặc điểm đất đai và điều kiện canh tác của địa phương. 1.2.2. Yêu Cầu. - Đánh giá giá một số đặc điểm, sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất của một số giống ngô nếp lai. - Đánh giá khả năng chống chịu của các giống theo phương pháp chuẩn. 1.3. Ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn. 1.3.1. Ý nghĩa khoa học. Theo dõi đánh giá sự ảnh hưởng của các mức phân bón đến sự sinh trưởng, phát triển của các giống ngô nếp, là một khâu quan trọng trong việc đề ra những yêu cầu kỹ thuật đối với những giống ngô nếp lai mới. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn. Thông qua đánh giá một số đặc tính sinh trưởng, phát triển của giống ngô nếp lai mới có thể xác định được mức phân bón phù hợp, giống có đặc tính tốt, năng suất cao để giới thiệu cho sản xuất. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 3 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam. Trong nhiều thập kỷ qua các nhà khoa học trên thế giới đã thành công trong nghiên cứu, khai thác tiềm năng của cây ngô. Chính vì vậy ngô phát triển không ngừng về năng suất, diện tích và sản lượng. Theo thống kê năm 2007 ta có bảng 2.1 thể hiện diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước thế giới giai đoạn 1961-2007 Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước thế giới giai đoạn 1961-2007 NGÔ LÚA MÌ LÚA NƯỚC Năm D. tích N. suất S. Lượng D. tích N. suất S. Lượng D. tích N. suất S. Lượng 1961 104,8 2,0 204,2 200,9 1,1 219,2 115,3 1,9 215,3 2004/05 145,0 4,9 714,8 217,2 2,9 625,1 150,6 4,0 595,8 2005/06 145,6 4,8 696,3 218,5 2,8 621,5 152,6 4,1 622,1 2006/07 148,6 4,7 704,2 212,3 2,8 593,2 153,0 4,1 622,2 2007/08 157,0 4,9 766,2 217,2 2,8 603,6 153,7 4,1 626,7 (Diện tích: Triệu ha, Năng suất: Tấn/ha, Sản lượng: Triệu tấn) Vào năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chưa đến 20 tạ/ha, năm 2004 đã đạt 49,9 tạ/ha. Năm 2007, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước (153,7 triệu ha) với 157 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha và sản lượng đạt kỷ lục với 766,2 triệu tấn (FAOSTAT, USDA 2008). Điều này đã chứng minh ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu đồng thời thể hiện vị trí quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới. Có được kết quả như vậy trước hết là nhờ việc ứng dụng rộng rãi thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng, mà cây ngô được đánh giá là cây trồng thành công nhất trong việc ứng dụng ưu thế lai trong Nông Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 4 Nghiệp. Tiếp đó là không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác như: tăng mật độ, làm đất tối thiểu, bón phân hợp lý... điều này cũng góp một phần trong việc tăng năng suất cây ngô. Đặc biệt thời gian gần đây, cùng với việc ứng dụng thành công hiện tượng ưu thế lai vào chọn tạo giống theo phương pháp truyền thống thì việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng cũng được triển khai và đạt được những kết quả quan trọng như: sử dụng chỉ thị phân tử phân tích đa dạng di truyền phân nhóm ưu thế lai, tạo giống chịu hạn, chuyển gen chống chịu vào các dòng thuần có khả năng kết hợp cao.... Đó là cơ sở tạo ra những giống tốt góp phần tăng nhanh năng suất ngô trên thế giới. Việc ứng dụng công nghệ gen được phát triển mạnh từ đầu những năm 90 và hiện nay vẫn đang tăng mạnh. Năm 2004 có 81 triệu ha cây trồng biến đổi gen, trong đó ngô kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ có 19,3 triệu ha (chiếm 24%). Diện tích trồng ngô chuyển gen lớn nhất ở nước Mỹ, năm 2005 diện tích được trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học chiếm 52%, năng suất ngô nước Mỹ đạt hơn 10 tấn/ha trên diện tích 30 triệu ha. Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,5 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến 29 triệu ha, chiếm 77% trong tổng số hơn 37,9 triệu ha ngô của nước này (GMO.COMPAS,2007). Có thể nói, nghiên cứu và sử dụng ngô lai thì Mỹ là một trong những nước thành công nhất. Các nhà di truyền cải lương giống đã sớm thành công trong việc chọn lọc và lai tạo giống ngô. Theo E.Rinke (1979), việc sử dụng giống ngô lai ở Mỹ bắt đầu từ năm 1930, đến năm 1957 chủ yếu sử dụng giống lai ba và lai kép sau đó giống lai đơn cải tiến và lai đơn được tạo ra và sử dụng chiếm 80-85% tổng số giống lai, trong đó hơn 90% lai đơn. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 5 Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô một số nước trên thế giới giai đoạn 2006 -2008 Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng(triệu Nước 2006/2007 2007/2008 2006/2007 2007/2008 2006/2007 2007/2008 Thế giới 148,64 156,96 4,74 4,88 704,17 766,23 Mỹ 28,59 35,02 9,36 9,48 267,60 332,09 Trung Quốc 26,97 28,0 5,39 5,18 145.48 145,0 Brazil 14,0 14, 3,64 3,57 51,00 50,0 Ấn Độ 8,3 8,6 1,8 1,9 14,98 16,3 Indonesia 3,3 3,4 2,03 2,06 6,7 7,0 Philippin 2,64 2,65 2,36 2,3 6,23 6,1 Việt Nam 1,15 1,2 3,75 3,8 4,31 4,56 Thái Lan 1,0 1,0 3,8 3,85 3,8 3,85 (Nguồn: FAOSTAT, USDA) (Diện tích: Triệu ha,Năng suất: Tấn/ha,Sản lượng: Triệu tấn) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 19 61 19 65 19 70 19 75 19 80 19 85 19 90 19 95 20 00 20 05 20 07 Năm Sả n lư ợn g - D iệ n tíc h 0 10 20 30 40 50 60 N ăn g su ất DT (1000ha) SL (1000tấn) NS (tạ/Ha) Hình 2.1: Tình hình sản xuất ngô thế giới giai đoạn 1961-2007 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 6 Trung Quốc là nước có diện tích ngô đứng thứ 2 thế giới và là quốc gia sản xuất ngô lai số một Châu Á, với diện tích năm 2007 là 26,97 triệu ha trong đó hơn 90% diện tích trồng bằng giống ngô lai. Năng suất ngô bình quân của Trung Quốc đã tăng từ 5,09 tấn/ha, năm 2006/2007 lên 5,18 tấn/ha năm 2007/2008. Ở khu vực Đông Nam Á, Thái Lan là một trong những nước đầu tư đáng kể cho chương trình sản xuất ngô khá sớm, song gần đây đã chững lại. Nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai ở một số nước đang phát triển bắt đầu từ những năm 1960 như Achentina, Braxin, Colombia, Mehico, Ấn Độ…Tuy nhiên, do điều kiện kinh tế xã hội và yếu tố môi trường, diện tích đất canh tác phần lớn dựa vào nước trời, đất đai nghèo dinh dưỡng, xói mòn thường xuyên, sâu bệnh…nên phát triển ngô ở đây còn chậm. Mặc dù, diện tích ngô của những nước này chiếm 68% diện tích ngô toàn cầu nhưng chỉ đạt 46% tổng sản lượng ngô thế giới (CIMMYT, 2001), (Lê Quý Kha, 2006). Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có bước chuyển biến mới, đó là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo dòng thuần. Trong những năm gần đây việc nghiên cưú tạo ra những dòng đơn bội kép (Double Halploid – DH), dòng thuần về mặt di truyền (Chomozygous lines) bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việc tạo ra các dòng thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm được hơn nửa thời gian so với việc tạo dòng bằng phương pháp thông thường (Ngô Hữu Tình và cs, 1999)[10]. Theo Ngô Hữu Tình thì 21% sản lượng ngô thế giới được dùng làm lương thực, 71% được dùng làm thức ăn chăn nuôi. Ở các nước phát triển phần lớn sản lượng ngô được dùng cho chăn nuôi: Thái Lan 96%, Bồ Đào Nha 91%, Mỹ 76%, Trung Quốc 76%... Trong những năm gần đây ngành công nghiệp chế biến nhiên liệu ethanol đang phát triển rất mạnh và ngô được coi là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất ethanol đang có xu hướng tăng. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 2005- Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 7 2006 dùng 40,6 triệu tấn, năm 2006-2007 sử dụng 50,4 triệu tấn, dự tính năm 2007-2008 sử dụng 81,3 triệu tấn và dự báo đến năm 2012 sẽ dùng khoảng 190,2 triệu tấn cho việc chế biến ethanol (FASTAT, 2008). Như vậy nhu cầu tiêu thụ ngô trên thế giới đang tăng với tốc độ khá cao, điều này sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến lượng ngô xuất khẩu và nhu cầu lương thực của thế giới. 2.1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô ở Việt Nam. Cây ngô được đưa vào Việt Nam từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) và đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước. Song với kỹ thuật canh tác lạc hậu và chủ yếu trồng các giống ngô địa phương, năng suất thấp nên đến những năm 1980 vẫn chỉ đạt khoảng 1 tấn/ha. Từ giữa những năm 1980 thông qua sự hợp tác với Trung tâm cải lương Lúa Mỳ Quốc tế (CIMMYT) nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta như VM1, HSB1, TH2A …đã đưa năng suất trung bình của nước ta lên 1,5tạ/ha vào đầu những năm 1990. Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước đột phá khi chương trình phát triển giống lai thành công. Sau những thành công trong việc chọn tạo các giống lai không quy ước như LS-3, LS-5, LS-6, LS-7…Các giống này có năng suất 3-7 tấn/ha đã được mở rộng nhanh chóng trên phạm vi toàn quốc. Tiếp đến là những thành công trong công tác nghiên cứu giống lai quy ước, trong một thời gian ngắn các nhà nghiên cứu ngô Việt nam đã tạo ra hàng loạt các giống tốt cho năng suất cao từ 7-10 tấn/ha như: LVN10. LVN4, LVN17, LVN25, LVN99…Các giống này không thua kém các giống của công ty giống nước ngoài về cả năng suất và chất lượng. Theo ước tính năm 1991 diện tích trồng giống ngô lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng ngô, đến năm 2007 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha. Năm 1994 sản lượng ngô Việt nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, năm 2007 có diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước tới nay: Diện tích 1072.800, năng suất 39.6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 8 4 triệu tấn. Đây là một tốc độ nhanh trong lịch sử phát triển ngô lai và Châu Á góp phần đưa nghề trồng ngô của nước ta đứng trong hàng ngũ những nước tiên tiến về sản suất ngô lai ở Châu Á (bảng 2.3, hình 2.2). Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2007 Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 Diện tích (1000 ha) 229,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8 Sản lượng (1000 tấn) 260,10 280,60 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4250,9 Năng suất (tạ/ha) 11,4 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6 Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 19 61 19 65 19 70 19 75 19 80 19 85 19 90 19 95 20 00 20 05 20 07 Năm D T - S ản lư ợn g 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 N ăn g su ất Diện tích (1000ha) Sản lượng (1000 tấn) Năng suất (tạ/ha) Hình 2.2. Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai đoại 1961-2007 Năm 1961, năng suất ngô nước ta bằng 58% trung bình thế giới (11,2 / 19,4 tạ/ha). Nhưng 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của ta lại giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới (9,9/33,9 tạ/ha). Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 9 Tuy nhiên, từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới. Năm 1980, bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha); năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha) Hiện nay thị phần giống ngô lai của Việt Nam chiếm khoảng 60%, chủ yếu là giống ngô lai đơn, áp dụng vào sản xuất ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. Các giống dài ngày như: LVN10, HQ2000, LVN98,…Các giống trung ngày: LVN4, LVN12, LVN17, VN8960,…Các giống ngắn ngày: LVN9, LVN20, LVN24, LVN25, LVN99, VN98-1, LVN145, LVN885, LVN23 (ngô rau)…(Nguyễn Thị Nhài, 2005) [7]. Công nghệ sinh học là một ngành mới được áp dụng ở Việt Nam nhưng bước đầu đã đạt được những thành công. Từ năm 1995, Viện Di Truyền nông nghiệp đã có các nghiên cứu về đơn bội ngô, tiếp đó kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ở Viên Nghiên cứu Ngô đã ngày càng hoàn thiện và chọn ra hơn 10 dòng đơn bội kép bước đầu đánh giá là rất triển vọng. Phương pháp này cho kết quả ổn định và có hiệu quả. Phần lớn các dòng thuần ở Viện Nghiên Cứu Ngô đã được phân nhóm ưu thế lai giúp định hướng chọn tạo giống lai có hiệu quả nhanh. Những kết quả trên đã đóng góp rất lớn trong việc tăng năng suất và sản lượng ngô Việt Nam trong 20 năm qua. Tuy vậy sản xuất ngô nước ta vẫn còn nhiều vấn đề đặt ra: Năng suất ngô của nước ta vẫn thấp so với trung bình của thế giới (khoảng 81%); Năng suất thực tế thấp hơn nhiều so với năng suất tiềm năng; Giá thành sản xuất ngô ở nhiều vùng vẫn còn cao (xấp xỉ 300USD/tấn ngô vàng, trong khi tại Mỹ 150,6USD/tấn); Bộ giống ngắn ngày, chống chịu tốt chưa nhiều, các giống ngô đường và nếp lai chưa có; Công nghệ bảo quản và chế biến ngô chưa phát triển…; Đặc biệt sản lượng ngô chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước đang tăng rất nhanh (năm 2006 nhập 564.488 tấn, năm 2007 nhập 612.832 tấn ngô) (Tổng cục thống kê) [15]. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 10 Như vậy để sản xuất ngô Việt Nam theo kịp các nước tiên tiến và đạt năng suất trung bình của thế giới, việc quan trọng nhất là tăng cường thu thập các nguồn nguyên liệu phù hợp, chọn tạo các giống chống chịu phục vụ cho các vùng khó khăn, chọn tạo các giống ngô thực phẩm có năng suất và chất lượng cao, kết hợp chọn tạo giống bằng các phương pháp hiện đại với truyền thống, đẩy mạnh nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác để phất huy tối đa tiềm năng của giống và bảo vệ môi trường sinh thái. 2.2. Nguồn gốc phân loại và đặc tính cây ngô nếp. Những nghiên cứu gần đây đã có những phát hiện về nguồn gốc cây ngô như Rong-lin wang, Adrian Stec, Jody Hey, Lewis Lukens & John Doebly,1999 cho rằng ngô được thuần hóa từ loài cỏ mexican hoang dại teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana). Những bằng chứng khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5000 đến 10.000 năm trước đây, mặc dù nguồn gốc gần đây của ngô từ teosinte, những cây này khác biệt sâu sắc về hình thái. Một điểm khác biệt chủ yếu là teosinte điển hình có nhánh cờ dài trên đỉnh bông cờ trong khi ngô có nhánh đỉnh cờ ngắn bằng bắp. Phân tích di truyền nhận thấy rằng teosinte branched 1(tb1) như là một gen tương hợp rộng điều khiển sự khác biệt này. Porcher Michel H và công sự cho biết ngô nếp đã được phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909. Cây này biểu hiện những tính trạng khác thường các nhà tạo giống ở Mỹ một thời gian dài sử dụng các tính trạng này là chỉ thị những gen ẩn trong các chương trình chọn tạo giống ngô. Năm 1922 các nhà nghiên cứu đã phát hiện nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amylopectin và không có amylose ngược lại trong ngô thường có chứa cả hai. Đến tận đại chiến thế giới thứ II nguồn amylopectin chính là từ sắn nhưng khi người Nhật cung cấp các dòng ngô nếp thì amylopectin được sử dụng chủ yếu từ ngô nếp. Có giả thuyết cho rằng ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Á mà Trung Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 11 Quốc, Miến Điện, Philipin là quê hương đầu tiên của nó. Nhưng sau đó người ta thấy rằng đó là kết quả của một đột biến thông thường của các giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx xảy ra đột biến trong điều kiện trồng trọt không bình thường tạo thành gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau trên trái đất (Grebense 1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997) [7]. Ngô là cây lương thực (Zea mays ssp.) được sử dụng nhiều hình thức với một số nhóm chính quan trong là: - Ngô bột - Zea mays subsp. Amylacea sturt - Ngô nổ Zea mays subsp. Everta sturt - Ngô răng ngựa - Zea mays subsp. Indentata sturt - Ngô đá - Zea mays subsp Indurata sturt - Ngô đường- Zea mays subsp. Saccharata sturt - Ngô nếp - Zea mays ceratina Kuleshov - Ngô vỏ - Zea mays var. tunicata Larranxaga ex A. St. Hil Ngô nếp (Zea mays subsp.Ceratina Kulesh) là một trong những loài phụ chính của loài Zea mays Ngô nếp là một dạng của ngô tẻ do biến đổi tinh bột mà thành. Tinh bột của ngô nếp chứa gần như 100% amilopectin, ngô thường chỉ chứa 75% amilopectin và 25% amiloza. Amilopectin là dạng tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết α.1-4 và α.1-6, ngược lại amiloza có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánh. Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch Iotuakali (KI) thì nó chuyển sang màu cà phê đỏ, còn tinh bột của của ngô thường thì chuyển sang màu xanh tím. Đặc tính của ngô nếp được quy định bởi gen đơn lặn wx, trên vị trí của nhiễm sắc thể số 9 mã hóa tổng hợp tinh bột của hạt, gen này lấn át gen khác để tạo tinh bột dạng nhỏ. Do vậy, hạt ngô nếp cũng giàu lyzin, triptophan và protein. Chúng ta có thể sử dụng dung dịch KI nhuộm hạt phấn để xác định hiệu quả của việc chuyển gen wx vào ngô thường. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 12 Theo Jame L.Brewbaker (Brewbaker, 1998), quá trình chọn lọc tự nhiên đã xảy ra những đột biến .Trong đó có đột biến 2 là waxy 1 (tinh bột của hạt có cấu tạo bởi amilopectin) ở Châu Á, từ đột biến này chọn lọc ra được những giống có vỏ mềm. Tuy vậy, việc trồng ngô nếp không đơn giản như trồng ngô tẻ. Trong những năm gần đây khi nghiên cứu về đặc điểm nông học và kỹ thuật canh tác của ngô nếp Trường Đại học Pennsylvania State University nghiên cứu kỹ thuật trồng ngô nếp cho rằng: trồng ngô có tinh bột hoàn toàn là không dễ dàng vì gen sáp là lặn, như vậy ngô nếp phải cách ly với ngô thường ít nhất 200m. Nếu trồng lẫn một số cây ngô thường trên khu ruộng hoặc khu sản xuất có thể làm thay đổi ngay cả có cách ly tốt và trong chọn lọc hạt gieo cũng cần loại bỏ tất cả hạt ngô thường lẫn trong lô hạt hoặc hạt ngô nếp đã thay đổi do trôi dạt di truyền. Chất lượng của ngô nếp cao hơn hạt ngô thường như Collins cho biết cao hơn khoảng 16 %, độ ẩm hạt ngô nếp cao hơn xấp xỉ 1% nhưng khá biến động như Gallais nghiên cứu độ ẩm hạt tinh bột ngô nếp cao hơn ngô thường 2-3%. Người ta cho rằng, năng suất của ngô nếp ưu thế lai cũng như ngô có chất lượng protein cao có năng suất giảm đi so với bình thường. Nhưng những giống nếp lai và các giống nếp thường khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon, giá trị dinh dưỡng cao. Chính vì vậy ngày nay ngô nếp góp phần không nhỏ trong đời sống con người, nó được sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm. Một số nước ở Châu Á đang sử dụng rất thông dụng như: Hàn Quốc, Philipin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác. 2.3. Tình hình Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới và Việt Nam. 2.3.1. Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới. Những nghiên cứu di truyền của cây ngô nếp làm cơ sở chọn giống cũng đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Sprague thí nghiệm 20 cây đại diện cho cho một giống thụ phấn tự do để chứng minh sự trôi dạt di truyền, một ví dụ rõ nét là trôi dạt di truyền của các giống ngô ở Châu Á với nội nhữ sáp. Trong các Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 13 nhóm ngô ở Châu Mỹ là không nhận thấy, nhưng đặc điểm sáp được tìm ra ở những giống thường như ngô đá ở Nam Mỹ. Những năm 1940 Anderson and Cutler đã nhận thấy mức độ quan trọng của đa dạng di truyền ở ngô và xác định các loài như là một nhóm bao gồm những cá thể có những đặc điểm chung coi được xếp vào một nhóm. Các đặc điểm hình thái phản ánh môi quan hệ di truyền và được sử duụng để phân loại loài ngô ở Mexico, Trung , Nam Mỹ và Hoa Kỳ. Cơ sở này được chúng minh thêm bằng di truyền phân tử và hiện nay có 42 loài và ở Mỹ rất nhiều giống ngô thụ phấn tự do ưu thế được trồng trước khi có các giống ngô ưu thế lai và chúng đã cung cấp nguồn gen để tạo giống ngô ưu thế lai hiện nay và hầu hết các khu vực trên thế giới. Đáng tiếc là hầu hết các giống ngô thụ phân tự do vùng Bắc Mỹ đã bị mất. Sự xuất hiện phát sinh của ngô nếp bình thường như những thực vật khác trên trái đất như lúa nếp, kê và lúa miến là kết quả của chọn lọc nhân tạo với mục đích làm lương thực, đặc biệt với người dân Châu Á các giống cây ngũ cốc có nội nhũ sáp được tiêu dùng và sử dụng đặc thù. Nội nhũ sáp đầu tiên có thể xảy ra do trôi dạt di truyền, gen nội nhũ sáp có tần xuất thấp ở Châu Mỹ nhưng có tần suất cao ở ngô Châu Á. Theo Tomob, để tạo dòng ngô nếp người ta dùng vật liệu ban đầu từ các nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay nhân tạo như donor. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng rất quan tâm đến nguồn gen cây ngô địa phương trong đó có nguồn gen ngô nếp phục vụ tạo giống. Từ nguồn vật liệu ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc cá thể, dựa vào nội nhũ và các đặc tính nông sinh học khác để tạo ra dòng nếp thuần. Để tạo các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô thường, người ta cho lai ngô nếp và ngô thường, sau đó tiến hành lai lại và kiểm tra bằng phân tích hạt qua phản ứng với dung dịch KI. Bằng cách này, các nhà khoa học đã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới. Chúng được trồng cách ly với các loại ngô khác để đảm bảo chất lượng. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 14 Người ta cho rằng ngô nếp ưu thế lai cũng như ngô chất lượng protien cao, năng suất giảm đi so với ngô ưu thế lai bình thường, và giả thuyết cho rằng tích lũy mật độ hạt tinh bột thấp, nội nhũ mềm và khối lượng hạt thấp hơn. Năm 1990 mục tiêu chương trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng protein của Argentina được bắt đầu và sau đó 1 vài dòng thuần được phát triển và thử khả năng phối hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô năm 2001/02 một số tổ hợp lai đơn được thử nghiệm. Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là : - Ngô nếp ưu thế lai - Ngô chất lượng protein cao - Tổ hợp lai kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein Những thử nghiệm mới đã được thực hiện ở nhiều điểm đã nhận được những kết quả ngạc nhiên với những lai đơn mới trên cơ sở lựa chọn dòng bố mẹ tự phối thuần như trên đã cho năng suất cao, cải thiện tinh bột, chất lượng protein và thích nghi tốt. Ngô nếp được trồng nhiều nhất ở Mỹ, nhưng phần lớn diện tích được trồng phần lớn ở miền trung Illois và Indian, phía bắc của Iowa. Diện tích ngô nếp hàng năm của Mỹ khoảng 290000 ha, chủ yếu diện tích này là trồng nếp vàng, nhưng gần đây có một số diện tích nhỏ được trồng bằng nếp trắng. Ở các nước phát triển như Mỹ việc chọn tạo giống ngô nếp tập trung chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai, năm 2003 có 12 công ty hạt giống chào bán các tổ hợp ngô nếp ưu thế lai được kinh doanh trên thị trường. Trong tương lai nước Mỹ có xu hướng trồng ngô nếp rộng rãi đồng thời để các nhà chế biến chấp nhận giống ngô nếp không biến đổi gen (non-GMO ) để xuất khẩu sang Châu Âu. Mặc dù đã trải qua thời gian rất dài nhưng việc sản xuất ngô nếp thương mại vẫn gặp rất nhiều vấn đề: thiếu những dạng đối chứng cho những dạng ngô đặc biệt, tiềm năng năng suất của các giống ngô nếp lai nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ, biến động tuỳ thuộc vào đất trồng, trung bình đạt từ 65-75% so với ngô tẻ thường. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 15 Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh – T9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao và chất lượng ngon. Như: Giống nếp lai đơn màu trắng JYF101, năng suất trung bình 15 tấn bắp tươi/ha; Nếp trắng lai đơn Yahejin 2006 cho năng suất tươi tới 20 tấn/ha; giống nếp lai đơn màu tím Jinkenou 218 đạt 12 tấn bắp tươi/ha. Ngô nếp được dùng vào các mục đích khác nhau như ăn tươi, đóng hộp, chế biến tinh bột… Nhìn chung có hai cách sử dụng chính là làm thực phẩm và chế biến tinh bột. Ở Mỹ và các nước phát triển phần lớn ngô nếp được sử dụng để chế biến tinh bột, dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn, chế siro… Nhờ những tính chất đặc biệt mà hiện nay con người sử dụng ngày càng nhiều và phạm vi sử dụng tinh bột ngô nếp càng được mở rộng. Tinh bột ngô nếp còn được dùng như một dạng sữa ngô làm đồ gia vị cho món salad. 2.3.2. Nghiên cứu và sử dụng ngô nếp ở Việt Nam. Theo các nghiên cứu phân loại ngô địa phương thì ngô ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào hai loài phụ chính là đá rắn và ngô nếp. Ngô nếp được phân bố ở khắp các vùng trong cả nước, với nhiều dạng màu hạt khác nhau: Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ…Hiện nay, tại Viện Nghiên cứu Ngô đã thu thập và lưu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phương. Trong đó: 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng, 22 nguồn nếp tím, nâu, đỏ (Nguyễn Thị Nhài, 2005)[10]. Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, những nghiên cứu chủ yếu vẫn là ngô tẻ, các nghiên cứu về ngô nếp rất hạn chế. Cho tới nay, chỉ có một số công trình được công bố: Công trình của Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy [7] tiến hành phân loài phụ cho 72 giống ngô nếp địa phương. Trong đó 48 mẫu nếp trắng, 8 mẫu nếp vàng, 16 mẫu nếp tím. Kết quả cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và số lá lớn hơn cả. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 16 Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lưu [12] đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp được công nhận giống quốc gia năm 1989. Giống này có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng thích ứng rộng, được trồng khá phổ biến ở Miền Bắc. Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dùng phương pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa hai giống nếp tổng hợp nhập nội từ Philipin đã tạo ra giống nếp trắng ngắn ngày S2, năng suất trung bình 20-26 tạ/ha, được công nhận năm 1989. Tác giả Phan Xuân Hào và cộng sự đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2, được công nhận giống quốc gia năm 1997. VN2 được chọn tạo từ các giống ngô nếp ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt, có nguồn gốc khác nhau: Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam – Đà Nẵng, Nếp Thanh Sơn – Phú Thọ và Nếp S-2 từ Philipin. Đây là giống ngắn ngày, chất lượng dinh dưỡng cao, khả năng thích ứng rộng, năng suất bình quân đạt 30 tạ/ha (Phan Xuân Hào và cs, 1997) [6]. Phạm Thị Rịnh và cộng sự ở phòng Nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam đã tạo được giống ngô nếp dạng nù TPTD cải tiến N1 từ 2 quần thể ngô nếp nù địa phương ở Đồng Nai và An Giang. N1 đã được công nhận giống quốc gia năm 2004. Đây là giống ngô nếp ngắn ngày, có tiềm năng năng suất cao 40-50 tạ hạt khô/ha, thích hợp trồng ở các tỉnh phía Nam. Các tác giả Nguyễn Hữu Đống, Phan Đức Trực, Nguyễn Văn Cương - Viện Di Truyền Nông nghiệp, và Ngô Hữu Tình - Viện Nghiên cứu Ngô đã gây đột biến bằng tia gama, kết hợp với xử lý Diethylsulphat ở ngô nếp thu được một số dòng biến dị có các đặc tính nông học quý so với giống ban đầu (Nguyễn Hữu Đống và cs, 1997) [3]. Thời gian gần đây, các nhà tạo giống Việt Nam bắt đầu chuyển hướng sang tạo giống nếp lai và đã tạo được một vài giống nếp lai không quy ước có triển vọng như: MX2, MX4 của Công ty cổ phần Giống cây trồng Miền Nam, Bạch Ngọc của Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 17 công ty Lương Nông. Ngoài ra, một số giống nếp lai quy ước được trồng ở các tỉnh phía Nam, phần lớn có nguồn gốc từ Đài Loan, Thái Lan, và một số công ty giống quốc tế. Đồng thời Viện Nghiên cứu Ngô đã thu thập nguyên liệu và tạo ra hàng loạt các dòng thuần ngô nếp phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai. Hàng loạt các tổ hợp nếp lai mới triển vọng đã được tạo ra và đang được thí nghiệm ở nhiều vùng sinh thái ở Miền Bắc. Theo Điều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương thì diện tích ngô nếp nước ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô cả nước. Diện tích ngô nếp liên tục tăng, đặc biệt là vùng đồng bằng ven đô thị. Nguyên nhân chính trước hết do các giống ngô nếp đáp ứng được nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ cấu nông nghiệp hiện nay, nhưng quan trọng hơn là đáp ứng nhu cầu xã hội ngày một tăng đối với sản phẩm này. Sản xuất ngô ở Việt Nam theo kế hoạch của Bộ NN và PTNT phấn đấu đến năm 2010 đạt 6-7 triệu tấn ngô/năm (Trần Hồng Uy và CS, 2004). Để đạt được mục tiêu, chúng ta cần vượt qua một số trở ngại khách quan như diện tích đất canh tác ngày càng thu hẹp, khí hậu khắc nghiệt và sâu bệnh ngày một nhiều hơn thì vấn đề cần giải quyết là từng bước chuyển một phần diện tích sang trồng các loại ngô rau, ngô quà (ngô nếp), ngô nổ với mục tiêu đáp ứng yêu cầu đòi hỏi của xã hội, đa dạng các sản phẩm hàng hoá và nâng cao giá trị kinh tế của sản xuất ngô. Ở các vùng núi cao và vùng sâu, người dân sử dụng ngô nếp là nguồn lương thực chính dưới dạng xôi ngô hoặc dùng tươi: Nướng, luộc. Còn hầu hết các địa phương khác ngô nếp được xem như thực phẩm làm ăn quà và chế biến đơn giản. Những năm gần đây, đời sống được cải thiện, nhu cầu của người dân ngày một đa dạng. Các loại ngô thực phẩm được sử dụng ngày một nhiều, không những làm lương thực mà còn được chế biến thành các món ăn ưa thích: ngô chiên, súp ngô, snack ngô, ngô rau bao tử, chế biến tinh bột… Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 18 PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Vật liệu, nội dung, địa điểm, thời gian nghiên cứu. 3.1.1. Vật liệu nghiên cứu. Thí nghiệm gồm Gồm 2 giống ngô nếp lai mới: NL6 được tạo ra tại Viện Nghiên cứu Ngô và giống MX4 đang được trồng rộng rãi ở miền Bắc. Bảng 3.1: Danh sách các giống tham gia thí nghiệm STT Tên giống Nguồn gốc Đặc điểm 1 NL6 Viện NC Ngô Lai đơn 2 MX 4 (ĐC) Cty GCT MN Lai quy ước 3.1.2. Nội dung nghiên cứu. - Đánh giá ảnh hưởng của các mức phân bón đến sinh trưởng phát triển, các yếu tố cấu năng suất và khả năng chống chịu của các giống ngô nếp lai. - Xác định mức phân bón phù hợp để đưa vào sản xuất. 3.1.3. Địa điểm, thời gian nghiên cứu. - Thí nghiệm được bố trí tại Cao Minh – Phúc yên – Vĩnh Phúc. - Thời gian tiến hành: Vào vụ xuân 2009 (từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2009). 3.2. Phương pháp nghiên cứu. 3.2.1. Bố trí thí nghiệm. Thí nghiệm gồm 2 giống ngô NL6 và MX4 với 3 mức phân bón là: Mức 1 : 100 kg N +70 kg 2 5P O + 60 kg 2K O Mức 2 : 120 kg N + 80 kg 2 5P O +70 kg 2K O Mức 3 : 140 kg N +90 kg 2 5P O +80 kg 2K O Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 19 Tương ứng với 6 công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn, 3 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng/1 lần nhắc lại. Mỗi hàng dài 5 m. Công thức 1: Giống MX4 mức phân bón 1. Công thức 2: Giống MX4 mức phân bón 3. Công thức 3: Giống MX4 mức phân bón 3. Công thức 4: Giống NL6 mức phân bón 1. Công thức 5: Giống NL6 mức phân bón 2. Công thức 6: Giống NL6 mức phân bón 3. Khoảng cách gieo: 60cm x 25cm x 1 cây/hốc. Phân chuồng bón 10 tấn/ha Sơ đồ thí nghiệm. Dải bảo vệ NL6 MỨC 1 NL6 MỨC 3 MX4 MỨC 1 MX4 MỨC 2 NL6 MỨC 2 MX4 MỨC 3 MX4 MỨC 2 NL6 MỨC 1 NL6 MỨC 3 MX4 MỨC 3 MX4 MỨC 1 NL6 MỨC 2 NL6 MỨC 3 MX4 MỨC 1 MX4 MỨC 2 NL6 MỨC 1 NL6 MỨC 2 MX4 MỨC 3 Dải bảo vệ Dải bảo vệ I Dải bảo II vệ III 3.2.2. Quy trình kỹ thuật. Chăm sóc theo quy trình kỹ thuật của Viện nghiên cứu ngô. - Làm đất: đất được cày tơi xốp, làm sạch cỏ dại và tàn dư cây trồng vụ trước. Đất được phơi ải kỹ, bón vôi, san phẳng và rạch hàng. - Gieo hạt: mỗi hốc 2-3 hạt. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 20 - Bón phân + Bón lót: Bón toàn bộ lượng phân chuồng, phân lân. + Bón thúc: Khi cây ngô có 3 - 5 lá thật, bón 1/3 lượng đạm. Khi cây ngô có 7 - 9 lá thật, bón 1/3 lượng đạm + 1/2 lượng kali còn lại. Trước khi cây ngô trổ cờ bón 1/3 lượng đạm + 1/2 lượng kali - Chăm sóc: + Theo dõi quá trình sinh trưởng phát triển của cây ngô để có biện pháp xử lý kịp thời. + Tiến hành tỉa, dặm cây con để đảm bảo đúng mật độ và số lượng cây. + Khi ngô có 3-4 lá thật tiến hành xới xáo, làm cỏ và tỉa cây đảm bảo mỗi hốc có 1 cây. + Khi ngô 7-9 lá tiến hành làm cỏ, bón thúc lần 2. + Theo dõi để tưới tiêu, đảm bảo điều kiện cho ngô phát triển. + Tiến hành phòng ngừa sâu bệnh kịp thời khoa học. 3.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi. - Thời gian sinh trưởng (ngày): Từ khi mọc đến các giai đoạn + Ngày mọc: Được xác định khi có 50% số cây mọc + Ngày trỗ cờ: Được xác định khi có ≥ 50% số cây trỗ cờ + Tung phấn: Được xác định khi có ≥ 50% số cây có hoa nở được 1/3 trục chính + Phun râu: Khi có ≥ 50% số cây trên ruộng có râu nhú dài từ 2-3 cm + Chín sinh lý: Khi có trên 75% số cây có lá bi khô và chân hạt có chấm đen. - Các chỉ tiêu hình thái: + Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến điểm phân nhánh cờ đầu tiên. Đo 10 cây/ô thí nghiệm. + Độ cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất tới đốt đóng bắp trên cùng, đo 10 cây/ô thí nghiệm. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 21 + Số lá (cắt đánh dấu lá thứ 5 và thứ 10 để xác định số lá dễ dàng). Đếm số lá sau khi ngô trỗ cờ hết, đếm 10 cây/ô thí nghiệm. + Động thái tăng trưởng chiều cao cây, 7 ngày đo một lần, đo từ mặt đất đến đỉnh lá cao nhất, đo 10 cây/ô thí nghiệm. + Động thái tăng trưởng số lá, 7 ngày đếm một lần, đếm 10 cây/ô thí nghiệm + Diện tích lá và chỉ số diện tích lá (LAI): Đo vào giai đoạn ngô từ 7 - 9 lá và giai đoạn ngô vừa trỗ cờ xong, giai đoạn này ngô đạt chỉ số diện tích lá cao nhất, đo 10 cây/ô. - Một số đặc trưng hình thái của bắp. + Độ che kín bắp (Điểm) Điểm 1: rất kín Điểm 2: kín Điểm 3: hơi hở Điểm 4: hở Điểm 5: rất hở + Chiều dài bắp (cm): Đo khoảng cách giữa hai đầu mút của hàng hạt dài nhất, đo 5 bắp/1 giống + Đường kính bắp (cm): Đo ở giữa bắp, đo 30 bắp/ 1 giống. - Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất + Số hàng hạt/bắp: Một hàng được tính khi có 50% số hạt so với hàng dài nhất, đếm tổng số hàng có trên bắp, đếm 30 bắp/1 giống. + Số hạt/hàng: Được đếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình, đếm 30 bắp/1 giống. + Khối lượng 1000 hạt (gram) ở ẩm độ 14%: Cân 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt, nếu chênh lệch < 5g là chấp nhận được. + Năng suất lý thuyết (NSLT) tấn/ha ở độ ẩm 14%: Số HH/B x Số H/H x Số B/C x Mật độ x P1000 hạt(14%) NSLT = 100.000.00 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 22 Trong đó: Số HH/B: Số hàng hạt/bắp Số H/H : Số hàng/hạt Số B/C : Số bắp/cây - Khả năng chống chịu: + Sâu đục thân (%): Đếm số cây bị nhiễm sâu/ tổng số cây trong ô. Đánh giá bằng các mức độ như sau. Không bị sâu (< 5% số cây bị sâu) Nhẹ (có 5 - 15% số cây bị nhiễm sâu) Vừa (có 15 - 25% số cây bị nhiễm sâu) Nặng (có 25 - 35% số cây bị nhiễm sâu) Rất nặng (có 35 - 50% số cây bị nhiễm sâu) + Bệnh khô vằn: Số cây bị bệnh/tổng số cây trong ô thí nghiệm, sau đó đánh giá bằng cách cho điểm từ 1-5. Điểm 1: Không có vết bệnh Điểm 2: Có vết bệnh ở sát gốc Điểm 3: Vết bệnh lan đến những đốt sát gốc Điểm 4: Vết bệnh lan đến bắp (lá bi) Điểm 5: Vết bệnh lan toàn cây. + Bệnh đốm lá(điểm): Đếm số cây bị bệnh/tổng số cây bị bệnh trong ô thí nghiệm. Đánh giá bằng cách cho điểm theo thang điểm từ 1-5. Điểm 1: Không nhiễm (< 5% diện tích lá bị bệnh). Điểm 2: Nhẹ ( có từ 5-15% diện tích lá bị bệnh). Điểm 3: Vừa ( có từ 15-30% diện tích lá bị bệnh). Điểm 4: Nặng ( có từ 30-50% diện tích lá bị bệnh). Điểm 5: Rất nặng ( có từ 50% diện tích lá bị bệnh trở lên). + Đổ gẫy thân (%): Đếm các cây bị gãy ở thân phía dưới bắp/tổng số cây trong ô khi thu hoạch. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 23 Điểm 1: Tốt: <5 % cây gãy Điểm 2 : Khá: 5-15% cây gãy Điểm 3: Trung bình: 15-30% cây gãy Điểm 4: Kém: 30-50% cây gãy Điểm 5: Rất kém: >50% cây gãy + Chống đổ: Đổ gốc (%) được tính khi cây đổ nghiêng 1 góc > 300 so với phương thẳng đứng. 3.2.4. Phương pháp xử lý số liệu. - Số liệu được xử lý bằng chương trình Excel, thống kê sinh học. - Sử lý bằng thống kê toán học với các tham số sau: + Số trung bình ( X ). 1== ∑n i i X X n s X : Giá trị trung bình. iX : Các biến số. n: Dung lượng mẫu (n = 30) + Độ lệch chuẩn. ( )2iX X n δ −= ∑ + Sai số trung bình. m n δ= + Hệ số biến động. % .100%CV X δ= Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 24 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Điều kiện khí hậu thời tiết vụ thí nghiệm. Vụ xuân ở vùng Đồng Bằng Bắc Bộ có thời tiết khá thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng, phát triển và đạt năng suất cao. Bảng 4.1: Diễn biến thời tiết vụ xuân năm 2009 tại Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc Nhiệt độ không khí (OC) Tháng Ttb Tmax Tmin Độ ẩm không khí Trung bình (%) Lượng mưa trung bình (mm) Số giờ nắng trung bình (giờ) 3 21,2 31,3 13,3 83 55,4 57 4 24,5 33,2 16,7 83 132,3 107 5 29,4 34,5 22,0 83 313,4 135 6 30,6 38,6 22,3 79 167,7 181 (Nguồn: Trạm khí tượng Vĩnh Yên) Qua bảng ta thấy nhiệt độ trung bình qua các tháng tăng dần và đảm bảo cho cây ngô sinh trưởng phát triển tốt. Độ ẩm không khí của cây ngô dao động trong khoảng 79 – 83% là điều kiện tốt cho cây ngô phát triển. Vào đầu vụ (Tháng 3) ít mưa nhưng không ảnh hưởng nhiều tới cây con do bố trí gieo hạt vào thời điểm thích hợp và tưới nước kịp thời. Tuy nhiên, những ngày đầu tháng 5 ở Miền Bắc (đặc biệt khu vực Hà Nội ) có mưa lớn, kéo dài làm ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của ngô. Cây sinh trưởng phát triển tốt trong các giai đoạn. Giai đoạn mẫn cảm nhất của cây ngô (trỗ cờ, tung phấn, phun râu) diễn ra vào cuối tháng 4. Đầu tháng 5 gặp mưa lúc này ngô đã qua giai đoạn tung phấn và chuyển sang giai đoạn kết hạt. Mưa to kết hợp với gió đã làm đổ gãy ngô điều này làm giảm năng suất tuy nhiên không ảnh hưởng tới kết quả thí nghiệm. 4.2. Thời gian sinh trưởng. Từ khi gieo đến khi thu hoạch cây ngô phải trải qua các giai đoạn sinh Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 25 trưởng khác nhau và chia thành 2 giai đoạn chính: Thời kỳ sinh trưởng - sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực. Thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính từ khi cây bắt đầu mọc cho đến khi chín sinh lý (thu hoạch bắp khô). Thời gian sinh trưởng ngắn hay dài phụ thuộc vào giống, mùa vụ, kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc và điều kiện sinh thái của từng vùng. Việc theo dõi sự chênh lệch về thời gian giữa các giai đoạn của các mức phân bón trong một giống thí nghiệm có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất. Quá trình theo dõi sẽ đánh giá được thời gian trỗ cờ, tung phấn, phun râu và thời gian chín của các mức phân bón trên cơ sở đó ta biết được ở mức phân bón có làm thay đổi thời gian sinh trưởng của giống hay không? Từ đó định ra kế hoạch sử dụng các mức phân bón - giống vào từng thời vụ, vùng sinh thái cho phù hợp với cơ cấu cây trồng nhằm thu được hiệu quả cao nhất trong sản xuất. Thời gian sinh trưởng là một tính trạng di truyền chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, mùa vụ trong năm. Nhìn chung, vụ xuân năm 2009 thời tiết tương đối thuận lợi cho quá trình nảy mầm của các giống thí nghiệm. Qua theo dõi ta thu được bảng sau: Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô làm thí nghiệm. Từ ngày gieo đến ngày mọc (ngày) Từ ngày gieo đến trỗ cờ (ngày) Từ trỗ cờ đến phun râu (ngày) Từ phun râu đến chín (ngày) Thời gian sinh trưởng (ngày) Chỉ tiêu Theo dõi Giống M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 NL6 3 3 3 58 60 61 3 3 2 40 39 41 101 102 104 MX4 3 3 3 55 57 58 4 3 3 39 38 39 98 98 100 Ngày gieo 02/03/2009 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 26 4.2.1. Giai đoạn từ gieo đến mọc. Giai đoạn này cây ngô sống chủ yếu bằng chất dự trữ trong hạt. Hạt sau khi hút nước trương lên và xảy ra quá trình biến đổi sinh lý, sinh hóa bên trong và bắt đầu nảy mầm. Giai đoạn này cây chịu ảnh hưởng của các yếu tố nội tại như trọng lượng hạt, tính nguyên vẹn, độ chín, yếu tố di truyền và các yếu tố ngoại cảnh. Khi gieo hạt gặp thời kỳ có nhiệt độ thấp thì ngô nảy mầm kém, đồng thời kéo dài thời gian nảy mầm. Trong vụ xuân năm 2009 tại Cao Minh - Phúc Yên, đầu vụ điều kiện thời tiết khá thuận lợi, nắng ấm, độ ẩm thích hợp nên thời gian từ gieo đến mọc của các giống ngô nếp rất nhanh và đồng đều, trên bảng 4.2 ta thấy các mức của các giống đều có thời gian mọc là 3 ngày. 4.2.2. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ. Đây là giai đoạn cây ngô sinh trưởng sinh dưỡng, cây phát triển mạnh mẽ. Ở thời kỳ đầu, từ khi gieo đến 3 - 4 lá thật cây con sử dụng chủ yếu chất dinh dưỡng từ nội nhũ hạt nên sinh dưỡng phát triển chậm, cây non dễ bị chết nếu hạt bị thối hoặc bị sâu bọ cắn. Khi được 3 - 4 lá thật, cây ngô chuyển từ giai đoạn sinh trưởng dị dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng tự dưỡng. Cây bắt đầu phát triển mạnh, nhất là từ sau khi đạt 7 - 9 lá đến trước khi trỗ cờ, giai đoạn này cây không ngừng tăng trưởng về chiều cao và số lá. Thời kỳ này quyết định việc tích lũy chất dinh dưỡng trên thân lá, từ đó ảnh hưởng tới năng suất sau này. Qúa trình sinh trưởng sinh dưỡng kết thúc khi cây ngô trỗ cờ. Qua bảng 4.2 cho thấy, các giống có thời gian từ gieo đến trỗ cờ không dài, chỉ từ 55 - 61 ngày. Giống NL6 ở các mức phân bón đều trỗ muộn hơn giống MX4 tương ứng là 3 ngày. Trong một giống ở mức phân bón càng nhiều thì thời gian từ gieo đến trỗ cờ càng dài. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 27 4.2.3. Giai đoạn từ trỗ cờ tới phun râu. Giai đoạn này cây ngô chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực. Lúc này cây ngô ngừng lớn, tuy nhiên cây vẫn hút chất dinh dưỡng mạnh. Qua theo dõi chúng ta nhận thấy thời gian giữa trỗ cờ- phun râu giữa các mức phân bón dao động từ 2 - 4 ngày. Giai đoạn từ tung phấn đến phun râu diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn nhưng tác động rất lớn tới năng suất. Mức phân bón nào có thời gian chênh lệch càng ngắn thì quá trình thụ phấn, thụ tinh càng diễn ra nhanh và tập trung điều đó có ý nghĩa quyết định rất lớn tới các yếu tố cấu thành năng suất. Đây cũng là giai đoạn rất mẫn cảm của cây ngô trước điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh. Vì vậy trong giai đoạn này phải đảm bảo đủ nước, dinh dưỡng, ánh sáng. Thời gian giữa trỗ cờ – phun râu là rất quan trọng, ảnh hưởng khá lớn đến quá trình thụ phấn của ngô. Kết quả theo dõi cho thấy, hầu hết các giống đều có khoảng thời gian từ trỗ cờ đến phun râu chỉ từ 2 – 4 ngày. Giống MX4 mức 1 có thời gian dài nhất là 4 ngày, ngắn nhất là giống NL6 mức phân bón 3 là 2 ngày. Các mức còn lại khoảng cách này là 3 ngày, sự ảnh hưởng của giai đoạn này thể hiện ở năng suất của từng mức. 4.2.4.Tổng thời gian sinh trưởng. Tổng thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm vụ xuân năm 2009 dao động trong khoảng 98 - 104 ngày. Các mức phân bón của NL6 đều có thời gian sinh trưởng dài hơn so với mức phân bón của giống MX4 tương ứng 3 - 4 ngày. Giống NL6 có thời gian sinh trưởng là (101 - 104 ngày) Giống MX4 có thời gian sinh trưởng ngắn (98 – 100 ngày). Qua theo dõi thời gian sinh trưởng ta nhận thấy cả hai giống đều thuộc nhóm chín sớm có thời gian sinh trưởng < 105 ngày. Điều này rất thuận lợi trong việc bố trí luân canh cây trồng nhằm tăng lợi nhuận trong sản xuất. Tuy nhiên, với tổng thời gian sinh trưởng như trên cho thấy, tất cả các giống đều sinh trưởng ngắn, rất thích hợp cho bố trí vào các thời vụ như vụ xuân, vụ hè thu và vụ đông muộn ở các tỉnh Miền Bắc hoặc vụ 2 ở Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Tây Bắc. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 28 4.3. Khả năng sinh trưởng của các giống ngô nếp lai. 4.3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây. Chiều cao cây là chỉ tiêu phản ánh trực tiếp sự sinh trưởng phát triển của cây ngô qua từng thời kỳ khác nhau, nó phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của giống nhưng cũng liên hệ chặt chẽ với điều kiện chăm sóc và điều kiện môi trường. Chiều cao cây cao thì có tiềm năng năng suất cao hơn tuy nhiên nếu cây quá cao thì dễ gãy đổ. Theo dõi động thái tăng trưởng chiều cao cây nhằm đánh giá độ đồng đều sinh trưởng của giống trong các mức phân bón, từ đó có những biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp. Kết quả theo dõi động thái tăng trưởng chiều cao cây thu được ở bảng 4.3 cho thấy: Giữa các mức trong một giống khi tăng lượng phân bón thì chiều cao cây cũng tăng. Thời kỳ cây tăng trưởng chiều cao nhanh là sau khi gieo 4 tuần, tương ứng với thời kỳ cây đạt 7 - 9 lá. Sau tuần thứ 5, tốc độ tăng trưởng chiều cao cây vẫn tiếp tục tăng nhưng chậm hơn so với các tuần trước đó, đến giai đoạn xoắn nõn lại tăng lên cho đến khi trỗ cờ hoàn toàn là kết thúc giai đoạn tăng trưởng của ngô. Sau tuần 8 thì giống MX4 mức phân bón 1, 2, 3 có chiều cao lần lượt là: 193,1; 195,2; 200,75. Giống NL6 mức phân bón 1, 2, 3 có chiều cao lần lượt là: 195,2; 198,3; 204,7. Qua bảng 4.3 ta thấy mức phân bón càng tăng thì chiều cao cây tăng càng nhanh. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 29 Bảng 4.3. Động thái tăng trưởng chiều cao cây, số lá của các giống. MX4 NL6 Chỉ tiêu theo Dõi ngày theo dõi Mức phân bón Cao cây Số lá Cao cây Số lá M1 28,05 3,5 29,45 3,51 M2 29,95 3,55 30,15 3,56 14/3/2009 M3 30,5 3,65 31,4 3,6 M1 60,3 5,25 60,1 5,6 M2 60,5 5,5 60,4 5,7 21/3/2009 M3 61,55 5,6 61,9 5,85 M1 80,45 7,6 81,6 7,53 M2 81,75 7,75 81,95 7,7 28/3/2009 M3 84,2 7,8 82,26 7,83 M1 112,6 8,05 112,4 9,05 M2 113,8 8,9 112,8 9,15 4/4/2009 M3 114,6 9,1 113,1 9,25 M1 180,6 11,25 180,2 11,9 M2 180,75 11,85 181,25 12,04 11/4/2009 M3 181,3 11,9 183,1 12.07 M1 193,1 15,15 195,2 15,03 M2 195,2 15,16 198,3 15,1 18/4/2009 M3 200,75 15,35 204,7 15,3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 30 4.3.2. Động thái tăng trưởng số lá. Tốc độ ra lá là một chỉ tiêu phản ánh tốc độ sinh trưởng phát triển của cây ngô qua từng thời kỳ. Giống nào có tốc độ ra lá nhanh và sớm đạt cực đại thì khả năng tích lũy chất khô sớm đạt ở mức cao. Lá ngô quyết định khả năng sử dụng ánh sáng và khả năng quang hợp đặc biệt là những cây ngô có kiểu kết cấu thân lá hợp lý, đồng thời ngô là cây C4 thích ứng với cường độ chiếu sáng mạnh nên trong quá trình canh tác phải tạo ra những điều kiện thuận lợi để quần thể ruộng ngô luôn được quang hợp tốt. Để làm căn cứ cho việc quyết định tác động những biện pháp kỹ thuật thì việc theo dõi động thái tăng trưởng số lá có ý nghĩa hết sức quan trọng. Kết quả ở bảng 4.3 cho thấy các khác nhau thì tốc độ ra lá khác nhau. Theo dõi từ tuần t3 – tuần t8 sau mọc, tốc độ ra lá trung bình 2 - 3 lá/tuần. Tốc độ ra lá đạt nhanh nhất từ sau tuần t4, lúc này ngô chuẩn bị trỗ cờ nên giai đoạn này khả năng sinh trưởng phát triển của cây ngô đạt mạnh nhất. Tốc độ ra lá ở thời kỳ này đạt từ 3 lá/tuần. Sau đó tốc độ ra lá của các giống chậm lại và đạt số lá cao nhất khi kết thúc giai đoạn trỗ cờ. 4.4. Một số đặc trưng về hình thái cây của các tổ hợp ngô nếp lai. 4.4.1. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và số lá cuối cùng . Đối với công tác chọn giống chiều cao cây và chiều cao đóng bắp là hai chỉ tiêu đánh giá đặc trưng hình thái của giống, liên quan đến khả năng sinh trưởng, phát triển và tính chống chịu. Kết quả thu được trong bảng 4.4 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 31 Bảng 4.4. Đặc trưng về hình thái của các Chiều cao cây(cm) Chiều cao đóng bắp( cm) Đường kính gốc (cm) Vị trí đóng bắp Mức phân bón Tên giống X±m Cv % X ± m Cv% X ± m Lá đóng bắp (%) chiều cao cây Số lá trên cây MX4 196,1±2,3 3,2 75,2±1,8 10,1 1,78±0,3 7-9 37,8 15,7 M 1 Nl6 197,4±2,9 3,8 82,5±2,33 10,3 1,92±0,12 8-10 41,8 15,9 MX4 198,1±2,6 4,3 78,01±2,2 13,3 1,84±0,05 7-9 39,3 15,8 M 2 Nl6 199,9±2,8 4,3 91,7±1,59 7,78 1,97±0,04 8-10 45,8 16,1 MX4 202,2±2,4 3,1 84,8±1,9 10,2 1,93±0,03 7-9 41,9 15,9 M 3 Nl6 211,8±2,1 4,1 92,6±2,3 10,3 1,99±0,28 8-10 43,7 16,1 ∗ Chiều cao cây cuối cùng. Chiều cao cây là chỉ tiêu chịu ảnh hưởng không nhỏ bởi các điều kiện ngoại cảnh như ánh sáng, nhiệt độ…, và chế độ chăm sóc trong suốt thời kỳ sinh trưởng. Chiều cao cây ảnh hưởng đến năng suất, liên quan chặt chẽ đến tính chống đổ, khả năng kháng sâu bệnh và mật độ gieo trồng. Chiều cao cây cho phép bố trí hợp lý các bộ phận trong không gian nhất là bộ tán lá, qua đó giúp cho quần thể có khả năng tận dụng ánh sáng mặt trời có hiệu quả. Thông thường những giống có chiều cao cây cao thì khả năng tận dụng ánh sáng tốt hơn nhưng dễ đổ gãy. Ngược lại những giống có chiều cao cây thấp, khả năng tận dụng ánh sáng kém nhưng chống đổ tốt hơn. Từ bảng 4.4 ta thấy chiều cao cây của NL6 cao hơn giống MX4 ở các mức tương ứng. Trong một giống ở các mức phân bón chiều cao cây có sự Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 32 tăng lên theo mức tăng của phân bón. Cả hai giống đều có: Mức phân bón 1 chiều cao thấp nhất, mức phân bón 3 có chiều cao cao nhất. Giống NL6 có chiều cao giao động từ: 197,4 - 211,8cm và giống MX4 có chiều cao giao động từ: 196,1 - 202,2cm. ∗ Chiều cao đóng bắp. Chiều cao đóng bắp là một đặc trưng hình thái quan trọng liên quan đến năng suất, tính thuận tiện trong thu hoạch, cơ giới hóa trong sản xuất. Đặc biệt liên quan đến tính chống đổ và khả năng chống chịu sâu bệnh, chuột bọ,… Bắp quá cao cây dễ đổ, còn bắp quá thấp gây khó khăn trong quá trình thụ phấn, bắp dễ bị chuột bọ hại. Chiều cao đóng bắp phụ thuộc vào tính di truyền và trình độ thâm canh. Ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, trong điều kiện nhiệt độ cao dinh dưỡng đầy đủ, cây sinh trưởng tốt, bắp thường đóng cao hơn bình thường. Kết quả theo dõi cho thấy, ở các mức phân bón của các giống có độ cao đóng bắp biến động từ 75,2 - 92,6. Giống MX4 có chiều cao đóng bắp thấp hơn giống NL6 ở các mức tương ứng. Chiều cao đóng bắp của các mức phân bón tăng theo mức tăng của phân bón và giao động trong khoảng 37,8 - 45,8 % chiều cao cây. ∗ Đường kính gốc. Từ bảng 4.4 ta thấy đường kính gốc của giống NL6 lớn hơn đường kính gốc của giống MX4 ở các mức phân bón tương ứng. Trong một giống ở mức phân bón 1 có đường kính gốc nhỏ nhất và mức phân bón 3 có đường kính gốc lớn nhất. Giống NL6 có đường kính gốc giao động trong khoảng 1,92 – 1,99 cm, Giống MX4 có đường kính gốc giao động trong khoảng 1,78 – 1,93 cm. Như vậy khi mức phân bón tăng thì đường kính gốc cũng tăng. ∗ Lá đóng bắp. Lá đóng bắp là chỉ tiêu ít chịu ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh như Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 33 ánh sáng, nhiệt độ, chế độ chăm sóc. Từ bảng 4.4 ta thấy giống NL6 có lá đóng bắp giao động từ 8 - 10 lá, giống MX4 có lá đóng bắp giao động từ 7-9 lá. ∗ Số lá cuối cùng. Thời gian sinh trưởng của cây ngô có liên quan chặt chẽ đến số lá, do đó tính tổng số lá trên cây là căn cứ để xác định thời gian từ gieo đến chín, những giống có tổng số lá