BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN HỮU HÙNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUỒN VẬT LIỆU CHỊU MẶN PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ CHO VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ VÀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - NĂM 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN HỮU HÙNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NGUỒN VẬT LIỆU CHỊU MẶN PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ CHO VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ VÀ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
CHUYÊN NGÀNH: DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 62 62 01 11
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. LƢƠNG VĂN VÀNG
2. PGS. TS. HỒ QUANG ĐỨC
HÀ NỘI – NĂM 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Luận án này là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dƣới sự hƣớng
dẫn của các thầy và sự giúp đỡ tận tình của các đồng nghiệp Viện Nghiên cứu
Ngô. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực, các
thông tin trích dẫn đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Tôi xin cam đoan và hoàn toàn chịu trách nhiệm về những vấn đề đã
nêu trên.
Tác giả
Nguyễn Hữu Hùng
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đƣợc cuốn luận án này, trong quá trình nghiên cứu và
thực hiện, tôi luôn nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của các cơ quan, thầy cô,
bạn bè đồng nghiệp và gia đình.
Trƣớc tiên, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hƣớng dẫn
TS. Lƣơng Văn Vàng, Phó viện trƣởng Viện Nghiên cứu Ngô và PGS. TS.
Hồ Quang Đức, nguyên Viện trƣởng Viện Thổ nhƣỡng Nông hóa, ngƣời đã
tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thiện công trình nghiên cứu này.
Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Ban Giám đốc Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam, Lãnh đạo và tập thể cán bộ Ban Đào tạo sau đại học,
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và tận tình
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thiện luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô
đã tạo điều kiện thuận lợi, về vật chất, tinh thần trong thời gian thực hiện luận
án.
Tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến cán bộ, đồng nghiệp thuộc các
Phòng, Bộ môn nghiên cứu, Viện Nghiên cứu Ngô, đặc biệt là Tổ tạo giống 3,
Bộ môn Chọn tạo giống ngô, Bộ môn Công nghệ Sinh học, Bộ môn Công
nghệ gen, Bộ môn Công nghệ hạt giống, Phòng Khoa học HTQT đã nhiệt tình
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Cuối cùng tôi dành lời cảm ơn đặc biệt đến bố mẹ, vợ, con và ngƣời
thân trong gia đình đã thƣờng xuyên động viên, giúp đỡ tôi về tinh thần và vật
chất trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Ngày … tháng … năm 2017
Nguyễn Hữu Hùng
iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan……………………………………………………………….....i
Lời cảm ơn……………………………………………………………………ii
Mục lục……………………………………………….…………………...…iii
Danh mục các từ viết tắt ……… ………………….……………………….ix
Danh mục bảng ……………………………………………………………...xi
Danh mục hình ……………………………………………….…………..xviii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ....................................................................... 4
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 4
5. Những đóng góp mới của đề tài luận án ....................................................... 5
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ............. 6
1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam .................................. 6
1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ....................................................... 6
1.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................ 7
1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng Duyên hải
Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long .................................................. 8
1.2.1. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng Duyên hải
Nam Trung Bộ ................................................................................................... 8
1.2.1.1. Đặc điểm kinh tế xã hội ....................................................................... 8
1.2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ......................................................................... 9
1.2.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng đồng bằng
sông Cửu Long ................................................................................................ 10
1.2.2.1. Đặc điểm kinh tế xã hội ..................................................................... 10
1.2.2.2. Tình hình sản xuất ngô ....................................................................... 11
iv
1.3. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn trên thế giới và ở Việt Nam ........... 12
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn trên thế giới ................................. 12
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn ở Việt Nam ................................. 14
1.4. Cơ sở khoa học chọn tạo giống cây trồng chịu mặn ................................ 14
1.4.1. Ảnh hƣởng của độ mặn đến các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của
cây trồng .......................................................................................................... 16
1.4.2. Cơ chế tác động của muối đối với cây trồng ........................................ 18
1.4.2.1. Stress thẩm thấu ................................................................................. 18
1.4.2.2. Độc tính ion ........................................................................................ 19
1.4.2.3. Mất cân bằng dinh dƣỡng................................................................... 20
1.4.2.4. Tăng các chất phản ứng chứa oxy ...................................................... 21
1.4.3. Cơ chế chịu mặn của cây trồng ............................................................. 22
1.4.3.1. Loại trừ ion muối ............................................................................... 22
1.4.3.2. Tích tụ ion muối trong không bào ...................................................... 23
1.4.3.3. Sản xuất hợp chất tan hữu cơ ............................................................. 24
1.4.4. Phản ứng của cây ngô với độ mặn ........................................................ 24
1.4.5. Di truyền và yếu tố quyết định khả năng chịu mặn .............................. 26
1.4.5.1. Hoạt chất (phân tử hoạt động) ............................................................ 27
1.4.5.2. Phân tử điều khiển .............................................................................. 28
1.5. Di truyền, chọn tạo giống ngô chịu mặn .................................................. 29
1.5.1. Đa dạng di truyền và nguồn gen cây ngô .............................................. 29
1.5.2. Nguồn vật liệu chọn tạo dòng ............................................................... 30
1.5.3. Một số phƣơng pháp tạo dòng thuần..................................................... 31
1.5.3.1. Phƣơng pháp tự phối (Self-polination) .............................................. 31
1.5.3.2. Phƣơng pháp cận phối (Fullsib hoặc Halfsib) ................................... 32
1.5.3.3. Phƣơng pháp lai trở lại (Backcross) ................................................... 33
1.5.3.4. Phƣơng pháp tạo dòng đơn bội kép (DH) .......................................... 33
v
1.5.4. Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp .................................. 34
1.5.4.1. Khả năng kết hợp (KNKH) ................................................................ 34
1.5.4.2. Đánh giá khả năng kết hợp ................................................................. 35
1.5.5. Chọn tạo giống ngô chịu mặn bằng phƣơng pháp chọn lọc truyền
thống ................................................................................................................ 38
1.5.6. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô chịu mặn ............. 40
1.5.7. Công nghệ gen trong chọn tạo giống ngô chịu mặn ............................. 42
CHƢƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP ................. 45
2.1. Vật liệu ..................................................................................................... 45
2.1.1. Dòng Thuần ........................................................................................... 45
2.1.2. Tổ hợp lai .............................................................................................. 46
2.1.3. Giống đối chứng .................................................................................... 46
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 46
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu: ........................................................................ 46
2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ................................ 46
2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu trong nhà lƣới ............................................... 47
2.3.2.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con trong dung
dịch dƣỡng mặn ............................................................................................... 47
2.3.2.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của ngô bằng phƣơng pháp trồng trong
chậu ................................................................................................................. 49
2.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng ......................................... 50
3.3.3.1. Lai tạo và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng có khả năng chịu
mặn .................................................................................................................. 50
2.3.3.2. Khảo sát, đánh giá các tổ hợp lai chịu mặn tại các tỉnh vùng Duyên
hải Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long ......................................... 51
2.3.3.3. Khảo nghiệm, xây dựng mô hình trình diễn và quy trình thâm canh
của giống lai triển vọng ................................................................................... 51
vi
2.4. Các chỉ tiêu theo dõi:................................................................................ 53
2.5. Xử lý số liệu ............................................................................................. 56
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................ 57
3.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng bằng phƣơng pháp nhân
tạo .................................................................................................................... 57
3.1.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng ở giai đoạn cây con bằng
phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn ............................................. 57
3.1.1.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn ................................................... 57
3.1.1.2. Chiều dài thân lá ................................................................................. 60
3.1.1.3. Chiều dài rễ ........................................................................................ 62
3.1.1.4. Khối lƣợng tƣơi của cây con .............................................................. 64
3.1.1.5. Khối lƣợng khô cây con ..................................................................... 66
3.1.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng bằng phƣơng pháp
trồng trong chậu .............................................................................................. 68
3.1.2.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn ................................................... 69
3.1.2.2. Khối lƣợng thân lá tƣơi ...................................................................... 70
3.1.2.3. Khối lƣợng thân lá khô ....................................................................... 72 3.1.2.4. Hàm lƣợng Na+ trong cây .................................................................. 73 3.1.2.5. Hàm lƣợng K+ trong cây .................................................................... 75 3.1.2.6. Tỷ lệ Na+/K+ trong cây ....................................................................... 76
3.1.2.7. Thời gian từ gieo đến tung phấn ........................................................ 78
3.1.2.8. Thời gian từ gieo đến phun râu .......................................................... 79
3.1.2.9. Diện tích lá ......................................................................................... 81
3.1.2.10. Số hạt trên bắp .................................................................................. 82
3.1.2.11. Khối lƣợng 1000 hạt ........................................................................ 84
3.1.2.12. Năng suất hạt .................................................................................... 85
vii
3.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của các dòng có
khả năng chịu mặn .......................................................................................... 87
3.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng ................................... 87
3.2.1.1. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các dòng ............... 87
3.2.1.2. Khả năng chống chịu của các dòng .................................................... 89
3.2.1.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ..................... 90
3.2.2. Khả năng kết hợp của các dòng ............................................................ 92
3.2.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai Diallel ................ 94
3.2.3.1. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai ........ 94
3.2.3.2. Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai ............................................ 97
3.2.3.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai ............ 100
3.3. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai bằng phƣơng pháp nhân
tạo .................................................................................................................. 105
3.3.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai ở giai đoạn cây con
bằng phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn .................................. 105
3.3.1.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn ................................................. 106
3.3.1.2. Chiều dài thân lá ............................................................................... 107
3.3.1.3. Chiều dài rễ ...................................................................................... 109
3.3.1.4. Khối lƣợng chất khô của cây con ..................................................... 110
3.3.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai bằng phƣơng pháp
trồng trong chậu ............................................................................................ 112
3.3.2.1. Ngày sống sót và khả năng chịu mặn ............................................... 112
3.3.2.2. Khối lƣợng thân lá tƣơi .................................................................... 113
3.3.2.3. Khối lƣợng thân lá khô ..................................................................... 114 3.3.2.4. Hàm lƣợng Na+ trong cây ................................................................ 115 3.3.2.5. Hàm lƣợng K+ trong cây .................................................................. 116 3.3.2.6. Tỷ lệ Na+/K+ trong cây ..................................................................... 117
viii
3.3.2.7. Thời gian từ gieo đến tung phấn ...................................................... 118
3.3.2.8. Thời gian từ gieo đến phun râu ........................................................ 119
3.3.2.9. Diện tích lá ....................................................................................... 121
3.3.2.10. Số hạt trên bắp ................................................................................ 122
3.3.2.11. Khối lƣợng 1000 hạt ...................................................................... 123
3.3.2.12. Năng suất hạt .................................................................................. 124
3.4. Khảo sát, đánh giá các THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ, đồng
bằng sông Cửu Long và phát triển giống mới............................................... 126
3.4.1. Khảo sát, đánh giá THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ, đồng
bằng sông Cửu Long ..................................................................................... 126
3.4.1.1. Khảo sát đánh giá THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ .... 126
3.4.1.2. Khảo sát đánh giá THL chịu mặn tại đồng bằng sông Cửu Long ... 130
3.4.2. Phát triển giống mới ............................................................................ 138
3.4.2.1. Kết quả khảo nghiệm tác giả ............................................................ 138
3.4.2.2. Kết quả khảo nghiệm VCU ............................................................. 145
3.4.2.3. Kết quả khảo nghiệm sản xuất ......................................................... 147
3.4.2.4. Xây dựng mô hình trình diễn ........................................................... 148
Xây dựng mô hình trình diễn giống VS71 tại Phù Mỹ - Bình Định ............. 151 3.4.2.5. Xây dựng quy trình thâm canh giống ngô lai VS71 ........................ 153
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................... 159
Kết luận ......................................................................................................... 159
Đề nghị .......................................................................................................... 160
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ........................................................ 161
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 162
ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Giải thích
Acid deoxiribonucleic ADN
Anthersis and silking interval ASI
CIMMYT International Maize and Wheat Improvement Center
Centimet cm
Centimorgan cM
Coefficients of variation CV
ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long
Đối chứng ĐC
DHNTB Duyên hải Nam Trung Bộ
deciSiemen/metre dS/m
Electrical conductivity EC
Food and agriculture organization FAO
IRRISTAT International Rice Research Institute Statistic
KNKH Khả năng kết hợp
Least significant difference LSD
Mật độ M
Marker assisted selection MAS
miliMol mM
Mangan Mn
Microlite μl
Nanogram ng
Năng suất thực thu NSTT
Phân bón P
Polymerase chain reaction PCR
Quantitative trait loci QTL
x
RCBD Randomized complete block design
Salt S
Simple Sequence Repeats SSR
Salt tolerant line STL
Salt tolerant maize STM
Thời gian sinh trƣởng TGST
Tổ hợp lai THL
United State of Agricuture Department USAD
xi
DANH MỤC BẢNG
TT. Bảng Tên bảng Trang
Diện tích, năng suất, sản lƣợng 3 cây lƣơng thực chính 1.1 7 trên thế giới 1970 – 2015
Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô Việt Nam 1970 - 1.2 8 2015
Diện tích, năng suất, sản lƣợng, ngô vùng Duyên hải 1.3 9 Nam Trung Bộ năm 2000 - 2015
Diện tích, năng suất, sản lƣợng, ngô vùng đồng bằng 1.4 11 sông Cửu Long năm 2000 - 2015
2.1 Danh sách dòng tham gia thí nghiệm 45
2.2 Bảng pha dung dịch dƣỡng Yoshida 48
Bảng đánh giá mức độ chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây 2.3 49 con bằng phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
2.4 Đặc tính lý hóa của đất thực hiện thí nghiệm 50
Đánh giá mức độ chịu mặn của ngô bằng phƣơng pháp 2.5 50 trồng trong chậu
Đánh giá mức độ chịu mặn của các dòng theo bảng xếp 3.1 59 hạng khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài thân 3.2 61 lá của các dòng ngô
3.3 63
3.4 65 Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ của các dòng ngô Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng tƣơi cây con của các dòng ngô
xii
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng 3.5 67 chất khô cây con của các dòng ngô
Đánh giá mức độ chịu mặn của các dòng theo bảng xếp 3.6 70 hạng khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá tƣơi ở 45 3.7 71 ngày sau gieo của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá khô ở 45 3.8 72 ngày sau gieo của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+ trong cây 3.9 74 của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng K+ trong cây của 3.10 75 các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+/K+ trong 3.11 77 cây của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến tung 3.12 78 phấn của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến phun 3.13 80 râu của các dòng trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến diện tích lá của các dòng 3.14 81 trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến số hạt trên bắp của các dòng 3.15 83 trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng 1000 hạt của các 3.16 84 dòng trong vụ Xuân 2012
3.17 86 Ảnh hƣởng của độ mặn đến năng suất hạt của các dòng trong vụ Xuân 2012
xiii
Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các 3.18 88 dòng
3.19 Khả năng chống chịu của các dòng 89
3.20 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng 91
Giá trị KNKH chung (ĝj), KNKH riêng (Ŝij) và phƣơng
3.21 sai KNKH riêng (σ2Si) của các dòng trong vụ Thu năm 92
2010
Giá trị KNKH chung (ĝj), KNKH riêng (Ŝij) và phƣơng
3.22 sai KNKH riêng (σ2Si) của các dòng trong vụ Thu năm 93
2011
Thời gian sinh trƣởng của các THL trong vụ Thu 2010 3.23 95 và vụ Xuân 2011
Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL trong 3.24 96 vụ Thu 2010 và vụ Xuân 2011
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL trong vụ 3.25 98 Thu 2010 và vụ Xuân 2011
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL trong vụ 3.26 99 Thu 2010 và vụ Xuân 2011
Chiều dài và đƣờng kính bắp của các THL trong vụ Thu 3.27 101 2010 và vụ Xuân 2011
Số hàng hạt và số hạt/hàng của các THL trong vụ Thu 3.28 102 2010 và vụ Xuân 2011
Khối lƣợng 1000 hạt và năng suất của các THL trong vụ 3.29 104 Thu 2010 và vụ Xuân 2011
3.30 Danh sách các THL tham gia thí nghiệm chịu mặn 105
xiv
Đánh giá khả năng chịu mặn của các THL theo bảng xếp 3.31 107 hạng khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài thân 3.32 108 lá của các THL trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ 3.33 109 của các THL trong vụ Xuân 2012
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng 3.34 111 chất khô của các THL trong vụ Xuân 2012
Đánh giá khả năng chịu mặn của các THL theo bảng xếp 3.35 113 hạng khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá tƣơi ở 45 3.36 114 ngày sau gieo của các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá khô ở 45 3.37 115 ngày sau gieo của các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+ trong cây 3.38 116 của các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng K+ trong cây của 3.39 117 các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến tỷ lệ Na+/K+ trong cây của 3.40 118 các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến tung 3.41 119 phấn của các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến phun 3.42 120 râu của các THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến diện tích lá của các THL 3.43 121 trong vụ Thu 2013
xv
Ảnh hƣởng của độ mặn đến số hạt trên bắp của các THL 3.44 122 trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng 1000 hạt của các 3.45 123 THL trong vụ Thu 2013
Ảnh hƣởng của độ mặn đến năng suất hạt của các THL 3.46 124 trong vụ Thu 2013
Thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp
3.47 của các THL tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 127
2013 và Hè-Thu 2014
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL tại các tỉnh 3.48 128 DHNTB trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
Khả năng chống đổ, trạng thái cây, trạng thái bắp của các
3.49 129 THL tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 2013 và
Hè Thu 2014
Tỷ lệ hạt/bắp, khối lƣợng 1000 hạt và năng suất của các
3.50 130 THL tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 2013 và
Hè Thu 2014
Thời gian sinh trƣởng của các THL tại các tỉnh ĐBSCL 3.51 131 trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
3.52 132
Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL tại các tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014 Khả năng chống chịu bệnh của các THL tại các tỉnh 3.53 133 ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
Khả năng chống chịu sâu đục thân và đổ gãy của các
3.54 134 THL tại các tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và
Hè - Thu 2014
xvi
Trạng thái cây và trạng thái bắp của các THL tại các tỉnh 3.55 135 ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
Tỷ lệ hạt và khối lƣợng 1000 hạt của các THL tại các
3.56 tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 136
2014
Năng suất của các THL tại các tỉnh ĐBSCL trong vụ 3.57 137 Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các 3.58 139 giống trong vụ Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống trong vụ 3.59 141 Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Khả năng chống đổ và đặc điểm hình thái của các giống 3.60 142 trong vụ Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Năng suất của các giống tham gia thí nghiệm trong vụ 3.61 144 Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Kết quả khảo nghiệm giống ngô VS71 tại Miền Bắc và
3.62 Bắc Trung Bộ trong vụ Đông 2011, vụ Xuân và vụ Đông 145
2012
3.63 147
Kết quả khảo nghiệm giống ngô VS71 tại Miền Nam trong vụ Đông 2011, vụ Hè - Thu và vụ Thu - Đông 2012 Năng suất trong khảo nghiệm sản xuất của các giống ngô 3.64 148 tẻ vụ Hè - Thu 2012
Thời gian sinh trƣởng , đặc điểm hình thái , khả năng
3.65 150 chống chịu và năng suất củ a giống ngô VS 71 tại Long
An trong vụ Xuân 2015
xvii
Thời gian sinh trƣởng, đặc điểm hình thái , khả năng
3.66 71 tại Bình 152 chống chịu và năng suất củ a giống ngô VS
Định trong vụ Xuân 2015
Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến thời gian 3.67 153 tung phấn, phun râu của VS71
Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến thời gian 3.68 154 chín sinh lý và chiều cao cây của VS71
Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến chiều cao 3.69 155 đóng bắp và sâu đục thân của VS71
Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến khả năng 3.70 156 chống chịu bệnh đốm lá và khô vằn của VS71
Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến khối 3.71 157 lƣợng 1000 hạt và năng suất của VS71
xviii
DANH MỤC HÌNH
TT. Hình Tên hình Trang
Tạo dòng thuần bằng phƣơng pháp tự phối 32 1.1
Tạo dòng đơn bội kép bằng cây kích tạo đơn bội 34 1.2
Sinh trƣởng của một số dòng sau 17 ngày trồng trong 58 3.1 dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM NaCl
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài 62 3.2 thân lá của các dòng
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ 64 3.3 của các dòng
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng 66 3.4 tƣơi cây con của các dòng
Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng 68 3.5 khô cây con của các dòng
Sinh trƣởng của các dòng sau 45 ngày trong môi 69 3.6 trƣờng mặn
Sinh trƣởng của một số THL sau 17 ngày trồng trong 106 3.7 dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM NaCl
Sinh trƣởng của các THL sau 40 ngày trồng trong 112 3.8 môi trƣờng mặn
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngô (Zea mays L.) là cây lƣơng thực quan trọng thứ ba trên thế giới
sau lúa mì và lúa nƣớc, đồng thời là một trong những cây trồng có giá trị kinh
tế cao và đƣợc trồng phổ biến ở hầu hết các nƣớc thuộc vùng nhiệt đới, cận
nhiệt đới và ôn đới. Ở góc độ toàn cầu, ngô đứng đầu cả về năng suất và sản
lƣợng trong số những cây lƣơng thực chính. Theo thống kê của USDA, trong
năm 2015 năng suất ngô thế giới đạt 54,1 tạ/ha và sản lƣợng 959,7 triệu tấn,
năng suất của lúa là 44,2 tạ/ha, sản lƣợng 702,3 triệu tấn và lúa mỳ có năng
suất là 32,7 tạ/ha và sản lƣợng 734,8 triệu tấn.
Ở Việt Nam, cây ngô giữ một vị trí quan trọng trong hệ thống cơ cấu
cây trồng nông nghiệp. Sản xuất ngô nƣớc ta không ngừng tăng từ những năm
đầu thập kỷ 1990 đến nay, theo Tổng cục Thống kê năm 2015 diện tích ngô cả
nƣớc là 1,178 triệu ha, năng suất 44,8 tạ/ha và sản lƣợng đạt 5,281 triệu tấn,
so với năm 1990 thì sản lƣợng tăng 7,4 lần, diện tích tăng 2,6 lần và năng suất
tăng gần 3 lần. Ngô chủ yếu đƣợc dùng làm nguyên liệu trong ngành công
nghiệp chế biến, đặc biệt là chế biến thức ăn chăn nuôi với nhu cầu lớn. Hàng
năm, ngoài sản lƣợng ngô đƣợc sản xuất trong nƣớc, Việt Nam vẫn phải phải
nhập thêm hàng triệu tấn. Theo Cục xúc tiến thƣơng mại, năm 2015 Việt Nam
đã nhập khoảng 7,6 triệu tấn ngô hạt, tăng 1,9 triệu tấn so với năm 2014, và
trong năm 2016 lƣợng nhập khẩu đƣợc dự tính tƣơng đƣơng năm 2015.
Thúc đẩy sản xuất nhằm giảm lƣợng ngô nhập khẩu là vấn đề thời sự
cần đƣợc thực hiện dựa trên hai phƣơng diện là tăng diện tích sản xuất và tăng
năng suất cây trồng. Tuy nhiên, với ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu hiện nay
thì diện tích đất canh tác thuận lợi ngày một giảm, diện tích đất khô hạn, sa
mạc hóa, nhiễm mặn tăng lên, do đó việc thúc đẩy sản xuất ngô để tăng sản
lƣợng ngày càng trở nên khó khăn.
2
Trên thế giới có khoảng hơn 800 triệu ha đất bị ảnh hƣởng muối, trong
đó 397 triệu ha đất mặn và 434 triệu ha đất kiềm liên quan tới mặn (FAO
2005). Sự tích tụ muối trong đất, do cả hai yếu tố con ngƣời và xâm nhập mặn
tự nhiên, đã làm giảm năng suất trên một phần ba của đất canh tác toàn cầu.
Tại Việt Nam, đất mặn khá phổ biến ở các vùng đất bằng phẳng ven
biển, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long. Cả nƣớc có khoảng trên 1 triệu
ha đất mặn, phân bố chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long nhƣ: Bạc
Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, Trà Vinh, Bến Tre..., và các tỉnh vùng đồng bằng
sông Hồng nhƣ: Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình
và Thanh Hoá..., ngoài ra còn có một số phân bố ở Ninh Thuận và Bình Định,
gọi là đất mặn kiềm (Viện Thổ nhƣỡng Nông hoá, 2010). Đất mặn Việt Nam
đƣợc phân thành bốn nhóm chính là: đất mặn sú, vẹt, đƣớc có diện tích
khoảng 180.000 ha, tập trung chủ yếu ở Cà Mau, Bến Tre và thƣờng có độ
mặn rất cao; đất mặn nhiều có diện tích khoảng 300.000 ha, tập trung chủ yếu
tại các tỉnh Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình và thƣờng có độ mặn EC > 4 dS/m ở 25 0C; đất mặn trung bình và ít có diện
tích khoảng 700.000 ha, tập trung chủ yếu tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu
Long, phân bố phía trong vùng đất mặn nhiều và thƣờng có độ mặn EC < 4 dS/m ở 25 0C; đất mặn kiềm có diện tích khoảng 400 ha, tập trung ở Ninh
Thuận, Bình Định, Bình Thuận, loại đất mặn này thƣờng đi kèm với độ pH
cao (pH > 8).
Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô ở Việt nam những năm qua
đã góp phần đƣa sản xuất ngô trong nƣớc phát triển vƣợt bậc qua các giai
đoạn khác nhau. Tuy nhiên, những giống ngô mới chủ yếu đƣợc tạo ra để
phục vụ cho các vùng thâm canh hoặc có điều kiện canh tác chủ động. Các
giống ngô có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận ( hạn, mặn, úng,..)
3
đã đƣợc chú trọng chọn tạo nhƣng còn hạn chế, chƣa đủ đáp ứng yêu cầu sản
xuất, nhất là các giống ngô chịu hạn, mặn.
Với sự biến đổi khí hậu toàn cầu mà Việt Nam không nằm ngoài ảnh
hƣởng, cùng sự phát triển công nghiệp và đô thị hoá, các vùng đất tốt, có điều
kiện sản xuất thuận lợi đang ngày càng ít đi, bên cạnh đó diện tích đất nhiễm
mặn ngày một gia tăng do sự xâm nhập của nƣớc biển, dẫn đến sản xuất nông
nghiệp ngày càng trở lên khó khăn. Để đảm bảo lƣơng thực, thực phẩm cho
nhu cầu của con ngƣời thì việc nghiên cứu, chọn tạo ra các giống cây trồng
nói chung, cây ngô nói riêng, có khả năng chống chịu tốt với môi trƣờng bất
thuận, đáp ứng với biến đổi khí hậu, nhằm khai thác các vùng đất có điều kiện
canh tác khó khăn là rất cần thiết.
Trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô, định hƣớng nguồn vật liệu đóng
vai trò quan trọng, quyết định sự thành công đối với nhà chọn tạo giống.
Nguồn vật liệu khởi đầu có thể là các dòng, giống thụ phấn tự do (TPTD),
quần thể và các loại giống lai. Sàng lọc, đánh giá, thử nghiệm và phát triển
nguồn vật liệu đối với nghiên cứu chọn tạo giống ngô chống chịu với điều
kiện bất thuận trong thời điểm hiện tại (chịu hạn, chịu mặn, chịu úng…,) là
bƣớc không thể thiếu, giúp nhanh chóng lai tạo thành công các giống ngô lai
nhƣ mong muốn phục vụ sản xuất.
Với những cơ sở và lý do trên, đề tài “Nghiên cứu xác định nguồn vật
liệu chịu mặn phục vụ công tác chọn tạo giống ngô cho vùng Duyên hải
Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long” đƣợc tiến hành nghiên cứu.
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định đƣợc nguồn vật liệu (dòng thuần) chịu mặn phục vụ cho công
tác chọn tạo giống ngô lai;
4
Tạo giống ngô lai chịu mặn cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và
đồng bằng sông Cửu Long.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
a. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Bổ sung lý thuyết về cơ sở chọn tạo giống ngô cho vùng khó khăn ở
Việt Nam;
Xác định đƣợc mức độ ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến sinh
trƣởng, phát triển và năng suất của ngô;
Xác định đƣợc một số vật liệu ngô (dòng thuần) có khả năng ứng dụng
trong tạo giống ngô lai chịu mặn phục vụ sản xuất cho những vùng khó khăn.
b. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Xác định đƣợc 4 dòng có khả năng chịu mặn tốt cho chƣơng trình chọn
tạo giống ngô chịu mặn là STL2, STL6, STL28, STL30;
Chọn tạo thành công giống ngô lai VS71 có khả năng chịu mặn, năng
suất cao phục vụ sản xuất, đặc biệt là cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và
đồng bằng sông Cửu Long;
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
a. Đối tƣợng nghiên cứu
32 dòng thuần ngô ƣu tú, đã đƣợc chọn lọc thuộc tập đoàn dòng công
tác của Viện Nghiên cứu Ngô;
Các tổ hợp lai (THL) đƣợc tạo ra từ các dòng đƣợc đánh giá có khả
năng chịu mặn;
Các giống ngô lai thƣơng mại đang đƣợc trồng phổ biến tại vùng
Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long.
5
b. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu mặn, khả năng
kết hợp của các dòng ngô thuần; nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học, khả
năng chịu mặn của các tổ hợp ngô lai;
Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phƣợng, Hà
Nội và vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long từ năm
2010 – 2015;
5. Những đóng góp mới của đề tài luận án
Đây là công trình đầu tiên ở Việt nam nghiên cứu một cách hệ thống sử
dụng phƣơng pháp đánh giá tính chịu mặn ở ngô bằng dung dịch dƣỡng mặn,
trồng trong chậu để chọn lọc dòng thuần và lai tạo thành công giống ngô chịu
mặn phục vụ sản xuất;
Các thông tin khoa học trên cơ sở kết quả của các bƣớc tiến hành đánh
giá vật liệu chịu mặn (dòng thuần), lai tạo và thử nghiệm giống ngô lai chịu
mặn đã cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn vận dụng cho công tác chọn tạo
giống ngô cho vùng khó khăn hiện nay.
CHƢƠNG I
6
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô (Zea mays L.) là cây lƣơng thực quan trọng thứ ba trong nền kinh
tế thế giới, đóng vai trò thiết yếu đáp ứng nhu cầu làm thực phẩm cho con
ngƣời, thức ăn cho gia súc và là nguồn cung cấp dồi dào tinh bột, protein, chất
béo, dầu và đƣờng cho công nghiệp chế biến.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ XX, nhất là từ
những đầu thập kỷ 70 đến nay. Ngô là cây trồng có tốc độ tăng trƣởng cao
nhất trong các cây lƣơng thực chính về cả ba chỉ tiêu diện tích, năng suất và
sản lƣợng. Năm 1970, diện tích ngô thế giới 113,1 triệu ha, năng suất trung
bình 23,5 tạ/ha và sản lƣợng 256,8 triệu tấn, trong khi lúa nƣớc có diện tích
132,8 triệu ha, năng suất 23,8 tạ/ha, sản lƣợng 316,3 triệu tấn và lúa mỳ là
207,9 ha, 14,9 tạ/ha, 310,7 triệu tấn. Năm 2015, sản xuất ngô thế giới tăng
vƣợt bậc so với lúa mỳ và lúa nƣớc với diện tích 177,4 triệu ha, năng suất
54,1 tạ/ha và sản lƣợng 959,7 triệu tấn; lúa nƣớc, diện tích là 158,9 triệu ha,
năng suất 44,2 tạ/ha và sản lƣợng là 702,3 triệu tấn; và lúa mỳ diện tích 224,7
triệu ha, năng suất 32,7 tạ/ha, sản lƣợng 734,8 triệu tấn (Bảng 1.1). Nhƣ vậy,
từ năm 1970 đến nay, sản lƣợng ngô thế giới tăng 3,83 lần, trong khi lúa nƣớc
tăng 2,35 lần và lúa mỳ tăng 2,3 lần (FAOSTAT, USDA, 2015).
