Khóa luận Tìm hiểu phản ứng với mật độ trồng của giống ngô đường lai kiểu cây mới tiên việt 3 tại Gia Lâm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA NÔNG HỌC ------------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “TÌM HIỂU PHẢN ỨNG VỚI MẬT ĐỘ TRỒNG CỦA GIỐNG NGÔ ĐƯỜNG LAI KIỂU CÂY MỚI TIÊN VIỆT 3 TẠI GIA LÂM” Người thực hiện : VŨ NGỌC BẮC Lớp : KHCT A Khóa : 51 Ngành : KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn : PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT HÀ NỘI – 2010 MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập tốt nghiệp tại Viện Nghiên cứu Lúa - Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi luôn nhận được sự quan tâm, hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của Thầy PGS.TS. Vũ Văn Liết (Bộ môn Di Truyền - chọn giống Cây trồng, ĐHNN Hà Nội). Qua đợt thực tập tốt nghiệp kỳ I năm 2010, tôi đã học hỏi được nhiều kiến thức về cây Ngô, cách theo dõi thí nghiệm cũng như cách xử lý số liệu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS.Vũ Văn Liết. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới: - Ban Giám đốcViện Nghiên cứu Lúa - Các cô, chú, anh, chị trong phòng Ngô - Viện nghiên cứu Lúa Đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp. Cuối cùng tôi xin cảm ơn tới: - Gia đình luôn động viên cho tôi trong suốt thời gian thực tập - Các thầy cô trong Bộ môn Di truyền- Chọn giống Cây trồng, ĐHNN Hà Nội cùng bạn bè, những người luôn giúp đỡ trao đổi kinh nghiệm cho tôi. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 01 năm 2010 Sinh viên Vũ Ngọc Bắc DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1.Màu sắc hạt và lõi của một số dạng ngô đường 8 Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 32 Bảng 2.2 Sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 35 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của mật độ đến thời gian sinh trưởng của giống ngô đường Tiên Việt 3 và Surgar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009. 45 Bảng 4.2. Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng chiều cao cây của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội 47 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng số lá của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 51 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của mật độ đến chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, đường kính gốc, tổng số lá và độ hở lá bi của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 53 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của mật độ đến diện tích lá, chỉ số diện tích lá của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội Vụ Hè thu 2009. 58 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của mật độ đến hiệu suất quang hợp thuần và lượng quang hợp quần thể của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009 62 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu của hai giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009 63 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009. 66 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của mật độ đến năng suất của 2 giống Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 69 Bảng 4.10. Đánh giá một số tính trạng chất lượng của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Xuân 2009. 73 DANH MỤC HÌNH Hình 4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Tiên Việt 3 và giống Sugar 75. 48 Hình 4.2. Động thái tăng trưởng số lá của giống Tiên Việt 3 và giống Sugar 75 52 Hình 4.3.: Biểu diễn tỉ lệ chiều cao đóng bắp so với chiều cao cây cuối cùng. 54 Hình 4.4: Đồ thì biễu diễn năng suất lý thuyết của các công thức mật độ 71 Hình 4.5: Đồ thị biễu diễn năng suất tươi của các công thức mật độ 72 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CCCCC Chiều cao cây cuối cùng CĐB Cao đóng bắp DTL Diện tích lá ĐC Đối chứng ĐKG Đường kính gốc. LAI Chỉ số diện tích lá NAR Hiệu suất quang hợp thuần. NSLT Năng suất lý thuyết P Lượng quang hợp quần thể. P1000 Khối lượng 1000 hạt. PR Phun râu RN Răng đậm SL Sinh lý T Trắng TC Trỗ cờ XĐ Xanh đậm VĐ Vàng đậm VN Vàng đậm VT Vàng tươi PHẦN MỘT MỞ ĐẦU 1.     Tính cấp thiết của đề tài Ngô đường ( Zea mays var. Rugosa) là nhóm ngô thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng tinh bột của nội nhũ khoảng 25 - 41% khối lượng hạt, hàm lượng đường và dextrin khá cao: 19 - 31% khối lượng hạt, độ Brix đạt tới 18 - 27. Ngô đường rất thích hợp dùng để ăn tươi và dùng trong công nghiệp thực phẩm. Nhiều nước trên thế giới đã phát triển trồng ngô đường phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu đem lại nguồn thu lớn đóng góp cho thu nhập kinh tế quốc dân như Mỹ, Hungari, Đức, Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan… Sản xuất ngô đường phục vụ ăn tươi, chế biến ngày càng được mở rộng diện tích ở các nước trên thế giới. Thái Lan là nước trong khu vực Châu Á, gần điều kiện với Việt Nam, hàng năm Thái Lan sản xuất và chế biến đóng hộp xuất khẩu tăng từ 30.000 tấn năm 2000 lên 82.500 tấn năm 2003 (Ponnarong Prasertsri, 2003). Ở nước ta ngô thực phẩm mới được nghiên cứu khoảng 15 năm trở lại đây, do vậy những thành tựu chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác và chế biến còn rất hạn chế. Những năm gần đây trồng ngô thực phẩm nói chung và ngô đường nói riêng đã bước đầu phát triển, nhưng hầu hết các giống ngô đường đều là nguồn nhập nội như Sugar 75, TN115, TN103, Sakita, Hoa Trân…Chính điều này đã hạn chế sản xuất và hiệu quả trồng ngô đường ở nước ta do chi phí hạt giống cao (350.000 – 750.000đ/kg), gây khó khăn cho người sản xuất (Lê Quý Kha, 2006). Những giá trị dinh dưỡng, kinh tế của ngô đường đã thu hút các quốc gia tập trung nghiên cứu chọn tạo giống, kỹ thuật trồng trọt và chế biến ngô đường. Công tác chọn tạo giống ngô đường trên thế giới đạt được những thành tựu to lớn trong nâng cao năng suất, chất lượng và chống chịu của ngô đường. Tuy nhiên, công tác chọn tạo giống ngô đường có chất lượng cao mới đang ở những bước đầu, chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Đặc biệt ở Việt Nam hầu hết các địa phương sản xuất ngô đường đều phải mua hạt giống nhập nội với giá thành cao. Ở nước ta những thành tựu chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác và chế biến còn rất hạn chế. Chính những nguyên nhân này mà hạn chế sản xuất và hiệu quả trồng ngô đường ở nước ta. Tuy nhiên nghiên cứu chọn tạo giống ngô đường ưu thế lai trong nước sẽ có khả năng thích nghi cao với điều kiện Việt Nam, góp phần làm giảm giá thành hạt giống, tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất và làm đa dạng hoá các sản phẩm từ cây ngô. Vì vậy yêu cầu trước hết của ngành sản suất ngô là tạo ra những giống ngô tốt phục vụ công tác lai tạo để cho ra nhiều giống ngô lai năng xuất cao chất lượng tốt. Cùng với việc tạo ra các giống ngô lai có năng suất cao và khả năng chịu mật độ cao, thì việc thu hẹp khoảng cách hàng đã góp phần nâng cao năng suất ngô. Theo Minh Tang Chang, năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 năm qua tăng thêm 58% nhờ giống lai đơn, 21% nhờ tăng mật độ và 5% nhờ thu hẹp khoảng cách hàng. Ở Việt Nam Mật độ và khoảng cách trồng là những vấn đề được nghiên cứu nhiều trong canh tác ngô. Theo Phan Xuân Hào (2008) thì các giống ngô trong thí nghiệm cho năng suất cao nhất khi trồng với khoảng cách hàng 50cm (hoặc 40 cm), tiếp đó là 70 (cm) và thấp nhất là ở 90 (cm) ở tất cùng một mật độ. Các giống thí nghiệm( kể cả giống thấp cây,lá đứng, thân nhỏ, lá thoáng) cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/ha với khoảng cách 50x25 (cm). Cũng theo tác giả năng suất cây trồng tăng do trồng ở hang hẹp là do: Khi trồng ở hàng hẹp, đặc biệt là với mật độ tương đối cao, kéo theo khoảng cách trồng cây trong hàng rộng hơn, từ đó khoảng cách giữa các cây được phân bố đều nhau hơn, nhờ vậy chúng nhận được ánh sang nhiều hơn, giảm tối đa sự cạnh tranh về dinh dưỡng và các yếu tố sinh trưởng phát triển khác. Khoảng cách hàng hẹp cũng làm hạn chế sự rửa trôi đất và dinh dưỡng, hạn chế cỏ dại phát triển và bốc hơi nước do đất sớm bị che phủ.Có thể nói việc nghiên cứu kỹ thuật canh tác để làm tăng năng suất cây trồng cũng là biện pháp khả quan trong việc nâng cao hiệu quả trồng trọt. Trên cơ sở hợp tác nghiên cứu giữa trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và Đại học Vân Nam Trung Quốc chúng tôi thực hiện đề tài “Tìm hiểu phản ứng với mật độ trồng của giống ngô đường lai kiểu cây mới Tiên Việt 3 tại Gia Lâm” nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất và góp phần vào bộ giống ngô đường tại Việt Nam. 2.     Mục đích yêu cầu 2.1.  Mục đích Tìm hiểu mật độ trồng khác nhau đối với giống ngô đường kiểu cây mới Tiên Việt 3 nhằm xác định mật độ trồng thích hợp cho giống ngô đường kiểu cây mới trong điều kiện Việt Nam. 2.2.   Yêu cầu Đánh giá sinh trưởng phát triển của giống ngô đường Tiên Việt 3 trong điều kiện vụ Hè Thu 2009 dưới điều kiện sinh thái đồng bằng sông Hồng. Đánh giá khả năng quang hợp của giống ngô ngô đường Tiên Việt 3 ở các mật độ khác nhau. Đánh giá khả năng chống chịu của giống ngô đường Tiên Việt 3 ở các mật độ trồng khác nhau. Đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của giống ngô đường Tiên Việt 3 ở các mật độ trồng khác nhau. Đánh giá chất lượng của giống ngô đường Tiên Việt 3 ở các mật độ trồng khác nhau. PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu chung về cây ngô 2.1.1. Nguồn gốc phân loại Việc trồng ngô được bắt nguồn ở Trung Mỹ, Đặc biệt là Mêhicô, từ đó ngô được truyền bá lên phía bắc tới Canada và xuống phía nam tới Achentina. Ngô cổ nhất khoảng 7000 năm, được các nhà khảo cổ học tìm thấy ở Teotihuncan, một thung lũng gần Puebla ở Mêhicô, nhưng có lẽ còn có các trung tâm khởi nguyên thứ cấp ở Châu Mỹ (Vũ Đình Hoà, Bùi Thế Hùng,1995)[8]. Nguồn gốc này ảnh hưởng tới một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây ngô, ảnh hưởng đến một số yêu cầu của cây ngô đối với các điều kiện ngoại cảnh và là những điều cần được chú ý đến trong quá trình tác động các yếu tố kỹ thuật tăng năng suất ngô (Đường Hồng Dật, 2004). Vào cuối thế kỷ 15, sau sự khám phá lục địa Châu Mỹ của Christopher Columbus, ngô được nhập vào Châu Âu qua Tây Ban Nha. Sau đó ngô được truyền bá qua các vùng khí hậu ấm áp của Địa Trung Hải và lên Bắc Âu. Mangelsdorf và Reeves (1939) chỉ ra ngô được trồng ở mọi vùng nông nghiệp thích hợp trên thế giới và tất cả các tháng trong năm ngô đều được thu hoạch ở đâu đó trên thế giới. Ngô được trồng từ vĩ độ 580 Bắc ở Canada và Liên xô cũ tới vĩ độ 400 Nam bán cầu. Ngô cũng được trồng ở những vùng thấp hơn mực nước biển ở đồng bằng Caspia và ở độ cao trên 4000 m ở dãy Anđơ của Pêru. Mặc dù ngô có tính đa dạng rất lớn, tất cả các loại ngô được biết đến ngày nay đều đã được người dân bản xứ tạo ra khi khám phá ra Châu Mỹ. Tất cả các loại hình ngô được phân loại là Zeamays. Hơn nữa, bằng chứng thực vật học, di truyền và tế bào học chỉ ra một nguồn gốc chung đối với mọi loại hình ngô hiện có. Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng ngô hình thành từ teosinte, Euchlaena mexicana Shrod, một loại cây trồng hang năm có lẽ có họ hang gần nhất với ngô. Tuy vậy, các nhà nghiên cứu khác tin rằng ngô bắt nguồn từ một dạng ngô dại mà nay không còn nữa. Sự gần gũi của teosinte với ngô xuất phát từ thực tế là cả 2 có 10 nhiễm sác thể và đồng dạng với nhau hoặc đồng dạng không hoàn toàn. Việc chuyển gen giữa cây teosinte và ngô đã xảy ra trong quá khứ và vẫn xảy ra trong ngày nay ở một vài nơi của Mêhicô và Guatemala nơi teosinte mọc giữa những cây ngô. Galinat (1977) đã chỉ ra rằng những giả thuyết khác nhau về nguồn gốc của ngô về cơ bản 2 giả thuyết vẩn tồn tại: trước hết, teosinte ngày nay là tổ tiên của cây ngô hoặc teosinte nguyên thuỷ là tổ tiên chung của cả cây ngô và teosinte, thứ hai, dạng ngô bọc đã bị diệt chủng là tổ tiên của ngô, với teosinte là dạng đột biến của ngô bọc này. Trong bất kỳ trường hợp nào hầu hết những ngô ngày nay tạo ra từ những vật liệu đã phát triển ở miền nam nước Mỹ, Mêhicô, Trung và Nam Mỹ. (Vũ Đình Hoà, Bùi Thế Hùng, 1995) . Phân loại thực vật Ngô thuộc họ hoà thảo Poacea tộc Tripsacaea (Maydea). Tên khoa học là Zeamays L. Tộc Tripsacaea có 4 chi: Chi Zea L. Chi Euchlaena Chi Tripsacum Chi Coix (Đinh Thế Lộc và cộng sự, 2001). Từ tộc (tribus) Maydeae, 2 chi (genus) Euchlaena Schrad và Tripsacum L là gần với chi ngô Zea L. Cơ sở của bảng phân loại ngô là hệ thống do Sturtevant đề xuất năm 1899 dựa trên các đặc diểm hình thái nội nhũ trong hạt. Theo bảng phân loại này loài ngô được phân thành các loài phụ (các nhóm) sau đây: 1-Ssp amilaceae - ngô bột. 2- Ssp indentata – ngô răng ngựa. 3- Ssp indurate – ngô đá rắn: ngô tẻ. 4- Ssp everta – ngô nổ. 5- Ssp saccharata - ngô đường. 