Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:222

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La" nhằm lựa chọn được nguồn vật liệu phù hợp có đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với các điều kiện bất thuận (hạn, bệnh đốm lá, bệnh mốc hồng) và có khả năng kết hợp cao phù hợp với chương trình chọn giống ngô lai tại Sơn La.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----- ----- ĐỖ VIỆT TIỆP NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG PHÙ HỢP VỚI SẢN XUẤT Ở SƠN LA LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----- ----- ĐỖ VIỆT TIỆP NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG PHÙ HỢP VỚI SẢN XUẤT Ở SƠN LA Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống Cây trồng Mã số: 9620111 LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học 1. TS. Vương Huy Minh 2. TS. Nguyễn Quang Tin HÀ NỘI, 2023
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ dẫn của các Thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của đồng nghiệp. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực, các thông tin trích dẫn đều được ghi rõ nguồn gốc. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu đã công bố trong luận án. Tác giả Đỗ Việt Tiệp
ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận án tiến sỹ của mình, tôi luôn nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ của các cơ quan, các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và gia đình. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Vương Huy Minh và TS. Nguyễn Quang Tin đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô, tập thể cán bộ Bộ môn Chọn tạo giống Ngô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Ban Thông tin và Đào tạo, Ban Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập của mình. Nhân dịp này tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là gia đình, vợ con đã luôn động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày …… tháng ….. năm 2023 Tác giả Đỗ Việt Tiệp
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................ vi DANH MỤC BẢNG........................................................................................... vii DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. x MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết.................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài........................................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ..................................................... 3 5. Những đóng góp mới của đề tài ........................................................................ 4 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ......................... 5 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam .......................................... 5 1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ............................................................ 5 1.1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam ........................................................... 6 1.2. Điều kiện tự nhiên, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại Sơn La ..................... 9 1.2.1. Điều kiện tự nhiên, xã hội tại Sơn La .......................................................... 9 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La............................................................. 11 1.3. Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô tại Việt Nam ....................... 14 1.4. Một số khó khăn trong sản xuất và yêu cầu về giống ngô tại Sơn La ........... 19 1.4.1. Một số nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho các vùng khó khăn ................. 21 1.4.2. Một số nghiên cứu giống ngô chịu sâu bệnh ............................................. 32 1.5. Phương pháp đánh giá dòng thuần ............................................................... 38 1.5.1. Đánh giá các đặc tính nông sinh học của dòng thuần ................................ 38 1.5.2. Đánh giá khả năng kết hợp của dòng thuần ............................................... 38 1.6. Đánh giá ổn định của giống ......................................................................... 42 1.7. Một số nhận xét rút ra từ tổng quan ............................................................. 44
