Luận văn Thạc sĩ Khoa học cây trồng: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:114

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của Luận văn nhằm xác định được tổ hợp ngô lai mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao, có tính chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại tỉnh Thái Nguyên. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học cây trồng: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––––– NGUYỄN QUANG TÙNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN - 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––––– NGUYỄN QUANG TÙNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI TẠI THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Thị Vân THÁI NGUYÊN - 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được sử dụng để công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Ngày 18 tháng 02 năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Quang Tùng
ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Phan Thị Vân - Khoa nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã tận tình dành nhiều công sức, thời gian chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ để tôi yên tâm học tập và thực hiện đề tài. Cảm ơn các em sinh viên K46, K47 Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hợp tác cùng tôi thu thập các số liệu của đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên, khuyến khích tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn. Ngày 18 tháng 02 năm 2018 Tác giả Nguyễn Quang Tùng
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii MỞ ĐẦU.........................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu.....................................................................................3 3. Yêu cầu của đề tài.........................................................................................3 4.Ý nghĩa khoa học của đề tài...........................................................................3 5.Ý nghĩa thực tiễn của đề tài...........................................................................3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU.................................4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài...........................................................................4 1.2. Nghiên cứu về giống ngô trên thế giới và trong nước...............................5 1.2.1. Kết quả nghiên cứu ngô trên thế giới ...................................................... 5 1.2.2. Kết quả nghiên cứu giống ngô lai ở Việt Nam........................................9 1.2.3. Kết quả nghiên cứu, khảo nghiệm một số giống ngô mới tại Thái Nguyên12 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước ................................14 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ..................................................... 14 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ...................................................... 18 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên......................................20 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................23 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................23 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.......................................................................... 23 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................24
iv 2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu............................................24 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 24 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 24 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 24 2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi................................25 2.4.3. Phân tích và xử lý số liệu......................................................................30 2.5. Quy trình kỹ thuật ...................................................................................30 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 32 3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ............................................................................................................. 32 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai trong thí nghiệm vụ Đông 2017, vụ Xuân 2018 ........................................................... 32 3.1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao và chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm .......................................................................... 37 3.1.3. Tốc độ ra lá , số lá/ cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai thí nghiệm ............................................................................................................. 44 3.1.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 và Vụ Xuân 2018 ....................................................... 50 3.2. Nghiên cứu khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ...............54 3.2.1. Khả năng chống chịu sâu đục thân........................................................54 3.2.2. Khả năng chống đổ...............................................................................55 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm........................................................................................................ 59 3.3.1. Chiều dài bắp........................................................................................60 3.3.2. Đường kính bắp.....................................................................................61 3.3.3. Số bắp trên cây......................................................................................63 3.3.4. Số hàng hạt trên bắp..............................................................................64 3.3.5. Số hạt trên hàng.....................................................................................64
