Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trung ngày năng suất cao cho vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên

Chia sẻ: Minh Van Thuan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:267

Thêm vào BST

Báo xấu

360
lượt xem 106
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trung ngày năng suất cao cho vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên nhằm chọn tạo, tuyển chọn được một số dòng và tổ hợp lai triển vọng cho chương trình chọn tạo và sản xuất ngô ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên; chọn tạo giống ngô lai mới có thời gian sinh trưởng trung ngày (90-96 ngày), năng suất cao (8-10 tấn/ha) chất lượng tốt thích hợp với điều kiện sản xuất ngô ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trung ngày năng suất cao cho vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên

iii MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................................................ii MỤC LỤC........................................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT……………………………….............................vi DANH MỤC CÁC BẢNG ………………………………………………..........................……....vii DANH MỤC CAC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ……………………………….............………............…..xii MỞ ĐẦU............................................................................................................................................ 1 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................................. 1 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU........................................................................................................... 2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................. 2 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ........................................................................................ 3 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................................................................... 3 4.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................. 3 4.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ............................ 4 1.1. VAI TRÒ CỦA CÂY NGÔ TRONG NỀN KINH TẾ ............................................................... 4 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM ..................................... 5 1.2.1. Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới ...................................... 5 1.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai ở Việt Nam ....................................... 7 1.2.3.Tình hình sản xuất ngô vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên ............................... 10 1.3. ƯU THẾ LAI VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ .................................. 14 1.3.1. Khái niệm về ưu thế lai.......................................................................................... 14 1.3.2. Nhóm ưu thế lai ..................................................................................................... 16 1.3.3. Phương pháp xác định ưu thế lai ........................................................................... 17 1.4. DÒNG THUẦN VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO DÒNG THUẦN ................................................ 17 1.4.1. Khái niệm dòng thuần ........................................................................................... 17 1.4.2. Vật liệu chọn tạo dòng thuần ................................................................................. 18
iv 1.4.3. Một số phương pháp chọn tạo dòng thuần ở ngô .................................................. 19 1.4.4. Đánh giá dòng và phương pháp đánh giá dòng ..................................................... 27 1.5. NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN NHÓM TGST VÀ KỸ THUẬT CANH TÁC Ở NGÔ................. 32 1.5.1. Phân nhóm thời gian sinh trưởng của ngô ............................................................. 32 1.5.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến năng suất ngô trên thế giới và Việt Nam.................................................................................................34 1.5.3. Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón đến năng suất ngô ................. 37 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 42 2.1. VẬT LIỆU ................................................................................................................................ 42 2.1.1. Dòng thuần: ........................................................................................................... 42 2.1.2. Cây thử: ................................................................................................................. 43 2.1.3. Tổ hợp lai .............................................................................................................. 43 2.1.4. Giống đối chứng ............................................................................................................... 43 2.1.5. Phân bón: ............................................................................................................. 43 2.1.6. Đất đai: .................................................................................................................. 43 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................................... 44 2.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn dòng. .......................................... 44 2.2.2. Đánh giá KNKH của tập đoàn dòng ...................................................................... 44 2.2.3. Khảo nghiệm các tổ hợp lai triển vọng................................................................. 44 2.2.4. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống LVN68. ..................... 45 2.3. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .......................................................................... 45 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 46 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng .................................................................... 46 2.4.2. Phương pháp tạo dòng và đánh giá dòng............................................................... 50 2.4.3. Các phương pháp tính toán và xử lý số liệu .......................................................... 51 2.4.4. Khảo nghiệm các tổ hợp lai triển vọng.................................................................. 52 2.4.5. Sơ đồ quá trình chọn tạo…………………………………………… .…………..52 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..........................................................53 3.1. KẾT QUẢ CHỌN LỌC VÀ ĐÁNH GIÁ DÒNG .................................................................... 53 3.1.1. Một số đặc điểm chính của tập đoàn dòng. ........................................................... 53 3.1.2. Đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất của tập đoàn dòng nghiên cứu ....................................................................................................................... 53
v 3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA TẬP ĐOÀN DÒNG .......................... 68 3.2.1. Kết quả đánh giá KNKH chung về năng suất của tập đoàn dòng bằng phương pháp lai đỉnh .................................................................................................................... 68 3.2.2. Kết quả đánh giá ƯTL của các THL và KNKH riêng về năng suất của các dòng bằng phương pháp luân giao............................................................................................ 77 3.3. KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM CÁC TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG ..................................... 119 3.3.1. Kết quả khảo nghiệm tác giả ................................................................................................ 119 3.3.2. Kết quả khảo nghiệm cơ bản (VCU) ................................................................... 127 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC CHO GIỐNG NGÔ LVN68 TẠI ĐÔNG NAM BỘ VÀ TÂY NGUYÊN. .......................................................... 133 3.4.1. Kết quả nghiên cứu về mật độ cho giống ngô lai LVN68 ................................... 133 3.4.2. Kết quả nghiên cứu về phân bón cho giống ngô lai LVN68 ............................... 141 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................................... 1544 1. KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 1544 2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................................. 1544 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐÉN LUẬN AN ................................................................... 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................ 1577
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo – Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế CV Coefficients of variation – Hệ số biến động DH Double haploid – Đơn bội kép ĐV-LT Dạng hạt đá màu vàng – lõi trắng ½ ĐV-LT Dạng hạt bán đã màu vàng- lõi trắng ĐX Vụ Đông Xuân GCA General combining ability – Khả năng kết hợp chung HMP Midparent heterosis – Ưu thế lai trung bình HBP Heterobeltiosis– Ưu thế lai thực HS Standard heterosis – Ưu thế lai chuẩn HT Vụ Hè Thu KNKHC Khả năng kết hợp chung KNKHR Khả năng kết hợp riêng LSD Least Signification Difference – Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa P1000 Khối lượng 1000 hạt IRRISTAT International Rice Research Institute statistical research tool – Phần mềm quản lý nghiên cứu thống kê QTLs Quanlititative Trait Loci- Locustính trạng số lượng RnV-LT Dạng hạt răng ngựa màu vàng - lõi trắng ½ RnV-LT Dạng hạt bán răng ngựa màu vàng - lõi trắng SCA Specific Combining Ability – Khả năng kết hợp riêng TĐ Vụ Thu Đông TB Giá trị trung bình THL Tổ hợp lai ƯTL Ưu thế lai
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng Trang bảng 1.1. Diện tích ngô chuyển gen của một số nước trên thế giới năm 2009 7 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1991 - 2012 9 1.3 Kết quả sản xuất ngô vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên giai đoạn 12 2010 - 2012 1.4 Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO 32 1.5 Lượng nhiệt của một số nhóm ngô trên các vĩ độ khác nhau 33 1.6 Phân nhóm giống dựa theo các bộ phận của cây ngô 33 1.7 Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng 34 2.1 Danh sách các dòng nghiên cứu 42 2.2 Tính chất lý, hoá tính của đất đỏ Bazan vùng ĐNB và Tây Nguyên 43 2.3 Nội dung, địa điểm và thời gian nghiên cứu 45 2.4 Sơ đồ tạo các tổ hợp lai đỉnh (Top cross) 47 2.5 Sơ đồ tạo các tổ hợp lai luân giao (Dialel cross) 47 3.1 Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của 54 tập đoàn dòng nhóm I - vụ Hè Thu và Thu Đông 2004 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.2 Khả năng chống chịu của tập đoàn dòng nhóm I trong vụ Hè Thu 56 và Thu Đông 2004 tại Trảng Bom- Đồng Nai. 3.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn dòng 58 nhóm I - vụ Hè Thu 2004 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn dòng 60 nhóm I -vụ Thu Đông 2004 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.5 Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của tập 62 đoàn dòng nhóm II - vụ Hè Thu và Thu Đông 2008 tại Trảng Bom - Đồng Nai