iv CHƯƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 47 2.1. Vật liệu nghiên cứu. ..................................................................................... 47 2.2. Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 49 2.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tập đoàn dòng. ........................................................................................................ 49 2.2.2. Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng .................................................. 50 2.2.3. Đánh giá tính thích ứng của các tổ hợp lai triển vọng ............................... 50 2.2.4. Thử nghiệm tính thích ứng của tổ hợp lai triển vọng ................................. 50 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 50 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 52 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng ........................................................ 52 2.4.2. Phương pháp thí nghiệm trong nhà lưới .................................................... 55 2.5. Xử lý và phân tích thống kê ......................................................................... 58 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 59 3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của tập đoàn dòng ........................................................................................................... 59 3.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng trong vụ Xuân 2015 ........ 59 3.1.2. Đánh giá khả năng chịu bệnh mốc hồng của các dòng trong vụ Xuân 2015 ................................................................................................................. 82 3.1.3. Đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con của các dòng trong vụ Xuân 2015 ................................................................................................ 88 3.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ......................................... 93 3.2.1. Đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bằng phương pháp lai đỉnh trong vụ Thu 2015 ............................................................................ 93 3.2.2. Đánh giá khả năng kết hợp riêng của các dòng bằng phương pháp lai luân phiên trong vụ Xuân 2016 .......................................................................103 3.3. Đánh giá tính thích ứng và ổn định của các tổ hợp lai triển vọng ................107 3.3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học các tổ hợp lai triển vọng ......................108 3.3.2. Đánh giá tính ổn định về năng suất của các tổ hợp lai ..............................120
v 3.4. Kết quả thử nghiệm giống ngô lai VN116 trong sản xuất ............................128 3.4.1. Kết quả thử nghiệm giống ngô lai VN116 trong sản xuất tại Sơn La ........128 3.4.2. Giới thiệu kỹ thuật canh tác giống ngô lai VN116 ...................................131 3.4.3. Kết quả đánh giá chất lượng các tổ hợp lai triển vọng ..............................132 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................134 1. Kết luận .........................................................................................................135 2. Đề nghị ..........................................................................................................136 DANH MỤC CÔNG TRÌNH, BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .........................................................................................................137 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................138 PHẦN PHỤ LỤC ..............................................................................................151
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Giải thích ASI Anthesis Silking Interval - Khoảng cách tung phấn và phun râu ABA Abscisic Acid CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo – Trung tâm cải tiến ngô và lúa mì quốc tế CV (%) Coefficients of variation – Hệ số biến động (%) DH Double haploid – Đơn bội kép Đ/C Đối chứng GCA General combining ability – Khả năng kết hợp chung IRRISTAT International Rice Research Institute statistical research tool – Phần mềm quản lý nghiên cứu thống kê KNKH Khả năng kết hợp LSD Least Signification Difference – Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa P1000 Khối lượng 1.000 hạt SCA Specific Combining Ability – Khả năng kết hợp riêng TB Giá trị trung bình TGST Thời gian sinh trưởng (ngày) THL Tổ hợp lai
vii DANH MỤC BẢNG Bảng Nội dung bảng Trang 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới giai đoạn từ 1961 – 2021 .... 5 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm 1990-2021 ............... 7 1.3. Diện tích trồng ngô tại các vùng trên cả nước từ năm 2015-2021 ................... 7 1.4. Năng suất ngô tại các vùng trên cả nước từ năm 2015-2021 ............................ 8 1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Sơn La từ năm 2000-2021 ................. 12 1.6. Lượng mưa các tháng tại Sơn La từ năm 2015 - 2022 ................................... 20 2.1. Danh sách các dòng ngô tham gia thí nghiệm ................................................ 47 2.2. Nội dung, địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................... 50 3.1. Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La .............................................................. 60 3.2. Một số đặc điểm hình thái khác của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ............................................................................. 