6- Ssp ceratina – ngô nếp. 7- Ssp tunicate – ngô vảy, ngô bọc. (Nguyễn Văn Hiển, 2000) Ngô đường (Zea mays L.) đôi khi gọi theo biến chủng là Zea mays L. var. rugosa (hoặc saccharata) là cây hàng năm, họ hoà thảo, bộ nhiễm sắc thể 2n=20.( Tom Barnes và cộng sự, 2001) Ngô đường là một đột biến lặn của ngô thường, một số là đột biến lặn của gen điều khiển tổng hợp tinh bột (su) và những biến đổi khác, gen điều khiển độ ngọt hay nhăn nheo (sh2) (USDA ,2008). Ngô đường siêu ngọt được nhà khoa học John Laughnan của đại học Urbana phát hiện năm 1959 khi thử hạt ngô khô, ông rất ngạc nhiên vể độ ngọt của một hạt ngô đột biến được nhận từ trung tâm dự trữ di truyền cây ngô của trường ở Urbana. Đột biến đó được biết là shrunken2 và sau đó được biết là một dạng ngô siêu ngọt trên thế giới (Linda Mc Graw, Martin M. Sachs, 2000). Đặc điểm của ngô đường được nhiều nghiên cứu công bố như Abedon, BG and Tracy, WF (1996), Tom Barnes và cộng sự (2001) với đặc điểm nổi bật về chất lượng hạt và màu sắc hạt. Ngô đường có rất nhiều màu sắc khác nhau: trắng, vàng, đỏ, tím và dạng lẫn tạp. Trong đó phổ biến là dạng có nội nhũ vàng và nội nhũ trắng, nội nhũ vàng. Sự lẫn tạp phấn của các dạng nội nhũ vàng và nội nhũ trắng tạo ra dạng lẫn tạp vàng - trắng ( Bi- colors) (gồm 75% vàng và 25% trắng trên cùng 1 bắp) ở ngô đường. Tuy nhiên, nếu dạng lẫn vàng - trắng giao phấn với dạng màu vàng thì màu của nội nhũ sẽ có màu vàng là chính. (Abedon, BG and tracy, WF, 1996)(Steve Diver, George Keeper, Preston Sullivan 2001) Phân loại ngô đường có thể dựa trên hàm lượng đường và một số đặc diểm khác. Vince Fritz và cộng sự (2003,2006) dựa trên hàm lượng đường và một số đặc điểm phân ngô đường thành 3 nhóm: + Ngô ngọt thường-Normal sugary (su) là ngô tiêu chuẩn cho tiêu dùng ăn tươi, nảy mầm được ở nhiệt độ 15 - 180C. + Ngô ngọt đậm – Sugary enhanced (se) độ đường cao hơn và thời gian chuyển đường thành tinh bột chậm hơn sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảy mầm ở nhiệt độ 15-180C. + Ngô siêu ngọt- Supersweet or shrunken-2 (sh2) ngô có hàm lượng đường cao gấp 2-3 lần ngô ngọt tiêu chuẩn, ngô cho thị trường ăn tươi, hạt nhỏ và nhẹ hơn hai loại trên, hạt nhăn nheo(USDA ,2008). Ngoài ra B. Rosie Lerner và N. Dana dựa trên đột biến đã phân ngô đường thành 6 nhóm như sau: 1) Ngô đường cơ bản: (su su*) 2) Loại ngô đường dã bị biến đổi một phần tội thiểu là 23% nội nhũ biến đổi như sau: - Sự phối hợp hoặc ngô siêu ngọt (su sh2*). - Ngô đường ngọt đậm (su se). 3) Dạng biến đổi hoàn toàn (su se*) biến đổi tất cả nội nhũ . 4) Chỉ có 1 gen thay thế (su) thông thường là (sh2). 5) Có nhiều gen thay thế gen (su-se, và wx* là nhóm thay thế (su). 6) Một dạng tương đối mới của ngô đường được biết như “ bộ ba” gồm hai phần gen tăng cường (se) và một phần gen siêu ngọt (sh2) trong nội nhũ trên một bắp. (B. Roise lerner and Michael N. Dana, 1998) Tracy, W.F và cộng sự dựa trên di truyền phân tử phân thành 4 nhóm là su1, su2, se và sh2, 4 nhóm này khác nhau chủ yếu về khả năng tổng hợp đường, độ mềm của nội nhũ (Tom Barnes và cộng sự, 2001). Sự đa dạng của ngô đường còn được biểu hiện ở màu sắc hạt và màu sắc lõi. Bảng 1.1. Màu sắc hạt và lõi của một số dạng ngô đường Màu sắc Tên thứ Hạt Lõi Trắng Trắng Var. duleis Korn Hồng(đỏ nhạt) Đỏ Var. subduleis Kulesh et Kzhuh Hồng(đỏ nhạt) Trắng Var. flavoduleis Kiorn Đỏ Đỏ Var. rubentiduleis Tím Var. subrubentideis Kulesho et Kzhuh Xanh Var. rubroduleis Korn Đen Trắng Var. cocruleoduleis Korn Hạt trong với vạch đỏ Var. atratoduleis Kulesh et Kozhuh Hạt trên bắp có nhiều màu Var. varioduleiss Korn Nguồn: Cây ngô, Cao Đắc Điểm, NXB Nông nghiệp(Cao Đặc điển và cs, 1988). 2.1.2. Đặc điểm sinh vật học 2.1.2.1 Đặc điểm cơ quan sinh dưỡng - Rễ ngô: Ngô có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ các cây họ hoà thảo, bao gồm 3 loại rễ chính là: rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng. Rễ mầm bao gồm rễ mầm sơ sinh và rễ mầm thứ sinh. Rễ mầm sơ sinh (phôi) là cơ quan xuất hiện đầu tiên sau khi ngô được gieo. Sau một thời gian ngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh. Thường thì rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mất sau một thời gian ngắn vào khoảng giai đoạn lá thứ 3 – V3. Rễ mầm thứ sinh xuất hiện từ trụ gian lá mầm (mesosotyle) của phôi phía dưới mấu của bao lá mầm (coleoptyle) sau sự xuất hiện của rễ chính. Rễ đốt: Còn gọi là rễ phụ cố định xuất hiện ở các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất. Ngô ra rễ đốt đầu tiên lúc 3 – 4 lá và có số lượng lớn từ 8 – 16 rễ ở mỗi đốt. Rễ chân kiềng: Rễ chân kiềng mọc quanh các đốt trên mặt đất sát gốc. Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút ở phần trên mặt đất. - Thân, lá ngô: Ngô thuộc họ hoà thảo song có thân khá chắc, có đường kính từ 2 – 4cm tuỳ theo giống, điều kiện sinh thái và chăm sóc. Thân có chiều cao khoảng 1,5 – 4m. Thân chính của ngô có nguồn gốc từ chồi mầm (plumule) bao phủ bởi bao lá mầm (coleotyle) nằm trong phôi của hạt ngô. Thân ngô trưởng thành bao gồm nhiều lóng nằm giữa các đốt và kết thúc bằng bông cờ. Số lượng của lóng và chiều dài của lóng là chỉ tiêu quan trọng trong việc phân loại các giống ngô. Thường các giống ngắn ngày có khoảng 14 – 15 lóng, các giống trung bình ngày 18 – 20 lóng và các giống dài ngày có khoảng 20 – 22 lóng. Lóng mang bắp có một rãnh dọc cho phép sự bám và phát triển bình thường của bắp. Lá ngô: Sau khi bao lá mầm mọc lên khỏi mặt đất, các lá bắt đầu lần lượt mở ra. Mỗi một lá được cấu tạo bởi bản lá (phiến lá) và bẹ lá ôm chặt lấy thân và lưỡi lá (thìa lá). Các giống khác nhau có số lá khác nhau, chiều dài chiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá gân lá cũng có sự thay đổi. - Bông cờ và bắp: Ngô là loại cây có hoa khác tính cùng gốc. Hai cơ quan sinh sản đực (bông cờ và cái (bắp) tuy cùng nằm trên cùng một cây song ở những vị trí khác nhau. 2.1.2.2 Đặc điểm cơ quan sinh sản -Hoa đực: Hoa đực thường là bông cờ nằm ở đỉnh cây. Hoa đực xếp theo chùm gồm một trục chính và nhiều nhánh. Hoa đực mọc thành bông nhỏ còn gọi là chét, bông con hoặc gié. Các gié mọc đối diện nhau trên trục chính hay trên các nhánh. Trong mỗi bông nhỏ có hai chùm hoa, một chùm cuống dài và một chùm cuống ngắn. Đôi khi một bông nhỏ có một hoặc ba chùm hoa. Mỗi chùm hoa có hai hoa, có vỏ trấu dài chung cho hai hoa (mày trên và mày dưới) với gân và lông tơ. Ở giữa mỗi hoa có thể thấy dấu vết thoái hoá của của nhụy hoa cái, quanh đó có ba chỉ đực mang ba nhị đực và hai mày nhỏ - mày ngoài tương ứng với lá đài hoa. Khi hoa chín các mày phồng lên, các chỉ nhị dài ra, bao phấn tách ra khỏi hoa và tung các phấn hình trứng có đường kính khoảng 0,1 mm. Mỗi bông nhỏ có hai hoa, mỗi hoa có ba nhị đực, mỗi nhị đực có một bao phấn, mỗi bao phấn có 2 hai ô và trong mỗi ô (phòng) chứa khoảng 1000 – 2500 hạt phấn. Khi bắt đầu nở, các hoa ở 1/3 phía đỉnh trục chính tung phấn trước, sau đó tung phấn theo thứ tự từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong. Một bông cờ trong mùa xuân, hè đủ ấm thường tung phấn trong trong 5 – 8 ngày, mùa lạnh khô có thể kéo dài 10 – 12 ngày. Hoa tung phấn rộ vào khoảng 8 – 10 giờ sang và 14 – 16 giờ chiều. Phấn ngô thích hợp cho thụ tinh tốt nhất khi thời tiết mát mẻ, nhiệt độ khoảng 18 – 20oC, độ ẩm không khí khoảng 80% và ngay sau khi bứt khỏi bao phấn nếu không khả năng thụ tinh sẽ giảm. Theo Cao Đắc Điểm (1988) nếu lấy phấn rồi thụ tinh ngay tỉ lệ hoa tạo thành hạt là 100%, sau 72 tiếngchỉ còn 75%. -Hoa cái: Hoa cái (bắp ngô) phát sinh từ chồi nách các lá, song chỉ một đến 3 chồi khoang giữa thân mới tạo thành bắp. Hoa có cuống gồm nhiều đốt ngắn, mỗi đốt trên cuống có một lá bi bao bọc, lá bi thường không có phiến lá. Trên trục đính hoa cái (cùi, lõi ngô), hoa mọc từng đôi bông nhỏ. Mỗi bông nhỏ có 2 hoa nhưng một hoa thoái hoá, chỉ còn một hoa tạo thành hạt. Phía ngoài hoa có 2 mày (dưới và trên), Ở chủng ngô bọc (pod corn) hai mày này phát triển bao kín hết hạt. Tiếp đến là lá mày ngoài và mày trong, ngay sau mày ngoài quan sát thấy dấu vết của nhị đực và hoa cái thứ hai thoái hoá chính giữa bầu hoa, trên bầu hoa có núm vòi nhụy vươn dài thành râu. Trên râu có nhiều lông tơ và chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và dễ nãy mầm. Thời gian phun râu thường sau khi tung phấn 1 – 5 ngày tuỳ thuộc vào giống và điều kiện tự nhiên. Hiện tượng tung phấn trước phun râu thường gạp nhiều ở điều kiện Việt Nam và gọi là tính nhị chín trước (protandry). Ngược lại phun râu trước tung phấn gọi là tính nhụy chín trước (prôtgyhy). Ở điều kiện nước ta râu phun trong khoảng thời gian 5 – 12 ngày, Trên một bắp, hoa cái gần cuống bắp phun râu trước rồi tiến dần lên đỉnh bắp. Trên một cây ngô bắp trên thường phun râu trước bắp dưới 2 – 3 ngày. Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm năm phần chính: vỏ hạt, lớp aleuron, phôi, nội nhũ và chân hạt. Vỏ hạt bao xung quanh hạt là một phần màng nhẵn. Lớp aleuron nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ là phần chính của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng. Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và nội nhũ sừng. Tỉ lệ này phụ thuộc vào chủng ngô và các giống ngô khác nhau. Phôi chiếm gần 1/3 thể tích của hạt và gồm các phần: ngù – phần ngăn cách giữa nội nhũ và phôi; lá mầm; trục dưới lá mầm; rễ mầm và chồi mầm.( Lê Công Bến 1997) 2.2. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô đường 2.2.1. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do Giống ngô thụ phấn tự do (Open pollinated variety- OPV) là giống trong quá trình sản xuất hạt con người không cần can thiệp vào quá trình thụ phấn – chúng thụ phấn tự do- thụ phấn mở (Ngô Hữu Tình, 2003).( Ngô Hữu Tình, 2003) Giống ngô thụ phấn tự do được chia làm: Giống địa phương( Local variety), là những giống ngô đã được trồng và tồn tại trong một thời gian lâu đời, trong vùng sản xuất qua tác động chọn lọc của con người, có những đặc trưng, đặc tính khác biệt với các giống khác và di truyền được cho các thế hệ sau. Giống địa phương có đặc tính thích nghi cao với địa phương, thông qua tính chống chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuận của địa phương đó, chất lượng sản phẩm cao và năng suất thấp (Ngô Hữu Tình, 2003)( Ngô Hữu Tình, 2003) với đặc điểm trên, giống địa phương cũng được sử dụng làm vật liệu để lai với nguồn nhập nội nhằm tạo ra các giống có năng suất cao vẫn giữ được đặc tính tốt( Nguyễn Văn Hiển, 2000). Vì vậy dòng ngô địa phương là nguồn nguyên liệu quan trọng cho công tác tạo giống ngô dựa trên cơ sở ưu thế lai. Giống tổng hợp( Synthetic variety). Là thế hệ tiên tiến của giống lai nhiều dòng bằng thụ phấn tự do. Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên thuộc về Hayes và Garber vào năm 1919. Sản xuất hạt ngô giống cải tiến bằng cách tái hợp nhiều dòng tự phối có ưu điểm hơn so với lai đơn , lai kép vì người nông dân có thể giữ giống từ 2-3 vụ, giống tổng hợp ngoài việc sử dụng trực tiếp trong sản xuất còn được coi là nguồn vật liệu tốt để rút dong và tạo giống ngô lai (Ngô Hữu Tình, 2003). Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến(improvedvariety), bao gồm các giống tổng hợp và hỗn hợp có một số đặc điểm chính như hiệu ứng với gen cộng được khai thác trong chọn tạo có nền di truyền rộng nên thích ứng rộng, có tiềm năng năng suất khá hơn các giống địa phương, có độ đồng đều chấp nhận được, dễ sản xuất, giá giống rẻ, giống được sử dụng từ 2 đến 3 đời( Mai Xuân Triệu, 1998). Giống hỗn hợp(Composite variety), là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau (Ngô Hữu Tình, 2003). Nguồn vật liệu này bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, giống lai kép.. Giống hỗn hợp khác giống tổng hợp ở chỗ có nền di truyền rộng và nhà chọn giống không thể kiểm soát chặt chẽ khả năng kết hợp của các vật liệu tạo giống( Mai Xuân Triệu,1998). Nhóm giống này được gọi là giống quá độ trước khi sử dụng giống lai mới có năng suất cao.