viii 3.6 Khả năng chống đổ, mức độ nhiễm sâu bệnh của tập đoàn dòng 64 nhóm II - vụ Hè Thu và Thu Đông 2008 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn dòng 65 nhóm II - vụ Hè Thu 2008 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn dòng 66 nhóm II - vụ Thu Đông 2008 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.9 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai đỉnh I - vụ Hè Thu và Thu 69 Đông 2005 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.10 Giá trị khả năng kết hợp chung (ĝi)về năng suất của 18 dòng và 2 71 cây thử trong lai đỉnh I - vụ Hè Thu và Thu Đông 2005 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.11 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai đỉnh II - vụ Hè Thu và Thu 74 Đông 2009 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.12 Giá trị khả năng kết hợp chung (ĝi)về năng suất của 12 dòng và 2 75 cây thử trong lai đỉnh II - vụ Hè Thu và Thu Đông 2009 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.13 Thời gian sinh trưởng của cácTHL lai luân giao I - vụ Thu Đông 79 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.14 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai luân giao I - 81 vụ Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.15 Khả năng chống đổ, mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai 82 luân giao I - vụ Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.16 Chiều dài bắp và đường kính bắp của các tổ hợp lai luân giao I - vụ 86 Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.17 Số hàng hạt/bắpvà số hạt/hàng của các tổ hợp lai luân giao I - vụ 87 Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.18 Khối lượng 1000 hạt, tỉ lệ hạt/bắp và năng suất của các tổ hợp lai 88
ix luân giao I - vụ Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.19 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của các tổ hợp 93 lai luân giao I. 3.20 Ưu thế lai về chiều dài bắp và đường kính bắp của các tổ hợp lai 95 luân giao I. 3.21 Ưu thế lai về số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng của các tổ hợp lai luân 96 giao I. 3.22 Ưu thế lai về khối lượng 1000 hạt và năng suất của các tổ hợp lai 97 luân giao I. 3.23 Giá trị khả năng kết hợp chung (ĝi), khả năng kết hợp riêng (ŝij) và 98 phương saikhả năng kết hợp riêng (2sij) về năng suất hạt của 7 dòng tham gia luân giao I - vụ Thu Đông 2005 và Hè Thu 2006 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.24 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai luân giao II - vụ Hè Thu và 101 Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.25 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai luân giao II 103 - vụ Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.26 Khả năng chống đổ, mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của các tổ hợp lai 105 luân giao II - vụ Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.27 Chiều dài bắp và đường kính bắp của các tổ hợp lai luân giao II -vụ 108 Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.28 Số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng của các tổ hợp lai luân giao II - vụ 109 Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.29 Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của các tổ hợp lai luân 110 giao II - vụ Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.30 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của các tổ hợp 112 lai luân giao II.
x 3.31 Ưu thế lai về chiều dài bắp và đường kính bắp của các tổ hợp lai 114 luân giao II. 3.32 Ưu thế lai về số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng của các tổ hợp lai luân 115 giao II. 3.33 Ưuthế lai vềkhối lượng 1000 hạt và năng suất của các tổ hợp lai luân 116 giao II. 3.34 Giá trị khả năng kết hợp chung (ĝi), khả năng kết hợp riêng (ŝij)và 118 phương sai khả năng kết hợp riêng (2sij)về năng suất của 5 dòng tham gia luân giao II - vụHè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.35 Đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tổ hợp lai 120 TB68. 3.36 Một số yếu tố cấu thành năng suất của tổ hợp lai TB68. 121 3.37 Năng suất của tổ hợp lai TB68 trong khảo nghiệm tác giả. 122 3.38 Đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tổ hợp lai 124 TB80. 3.39 Một số yếu tố cấu thành năng suất của tổ hợp laiTB80 125 3.40 Năng suất của tổ hợp lai TB80 trong khảo nghiệm tác giả. 125 3.41 Năng suất của LVN68 trong khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị 127 sử dụng (VCU). 3.42 Năng suất của DP113 trong khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị 129 sử dụng (VCU) 3.43 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến thời gian sinh trưởng giống 133 ngô LVN68 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.44 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến khả năng chống chịu của 134 giống ngô LVN68 tại Trảng Bom – Đồng Nai. 3.45 Năng suất thực thu của các mật độ gieo trồng khác nhau đối với 136 giống ngô LVN68 - vụ Hè Thu và Thu Đông 2010 tại Trảng Bom -
xi Đồng Nai 3.46 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến thời gian sinh trưởng giống 137 LVN68 - vụ Đông Xuân 2011- 2012 và Hè Thu 2012 tại Đức Trọng - Lâm Đồng 3.47 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến khả năng chống chịu của 138 giống ngô LVN68 tại Đức Trọng – Lâm Đồng 3.48 Năng suất thực thu của các mật độ gieo trồng khác nhau đối với 140 giống ngô LVN68 tại Đức Trọng - Lâm Đồng vụ Đông Xuân 2011- 2012 và Hè Thu 2012 3.49 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng 142 giống LVN68 tại Trảng Bom - Đồng Nai vụ Thu Đông 2010 và Đông Xuân 2010 – 2011. 3.50 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu của 143 giống ngô LVN68 tại Trảng Bom – Đồng Nai. 3.51 Năng suất của giống ngô LVN68 ở các liều lượng phân bón khác 145 nhau tại Trảng Bom - Đồng Nai vụ Thu Đông 2010 và Đông Xuân 2010 -2011 3.52 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng của 146 giống ngô LVN68 tại Đức Trọng - Lâm Đồng vụ Đông Xuân 2011- 2012 và Hè Thu 2012. 3.53 Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng chống chịu của 147 giống ngô LVN68 tại Đức Trọng –Lâm Đồng vụ Đông Xuân 2011 - 2012 và Hè Thu 2012 3.54 Năng suất thực thu của giống ngô LVN68 ở các mức phân bón khác 149 nhau tại Đức Trọng - Lâm Đồng vụ Đông Xuân 2011-2012 và Hè Thu 2012. 3.55 Hiệu quả kinh tế của các liều lượng phân bón cho giống ngô 151 LVN68 ở Trảng Bom - Đồng Nai và Đức Trọng - Lâm Đồng.