63 3.3. Mức độ chống chịu sâu bệnh của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ...................................................................................... 66 3.4. Mức độ chống chịu điều kiện bất thuận của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ................................................................... 69 3.5. Đặc điểm hình thái bắp của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ........................................................................................... 72 3.6. Số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ............................................................................. 75 3.7. Khối lượng 1.000 hạt và năng suất của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân 2015 tại Hà Nội và Sơn La ............................................................................. 77 3.8. Kết quả theo dõi mức độ nhiễm bệnh mốc hồng của các dòng trong vụ Xuân 2015 ...................................................................................................... 83 3.9. Một số chỉ tiêu hình thái đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô ở giai đoạn cây con trong vụ Xuân 2015........................................................... 89
viii 3.10. Một số chỉ tiêu hình thái khác đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô ở giai đoạn cây con trong vụ Xuân 2015 ................................................ 90 3.11. Năng suất của các THL lai tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015 ............ 94 3.12. Năng suất trung bình của các THL lai đỉnh có các dòng tham gia tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015 ......................................................................... 95 3.13. Phân tích phương sai khả năng kết hợp chung của các dòng trong vụ Thu 2015 tại cả 3 điểm thí nghiệm Hà Nội và Sơn La .......................................... 96 3.14. Phân tích phương sai khả năng kết hợp chung của thí nghiệm lai đỉnh tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015 ............................................................ 96 3.15. Các thành phần phương sai của thí nghiệm lai đỉnh ở cả 3 điểm thí nghiệm Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015 ............................................................ 97 3.16. Giá trị khả năng kết hợp chung (GCA) về năng suất của các dòng và cây thử tham gia thí nghiệm lai đỉnh tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015 .. 98 3.17. Giá trị khả năng kết hợp riêng (SCA) về năng suất của các dòng và cây thử tham gia thí nghiệm lai đỉnh tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Thu 2015....... 100 3.18. Phân tích phương sai khả năng kết hợp về năng suất hạt của các dòng ngô lai tham gia thí nghiệm luân phiên vụ Xuân 2016 ....................................... 103 3.19. Giá trị khả năng kết hợp chung về năng suất hạt của các dòng tham gia thí nghiệm lai luân phiên tại 3 điểm thí nghiệm trong vụ Xuân 2016............... 104 3.20. Giá trị khả năng kết hợp riêng (SCA) về năng suất của các THL giữa các dòng ngô tham giá thí nghiệm lai luân phiên trong vụ Xuân 2016 .............. 106 3.21. Danh sách các tổ hợp lai triển vọng .............................................................. 108 3.22. Thời gian sinh trưởng của các THL trong năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La .......................................................................................................... 108 3.23. Chiều cao cây của các THL năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La ............ 109 3.24. Mức độ chống chịu sâu đục thân của các THL năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La...................................................................................................... 111 3.25. Mức độ nhiễm bệnh đốm lá nhỏ của các tổ hợp lai thí nghiệm năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La ........................................................................... 112
ix 3.26. Mức độ nhiễm bệnh mốc hồng của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La............................................................................................... 113 3.27. Khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La .................................................................................................................. 114 3.28. Khả năng chống đổ của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La .................................................................................................................. 115 3.29. Chiều dài bắp của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La ..... 115 3.30. Đường kính bắp của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La . 116 3.31. Số hàng hạt/bắp và phần bắp không kết hạt của các THL năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La .................................................................................... 