Theo thống kê của USDA, năm 2015 quốc gia sản xuất nhiều ngô nhất
trên thế giới là Trung Quốc với diện tích 38,1 triệu ha, sản lƣợng 224,6 triệu
tấn, tiếp theo là Mỹ 32,7 triệu ha, 345,5 triệu tấn, Brazil đứng thứ 3 với diện
tích 16,0 triệu ha và sản lƣợng 68,5 triệu tấn. Tuy nhiên các quốc gia có năng
suất cao là Israel 22,5 tấn/ha, Jordan 20,1 tấn/ha và Kuwait 20,0 tấn/ha.
7
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lƣợng 3 cây lƣơng thực chính trên thế
giới 1970 – 2015
Năm Cây trồng 2013 2014 2015
184,2 164,7 218,5
1970 2000 2005 2010 113,1 137,0 148,0 164,0 132,8 154,1 155,0 161,2 207,9 215,4 219,6 217,0
23,5 23,8 14,9 43,2 38,9 27,2 48,2 40,9 28,5 51,9 43,6 29,9 55,2 45,3 32,6
179,9 177,4 161,1 158,9 221,5 224,7 56,3 54,1 44,3 44,2 32,9 32,7
Diện tích (triệu ha) Ngô Lúa nƣớc Lúa mì Năng suất (tạ/ha) Ngô Lúa nƣớc Lúa mì Sản lƣợng (triệu tấn) Ngô Lúa nƣớc Lúa mì 265,8 592,5 713,7 851,3 1.016,7 1.013,6 959,7 700,2 702,3 316,3 599,4 634,4 702,0 727,9 734,8 310,7 585,7 626,7 649,3 745,7 713,2
Nguồn: FAOSTAT, USDA, 2015
1.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Cây ngô đƣợc đƣa vào nƣớc ta từ thế kỷ 17 và là cây lƣơng thực đứng
thứ 2 sau lúa nƣớc. Ngô chủ yếu đƣợc dùng trong chế biến thức ăn chăn nuôi
và một số ngành công nghiệp chế biến khác. Năng suất ngô Việt Nam năm
1970 chỉ đạt 10,5 tạ/ha do chủ yếu vẫn trồng các giống ngô địa phƣơng có
năng suất thấp cùng với kỹ thuật canh tác lạc hậu.
Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và
Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến (giống thụ phấn tự do)
đã đƣợc đƣa vào sản xuất nhƣ VM1, MSB49, TSB2, Q2, TSB1..., đã góp
phần đƣa năng suất lên 15,5 tạ/ha vào năm 1990.
Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nƣớc ta thực sự có những bƣớc tiến
nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, nhờ sự phát triển thành công
giống ngô lai cùng với việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến.
8
Theo Tổng cục Thống kê, năm 2015 diện tích ngô cả nƣớc là 1,178 triệu ha,
năng suất 44,8 tạ/ha và sản lƣợng đạt 5,281 triệu tấn. So với năm 1990 thì sản
lƣợng tăng thêm 7,4 lần, diện tích tăng 2,7 lần và năng suất tăng gần 3 lần.
Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô Việt Nam 1970 - 2015
1970 1980 1990
1995
2000
2005
2010
2015
233,7 389,6 431,8
556,8
730,2 1.052,6 1.126,9 1.178,3
10,5
11,0
15,5
21,1
27,5
36,0
40,9
44,8
257,3 428,8 671,0 1.177,2 2.005,9 3.787,1 4.606,8 5.281,0
Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (nghìn tấn)
Nguồn: Tổng cục Thống kê 2015
1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng Duyên
hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long
1.2.1. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng Duyên
hải Nam Trung Bộ
1.2.1.1. Đặc điểm kinh tế xã hội
Duyên hải Nam Trung Bộ gồm 8 tỉnh thành là Đà Nẵng, Quảng Nam,
Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận.
Theo tổng cục thống kê năm 2014, tổng diện tích đất các tỉnh vùng Duyên hải Nam Trung Bộ khoảng 44.376 km2 (chiếm 13,4% diện tích cả nƣớc), dân số
khoảng 9,117 triệu ngƣời (chiếm 10,5% dân số cả nƣớc). Duyên hải Nam
Trung Bộ có phía Bắc là đèo Hải Vân, điểm cuối của dãy Trƣờng Sơn Bắc,
giáp với Bắc Trung Bộ; phía Tây là dãy Trƣờng Sơn Nam với hệ thống cao
nguyên đất đỏ bazan, giáp với Lào và Tây Nguyên, phía Đông là biển Đông
với hai quần đảo Hoàng Sa và Trƣờng Sa; phía Nam giáp với Đông Nam Bộ.
Duyên hải Nam Trung Bộ thuộc khu vực cận giáp biển. Địa hình ở đây bao
gồm đồng bằng ven biển và núi thấp, có chiều ngang theo hƣớng Đông - Tây
9
(trung bình 40 - 50km). Có hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bờ biển sâu với
nhiều đoạn khúc khuỷu, thềm lục địa hẹp. Các miền đồng bằng có diện tích
không lớn do các dãy núi phía Tây trải dọc theo hƣớng Nam tiến dần ra sát
biển và có hƣớng thu hẹp dần diện tích lại.
1.2.1.2. Tình hình sản xuất ngô
Ngô đƣợc trồng khá phổ biến ở vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, đất
trồng ngô ở đây chủ yếu là đất phù sa đƣợc bồi hàng năm dọc các sông suối,
đất phù sa cổ không đƣợc bồi hàng năm chuyên trồng màu hoặc trồng 2 vụ
lúa 1 vụ màu và đất cát ven biển.
Bảng 1.3. Diện tích (DT: 1.000 ha), năng suất (NS: tạ/ha), sản lƣợng
(SL: 1.000 tấn) ngô vùng Duyên hải Nam Trung Bộ năm 2000 - 2015
Năm
Tỉnh thành
2000
2005
2010
2015
DT NS SL DT NS SL DT NS SL DT NS SL
DHNTB
51,3 28,1 126,3
76 36,3 278,6 78,1 42,4 338,1 76,1 49,0 372,9
Ðà Nẵng
0,1 60,0
0,6 0,8 52,5
4,2 0,8 58,8
4,7 0,4 52,5
2,1
Quảng Nam 8,9 29,8 26,5 10,5 41,7 43,8 13,1 42,5 55,7 13,4 43,8 57,4
Quảng Ngãi 7,7 32,3 24,9 9,8 47,6 46,6 10,3 50,3 51,8 10,2 55,2 56,3
Bình Ðịnh
2,8 33,9
9,5 7,6 44,2 33,6 7,8 51,8 40,4 8,7 57,2 49,8
Phú Yên
4,0 7,0
2,8 6,2 20,6 12,8 6,9 24,9 17,2 5,9 37,3 22,0
Khánh Hoà
5,0 14,6
7,3 5,2 14,8
7,7 6,0 20,2 12,1 6,1 20,8 12,7
Ninh Thuận 10,8 18,6 20,1 13,3 27,6 36,7 14,5 32,1 46,6 11,8 42,3 49,9
Bình Thuận 12,0 28,8 34,6 22,6 41,2 93,2 18,7 58,6 109,6 19,6 62,6 122,7
Nguồn: Tổng cục Thống kê 2015
Theo tổng cục Thống kê, năm 2000 tổng diện tích ngô của vùng là 51,3
nghìn ha, năng suất 28,1 tạ/ha, sản lƣợng 126,3 nghìn tấn, đến năm 2015 các
số này tăng lên tƣơng ứng là 76,1 nghìn ha, 49,0 tạ/ha và 372,9 nghìn tấn.
10
Trong năm 2015, Bình Thuận là tỉnh có diện tích, năng suất, và sản lƣợng cao
nhất trong vùng với các chỉ số tƣơng ứng là 19,6 nghìn ha, 62,6 tạ/ha,
122,7 nghìn tấn, trong khi Khánh Hòa có năng suất thấp nhất với 20,8 tạ/ha
(Bảng 1.3).
1.2.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại vùng đồng
bằng sông Cửu Long
1.2.2.1. Đặc điểm kinh tế xã hội
Đồng bằng sông Cửu Long thuộc vùng cực nam nƣớc ta, có 1 thành
phố trực thuộc trung ƣơng là thành phố Cần Thơ và 12 tỉnh: Long An, Tiền
Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Hậu Giang, Sóc Trăng, Đồng Tháp,
An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu và Cà Mau. Theo số liệu của Tổng cục
Thống kê Việt Nam năm 2014, tổng diện tích các tỉnh thuộc đồng bằng sông
Cửu Long là 40.576 km² và tổng dân số của các tỉnh trong vùng là 17,517
triệu ngƣời. Nó chiếm 13% diện tích nhƣng hơn 19% dân số cả nƣớc, tốc độ
tăng trƣởng cao hơn cả nƣớc (năm 2015 tăng 7,8% trong khi cả nƣớc tăng
6,8%).
Đồng bằng sông Cửu Long có vị trí nằm liền kề vùng Đông Nam Bộ,
phía Bắc giáp Campuchia, phía Tây Nam là vịnh Thái Lan, phía Đông Nam là
Biển Đông. Các điểm cực của đồng bằng trên đất liền, điểm cực Tây
106°26´(xã Mĩ Đức, Thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang), cực Đông ở
106°48´(xã Tân Điền, huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang), cực Bắc ở
11°1´B (xã Lộc Giang, huyện Đức Hoà, tỉnh Long An) cực Nam ở 8°33´B
(huyện Đất Mũi, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau).
Theo công bố của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, khoảng 40% vùng
đồng bằng sông Cửu Long có thể bị ngập trong nƣớc biển do biến đổi khí
hậu. Bên cạnh đó do ảnh hƣởng của hiện tƣợng El Nino, nhiều vùng ven biển
11
của đồng bằng sông Cửu Long gặp tình trạng hạn hán và nƣớc mặn xâm nhập
sâu vào nội địa (Tổng cục Thủy lợi, 2015)
1.2.2.2. Tình hình sản xuất ngô
So với vùng Duyên hải Nam Trung Bộ thì diện tích trồng ngô tại các
tỉnh đồng bằng sông Cửu Long ít hơn nhƣng năng suất trung bình cao hơn.
Năm 2015 năng suất trung bình của các tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ là 49,0
tạ/ha và của các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long là 59,1 tạ/ha.
Bảng 1.4. Diện tích (DT: 1.000 ha), năng suất (NS: tạ/ha), sản lƣợng
(SL: 1.000 tấn) ngô vùng đồng bằng sông Cửu Long năm 2000 - 2015
Năm
2000
2005
2010
2015
Tỉnh thành
DT NS SL DT NS SL DT NS SL DT NS
SL
ĐBSCL
19,0 27,3 51,8 34,9 54,4 189,7 37,7 53,2 200,4 38,1 59,1 225,2
Long An
0,4 32,5 1,3 3,2 45,3 14,5 5,2 54,8 28,5 4,2 69,0 29,0
Tiền Giang 2,5 24,8 6,2 3,4 31,8 10,8 4,7 33,4 15,7 4,4 35,9 15,8
Bến Tre
0,8 27,5 2,2 0,8 36,3
2,9 0,9 38,9
3,5 0,7 37,1
2,6
Trà Vinh
2,6 29,6 7,7 5,2 44,8 23,3 5,2 51,9 27,0 5,5 54,4 29,9
Vĩnh Long 0,6 20,0 1,2 0,8 18,8
1,5 1,3 21,5
2,8 1,2 23,3
2,8
Ðồng Tháp 2,6 40,4 10,5 5,6 63,9 35,8 3,7 67,6 25,0 4,6 76,7 35,3
An Giang
5,1 20,6 10,5 9,8 78,4 76,8 9,8 69,8 68,4 8,6 75,1 64,6
Kiên Giang
0,1 130,0
1,3
Cần Thơ
1,1 32,7 3,6 0,8 50,0
4,0 1,0 50,0
5,0 1,0 55,0
5,5
Hậu Giang
1,8 43,3
7,8 1,8 46,1
8,3 3,1 62,9 19,5
Sóc Trăng
2,7 24,8 6,7 2,8 33,9
9,5 3,7 38,6 14,3 4,1 40,0 16,4
Bạc Liêu
0,3 26,7 0,8 0,5 42,0
2,1 0,1 70,0
0,7 0,1 70,0
0,7
Cà Mau
0,3 36,7 1,1 0,2 35,0
0,7 0,3 33,3
1,0 0,5 36,0
1,8
Nguồn: Tổng cục Thống kê 2015
12
Từ năm 2000 đến nay, diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô của vùng
đồng bằng sông Cửu Long đã tăng nên đáng kể. Năm 2000 diện tích 19,0
nghìn ha, năng suất 27,3 tạ/ha và sản lƣợng 51,8 nghìn tấn, năm 2015 tăng lên
là 38,1 ha, 59,1 tạ/ha và 225,2 nghìn tấn. Trong số các tỉnh trong vùng
thì Đồng Tháp và An Giang là 2 tỉnh có năng suất ngô cao nhất với trên 75,0
tạ/ha (Bảng 1.4).
1.3. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn trên thế giới
Nghiên cứu khả năng chịu mặn ở ngô đã đƣợc một số tác giả trên thế
giới nghiên cứu từ thập niên 80 của thế kỷ trƣớc. Ashraf và McNeilly (1989;
1990) thấy rằng ở ngô tồn tại đặc tính chịu mặn và ở các giai đoạn sinh trƣởng
khác nhau thì khả năng chịu mặn cũng khác nhau. Trong những năm gần đây
do ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu và quá trình đất mặn hóa ngày một gia
tăng thì chọn tạo giống ngô chịu mặn đã đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu. Hầu hết các nhà khoa học đều sử dụng phƣơng pháp truyền thống
và dung dịch muối NaCl là môi trƣờng để đánh giá và chọn lọc giống ngô
chịu mặn. Carlos (2007) và Carpici (2009) đã sử dụng dung dịch dƣỡng mặn
để đánh giá khả năng chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con và thấy rằng
những nguồn có tỷ lệ sinh khối và chiều dài thân lá lớn hơn có khả năng chịu
mặn tốt hơn, tƣơng tự kết này cũng đƣợc chứng minh bởi Collado et al.,
(2010), Muhammad et al., (2010). Akram (2007) thấy rằng những giống ngô có tỷ lệ K+/Na+ lớn hơn cho khả năng sinh trƣởng tốt hơn trong môi trƣờng
mặn, tƣơng tự kết quả cũng đƣợc tìm thấy bởi Kamoker et al., (2008). Qua
đánh giá và chọn lọc trong môi trƣờng mặn Schubert (2009) thấy rằng những giống ngô có năng suất cao thì có khả năng hấp thụ ion K+ và loại trừ ion Na+
tốt hơn các giống có năng suất thấp. Shanko et al., (2016) tìm thấy 3 nguồn
13
gen ngô MHQ, 207346 và Mal.hybrid có khả năng chịu mặn tốt và 2 nguồn
mẫn cảm 227235 và 61036 trong quá trình nảy mầm, trong số 9 nguồn ngô
đƣợc nghiên cứu. Ở nồng độ muối 240 mM các chỉ tiêu sinh trƣởng của các
giống ngô đều giảm mạnh trong đó tỷ lệ nảy mầm giảm 77.4%, chiều dài rễ
79.5% chiều dài thân lá 78.1%, tác giả kết luận giống ngô lai K166B×K47/2-
2-21-2-1-1-1 có khả năng chịu mặn tốt nhất trong số 9 giống đƣợc nghiên cứu
(Zahra et al., 2012). Tuy nhiên Bakht et al., (2011) lại thấy rằng ngâm hạt
giống ngô trong dung dịch muối ở nồng độ 6 dS/m trong thời gian 24 giờ
trƣớc khi trồng trong đất ở nồng độ 6 dS/m và 8 dS/m cho chỉ số nảy mầm,
chiều cao cây và năng suất cao hơn so với đối chứng lần lƣợt là 31,9%, 12,0%
và 36,0%. Hoque et al., (2015) thấy rằng ở giai đoạn cây con các chỉ tiêu
sinh trƣởng của ngô nhƣ chiều dài thân lá, chiều dài rễ, khối lƣợng tƣơi và khô thân lá, khối lƣợng tƣơi và khô rễ, tỷ lệ ion K+/Na+ trong cây đều giảm
trong môi trƣờng mặn 100 mM và mức độ giảm của các chỉ tiêu này tăng
mạnh hơn ở môi trƣờng mặn 200 mM. Các kết quả nghiên cứu này cũng đƣợc
chứng minh bởi Zahra, (2011), Lydia et al., (2015), Abdellatif et al., (2015)
và Shahbaz et al., (2016).