xii DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Số Tên hình Trang hình 1.1 Biểu hiện UTL của giống ngô lai (giữa) tạo ra từ dòng B73 (trái) và 15 Mo17 (phải) 3.1 Một số hình ảnh tập đoàn dòng nghiên cứu vụ Thu Đông 2008 tại 68 Trảng Bom - Đồng Nai 3.2 Năng suất các THL thí nghiệm lai đỉnh I tại Trảng Bom - Đồng Nai 70 3.3 Giá trị KNKHC về năng suất của 18 dòng với cây thử ở vụ Hè Thu 72 2005 tai Trảng Bom - Đồng Nai 3.4 Giá trị KNKHC về năng suất của 18 dòng với cây thử ở vụ Thu 73 Đông 2005 tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.5 Năng suất trung bình của các THL đỉnh II 74 3.6 Giá trị KNKHC về năng suất của 12 dòng với cây thử ở vụ Hè Thu 76 2009 tạiTrảng Bom - Đồng Nai 3.7 Giá trị KNKHC về năng suất của 12 dòng với cây thử ở vụ Thu 76 Đông 2009tạiTrảng Bom - Đồng Nai 3.8 Năng suất của các THL Luân giao I tại Trảng Bom - Đồng Nai 91 3.9 Năng suất hạt của các THL luân giao II tại Trảng Bom- Đồng Nai 111 3.10 Một số hình ảnh về giống ngô lai đơn LVN68 131 3.11 Một số hình ảnh về giống ngô lai đơn DP113 132 3.12 Năng suất thực thu của giống ngô LVN68 ở các mật độ gieo trồng 137 khác nhau tại Trảng Bom - Đồng Nai 3.13 Năng suất thực thu của giống ngô LVN68 ở các mật độ gieo trồng 141 khác nhau tại Đức Trọng - Lâm Đồng 3.14 Năng suất của giống ngô LVN68 với các liều lượng phân bón khác 146 nhau trong vụ Thu Đông 2010 và Đông Xuân 2010-2011 tại Trảng Bom - Đồng Nai. 3.15 Năng suấtthực thu cuả LVN68 với các liều lượng phân bón khác 150 nhau trong vụ Đông Xuân 2011-2012 và Hè Thu -2012 tại Đức Trọng - Lâm Đồng 3.16 Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón cho giống LVN68 tại 151 Trảng Bom - Đồng Nai và Đức Trọng - Lâm Đồng
1 MỞ ĐẦU 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Khi nói về thành công của việc ứng dụng hiện tượng ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp, đầu tiên phải nói tới ngô lai. Ngô lai - một thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ XX - đã mang lại thành quả to lớn cho sản xuất nông nghiệp ở nhiều quốc gia trên thế giới và ở Việt Nam[39]. Năm 2012, diện tích gieo trồng ngô của Việt Nam là 1.118,3 nghìn ha, năng suất trung bình 43 tạ/ha và sản lượng là 4,8 triệu tấn [45]. Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn giai đoạn 2011 - 2020 định hướng cho ngành trồng trọt đối với cây ngô là phấn đấu đạt sản lượng 6,5 triệu tấn ngô hạt vào năm 2015 và 7,2 triệu tấn năm 2020[7]. Để thực hiện được định hướng trên và đáp ứng nhu cầu ngô ngày càng tăng ở những năm tới trong khi diện tích trồng ngô chỉ có thể tăng lên tới 1,3 triệu ha thì việc chọn tạo ra những giống ngô lai mới có năng suất cao, chống chịu tốt trên quy mô lớn sẽ là giải pháp có nhiều khả thi hơn[7]. Hiện nay, ngô lai đã chiếm khoảng 95 % diện tích gieo trồng ngô cả nước. Các giống ngô lai do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo chủ yếu phục vụ cho sản xuất ở các tỉnh phía Bắc, còn các tỉnh