(Nguyễn Thế Hùng, 1995) Trong công tác chọn tạo các dòng thuần trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) đã tạo ra được một khối lượng dòng thuần lớn. Đây là nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác tạo giống ngô cung cấp cho các trung tâm nghiên cứu ở các quốc gia. Vào năm 1985 CIMMYT đưa ra 74 dòng thuần nhiệt đới (CML1 – CML74) và 65 dòng á nhiệt đới (CML75 – CML139) (CIMMYT, 1985). Năm 1992 các nhà nghiên cứu của CIMMYT tiếp tục cung cấp thêm tập đoàn gồm 99 dòng (CML140 – CML238) trong đó bao gồm 33 dòng QPM nhiệt đới (CML140 – CML172), 22 dòng QPM á nhiệt đới (CML173 – CML194), 22 dòng cận nhiệt đới thấp (CML217 – CML238). Ở Việt Nam nghiên cứu về dòng ngô thuần đã được thực hiện rất nhiều. Vào năm 2008 tác giả Lê Quý Kha và cộng sự đã thực hiện đề tài “Khảo sát tập đoàn dòng ngô thuần có chất lượng protein cao (QPM) mới chon tạo ở phía bắc Việt Nam” đã chọn ra được 10 dòng (D3, D6, D8, D21, D22, D24, D42, D58 và D59) có năng suất khá cao (23,37 – 45 tạ/ha), chống đổ, ít nhiễm bệnh ở thân và bắp. ( Châu Ngọc Lý và cs,2008) Hơn 800 giống thụ phấn tự do của ngô đường đã được trồng để phát triển giống ưu thế lai, nhưng chỉ còn một số giống quan trọng còn tồn tại đến ngày nay. Các allel có thể sử dụng cải tiến tính chống bệnh của ngô đường có thể có trong các giống thụ phấn tự do hiện có. Mục đích của nghiên cứu là so sánh 30 giống ngô đường thụ phấn tự do với các giống lai thương mại về phản ứng với bệnh héo rũ, bệnh gỉ sắt, bệnh khô vằn chủng miền Bắc (NSB) và bệnh khô vằn chủng miền Nam (SLB) và phân loại các giống trên cơ sở kiều hình phản ứng với 4 bệnh này, cây nhiễm năm 1994, 1995 và 1996 với Erwinia stewartii, Puccinia sorghi, Exserohilum turcicum hoặc Bipolaris maydí maydis. Triệu chứng theo dõi tỷ lệ trên toàn lô, phân tích phương sai (ANOVA) và giá trị trung bình so sánh sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa. Một số giống thụ phấn tự do biểu hiện nhiễm trung gian đến trung bình với héo rũ, gỉ sắt và khô vằn, nhưng không có giống nào chống chịu hơn giống ngô đường ưu thế lai thương mại. Bởi vì chống chịu của các nguồn gen ngô đường cải tiến với bệnh héo rũ, gỉ sắt và NLB biểu hiện lớn hơn các giống thụ phấn tự do.(Pataky và cs,1988) Để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, rất nhiều cơ quan nghiên cứu đã chọn ra những giống ngô đường có năng suất cao và chất lượng tốt để đưa vào sản xuất đại trà. Điển hình là năm 1990, Viện nghiên cứu ngô đã nhập nội giống ngô đường từ Thái Lan (Super sweet corn) – là giống thụ phấn tự do được trồng khảo sát tại Trung tâm ngô sông Bôi. Qua theo dõi thấy giống thích ứng với điều kiện sinh thái, ít sâu bệnh, nhưng tỷ lệ bắp chưa cao nên Viện nghiên cứu ngô đã đưa vào quá trình chọn lọc đám cải tiến (modified mass selection), chọn lọc bắp trên hàng cải tiến với số lượng 300 gia đình ưu tú(40). Giống được đặt tên là TSB3 vào năm 1992 và đã được đưa đi trồng thử và sản xuất hàng hoá tại một số tỉnh ở Miền Bắc như Hà Nội, Hà Tây, Thanh Hoá… và các tỉnh Miền Trung. Năm 1996, TSB3 được Hội đồng Khoa học Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống quốc gia và cho phép sản xuất theo nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước và phục vụ xuất khẩu.(Viện nghiên cứu Ngô, 2006) Bên cạnh Viện nghiên cứu ngô, Bộ môn Cây lương thực - Trường Đại học Nông nghiệp cũng đã tham gia vào công tác khảo nghiệm và chọn lọc giống ngô thực phẩm. Vụ đông 1998, bộ môn tiến hành khảo sát 105 giống ngô đường thụ phấn tự do nhập nội từ Hàn Quốc, sử dụng giống TSB3 làm đối chứng, đã chọn được 27 giống có triển vọng như: 9710 – 493, 9710 – 567, 9710 – 688, 9710- 719, 9710 – 729.(Nguyễn Thế Hùng, Tăng Thị Hạnh, 1999) 2.2.2. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai Các giống ngô đường trước đây chủ yếu được chọn tạo bằng các phương pháp chọn tạo giông ngô truyền thống. Độ ngọt do gen “shrunken 2” ký hiệu sh2 điều khiển được khám phá từ những năm 1960, gen sh2 đã có độ ngọt cao ở thời điểm thu hoạch. Ngày nay, các giống ngô đường ưu thế lai chiếm ưu thế và có một số giống ngô đường biến đồi gen (GMO) nhưng chỉ trong thí nghiệm nhỏ chưa có giống thương mại, một số giống thương mại chỉ là giống chuyển gen kháng bệnh ở các giống ngô thường.(Russ Nicely, Ponnarong Prasertsri, 2004) Đối với ngô đường ưu thế lai trong 20 năm các nhà tạo giống ngô đường đã giới thiệu nhiều kiểu gen mới, nâng cao hàm lượng đường và kéo dài thời gian tươi của lá bi, những loại này gọi là siêu ngọt như đặc điểm của loại (sh2).( Guo và cs,2004)( Linda Mc Graw, Martin M. Sachs, 2000) Nghiên cứu ngô đường lai theo hướng nâng cao năng suất, chất lượng và chống chịu bất thuận được tâp trung nhiều ở châu Âu, Ordas B và cộng sự năm 2005 cho thấy nảy mầm và sức sống của cây con ngô đường ưu thế lai tốt hơn do đồng hợp gen su1 giúp cây ngô phù hợp với điều kiện canh tác của vùng Atlantic, châu Âu (mùa xuân lạnh và ẩm). Những dòng ngô đường ưu tú đồng hợp cả 2 gen su1 (sugary1) và se1 (sugary enhancer1)có thể cải thiện chất lượng ngô lai su1 một cách ổn định. Các dòng thuần su1se1 có thể cải thiện su1su1 để lựa chọn trong một số hướng chọn tạo giống. Mục đích nghiên cứu này là nhận biết các dòng thuần su1se1 đã được lai với 8 dòng thuần su1 là bố mẹ của 15 tổ hợp lai su1. Giống lai và dòng thuần đã được trồng cạnh nhau ở 2 địa phương miền Bắc Tây Ban Nha trong 2 năm 1999 và 2000, ước lượng có thể để nhận biết bố mẹ su1se1 với các allel phù hợp thiếu trong giống lai su1 ( µG’. PTC, UBND, NI, PNGg, PNGceg, và GCA) đã xác định được µG’ và NI đã được lựa chọn để cải thiện chất lượng giống lai một cách ổn định. Ước lượng chỉ ra rằng chất lượng ổn định và các tính trạng khác của giống lai su1 có thể được cải thiện khi sử dụng vật liệu di truyền từ các dòng thuần su1se1.( Matt Klenhenz, 2001) Ngô đường có tính chịu lạnh kém, để cải thiện khả năng chịu lạnh của ngô đường Pedro Revilla và cộng sự (1998) đã nghiên cứu để nhận biết nguồn vật liệu quần thể ngô đồng ruộng để cải tiến tính chịu lạnh của ngô đường ưu thế lai, mỗi quần thể trong 10 quần thể ngô đồng ruộng được lai với 4 dòng thuần ngô đường và đánh giá con lai dưới điều kiện lạnh. Ước lượng giá trị trung bình của các locus trong quần thể và ước lượng của 6 allel phù hợp (lp(iota)mu’, PTC, UBND, NI, PNG(g), PNG(ceg)) và GCA. Quần thể lai có khả năng sống sót và nảy mầm khác với quần thể gốc ở mức có ý nghĩa, tương quan nảy mầm giữa lp(iota)mu’, UBND, PTC và NI ở mức cao. Xác định được quần thể PTC, AS-3(HT)C3 của Mỹ và quần thể Oroso của Tây Ban Nha có tiềm năng tốt nhất làm vật liệu cho chọn tạo giống ngô đường chịu lạnh.( Nguyễn Thế Hùng, Tăng Thị Hạnh, 1999) Trên thế giới có nhiều giống ngô đường ưu thế lai đang được phổ biến rộng rãi trên thị trường. Ở nước ta, những giống ngô đường lai cho năng suất cao chất lượng tốt được người dân trồng phổ biến như: Sugar 75, TN115, TN103, Sakita, Hoa Trân… Sugar 75 là giống bắp ngọt được công ty Syngenta lai tạo từ 2 nguồn gen ôn đới và nhiệt đới nên vừa thích nghi tốt với khí hậu nhiệt đới vừa có chất lượng thương phẩm cao. Đây là giống bắp ngọt nhiệt đới có chất lượng ăn ngon nhất hiện nay với ưu điểm mềm và ngọt. Cây cao khoảng 2,2m, đóng trái thấp. Cây thích nghi tốt với nhiều điều kiện canh tác, có thể trồng được quanh năm ở miền Nam, miền Trung, miền Bắc và cao nguyên. Cây sinh trưởng khoẻ, thời gian sinh trưởng ngắn: 68- 70 ngày ở miền Nam, 80- 85 ngày ở các vùng cao nguyên hoặc vùng có khí hậu lạnh. Trái to và có độ đồng đều cao với kích thước bình quân: dài 19- 22 cm, đường kính 5cm. Hạt đóng phủ cùi, hạt sâu chân và có màu vàng tươi hấp dẫn. Ngoài ra giống bắp ngọt Sugar 75 này còn có những ưu điểm như tỷ lệ nảy mầm cao: 90-95%; kháng bệnh tốt, đặc biệt là các bệnh rỉ sắc, sương mai, cháy lá, thối thân….; chất lựơng hạt cao với đặc tính nổi bật là mềm, thơm và ngọt (Syngenta, 2009). TN115 là giống ngô đường lai do công ty Trang nông nhập nội và đề nghị phát triển. Ngô TN115 có TGST từ 68 – 70 ngày, chiều cao cây trung bình từ 200 – 220cm, chiều cao đóng bắp thấp, chiều dài bắp 20cm, có khả năng chống đổ khá, sinh trưởng và phát triển mạnh, dễ trồng. Ngô TN115 có bắp thuôn, đẹp, hạt màu vàng dóng khít, sâu cay, ít đuôi chuột, chất lượng bắp luộc mềm, ngọt, thơm ngon. Năng suất trung bình TN115 đạt 12 tấn/ha, khả năng kháng sâu bệnh tốt (hoinongdan, 2007). TN103 là giống ngô đường nhập nội từ công ty Novartis, thời gian sinh trưởng từ 60 – 70 ngày, chiều cao trung bình từ 210 – 60 ngày, chiều cao đóng bắp thấp, chiều dài bắp đạt từ 16 – 20cm, đường kính bắp 4,3 – 4,8cm. Đặc điểm nổi bật của TN103 là hạt đóng khít, sâu cay, ít đuôi chuột, màu hạt vàng tươi, bắp luộc mềm, rất ngọt, thơm ngon. khả năng chống bệnh của TN 103 khá, năng suất trung bình 12 tấn/ha… (hoinongdan, 2007) . Sakita là giống ngô đường lai nhập nội bởi công ty Trang Nông, thời gian sinh trưởng ở Đồng bằng Sông Cửu Long là 60- 65 ngày, chiều cao cây trung bình 150 – 170cm, chiều cao đóng bắp thấp, dài bắp 20cm, chống đổ khá, sinh trưởng phát triển mạnh, dễ trồng. Có màu hạt vàng - Trắng, hạt đóng sít, có độ ngọt rất cao, ăn ngon, rất được ưa chuộng. Năng suất trung bình đạt 12 tấn/ha, có khả năng chống bệnh khá(hoinongdan,2007). Giống ngô đường Hoa Trân của công ty giống cây trồng Nông Hữu(Đài Loan), có thời gian sinh trưởng 70 – 80 ngày. Đây là giống ngô siêu ngọt, được dùng để ăn tươi, chế biến thực phẩm dưới dạng đóng hộp là nguyên liệu sản xuất các loại thức ăn bổ dưỡng được ưa chuộng vì nó có hàm lượng đường cao. Khả năng sinh trưởng phát triển khoẻ, chống đổ tốt. Trọng lượng bắp từ 250 – 300g. Hạt đều màu vàng cam, tỷ lệ kết hạt cao, ăn giòn, ngọt, có hương vị đặc trưng… (hoinongdan, 2007) . 2.2.3. Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô Kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn bội trong chọn tạo giống ngô Tạo dòng ngô thuần bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn. Muốn chọn tạo một giống lai, các nhà chọn giống phải tạo ra các dòng tự phối bắt đầu từ các nguồn nguyên liệu không đồng nhất về mặt di truyền (heterozygote), sau 6 – 10 thế hệ tự phối mới thu được các cá thể đồng hợp (homozygote) và thường được gọi là dòng thuần. Sau đó là một quá trình nghiên cứu khả năng kết hợp, thử nghiệm con lai… Như vậy, chúng ta đã phải mất khoảng 6 – 8 năm mới tạo ra được một giống lai mới. Để khắc phục một phần nhược điểm trên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những dòng đơn bội kép (double halploid), dòng thuần về mặt di truyền (homozygous lines) bằng nuôi cấy invitro giúp cho công việc tạo ra các dòng thuần một cách nhanh chóng. Tất cả các công đoạn trên chỉ kéo dài khoảng 1 – 2 năm tiết kiệm được một nửa thời gian so với phương pháp truyền thống. Phương pháp tạo dòng thuần invitro có thể dựa trên kỹ thuật nuôi cấy ba bộ phận sinh sản là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh. Hiện nay kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là một trong những hướng nghiên cứu tạo dòng thuần invitro có nhiều triển vọng nhất. Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn lần đầu tiên thu được kết quả ở cà độc dược (Guha và Mahaeshwani, 1964, 1966), tiếp theo ở cây thuốc lá (Nitsch, 1969) và ở ngô(Arnon, 1975). Đặc biệt kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ở ngô được hoàn thiện bởi Miao và cộng sự (1981); Ku và cộng sự (1981); Ku và cộng sự (1986) và được áp dụng trong tạo giống lai (Genovesi, 1990; Buter, 1994, 1996; Saisington, 1996; Marhic, 1998; Rosaura Rodriguez, 1998; Lê Huy Hàm, 1998; Đoàn Đình Long, 1997; Marilca Delalode & Marc P.Couman, 1998…). Sự hoàn thiện kỹ thuật nuôi cấy bao phấn có tầm quan trọng rất lớn. Ngoài việc tạo ra các dòng đơn bội kép một cách nhanh chóng (từ 1 – 2 năm) thay cho phương pháp nội phối, kỹ thuật này còn được sủ dụng rộng rãi trong các thí nghiệm phân tích đột biến, định vị các điểm đơn gen. Nhờ vậy, kỹ thuật này rất thích hợp cho các thí nghiệm về nghiên cứu di truyền tế bào cũng như lập bản đồ gen. Nhìn chung, sự thành công của kỹ thuật nuôi cấy bao phấn tách rời cũng như noãn chưa thụ tinh phụ thuộc vào khả năng tạo ra các cá thể đơn bội và đơn bội kép, các thể đơn bội và đơn bội kép lại phụ thuộc vào khả năng sinh sản đơn tính của các nguồn nguyên liệu nguyên cứu. Ở ngô, sự sinh sản đơn tính xuất hiện trong tự nhiên với tần suất khoảng 1/1.000.000, trong đó sự sinh sản đơn tính đực khoảng 1/80.000 (Chanse, 1969). Do tần suất xuất hiện thấp đã gây khó khăn cho sự nhận dạng các thể dơn bội trong tự nhiên. Để khắc phục khó khăn trên các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp đánh dấu các thể lưỡng bội thông thường hoặc dựa trên nền một số tính trạng để phân biệt với thể đơn bội (Chanse, 1974). Hiện nay, bằng con đường sinh sản đơn tính tự nhiên, nuôi cấy bao phấn, hạt phấn tách rời, noãn chưa thụ tinh đã nâng tần suất xuất hiện các thể đơn bội lên khoảng 3%. Những kết quả nghiên cứu phản ứng tạo cấu trúc phôi và tái sinh cây tại Viện nghiên cứu Ngô (NMRI) cho thấy tỉ lệ phản ứng tạo cấu trúc phôi của tập đoàn nguyên liệu trung bình khoảng 4% (227 mẫu) và tái sinh cây khoảng 2%, tỉ lệ giống lai có phản ứng 51% nhiều hơn giống thụ phấn tự do (33%). Đặc biệt đã tạo ra các nguồn nguyên liệu có tỉ lệ phản ứng tạo cấu trúc phôi cao