Nghiên cứu khả năng chịu mặn ở ngô bằng chỉ thị phân tử cũng đã
đƣợc một số nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu nhƣ Abdel-Bary et al.,
(2005), Wang et al., (2012), Rajurkar và Shankarrao (2013), Xiang et al.,
(2014), Mohammad et al., (2015), Dezhou et al., (2015) và Saputro et al.,
(2016), phân tích về những nghiên cứu này đƣợc cập nhật trong phần ứng
dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô chịu mặn.
Sử dụng công nghệ gen trong nghiên cứu chọn tạo ngô chịu mặn cũng
đã đƣợc thực hiện bởi Yin et al. (2004) và Chen (2007). Mặc dù đã chuyển
thành công gen chịu mặn AtNHX1 và OsNHX1 vào ngô và những cây
chuyển đƣợc đƣợc đánh giá có khả năng chịu mặn tốt hơn so với ban đầu
14
nhƣng đây mới chỉ là mô hình và việc đánh giá và đƣa vào sản xuất còn mất
nhiều thời gian và công sức.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô chịu mặn ở Việt Nam
Nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu mặn đã đƣợc nhiều tác giả trên thế
giới thực hiện và đã đƣa ra những cơ sở lý luận để phát triển giống ngô chịu
mặn. Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về lúa chịu mặn nhƣ:
Bùi Chí Bửu (2000; 2003), Nguyễn Thanh Tƣờng (2005), Quan Thị Ái Liên
(2012), Trần Thị Cúc Hòa (2013) và đã đƣa ra cơ sở khoa học về tính kháng
mặn cũng nhƣ đã chọn tạo thành công đƣợc một số giống lúa có khả năng
chịu mặn. Nhƣng, với cây ngô chƣa có bất cứ nghiên cứu nào đƣợc tiến hành.
Việc nghiên cứu nguồn vật liệu để chọn tạo giống ngô chịu mặn là hoàn toàn
mới ở Việt nam.
1.4. Cơ sở khoa học chọn tạo giống cây trồng chịu mặn
Trái đất, một hành tinh trong đó hầu hết lƣợng nƣớc của nó có chứa
khoảng 3% muối NaCl, với nồng độ này đã làm cho đất mặn. Ƣớc tính
khoảng 900 triệu ha đất bị ảnh hƣởng bởi muối đó là mối đe dọa nghiêm trọng
cho sản xuất nông nghiệp (Flowers và Yeo 1995; Munns 2002), vì hầu hết các
cây trồng nông nghiệp sẽ không phát triển trong điều kiện nồng độ muối cao,
do đó độ mặn hiện là một thách thức lớn đến an ninh lƣơng thực toàn cầu.
Tích tụ các muối hòa tan trong nƣớc, đặc biệt là clorua natri (NaCl), natri
cacbonat (Na2CO3) và một phần canxi clorua (CaCl2) kết quả dẫn đến đất
mặn.
Tại Việt Nam, đất mặn khá phổ biến ở các vùng đất bằng phẳng ven
biển, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long. Cả nƣớc có khoảng trên 1 triệu
ha đất mặn, phân bố chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long nhƣ: Bạc
Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, Trà Vinh, Bến Tre..., và các tỉnh vùng đồng bằng
15
sông Hồng nhƣ: Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình
và Thanh Hoá..., ngoài ra còn có một số phân bố ở Ninh Thuận và Bình Định,
gọi là đất mặn kiềm (Viện Thổ nhƣỡng Nông hoá, 2010). Đất mặn Việt Nam
đƣợc phân thành bốn nhóm chính là: đất mặn sú, vẹt, đƣớc có diện tích
khoảng 180.000 ha, tập trung chủ yếu ở Cà Mau, Bến Tre và thƣờng có độ
mặn rất cao; đất mặn nhiều có diện tích khoảng 300.000 ha, tập trung chủ yếu
tại các tỉnh Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình và thƣờng có độ mặn EC > 4 dS/m ở 25 0C; đất mặn trung bình và ít có diện
tích khoảng 700.000 ha, tập trung chủ yếu tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu
Long, phân bố phía trong vùng đất mặn nhiều và thƣờng có độ mặn EC < 4 dS/m ở 25 0C; đất mặn kiềm có diện tích khoảng 400 ha, tập trung ở Ninh
Thuận, Bình Định, Bình Thuận, loại đất mặn này thƣờng đi kèm với độ pH
cao (pH > 8).
Stress muối ảnh hƣởng đến sinh lý thực vật của cây cũng nhƣ toàn bộ
các tế bào do stress thẩm thấu và stress ion (Hasegawa et al. 2000; Murphy và
Durako 2003). Mặc dù gây ra stress thẩm thấu và ion, độ mặn còn gây ra sự
mất cân bằng ion có thể làm giảm tính chọn lọc của màng rễ và tạo ra thiếu K+ (Gadallah 2000). Việc tích lũy lƣợng lớn các muối độc hại trong lá dẫn
đến mất nƣớc và mất sức trƣơng, làm cho các tế bào và các mô lá bị chết
(Marschner 1995). Theo kết quả của những thay đổi này, các hoạt động của
các enzym khác nhau và trao đổi chất của cây bị ảnh hƣởng (Lacerda et al.
2003.).
Stress muối tăng cƣờng sự tích lũy của NaCl trong lục lạp của thực vật
bậc cao, ảnh hƣởng đến tốc độ tăng trƣởng, và thƣờng đƣợc kết hợp với giảm
hoạt động vận chuyển của điện tử quang hợp (Kirst 1989). Trong thực vật bậc
cao, Stress muối gây ức chế hoạt động giai đoạn II của quá trình quang hợp
(Kao et al. 2003; Parida et al. 2003), mặc dù cũng có một số nghiên cứu cho
16
thấy stress muối không ảnh hƣởng đến giai đoạn II của quá trình quang hợp
(Brugnoli và Bjorkman 1992; Morales et al. 1992).
Chọn tạo giống cây trồng chịu mặn đã đƣợc nhiều nhà khoa học nghiên
cứu và đã đem lại những thành công nhất định đặc biệt là đối với cây lƣơng
thực góp phần làm tăng năng suất cây trồng đối với vùng đất nhiễm mặn.
1.4.1. Ảnh hƣởng của độ mặn đến các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
của cây trồng
Munns (2002, 2005) đã đƣa ra khái niệm “phản ứng hai giai đoạn của
cây trồng với độ mặn”. Giai đoạn đầu giảm tăng trƣởng xảy ra một cách
nhanh chóng sau khi tiếp xúc với độ mặn. Phản ứng này là do sự thay đổi áp
suất thẩm thấu giữa bên ngoài rễ và trong cây, gây ra những thay đổi mối
quan hệ giữa tế bào và nƣớc trong môi trƣờng đất (áp lực thẩm thấu). Tác
dụng thẩm thấu ban đầu làm giảm khả năng hấp thụ nƣớc của cây. Hiệu ứng
này cũng tƣơng tự nhƣ căng thẳng về thiếu hụt nƣớc và cho thấy ít có sự khác
biệt giữa các kiểu gen cây trồng. Sau khi giảm tăng trƣởng lá trong một thời
gian ngắn, sự phục hồi dần tốc độ tăng trƣởng đạt đến một trạng thái ổn định
mới, điều này phụ thuộc vào nồng độ muối bên ngoài rễ (Munns 2002). Giai
đoạn thứ hai diễn ra chậm hơn, có thể trong nhiều ngày, nhiều tuần hoặc
nhiều tháng, đây là kết quả của sự tích tụ muối trong lá dẫn đến ngộ độc muối
trong cây, chủ yếu diễn ra ở các lá già. Ngộ độc muối này có thể dẫn đến lá bị
chết và giảm tổng diện tích lá quang hợp. Kết quả là giảm cung cấp quang
hợp cho cây, ảnh hƣởng đến cacbon cân bằng cần thiết để duy trì tăng trƣởng
(Munns 2002). Ngộ độc muối chủ yếu xảy ra trong các lá già nơi Na và Cl
tích tụ trong lá trong khoảng thời gian dài, kết quả là nồng độ muối tăng lên
và làm cho lá bị chết. Lá bị tổn thƣơng và chết có thể là do tỷ trọng muối
trong lá cao vƣợt quá năng lực chứa đựng muối trong các không bào, làm
17
muối tích tụ trong tế bào chất đến nồng độ độc hại (Munns và Termaat 1986;
Munns 2002; 2005; Munns et al. 2006). Nếu lá mới đƣợc hình thành với tốc
độ nhanh hơn tốc độ mà lá già chết, có đủ quang hợp cho cây sinh trƣởng, ra
hoa và kết hạt, mặc dù năng suất của cây có thể giảm. Tuy nhiên, nếu lá già
chết nhanh hơn so với sự phát triển lá mới, cây có thể không tồn tại đủ lâu để
cung cấp đầy đủ hợp chất quang hợp đến các cơ quan sinh sản và tạo hạt. Dựa
trên khái niệm hai giai đoạn này, việc giảm tăng trƣởng ban đầu cho cả hai
loại cây trồng chịu mặn và mẫn cảm với độ mặn, đây là do hiệu ứng thẩm
thấu của muối trong môi trƣờng đất ở bên ngoài rễ. Ngƣợc lại, trong giai đoạn
thứ hai, cây trồng có kiểu gen nhạy cảm hoặc chống chịu nó không có khả
năng để ngăn chặn muối tích lũy trong lá dẫn đến gây độc hại (Munns et al.
2006).
Sự nhạy cảm của cây trồng với độ mặn thay đổi qua các giai đoạn sinh
trƣởng, phát triển khác nhau (Bernstein và Hayward 1958). Mặc dù có những
trƣờng hợp ngoại lệ nhƣng phần lớn các nghiên cứu chỉ ra rằng cây trồng
hàng năm chịu mặn tốt nhất ở giai đoạn nảy mầm nhƣng rất nhạy cảm trong
thời gian mọc và giai đoạn đầu của quá trình sinh trƣởng sinh dƣỡng (Läuchli
và Epstein 1990; Maas và Grattan 1999). Ở giai đoạn phát triển (sinh thực)
chúng trở lên chống chịu tốt hơn với độ mặn, đặc biệt là sau giai đoạn phát
triển. Trong quá trình nảy mầm và mọc, khả năng chịu mặn đƣợc đánh giá
dựa trên tỷ lệ phần trăm cây còn sống, trong khi giai đoạn sinh trƣởng, phát
triển thƣờng đánh giá dựa trên việc giảm tốc độ tăng trƣởng tƣơng đối.
Muối ảnh hƣởng đến cả hai giai đoạn sinh trƣởng và phát triển, trong
đó việc đánh giá tác động tùy thuộc vào các cơ quan thu hoạch của cây trồng
là thân, lá, rễ, chồi, quả hoặc hạt. Độ mặn thƣờng làm giảm tốc độ tăng trƣởng
chồi nhiều hơn so với tăng trƣởng rễ (Läuchli và Epstein 1990) và có thể làm
giảm số lƣợng hoa trên bông/bắp, tăng tỷ lệ bất dục và ảnh hƣởng đến thời
18
gian ra hoa và kết hạt của cả lúa mì (Maas và Poss 1989a) và lúa nƣớc
(Khatun et al. 1995).
1.4.2. Cơ chế tác động của muối đối với cây trồng
Độ mặn gây ra giảm tăng trƣởng thực vật vì nó có thể bị bốn loại stress
(Greenway và Munns 1980): 1) Stress thẩm thấu gây ra thiếu hụt nƣớc;
2) Ngộ độc ion do nồng độ cao của Natri và Clo; 3) Mất cân bằng dinh dƣỡng ion, do mức độ cao của Na+ và Cl- , làm giảm sự hấp thu của K+, NO-, PO4,
PO3,…; 4) Tăng các chất phản ứng chứa ôxy phá hoại các đại phân tử.
1.4.2.1. Stress thẩm thấu
Stress muối làm giảm khả năng hút nƣớc của cây, điều này dẫn đến
giảm tăng trƣởng. Đây là hiệu ứng thẩm thấu nƣớc của sự căng thẳng thâm
hụt muối. Cả hai quá trình hình thành tế bào và trao đổi chất đều liên quan
đến stress thẩm thấu do mặn và hạn gây ra. Tốc độ phát triển của lá phụ thuộc
phần lớn vào tiềm năng nƣớc của dung dịch đất, tƣơng tự nhƣ cây trồng bị
thiếu nƣớc trong môi trƣờng hạn.
Muối tự chúng không tích tụ trong các mô tăng trƣởng ở nồng độ ức
chế sự tăng trƣởng, mà các tế bào nhanh chóng dài ra có thể chứa các muối
đến xylem trong không bào, vì vậy các muối đƣợc đƣa lên bởi cây trồng
không trực tiếp ức chế sự phát triển của lá mới (Munns 2005). Giảm tỷ lệ tăng
trƣởng của lá và rễ có thể là do các yếu tố liên quan đến thiếu hụt nƣớc hơn là
ảnh hƣởng cụ thể của muối (Munns 2002). Điều này đƣợc chứng minh rằng hàm lƣợng Na+ và Cl- thấp hơn nồng độ gây độc hại trong phát triển các tế
bào ở cây. Ví dụ, lúa mì trồng trong môi trƣờng mặn 120 mM NaCl, hàm lƣợng Na+ trong các mô sinh trƣởng của lá cây là tối đa chỉ 20 mM, 10 mM ở vùng sinh trƣởng đỉnh và hàm lƣợng Cl- là 50 mM (Hu et al. 2005). Tƣơng tự nhƣ vậy, Neves-Piestun và Bernstein (2005) thấy rằng hàm lƣợng Na+ và Cl-
19
có khoảng 40 mM trong hầu hết các mô sinh trƣởng đỉnh, và đó là mức độ của
sự ức chế bởi stress muối đối với tỷ lệ sinh trƣởng về chiều dài hoặc tỷ lệ
sinh trƣởng về chiều ngang trong mô của ngô trồng trong môi trƣờng 80 mM
NaCl.