v 3.3.6. Khối lượng 1.000 hạt.............................................................................65 3.3.7. Năng suất của các tổ hợp ngô lai Thái Nguyên.....................................65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 67 1. Kết luận ....................................................................................................... 67 2. Kiến nghị .................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................70 PHỤ LỤC
vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1. CDB : Chiều dài bắp 2. CSDT : Chỉ số diện tích 3. CV : Hệ số biến động 4. ĐC : Đối chứng 5. ĐKB : Đường kính bắp 6. FAO : Tổ chức lương thực Nông nghiệp liên hiệp quốc 7. G : Giống 8. G - CSL : Gieo - Chín sinh lý 9. G - FR : Gieo - Phun râu 10. G - TC : Gieo - Trỗ cờ 11. G - TF : Gieo - tung phấn 12. LSD.05 : Sự sai khác nhỏ nhất ở mức 0,05 13. M : Khối lượng 14. M1000 : Khối lượng nghìn hạt 15. NL : Nhắc lại 16. NSLT : Năng suất lý thuyết 17. NSTT : Năng suất thực thu 18. P : Trọng lượng 19. QPM : Quality Protein Maize 20. TĐ : Thu đông 21. THL : Tổ hợp lai 22. TN : Thí nghiệm 23. TT : Trạng thái 24. V : Vụ 25. X : Xuân
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1.Tình hình sản xuất ngô trên thế giới năm 2007 - 2017 ................... 15 Bảng 1.2.Tình hình sản xuất ngô ở một số khu vực trên thế giới năm 2017 .. 16 Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới năm 2007 - 2017 .................. 15 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở một số khu vực trên thế giới năm 2017 ........ 16 Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam năm 2007- 2017 .................. 19 Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2007 - 2017 ...... 21 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 tại Thái Nguyên................................... 31 Bảng 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân năm 2018 tại Thái Nguyên ........................... 32 Bảng 3.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của tổ hợp lai thí nghiệm vụ Đông năm 2017 ............................................................................. 36 Bảng 3.4. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của tổ hợp lai thí nghiệm vụ Xuân năm 2018 ............................................................................ 37 Bảng 3.5. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 tại Thái Nguyên ....................................... 40 Bảng 3.6. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2018 tại Thái Nguyên ........................................ 41 Bảng 3.7. Tốc độ ra lá của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Đông năm 2017...... 44 Bảng 3.8. Tốc độ ra lá của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Xuân năm 2018 ...... 45 Bảng 3.9. Số lá và chỉ số diện tích lá của các THL thí nghiệm vụ Đông 2017, vụ Xuân 2018 tại Thái Nguyên ........................................... 48 Bảng 3.10. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm vụ Đông 2017 và vụ Xuân 2018 ............ 51 Bảng 3.11. Mức độ nhiễm sâu đục thân của các THL tham gia thí nghiệm vụ Đông 2017 và vụ Xuân năm 2018 tại Thái Nguyên ................ 53
viii Bảng 3.12. Đường kính gốc, rễ chân kiềng của các tổ hơp ngô lai thí nghiệm ........................................................................................... 55 Bảng 3.13. Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 và vụ Xuân 2018 ................................................................. 57 Bảng 3.14. Chiều dài bắp, đường kính bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 và vụ Xuân 2018 ...................................... 59 Bảng 3.15. Số bắp/cây, hàng/bắp, hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Đông 2017 ...................................... 61 Bảng 3.16. Số bắp/cây, hàng/bắp, hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân 2018....................................... 62 Bảng 3.17. Năng suất của các THL thí nghiệm vụ Đông 2017 và vụ Xuân 2018 tại Thái Nguyên ................................................................... 65
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) được trồng ở tất cả các vùng sinh thái của Việt Nam, đa dạng về mùa vụ và hình thức canh tác. Ở Việt Nam, cây ngô là nguồn thức ăn quan trọng để phát triển chăn nuôi, vì vậy sản xuất ngô rất phát triển. Diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng ngô đều tăng mạnh từ năm 1960 cho đến nay. Năm 1960 diện tích trồng ngô chỉ đạt 200 ha và năng suất đạt 10 tạ/ha. Đến năm 2017, diện tích gieo trồng ngô đạt 1.099 nghìn ha với năng suất 46,48 tạ/ha sản lượng đạt 5.110 nghìn tấn (FAO, 2019) [38]. Cùng với việc mở rộng diện tích, năng suất ngô luôn được cải thiện nhờ cải tiến kỹ thuật canh tác và thay đổi cơ cấu giống. Từ thập niên 90 đến nay, các nhà khoa học nghiên cứu ngô của Việt Nam đã phát triển các giống ngô lai tiềm năng năng suất cao thay thế các giống địa phương. Việc khai thác tiềm năng năng suất ngô thông qua ưu thế lai và phát triển các giống ngô lai trong sản xuất là một trong những đóng góp làm tăng năng suất ngô của Việt Nam. Ngô lai đã làm thay đổi căn bản nghề trồng ngô ở nước ta, đưa Việt Nam đứng trong hàng ngũ các nước trồng ngô tiên tiến trong khu vực Châu Á. Hiện nay, diện tích ngô lai của Việt Nam đã chiếm đến 95% tổng diện tích. So với năm 1990 khi chưa trồng ngô lai thì năm 2016 năng suất tăng 3,0 lần, sản lượng tăng 8,9 lần. Tuy nhiên, năng suất ngô của nước ta so với thế giới còn khá thấp chỉ đạt 80,7% so với trung bình thế giới (USDA, 2017)[39], sản lượng ngô chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng trong nước. Hiện nay, ngành chăn nuôi phát triển ngày càng mạnh đòi hỏi một lượng lớn ngô làm thức ăn cho gia súc nhưng sản lượng ngô sản xuất trong nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng. Năm 2016, nước ta đã phải nhập 8,4 triệu tấn ngô để làm thức ăn cho gia súc (Tổng cục Hải quan, 2017) [23].