nhiều thì thời gian sinh trưởng càng dài. Số lá là chỉ tiêu ít thay đổi nhất. Số lá ngô càng tồn tại lâu trên cây thì hiệu suất quang hợp càng cao, góp phần tăng năng suất. Chỉ tiêu này được các nhà chọn giống quan tâm trong chọn tạo dòng cũng như chọn tạo giống lai. Các giống có lá xanh, bền được ưu tiên lựa chọn do chúng có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh, chịu hạn, đồng thời hiệu suất quang hợp cao, tích lũy chất khô tốt, dẫn tới năng suất cao. Qua bảng 4.4 ta thấy trong một giống giữa các mức phân bón số lá cũng có sự giao động nhỏ: Giống NL6 giao động từ 15,9 – 16,1 lá; Giống MX4 giao động trong khoảng 15,7 – 15,9 lá. Ở các mức phân bón mức 1 có số lá trung bình thấp nhất, mức phân bón 3 có số lá trung bình cao nhất. 4.4.2. Chỉ số diện tích lá. Lá xanh là cơ quan quang hợp chính tạo ra chất dinh dưỡng cho sự sinh trưởng phát triển của cây ngô. Số lá, độ lớn của lá phụ thuộc vào giống, điều kiện thời tiết và kỹ thuật canh tác. Bộ lá đóng vai trò rất quan trọng trong việc quang hợp và tạo năng suất. Kết quả theo dõi diện tích lá và chỉ số diện tích lá được trình bày tại bảng 4.5. Diện tích lá thay đổi qua các giai đoạn sinh trưởng của cây, theo các nhà nghiên cứu thì diện tích lá đạt cao nhất vào giai đoạn từ trỗ tới chín sữa. Diện tích lá được tính bằng m2, đo diện tích lá trên cây ở 2 thời kỳ 7 - 9 lá và chín sữa, nghiên cứu chỉ tiêu này giúp xác định mật độ trồng hợp lý. Chỉ số diện tích lá là một chỉ tiêu sinh lý biểu thị mức độ che phủ của lá Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 34 trên diện tích đất mà cây chiếm chỗ (m2lá/m2 đất). Nó đặc trưng cho khả năng tận dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra năng suất. Bảng 4.5. Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) Mức Giống Giai đoạn 7-9 lá Giai đoạn chín sữa MX4 1,06 1,87 Mức 1 NL6 1,09 2,03 MX4 1,08 1,98 Mức 2 NL6 1,11 2,05 MX4 1,10 2,01 Mức 3 NL6 1,12 2,08 Qua bảng 4.5 cho thấy chỉ số diện tích lá tăng dần qua các giai đoạn và đạt cao nhất vào thời kỳ chín sữa của cây. Thời kỳ 7 - 9 lá do cây chưa đạt số lá tối đa nên chỉ số diện tích còn thấp. NL6 có chỉ số diện tích lá lớn hơn và lớn nhất ở mức phân bón 3 là 1,12 m2 lá/m2 đất, và MX4 có chỉ số diện tích lá nhỏ hơn (1,06 m2 lá/m2 đất). Thời kỳ chín sữa cây đã ổn định nên chỉ số diện tích lá cao nhất và dao động trong khoảng 1,87 - 2,08 (m2 lá/m2 đất). Trong đó NL6 ở mức phân bón 3 có chỉ số diện tích lá lớn nhất 2,08 (m2 lá/m2 đất) và giống MX4 có chỉ số diện tích lá nhỏ hơn 1,98 (m2lá/m2đất). Ở mức 3 chỉ số diện tích lá của MX4 mới đạt 2,01(m2 lá/m2 đất). Như vậy giống NL6 luôn có chỉ số diện tích lá cao hơn giống MX4, tất cả các mức phân bón. Trong quá trình phát triển của cây ngô vào thời kỳ chín sữa số lá và kích thước lá không tăng lên điều đó có nghĩa là chỉ số diện tích lá bắt đầu giảm đến khi chín sinh lý. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 35 4.5. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và đổ, gãy của các mức phân bón. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều là điều kiện thuận lợi cho nhiều loại dịch hại sinh trưởng, phát triển. Mặt khác ngô nếp có nhược điểm là dễ bị nhiễm sâu bệnh làm giảm đáng kể năng suất và phẩm chất hạt. Chính vì vậy việc đánh giá khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện bất thuận để tìm ra những giống có khả năng chống chịu tốt là rất cần thiết. Theo dõi và đánh giá trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của ngô ta thu được bảng số liệu sau (bảng 4.6) Bảng 4.6. Đặc tính chống chịu của các giống ngô nếp lai. Mức Tên giống Khô vằn (điểm) Đốm lá (điểm) Sâu đục thân (%) Đổ gốc (%) Gãy thân (%) MX4 1 1 16,7 23,3 20 Mức 1 NL6 1 1 6,7 20 13,3 MX4 2 3 13,3 26,7 13,3 Mức 2 NL6 2 2 13,3 23,3 6,7 MX4 2 2 13,3 33,3 10 Mức 3 NL6 2 2 16,7 26,7 6,7 4.5.1. Tỷ lệ nhiễm sâu, bệnh. Cây ngô là đối tượng của nhiều loại sâu, bệnh hại khác nhau, đặc biệt ở vùng chuyên canh yếu tố này thể hiện rất rõ. Cụ thể tại vùng đồng băng bắc bộ cho thấy các sâu bệnh hại chủ yếu là sâu đục thân, sâu đục bắp, châu chấu, bệnh khô vằn, bệnh đốm lá…Tuy nhiên mức độ gây hại khác nhau cho nên chúng tôi chỉ tiến hành theo dõi và đánh giá một số loại gây hại chính. ∗ Sâu đục thân (Ostrinia nubinanis). Sâu đục thân phân bố rộng ở tất cả các vùng trồng ngô. Sâu đục thân cây, bông cờ, bắp non, làm cây còi cọc hoặc gẫy ngang thân, bắp nhỏ bé, năng suất giảm Sâu đục thân là loài sâu hại ngô quan trọng nhất. Ở các tỉnh phía Bắc, sâu phá hại chủ yếu trong vụ ngô thu hè và vụ thu, trong vụ xuân tỷ lệ cây bị hại ít hơn. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 36 Qua bảng theo dõi ta nhận thấy ở các mức phân bón trong cả hai giống đều bị nhiễm nhẹ. Tuy nhiên trong điều kiện khí hậu của nước ta nếu không phun thuốc, phòng trừ kịp thời sẽ ảnh hưởng tới năng suất của các giống. Để phòng trừ sâu đục thân ta sử dụng thuốc: Basuzin, regal 80wg, phumai 5.4EC, gà nòi 96sp ∗ Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani). Bệnh khô vằn phát triển trong điều kiện nóng ẩm, gây hại trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây ngô, song biểu hiện rõ và nặng hơn khi cây ngô chuẩn bị trỗ cờ và phát triển dần đến khi ngô chín. Nấm xâm nhập cả vào trong bắp gây hiện tượng chín ép, hạt không chặt. Qua theo dõi cho thấy, mức phân bón tăng thì mức độ nhiễm bệnh càng tăng. Ở mức 1 của giống MX4, NL6 không thấy vết bệnh Ở mức phân bón: Mức phân bón 2, 3 Ngô MX4 và NL6 Bị nhiễm bệnh khô vằn nhẹ (điểm 2) trong vụ xuân tại Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc. Để phòng trừ bệnh khô vằn ta dùng thuốc: Ningnastar, valivithaco, ps 906 ∗ Bệnh đốm lá. Có hai loại đốm lá là: Đốm lá lớn (Helminthosporium turicum) và đốm lá nhỏ (Helminthosporium maydis). Bệnh gây những vết đốm nhỏ trên lá, sau chuyển thành những vết chết hoại dài, làm khô lá. Bệnh làm giảm diện tích quang hợp của lá, làm giảm khả năng tích lũy chất khô, từ đó giảm năng suất sau này. Từ bảng 4.6 ta thấy. Ở mức phân bón 1 giống giống MX4, NL6 bị nhiễm bệnh ở mức độ vừa. Ở mức phân bón 2 NL6 bị nhiễm bệnh đốm lá ở mức độ nhẹ, còn MX4 bị nhiễm ở mức độ vừa. Ở mức phân bón 3 NL6, MX4 bị nhiễm ở mức độ nhẹ. Để phòng trừ bệnh đốm lá ta dùng thuốc: Anvin 5sc 4.5.2. Khả năng chống đổ, gãy. Tỷ lệ gãy, đổ cũng ảnh hưởng rất lớn tới năng suất, những ruộng bị gãy đổ nhiều có thể làm giảm năng suất tới 50 – 70%. Đặc tính chống gãy, đổ của Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 37 cây ngô phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Đặc điểm của giống, nền đất trồng, chế độ canh tác, sâu bệnh, điều kiện thời tiết… Thí nghiệm được tiến hành trong vụ xuân, ở thời kỳ cây đang trong giai đoạn làm hạt gặp trận mưa to và gió vào cuối tháng 4 làm nhiều cây bị đổ, tại các mức của các giống nên thể hiện rõ đặc tính này của từng giống. Theo dõi trong vụ xuân 2009 cho thấy, các giống đều chống đổ ở mức khá và trung bình. Tuy nhiên giống MX4 có tỉ lệ đổ, gãy nhiều hơn giống NL6 ở các mức tương ứng. Như vậy: khi mức phân bón càng càng tăng thì khả năng chống đổ của các giống càng giảm. khi mức phân bón càng tăng thì khả năng chống gãy của các giống cũng tăng. 4.6. Một số đặc trưng hình thái bắp, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống. 4.6.1. Một số đặc trưng hình thái của bắp. Qua theo dõi một số đặc trưng hình thái của bắp ta thu được kết quả ở bảng sau: Bảng 4.7. Số đặc trưng hình thái bắp của các giống ngô nếp lai. Mức phân bón Tên giống Chiều dài bắp (cm) Đường kính bắp (cm) Độ kín bắp (điểm) Hình dạng hạt Màu sắc hạt MX4 12,7 4,1 2 BRN Trắng M 1 Nl6 14,9 4,0 1 BRN Trắng MX4 12,8 4,2 2 BRN Trắng M 2 Nl6 15,2 4,2 1 BRN Trắng MX4 13,1 4,4 2 BRN Trắng M 3 Nl6 15,3 4,3 1 BRN Trắng ∗ Chiều dài bắp (cm). Chiều dài bắp là yếu tố chứa đựng năng suất, nó cũng là một đặc trưng của giống. Đây là chỉ tiêu quan trọng nó quyết định đến năng suất của giống, nên được các nhà chọn giống lưu ý chọn lọc. Chiều dài bắp của các giống tham gia thí nghiệm qua bảng 4.7 ta thấy. Giống Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 38 NL6 có chiều dài bắp dài hơn giống MX4 ở các mức tương ứng, trong một giống chiều dài bắp tăng khi tăng mức phân bón. ∗ Đường kính bắp (cm). Tất cả các giống đều có đường kính bắp trung bình và tương đối đồng đều nhau. Gía trị trung bình đường kính của các giống giao động từ 4 - 4,3 cm trong đó giống MX4 có đường kính lớn hơn ở tất cả các mức phân bón và ở mức phân bón 3 là là lớn nhất 4,3cm, giống NL6 có đường kính nhỏ hơn và nhỏ nhất là ở mức phân bón 1 (4,0cm). Trong một giống giữa các mức phân bón đường kính bắp có sự tăng lên theo chiều tăng của các mức phân bón. ∗ Độ che kín bắp. Qua theo dõi thí nghiệm các giống ngô nếp lai, chúng tôi nhận thấy các giống đều không bị hở đầu bắp (độ che kín tốt). ∗ Hình dạng, màu sắc hạt. Các giống ngô nếp lai tham gia thí nghiệm có đặc điểm hạt hình bán răng ngựa, mầu trắng. 