1.4.2.2. Độc tính ion
Độc tính xảy ra nhƣ là kết quả của sự hấp thu và tích lũy của một số ion
độc hại từ nƣớc trong cây trồng, nó có thể xảy ra ngay khi ở độ mặn thấp.
Những thành phần độc hại bao gồm chủ yếu là Natri, Clo và Sulfat, nó có thể
làm giảm năng suất cây trồng và cuối cùng gây mất mùa. Không phải tất cả
các loại cây bị ảnh hƣởng nhƣ nhau, nhƣng hầu hết các loại cây trồng rất
nhạy cảm với độ mặn (Abrol et al. 1988). Các muối đƣa lên bởi cây trồng tập
trung ở các lá già, tiếp tục tích luỹ thông qua thoát hơi nƣớc ở lá trong một thời gian dài cuối cùng kết quả nồng độ Na+ và Cl- rất cao, và lá bị chết.
Nguyên nhân tổn thƣơng của tế bào có lẽ là do vận chuyển muối vƣợt
quá khả năng của các tế bào để tạo thành ngăn muối trong không bào, sau đó
sẽ nhanh chóng tăng lên trong tế bào chất và ức chế hoạt động của enzym.
Ngoài ra, nó có thể tích tụ trong thành tế bào làm cho tế bào mất nƣớc
(Munns 2005), nhƣng Mühling và Läuchli (2002) không tìm thấy bằng chứng
về điều này ở ngô, đó là sự khác nhau về tính chịu mặn của cây trồng.
Cơ chế về tính chống chịu những tác động của muối mặn có hai loại
chính là: hạn chế tối đa sự xâm nhập của muối vào cây; và giảm thiểu nồng độ muối trong tế bào chất. Nồng độ Na+ ở tế bào rễ có thể là từ 10 - 30 mM (Tester và Davenport 2003). Nồng độ Na+ ở tế bào lá là chƣa biết, nhƣng đƣợc coi là ít hơn 100 mM (Wyn Jones và Gorham 2002). Ở nồng độ mà Cl-
sẽ gây độc hại cho cây thậm chí còn thấp hơn quy định. Rễ phải loại trừ hầu hết các Na+ và Cl- hòa tan trong dung dịch đất, hoặc muối ở ngọn sẽ dần dần
20
tích luỹ đến mức gây độc. Husain et al. (2003) sử dụng hai kiểu gen lúa mì với tỷ lệ tƣơng phản của Na+ vận chuyển đến lá để đánh giá hiệu quả đặc điểm loại trừ Na+ về ngăn cản tổn thƣơng lá và nâng cao năng suất. Họ thấy rằng lá già của các dòng có Na+ cao bị mất chất diệp lục nhanh hơn và chết sớm hơn các dòng có Na+ thấp. Các dòng có Na+ thấp làm tăng năng suất hơn
20% ở đất có độ mặn vừa phải. Tuy nhiên, năng suất không đƣợc cải thiện ở độ mặn cao. Điều này cho thấy rằng những đặc điểm loại trừ Na+ là quan
trọng ở độ mặn cao, nơi mà hiệu ứng áp suất thẩm thấu lớn hơn tác động cụ
thể của muối đến tăng trƣởng và năng suất.
1.4.2.3. Mất cân bằng dinh dƣỡng
Dƣ lƣợng muối hòa tan trong môi trƣờng rễ gây ra stress thẩm thấu,
dẫn đến sự xáo trộn các liên kết nƣớc trong cây, trong sự hấp thu và sử dụng
chất dinh dƣỡng thiết yếu và trong tích tụ ion độc hại. Theo kết quả của
những thay đổi này, hoạt động của các enzym khác nhau và quá trình trao đổi
chất trong cây bị ảnh hƣởng (Munns 2002; Lacerda et al. 2003).
Tƣơng tác của các muối với các chất dinh dƣỡng khoáng có thể dẫn đến
sự mất cân bằng và thiếu hụt chất dinh dƣỡng. Sự mất cân bằng ion xảy ra
trong các tế bào do tích lũy quá nhiều Na+ và Cl- làm giảm sự hấp thu các
chất dinh dƣỡng khoáng khác, chẳng hạn nhƣ K+, Ca2+, và Mn2+ (Karimi et
al. 2005). Tỷ lệ Na+/K+ cao do quá trình tích lũy các ion Na+ làm giảm hoạt
động của enzyme và ảnh hƣởng đến quá trình trao đổi chất trong thực vật
(Booth và Beardall 1991).
Dƣ lƣợng Na+ và Cl- ức chế sự hấp thu của K+ và dẫn đến sự xuất hiện
của các triệu chứng giống nhƣ trong tình trạng thiếu Kali. Việc thiếu hụt K+
ban đầu làm cho cây úa vàng sau đó hoại tử và chết (Gopal và Dube 2003).
21
Vai trò của K+ là cần thiết cho điều chỉnh áp suất thẩm thấu và tổng hợp
protein, duy trì sức trƣơng tế bào và kích thích quang hợp (Freitas et al. 2001;
Ashraf 2004). Cả hai yếu tố K+ và Ca2+ là cần thiết để duy trì tính toàn vẹn và
hoạt động của màng tế bào (Wenxue et al. 2003).
Duy trì đầy đủ lƣợng K+ trong mô thực vật trong điều kiện stress muối giúp cho tế bào hấp thu K+ và Na+ có tính chọn lọc để cung cấp cho chồi (Munns et al. 2000; Carden et al. 2003). Tăng hàm lƣợng Na+ trong tế bào
làm thay đổi hoạt động của enzyme gây biến đổi trao đổi chất trong tế bào; rối loạn hấp thu K+ và phân vùng trong các tế bào và trong toàn bộ cây, thậm chí
có thể ảnh hƣởng đến mở khí khổng, do đó làm suy giảm khả năng phát triển
của cây.
1.4.2.4. Tăng các chất phản ứng chứa oxy
Cây trồng trong môi trƣờng stress muối có thể làm tăng việc sản xuất các chất chứa oxy nhƣ H2O2 (hydrogen peroxide), O2- (Superoxide) và OH
(gốc Hydroxyl). Vƣợt quá giới hạn sẽ gây ra các phản ứng độc tố thực vật nhƣ
oxi hóa lipid, suy thoái protein và sự đột biến ADN (Vinocur và Altman
2005; Pitzschke và Hirt 2006). Trong tế bào thực vật, các chất chứa oxi chủ yếu là H2O2, anion O2-, và gốc OH đƣợc tạo ra trong tƣơng bào, lục lạp, ti thể
(Bowler và Fluhr 2000; Mittler 2002). Trong khi các chất này có khả năng
gây oxy hóa làm tổn thƣơng các tế bào trong môi trƣờng stress. Nghiên cứu
gần đây đã chỉ ra rằng các chất chứa oxi đóng vai trò quan trọng trong thực
vật nhƣ các phân tử dẫn truyền tín hiệu trung gian phản ứng lại sự lây nhiễm
bệnh, môi trƣờng stress, lập trình tế bào chết (Mittler et al. 2004; Torres và
Dangl 2005). Màng tế bào bị tổn thƣơng do stress muối có liên quan đến việc
tăng sản xuất các chất chứa oxi gây độc (Shalata et al. 2001). Sự tăng sản xuất
22
các chất chứa oxi có thể do khí khổng đóng, làm giảm lƣợng CO2 trong lục
lạp (Foyer và Noctor 2003).
1.4.3. Cơ chế chịu mặn của cây trồng
Chịu mặn là hệ phức hợp đƣợc quy định bởi nhiều gen (Shannon 1997;
Flowers 2004). Hầu hết các loại cây trồng bị ảnh hƣởng xấu bởi độ mặn, mặc
dù các loại ngũ cốc có khả năng chịu mặn hơn các loại đậu (Reynolds et al.
2005) và nhiều họ hàng hoang dã của cây trồng cho thấy khả năng chịu mặn
tốt hơn thế hệ con cháu đã đƣợc thuần hóa. Trong các loại ngũ cốc chính, lúa
mì đƣợc coi nhƣ là chịu mặn tốt hơn lúa nƣớc và ngô (Francois và Maas
1994). Cơ chế chịu mặn của cây trồng chƣa đƣợc hiểu một cách rõ ràng
nhƣng một số nhà nghiên cứu đã chứng minh cơ chế chịu mặn dựa vào các
yếu tố nhƣ: loại trừ ion (Abel 1969; Noble et al. 1984); sự tích tụ ion (Xue et
al. 2004), và sản xuất chất tan tƣơng thích để cân bằng áp suất thẩm thấu
(Grumet và Hanson 1986; Wyn Jones et al. 1977).
1.4.3.1. Loại trừ ion muối
Loại trừ ion là làm giảm sự tích tụ của muối trong các bộ phận của cây.
Cây thoát hơi nƣớc nhiều hơn sử dụng để phân chia tế bào từ 30 đến 70 lần, vì
vậy bất kỳ chất tan nào mà không bị loại trừ bởi rễ sẽ tập trung trong cây
nhiều hơn từ 30 đến 70 lần so với trong dung dịch đất. Cơ chế loại trừ hiệu
quả tại rễ này làm giảm đáng kể lƣợng muối vào trong cây. Nghiên cứu của Munns và Tester (2008) cho thấy nồng độ Cl- trong xylem là từ 0,2% đến 5%
so với môi trƣờng bên ngoài, có nghĩa là rễ đã lọc ra 95% đến 99,8% lƣợng
muối trong đất. Lúa mì là một ví dụ điển hình của cây trồng cho thấy hiệu quả loại trừ Na+, và duy trì một tỷ lệ cao lƣợng K+/Na+ ở ngọn (Gorham et al.
1990). Tuy nhiên, các lá không thể đƣợc bảo vệ vô thời hạn, và khi cây thoát
23
hơi nƣớc các muối hòa tan đƣợc giữ lại, nồng độ này tăng dần, và cuối cùng
nồng độ muối trong các lá già sẽ cao hơn so với lá non dẫn đến các tế bào bị
tiêu diệt. Một số cây trồng có thể loại trừ kiểm soát việc vận chuyển muối vào
lá khá tốt, nhƣng chỉ ở mức độ mặn thấp hoặc trung bình. Ví dụ, lúa mạch loại trừ 95% cả Na+ và Cl- ở xylem khi trồng trong môi trƣờng có nồng độ 100
mM NaCl (Munns 1985).
Một số tính năng khác cũng giúp duy trì tích tụ muối thấp trên lá. Ví
dụ, tỷ lệ chồi/rễ cao và tốc độ tăng trƣởng cao sẽ làm giảm tốc độ muối xâm
nhập vào cây và tích tụ ở ngọn (Pitman 1984). Ngoài ra việc loại trừ muối còn
đƣợc diễn ra ở vỏ cây nhƣng lƣợng là rất nhỏ so với lƣợng muối mà cây hấp
thụ (Munns 2002). Điều này cho thấy các loài chịu mặn tốt hơn thì có khả năng loại trừ Na+ và Cl- từ vỏ cây tốt hơn những loài mẫn cảm, vì vậy mà các
ion này không đến đƣợc các mô sinh trƣởng (Munns et al. 1988.). Khi khả
năng loại trừ muối của cây trồng bị giới hạn, trên ngƣỡng có thể thì cơ chế loại trừ muối bị phá vỡ, dẫn đến tỷ lệ vận chuyển Na+ và Cl- cao đến ngọn.
Nhƣ vậy loại trừ ion muối trong môi trƣờng mặn có thể là cơ chế chịu mặn
của cây trồng, điều này đã đƣợc ghi nhận ở lúa mạch (Downton 1984), ngô
(Schubert và Laüchli 1986) và đậu nành (Laüchli và Wieneke 1979).
1.4.3.2. Tích tụ ion muối trong không bào
Tích tụ các ion Na+ và Cl- trong không bào xảy ra ở hầu hết các loài và
nồng độ có thể đạt trên 200 mM, các enzyme sẽ bị ức chế hoạt động nếu tiếp xúc với các ion ở nồng độ này. Sau khi hấp thụ ion Na+ và Cl-, các ion K+ và
các chất hoà tan hữu cơ tích tụ trong tế bào chất để cân bằng áp suất thẩm
thấu của không bào. Lúa mạch là một ví dụ điển hình về loại cây trồng có cơ
chế sử dụng thu giữ các ion muối trong không bào. Cả hai cơ chế loại trừ và tích tụ hiệu quả ion Na+ vào không bào đã làm độc tính độc tính của nó giảm
24
đi (Greenway và Munns 1980). Lúa mạch có một cơ chế nữa trong đó K+
đƣợc tích hợp vào diệp lục nhiều hơn là ở các lớp biểu bì. Điều này dẫn đến tỷ lệ K+/Na+ trong tế bào chất của diệp lục cao hơn, giúp duy trì quang hợp.
Gần đây một số nghiên cứu đã nhận ra rằng khả năng chống chịu của mô với Na+ có thể có tầm quan trọng lớn hơn nhiều cho lai tạo giống lúa mì so với việc loại trừ ion Na+ (Genc et al. 2007). Nghiên cứu cho thấy đa dạng chọn
lọc các kiểu gen không có mối quan hệ giữa khả năng chịu mặn và loại trừ Na+ mà đó là sự chống chịu của các mô độc lập.
1.4.3.3. Sản xuất hợp chất tan hữu cơ
Đƣờng, proline, glycinebetaine, và các chất hoà tan hữu cơ khác đƣợc
cho là cải thiện khả năng chịu mặn bằng cách góp phần cân bằng thẩm thấu và
duy trì các hoạt động enzyme trong sự hiện diện của các ion độc hại
(Greenway và Munns 1980; Grumet et al. 1985). Wyn Jones và Storey (1978)
thấy rằng vai trò của chất tan hữu cơ là không hoàn toàn rõ ràng nhƣng việc
hiện diện của chúng trong các khoang tế bào chất liên quan tới stress thẩm
thấu hơn là tác động trực tiếp đến các ion muối. Lúa mạch có kiểu gen betaine
cao có khả năng chịu mặn tốt hơn kiểu gen betaine thấp khi trồng ở cùng độ
mặn (Grumet và Hanson 1986). Điều này cho thấy rằng betaine có thể đƣợc
sử dụng nhƣ một chỉ số chọn lọc để cải thiện khả năng chịu mặn của cây
trồng.
1.4.4. Phản ứng của cây ngô với độ mặn
Ngô đƣợc trồng rộng rãi ở hầu hết các vùng trên thế giới, đất mặn là
một trong những mối đe dọa lớn đến năng suất. Trong khi so sánh các loại cây
trồng khác nhau về khả năng chịu mặn thì ngô đƣợc phân loại là cây trồng
tƣơng đối nhạy cảm với muối (Maas và Hoffman 1977), nhƣng có bằng
25
chứng cụ thể về sự biến đổi di truyền trong cùng loài về tính chịu mặn tồn tại
trong ngô (Ashraf và McNeilly 1989; Azevedo Neto et al. 2004; Mansour et
al. 2005). Mặc dù mức độ chịu mặn ở ngô quan sát thấy ở những giai đoạn
sinh trƣởng ban đầu nhƣng không đƣợc khẳng định ở các giai đoạn phát triển
tiếp sau đó, giai đoạn nảy mầm đƣợc tìm thấy là khả năng chịu mặn hơn giai
đoạn cây con, Cicek và Cakirlar (2002).