2 Vì thế chiến lược của nông nghiệp Việt Nam hướng đến năm 2020 là phát triển sản xuất ngô trong nước để giảm dần và tiến đến thay thế lượng ngô nhập khẩu dựa vào việc tăng diện tích trồng ngô từ 1,1 triệu ha hiện nay lên 1,4-1,5 triệu ha trong những năm tới (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2012) [3]. Để giải quyết vấn đề về sản lượng ngô chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước, một giải pháp được đưa ra để nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm đó là tăng cường công tác nghiên cứu chọn tạo các giống ngô lai mới có tiềm năng, năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn kết hợp với việc thay đổi cơ cấu cây trồng, trên các diện tích trồng lúa kém hiệu quả kinh tế sang trồng ngô. Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng Trung du phía Bắc, có diện tích tự nhiên 3.562,82km2, dân số 1.127.430 nghìn người. Đất đai của Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên). Diện tích đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ rất nhỏ 12,4% (Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tỉnh Thái Nguyên) [36]. Đối với cây ngô tại Thái Nguyên chủ yếu được trồng trên đất không chủ động nước do đó năng suất, sản lượng ngô hàng năm của Thái Nguyên còn ở mức thấp, chưa hình thành được các vùng ngô hàng hoá lớn. Một trong những nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp là do chưa có bộ giống đáp ứng được đặc điểm canh tác của tỉnh. Vì vậy, giải pháp tốt nhất là áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất và chọn được những giống ngô mới phù hợp với đất đai, khí hậu của tỉnh. Trong quá trình chọn tạo giống ngô lai, việc đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai là công việc rất quan trọng làm cơ sở để chọn được các tổ hợp ưu tú phát triển giống phục vụ cho sản xuất. Xuất phát từ những yêu cầu và cơ sở thực tiễn nêu trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên”.
3 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được tổ hợp ngô lai mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao, có tính chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại tỉnh Thái Nguyên. 3. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai thí nghiệm. - Đánh giá các đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp lai thí nghiệm. - Đánh giá khả năng chống chịu (chống đổ gãy, chống chịu sâu bệnh hại) của các tổ hợp lai thí nghiệm. - Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm. 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài Góp phần vào công tác chọn tạo giống ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, tính chống chịu tốt, phục vụ sản xuất ngô tại Thái Nguyên. 5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được tổ hợp ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh hại và chống đổ gãy tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng của tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu của đề tài đã góp phần đa dạng tập đoàn giống ngô lai tại Thái Nguyên.