117 3.32. Khối lượng 1000 hạt của các tổ hợp lai năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La .................................................................................................................. 118 3.33. Năng suất thực thu của các THL năm 2017, 2018 tại Hà Nội và Sơn La ..... 119 3.34. Năng suất của các THL tham gia 4 điểm thí nghiệm qua phân tích độ ổn định ............................................................................................................... 121 3.35. Kết quả phân tích ổn định của các giống tại 4 địa điểm thí nghiệm ............. 122 3.36. Một số đặc điểm hình thái, mức chống chịu và năng suất của giống VN116 thử nghiệm tại Sơn La trong vụ Thu Đông 2018 và Xuân 2019 .................. 128 3.37. Năng suất của VN116 khảo nghiệm tại các tỉnh Trung du và Miền Núi phía Bắc trong năm 2016-2019 ............................................................................ 129 3.38. Hiệu quả kinh tế của giống VN116 trong mô hình ....................................... 130 3.39. Hàm lượng protein và tinh bột trong hạt của các THL triển vọng................ 132
x DANH MỤC HÌNH Hình Nội dung hình Trang 3.1. Một số hình ảnh cây và bắp của các dòng triển vọng vụ Xuân 2015 ..............80 3.2. Một số hình ảnh cây và bắp của các dòng triển vọng vụ Xuân 2015 .............81 3.3. Một số dòng ở giai đoạn 14 ngày sau lây nhiễm bệnh mốc hồng nhân tạo trong vụ Xuân 2015 ........................................................................................86 3.4. Một số hình ảnh bắp mẫu thí nghiệm nhiễm bệnh mốc hồng nhân tạo trong vụ Xuân 2015 .................................................................................................86 3.5. Một số hình ảnh của dòng nhiễm bệnh mốc hồng vụ Xuân 2015...................87 3.6. Một số dòng ngô triển vọng ở giai đoạn gây hạn 14 ngày, sau phục hồi 7 ngày và thu mẫu..............................................................................................92 3.7. KNKH chung về năng suất của 15 dòng tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Xuân 2015 ....................................................................................................101 3.8. KNKH chung về năng suất của các dòng tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Xuân 2015 ....................................................................................................102 3.9. KNKH riêng về năng suất của các dòng tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Xuân 2015 ....................................................................................................102 3.10. KNKH riêng về năng suất của các dòng tại Hà Nội và Sơn La trong vụ Xuân 2015 ....................................................................................................103 3.11. Đồ thị GGEbiplot thể hiện năng suất và độ biến động của các THL trong vụ Xuân 2017 tại các điểm thí nghiệm .........................................................124 3.12. Đồ thị GGEbiplot thể hiện năng suất và độ biến động của các THL trong vụ Thu 2017 tại các điểm thí nghiệm ...........................................................125 3.13. Đồ thị GGEbiplot thể hiện năng suất và độ biến động của các THL vụ Xuân 2018 tại các điểm thí nghiệm ..............................................................126 3.14. Các tổ hợp lai triển vọng tại Mai Sơn – Sơn La vụ Xuân năm 2018 ..........127 3.15. Giống ngô lai VN116 trong thử nghiệm vụ Xuân 2019 tại Mai Sơn..........133 3.16. Dòng ngô bố, mẹ và tổ hợp lai VN116 (H665 x H60) ................................134
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Ngô có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu. Ngô cùng với lúa mỳ, lúa gạo là các cây lương thực chính cung cấp tinh bột cho con người. Hiện nay, ngô vẫn luôn là cây trồng có vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp của nhiều nước trên thế giới. Không chỉ đóng vai trò cung cấp lương thực, thực phẩm, ngô còn là guyên liệu quan trọng để sản xuất thức ăn chăn nuôi, sản xuất nhiên liệu sinh học, hàng hóa nông sản xuất khẩu. Tại Việt Nam, cây ngô được đánh giá là cây lương thực có vị trí hết sức quan trọng trong cơ cấu cây trồng, tổng diện tích gieo trồng lớn thứ 2 sau cây lúa. Năm 2021 diện tích trồng ngô của cả nước đạt 900,8 nghìn ha, với năng suất 49,4 tạ/ha và sản lượng là 4.446,4 nghìn tấn. Nhờ sự áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, sự phát triển mạnh mẽ của các giống ngô lai đã giúp cho năng suất ngô nước ta tăng lên rõ rệt. Ngô được trồng trên khắp cả nước, một số vùng trồng ngô lớn như Tây Bắc, Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ,...trong đó Sơn La là một trong những tỉnh có diện tích ngô lớn nhất cả nước. Sơn La là tỉnh vùng cao của Tây Bắc, nơi mà phần lớn dân cư là các đồng bào dân tộc ít người, điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội còn vô cùng khó khăn. Cây ngô không chỉ đơn thuần có vai trò cung cấp lương thực mà hơn thế nó còn đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng, là một sản phẩm hàng hóa góp phần xóa đói giảm nghèo, nâng cao kinh tế cho người dân. Với đặc điểm trồng trọt chủ yếu nhờ nước trời, tại Sơn La cây ngô trở thành loại cây trồng chủ lực được người dân tại đây ưa chuộng bởi khả năng chịu hạn tốt và đem lại sản lượng cao. Trong số các tỉnh vùng Tây Bắc, Sơn La khá thuận lợi cho hoạt động sản xuất ngô với đất đai canh tác có độ màu mỡ cao, diện tích lớn, đây vùng sản xuất ngô hàng hóa trọng điểm của cả nước. Mặc dù có diện tích gieo trồng lớn nhưng do có độ dốc cao nên rất khó khăn trong việc áp dụng các biện pháp cơ giới và kỹ thuật canh tác mới, đất bị rửa trôi, suy thoái dinh dưỡng ngày càng nhanh qua nhiều năm canh tác ngô. Phần lớn diện tích trồng ngô tại Sơn La tập trung chủ yếu trong vụ Hè – Thu (từ tháng 4 đến tháng 8, 9 hàng
2 năm – nằm trọn trong mùa mưa) và một diện tích nhỏ trong vụ Thu – Đông. Vụ Hè Thu là vụ gieo trồng chính nhưng ngô thường bị ảnh hưởng lớn bởi hạn đầu vụ, mưa lớn gây đổ gãy ngô, lượng mưa nhiều tạo điều kiện cho các loại sâu, bệnh hại phát triển, nhất là các bệnh về thân, lá, bắp (đốm lá, mốc hồng...). Chính các nguyên nhân đó đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, chất lượng ngô được sản xuất tại đây. Vào cuối vụ (thời điểm thu hoạch) lượng mưa cao, nhưng việc thu hoạch ngô không được diễn ra tập trung và đồng loạt, dẫn đến thất thoát sau thu hoạch rất lớn do nấm mốc, sâu bệnh,... Trong những năm qua, công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô Việt Nam đã đạt được những thành công đáng ghi nhận, nhiều giống ngô lai có năng suất và chất lượng tốt phục vụ sản xuất cả nước như LVN10, LVN4, LVN111, LVN17, VN8960, LVN99, LVN885, LVN102, VN5885,... đã góp phần quan trọng vào thành công của sản xuất ngô Việt Nam. Tuy nhiên, hầu hết các giống ngô trên đều phục vụ cho vùng thâm canh hoặc có điều kiện sản xuất thuận lợi, rất ít giống phù hợp cho vùng đất dốc, khó khăn. Bên cạnh đó, nhiều giống đã được sử dụng từ rất lâu, nên hiện không còn thích hợp và chưa đáp ứng được nhu cầu của người dân. Do vậy, mặc dù hầu hết các công ty cung ứng giống trong và ngoài nước đều có mặt tại Sơn La nhưng năng suất ngô tại đây vẫn thấp hơn nhiều so với năng suất trung bình của cả nước. Với những thuận lợi và khó khăn nêu trên thì việc chọn tạo ra các giống ngô lai có năng suất cao, chất lượng tốt như: chịu hạn (đặc biệt chịu hạn giai đoạn cây con), chống đổ tốt, lõi cứng, hạt cứng (dạng hạt bán đá hoặc bán răng ngựa), lá bi bao kín bắp, bộ lá xanh bền, kháng sâu, bệnh tốt (đốm lá, mốc hồng...) là rất cần thiết cho sản xuất tại Sơn La. Đề tài khoa học:“ Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La” được thực hiện để góp phần giải quyết thực trạng nêu trên. 2. Mục tiêu của đề tài - Lựa chọn được nguồn vật liệu phù hợp có đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với các điều kiện bất thuận (hạn, bệnh đốm lá,
3 bệnh mốc hồng) và có khả năng kết hợp cao phù hợp với chương trình chọn giống ngô lai tại Sơn La. - Xác định được 1 - 2 tổ hợp ngô lai triển vọng cho vùng Sơn La. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học của đề tài: + Xây dựng được một một số các hướng nghiên cứu chọn tạo giống ngô có năng suất cao, chất lượng tốt: chịu hạn (đặc biệt chịu hạn giai đoạn cây con), kháng sâu, bệnh tốt (đốm lá, mốc hồng) cho vùng nhờ nước trời, đặc biệt vùng Tây Bắc Việt Nam. + Xác định được mối tương quan giữa khả năng chịu hạn, chống chịu sâu bệnh (đốm lá, mốc hồng) và một số đặc điểm nông học với tính ổn định, phù hợp về năng suất, chất lượng của các giống ngô trong điều kiện nhờ nước trời tại Sơn La. + Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng nhờ nước trời tại Việt Nam. + Cung cấp thông tin, dẫn liệu khoa học về thực trạng thuận lợi, khó khăn và giải pháp góp phần tăng năng suất, sản lượng ngô tại Sơn La. - Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: + Đề tài đã chọn được 3 dòng H665, H411, H245 sinh trưởng phát triển tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng chống đổ, chịu hạn tốt, ít nhiễm sâu bệnh (Bệnh mốc hồng, đốm lá) và có khả năng kết hợp cao phục vụ chương trình tạo giống ngô lai cho vùng nhờ nước trời. + Đề tài đã chọn tạo được 01 giống ngô lai mới năng suất cao, chất lượng phù hợp với điều kiện sản xuất tại Sơn La là VN116. Giống đã được công nhận lưu hành cho các tỉnh phía Bắc theo quyết định số: 331/QĐ-TT-CLT, ngày 02/11/2022 của Cục trưởng Cục Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu của đề tài là 50 dòng ngô thuần được chọn tạo ra bằng phương pháp truyền thống (tự phối kết hợp fullsib) từ các vật liệu tự tạo của Viện Nghiên cứu Ngô; 30 tổ hợp lai đỉnh (Topcross) của 15 dòng với 2 cây thử (H1, H2) và 36 tổ hợp lai luân phiên của 9 dòng.