Sự nhạy cảm của cây ngô với độ mặn là do sự tích tụ cao của Na+ trong
lá (Munns 1993; Fortmeier và Schubert 1995). Benes et al. (1996) thấy rằng giống ngô chịu mặn hạn chế ion Na+ và Cl- trong rễ của chúng sau đó vận
chuyển các ion này lên ngọn. Ngƣợc lại Mansour et al., (2005) thấy rằng giống ngô nhạy cảm với muối Trihybrid 321 có hàm lƣợng K+ thấp hơn và hàm lƣợng Na+ cao hơn trong lá so với giống ngô chịu mặn Giza 2. Tƣơng tự nhƣ vậy, Cramer et al., (1994b) thấy rằng lƣợng Na+ đƣợc tích luỹ trong tổng
sinh khối của giống ngô Pioneer 3578 cao gấp hai lần so với giống ngô
Pioneer 3572 và kết luận rằng các phản ứng sinh trƣởng của cây ngô với độ
mặn chủ yếu bị ảnh hƣởng bởi yếu tố thẩm thấu.
Muối gây ra giảm sinh trƣởng ở tất cả các loài cây trồng là do thế hệ
các chất phản ứng chứa oxi (Mittler 2002). Các chất phản ứng chứa ôxy nhƣ -), hydrogen peroxide (H2O2), và gốc hydroxyl (OH) đƣợc là superoxide (O2
sản xuất trong quá trình trao đổi chất háo khí, khi các điện tử từ các chuỗi vận
chuyển điện tử trong ty thể và lục lạp bị rò rỉ và phản ứng với O2 trong sự
vắng mặt của chất nhận điện tử khác (Smirnoff 1993; 1998; Mittler 2002).
Để khắc phục stress oxy hóa do muối, cây trồng điều chỉnh tăng một
loạt các cơ chế chống oxy hóa để giải độc và loại bỏ những chất phản ứng
chứa ôxy. Các hệ thống phòng chống oxy hóa bao gồm các hợp chất chống
oxy hóa (tocopherol và carotenoid) và enzyme nhƣ superoxide dismutase
26
(SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD) và những chất khác. Cây trồng có
khả năng khác nhau trong việc loại trừ các chất phản ứng chứa oxi (Mittler
2002). Trong khi giải phẫu vai trò của các enzym chống oxy hóa về tính chịu
mặn của ngô, Azevedo Neto et al., (2006) thấy rằng stress muối làm tăng
Ascorbate peroxidase (APX), Guaiacol peroxidase (GPX) và Glutathione
reductase (GR). Tuy nhiên, việc tăng các hoạt động của enzyme này đã thể
hiện rõ nét hơn ở giống ngô chịu mặn so với giống ngô mẫn cảm. Ngƣợc lại,
stress muối không ảnh hƣởng đến hoạt động của catalase dòng ngô chịu mặn,
nhƣng các hoạt động enzym này đã giảm đáng kể trong những giống mẫn
cảm (Azevedo Neto et al., 2006).
Các kết quả nghiên cứu khác nhau ở ngô thấy rằng khả năng chịu mặn
thƣờng tƣơng quan với một trong hai yếu tố, loại trừ ion hoặc phòng chống
hiệu quả với hệ thống oxy hóa để bảo vệ quang mô.
1.4.5. Di truyền và yếu tố quyết định khả năng chịu mặn
Khả năng chống chịu của cây trồng với độ mặn thƣờng đƣợc đánh giá
bằng cách xem cây trồng đó sống đƣợc bao lâu trong điều kiện đất mặn hoặc
bằng cách so sánh sự tăng trƣởng hay năng suất cây trồng trong điều kiện
mặn so với môi trƣờng không bị nhiễm mặn (Maas 1986). Độ mặn ảnh hƣởng
đến cây trồng ở tất cả các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển, nhƣng nó ảnh
hƣởng khác nhau đến tăng trƣởng ở các giai đoạn khác nhau. Rất khó để so
sánh giữa giai đoạn nảy mầm, mọc và những giai đoạn tiếp theo bởi mỗi giai
đoạn có các tiêu chuẩn khác nhau để đánh giá sinh trƣởng và phát triển của
cây trồng (Maas 1986). Khả năng chịu mặn ở giai đoạn mọc dựa trên tỷ lệ
sống sót, còn ở các giai đoạn tiếp theo thì dựa trên tỷ lệ giảm năng suất hoặc
tăng trƣởng (Maas 1986). Nhìn chung, các giống cây trồng có xu hƣớng loại trừ Na+ là chịu mặn tốt hơn và không cho thấy các tác hại của Na+ cũng nhƣ
27
cây trồng có khả năng tích tích lũy natri (Lauchli 1986; Flowers và Yeo 1981; Schachtman và Munns 1992) . Ngƣợc lại, các loài cây ƣa mặn sử dụng Na+ và Cl- và cô lập các ion này trong không bào (Greenway và Munns 1980). Sự tích lũy Na+ và Cl- trong không bào thấp hơn tiềm năng thẩm thấu của nó và
tế bào tích lũy chất tan trong tế bào chất cân bằng chất tan của không bào.
Yếu tố quyết định khả năng chịu mặn có thể đƣợc chia thành 2 nhóm yếu tố
là: các phân tử hoạt động (chất chuyển hóa, protein, hoặc các thành phần
trong tổng hợp sinh hóa); và các phân tử điều tiết (thành phần tín hiệu), các
phân tử điều tiết kiểm soát số lƣợng và thời gian của các phân tử hoạt động.
1.4.5.1. Hoạt chất (phân tử hoạt động)
Chức năng của các hợp chất này có thể bao gồm cân bằng ion, điều hòa
áp suất thẩm thấu trong phản ứng sinh tổng hợp, hấp thu và vận chuyển nƣớc
(Pitman và Läuchli 2002; Niu et al., 1993). Độ mặn cao dẫn đến giảm hàm lƣợng K+ và Ca2+ và tăng mức độ Na+ và Cl- (Hasegawa et al., 2000). Vì vậy,
cân bằng ion trong môi trƣờng mặn dựa trên hệ thống vận chuyển của màng tế bào để điều tiết các luồng ion. Các protein vận chuyển bao gồm H+-ATPases của màng tế bào và pyrophosphatases không bào, Ca2+-ATPases và các chất vận chuyển thứ cấp (Pitman và Läuchli 2002; Hasegawa et al., 2000). H+-
ATPase thêm sinh lực cho màng tế bào thông qua sự hình thành của các điện
tử. Cả hai điện tử và ion đƣợc sử dụng bởi các chất vận chuyển thứ cấp, hoặc để loại trừ Na+ từ tƣơng bào hoặc cô lập Na+ trong không bào (Hasegawa et
al., 2000). Những thay đổi gây ra bởi độ mặn thƣờng kết hợp với sự tích lũy
các chất chuyển hóa có vai trò nhƣ chất tan tƣơng thích. Các chất tan không
ức chế các phản ứng trao đổi chất bình thƣờng ngay cả ở nồng độ cao
(Yancey et al., 1982). Chất hoà tan tƣơng thích có thể bao gồm các loại
đƣờng, glycinebetaine, proline, kali và polyamine (Hasegawa et al., 2000).
Điều chỉnh áp suất thẩm thấu, bảo vệ các đại phân tử của tế bào, lƣu giữ cấu
28
trúc nitơ, duy trì độ pH, giải độc cho các tế bào, và loại bỏ các gốc tự do là
chức năng của các hợp chất này trong điều kiện mặn (Mansour et al., 2000).
Độ mặn cao làm giảm đáng kể khả năng thẩm thấu nƣớc ở các loài thực
vật (Mansour et al., 2000; Mansour 1994). Giảm nhƣ vậy là do những thay
đổi trong cấu trúc màng tế bào hoặc giảm khả năng mở của mạch dẫn nƣớc
trong môi trƣờng mặn (Hasegawa et al. 2000). Sự phối kết hợp các bộ phận
của cây về phản ứng trong điều kiện mặn chƣa đƣợc hiểu rõ. Sự giao tiếp giữa
rễ và chồi trong một môi trƣờng thay đổi chủ yếu là các hóa chất bao gồm
abscisic acid, cytokinin hoặc auxin hay bởi sự tƣơng tác phối hợp của các
chất điều tiết sinh trƣởng khác nhau (Hasegawa et al., 2000). Bằng chứng cho thấy liên kết trao đổi chất giữa quang hợp của lá và sự hấp thụ Na+ của rễ
đƣợc trình bày bởi Nelson et al., (1999). Các tác giả này chỉ ra rằng sự gia
tăng muối gây ra việc vận chuyển inositol trong vỏ cây từ lá đến rễ đƣợc kết hợp với tăng vận chuyển Na+ trong bó mạch.
1.4.5.2. Phân tử điều khiển
Hasegawa et al., (2000), chia yếu tố di truyền quyết định khả năng chịu
mặn thành hai nhóm là: Hoạt chất mã hóa chịu trách nhiệm sửa chữa cây
trong quá trình thích ứng; và gen điều khiển kiểm soát các hoạt động của các
hoạt chất. Tính chịu mặn của cây đƣợc quy định bởi nhiều gen. Do đó, các
gen điều khiển cây trồng chọn lọc kali hơn natri, và những gen kiểm soát sự
biểu hiện của chất tan tƣơng thích trong tế bào chất đóng vai trò đặc biệt quan
trọng trong khả năng chịu mặn và mẫn cảm với độ mặn (Pitman và Läuchli
2002). Các đặc tính của gen gắn với khả năng chịu mặn và các quá trình sinh
lý cơ bản có thể dẫn đến việc xác định chỉ thị sinh lý và hóa sinh cho khả
năng chịu mặn (Hasegawa et al., 2000). Nhƣ vậy các chỉ thị “yếu tố quyết
định khả năng chịu mặn” có thể là gen, protein, enzyme, phytohormones, chất
29
chống oxy hóa, chất vận chuyển màng tế bào hoặc chất tan tƣơng thích
(Pitman và Läuchli 2002).
1.5. Di truyền, chọn tạo giống ngô chịu mặn
1.5.1. Đa dạng di truyền và nguồn gen cây ngô
Ngô là cây giao phấn, cùng với những tác động của điều kiện sinh thái,
thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo nên nó có sự đa dạng di
truyền rất rộng, trở thành một trong những cây trồng phổ biến nhất trên thế
giới. Ngày nay, cây ngô đƣợc trồng ở tất cả các châu lục và thích ứng với hầu
hết các loại hình sinh thái khí hậu, từ ôn đới, cận nhiệt đới đến nhiệt đới cao và nhiệt đới thấp. Ở Bắc bán cầu, ngô có thể trồng đến vĩ tuyến 520 để lấy hạt, còn để lấy thân xanh có thể trồng đến vĩ tuyến 600. Ở Nam bán cầu ngô có thể trồng đến vĩ tuyến 460 (Vidovic 1984). Về độ cao so với mặt biển, ở châu Âu
ngô đƣợc trồng trên dãy Carpat tới độ cao 700 m, ở châu Á 2000 m, còn ở các
vùng nhiệt đới châu Mỹ ngô đƣợc trồng ở độ cao 3500 m (Khokhlachev
1983).
Qua nghiên cứu các nhà khoa học đã phân ngô thành 4 nòi chính là:
1) Nhóm nòi bản địa cổ đại: nhóm này xuất phát từ ngô bọc nguyên thủy ở
Mexico. Các nòi ở nhóm này khác nhau bởi sự phát triển độc lập ở những địa
bàn và môi trƣờng khác nhau tuy chúng cùng có một tổ tiên. Bốn nòi chính
trong nhóm này là Palomero toluqueno, Arrocillo amarillo, Chapalote và
Nal-tel. 2) Nhóm nhập nội tiền Columbus: các nòi của nhóm này đƣợc coi là
nhập vào Mexico từ trung và nam Mỹ vào thời tiền sử. Ở nhóm này có 4 nòi
đại diện là Cacahuacintle, Harinoso de ocho, Oloton và ngô ngọt. 3) Nhóm
con lai tiền sử: Là nhóm nòi đang tồn tại và có vai trò lớn nhất hiện nay.
Nhóm này bao gồm các nòi đƣợc tạo ra từ việc lai tạp giữa các nòi bản địa cổ
đại với các nòi nhập nội tiền Columbus, hoặc giữa 2 nhóm trên với Teosinte.
30
Hiện còn 8 nòi trong nhóm này là Conico, Raventador, Tabloncillo, Tehua,
Tepecintle, Comiteco, Jala và Zapanote. 4) Nhóm hiện đại: bao gồm các nòi
phát triển gần đây và chƣa đạt đến trạng thái nòi ổn định, nhƣng có những đặc
điểm xác định. Gồm 4 nòi đó là Chalqueno, Celaya, Conico norteno và Bolita.
Hiện nay, ngƣời ta đã thu thập và đang lƣu giữ trên 15.000 mẫu giống
ngô ở tại các địa điểm khác nhau trên thế giới. Theo Anishette (1988) thì các
tập đoàn chính đƣợc bảo tồn tại các tổ chức nghiên cứu sau:
CIMMYT (Mexico) 12.500 mẫu INIA (Chile) 855 mẫu
INIAP (Mexico) 9.000 mẫu ICTA (Guatemala) 800 mẫu
ICA (Columbia) 6.000 mẫu UR (Uruguay) 600 mẫu
NSSL (Mỹ) 5.000 mẫu VIR (Nga) 15.000 mẫu
NCPRIS (Mỹ) 4.225 mẫu NIAR (Nhật bản) 2.650 mẫu
PCIM (Peru) 3.444 mẫu PGRC (Canada) 1.700 mẫu
IAN (Paraguay) 400 mẫu IARI (Ấn độ) 1.750 mẫu
INTA (Agentina) 3.000 mẫu INIA (Tây Ban Nha) 1.200 mẫu
CIF (Bolivia) 2.200 mẫu PGB (Bồ Đào Nha) 1.100 mẫu
EMPRAPA (Brazil) 2.150 mẫu ORD (Hàn Quốc) 3.000 mẫu
Ở Việt Nam hiện có khoảng 400 mẫu giống thụ phấn tự do trong đó có
khoảng 150 mẫu giống địa phƣơng và 3.000 dòng tự phối đang đƣợc lƣu giữ,
bảo tồn và nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Ngô (Ngô Hữu Tình 1997). Đây
là nguồn vật liệu hữu ích cho các chƣơng trình nghiên cứu và chọn tạo giống
ngô lai khác nhau, đặc biệt là giống chống chịu với các điều kiện bất thuận
trong giai đoạn hiện nay.
1.5.2. Nguồn vật liệu chọn tạo dòng
Nguồn vật liệu khởi đầu có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn tạo
thành công các giống ngô theo định hƣớng của nhà tạo giống, đặc biệt là đối
31
với các giống chống chịu với điều kiện bất thuận. Nguồn vật liệu khởi đầu có
thể là các dòng, giống thụ phấn tự do (TPTD), quần thể và các loại giống lai.
Theo Ngô Hữu Tình (2009) gần đây việc sử dụng các giống ngô TPTD đã
không đƣợc các nhà tạo giống ƣa chuộng, các quần thể phân ly từ các giống
lai thƣơng mại hoặc từ các cặp lai ƣu tú đƣợc sử dụng phổ biến hơn trong
chọn tạo giống ngô lai. Theo Vasal (1999) nguồn vật liệu cho chọn tạo giống
ngô cần phải có các đặc tính nhất định, có khả năng kết hợp tốt với các nguồn
khác, chịu đƣợc áp lực tự phối, có ƣu thế lai cao, có nhiều đặc tính mong
muốn khác. Theo Ngô Hữu Tình và Phan Xuân Hào (2005), một trong những
tiến bộ của chƣơng trình phát triển giống ngô lai ở Việt Nam trong thời gian
qua là chọn đƣợc nguồn vật liệu ban đầu phù hợp, đó là các giống lai thƣơng
mại. Trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô chống chịu với các điều kiện vô
sinh (chịu hạn, chịu mặn, chịu nóng…,) thì việc đánh giá, sàng lọc nguồn vật
liệu khởi đầu là bƣớc không thể thiếu, nó giúp cho việc nhanh chóng lai tạo
thành công các giống ngô lai nhƣ mong muốn.