4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong những năm qua, nền kinh tế nước ta đã có những bước tiến đáng kể; sản xuất nông nghiệp tiếp tục phát triển với tốc độ khá theo hướng sản xuất hàng hoá, nâng cao năng suất, chất lượng; kinh tế nông thôn chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ, ngành nghề. Tuy nhiên diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do sự phát triển của công nghiệp, vì vậy sản xuất nông nghiệp phải có những bước đi chắc chắn vào thị trường chung và đảm bảo an ninh lương thực. Để giải quyết vấn đề này ngoài biện pháp phát triển kỹ thuật canh tác bền vững, đòi hỏi các nhà khoa học phải nhanh chóng tạo ra những giống mới có năng suất cao, chống chịu tốt phù hợp với điều kiện sinh thái và kinh tế của mỗi vùng. Cải thiện giống là biện pháp rất quan trọng để tăng năng suất ngô. Các nhà khoa học Việt Nam đã tạo ra nhiều giống ngô lai năng suất cao, khả năng chống chịu tốt phù hợp với các vùng sinh thái. Chọn tạo giống ngô phải thực hiện qua nhiều giai đoạn, trong đó đánh giá tổ hợp lai là giai đoạn quan trọng nhất. Qua quá trình đánh giá tổ hợp lai, các nhà khoa học chọn được các dòng thuần ưu tú làm vật liệu tạo giống và các tổ hợp lai tốt phát triển giống để phục vụ sản xuất. Quá trình thực hiện các bước trong nghiên cứu đều phải tiến hành lặp lại nhiều lần ở nhiều vùng và mùa vụ để đảm bảo độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu. Do đó, để lựa chọn được những tổ hợp ngô lai mới đưa vào sản xuất đại trà, góp phần làm tăng năng suất và sản lượng ngô của tỉnh Thái Nguyên nghiên cứu đã được thực hiện trong hai vụ: Vụ Đông năm 2017 và vụ Xuân năm 2018.
5 1.2. Nghiên cứu về giống ngô lai trên thế giới và trong nước 1.2.1. Kết quả nghiên cứu ngô lai trên thế giới Trong quá trình nghiên cứu về ngô, hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô được nhiều nhà khoa học quan tâm, những kết quả nghiên cứu về ngô lai góp phần quan trọng nhằm nâng cao năng suất và chất lượng ngô. Có nhiều tổ chức ngô lai trên thế giới gặt hái được những thành công rực rỡ trên lĩnh vực này. Nhà khoa học đầu tiên trên thế giới thành công trong việc khẳng định ưu thế lai ở cây ngô là Bill, năm 1876, ông đã thu được con lai có năng suất cao hơn bố mẹ từ 10 - 15% (Ngô Hữu Tình, 1997) [18]. Ngô lai là một thành tựu khoa học cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Ngô lai đã làm tăng sản lượng ngũ cốc, đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng trước lúa mỳ nhiệt đới hàng thập kỷ, song giai đoạn đầu nó chỉ phát huy hiệu quả ở Mỹ và các nước phát triển. Có thể nói ngô lai đã phát triển thành công ở Mỹ. Các nhà di truyền, cải lương giống ngô của Mỹ đã sớm thành công trong việc chọn lọc và lai tạo giống loại cây trồng này. Cuối thế kỷ 19, Mỹ đã có 770 giống ngô chọn lọc, cải lương. Theo E.Rinke (1979) việc sử dụng giống ngô lai ở Mỹ đã được bắt đầu từ năm 1930, giống lai ba và lai kép được sử dụng đến năm 1957, sau đó giống lai đơn cải tiến và lai đơn, chiếm 80 – 85% tổng số giống lai (Trần Hồng Uy, 1985) [26]. Ngô lai đã khẳng định được vị thế về năng suất ở hầu hết các vùng sinh thái trên thế giới, chính vì vậy nhiều quốc gia đã đầu tư nghiên cứu phát triển ngô lai. Tùy điều kiện cụ thể ở mỗi nước, các tiêu chí ưu tiên trong chọn tạo giống được thay đổi cho phù hợp. Ở châu Á, Ấn Độ là nước có nhu cầu sử dụng ngô rất lớn, nhưng rất nhiều vùng trồng ngô của Ấn Độ bị ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh bất thuận, vì vậy chọn tạo giống có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là mục tiêu hàng đầu của các nhà khoa học. Từ năm 2000, đã có hơn 165 giống có nhiều đặc tính khác nhau như: ngô lấy hạt, ngô ngọt, bắp bao tử,