4 Các nghiên cứu được thực hiện đánh giá các đặc tính sinh trưởng phát triển, khả năng kết hợp của các dòng, khả năng sinh trưởng, phát triển và tính ổn định năng suất của một số tổ hợp lai từ các dòng trên trong điều kiện tưới đủ và điều kiện nhờ nước trời (tại Sơn La). 5. Những đóng góp mới của đề tài - Thông qua đánh giá khả năng chịu hạn, chịu bệnh mốc hồng, các đặc tính chống chịu khác và khả năng kết hợp của các dòng ngô thuần. Luận án đã cung cấp cơ sở lý luận để lựa chọn các dòng ngô bố mẹ trong chọn tạo giống ngô phục vụ sản xuất tại Sơn La: Các vật liệu (dòng, giống) phải có tính chịu hạn tốt, đặc biệt ở giai đoạn cây con, ít nhiễm sâu bệnh (bệnh đốm lá, bệnh mốc hồng,..), thân cây cứng, cây cao vừa phải, bộ lá nhỏ, thưa thoáng, lá bi bao kín bắp, lõi cứng, bắp ít hàng hạt, hạt dạng bán đá hoặc bán răng ngựa, năng suất khá và ổn định trong nhiều thời vụ cũng như nhiều vùng. - Xác định được 9 dòng có năng suất cao, chất lượng tốt và KNKH cao về năng suất là: H665, H245, H411, H71, H70, H386, H20, H35 và H60 bổ sung vào nguồn vật liệu ưu tú phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai cho vùng khó khăn. - Đã xác định được giống ngô lai VN116 (H665 x H60) có nhiều đặc điểm tốt phù hợp với điều kiện sản xuất tại Sơn La. VN116 đã được khẳng định qua khảo nghiệm ở nhiều vùng sinh thái, đặc biệt là ở các tỉnh vùng miền núi phía Bắc.
5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Trong số các cây lương thực quan trọng trên thế giới, so với lúa mì và lúa nước, cây ngô hiện đang đứng đầu về năng suất và sản lượng, đứng thứ 2 về diện tích sản xuất. Hiện nay ngô được sử dụng rộng rãi trong đời sống với nhiều mục đích như chế biến thực phẩm, chăn nuôi, năng lượng sinh học, và sản xuất các sản phẩm công nghiệp khác. Các nghiên cứu về ngô đang ngày được đầu tư, tiến hành trên khắp thế giới với nhiều mục đích khác nhau. Trong các cây lương thực chính: lúa gạo, lúa mỳ, ngô thì trong hơn 50 năm qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng cao nhất về cả năng suất và sản lượng. Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới giai đoạn từ 1961 – 2021 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1961 105,6 19,4 205,0 1990 131,0 36,9 483,6 2000 136,9 43,2 592,0 2010 164,6 51,8 852,2 2011 171,8 51,6 887,0 2012 180,4 48,5 875,6 2013 187,6 54,2 1.016,8 2014 186,3 55,8 1.039,6 2015 191,3 55,0 1.052,6 2016 196,5 57,4 1.127,4 2017 198,2 57,4 1.138,7 2018 196,8 57,2 1.124,7 2019 197,2 58,2 1.148,5 2020 202,0 57,6 1.162,4 2021 205,9 58,8 1.210,2 Nguồn: FAOSTAT (2023)[122]