hơn 30% và tỉ lệ tái sinh cây cao hơn 14% (Bùi Mạnh Cường, 2002). - Nuôi cấy hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh - Nuôi cấy hạt phấn tách rời - Nuôi cấy hạt phấn tách rời thực chất là nuôi cấy các tiểu bào tử ở giai đoạn một nhân muộn và hai nhân sớm (hạt phấn chưa hoàn chỉnh). Những nghiên cứu đầu tiên về nuôi cấy bào tử tách rời được Nistch và cộng sự tiến hành năm 1977, song không thành công. Mãi đến năm 1989 quy trình nuôi cấy bào tử tách rời được hoàn thiện, đã tạo được các cấu trúc phôi, những cây con đầu tiên cũng được tái sinh (Coumans và cộng sự, Pescitelli và cộng sự, 1989…). Nhìn chung kỹ thuật nuôi cấy bào tử tách rời có những điểm đồng nhất với kỹ thuật nuôi cấy bao phấn như: điều kiện sinh trưởng của cây cung cấp bào tử, kiểu gen, giai đoạn nuôi cấy, môi trường nuôi cấy, các biện pháp xử lý lạnh trước và sau nuôi cấy… Song cũng có một số điểm khác biệt nhất định: Kỹ thuật nuôi cấy bào tử tách rời là kỹ thuật nuôi cấy bào tử trần, do vậy công việc đầu tiên là phải tạo được các bào tử trần. Nuôi cấy noãn chưa thụ tinh Trong những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ XX, một trong những hướng nghiên cứu tạo dòng thuần bằng phương pháp nuôi cấy noãn chưa thụ tinh đã được đề cập và các nhà khao học đã nuôi cấy thành công cây ngô được tái sinh từ noãn chưa thụ tinh (Miao và cộng sự, 1982, Truong-Andre và Demarly, năm 1984). Sự thành công của kỹ thuật nuôi cấy noãn chưa thụ tinh phụ thuộc rất lớn vào khả năng sinh sản đơn tính cái (megaspore) của thực liệu nghiên cứu Cũng giống như phản ứng cảu bao phấn và hạt phấn chưa tách rời khi nuôi cấy, phản ứng tạo callus của noãn chưa thụ tinh phụ thuộc vào genotypes. Do vậy, trong thực tế chỉ có một số genotypes cho noãn phản ứng, tần suất phản ứng của các genotypes co thể từ 3 – 12%. Những cây được tái sinh từ callus trong nuôi cấy thường là những cây đơn bội, còn tỷ lệ tái sinh những cây lưỡng bội chỉ khoảng 10/00. Tỷ lệ này thấp hơn nhiều so với kết quả thu được từ kỹ thuật nuôi cấy bao phấn hay hạt phấn tách rời. Phản ứng tạo callus của noãn ngoài phụ thuộc vào genotypes còn phụ thuộc vào sinh trưởng của cây mẹ, yếu tố sinh thái vùng, môi trường và kỹ thuật nuôi cấy. Một số ứng dụng khác của kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn bội Tái tạo dòng ngô chuyển gen Một trong những tiện ích của kỹ thuật nuôi cấy bao phấn, hạt phấn tách rời hay noãn chưa thụ tinh là rút ngắn được thời gian tạo dòng, mức độ đồng hợp cao. Đến nay, kỹ thuật này được phát triển và hoàn thiện (Saisingtong và ct, 1996). Tái tạo dòng ngô QPM Các dạng ngô thường có chất lượng protein thấp, đặc biệt là thiếu 2 axit amin không thay thế là lyzin và tryptophan. Trong khi đó tỷ lệ của Leucine-isoleucine lại cao. Một trong những hướng được tập trung nghiên cứu là cải tiến chất lượng protein ở ngô Tạo vật liệu mới I.E. Auliger (2003) khi tổng kết thí nghiệm tạo dong thuần bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn đã xác định nguyên nhân làm giảm hiệu quả của kỹ thuật trên là: Tỷ lệ tái sinh cây thấp. Tỷ lệ sống khi ra ngôi thấp. Tỷ lệ cây hữu dục thấp. Một trong những nguyên nhân gây ra cây tái sinh có tỷ lệ hữu dục thấp là do tác nhân đột biến trong quá trình nuôi cấy. Các dạng đột biến thường gặp: sự phát triển không hoàn thiện của các cơ quan sinh sản, bất dục đực. Kết quả thí nghiệm tại Viện nghiên cứu Ngô cho thấy chỉ có 11 – 15% số cây đơn bội kép hữu thụ. Số cá thể còn lại thường mang các đặc điểm: -Thiếu bộ phận sinh sản (bắp hoặc cờ) -Bất dục đực. - Cơ quan sinh sản phát triển không đồng nhất - lệch pha. -Đột biến màu sắc, kích thước hạt, dạng hạt. Đặc biệt trong các thí nghiệm đã thu nhận được các đột biến về cấu trúc hạt. Ngoài việc thay đổi về màu sắc như từ màu đỏ sang trắng, về hình dạng hạt đã nhận được những dạng hạt nhăn (có cấu trúc giống như ngô đường).. Mặc dù các đột biến thu được hầu hết là không có lợi, song thông qua phương pháp nuôi cấy bao phấn hy vọng sẽ tạo ra được các dạng vật liệu khởi đầu, có ích cho quá trình chọn lọc.(Bùi Mạnh Cường, 2007) Trên thế giới những thành tựu công nghệ sinh học về cây ngô tập trung vào các lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào, ứng dụng chỉ thị phân tử, chuyển gen.(Bùi Mạnh Cường, 2007) Trong đó nghiên cứu tạo giống ngô đường chống chịu sâu bệnh cũng được quan tâm đặc biệt, bên cạnh những biện pháp kỹ thuật như canh tác hữu cơ giảm sâu bệnh và sản xuất ngô đường bền vững (Russ Nicely, Ponnarong Prasertsri 2004). Những nghiên cứu tạo giống chống chịu với bệnh nấm, vi khuẩn và virus của Pataky.J.K và cộng sự năm 1998 cũng tạo cơ sở khoa học cho tạo giống chống bệnh(Pataky và cs, 1998). Năm 2001 Pataky, J.K và cộng sự sử dụng di truyền phân tử nghiên cứu tính chống bệnh cho rằng chống chịu bệnh gỉ sắt ở ngô đường do gen Rpl-D điều khiển do nấm Puccina Sorghi đã gây hại gần 15 năm cho ngô miền Bắc Mỹ. Nghiên cứu đã phân lập 11 chủng gây hại có tính độc cao được đại học Wisconsin, Illinois, New Yors và Minnsota thu thập năm 1999. Các chủng được nhiễm lên ngô đường, phản ứng của gen Rp của mỗi cá thể trong vùng rp1 và phản ứng liên kết của các gen Rp đã được đánh giá đối chiếu với hỗn hợp quần thể P. sorghi ở một số thí nghiệm trong nhà kính. Mỗi thí nghiệm 2 lần lặp lại. Đánh giá và ghi nhận các mức đã tìm ra 4 dòng đơn gen và 8 dòng tổ hợp gen chống chịu với bệnh gỉ sắt(Pataky và cs, 2001). Guo, B.Z. và cộng sự 2004 đã có những nghiên cứu di truyền khả năng chống chịu sâu của ngô đường, do ngô đường là một cây thực phẩm có tổng diện tích và giá trị cao nhất ở Mỹ, thuốc bảo vệ thực vật cũng được sử dụng rất lớn trong sản xuất ngô đường.Yêu cầu của người tiêu dùng là không hoặc rất ít gây hại của côn trùng trên bắp ngô. Ngô đường có khả năng chống chịu sâu đục bắp do chất kháng sinh trong râu ngô, chương trình tạo giống của Guo đã chuyển gen chống chịu này vào trong ngô đường sh2. Nghiên cứu đã sử dụng marker phân tử điều khiển tổng hợp axitmaysin, apimaysin, methoxymaysin và chlorogenic trong râu ngô đã chứng minh rằng một gen pl của ngô đồng ruộng đã bị mất khi tạo giống ngô đường. Tương tác rất mạnh giữa gen p1 và a1 để tổng hợp các chất kháng sinh. Chúng tôi đã phát triển mạnh marker cho 2 gen này để chọn lọc những cá thể đồng hợp gen lặn a1 của ngô đường và gen p1 trội của ngô thường, khi lai cho kết quả là con cái có khả năng tổng hợp các hợp chất kháng sinh này cao hơn các dòng bố mẹ. Các giống ngô đường mới chọn tạo chứa gen p1 có khả năng chống chịu sâu đục bắp, điều này giúp giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất ngô đường(Mai Xuân Triệu ,1998). Ngô đường lai (Zea mays L.) đồng hợp đột biến su1 và se1 (giống lai su1se1) có chất lượng nấu nướng cao, nhưng giảm khả năng nảy mầm đặc biệt dưới điều kiện Atlanic của Châu Âu lạnh, ẩm trong vụ xuân và mùa vụ trồng ngắn. Tương tự như nghiên cứu biến đổi gen ở ngô chất lượng cao khi chuyển gen opaque2(Châu Ngọc Lý và cs, 2008) do tương tác gen. Các dòng thuần ngô đường ưu tú đồng hợp đột biến su1 và không có se1 (giống lai su1) có khả năng nảy mầm tốt hơn. Do vậy chúng phù hợp để cải thiện giá trị nông học của giống lai su1se1. Mục đích của nghiên cứu là là nhận biết các dòng su1 làm vật liệu tiềm năng cho cải tiến thích nghi của một số giống lai su1se1. 8 dòng thuần su1 thích nghi với điều kiện Atlantic đã được chọn, 6 ước lượng của các allel phù hợp (&mu, g’. PTC, NI, PNG(g), (PNG(ceg)) và GCA đã được tính. μ G’, PTC,NI, and UB-ND tương tự như ước lượng của các tính trạng liên quan đến thích nghi vật liệu bố mẹ là dòng thuần su1 và giống lai nhận là su1se1. PNG(g) and(ceg) cho ước lượng khác nhau và khi 01 vật liệu biểu hiện nảy mầm rất kém, ước lượng sẽ là khômg chính xác. Phù hợp với các ước lượng, nảy mầm của 12 con lai su1se1 và như vậy giống ngô đường chất lượng cao thích nghi với điều kiện lạnh và ẩm( Pedro Revilla và cs, 2003). Ngoài nghiên cứu tạo giống chống chịu sâu bệnh, các nhà tạo giống ngô đường cũng tập trung nghiên cứu cơ chế di truyền tính kháng thuốc trừ cỏ ở cây ngô đường làm cơ sở chọn tạo giống. Thuốc trừ cỏ là một công cụ không thể thiếu trong sản xuất ngô đường, mặc dù vậy cây ngô bị hại do thuốc trừ cỏ đang là một vấn đề trong sản xuất hiện nay. Có trên 600 giống ngô đường ưu thế lai của Mỹ phản ứng với thuốc trừ cỏ sau nảy mầm. Nguyên nhân này dẫn đến nhiều loại thuốc trừ cỏ sau khi ra sản xuất không sử dụng được hoặc sử dụng rất hạn chế trong sản xuất ngô đường. Nghiên cứu này đã tìm hiểu cơ chế di truyền tính kháng thuốc trừ cỏ ở ngô đường với thuốc trừ cỏ AE 0172747, một đơn gen lặn mẫn cảm với AE0 172747 nó cũng tương tự hoặc liên kết chặt với các gen mẫn cảm với các thuốc trừ cỏ sau khi nảy mầm khác. Như vậy di truyền mẫn cảm của cây ngô đường với AE 0172747 trong nghiên cứu này giúp hiểu biết hơn sự mẫn cảm của cây ngô đường với thuốc trử cỏ từ đó các nhà nghiên cứu có hướng chọn tạo giống phù hợp( Williams, M., Pataky, J.K.2008). 2.3. Nghiên cứu mật độ trồng ngô đường 2.3.1 Mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển Hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu cụ thể về khoảng cách hàng và mật độ ở điều kiện nước ta. Khoảng cách hàng - dựa theo khuyến cáo của CIMMYT là 70-75cm. Mật độ - cũng khuyến cáo dựa vào thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái như chiều cao cây, bộ lá (dài ngày, cao cây, lá rậm… thì trồng thưa; ngắn ngày, thấp cây, lá thoáng hoặc đứng thì trồng dày), theo mùa vụ… (trích theo Phan Xuân Hào, 2009) . Mức tăng năng suất của ngô khi có tưới phụ thuộc cả mật độ gieo, có liên quan với độ chiếu sáng khác nhau cũng như cường độ quang hợp khác nhau. Theo tác giả Crookston và cộng sự 1978, (dẫn theo Neal C. Stoskopf, 1981) , thì khi tăng mật độ cây không có nghĩa là làm tăng khối lượng vật chất khô. Trong khi đó Duncan, (1971) (dẫn theo Neal C. Stoskopf, 1981), cho rằng: sự tăng năng suất về mặt lý thuyết chỉ đạt được khi chỉ số diện tích lá (LAI) xấp xỉ 4,0 và năng suất sẽ không tăng khi chỉ số diện tich lá là 4,7. Theo các tác giả Rutgers, Francis and Grogan (1971) (dẫn theo Neal C. Stoskopf, 1981)( Moro và cs,1996), mối quan hệ giữa năng suất hạt và chỉ số diện tích là ở ngô đã phát hiện được sự khác nhau rất rõ giữa các kiểu gen. Ở mật độ 34.600 và 65.200 cây /ha (Mason and Zuber, 1976) đo chỉ số LAI tương ứng là 2,47 và 4,00, ở mật độ cây cao chi số LAI rất khác nhau giữa 15 giống từ mức thấp 3,45 đến mức cao 4,61. Sự khác nhau rất lớn của LAI ở mật độ cây cao của các giống, chỉ ra việc quản lý điều chỉnh diện tích lá thông qua mật độ cây. Theo EL – Lakaly and Rssell (1971) (dẫn theo Robert và cộng sự 1985) , mối quan hệ giữa các đặc tính của ngô với năng suất khi kiểm tra các cặp lai đơn gieo trồng ở những mật độ khác nhau cho thấy: Ở mật độ thấp, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp quan hệ có ý nghĩa đối với năng suất; ở mật độ cây trung bình, đường kính bắp. Tỷ lệ hạt/bắp, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp là có quan hệ ý nghĩa đối với năng suất ngoại trừ khối lượng 1.000hạt, ngày tung phấn, ngày phun râu. Theo Rechard D. Walren (1968) ,( Pedro Revilla và cs,2000)giữa LAI và mật độ cây trồng có quan hệ trực tiếp với nhau. LAI tăng theo đường thẳng khi mật độ cây tăng từ 34.000 đến 69.000 cây/ha cho dù diện tích lá /cây giảm khi mật độ cây tăng. Trong 3 năm 2006, 2007, 2008 tại Đan Phượng, Viện Nghiên cứu Ngô đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng nhằm tăng năng suất và hiệu quả sản xuất ngô” với: + 8 giống: LVN4, LVN184, LVN99, LVN10, LVN45, LVN9, LVN14 và LVN145. Đa dạng về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu. + 5 mật độ: 5, 6, 7, 8 và 9 vạn cây/ha + Khoảng cách hàng đều : 50, 70 , 90 cm (2006,2007) + Hàng kép: (70+50), (70+40), (65+35) cm và 60cm cho mật độ 7,6 vạn cây/ha (2008) Kết quả thí nghiệm cho thấy: Chiều cao cây và độ cao đóng bắp ở khoảng cách hàng 90cm có xu hướng thấp hơn một ít so với các công thức khác. Tức là ở khoảng cách này, cây ngô nhận được ánh sáng nhiều nhất. Tuy nhiên, năng suất lại cho thấp nhất. Điều đó là do ưu thế của cây ngô với quang hợp C4 và lợi thế về dinh dưỡng khi trồng hàng hẹp, khoảng cách giữa các cây phân bố đều nhau hơn.