phía Nam với 39,1 % diện tích trồng ngô cả nước, năng suất trung bình 50 tạ/ha nhưng số lượng các giống ngô của Viện nghiên cứu ngô được triển khai vào sản xuất còn rất ít. Đông Nam Bộ (ĐNB) và Tây Nguyên (TN) là hai vùng sản xuất ngô hàng hóa lớn của các tỉnh phía Nam. Năm 2012 năng suất ngô của hai vùng này đạt trung bình 51,3 tạ/ha (ĐNB-56,2 tạ/ha; TN-49,8 tạ/ha) [45]bằng 119,4% so với cả nước (43,0 tạ/ha) và bằng 103,4 % so với thế giới (49,4 tạ/ha)[155]. Hàng năm, diện tích gieo trồng ngô ở hai vùng này khoảng hơn 300 nghìn ha nhưng diện tích trồng các giống ngô lai trong nước nói chung và giống do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo nói riêng mới chỉ chiếm khoảng 20 %, số diện tích còn lại được gieo trồng bằng các giống của các công ty giống nước ngoài như Mosanto, Syngenta, CP Group, Pioneer, Bioseed... với giá bán cao gấp 1,5 đến 2,0 lần giá giống của các công ty trong nước làm tăng chi phí, giảm hiệu quả kinh tế và không chủ động
2 trong việc cung ứng giống cho người sản xuất. Nhu cầu hạt giống ngô cho hai vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên hàng năm khoảng 6000 tấn/năm, đây là thị trường tiềm năng cho các công ty giống cây trồng sản xuất và kinh doanh giống ngô. Tuy nhiên, yêu cầu về giống ngô ở hai vùng này đòi hỏi khá cao, giống phải có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm trung ngày mới phù hợp với cơ cấu canh tác cây trồng có ngô, cho năng suất cao, màu hạt đẹp, lõi cứng, kháng bệnh, chịu hạn và cạnh tranh được với các giống của nước ngoài. Các giống ngắn ngày thường cho năng suất thấp không phát huy được điều kiện tự nhiên còn giống dài ngày thì không phù hợp với cơ cấu mùa vụ do đặc điểm thời tiết của vùng. Nhằm góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất thông qua việc chủ động cung cấp hạt giống giá rẻ, chất lượng tốt, tiết kiệm chi phí cho người trồng ngô ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trung ngày năng suất cao cho vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên”. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU -Chọn lọc được một số dòngưu tú cho chương trình chọn tạo giống ngô ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. - Chọn tạo giống ngô lai có thời gian sinh trưởng trung ngày, năng suất cao chất lượng tốt thích hợp với điều kiện sản xuất ngô ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. -Xây dựng được một số biện pháp kỹ thuật canh tác như: Mật độ khoảng cách, liều lượng phân bón với giống ngô lai mới nhằm giới thiệu và chuyển giao cho người trồng ngô vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Cung cấp thêm số liệu, thông tin khoa học về sử dụng vật liệu tạo dòng trong chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam. - Bổ sung thêm dữ liệu khoa học về các giống ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác trong điều kiện sinh thái vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.