6 Diện tích trồng ngô tăng liên tục qua các năm. Từ năm 1990 đến năm 2021 diện tích đã tăng 157,2%. Bên cạnh đó nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, áp dụng các giống ngô lai và các biện pháp canh tác tiên tiến đã giúp cho năng suất ngô không ngừng được nâng cao. Năm 1990 năng suất trung bình chỉ đạt 36,9 tạ/ha nhưng đã tăng lên mạnh mẽ, đạt 58,8 tạ/ha vào năm 2021. Chính nhờ sự tăng về diện tích và năng suất đã giúp sản lượng ngô trên thế giới có sự gia tăng nhảy vọt, sản lượng năm 2021 là 1.210,2 triệu tấn, tăng 2,5 lần so với năm 1990. Một số nước trồng nhiều ngô trên thế giới Trung Quốc: 41,26 triệu ha, Mỹ: 29,28 triệu ha, Brazil: 18,25 triệu ha. Năng suất ngô trên thế giới cũng có sự chênh lệch đáng kể giữa các quốc gia và các nước trong cùng khu vực. Trong đó nước có năng suất cao nhất là: Jordan 29,65 tấn/ha, Saint Vincent và Grenadines: 29,24 tấn/ha, Các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất: 26,02 tấn/ha, Israel: 19,22 tấn/ha,.... Quốc gia có năng suất ngô thấp nhất là Mũi Verde: 0,02 tấn/ha, Ma-rốc: 0,42 tấn/ha, Vanuatu: 0,62 tấn/ha [121]. 1.1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam Do Việt Nam vốn là quốc gia với truyền thống sản xuất lúa nước nên trước những năm 1990 cây ngô chưa được chú trọng phát triển. Khi các giống ngô cải tiến được đưa vào sản xuất, với những thành công trong công tác lai tạo, ứng dụng giống ngô lai, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác ngành sản xuất ngô trong nước đã thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ đầu những năm 1990 đến nay. Kể từ khi giống ngô lai được đưa vào gieo trồng và áp dụng nhiều hơn các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong canh tác đã giúp cho năng suất ngô tại nước ta tăng lên rõ rệt. Năm 1990 năng suất chỉ đạt 15,5 tạ/ha nhưng đến 2011 đạt 43,1 tạ/ha tăng gần 200%. Năm 2021 năng suất đạt 49,6 tạ/ha, tăng thêm 6,5 tạ/ha so với năm 2011. Tuy năng suất ngô tại Việt Nam mới chỉ bằng khoảng 84% so với năng suất bình quân trên thế giới, nhưng đây cũng là một sự cố gắng rất đáng ghi nhận trong việc quan tâm, đầu tư của nhà nước và công sức nghiên cứu, phát triển ngô của các nhà khoa học.