4.6.2. Các yếu tố cấu thành năng suất. Năng suất là một chỉ tiêu quan trọng được cấu thành bởi nhiều yếu tố như: Số từ các yếu tố này đều ảnh hưởng đế năng suất. Các yếu tố cấu thành năng suất thể hiện tiềm năng năng suất của các giống quyết định hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, P1000 hạt, tỷ lệ bắp hữu hiệu … mỗi sự thay đổi đều ảnh hưởng đến năng suất cuối cùng của các giống. Chúng có thể ảnh hưởng bởi các yếu tố di truyền nhưng nó cũng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như: Điều kiện canh tác, ngoại cảnh và trên hết nó là kết quả trực tiếp của các chất dinh dưỡng, cung cấp cho quá trình sinh trưởng phát triển của cây ngô qua từng giai đoạn. Kết quả của các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất được thể hiện tại bảng 4.8 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 39 Bảng 4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống. Năng suất(tấn/ha) Mức phân bón Tên giống Số bắp hữu hiệu Số hàng hạt /bắp Số hạt / hàng Khối lượng 1000 hạt(g) Lý thuyết Thực thu MX4 1 12,7 24,9 243,1 5 4,21 M 1 Nl6 1 14,03 27,1 239,4 6,3 4,43 MX4 1,02 12,8 25,3 257,1 5,5 4,41 M 2 Nl6 1,05 14,05 27,2 253,1 6,6 6,2 MX4 1,05 12,9 26,1 258,1 5,9 4,47 M 3 Nl6 1,1 14,07 27,2 256,1 7 6,4 ∗ Số hàng hạt/bắp. Đây là yếu tố cấu thành được quy định bởi yếu tố di truyền, ít chịu ảnh hưởng của ngoại cảnh. Qua bảng 4.8 ta thấy. Giống NL6 ở các mức phân bón đều có số hàng hạt nhiều hơn giống MX4. Số hàng hạt của các giống ổn định giữa các mức có sự giao động nhỏ: Giống NL6 từ 14,03 – 14,07 hàng hạt/bắp. giống MX4 từ 12,7 – 12 9 hàng hạt/bắp. ∗ Số hạt/hàng. Số hạt/hàng chịu tác động của yếu tố di truyền, ngoài ra nó còn chịu tác động rất lớn của các yếu tố ngoại cảnh như: Điều kiện chăm sóc, khí hậu thời tiết…Vào thời kỳ thụ phấn nếu gặp điều kiện bất thuận, làm giảm khả năng thụ tinh thụ phấn dẫn tới giảm số hạt/hàng. Trong bảng 4.8 ta thấy: Giống NL6 có số hạt/hàng lớn hơn giống MX4 ở các mức tương ứng. Giống NL6 hạt/hàng từ 27,1 – 27,1; Giống MX4 có số hạt/hàng giao động từ 24,9 – 26,1 hạt/hàng và tăng dần từ mức phân bón 1 đến mức 3. ∗ Khối lượng 1000 hạt (P1000). Đây là yếu tố tương quan chặt chẽ với năng suất. Các giống có hạt nhỏ, khối lượng 1000 hạt thấp, năng suất không cao và ngược lại P1000 hạt cao thì Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 40 năng suất cao. P1000 là yếu tố di truyền nhưng chịu tác động của nhiều yếu tố trong quá trình canh tác như: Tỷ lệ các chất dinh dưỡng có trong phân bón, quá trình làm cỏ, vun xới. Nó phản ánh được phần nào chất dinh dưỡng tích lũy trong hạt và độ lớn của hạt. Khối lượng 1000 hạt liên quan tới tiềm năng năng suất của các giống. Qua bảng 4.8 ta nhận thấy khối lượng 1000 hạt của các mức phân bón trong một giống và giữa hai giống thí nghiệm dao động trong khoảng 239,4 - 258,1 g. Trong đó giống NL6 ở mức phân bón 1 là thấp nhất (239,4g) và giống MX4 ở mức phân bón 3 là lớn nhất (258,1 g). Trong từng giống giữa các mức phân bón trọng lượng 1000 hạt tăng theo chiều tăng của phân bón . 4.6.3. Năng xuất của các giống. ∗ Năng suất lý thuyết (tấn/ha). Năng suất lý thuyết (NSLT) là chỉ tiêu biểu hiện tiềm năng năng suất của các giống. NSLT được tính theo sự tương quan thuận của các giá trị: Số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, P1000 hạt, tỷ lệ hạt/bắp… Qua bảng 4.8 ta thấy: Ở các mức phân bón tương ứng NL6 đều có NSLT cao hơn của MX4. Trong các mức của MX4, NL6 thì mức phân bón 1 có NSLT thấp nhất và mức phân bón 3 là cao nhất. Như vậy trong hai giống thì: Giống NL6, giống MX4 thích hợp với mức phân bón 3. Năng suất của các giống tăng theo chiều tăng của các mức phân bón. ∗ Năng suất thực thu (tấn/ha). Năng suất thực thu (NSTT) là một chỉ tiêu rất quan trọng trong đánh giá các giống, góp phần quyết định trực tiếp tới năng suất của giống lai. Qua bảng 4.8 ta thấy: Ở các mức phân bón tương ứng NL6 đều có NSTT cao hơn của MX4. Trong các mức của MX4, NL6 thì mức phân bón 1 có NSTT thấp nhất và mức phân bón 3 là cao nhất. Các mức tương ứng của giống NL6 có NSTT cao hơn so với giống MX4. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 41 HÌNH ẢNH CÂY, BẮP CỦA MỨC PHÂN BÓN TRIỂN VỌNG Giống thí nghiệm Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 42 NL6 mức 3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 43 NL6 mức 3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 44 NL6 mức 3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 45 Bắp MX4 mức 3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 46 Bắp MX4 mức 3 Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 47 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết luận. - Các giống ngô nếp lai tham gia thí nghiệm có khả năng sinh trưởng tốt, thời gian sinh trưởng ngắn: từ gieo đến thu hoạch hạt khô là 98 - 104 ngày, thời gian từ tung phấn đến phun râu nhỏ, chỉ từ 2 – 4 ngày. - Các giống có chiều cao cây từ 196,1 – 211,8 cm. Giống NL6 có chiều cao cây cao hơn giống MX4 ở các mức phân bón tương ứng. Mức phân bón tăng thì chiều cao cây cũng tăng. - Chống chịu khá với các sâu bệnh chính, chống gãy, đổ tốt. - Trong các mức phân bón thì mức phân bón 3 của cả hai giống MX4, NL6 có năng suất cao nhất. 5.2. Đề nghị. - Đưa các mức phân bón này khảo nghiệm tại các vùng sinh thái khác, ở các thời vụ khác nhau để đưa ra kết luận chính xác nhất. - Đưa giống NL6 vào sản suất với mức phân bón 3 cùng với giống MX4 ở các địa phương thuộc vùng Bắc Bộ. . Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Văn Cương (1995), “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của một số dòng tự phối ngô trong công tác chọn tạo giống”. Luận án phó tiến sĩ khoa học nông nghiệp – Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. 2. Cao Đắc Điểm (1988). Cây Ngô Việt Nam – NXB – Hà Nội. 3. Nguyễn Hữu Đống, Phan Đức Trực, Nguyễn Văn Cương và cs (1997), “Kết quả gây tạo đột biến bằng tia gama kết hợp với xử lý diethylsunphat ở ngô nếp”, Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, Số 3, 5-12. 4. Phan Xuân Hào, Nguyễn Thị Nhài và CS, Kết quả bước đầu nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp lai ở Việt Nam_Tạp chí Nông nghiệp và PTNT số 01 - 2007. 5. Phan Xuân Hào và nhóm tác giả Viện ngô (2007), “Kết quả nghiên cứu và chọn tạo ngô thực phẩm 2006”. Tuyển tập kết quả khoa học và công nghệ nông nghiệp 2006-2007. NXB Nông nghiệp. 6. Phan Xuân Hào và cs (1997), “Giống ngô nếp ngắn ngày VN2”, tạp chí Nông nghiệp công nghiệp thực phẩm. Số 12, 525-527. 7. Nguyễn Thị Lâm, Trần Hồng Uy (1997), “Loài phụ ngô nếp trong tập đoàn ngô địa phương ở Việt Nam”, tạp chí Nông nghiệp công nghiệp thực phẩm, Số 12, 522-524. 8. Đinh Thế Lộc, Võ Nguyên Quyền, Bùi Thế Hùng và Ngô Thế Hùng (2000). Giáo Trình Cây Luơng Thực tập 2. Đại Học NNI– NXBNN– Hà Nội. . 9. Nguyễn Thị Nhài (2005), “Đánh giá một số đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của một số dòng ngô nếp phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai ở Việt Nam”, Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp – Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. 10. Ngô Hữu Tình (1999), “Nguồn gen cây ngô và các nhóm ưu thế lai đang được sử dụng ở Việt Nam”, Bài giảng lớp tập huấn tạo giống ngô - Viện nghiên cứu ngô. Khóa luận tốt nghiệp Khoa Sinh- KTNN Svth: Phạm Văn Ba-k32E 49 11. Ngô Hữu Tình (2003), Cây ngô. NXB Nghệ An 12. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Thị Lưu (1990), “Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô tổng hợp nếp trắng”, Tạp chí nông nghiệp công nghiệp thực phẩm, Số 12, 704 – 705. 13. Ngô Hữu Tình, Trần Hồng Uy, Vũ Đình Long, Bùi Đình Long, Bùi Mạnh Cường, Lê Quý Kha và Nguyễn Thế Hùng (1997). Cây Ngô - Nguồn gốc di truyền và quá trình phát triển. NXBNN – Hà Nội. 14. Ngô Hữu Tình (1997). Cây Ngô. Giáo trình cao học nông nghiệp. NXBNN – Hà Nội 15. Tổng cục thống kê, Niên giám thống kê, NXB thống kê , Hà Nội