3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Đề tài đã xác định được 8 dòng thuần ưu tú là IL3, IL4, IL26, IL28, IL50, IL55, IL60 và IL61 có đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu tốt, khả năng kết hợp cao về năng suất phụcvụ công tác tạo giống ngô lai năng suất cao cho vùng Đông Nam Bộ và TâyNguyên. - Đề tài đã xác định được hai giống ngô lai LVN68 và DP113 có triển vọng phát triển trong sản xuất tại vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. - Đề tài đã xác định được mật độ gieo trồng thích hợp là 66.600 cây/ha với khoảng cách hàng là 60 cm, cây cách cây là 25cm và liều lượng phân bón tối ưu là 180N - 80P2O5 - 80 K2O (kg/ha) cho giống ngô LVN68 ở vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Các dòng thuần trong tập đoàn dòng được tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau. - Các tổ hợp lai được lai tạo từ các dòng thuần đã lựa chọn. - Các biện pháp kỹ thuật canh tác cho THL triển vọng đã lựa chọn. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Tiến hành các thí nghiệm ngoài đồng ruộng bao gồm: - Thí nghiệm chọn lọc đánh giá dòng. - Thí nghiệm khảo sát THL đỉnh (Topcross), lai luân giao (Dialell cross). - Thí nghiệm khảo nghiệm tác giả (so sánh các THL triển vọng), khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống ngô (VCU). - Thí nghiệm mật độ, thí nghiệm liều lượng phân bón. Các thí nghiệm được thực hiện tại Viện nghiên cứu Ngô và một số điểm thuộc các tỉnh vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1.VAI TRÒ CỦA CÂY NGÔ TRONG NỀN KINH TẾ Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L.thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Poaceae, bộ nhiễm sắc thể 2n = 20. Ngô là cây hàng năm với hệ thống rễ chùm phát triển, là loài cây giao phấn có hoa đơn tính cùng gốc. Trải qua hàng ngàn năm tiến hóa và phát triển thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, với đặc tính đa dạng di truyền rộng và khả năng thích nghi với nhiều loại hình sinh thái, cho đến nay cây ngô được lan truyền và trồng ở hầu khắp các châu lục trên thế giới với vai trò là một trong những cây ngũ cốc quan trọng của loài người. Một trong những ưu thế để cây ngô giành được mối quan tâm lớn của con người là khả năng sử dụng của nó. - Ngô là cây lương thực cho người: Ngô là cây ngũ cốc nuôi sống gần 1/3 dân số toàn cầu, ở các nước trồng ngô nói chung đều sử dụng ngô làm lương thực ở các mức độ khác nhau. Giai đoạn 2000 - 2007, khoảng 15% sản lượng ngô trên thế giới được sử dụng làm lương thực cho người, trong đó các nước Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi coi ngô là nguồn lương thực chính. Các nước Đông Phi sử dụng 92% sản lượng ngô làm lương thực; Tây Phi 60%; Nam Á 42,6%; Đông Nam Á 34,8%; Trung Mỹ 66,3%; ở Việt Nam sử dụng trung bình 21 % [157]. - Ngô làm thức ăn chăn nuôi. Theo số liệu của FAOSTAT, trên phạm vi toàn thế giới giai đoạn 2000 - 2007 đã sử dụng khoảng 65% sản lượng ngô (400 - 450 triệu tấn) làm thức ăn chăn nuôi. Tỷ lệ dùng ngô làm thức ăn chăn nuôi ở các nước châu Âu lên tới 82%; Italia97,5%; Croatia 95,5%; Trung Quốc 75,5 %; Thái Lan 78 %; Việt Nam cũng khoảng 79 % [156]. - Ngô được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp: Ngô là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo... Người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của