( Phan Xuân Hào 2009) 2.3.2 Mật độ trồng ngô đến năng suất Tạo giống chịu mật độ cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các nhà tạo giống ngô. Bằng nhiều phương pháp người ta đã không ngừng cải thiện mật độ trồng ngô trên thế giới. Theo Hallauer (1991), Banzinger và cộng sự (2000) cùng nhiều tác giả khác: Các giống ngô lai mới có khả năng chịu được mật độ cao gấp 2-3 lần so với các giống tạo ra cách đây 50 năm và có tiềm năng năng suất cao hơn hẳn. Theo Minh Tang Chang (2005), năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 năm qua tăng thêm 85% là nhờ đóng góp của giống ngô lai đơn, 21% là nhờ tăng mật độ và 5% nhờ thu hẹp khoảng cách hàng. Mật độ trồng và khoảng cách giữa các hàng ngô là những vấn đề được nghiên cứu nhiều và sâu nhất trong các biện pháp canh tác cây ngô. Cùng với việc mở rộng các giống ngô lai và cơ giới hoá, khoảng cách hàng hẹp hơn đã trở nên phổ biến với khoảng cách cây đều nhau hơn. Stickler (1964) ở Kansas kết luận rằng: với cùng một mật độ nhưng khoảng cách hàng 51 cm cho năng suất tăng 5% so với 102 cm ở điều kiện khô hạn và 6% ở điều kiện có tưới. Rossman và Cook (1966) thu được năng suất tăng 14% ở khoảng cách hàng 46 cm so với 91 cm ở Michigan. Coville (1966), qua 9 thí nghiệm ở Nebraska cho thấy, năng suất hạt tăng 16% ở khoảng cách hàng 51 cm và 4% ở khoảng cách hàng 76 cm so với 102 cm. Barbieri và cộng sự (2000) ở Argentina đã công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách hàng gieo 35 cm và 70 cm cùng với mật độ 7,6 vạn cây/ha ở 2 giống ngô lai DK 636 và DK 639 trong 2 năm 1996 và 1997 cho thấy trong điều kiện gieo hàng hẹp (35cm) năng suất cao hơn hẳn so với khoảng cách truyền thống. Widdicombe và Kurt D. Thelen (2002), đã là thí nghiệm với 4 giống ngô khác nhau về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, kiều bắp và góc lá tại 6 địa điểm ở vành đai ngô nước Mỹ vào năm 1998 -1999, với 5 mật độ từ 5,6 – 9 vạn cây/ha và khoảng cách hàng là 38 cm, 56 cm và 76 cm đã rút các kết luận năng suất đạt cao nhất ở khoảng cách hàng 38 cm và mật độ 9 vạn cây/ha. Kết quả nghiên cứu của Sener và cộng sự ở đại học Nebraska (Hoa Kỳ) cho thấy năng suất cao nhất (14 tấn/ha) thu được ở khoảng cách hàng 45-50cm và mật độ 9-10 vạn cây/ha. Trong 3 vụ Xuân 2006, Xuân và Thu 2007, 5 giống ngô (LVN4, LVN184, LVN99, LVN45 và LVN10) có thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu khác nhau được trồng thí nghiệm tại Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phượng, Hà Tây, với 3 khoảng cách hàng (50, 70, 90 cm), 4 mật độ ( 50, 60, 70 và 80 nghìn cây/ha); Các giống thấp cây, lá đứng, ngắn ngày, thân mảnh (LVN184,LVN99) còn trồng thêm mật độ 9 vạn cây/ha. Kết quả cho thấy: 1. Với cùng một mật độ, khoảng cách hàng 50cm cho năng suất cao nhất và thấp nhất là ở 90 cm cho tất cả các giống và mọi mật độ thí nghiệm. 2. 4 trong 5 giống thí nghiệm cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/ha với khoảng cách 50 x 25 cm, chỉ có LVN10 ở 7 vạn cây/ha và khoảng cách 50 x 28 cm. 3. Ưu thế của khoảng cách hàng hẹp càng rõ khi mật độ tăng: Ở mật độ 5 vạn cây/ha, năng suất ở khoảng cách 50 cm vượt ở 70cm và 90cm tương ứng 6,0 và 11,9%; Ở 6 vạn cây/ha là 8,8 và 17,3%; Ở 7 vạn cây/ha là 11,4 và 18,5%; Ở 8 vạn cây/ha có chênh lệch lớn nhất với 17,8 và 25,4%; Ở khoảng cách hàng 50 cm năng suất ở mật độ 8 vạn cây/ha vượt 5 vạn cây/ha là 1.623 kg, tương đương 23%, ở khoảng cách hàng 70cm chênh lệch năng suất giữa 2 mật độ là 721 kg (10,8%), còn ở khoảng cách 90 cm chỉ có 623 kg (9,9%),Với KC hàng 50 cm, khi tăng mật độ từ 7 vạn lên 8 vạn cây/ha NS tăng thêm 536 kg/ha (6,6%), còn ở KC 70cm và 90 cm chênh lệch NS ở 2 mật độ chỉ là 70 kg/ha (1,0%) và 56 kg/ha (0,8%)...( Phan Xuân Hào 2009) Vụ Xuân 2006, tại Viện Nghiên cứu Ngô đã làm thí nghiệm với 7 giống ngô: LVN10, LVN4, LVN9, LVN99, LVN45, LVN145 và LVN184, ở 5 mật độ:5, 6, 7, 8 và 9 vạn cây/ha và 3 khoảng cách giữa các hàng là 50, 70 và 90cm. Kết quả cho thấy: ở tất cả các mật độ, năng suất cao nhất đạt được ở khoảng cách hàng 50cm, sau đó là 70cm và thấp nhất là 90cm. Trong đó mật độ 8 vạn cây/ha, sự sai khác thể hiện rõ nhất: ở khoảng cách 50cm năng suất trung bình của các giống cao hơn 1652kg/ha, tương đương 22%, so với khoảng cách 70 và 1766 kg/ha, tương đương 23,5%. Trong đó, ở mật độ 8 vạn cây/ha, sự sai khác thể hiện rõ nhất: Ở khoảng cách 50cm năng suất trung bình của các giống cao hơn 1652kg/ha, tương đương 22%, so với khoảng cách 70 cm và 1766kg/ha, tương đương 23,5%, so với khoảng cách 90cm.. Trong 7 giống thí nghiệm, thì có 6 giống cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/ha, với khoảng cách 50 x 25cm; riêng giống LVN10 cho năng suất cao nhất ở 7 vạn cây/ha, với khoảng cách 50 x 28.( Phan Xuân Hào, 2009) 2.3.3. Mật độ trồng đến chống chịu. Mục tiêu cuối cùng của người sản xuất là năng suất, nhưng để một giống ngô có năng suất cao thì ngoài sinh trưởng, phát triển tốt, cần có khả năng chống chịu tốt Theo Derieux(1988) (W. M. Stall, 1989) khi làm thí ngiệm mật độ với giống ngô chín sớm Browing ở khoảng cách hàng 80 cm cho thấy, mật độ cây có liên quan đến năng suất ngô cũng như tỷ lệ đổ. Ở mật độ 12cây/m2 năng suất ngô hạt đạt 72,3 tạ/ha, tỷ lệ đổ 18%. Ở mật độ 15cây/m2 năng suất tăng lên 73,9 tạ/ha và tỷ lệ đổ là 25%. Khi thay đổi khoảng cách hàng từ 80cm xuống khoảng cách hàng 45cm, ở mật độ 12 cây/m2, năng suất đạt 80 tạ/ha, tỷ lệ đổ là 7%; ở mật độ 15 cây/m2 năng suất đạt 88 tạ/ha, tỷ lệ đổ 12%. Như vậy ở cùng một mật độ gieo trồng thì khoảng cách hàng hẹp đã có ảnh hưởng tích cực đến việc tăng năng suất hạt và cho tỷ lệ cây bị đổ thấp hơn. Nếu tăng mật độ lên 20cây/m2 thì năng suất vẫ đạt 9,4 tạ/ha đồng thời tỷ lệ đổ cũng tăng 19%, tiếp tục tăng mật độ cây cao hơn nữa năng suất hạt hầu như không tăng thậm chí còn giảm và tỷ lệ đổ sẽ tăng cao hơn. Thí nghiệm tại Viện Nghiên cứu Ngô – Đan Phượng – Hà Nội với các giống ngô lai phổ biến và triển vọng của Viện LVN10, LVN4, LVN99, LVN14. Thí nghiệm được tiến hành ở 2 vụ: Xuân và Thu 2008. *Vụ Xuân các giống được trồng với mật độ 7,58 vạn cây/ha, với các khoảng cách : - Hàng đơn : 60 x 22 cm/ cây - Hàng kép : (70 + 50) x 22 cm/cây - Hàng kép : (70 + 40) x 24 cm/cây *Vụ Thu : - Hàng đơn : 50 x 26,6 cm/cây - Hàng đơn : 60 x 22 cm/cây - Hàng kép : (65 + 35) x 26,4 cm/cây Thí nghiệm với 3 lần nhắc lại theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện. * Các mô hình trồng theo khoảng cách hàng 50-60 cm, khoảng cách cây từ 25-30 cm và mật độ đạt 6,6 – 7,1 vạn cây/ha Kết quả thí nghiệm cho thấy: Ở vụ Xuân, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp, khả năng chống đổ, gãy và sâu bệnh của các giống không có sự khác nhau giữa các khoảng cách hàng khác nhau. Chỉ phụ thuộc vào bản chất từng giống Ở vụ Thu, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp, khả năng chống đỏ, gãy và sâu bệnh chỉ phụ thuộc vào giống, mà không phụ thuộc vào khoảng cách hàng và cây. Chẳng hạn giống LVN 4 bị đổ nhiều ở công thức hàng đơn 60x22 cm thì ở các công thức hàng kép cũng có biểu hiện tương tự, còn giống LVN 10 và LVN 99 không bị đổ gãy ở cả 3 công thức. Các chỉ tiêu khác hầu như không có sự khác biệt rõ ràng giữa các công thức, kể cả mức độ nhiễm sâu bệnh và đổ gãy. Các chỉ tiêu trên chỉ phụ thuộc vào giống. Tức là những giống dễ đổ gãy hay dễ nhiễm sâu bệnh thì ở mật độ và khoảng cách nào cũng bị ảnh hưởng nặng hơn các giống khác.( Phan Xuân Hào, 2009) 2.4. Tình hình sản xuất ngô đường trên thế giới và Việt Nam * Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới Ngô là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất được sử dụng làm thức ăn cho người và gia súc.Tại Mỹ, hơn 90% sản lượng ngô được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và 10% làm thức ăn cho người qua các sản phẩm chế biến công nghiệp. Ở châu Phi và một số nước châu Á, hơn 90% sản lượng ngô được sử dụng làm lương thực cho con người, cung cấp 80 đến 90% năng lượng. Từ đầu thế kỷ XX đến nay, ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục cả về diện tích, sản lượng và năng suất. Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1000 tấn) 1961 104,8 2,0 204,2 2004/05 145,0 4,9 714,8 2005/06 145,6 4,8 696,3 2006/07 148,6 4,7 704,2 2007/08 157,0 4,9 766,2 (Nguồn: FAOSTAT, USDA 2008) Qua bảng 2.1 ta thấy năm 1961 năng suất và sản lượng trung bình trên thế giới còn thấp, nhưng đến năm 2007 đã tăng vọt, đặc biệt sản lượng đạt kỷ lục 766,2 triệu tấn, tăng gấp 3 lần so với năm 1961với diện tích là 157 triệu ha, năng suất đạt 4,9 tấn/ha. Như vậy cho thấy ngành sản xuất ngô đã và đang được chú ý rất nhiều. Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó rất nhiều nước có sản lượng và năng suất cao như: Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Ấn Độ, Tajkistan, Kuwait, … Mỹ vẫn là nước dẫn đầu cả về diện tích, sản lượng ngô. Vụ 2007/08, theo USDA, sản lượng ngô của Mỹ đạt 331,6 triệu tấn. Về diện tích, theo nguồn tin từ bộ Nông nghiệp Mỹ cho biết ngoài sản xuất ngô để làm lượng thực Mỹ còn có hoạt động sản xuất Ethanol từ ngô, vì thế diện tích đất trồng ngô của Mỹ tăng đột biến đạt 90,5 triệu ha, tăng 12,1 triệu ha so với năm 2006. Không những sản xuất với sản lượng lớn, Mỹ còn là quốc gia có lượng tiêu thụ nội địa lớn, chiếm 33,52% tổng sản lượng tiêu thụ ngô của thế giới, khi đó lượng tiêu thụ của cả thế giới trung bình từ 702,5 đến 768,8 triệu tấn. Sản lượng xuất khẩu của Mỹ cũng rất cao, chiếm 64,41% so với sản lượng xuất khẩu trên thế giới là 82,6 đến 96,7 triệu tấn. Tiếp theo sau Mỹ là Trung Quốc, năm 2006 với diện tích là 27,14 triệu ha, năng suất là 5,37 tấn/ha và sản lượng là 145,63 triệu tấn. Tuy nhiên theo thống kê của Hải quan Trung Quốc, tháng 1 và tháng 2 năm 2008 khối lượng ngô xuất khẩu của Trung Quốc là 4,5 vạn tấn, giảm 97,5% so với cùng kì. Năng suất ngô thấp nhất là Ấn Độ 1,94 tấn/ha với diện tích 7,59 triệu tấn/ha, đạt sản lượng 14,71 triệu tấn. Như vậy ta thấy tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới không ngừng thay đổi, xu hướng tăng lên rất mạnh. Kết quả trên có được là do ứng dụng lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống kết hợp với việc không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác và ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô. Sản xuất và tiêu thụ ngô đường trên thế giới cũng không ngừng tăng lên, theo báo cáo của cơ quan phát triển nông nghiệp Hoa Kỳ sản lượng ngô đường năm 2006 vượt qua 600 triệu đô la với 26250 ha. Quá trình sản xuất ngô đường được tập trung mạnh ở phía bắc Thái Bình Dương và Trung tâm bắc Hoa kì. Nước Mỹ đã chiếm ưu thế trên thế giới cả về sản xuất và xuất khẩu ngô đường. Năm 2002, ngô đường được trồng ở trên 50 bang nước Mỹ. Theo số liệu của FAO, Mỹ sản xuất ngô đường chiếm 85% tổng sản lượng ngô đường trên thế giới từ những năm 1960 ( USDA , 2008). Cùng thời gian đó Indonesia là đối thủ cạnh tranh của Mỹ. Những năm 1977, Nhật Bản đã vượt qua Indonesia và xếp thứ 2 về sản xuất ngô đường. Vào cuối thế kỷ XX Nigieria vượt qua Nhật Bản. Năm 2004 đến nay, theo FAO, Mexico trở thành nước thứ 2 sản xuất ngô đường sau Mỹ. Ngô đường được sản xuất và chế biến cho 3 mục đích: Đóng hộp, đông lạnh và ngô tươi. Trong đó Mỹ, Pháp, Hungari và Thái Lan là những nước xuất khẩu ngô đường ăn tươi và chế biến lớn nhất thế giới. Năm 2003 lượng ngô đường sản xuất của Mỹ lên tới 4,4 triệu tấn trong đó xuất khẩu ngô đường lớn nhất với lượng 132600 tấn (theo FAO). Thái Lan cũng là nước sản xuất ngô đường lớn, năm 2004 lượng ngô đóng hộp của Thái Lan là 118000 tấn, tăng 31% so với cùng kì năm trước. Lượng ngô đường đóng hộp xuất khẩu của Pháp năm 2002/03 giảm từ 100700 tấn xuống 937000 tấn năm 2003/04, nhưng lượng ngô đường đông lạnh tăng từ 102000 tấn lên 14500 tấn. Ở Đức năm 2003, sản xuất 16614 tấn ngô đường đông lạnh và 76000 tấn ngô đường đóng hộp, so với năm 2002 lượng ngô đông lạnh tăng 25%, lượng ngô đóng hộp giảm 3%. Năm 2003 Hungari xuất khẩu ngô đường đóng hộp thu được 119 triệu USD tăng 18% so với năm 2002. Trên thế giới, giá trị ngô đường đóng hộp năm 2007 là 106 triệu USD, giá trị ngô đường đông lạnh đạt tới 131 triệu USD, giá trị ngô đường tươi tăng lên 625 triệu USD . Đa số lượng ngô đường tiêu thụ của các nước đều tăng rất đáng kể, đây là cơ hội tốt giúp ngành ngô phát triển trong tương lai. ngành ngô phát triển trong tương lai. 2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô và ngô đường ở Việt Nam * Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam Ngành sản xuất ngô nước ta những năm 1960 chưa được chú trọng, kỹ thuật canh tác lạc hậu nên với diện tích 200000 ha chỉ đạt năng suất trung bình 1 tấn/ha ( Nguyễn Văn Hiển , 2000). Tuy nhiên để cải thiện tình hình, nhà nước đã có nhiều chính sách khuyến khích ngành ngô phát triển, năm 1980 nhờ hợp tác với trung tâm Cải lương Ngô và Lúa mỳ quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến được đưa vào trồng cùng với việc mở rộng diện tích trồng ngô, cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác đã đem lại hiệu qủa rõ rệt. Theo Trần Hồng Uy, các tổ chức quốc tế như tổ chức Nông Lương thế giới (FAO), trung tâm Cải lương Ngô và Lúa mỳ quốc tế, chương trình nghiên cứu và phát triển ngô lai nước ta nhanh nhất thế giới. Trong thời gian 1990 đến 2002 tổng sản lượng ngô tăng 4 lần, năng suất bình quân tăng 2 lần, diện tích trồng ngô tăng gần 2 lần. Tăng trưởng bình quân hàng năm ở Việt Nam đã tăng 3,7% về diện tích, 5,5% về năng suất và 9,2% về sản lượng. Trong khi đó tỷ lệ tương ứng trên thế giới là 0,7%; 2,4%; 3,1%. Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 1975 khi chưa áp dụng giống ngô lai diện tích trồng ngô của cả nước là 267000 ha, tổng sản lượng 280000 tấn. Nhưng đến năm 1990 đã có 0,001% diện tích trồng ngô lai nâng cao năng suất lên 15,5 tạ/ha và năm 2007 khi 95% diện tích trồng ngô lai thì năng suất tăng vọt lên 39,6 tạ/ha. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam được thể hiện qua bảng số liệu sau: Bảng 2.2. Sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (1000 tấn) Diện tích sử dụng ngô lai (%) 1961 229,2 11,4 260,1 0 1975 267,0 10,5 280,6 0 1990 432,0 15,5 671,0 0,001 1994 534,6 21,4 1143,9 19 2000 730,2 25,1 2005,9 61,6 2005 1052,6 36,0 3787,1 85 2007 1072,8 39,6 4250,9 95 (Nguồn Qua bảng 2.3 ta thấy năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam đều tăng đáng kể, năm 1990 năng suất ngô nước ta bằng 42% năng suất trung bình thế giới (15,5/37 tạ/ha) năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha) năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha). Năm 1994 sản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, năm 2007 chúng ta đạt diện tích và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: Diện tích là 1072800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn (4250,9 tấn) ( Linda Mc Graw, Martin M. Sachs, 2000). Ở Việt Nam giai đoạn 2001 - 2005 với đề tài “Nghiên cứu giống ngô lai thích hợp cho các vùng sinh thái” đã hình thành mạng lưới nghiên cứu chọn tạo giống ở những vùng trọng điểm trồng ngô. Theo bảng 2.4 chỉ tính riêng năm 2007 theo số liệu của Tổng cục thống kê diện tích của vùng Đông bắc là 236 nghìn ha nhưng năng suất chỉ đạt 31,5 tạ/ha và sản lượng 744,1 nghìn tấn. Vùng có năng suất cao nhất là Đồng bằng sông Cửu Long đạt 55,7tạ/ha khi đó diện tích là 36 nghìn ha chiếm 3,38% so với diện tích trồng ngô cả nước. Vùng có sản lượng ngô lớn nhất là Tây Nguyên: 1026,6 nghìn tấn, chiếm 24,16% sản lượng cả nước. Như vậy cho thấy những vùng có diện tích sản suất lớn nhưng năng suất và sản lượng còn thấp cần phải đầu tư cải thiện để có hiệu quả cao. Có như vậy mới thực hiện tốt mục tiêu đưa tổng sản lượng ngô cả nước 6 triệu tấn vào năm 2010. * Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô đường ở Việt Nam Giống ngô ngọt là giống ngô lai đơn F1, phần lớn được sản xuất tại Thái Lan nên rất phù hợp với thời tiết khí hậu nước ta. Ngô đường mới được nhập và trồng nội khoảng từ 10 năm qua, ban đầu phát triển mạnh ở các tỉnh phía nam, đến nay đã được trồng ở một số tỉnh phía Bắc tập trung ở các vùng ngoại thành Hà Nội và một số tỉnh lân cận như Hưng Yên, Hà Tây. Theo thống kê Bộ Thương mại Hoa Kỳ từ năm 2002 Việt Nam đã nhập 333 tấn ngô đường hạt đóng hộp phục vụ cho tiêu dùng của người dân. Mặt khác nông dân Việt Nam đã quen với việc trồng ngô, nên trồng ngô ngọt yêu cầu kỹ thuật cũng không có nhiều khác biệt. Kết quả điều tra sơ bộ tại Công ty xuất nhập khẩu Đồng Giao tháng 6 năm 2008 cho thấy hàng năm sử dụng 2500 - 2800 kg hạt giống ngô đường để sản xuất nguyên liệu cho đóng hộp. Sản lượng ngô bắp tươi nhà máy thu được 4000 tấn/năm...... Ngoài ra khu vực phía Bắc còn xuất hiện nhiều nhà máy chế biến ngô đường của các công ty trách nhiệm hữu hạn ở Nam Định, Nam Hà, Hưng Yên...v.v. Hiện nay trên thị trường đang bán các giống ngô ngọt: Sugar 75, StarBrix, Seminix, Hoa Trân. Tuy nhiên việc nghiên cứu chọn giống ngô ngọt mới được bắt đầu nên bộ giống còn ít, thị trường tiêu thụ hẹp. Sản phẩm ngô đường chủ yếu được phục vụ ăn tươi và sản phẩm đông lạnh nhưng chưa phổ biến. PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Vật liệu nghiên cứu Giống ngô đường Tiên Việt 3 do trường Đại học Nông nghiệp Vân Nam (Trung Quốc) cung cấp, giống đối chứng là Sugar 75 của Công ty TNHH Syngenta VN (nhập khẩu từ Thái Lan). 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: + Hè Thu năm 2009 - Ngày gieo trồng: 20/7/09 - Ngày thu hoạch bắp tươi: 10/10/09 - Địa điểm nghiên cứu: Tại trường ĐH Nông nghiệp Hà nội 3.3. Công thức thí nghiệm Mật độ 1 : 30 x 25 cm (M1) 12,9 vạn cây/ha Mật độ 2 : 40 x 25 cm (M2) 10 vạn cây/ha Mật độ 3 : 55 x 25 cm (M3) 7,1 vạn cây/ha Mật độ 4 : 70 x 25 cm (M4) 5,7 vạn cây/ha Mật độ 5 : 90 x 25 cm (M5) 4,3 vạn cây/ha Mật độ 6 : 30 x 20 cm (M6) 15,6 vạn cây/ha Mật độ 7 : 40 x 20 cm (M7) 12,1 vạn cây/ha Mật độ 8 : 55 x 20 cm (M8) 8,7 vạn cây/ha Mật độ 9 : 70 x 20 cm (M9) 6,9 vạn cây/ha Mật độ 10 : 90 x 20 cm (M10) 5,2 vạn cây/ha Mật độ 11 : 70 x 30 cm (M11) 4,9 vạn cây/ha Mật độ 12 : 70 x 30 cm (M12) (đ/c) 4,9 vạn cây/ha 3.4. Phương pháp nghiên cứu 3.4.1. Bố trí thí nghiệm theo kiểu RCB với 3 lần nhắc lại Diện tích 1 ô là 10m2, dài ô là 3,5m; rộng ô là 2,8 m, khoảng cách giữa các ô và hàng bảo vệ là 0,4 m, bảo vệ rộng 1m Tổng Chiều rộng 14,1 m, chiều dài 41,5 m Tổng diện tích = 585,15 m2 ( khoảng 1,6 sào) Thí nghiệm trong vụ Hè Thu 2009 Sơ đồ thí nghiệm 3.4.2. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng Làm đất lên luống gieo trồng: Làm đất nhỏ và lên luống rộng 2,8m; dài 3,5m rồi trồng theo các công thức mật độ trên. Phân bón Lượng phân bón cho 1ha: 120 kg N + 70 P2O5 + 100K2O (10kg urê, 15kg supe, 6 kg KCl cho 1 sào). Bón lót 100% lân . Bón thúc lần 1 khi cây 3 – 4 lá = 40% đạm. Bón thúc lần 2 khi cây 7 – 9 lá toàn bộ số phân còn lại. Chăm sóc Xới vun, làm cỏ, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh theo quy trình thâm canh ngô của Viện Nghiên cứu Ngô. 3.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển Ngày gieo Ngày mọc khi có 50% số cây trên ô mọc Gieo đến 3 – 4 lá Gieo đến 7 – 9 lá + Gieo đến trỗ cờ (50 % số cây có hoa nở được 1/3 trục chính) TC DUS + Gieo đến phun râu khi có 50 % số bắp trên ô phun râu TC DUS 10TCN). Gieo đến chín (khi có 75% số bắp có lá bi đã khô râu thâm và khô). Tổng thời gian sinh trưởng từ gieo đến chín. Theo dõi sinh trưởng phát triển Số mẫu theo dõi 20 cây/ô, theo dõi 10 ngày 1 lần đo. Động thái tăng trưởng chiều cao: đo từ mặt đất đến đỉnh lá cao nhất. Chiều cao cây cuối cùng đo từ mặt đất đến đỉnh cờ khi trỗ hoàn toàn (kể cả bông cờ) TC DUS 10TCN 556-2002. Chiều cao đóng bắp đo từ mặt đất đến gốc bắp đầu tiên. Cây: Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên cùng so với chiều cao cây TC DUS 10 Động thái tăng trưởng số lá: đếm số lá 10 ngày một lần bằng đánh dấu lá bằng sơn. Số lá cuối cùng được xác định đến khi trỗ cờ hoàn toàn. Chiều dài và chiều rộng lá (lá phía trên của bắp trên cùng). Góc độ lá . Theo dõi một số tính trạng chất lượng Màu sắc thân lá. Màu sắc cờ. + Màu sắc hạt TC DUS 10 TCN 556-2002. Màu sắc lõi. + Độ hở lá bi: mức độ hở lá bi được đánh giá theo thang điểm từ 1-5 trong đó 1 là tốt nhất và 5 là kém nhất. + Dạng hạt . + Trạng thái cây (đếm số lá xanh 20-25 ngày sau trỗ ). Theo dõi năng suất và và các yếu tố cấu thành năng suất Số bắp/ cây ( tổng số bắp trên ô chia cho số cây trên ô). Chiều dài bắp (cm). Đo từ đầu bắp đến mút bắp ,đo 10 bắp (không kể lá bi) + Đường kính bắp (cm). + Số hàng / bắp, được tính khi có 50% số hạt so với hàng hạt dài nhất . + Số hạt/hàng (hạt): Đếm hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp. Khối lượng bắp tươi/ô (kg). Khối lượng 1000 hạt (g). Khối lượng 1000 hạt (g): ở độ ẩm 14%, cân 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt, chênh lệch giữa 2 lần cân nhỏ hơn 5% là chấp nhận được, đo độ ẩm hạt lúc đếm hạt rồi quy về khối lượng hạt ở ẩm độ 14%. Năng suất cá thể xác định trên 10 cá thể. Năng suất lý thuyết. Năng suất lý thuyết (NSLT) ở ẩm độ 14% trên ô (tạ/ha) được tính theo công thức: Trong đó: RE là số hàng hạt/bắp; KR là số hạt/hàng; EP là tỷ lệ bắp/cây; D là mật độ cây/ha; P1000 hạt (gr) ở ẩm độ 14% = P1000 hạt ở ẩm độ thu hoạch x (100 - A°)/86; A° là ẩm độ hạt khi thu hoạch. *Đánh giá khả năng chống chịu Khả năng chống đổ . Sâu hại và khả năng chống chịu . Bệnh hại và khả năng chống chịu . *Đánh giá quang hợp của các mật độ với cả hai giống - Diện tích lá . - Chỉ số diện tích lá(LAI): = Diện tích lá (m2)/ Diện tích đất (m2) - Lượng quang hợp quần thể: Tính giai đoạn trỗ đến sau trỗ 10 ngày Lượng quang hợp của quần thể P = NAR x LAI x t Trong đó NAR là hiệu xuất quang hợp thuần hay nói cách khác là cân đối giữa quang hợp và hô hấp, LAI là chỉ số diện tích lá và t là thời gian. Hiệu suất quang hợp thuần (NAR) được tính bằng công thức NAR =( g/m2 lá/ngày) Trong đó : W1,W2 là khối lượng chất khô của lần lấy mẫu 1 và lần lấy mẫu 2 L1 và L2 là diện tích lá đo được của lần lấy mẫu 1 và lần lấy mẫu 2 t là thời gian giữa 2 lần lấy mẫu *Đánh giá chất lượng ở các mật độ khác nhau - Độ đường (đo độ Brix tại các thời điểm thu hoạch). 15, 25 ngày sau phun râu. - Màu sắc hạt tại các thời điểm thu hoạch. - Độ mềm của hạt. 3.5. Phương pháp xử lý số liệu Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai, hệ số biến động (CV%) và sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ( LSD0.05) sử dụng chương trình IRRISTAT 5.0 PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sự sinh trưởng của 2 giống ngô đường Tiên việt 3 và Sugar 75 Thời gian sinh trưởng là một chỉ tiêu dựa vào đó các nhà chọn giống chọn ra những giống phù hợp. Chỉ tiêu này có ý nghĩa rất lớn trong việc xác định cơ cấu cây trồng, bố trí thời vụ hợp lý cho từng vùng sinh thái. Các giai đoạn và thời gian sinh trưởng dài, ngắn phụ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh ( nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, dinh dưỡng…). Khi các yếu tố ngoại cảnh là đồng đều thì chất lượng hạt giống là yếu tố chính quyết định đến chỉ tiêu này. Thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính bắt đầu từ khi hạt nảy mầm đến lúc chín hoàn toàn. Ảnh hưởng của mật độ đến thời gian từ gieo dến mọc, 3-4 lá, 7-9 lá, trỗ cờ, phun râu và chín của hai giống ngô đường Tiên Việt 3 và Surgar 75 được thể hiện ở bảng 4.1 Qua kết quả bảng 4.1 cho thấy: Thời gian từ gieo đến mọc: Các công thức thí nghiệm có thời gian từ gieo đến mọc giao động từ 4-5 ngày. Các công thức mật độ của giống Tiên Việt 3 có thời gian từ gieo đến mọc ngắn hơn so với công thức đối chứng Sugar 75 là 1 ngày. Giai đoạn 3-4 lá là thời kì cây ngô chuyển giai đoạn tự dưỡng trong hạt sang giai đoạn sử dụng dinh dưỡng từ đất. Do đó, xác định chính xác thời kì này để bổ sung dinh dưỡng kịp thời cho cây và đạt năng suất tốt nhất. Thời gian từ gieo đến khi cây ngô được 3-4 lá của các công thức tham gia thí nghiệm trong vụ Hè thu dao động từ 16 đến 17 ngày. Các công thức từ gieo đến 3-4 lá ngắn hơn công thức đối chứng Sugar 75 là 1 ngày. Thời gian từ gieo đến khi ngô có 7-9 lá: Đây là giai đoạn cây ngô bắt đầu vào thời kì phân hóa, hình thành bắp và bông cờ. Do đó, giai đoạn này cây ngô đòi hỏi nhu câu dinh dưỡng rất lớn, cân bổ sung dinh dưỡng cho cây ngô đúng thời kì để cho cây sinh trưởng và phát triển tốt. Ở thí nghiệm trên, thời gian từ khi gieo đến khi có 7-9 lá cảu công thức thí nghiệm dao động từ 40-42 ngày, các công thức mật độ của giống Tiên việt 3 ngắn hơn 2 ngày so với công thức đối chứng Sugar 75. Bảng 4.1. Ảnh hưởng của mật độ đến thời gian sinh trưởng của giống ngô đường Tiên Việt 3 và Surgar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009. Công thức Thời gian từ gieo đến… ngày Mọc 3-4 Lá 7-9 Lá TC PR Chín SL M1 4 16 40 61 64 101 M2 4 16 40 61 63 100 M3 4 16 40 61 63 101 M4 4 16 40 61 63 100 M5 4 16 40 61 63 100 M6 4 16 40 61 64 101 M7 4 16 40 61 63 100 M8 4 16 40 61 63 100 M9 4 16 40 61 63 101 M10 4 16 40 61 64 102 M11 4 16 40 61 63 100 M12 5 17 42 63 65 104 TC: Trỗ cờ; PR: Phun râu; SL: Sinh lý Giai đoạn trổ cờ , phun râu quyết định đến năng suất của cây ngô. Giai đoạn này yêu cầu ngoại cảnh hết sức khắt khe. Nhiệt độ tốt nhật vào khoảng 22- 250C, nhiệt độ thấp hơn 200C ảnh hưởng không tốt đến quá trình thụ phấn. Nhiệt độ cao hơn 350C làm cho hạt phấn mất sức sống. Ẩm độ thích hớn nhất từ 70-80%. Trời mưa to, gió lớn đều ảnh hưởng tới quá trình thụ phấn của ngô. Theo dõi thời gian Trổ cờ, phun dâu của ngô để bố trí thời vụ thích hợp cũng làm tăng năng suất ngô. Thời gian từ gieo đến trỗ cờ của giống Tiên Việt 3 là 61 ngày, từ gieo đến phun râu là 63 - 64 ngày. Với giống Sugar 75, thời gian từ gieo đến trỗ cờ là 63 ngày, gieo đến phun râu là 65 ngày. Giữa các công thức mật độ có thời gian từ gieo đến trỗ cờ, gieo đến phun râu tương đối đồng đều. Thời gian từ gieo đến bắp chín sinh lý: Là thời gian sinh trưởng của một giống, đây là yếu tố quan trọng để xây dựng hợp lý hệ thống cây trồng của một địa phương. Mặt khác, biết được thời gian sinh trưởng giúp ta cơ cấu mùa vụ sản xuất né tránh được những điều kiện bất lợi của vùng góp phần làm tăng năng suất cây trồng. Qua theo dõi thời gian từ gieo đến chín sinh lý của các giống trong vụ Hè thu 2009 cho thấy. Tất cả các công thức có thời gian sinh trưởng dao động từ 100-104 ngày. Công thức có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là M2, M4, M5, M7, M8, M11 đều là 100 ngày. Các công thức M1, M3, M6, M9 có thời gian sinh trưởng là 101 ngày, công thức M10 có thời gian sinh trưởng 102 ngày. Các công thức đều có thời gian sinh trưởng ngắn hơn từ 2-4 ngày so với công thức đối chứng Sugar 75 (104 ngày). Qua bảng 4.1 ta thấy rằng mật độ không ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng không ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của các công thức và của 2 giống Tiên việt 3 và Sugar75. 