6 ngô protein chất lượng được phổ biến ở các vùng sinh thái nông nghiệp ở Ấn Độ. Khoảng 65% diện tích trồng ngô của Ấn Độ sử dụng các giống lai đã cải thiện năng suất từ 5,5 tạ/ha (năm 1951) lên 25,8 tạ/ha (năm 2014) (Om Prakash Yadav et al, 2015) [34]. Ưu thế lai đã góp phần cải thiện đáng kể năng suất và khả năng chống chịu của cây ngô. Tuy nhiên, khi trồng trong điều kiện phù hợp ưu thế lai sẽ biểu hiện rõ nét hơn, vì vậy các nhà khoa học đều phải tiến hành thử nghiệm trước khi phát triển giống đại trà. Để có được các giống ngô tốt góp phần phát triển sản xuất ngô của Ấn Độ, năm 2015, Ramneek Kumar et al [35] đã tiến hành thử nghiệm 24 giống ngô lai trong đó có các giống ngô Việt Nam ở 5 môi trường khác nhau. Kết quả cho thấy: Giống lai G5 (TNAU Co-6), G14 (LVN 99) và G18 (VS 71) sinh trưởng, phát triển tốt nhất ở Udaipur, G23 (Bio 9544), G12 (VN 8960) và G21 (HTMH 5101 Sona) và G24 (Bio 9522 S) tốt nhất ở Hyderabad và Delhi. Tại Karnal G20 (900M Gold), G6 (PMH-1), G13 (LCH 9) và G22 (HTMH 5401) là các kiểu gen tốt nhất trong khi ở Kanpur G7 (PMH-2), G11 (HQPM-1) và G 2 (WLS-F133-4-1-1-B-2-BBB / CL02450 - BBB) là tốt nhất. Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì Quốc tế (CIMMYT) là một trong những trung tâm nghiên cứu về ngô lớn nhất thế giới, ngoài việc cải thiện nguồn gen, trung tâm còn phát triển các gen tốt cho các vùng trồng ngô trên toàn thế giới. Từ nguồn gen do CIMMYT cung cấp, Viện nghiên cứu nông nghiệp Quốc gia Bolivia (INIAF), đã lai tạo thành công hai giống ngô lai mới là INIAF H1 và INIAF HQ2. Giống INIAF H1 có dạng đá, màu vàng kháng bệnh tốt và lá bi che kín bắp. INIAF HQ2 màu vàng có hàm lượng cao protein và khả năng chịu hạn tương đối khá. Hai giống ngô này đạt năng suất 7 tấn/ha tại Villa Montes, nơi có lượng mưa trong cả vụ gieo trồng chỉ đạt 352 mm (CIMMYT, 2013) [32].
7 Tại Châu Phi, ngô được coi là nguồn lương thực chính, nhưng năng suất, sản lượng ngô còn rất thấp do điều kiện tự nhiên bất thuận và không có khả năng đầu tư thâm canh. Vì vậy, để giúp sản xuất ngô ở một nước khó khăn ở Châu phi, Nigeria, các nhà khoa học luôn cố gắng tìm kiếm các giống năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn để tránh điều kiện bất thuận và tăng vụ. Jimoh Babatunde (2015) [33] sau 5 năm nghiên cứu đã cho ra đời hai giống ngô lai mới là Ife Maizehyb-07 và Ife Maizehyb-08. Hai giống ngô lai mới này có thời gian sinh trưởng ngắn lợi thế trong mùa mưa thất thường đặc biệt là trong vụ trồng thứ hai ở Tây Nam Nigeria, góp phần thay đổi cuộc sống của hàng triệu nông dân, không chỉ ở Nigeria mà còn trên toàn Tây Phi. Giống ngô Ife Maizehyb-07 và Ife Maizehyb-08 có tiềm năng năng suất là 7,0 tấn/ha và 8,5 tấn/ha, hàm lượng tinh bột cao, rất tốt cho sử dụng làm bánh và thức ăn chăn nuôi. Ngày nay, nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai được hỗ trợ bằng kỹ thuật cao như: ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn invitro vào công tác chọn tạo dòng thuần, thụ tinh trong ống nghiệm để khôi phục nguồn