1.5.3. Một số phƣơng pháp tạo dòng thuần
Từ nguồn vật liệu khởi đầu, có nhiều phƣơng pháp khác nhau để tạo và
phát triển dòng thuần nhƣ: phƣơng pháp tự phối (Self-pollination); phƣơng
pháp cận phối (Fullsib hoặc Halfsib); phƣơng pháp lai trở lại (back cross);
phƣơng pháp thuần hóa tích hợp (Additivo cumulative inbreeding); phƣơng
pháp tạo dòng đơn bội kép (Double Haploid). Dƣới đây là một số phƣơng
pháp chính đang đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay.
1.5.3.1. Phƣơng pháp tự phối (Self-polination)
Phƣơng pháp tự phối còn đƣợc gọi là phƣơng pháp chuẩn (standard
method) do Shull (1909, 1910) đề xuất và áp dụng đầu tiên. Tự phối là
32
phƣơng pháp nhanh đạt đƣợc đồng hợp tử và đƣợc các nhà chọn tạo giống
đang áp dụng hiện nay.
Hình 1.1. Tạo dòng thuần bằng phƣơng pháp tự phối
Thông thƣờng từ nguồn vật liệu ban đầu, qua khoảng 7 vụ (S7) thì sẽ
phát triển đƣợc dòng với độ thuần 99,23% (Hình 1.1). Trong quá trình tự
phối, chọn lọc là khâu quan trọng để tạo ra đƣợc các dòng ƣu tú. Công tác
chọn lọc đƣợc tiến hành theo mục tiêu của nhà tạo giống và đƣợc đánh giá
trong suốt quá trình sinh trƣởng phát triển của cây, đặc biệt đối với chọn lọc
giống chống chịu cần cần phải có số lƣợng mẫu đủ lớn và môi trƣờng stress
cần thiết trong quá trình chọn lọc.
1.5.3.2. Phƣơng pháp cận phối (Fullsib hoặc Halfsib)
Stringfield (1974) đƣa ra phƣơng pháp thụ phấn chị em thay cho tự thụ
để tạo dòng. Ông cho rằng tự phối quá mạnh, các allen đƣợc định vị trong
điều kiện đồng hợp tử quá nhanh khiến quá trình chọn lọc bằng mắt kém hiệu
quả. Cận huyết chị em có cƣờng độ đồng huyết thấp hơn sẽ giữ đƣợc độ biến
động lớn hơn, tạo cơ hội lớn hơn cho chọn lọc giữa và trong các thế hệ con
cháu. Bằng phƣơng pháp cận huyết đồng máu (fullsib) hoặc nửa máu (halfsib)
có thể tạo ra những dòng có sức sống và năng suất tốt hơn dòng rút ra bằng tự
33
phối song thời gian đạt đến độ đồng hợp tử dài hơn, thƣờng 3 thế hệ fullsib
mới bằng 1 thế hệ tự phối (Hallauer 1990).
1.5.3.3. Phƣơng pháp lai trở lại (Backcross)
Phƣơng pháp backcross là lai tích lũy những tính trạng mong muốn vào
một kiểu gen. Để chuyển một tính trạng nào đó từ bố mẹ vào một dòng thì có
thể sử dụng phƣơng pháp backcross hoặc tích lũy các tính tốt từ các nguồn vật
liệu nhập nội vào các dòng đã thích nghi. Những nghiên cứu gần đây cho thấy
sử dụng phƣơng pháp backcross trong tạo dòng thuần có khả năng làm tăng
năng suất và tính chống chịu (Sanchez 1992). Tuy nhiên sau mỗi chu kỳ chọn
lọc ƣu thế lai không tăng nên cần kết hợp với phƣơng pháp tự phối để tích lũy
các hiệu ứng gen cộng, trội và siêu trội.
1.5.3.4. Phƣơng pháp tạo dòng đơn bội kép (DH)
So với các phƣơng pháp trên thì tạo dòng đơn bội kép là phƣơng pháp
nhanh chóng tạo ra dòng thuần với tỷ lệ đồng hợp tử 100%. Bằng phƣơng
pháp này thì sau 1 đến 2 năm đã có thể tạo ra dòng thuần, rút ngắn đƣợc một
nửa thời gian so với tạo dòng bằng phƣơng pháp truyền thống. Tạo dòng đơn
bội kép có 2 phƣơng pháp chính là nuôi cấy bao phấn (in vitro) và sử dụng
cây kích tạo đơn bội (in vivo). Phƣơng pháp nuôi cấy bao phấn ở ngô đƣợc
Arnon (1975) thực hiện lần đầu tiên và đƣợc hoàn thiện bởi Chu (1981) và Ku
(1981).
Ở Việt Nam tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn đã thực hiện thành công
trong trƣơng trình chọn tạo giống ngô lai (Bùi Mạnh Cƣờng 2003, 2005).
Phƣơng pháp tạo dòng đơn bội kép bằng cây kích tạo đơn bội đƣợc Coe
(1959) phát hiện ra (dòng kích tạo Stock 6) nhƣng mãi đến những năm đầu
của thế kỷ 21 công nghệ này mới đƣợc ứng dụng trong chọn tạo giống ngô
lai. So với phƣơng pháp tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn thì phƣơng pháp
34
này dễ thực hiện, tần suất dòng đƣợc tạo ra nhiều (Geiger và Gordillo 2009),
trong khi phƣơng pháp nuôi cấy bao phấn phức tạp hơn và thƣờng cho tỷ lệ
tái sinh cây thấp (Beckert 1994).
Hình 1.2. Tạo dòng đơn bội kép bằng cây kích tạo đơn bội
1.5.4. Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp
1.5.4.1. Khả năng kết hợp (KNKH)
Khả năng kết hợp là khả năng tƣơng tác của một kiểu gen để truyền
hiệu suất mong muốn của nó đến các con lai. Các khái niệm về khả năng kết
hợp chung (General Combining Ability - GCA) và khả năng kết hợp riêng
(Specific Combining Ability - SCA) đƣợc xác định bởi Sprague và Tatum
(1942) và đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong chọn tạo một số giống cây trồng.
Với KHKH về năng suất ngô, họ thấy rằng KNKH chung quan trọng hơn
KNKH riêng đối với các dòng không đƣợc chọn lọc, trong khi KNKH riêng
đƣợc cho là quan trọng hơn KNKH chung với các dòng đã đƣợc chọn lọc
trƣớc đó.
35
Rojas và Sprague (1952) so sánh phƣơng sai KNKH chung và KNKH
riêng về yếu tố năng suất và sự tƣơng tác của chúng với các địa điểm và các
năm khác nhau. Họ nhấn mạnh rằng phƣơng sai HNKH riêng không chỉ bao
gồm các tác động trội, siêu trội mà còn là một phần đáng kể của sự tƣơng tác
giữa kiểu gen và môi trƣờng.
1.5.4.2. Đánh giá khả năng kết hợp
Tạo dòng là công việc thƣờng xuyên song không phải là khó khăn nhất
trong chƣơng trình tạo giống ngô lai. Đánh giá dòng mới là quan trọng và
phức tạp nhất, đòi hỏi nhà tạo giống phải có trình độ chuyên môn cao, phải
khách quan và cẩn trọng trong nghiên cứu. Ngoài việc đánh giá dòng về các
đặc tính nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất còn phải đánh giá
KNKH của chúng (Ngô Hữu Tình 2003).
Đánh giá KNKH không chỉ là phƣơng pháp phân tích nhanh nhất để
hiểu biết về bản chất di truyền của các tính trạng số lƣợng, mà còn cung cấp
thông tin cần thiết cho chọn lọc dòng. Phƣơng sai KNKH chung thƣờng coi là
chỉ số về mức độ tác động cộng của gen, trong khi KNKH riêng không phải là
tác động cộng mà là ảnh hƣởng bởi yếu tố trội, siêu trội, và môi trƣờng trong
chọn giống ƣu thế lai (Sprague và Russell 1957).
Để đánh giá khả năng kết hợp của dòng các nhà tạo giống ngô sử dụng
hai phƣơng pháp chính là lai đỉnh và luân giao.
Đánh giá khả năng kết hợp bằng lai đỉnh (topcross)
Lai đỉnh là phƣơng pháp lai thử để xác định KNKH chung đƣợc Davis
đề xuất năm 1927, tiếp sau đó đƣợc Jenkins và Bruce phát triển vào năm
1932. Theo phƣơng pháp này tất cả nguồn vật liệu cần đánh giá đƣợc lai với
cây thử (tester) để xác định KNKH của dòng. Phƣơng pháp này có ý nghĩa
36
quan trọng trong chọn tạo dòng (nguồn vật liệu) ở giai đoạn đầu, khi khối
lƣợng dòng lớn. Theo Ngô Hữu Tình (2003), hai vấn đề cần quan tâm đặc biệt
khi tiến hành lai đỉnh đó là giai đoạn thử và chọn cây thử.
Giai đoạn thử KNKH các dòng phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm và
nghệ thuật của nhà tạo giống trong quá trình phát triển dòng thuần. Nếu các
nhà chọn giống thấy rằng chọn lọc bằng mắt là hiệu quả đối với các đặc tính
mong muốn thì có thể thử muộn. Còn những ngƣời đề xuất thử sớm muốn
loại bỏ sớm các dòng kém về KNKH để tập trung việc chọn lọc ở các thế hệ
sau chỉ với các dòng có KNKH trên trung bình. Theo Bauman (1981) thì 33%
các nhà chọn giống ngô đánh giá dòng bằng lai thử ở đời tự phối thứ 3 (S3),
27% ở đời S4, 22% đánh giá ở S5 hoặc muộn hơn. Tuy nhiên, theo
Hallauer (1990) giai đoạn thử không phải là yếu tố quyết định trong tạo dòng
ƣu tú.
Cây thử là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá và phát triển dòng,
nhƣng đến nay vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau và chƣa có tiêu chuẩn cụ thể
nào trong việc chọn cây thử. Tuy nhiên, các nhà tạo giống cũng phân định 2
loại cây thử chính là: cây thử có nền di truyền rộng (giống, quần thể, lai kép)
và cây thử có nền di truyền hẹp (dòng thuần, lai đơn). Thông thƣờng cây thử
có nền di truyền rộng dùng xác định KNKH chung, còn cây thử có nền di
truyền hẹp xác định KNKH riêng. Theo Hallauer (1990) cây thử nên có khác
biệt về di truyền và nhóm ƣu thế lai đối lập với nguồn đem thử. Cây thử phải
có khả năng phân biệt đƣợc sự sai khác của các nguồn vật liệu đem thử về
KNKH và tạo nên các tổ hợp lai ƣu tú cho phát triển giống (Vasal et al.,
1999).
Với mục đích vừa đánh giá KNKH, vừa nhanh chóng có đƣợc các tổ
hợp lai ƣu tú để phát triển thành giống lai thƣơng mại cho sản xuất, các nhà
37
tạo giống thƣờng chọn đồng thời cả 2 cây thử, một có nền di truyền rộng,
một có nền di truyền hẹp (thƣờng là các dòng ƣu tú) trong các thử nghiệm
đánh giá dòng bằng lai đỉnh. Tuy nhiên, một số tác giả khác cho rằng việc
chọn cây thử không phụ thuộc vào cây thử có nền di truyền rộng hay hẹp mà
phụ thuộc vào việc phân lập nhóm ƣu thế lai. Mỗi nhóm ƣu thế lai nên chọn 1
cây thử và những cây thử này là dòng bố hoặc mẹ đã tham gia vào các giống
lai thƣơng mại.
Nhƣ vậy thông qua đánh giá KNKH bằng lai đỉnh có thể loại bỏ những
dòng kém, có KNKH thấp, xác định đƣợc những dòng tốt cho bƣớc đánh giá
tiếp theo (luân giao), đồng thời cũng có thể phát hiện đƣợc cặp lai đỉnh ƣu tú
để phát triển giống lai thƣơng mại.
Đánh giá khả năng kết hợp bằng luân giao (diallel cross)
Lai luân giao là hệ thống lai thử mà các dòng đem thử đƣợc lai với
nhau theo tất cả các tổ hợp có thể. Các dòng giữ vai trò vừa là dòng đem thử
vừa là cây thử. Qua phân tích luân giao cho ta xác định bản chất và ƣớc lƣợng
các thông số di truyền đồng thời xác định KNKH chung và KNKH riêng của
bố, mẹ biểu hiện qua các con lai. Có 2 phƣơng pháp phân tích trong luân giao
là Hayman và Griffing.
Phƣơng pháp Hyaman có thể giúp ta xác định tham số di truyền của
nguồn vật liệu bố mẹ cung nhƣ ƣớc đoán giá trị tham số này ở con lai. Tuy
nhiên phƣơng pháp này đƣa ra 6 giới hạn khá ngặt nghèo về phƣơng diện sinh
học, nên ít đƣợc sử dụng.
Phƣơng pháp Griffing giúp xác định KNKH chung và KNKH riêng,
trên cơ sở đó có thể biết đƣợc thành phần biến động của các gen về hiệu quả
cộng tính, trội và siêu trội. Trong phƣơng pháp Griffing gồm 4 sơ đồ thí
nghiệm luân giao (diallel): 1) diallel 1: Gồm tất cả các tổ hợp lai thuận,
38
nghịch và bố mẹ, số tổ hợp lai là p2; 2) diallel 2: Gồm các tổ hợp lai thuận và
bố mẹ, số tổ hợp lai là ½p(p + 1); diallel 3: Gồm các tổ hợp lai thuận và
nghịch, số tổ hợp lai là p(p - 1); diallel 4: Gồm các tổ hợp lai thuận, số tổ hợp
lai là ½p(p - 1).
Qua xử lý và phân tích các số liệu từ thí nghiệm luân giao ta xác định
đƣợc đƣợc những dòng ƣu tú cho chƣơng trình tạo giống lai và phát hiện các
cặp lai tốt để phát triển giống lai cho sản xuất.
Đánh giá KNKH ở ngô đã đƣợc nhiều nhà tạo giống Viện Nghiên cứu
Ngô nghiên cứu, thực hiện (Mai Xuân Triệu 1998; Đặng Ngọc Hạ 2007,
Vƣơng Huy Minh 2012; Lƣơng Văn Vàng 2013 …), trên cơ sở kết quả này đã
tạo ra nhiều giống ngô lai thƣơng mại có chất lƣợng tốt phục vụ sản suất,
đồng thời xác định nhiều dòng thuần ƣu tú phục vụ cho các chƣơng trình chọn
tạo giống ngô lai khác nhau.
1.5.5. Chọn tạo giống ngô chịu mặn bằng phƣơng pháp chọn lọc truyền
thống
Nhƣ đã nói ở trên, mặn gây cho cây trồng bốn loại stress: Stress thẩm thấu, độc tính ion (nhƣ Na+ và Cl-), mất cân bằng ion (nhƣ tỷ lệ Na+ so với K+, Na+ so với Ca2+) và rối loạn phát triển do tăng các chất phản ứng chứa oxi.
Mặc dù các nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu, nhƣng vẫn chƣa xác định rõ
tác động nào chiếm ƣu thế giữa thẩm thấu và ion.
Munns ( 2002, 2005) đƣa ra một mô hình "phản ứng của hai giai đoạn
sinh trƣởng với độ mặn”, trong đó sự thiếu hụt nƣớc ức chế sự tăng trƣởng
ngay sau khi cây trồng bị nhiễm mặn và các hiệu ứng ion xảy ra sau đó.
Sumer et al., (2004) cũng cho thấy rằng cả hai tác động thẩm thấu và ion đã
tham gia vào việc giảm tăng trƣởng giai đoạn đầu của ngô trong môi trƣờng
mặn.