7 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm 1990-2021 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) 1990 432,0 15,5 671,0 2011 1.121,3 43,1 4.835,7 2012 1.156,1 43,0 4.973,4 2013 1.170,3 44,4 5.190,8 2014 1.178,6 44,1 5.202,5 2015 1.116,5 45,4 5.287,2 2016 1.151,8 45,5 5.244,1 2017 1.099,3 46,5 5.109,8 2018 1.032,6 47,2 4.874,0 2019 991,1 48,0 4.756,2 2020 939,5 48,5 4.559,6 2021 900,8 49,6 4.446,4 Nguồn: FAOSTAT (2023)[122] Mặc dù năng suất ngô ngày được cải thiện, nhưng việc sụt giảm về diện tích trồng đã kéo theo sự suy giảm mạnh về sản lượng ngô trên cả nước. Năm 1990, sản lượng ngô trên cả nước đạt 671 nghìn tấn. Nhưng đến năm 2011 đã nhảy vọt tăng hơn 600% đạt 4.446,4 nghìn tấn. Sản lượng ngô tăng cao và đạt đỉnh trong những năm 2014, 2015, 2016, sau đó bắt đầu giảm do sự suy giảm về diện tích gieo trồng. Năm 2021 chỉ đạt 4.446,4 nghìn tấn, giảm hơn so với 2014 là 756,1 nghìn tấn (17,0%). Bảng 1.3. Diện tích trồng ngô tại các vùng trên cả nước từ năm 2015-2021 Đơn vị tính: nghìn ha Năm 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Cả nước 1.178,9 1.152,7 1.099,5 1.032,9 986,7 942,5 902,8 Đồng bằng Sông Hồng 91,3 89,8 87,5 78,1 70,1 64,4 60,5 Trung du và Miền núi phía 518,9 509,5 490,1 455,9 435,2 426,4 414,4 Bắc Bắc Trung bộ và Duyên hải 210,4 207,6 200,2 184,0 182,4 173,1 175,9 miền Trung Tây Nguyên 241,3 235,3 216,4 212,9 204,9 192,8 172,9 Đông Nam bộ 78,8 75,7 70,2 68,7 63,2 58,3 54,7 Đồng bằng sông Cửu Long 38,2 34,8 35,1 33,3 30,9 27,5 24,4 (Nguồn: Niên giám thống kê, 2021)[27]
8 Ngô ở nước ta được trồng trên khắp cả nước, nhưng sự phân bố giữa các vùng là không đồng đều. Theo số liệu năm 2021: So với diện tích trồng ngô trên cả nước, vùng Trung du và miền núi phía Bắc có diện tích lớn nhất với 414,4 nghìn ha, bằng 46,0% diện tích trên cả nước (900,8 nghìn ha); Bắc Trung Bộ và Duyên Hải miền Trung đứng thứ 2 với 175,9 ngàn ha, tương đương 19,5%; tiếp đến Tây Nguyên chiếm 19,2 %. Các vùng khác, diện tích trồng ngô ít hơn: Đồng bằng Sông Hồng chiếm 6,7%; Đông Nam Bộ chiếm 6,05% và Đồng bằng Sông Cửu Long chỉ chiếm 2,7%. Ngoài việc diện tích giảm, phân bố không đồng đều, thì việc năng suất của các vùng trồng ngô cũng có sự chênh lệch khá lớn. Vùng có diện tích trồng ngô lớn nhưng năng suất rất thấp hoặc không được cao so với năng suất trung bình của cả nước. Điều đó được thể hiện qua bảng số liệu 1.4. Bảng 1.4. Năng suất ngô tại các vùng trên cả nước từ năm 2015-2021 Đơn vị tính: tạ/ha Năm 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Cả nước 44,8 45,5 46,5 47,2 48,0 48,4 49,3 Đồng bằng Sông Hồng 48,1 48,1 49,2 49,7 50,7 51,0 51,9 Trung du và Miền núi phía 36,9 38,1 38,8 39,5 39,5 40,3 40,9 Bắc Bắc Trung bộ và Duyên hải 44,2 45,3 45,7 46,0 47,1 48,3 48,7 miền Trung Tây Nguyên 53,7 53,5 56,5 56,7 58,7 57,1 59,9 Đông Nam bộ 62,4 63,6 63,1 64,2 65,7 69,6 71,4 Đồng bằng sông Cửu Long 57,5 55,6 57,0 57,4 57,8 61,9 62,8 (Nguồn: Niên giám thống kê, 2021)[27] Theo số liệu năm 2021: Năng suất bình quân của ngô trồng vùng Đông Nam Bộ là cao nhất, đạt 71,4 tạ/ha. Thứ hai là vùng Đồng bằng Sông Cửu Long đạt 62,8 tạ/ha. Tiếp đó là vùng Tây Nguyên, năng suất đạt 59,9 tạ/ha và vùng Đồng bằng Sông Hồng đạt 51,9 tạ/ha. Năng suất ngô thấp nhất là vùng Trung du và miền núi phía Bắc chỉ đạt 40,9 tạ/ha và vùng Bắc Trung Bộ và Duyên Hải miền Trung đạt 48,7 tạ/ha.