gen trong tự nhiên, sử dụng súng bắn gen và chuyển gen thông qua vi khuẩn A. tumefaciens, ứng dụng các kỹ thuật RAPD, SSP để phân tích đa dạng di truyền và phân nhóm ưu thế lai của giống. Trong đó kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là hướng nghiên cứu tạo dòng thuần invitro có nhiều triển vọng (Trần Thị Thêm, 2006) [14]. Bên cạnh việc tạo ra những ngô lai cho năng suất cao, các nhà chọn tạo giống ngô tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống ngô hàm lượng protein cao QPM (Quality Protein Maize). Giống ngô giàu đạm chất lượng cao (QPM) đã được chọn tạo thành công sau khi khám phá ra đột biến gen lặn Opaque 2 và gen trội không hoàn toàn Floury 2 ở ngô. Những gen này quy định hàm lượng đạm, đặc biệt là hàm lượng Lizine và Tryptophan, đã giải quyết đòi hỏi của thị trường ngô ngày càng
8 cao theo hướng tăng diện tích ở mức độ nhất định đi đôi với tăng năng suất và chất lượng. Giai đoạn đầu nhiều chương trình Quốc gia, tổ chức Quốc tế, cá nhân tập trung nghiên cứu giống ngô giàu đạm nội nhũ mềm (nội nhũ xốp). Nhưng các chương trình này đều thất bại vì không nâng cao được tỷ lệ và chất lượng đạm, sâu bệnh nhiều, bắp dễ bị thối, bảo quản trong kho dễ bị sâu mọt phá hại và dễ bị mất sức nảy mầm, lâu khô. Cuộc cách mạng về ngô QPM, nội nhũ cứng chính thức bắt đầu cách đây 21 năm. Các nhà khoa học ở Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) và một số nhà tạo giống đã phải tìm ra những hướng đi khác. Bằng những phương pháp tạo giống đặc biệt khắc phục những nhược điểm của ngô QPM nội nhũ mềm và xác định đột biến gen Opaque 2 sử dụng có hiệu quả nhất. Các giống ngô QPM có ưu điểm đặc biệt là hàm lượng Triptophan (0,11%), Lysine (0,475%) và Protein (11%) cao hơn rất nhiều so với ngô thường (tỷ lệ này ở ngô thường là 0,05; 0,225 và 9,0%). Cho đến nay nhiều nước trên thế giới đang tập trung nghiên cứu và ứng dụng các giống ngô QPM như Trung Quốc, Mêxicô, Việt Nam ... Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, công tác chọn tạo giống cây trồng ở thế kỷ 21 đã được trợ giúp bởi nhiều kỹ thuật mới, các phương pháp nghiên cứu sinh học hiện đại đã ra đời, nhanh chóng trở thành công cụ hữu hiệu để cải tạo năng suất cây trồng. Những kỹ thuật mới này tập trung chủ yếu vào hai lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào và kỹ thuật tái tổ hợp ADN. Hai kỹ thuật trên đã mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong cải tạo giống ngô. Ngày nay, các giống ngô lai đơn thế hệ mới có những đặc điểm nổi bật là năng suất cao, chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nắng nóng, hạn, chống đổ, ít bị nhiễm sâu bệnh, có khả năng trồng mật độ cao từ 8-9 vạn cây/ha, năng suất đại trà đạt trên 10 tấn/ha do vật liệu sử dụng
9 trong chọn tạo giống ngô đã được cải tiến. Ngô là cây trồng đầy triển vọng của loài người trong thế kỷ 21. Các nhà khoa học trên thế giới vẫn không ngừng nghiên cứu, chọn tạo ra những giống ngô lai mới năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt hơn đáp ứng nhu cầu của con người. 