4.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng của giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75. 4.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trổng đến tăng trưởng chiều cao cây của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75. Chiều cao cây là một chỉ tiêu phản ánh sự sinh trưởng phát triển của cây ngô trong một điều kiện ngoại cảnh nhất định. Chiều cao cây có liên quan đến việc hình thành số đốt, số lá, khả năng chống đổ. Động thái tăng trưởng chiều cao cây phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của giống, điều kiện ngoại cảnh và mùa vụ. Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy động thái tăng trưởng chiều cao cây của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 có sự khác biệt. Bảng 4.2. Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng chiều cao cây của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội Công thức Thời gian từ gieo đến… (ngày) 16 26 36 46 56 M1 22,7 56,4 70,4 98,9 146,3 M2 22,7 53,4 70,3 98,6 143,6 M3 23,6 50,7 67,7 94,4 132,1 M4 22,9 53,5 73,8 93,6 145,2 M5 24,6 51,8 70,1 93,0 142,4 M6 23,3 56,9 72,3 101,3 153,6 M7 25 50,8 66,7 95,1 150,2 M8 23,4 53,1 65,0 99,1 145,4 M9 24,4 55,5 62,4 97,2 150,3 M10 23 51,8 65,9 92,4 140.5 M11 23,9 46,9 63,7 90,5 139,9 M12 36,8 63,6 74,2 126,1 160,9 Hình 4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Tiên Việt 3 và giống Sugar 75. Ở thời điểm 16 ngày sau gieo, ở các công thức chiều cao cây còn thấp, biến động trong khoảng 22,7-36,8 (cm). Các công thức có chiều cao thấp nhất là M1,M2(22,7 cm). Công thức có chiều cao cao nhất đối chứng Sugar 75(36,8 cm). Ta nhận thấy ở thời kì này cũng không có sự chênh lệnh nhiều về chiều cao giữa các công thức và chiều cao ở thời kì này tương đối thấp do thời kỳ này cây chuyển từ dinh dưỡng hạt sang tự dưỡng, bộ rễ chưa phát triển mạnh nên tốc độ tăng trưởng chiều cao cây diễn ra chậm. Ở thời kì 26 ngày sau gieo, chiều cao tăng nhanh và biến động của các công thức là 46,9-63,6 (cm). Công thức có chiều cao thấp nhất là M11(46,9 cm), công thức có chiều cao cao nhất là M12Đ/C (63,6 cm). Các công thức còn lại đều có chiều cao thấp hơn so với công thức đối chứng từ 6,7-13,0(cm). Nói chung ở thời kì 26 ngày sau gieo này chiều cao của các công thức tương đối đồng đều. Ở thời kì 36 ngày sau gieo, chiều cao tăng nhanh và biến động của các công thức là 62,4-74,2 (cm). Công thức có chiều cao thấp nhất là M9 (62,40 cm), công thức có chiều cao cao nhất là M12Đ/C (74,2 cm). Các công thức còn lại đều có chiều cao thấp hơn so với công thức đối chứng từ 1,9-10,5 (cm). Ở thời kì 46 ngày sau gieo, Các công thức có chiều cao biến động biến động của các công thức là 90,5-126,1 (cm). Công thức có chiều cao thấp nhất là M11 (90,5 cm), công thức có chiều cao cao nhất là M12Đ/C (126,1 cm). Các công thức còn lại đều có chiều cao thấp hơn so với công thức đối chứng từ 24,8-33,7 (cm). Ở thời điểm này các công thức có độ biến động chiều cao tương đối lớn so với công thức đối chứng. Ở thời điểm 56 ngày sau gieo: Ở thời kì này cây ngô gần như đã phát triển tối đa nên có sự tăng nhanh về chiều cao của các côn thức. Chiều cao của các công thức biến động là 132,1-160,9 (cm). Công thức có chiều cao thấp nhất là M3 (132,1 cm), công thức có chiều cao cao nhất là M12Đ/C(160,9 cm). Các công thức còn lại đều có chiều cao thấp hơn so với công thức đối chứng từ 10,6-21 (cm). Như vậy ở các mật độ và khoảng cách khác nhau, động thái tăng trưởng chiều cao cây ít chịu tác động bởi mật độ và khoảng cách hàng khác nhau. Các công thức đều có động thái tăng trưởng chiều cao cây lớn nhất vào thời điểm 56 ngày sau gieo. Giống Tiên Việt 3 có động thái tăng trưởng chiều cao cây kém hơn giống đối chứng là Sugar 75. 4.2.2. Ảnh hưởng của mật độ đến động thái ra lá của của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75. Lá ngô là cơ quan quang hợp cung cấp dinh dưỡng cho cây trong mọi thời kỳ. Bộ lá xanh của cây ngô có một ý nghĩa rất lớn. Chỉ số diện tích lá có liên quan đến khả năng quang hợp của cây trồng, thông thường chỉ số diện tích lá càng cao khả năng quang hợp càng mạnh. Tuy nhiên, sự sắp xếp giữa các tầng lá cũng ảnh hưởng đến khả năng thu nhận ánh sáng. Số lá quá nhiều, diện tích lá quá lớn thì độ che khuất của tầng lá bên dưới càng lớn, hệ số triệt tiêu ánh sáng càng lớn, các lá dưới không nhận được ánh sáng mặt trời làm giảm hiệu suất quang hợp. Chỉ khi nào cây có kết cấu tầng lá hợp lý, diện tích lá và chỉ số diện tích lá phù hợp thì mới có khả năng nâng cao hiệu suất quang hợp, tăng khối lượng chất khô. Qua theo dõi các thí nghiệm với các công thức mật độ của 2 giống Tiên việt 3 và giống đối chứng Sugar 75, động thái tăng trưởng số lá của các công thức tương đối đồng đều. Ở thời điểm 16 ngày sau gieo, số lá ít biến động của các công thức, dao động từ 3,0-4,1 (lá). Các công thức có số lá ít nhất là M1, M3, M4, M5, M6, M7, M10,M11(3,0 lá). Công thức có số lá nhiều nhất là M12Đ/C(4,1 lá). Ở thời điểm 26 ngày sau gieo, Các công thức có số là dao động từ 6,1-6,8 lá. Công thức có số lá ít nhất là M11(6,1 lá). Công thức có số lá nhiều nhất là M12Đ/C(6,8 lá). Các công thức còn lại đều thấp hơn so với công thức đối chứng từ 0,4-0,6 lá. Bảng 4.3. Ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng số lá của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 Công Thức Ngày từ gieo đến… ngày 16ngày 26ngày 36ngày 46ngày 56ngày M1 3,0 6,4 9,3 16,5 18,8 M2 3,1 6,4 9,0 15,9 17,0 M3 3,0 6,3 9,3 15,5 17,2 M4 3,0 6,2 8,9 15,3 16,7 M5 3,0 6,2 9,3 15,6 16,7 M6 3,0 6,3 9,3 16,6 18,1 M7 3,0 6,2 9,2 16,1 17,1 M8 3,3 6,4 9,4 16,1 17,6 M9 3,3 6,4 9,5 16,02 17,5 M10 3,0 6,2 9,2 15,1 17,0 M11 3,0 6,1 9,1 14,8 17,3 M12 4,1 6,8 9,7 16,8 17,2 Hình 4.2. Động thái tăng trưởng số lá của giống Tiên Việt 3 và giống Sugar 75 Ở thời điểm 36 ngày sau gieo, Các công thức có số lá dao động từ 8,9-9,7 lá. Công thức có số lá ít nhất là M4(8,9 lá). Công thức có số lá nhiều nhất là M12Đ/C(9,7 lá). Các công thức còn lại đều thấp hơn so với công thức đối chứng từ 0,3-0,8 lá. Ở thời điểm 46 ngày sau gieo, Các công thức có số lá dao động từ 14,8-16,8 lá. Công thức có số lá ít nhất là M11(14,8 lá). Công thức có số lá nhiều nhất là M12Đ/C(16,8 lá). Các công thức còn lại đều thấp hơn so với công thức đối chứng từ 0,3-1,7 lá. Ở thời điểm 56 ngày sau gieo, cây có nhiều lá nhất, vì vậy các công thức ít có sự biến động về số lá 16,8-18,8 lá. Công thức có số là nhiều nhất là M1(18,8 lá),công thức có số lá ít nhất là M4(16,8 lá). Công thức đối chứng M12Đ/C có số lá 17,2 lá, thấp hơn các công thức M1(18,8 lá), M6(18,1lá), M8(17,6 lá), M9(17,5 lá), M11(17,3 lá) và cao hơn các công thức còn lại của thí nghiệm. Qua theo dõi thí nghiệm ta có nhận xét: - Mật độ không ảnh hưởng nhiều đến sự tăng trưởng số lá của các công thức. - Động thái tăng trưởng số lá của các công thức mật độ với công thức đối chứng lá tốt hơn. 4.3.1. Ảnh hưởng của mật độ đến chiều cao cây cuối cùng, chiều cao đóng bắp, đường kính gốc, tổng số lá và mức độ hở lá bi. Bảng 4.4. Ảnh hưởng của mật độ đến chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, đường kính gốc, tổng số lá và độ hở lá bi của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè Thu 2009 Công Thức CCCCC (cm) CĐB (cm) % so với CCCCC ĐKG (cm) Tổng số lá Hở bi(*) Điểm (1-5) M1 168,1 50,3 29,9 1,8 19,3 3,0 M2 167,9 49,6 29,5 2,1 17,8 3,0 M3 169,2 47,1 27,8 1.9 17,9 3,0 M4 167,1 51,1 30,6 1,9 17,4 3,0 M5 164,2 49,3 30,1 1,8 17,5 3,0 M6 170,8 48,3 28,3 1,8 18,5 3,0 M7 168,4 48,1 28,6 1,9 17,9 3,0 M8 171 50,2 29,4 2,0 18,3 3,0 M9 165,1 46,2 28,0 2,0 18,2 2,7 M10 166,6 50,2 30,1 1,8 17,7 2,7 M11 163,5 49,5 30,3 1,8 18,1 3,0 M12 187,8 48,5 25,8 2 17,9 2,7 CV(%) 2,20 2,90 3,60 7,40 LSD0,05M 6,37 2,40 0,11 2,62 CCCCC: Chiều cao cây cuối cùng; CĐB: Cao đóng bắp; ĐKG: Đường kính gốc. (*): Chỉ tiêu được đánh giá theo thang điểm của CIMMYT. ( Điểm 1: tốt, Điểm 5: xấu) Hình 4.3.: Biểu diễn tỉ lệ chiều cao đóng bắp so với chiều cao cây cuối cùng. 4.3.1.1. Chiều cao cây cuối cùng: Chiều cao cây cuối cùng của các giống phụ thuộc vào yếu tố di truyền và chịu sự tác động của điều kiện ngoại cảnh cũng như trình độ thâm canh. Do vậy, nó ảnh hưởng tới thế cho phấn và khả năng nhận phấn của cây giống trong sản xuất giống. Ngoài ra nó còn liên quan đến tính chống đổ, khả năng thu hoạch cơ giới, mật độ gieo. Theo dõi được chỉ tiêu này giúp nhà chọn giống nắm được đặc trưng hình thái, đánh giá độ thuần di truyền của giống nghiên cứu. Kết quả theo dõi chiều cao cây cuối cùng được trình bày ở bảng 4.3.1. Qua thí nghiệm ta thấy: Chiều cao cây cuối cùng của các công thức mật độ biến động trong khoảng 163,5-187,8(cm). Chiều cao cây cuối cùng nhỏ nhất là công thức M11(163,5 cm), chiều cao cây cuối cùng lớn nhất là công thức M12Đ/C(187,8 cm). Sự sai khác của 2 công thức là có ý nghĩa ở mức tin cậy 95%. Các công thức còn lại đều có chiều cao cây cuối cùng thấp hơn công thức đối chứng, và có chiều cao cây cuối cùng nằm trong khoảng 164,2-171(cm), các công thức có sự sai khác là có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% so với công thức đối chứng.Nhìn chung các công thức có độ biến động về chiều cao cây cuối cùng thấp. Thí nghiệm cho thấy Tiên Việt 3 là giống thấp cây, chiều cao nằm trong khoảng 163,3-171 (cm). Công thức đối chứng là giống Sugar 75 có chiều cao cây trung bình với chiều cao 187,8 (cm). 4.3.1.2. Chiều cao đóng bắp Chiều cao đóng bắp cũng là đặc điểm hình thái quan trọng, nó liên quan đến năng suất, khả năng chống đổ gãy, khả năng cơ giới hoá cũng như sâu bệnh và dịch hại. Chiều cao đóng bắp phụ thuộc vào đặc tính di truyền và điều quá trình nhận phấn, thụ tinh dễ dàng, từ đó quyết định năng suất và phẩm chất hạt. Nếu chiều cao đóng bắp quá cao cây rất dễ đổ gãy, ngược lại những giống có chiều cao đóng bắp thấp có khả năng chống đổ cao hơn nhưng quá trình nhận phấn lại gặp khó khăn. Chiều cao đóng bắp hợp lý của giống ngô có chiều cao trung bình, bắp thường đóng ở vị trí khoảng 45 - 60% chiều cao cây. Qua kết quả thí nghiệm cho thấy chiều cao đóng bắp của các công thức mật độ dao động từ 46,2-51,1(cm). Chiều cao đóng bắp thấp nhất là công thức M9(46,2 cm), chiều cao đóng bắp cao nhất là M4(51,1 cm). Công thức đối chứng có chiều cao đóng bắp là M12(48,5cm). Với mức ý nghĩa 5% thì công thức Đ/C có sự sai khác rõ dệt với công thức M4 . Không có sự sai khác với M6,M7. Các công thức còn lại đều có sự sai khác không rõ dệt với các công thức Đ/C. Theo thí nghiệm ta thấy mật độ ảnh hưởng không đáng kể đến chiều cao đóng bắp của 2 giống Tiên việt 3 và giống Đ/C Sugar 75. 4.3.1.3. Đường kính gốc Đường kính gốc có quan hệ mật thiết với quá trình tăng trưởng của cây, đồng thời ảnh hưởng đến tỷ lệ đổ gãy của cây. Qua bảng 4.3.1 ta thấy đường kính gốc của các công thức mật độ dao động trong khoảng 1,8 - 2,0 (cm). Công thức có ĐKG lớn nhất là M2, M12(2,0 cm). Công thức có ĐKG nhỏ nhất là công thức M1,M5,M10,M11(1,8 cm). Công thức đối chứng M12 có ĐKG là 2,0 (cm). Với mức ý nghĩa 5% thì công thức Đ/C không có sự sai khác với M9,M2. Có sự sai khác nhưng chưa rõ dệt với M3,M7,M8. Có sự sai khác hoàn toàn với các công thức mật độ còn lại. 4.3.1.4. Tổng số lá, độ hở lá bi Tổng số lá giữa các công thức mật độ dao động nằm trong khoảng 17,4 – 19,3 (cm). Công thức có tổng số lá thấp nhất là M4(17,4 lá), công thức có tổng số lá lớn nhất là M1(19,3 lá). Công thức đối chứng M12 có tổng số lá là 17,9 lá. Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng là giống Sugar75 không có sự sai khác với các công thức mật độ của giống Tiên việt 3. *Nhận xét: Mật độ trồng khác nhau không ảnh hưởng nhiều đến tổng số lá của các công thức. Độ hở lá bi: Chỉ tiêu độ hở lá bi được đánh giá theo thang điểm của CIMMYT. Từ bảng 4.4 ta thấy ở tất cả các công thức độ hở lá bi đều đạt điểm 3 (hơi hở, lá bi không bao chặt đầu bắp). Trừ công thức M9,M10,M2 đạt 2,7 điểm. 4.3.2. Ảnh hưởng của mật độ đến diện tích lá, chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp thuần và lượng quang hợp quần thể 4.3.2.1 .Diện tích lá, chỉ số diện tích lá Lá là bộ phận quan trọng của cây, là nơi tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển của cây. Việc theo dõi diện tích lá có ý nghĩa trong chọn giống ngô. Chỉ số diện tích lá có liên quan đến khả năng quang hợp của cây trồng, thông thường chỉ số diện tích lá càng cao khả năng quang hợp càng mạnh. Tuy nhiên, sự sắp xếp giữa các tầng lá cũng ảnh hưởng đến khả năng thu nhận ánh sáng. Số lá quá nhiều, diện tích lá quá lớn thì độ che khuất của tầng lá bên dưới càng lớn, hệ số triệt tiêu ánh sáng càng lớn, các lá dưới không nhận được ánh sáng mặt trời làm giảm hiệu suất quang hợp. Chỉ khi nào cây có kết cấu tầng lá hợp lý, diện tích lá và chỉ số diện tích lá phù hợp thì mới có khả năng nâng cao hiệu suất quang hợp, tăng khối lượng chất khô. Trong thí nghiệm chúng tôi theo dõi 3 thời kì. Thời kì 7-9 lá, thời kì trổ, thời kì sau trổ 10 ngày. Bảng 4.5 Ảnh hưởng của mật độ đến diện tích lá, chỉ số diện tích lá của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội Vụ Hè thu 2009. CÔNG THỨC Thời kỳ 7 – 9 lá Thời kỳ trỗ Thời kỳ sau trổ 10 ngày DTL (m2/cây) LAI (m2lá/m2đất) DTL (m2/cây) LAI (m2lá/m2đất DTL (m2/cây) LAI (m2lá/m2đất M1 0,23 3,0 0,51 6,6 0,39 5,06 M2 0,3 3,0 0,55 5,5 0,47 4,67 M3 0,28 2,28 0,51 3,62 0,45 2,87 M4 0,36 2,0 0,48 2,74 0,41 2,36 M5 0,25 1,21 0,49 2,09 0,50 2,14 M6 0,18 2,81 0,48 7,54 0,35 5,52 M7 0,23 2,79 0,48 5,83 0,39 4,73 M8 0,36 3,12 0,45 3,93 0,37 3,24 M9 0,29 2,03 0,50 3,47 0,41 2,82 M10 0,3 1,54 0,47 2,43 0,45 2,32 M11 0,31 1,52 0,50 2,43 0,48 2,37 M12 0,32 1,57 0,50 2,47 0,48 2,35 CV% 7,7 10,1 9,1 10,4 9,0 11,5 LSD0,05M 0,04 0,38 0,08 0,71 0,07 0,66 4.3.2.2.Thời kì 7- 9 lá của 2 giống ngô đường Tiên việt 3 và Sugar 75. *Diện tích lá(LA): Ở thời kì này diện tích lá trung bình dao động từ 0,18-0,36 m2/cây. Công thức có chỉ số diện tích lá lớn nhất là M4,M5 (0,36 m2/cây). Công thức có diện tích lá thấp nhất là M6(0,18 m2/cây). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12(0,32 m2/cây) có sự sai khác hoàn toàn với M1,M6,M7. Các công thức còn lại đều có sự sai khác nhưng chưa rõ dệt với các công thức còn lại. * Chỉ số diện tích lá(LAI): Chỉ số diện tích lá của các công thức dao động từ 1,21 – 3,12(m2lá/m2đất). Công thức có chỉ số diện tích lá lớn nhất là M8(3,12m2lá/m2đất). Chỉ số diện tích lá nhở nhất là M5(1,21 m2 lá/m2đất). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12(1,57 m2lá/m2đất) không có sự sai khác với M5,M10,M11. Các công thức còn lại đều có sự sai khác rõ dệt với công thức đối chứng. 4.3.2.3. Thời kì trỗ của 2 giống ngô đường Tiên việt 3 và Sugar 75. Đây là thời kỳ cây sinh trưởng phát triển mạnh cả về chiều cao và bộ lá nên chỉ số diện tích lá ở thời kỳ này tăng nhanh và có sự thay đổi lớn về tốc độ tăng diện tích lá giữa các giống. Ở thời kì này hầu như toàn bộ cây trên đồng ruộng đều đã đạt đến giá trị lớn nhất về chiều cao cây và số lá. * Diện tích lá (LA): Ở thời kì này diện tích lá trung bình dao động từ 0,45-0,55 (m2/cây). Công thức có chỉ số diện tích lá lớn nhất là M2(0,55 m2/cây). Công thức có diện tích lá thấp nhất là M6(0,45 m2/cây). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12(0,50 m2/cây) có sự sai khác không rõ dệt với M8,M2. Các công thức còn lại không có sự sai khác với công thức đối chứng. Nguyên nhân của sự ít sai khác về diện tích lá là do thời kì này lá cây gần như phát triển hoàn thiện, các công thức không có sự chênh lệch về tốc độ sinh trưởng như thời kì đầu. * Chỉ số diện tích lá(LAI): Chỉ số diện tích là trung bình dao động từ 2,09 – 7,54 (m2lá/m2đất). Công thức có chỉ số diện tích lá lớn nhất là M6 (7,54m2lá/m2đất). Công thức có chỉ số diện tích lá thấp nhất là M10, M11(2,43 m2lá/m2đất). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12(2,47 m2lá/m2đất) không có sự sai khác với các công thức M5,M10,M11. Các công thức còn lại đều có sự sai khác rõ dệt với công thức đối chứng ở mức ý nghĩa 5%. 4.3.2.3. Thời kì sau trỗ 10 ngày của 2 giống ngô đường Tiên việt 3 và Sugar 75. Ở thời kì này diện tích lá và chỉ số diện tích lá có xu hướng giảm do có sự khô héo về 1 số lá ở dưới gốc so với thời kì trổ. *Diện tích lá (LA): Diện tích lá của các công thức dao động từ 0,35 – 0,48 (m2 lá/cây). Công thức có diện tích lá lớn nhất lá công thức M11, M12(0,48 m2 lá/cây), công thức có diện tích lá nhỏ nhất là M6(0,35m2/cây). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12 có sự sai khác rõ dệt với M1,M6,M7,M8. Các công thức còn lại có sự sai khác không rõ dệt với công thức đối chứng. * Chỉ số diện tích lá (LAI): Chỉ số diện tích lá của các công thức dao động từ 2,14 – 5,52( m2lá/m2đất). Công thức có chỉ số diện tích lá lớn nhất là M6(5,52 m2lá/m2đất). Công thức có diện tích là nhỏ nhất là M5(2,14 m2lá/m2đất). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12(2,35 m2lá/m2đất) có sự sai khác rõ dệt với M1,M2,M6,M7,M8. Có sự sai khác chưa rõ dệt với M3,M9 và không có sự sai khác với các công thức còn lại. * Nhận xét: - Mật độ ảnh hưởng tới diện tích lá và chỉ số diện tích lá. - Diện tích lá và chỉ số diện tích lá tăng dần và đạt cao nhất ở thời kì trổ và sau đó giảm dần. - Ở mật độ M6 : 30 x 20 cm, 15,6 vạn cây/ha thì chỉ số diện tích là đạt cao nhất và thấp nhất ở 2 mật độ: Mật độ : 90 x 20 cm (M10) 5,2 vạn cây/ha. Mật độ: 70 x 30 cm (M11) 4,9 vạn cây/ha. Công thức có mật độ dày thì chỉ số diện tích lá cao và ngược lại công thức có mật độ thưa có chỉ sô diện tích lá thấp hơn. 4.3.2.2. Hiệu suất quang hợp thuần và lượng quang hợp quần thể. * Hiệu suất quang hợp thuần(NAR): Là cân đối giữa quang hợp và hô hấp. NAR thay đổi phụ thuộc vào môi trường như nhiệt độ và ánh sáng, nhiệt độ cao hô hấp tăng, hiệu xuất quang hợp thuần giảm. Quá trình hô hấp có thể làm tiêu hao 40-50% sản phẩm quang hợp, trong khi hô hấp bình thường mức giảm chỉ khoảng 20-30% sản phẩm quang hợp. Qua theo dõi thí nghiệm cho thấy hiệu suất quang hợp thuần của các công thức giao động từ 5,76-9,01 (g/m2lá/ngày). Công thức có hiệu suất quang hợp thuận lớn nhất là M2(9,01 g/m2lá/ngày). Công thức có hiệu suất quang hợp thuần bé nhất là M7(5,76 g/m2lá/ngày). Với mức ý nghĩa 5% giống đối chứng M12Đ/C(7,29 g/m2lá/ngày) có sự sai khác rõ rệt với M2(9,01 g/m2lá/ngày), không có sự sai khác với công thức M1,M4,M5,M10 . Các công thức còn lại có sự sai khác không rõ rệt với giống đối chứng Sugar 75. Bảng 4.6. Ảnh hưởng của mật độ đến hiệu suất quang hợp thuần và lượng quang hợp quần thể của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009 Công thức NAR (TK trỗ - sau trỗ 10 ngày) (g/m2lá/ngày) P (TK trỗ- sau trỗ 10 ngày )(g/m2đất/ngày) M1 7,1 353,6 M2 9,1 376,1 M3 6,7 192,2 M4 7,6 178,6 M5 7,5 166,9 M6 7,0 369,6 M7 5,8 268,4 M8 6,9 222,4 M9 6,8 190,7 M10 7,2 165,5 M11 7,0 165,4 M12 7,3 171 CV% 10,6 13.7 LSD0,05M 1,28 54.44 NAR: hiệu suất quang hợp thuần(g/m2lá/ngày) P : Lượng quang hợp của quần thể (g/m2đất/ngày) * Lượng quang hợp của quần thể(P): Mật độ ảnh hưởng đến lượng quang hợp của quần thể, các công thức mật độ khác nhau có lượng quang hợp quần thể khác nhau. Các công thức có lượng quang hợp của quần thể dao động từ 160,4 – 416,2(g/m2lá/ngày). Công thức có lượng quang hợp quần thể lớn nhất là công thức M2(416,2 g/m2lá/ngày), thấp nhất là công thức M5 (160,4 g/m2lá/ngày). Với mức ý nghĩa 5% công thức đối chứng M12Đ/C(171 g/m2lá/ngày) có sự sai khác hoàn toàn với công thức M1,M2,M6,M7. Có sự sai khác nhưng chưa rõ rệt với M5,M10,M12. Các công thức còn lại đều không có sự sai khác với công thức đối chứng. Theo kết quả thí nghiệm ta thấy công thức nào có mật độ các lớn thì lượng quang hợp quần thể lớn và ngược lại. 4.3.3. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu Bảng 4.7. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu của hai giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009 Công thức Đổ rễ Gãy thân Đốm lá Sâu xám Sâu đục thân % Điểm (1-5) % Điểm (1-5) Điểm (1-5) (%) (%) M1 20,6 3 3,00 1 3,0 10,5 20,3 M2 16,7 2 2,00 1 2,8 8,3 19,4 M3 16,3 2 1,2 1 2,4 5,2 12,0 M4 12,6 2 1,5 1 2,2 6,2 12,6 M5 10,3 2 2,4 1 1,6 4,65 13,2 M6 22,5 3 3,1 1 3,1 11,3 20,5 M7 20,3 3 2,9 1 3,0 9,5 19,5 M8 12,2 2 0,9 1 1,6 5,9 12,3 M9 11,9 2 0,6 1 1,8 3,3 13,7 M10 13,4 2 0,2 1 1,5 4,15 12,0 M11 10,1 2 0,1 1 2,0 4,74 13,6 M12 17,2 2 1,5 1 1,7 6, 69 19,7 * Điểm 1: Tốt; Điểm 5: xấu (Theo thang điểm của CIMMYT) 4.3.3.1. Khả năng chống đổ. Khả năng chống đổ là một chỉ tiêu quan trọng trong chọn lọc, do đổ gãy ảnh hưởng rất lớn đến năng suất ngô. Khả năng chống đổ phụ thuộc vào các đặc tính di truyền của từng giống ngô như: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, đường kính thân, số lượng rễ chân kiềng… Ngoai ra, khả năng chống đổ còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, mật độ trồng, mức độ gây hại của sâu bệnh cũng như chế độ chăm sóc. Qua kết quả theo dõi ở bảng 4.7 ta thấy: Tất cả các công thức thì nghiệm đều bị đổ gãy với tỉ lệ biến động từ 10,1 – 22,5% với đỗ rễ và 0,6- 3,1% với gãy thân. Công thức có tỉ lệ đổ rễ cao nhất là công thức M6(22,5%), công thức có tỉ lệ đổ rễ ít nhất là công thức M11(10,1%). Công thức có tỉ lệ gãy thân lớn nhất là công thức M6(3,1%), công thức có ti lệ gãy thân ít nhất là M9(0,6%). Nhận xét: Từ kết quả theo dõi ở bảng 4.7 ta có thể kết luận rằng Công thức có mật độ dày thì khả năng chống đổ kém hơn các công thức mật độ có thưa hơn. Ở thí nghiệm trên công thức M6( 30 x 20 cm) ,15,6 vạn cây/ha có khả năng chống đổ gãy kém nhất. Công thức M9,M11 có khả năng chống đổ tốt nhất. 4.3.3.2. Khả năng chống sâu bệnh. Vụ Hè thu là vụ thuận lợi cho cây ngô phát triển tuy nhiên việc sâu bệnh phá hoại là không thể tránh khỏi, việc phòng chống và khả năng chống chịu của từng giống là khác nhau. Qua theo dõi thí nghiệm chúng tôi phát hiện ra các loại bệnh sau đây: Bệnh đốm lá: + Đốm lá nhỏ: Do nấm Helminthosporium maydis + Đốm lá lớn: Do nấm Helminthosporium turcicum Bệnh đốm lá ở ngô đường là một vấn đề nổi cộm, hầu hết các cây đều bị bệnh ở các cấp độ khác nhau, đo đó bệnh dược đánh giá theo thang điểm 1-5 điểm (theo CIMMYT). Tỉ lệ mắc bệnh của các công thức biến động từ 1,5– 3,1 điểm. Công thức có tỉ lệ mắc bệnh lớn nhất là M6(3,1 điểm), thấp nhất là công thức M10(1,5 điểm). Theo kết quả ở bảng trên ta thấy các công thức có mật độ dày có tỉ lệ nhiễm bệnh lớn hơn. Nguyên nhân là do khi trồng ở mật độ dày, các cây sát nhau và nhận được ít ánh sáng làm cho độ ẩm cao nên khi đã bi bệnh thì lan rất nhanh ra các cây trên ô thí nghiệm. Sâu xám: là loại sâu có sức phá hoại rất lớn tới cây ngô nói chung và cây ngô đường nói riêng, sâu xám thường tấn công lớn nhất vào thời kì ngô đạt 3-4 lá, sâu thường cắn ngang thân ngô vào thời điểm sáng sớm và xẩm tối. Qua quan sát chúng tôi thấy tất cả các mẫu giống tham gia thí nghiệm đều bị sâu xám phá hại. Tỉ lệ % bị sâu xám phá hoại dao động từ 3,3 – 11,3%. Công thức M6 có tỉ lệ phá hoại lớn nhất với tỉ lệ 11,3%. Công thức có tỉ lệ phá hoại ít nhất là M9(3,3%). Sâu đục thân: là loại sâu chính phá hại ngô ở Việt Nam. Nhất là đối với cây Ngô đường. Khi còn nhỏ chúng ăn biểu bì lá làm cho cây bị giảm diện tích quang hợp. Ở tuổi lớn, chúng đục vào thân làm gãy thân gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới năng suất và phẩm chất ngô. Qua kết quả theo dõi ở bảng 4.3.3 ta thấy: Tỉ lệ % sâu đục thân phá hoại dao động từ 12,0- 20,0%. Tỉ lệ bị sâu đục thân lớn nhất là M6(20,0%), thấp nhất là M10(12,0%). Công thức đối chứng M12(19,7%). Nhận xét: Khả năng chống chịu của các công thức của thí nghiệm là khác nhau. Công thức có mật độ cao hơn thì khả năng chống chịu kém hơn. Với cùng 1 mật độ với công thức M11, công thức đối chứng M12Đ/C có khả năng chống chịu kém hơn.Kết quả được thể hiện ở bảng 4.7 4.4. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất. Bảng 4.8. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất của 2 giống ngô đường Tiên Việt 3 và Sugar 75 tại Gia Lâm, Hà Nội vụ Hè thu 2009. Công Thức Tỷ lệ bắp hữu hiệu (%) Dài bắp (cm) Đường kính bắp (cm) Hàng hạt/bắp Số hạt/hàng P1000 (g) M1 0,96 19,17 3,88 13,33 32,33 106,81 M2 0,96 18,67 3,88 13 33,33 107,79 M3 0,96 18,83 3,89 14,33 33,67 107,56 M4 0,97 18,67 4,08 16 35 111,61 M5 0,98 18,67 3,88 14,67 34,67 118,85 M6 0,95 17,83 4,09 13,33 29 110,19 M7 0,97 18,67 3,81 14,33 34,33 113,72 M8 0,97 19,33 3,88 14,67 30,67 115,35 M9 0,97 20 4,22 14,67 36 114,03 M10 0,98 19,5 4,0