5 các ngành công nghiệp lương thực – thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dược phẩm[39]. Những năm gần đây, ngô đang là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất ethanol thay thế nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt dần. Năm 2011, Nước Mỹ đã sử dụng 45 % sản lượng ngô để sản xuất ethanol[161]. - Ngô là nguồn hàng hóa xuất khẩu: Trên thế giới hàng năm lượng xuất nhập khẩu ngô khoảng 95 - 100 triệu tấn. Năm 2012, lượng ngô xuất khẩu của Mỹ là gần 45,8 triệu tấn; Argentina 15,8 triệu tấn; Brazil 9,4 triệu tấn; Ukraina 7,8 triệu tấn; Pháp 6,2 triệu tấn....[155]. - Ngô làm thực phẩm: Bắp ngô non có chứa nhiều chất dinh dưỡng và nhiều loại vitamin được sử dụng như một loại rau sạch cao cấp. Nghề trồng ngô làm rau ăn tươi và chế biến phục vụ xuất khẩu đang phát triển rất mạnh và mang lại hiệu quả cao ở Thái Lan, Đài Loan [60]. Ngoài ngô rau, các loại ngô nếp, ngô đường được dùng ăn tươi hoặc đóng hộp cũng là một loại thực phẩm cung cấp cho tiêu dùng và xuất khẩu có giá trị. Những dẫn liệu trên cho thấy cây ngô có vai trò quan trọng đối với nền kinh tế thế giới và đời sống con người. 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.2.1.Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới So với lúa mỳ và lúa nước, ngô đang đứng đầu về năng suất và sản lượng, đứng thứ 2 về diện tích [155]. Nhờ vị trí vai trò quan trọng trong nền kinh tế nên sản suất ngô trên thế giới luôn được quan tâm và ngày càng phát triển. Mặc dù trong những năm gần đây diện tích trồng ngô trên toàn cầu không tăng mạnh như cuối thế kỷ XX do diện tích canh tác có giới hạn nhưng sản lượng ngô trên thế giới vẫn liên tục tăng trưởng. Nguyên nhân chính là do năng suất ngô ngày càng được cải thiện nhờ áp dụng các giống ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiếnvào sản xuất. Năm 2001, diện tích trồng ngô trên toàn thế giới là 140,2 triệu hecta với năng suất bình quân là 4,3 tấn/ha đạt tổng sản lượng trên 600 triệu tấn, tỷ lệ diện tích trồng ngô chiếm 20% trong tổng diện tích trồng cây ngũ cốc[38]. Mức tăng trưởng bình quân hàng năm trong sản xuất ngô trên toàn thế giới giai đoạn 2000
6 - 2010 về diện tích là 1,8%, năng suất là 2,1% và sản lượng là 4,3%. Đến năm 2012, diện tích gieo trồng ngô trên toàn thế giới là 176,9 triệu ha với năng suất trung bình là 4,94tấn/ha (giảm so với năm 2011 là 0,4tấn/ha) và sản lượng đạt trên 875 riệu tấn[155]. Mỹ luôn là nước dẫn đầu về diện tích và sản lượng ngô đồng thời cũng là một trong những nước có năng suất ngô cao nhất. Mỹ là nước sử dụng giống ngô lai vào sản xuất đại trà đầu tiên trên thế giới, nhờ đó mà năng suất ngô bình quân từ 1,5 tấn/ha năm 1930 tăng lên tới hơn 7,4 tấn/ha vào năm 1990 và đạt 9,23 tấn/ha, vào năm 2011với diện tích gieo trồng ngô ở Mỹ là 33,9 triệu ha và sản lượng là 313,9triệu tấn[155]. Hiện nay 100% diện tích trồng ngô ở Mỹ được sử dụng giống ngô lai trong đó 90% là giống lai đơn (Dẫn theo Ngô Thị Minh Tâm, 2011)[35]. Trung Quốc là nước đứng thứ hai về diện tích trồng ngô trên thế giới và có năng suất ngô bình quân cao hơn năng suất bình quân thế giới. Năm 2011, diện tích trồng ngô ở Quốc gia này là 33,56 triệu ha, năng suất 5,74 tấn/ha và sản lượng là 192,9 triệu tấn[155]. Một số nước có sản lượng ngô lớn như Brazin (55,6 triệu tấn), Argentina (23,7 triệu tấn), Ukraina (22,83 triệu tấn). Năm 2011, trên toàn thế giới 13 nước có năng suất ngô trung bình trên 10 tấn/ha, đứng đầu là Israel có năng suất ngô đạt 33,81 tấn/ha, Jordan 20,67 tấn/ha, Kuwait 20,16tấn/ha, Austria 18,39 tấn/ha, Qatar 12,56 tấn/ha, Holand 12,33 tấn/ha, Tajikistan (12,1 tấn/ha), tiếp đến là các nước ChiLê, Thụy sĩ, New Zealand, Đức và Pháp[155]. Trong những năm gần đây, cây trồng công nghệ sinh học(CNSH) đã và đang mang lại những lợi ích ổn định và bền vững về kinh tế, môi trường, làm tăng sản lượng nông nghiệp, cải thiện đời sống người nông dân cho nên ngày càng được nhiều quốc gia ủng hộ và phát triển. Cây trồng công nghệ sinh học lần đầu tiên được thương mại hóa vào năm 1996. Năm 2012 diện tích cây trồng CNSH là170,3 triệu ha, tăng 6% so với năm 2011, trong đó có 20 nước đang phát triển và 8 nước công nghiệp, hai nước mới (Sudan (Bt cotton) và Cuba (ngô Bt))[158]. Với nhu cầu ngày càng tăng nên Ngô cũng là một trong những cây trồng