1.2.2. Kết quả nghiên cứu giống ngô lai ở Việt Nam Cây ngô được đưa vào Việt Nam khoảng 300 năm và đã trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực Quốc gia (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [18]. Cây ngô đã khẳng định vị trí trong sản xuất nông nghiệp và trở thành cây cung cấp thức ăn quan trọng nhất cho chăn nuôi. Việt Nam tiếp cận với ngô lai không phải là muộn, ngay từ những năm 60, Học viện Nông Lâm đã bắt đầu công tác tạo dòng thuần cho chương trình ngô lai, nhưng do sự thay đổi tổ chức của hệ thống nghiên cứu nông nghiệp, đặc biệt do thiếu những vật liệu di truyền phù hợp nên chương trình bị gián đoạn. Từ năm 1990 đến nay, các nhà khoa học Việt Nam đã chọn tạo được rất nhiều các giống ngô lai có ưu thế về năng suất và khả năng chống chịu để phục vụ sản xuất. Nghề trồng ngô ở nước ta thực sự có bước đột phá khi chương trình phát triển giống ngô lai thành công. Khởi đầu của giống lai của nước ta là giống LVN10, sự ra đời của nó đã mang lại nguồn lợi to lớn cho người dân. Là giống lai đơn, có khả năng thích ứng rộng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, tiết kiệm hàng triệu đôla do nhập giống từ nước ngoài (Trần Hồng Uy, 1994) [27]. Sau đó là hàng loạt các giống ngô lai năng suất cao được chọn tạo thành công trong giai đoạn từ 1996 đến 2002 và đưa vào khảo nghiệm như: LVN12 ; LVN17; LVN20; LVN25 ... Trong giai đoạn này, Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam cũng nghiên cứu và lai tạo ra giống ngô lai đơn V98 - 1. Đây là giống ngô lai đơn ngắn ngày có tiềm năng, năng suất cao, chống chịu đổ ngã, nhiễm khô vằn
10 nhẹ (ở mức độ điểm 1 - 2), trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện sinh thái ở Miền Nam Việt Nam (Phạm Thị Rịnh và cs, 2002) [21]. Hiện nay, sản xuất ngô đang phải đối mặt với rất nhiều khó khăn do sự thay đổi của thời tiết khí hậu, chính vì vậy việc nghiên cứu chọn tạo các giống ngô có khả năng chống chịu tốt là hướng quan tâm hàng đầu của các nhà chọn tạo giống. Năm 2010, giống ngô lai đơn LVN885 đã được công nhận giống mới có khả năng chống đổ tốt, chín sớm, chịu bệnh khô vằn và đốm lá khá, chịu hạn, rét tốt, tiềm năng năng suất 80-100 tạ/ha (Viện Nghiên cứu ngô, 2012) [31]. Để thúc đẩy quá trình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai mới phục vụ sản xuất, nhiều đề tài đã được thực hiện với mục tiêu chọn tạo giống cho các vùng có điều kiện canh tác khác nhau. Đề tài nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai cho những vùng thâm canh đã tạo được 02 giống ngô LVN102, VN595 cho năng suất ≥ 12 tấn/ha; 02 giống ngô LVN111, LVN62 cho năng suất 10-12 tấn/ha. Giống ngô LVN102, LVN111 được công nhận là giống ngô mới, 2 giống ngô LVN62, VN595 được công nhận cho sản xuất thử (Bộ Nông nghiệp và PTNT, (2016) [4]. Từ 2 dòng thuần có đời tự phối cao là VL5 và VL2, các nhà khoa học của Viện nghiên cứu ngô đã tạo được giống ngô lai đơn VS89 có khả năng thích nghi sinh trưởng phát triển với nhiều vùng sinh thái. Giống ngô lai đơn VS89 được khảo nghiệm tại nhiều vùng sinh thái khác nhau trong những năm 2013 - 2017. Kết quả cho thấy: VS89 thuộc nhóm giống ngô chín trung bình ở khu vực phía Bắc, có bộ lá gọn, sinh trưởng, phát triển khỏe, khả năng chống đổ, tính chịu hạn tốt, thân lá còn xanh khi thu hoạch có thể tận dụng làm thức ăn xanh cho gia súc. VS89 có dạng bắp to, đường kính bắp lớn 4,7 - 4,9 cm; chiều dài bắp 16,7 - 18 cm; tỷ lệ hạt trên bắp 72 - 76%; khối lượng 1000 hạt lớn 290 - 300 gram; hạt màu vàng cam, bán đá. Năng suất dòng ngô mẹ cao, quá trình sản xuất hạt giống thuận lợi, hiệu quả kinh tế lớn vì giá thành giảm. Kết quả khảo nghiệm cơ bản tại miền Bắc cho thấy năng suất trung bình của