39
Việc trực tiếp chọn lọc các kiểu gen chịu mặn trên đồng ruộng bị cản
trở bởi sự ảnh hƣởng đáng kể của các yếu tố môi trƣờng. Điều kiện đất đai có
thể thay đổi mạnh mẽ không chỉ giữa các địa điểm mà ở ngay trong cùng một
địa điểm. Độ mặn thƣờng đi kèm với những thay đổi về đặc tính lý, hoá khác
của đất nhƣ độ hoãn sung, độ pH cao và Bo (FAO, 2000), và tƣơng tác giữa
những stress này với độ mặn có thể xảy ra, kích thích kiểu gen bởi tƣơng tác
môi trƣờng và làm cho quá trình chọn tạo trở lên khó khăn hơn.
Với phƣơng pháp sử dụng nƣớc mặn và kiểm soát việc cung cấp nƣớc
trong quá trình chọn lọc, các nghiên cứu đã tập trung vào việc tìm kiếm và sự
hiểu biết về biến đổi gen chịu mặn ở giai đoạn cây con của ngô. Mặc dù khả
năng chịu mặn của ngô và cây ngũ cốc khác (dƣới tác động trực tiếp của
muối) có xu hƣớng tăng so với độ tuổi của cây (Flowers 2004; Yamaguchi và
Blumwald 2005), khả năng chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con đƣợc duy
trì đến giai đoạn chín (Ashraf và McNeilly 1990; Maiti et al., 1996), dung
dịch dƣỡng mặn nuôi trồng ở giai đoạn cây con là môi trƣờng chọn lọc làm
tăng khả năng chịu mặn ở ngô (Khan et al., 2003).
Các nghiên cứu di truyền cho thấy khả năng chịu mặn là có sẵn trong
cây con ở ngô, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc chọn tạo và phát triển
tính chịu mặn của chúng là có thể thực hiện đƣợc. Trong môi trƣờng mặn, thế
hệ có tổng sinh khối cây con và chiều dài thân lớn hơn cho thấy độ hẹp di
truyền nhạy cảm là 0,54 (Ashraf và McNeilly 1990), độ rộng di truyền nhạy
cảm là 0,4 (Maiti et al., 1996).
Tác động cộng hƣởng và không cộng hƣởng đƣợc tìm thấy ở chiều dài
dễ trong điều kiện mặn, với độ rộng di truyền nhạy cảm ƣớc tính xấp xỉ 0,6 -
0,8 và độ hẹp là 0,4 (Khan et al., 2003; Rao và McNeilly 1999), và hệ thống
gen phức hợp xuất hiện để kiểm soát thành phần của các tính trạng cho sự
40
phát triển rễ (Khan et al., 2003) và khả năng chịu mặn ở quy mô lớn (Flowers
2004).
Cơ chế chịu mặn giữa các giống ngô riêng biệt đã đƣợc tìm thấy có
liên quan với mức độ khác nhau của sự tích tụ muối và già đi của lá, các
giống ngô chịu mặn hơn có khả năng loại trừ ion Na+ tốt hơn (Fortmeier và
Schubert, 1995). Trong các nghiên cứu khác, sự khác biệt giữa các giống về
sinh trƣởng ở ngọn (Cramer et al., 1994a), sinh trƣởng ở ngọn và rễ
(Mladenova 1990) có thể do hiệu ứng thẩm thấu (Neumann 1997).
1.5.6. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô chịu mặn
Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống cây trồng ở các lĩnh vực
khác nhau đã và đang đƣợc sử dụng ở nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới.
Một số kỹ thuật chỉ thị phân tử đƣợc sử dụng phổ biến trong các nghiên cứu
xác định QTL (quantitative trait loci) là: RFLP (restriction fragment length
polymorphism), RAPD (random amplified polymorphism ADN), AFLP
(amplified fragment length polymorphism) và SSR (simple sequence repeats).
Việc xác định các QTL là cơ sở của phƣơng pháp chọn lọc chỉ thị phân tử (Yu
et al, 2005). Phân tích QTL cung cấp thông tin hiệu quả về các tính trạng định
lƣợng, thành phần để nghiên cứu tác động tƣơng đối của nó đối với một tính
trạng cụ thể (Doerge, 2002). Chọn lọc chỉ thị phân tử (MAS) dựa trên phân
tích QTL có thể tạo thuận lợi rất nhiều cho phát triển giống cây trồng
(Tuberosa và Salvi, 2007). Các kỹ thuật chỉ thị DNA và lập bản đồ gen là các
công cụ phân tích di truyền của QTL điều khiển các tính trạng phức tạp và đã
đƣợc sử dụng rộng rãi để phân tích di truyền các tính trạng nông học quan
trọng ở ngô về khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận. Lebreton (1995)
là tác giả đầu tiên áp dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử trong nghiên cứu ngô chịu
hạn. Ribaut et al., (1996) xác định sáu QTL giả định về khoảng cách thời
41
gian giữa tung phấn và phun râu trong điều kiện hạn trên các nhiễm sắc thể 1,
2, 5, 6, 8 và 10, chiếm 47% phƣơng sai kiểu hình. Ông cho rằng, chọn lọc
phân tử nên đƣợc áp dụng trong các QTL về năng suất hạt, điều này đƣợc
khẳng định ở thí nghiệm sử dụng chỉ thị phân tử trong lai trở lại làm tăng khả
năng chịu hạn và năng suất của một dòng ngô dựa trên sự kết hợp của năm
phân đoạn nhiễm sắc thể (Ribaut et al., 2002).
Hiểu và kiểm soát đƣợc di truyền về khả năng chịu mặn là cơ sở cho
việc chọn tạo các giống cây trồng mới đƣợc cải thiện năng suất trong môi
trƣờng mặn (Xu et al., 2012). Ứng dụng các kỹ thuật chỉ thị phân tử trong
đánh giá kiểu gen chịu mặn đã đƣợc thực hiện thành công ở các cây lƣơng
thực quan trọng nhƣ: lúa nƣớc (Liu et al., 2001; Lindsay et al., 2004; Yang et
al., 2009; Tiwari et al., 2016); lúa mỳ (Xu et al., 2013; Ghaedrahmati et al.,
2014; Zoheira et al., 2014; Abdel-Hamid, 2015).
Mặc dù có ít nghiên cứu về phân tích QTL liên kết với khả năng chịu
mặn ở ngô, tuy nhiên trong những năm gần đây đã có một số tác giả nghiên
cứu và đã thu đƣợc một số kết quả khả quan. Abdel-Bary et al., (2005) đã xác
định tám chỉ thị cho khả năng chịu mặn ở ngô. Wang et al., (2012) sử dụng 81
chỉ thị SSR trên 10 nhiễm sắc thể để xác định bản đồ QTL liên kết với khả
năng chịu mặn của các dòng ngô ở giai đoạn cây con và đã xác định đƣợc sáu
QTL liên kết với khả năng chịu mặn trên nhiễm sắc thể 1, 5 và 6.
Xiang et al., (2014) thấy rằng trong số 48 chỉ thị tham gia xác định
QTL liên kết với khả năng chịu mặn của các giống ngô chịu mặn và mẫn cảm
thì đã xác định đƣợc 6 chỉ thị phân tử M2E1, M2E7, M6E15, M7E7, M11E4,
và M14E6 thể hiện tính đa hình liên kết với khả năng chịu mặn ở ngô và các
chỉ thị phân tử này có thể sử dụng trong chƣơng trình chọn tạo giống ngô
chịu mặn MAS. Saputro et al., (2016) chỉ ra rằng trong tổng số 10 mồi phân
42
tích thì có 5 mồi thể hiện tính đa hình là OPA 13, OPB 07, OPC 02, OPK 20,
và OPU 19, năm mồi này đƣợc xem nhƣ các chỉ thị liên kết với khả năng chịu
mặn ở ngô.
Rajurkar và Shankarrao (2013) nghiên cứu trên 3 dòng ngô là EC
558620 (dòng mẫn cảm), EC 558719 (dòng chịu mặn trung bình) và EC
558706 (dòng chịu mặn) đã tìm thấy 10 băng đa hình liên quan đến khả năng
chịu mặn ở ngô, kết quả phân tích cho thấy trong số 12 chỉ thị nghiên cứu có
7 chỉ thị liên kết với khả năng chịu mặn là A11 (1200, 600, 300 bp), C20 (300
bp), OPA10 (2800 bp), OPA13 (900, 600, 250 bp), Opx11 (800 bp), OPI01
(700 bp) và OPK20 (700 bp) và các chỉ thị này có thể đƣợc sử dụng trong
chƣơng trình tạo giống bằng chỉ thị phân tử và phát triển kiểu gen chịu mặn
bằng chuyển gen.
Mohammad et al., (2015) sử dụng 121 chỉ thị SSR để đánh giá kiểu gen
và phân tích QTL thấy rằng tổng cộng có 41 QTL liên kết với tính trạng mầm
và rễ cây con đã đƣợc phát hiện, với 16 QTL trong điều kiện thƣờng và 25
QTL trong điều kiện mặn. Và chỉ 4 QTL đã đƣợc phát hiện ổn định trong cả
hai môi trƣờng. Các QTL đã đƣợc phát hiện nằm trên nhiễm sắc thể 1, 2, 4, 5,
6, 7, 8, 9 và 10. Biến động kiểu hình của các QTL đã đƣợc xác định ở các
tính trạng trong khoảng 6,27 - 21,97%, và các chỉ thị liên kết với QTL này có
thể áp dụng cho phát triển kiểu gen chịu mặn ở ngô bằng kỹ thuật chỉ thị
phân tử.
1.5.7. Công nghệ gen trong chọn tạo giống ngô chịu mặn
Với sự phát triển của công nghệ gen trong nông nghiệp thì nghiên cứu
chuyển gen chịu mặn đã đƣợc thực hiện với nhiều loại cây trồng khác nhau
nhƣ: cà chua (Zhang và Blumwald, 2001), bắp cải (Zhang et al., 2001), lúa
43
nƣớc (Fukuda et al., 1999; 2004; Wang et al., 2005), lúa mỳ (Xue et al.,
2004). Chuyển gen chịu mặn vào ngô cũng đã đƣợc các tác giả nghiên cứu và
phát triển. Yin et al., (2004) ghi nhận rằng chuyển gen AtNHX1 đã làm tăng
khả năng chịu mặn ở ngô khi trồng trong môi trƣờng mặn. Các giống ngô
đƣợc chuyển gen chịu mặn OsNHX1 cho khả năng tích lũy chất khô cao hơn
với giống thƣờng khi trồng trong dung dịch mặn 200 mM và cho năng suất
hạt cao hơn khi trồng trong điều kiện mặn (Chen et al., 2007).
Mặc dù đã chuyển thành công một số gen chịu mặn vào ngô nhƣng để
phát triển thành giống triển khai ra sản xuất cần mất rất nhiều thời gian và
công sức. Hơn nữa, các giống chuyển thành công mới ở dạng mô hình và quá
trình nghiên cứu hoàn toàn đƣợc thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm
nên khác xa với điều kiện ngoài đồng ruộng.
Nhận xét phần tổng quan tài liệu
Nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu mặn đã đƣợc nhiều nhà khoa học
trên thế giới nghiên cứu bằng các phƣơng pháp khác nhau nhƣ: phƣơng pháp
truyền thống, phƣơng pháp chỉ thị phân tử và phƣơng pháp chuyển gen. Kết
quả từ các nghiên cứu này đã đƣa ra cơ sở khoa học về chọn tạo giống ngô
chịu mặn, hơn nữa hầu hết các tác giả đã chỉ ra rằng ngô có khả năng chịu
mặn và khả năng chịu mặn giữa các giống ngô là khác nhau;
Theo phân tích tổng quan tài liệu thì cơ chế chịu mặn của cây trồng dựa
trên các yếu tố nhƣ: loại trừ ion muối; tích tụ ion muối trong không bào; sản
xuất hợp chất tan tƣơng thích (Đƣờng, proline, glycinebetaine) để cân bằng áp
suất thẩm thấu và tăng cƣờng hoạt động của các enzim, tuy nhiên trong khuôn
khổ đề tài luận án không cho phép nên việc phân tích đánh giá các hợp chất
này trong cây không đƣợc thực hiện. Để xác định khả năng chịu mặn các
44
nghiên cứu chủ yếu tập trung đánh giá hàm lƣợng và tỷ lệ ion Na+ và K+
trong cây, khối lƣợng chất khô, các chỉ tiêu sinh trƣởng và năng suất của
cây trồng;
Trên cơ sở tổng quan tài liệu, mặc dù các nghiên cứu về chọn tạo giống
ngô chịu mặn ở Việt Nam chƣa đƣợc tiến hành từ trƣớc đến nay, nhƣng với
những kiến thức và hiểu biết về phƣơng pháp, cơ sở khoa học qua những công
trình đã nghiên cứu kể trên và kinh nghiệm đƣợc tích luỹ trong thời gian công
tác, đề tài “Nghiên cứu xác định nguồn vật liệu chịu mặn phục vụ công tác
chọn tạo giống ngô cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông
Cửu Long” sẽ đƣợc thực hiện thành công. Thành công của đề tài không những
sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cho ngƣời trồng ngô ở những vùng khó khăn mà
còn là cơ sở khoa học cho công tác nghiên cứu chọn tạo các giống ngô chịu
mặn cho các giai đoạn tiếp theo.
45
CHƢƠNG II
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
2.1.1. Dòng Thuần
Vật liệu gồm 32 dòng ngô thuần, là những dòng ƣu tú, đã đƣợc chọn
lọc và đánh giá KNKH thuộc tập đoàn dòng công tác của Viện Nghiên cứu
Ngô đƣợc ghi mã tên theo thứ tự từ STL1 đến STL32 (Bảng 2.1).
Bảng 2.1. Danh sách dòng tham gia thí nghiệm
TT Mã dòng Tên dòng TT Mã dòng Tên dòng
1 STL1 HD8 17 STL17 HD9
2 STL2 E39 18 STL18 VHA9
3 STL3 C502N 10 STL19 VHA5
4 STL4 C89N 20 STL20 VHB1
5 STL5 HD5 21 STL21 VHF
6 STL6 C10N 22 STL22 VHA1
7 STL7 KH1 23 STL23 HD4
8 STL8 KH2 24 STL24 HD10
9 STL9 TBD1 25 STL25 KH875
10 STL10 TBD2 26 STL26 VHA10
11 STL11 TBD3 27 STL27 VHB2
12 STL12 TBD4 28 STL28 VHB3
13 STL13 HD6 29 STL29 VHB4
14 STL14 HD7 30 STL30 VHB5
15 STL15 KH435 31 STL31 VHB6
16 STL16 DF2B 32 STL32 VHB9
46
2.1.2. Tổ hợp lai
28 tổ hợp lai luân phiên của 8 dòng thuần có khả năng chịu mặn tốt (ký
hiệu STM1 đến STM28)
Dòng ngô thuần T8 và T5 (dòng bố và dòng mẹ của giống ngô lai
2.1.3. Dòng, giống đối chứng
LVN99)
Đối chứng là các giống ngô lai thƣơng mại đang đƣợc trồng phổ biến tại
các địa phƣơng thực hiện thí nghiệm là C919, NK67, NK7328, CP333,
CP888, DK9901...
2.2. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phƣợng, Hà
Nội và một số điểm tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông
Cửu Long từ năm 2010 - 2015 với các nội dung sau:
2.2.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng bằng phƣơng pháp
nhân tạo
2.2.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của các dòng có
khả năng chịu mặn
2.2.3. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai bằng phƣơng pháp nhân
tạo
2.2.4. Khảo sát, đánh giá các tổ hợp lai chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung
Bộ, đồng bằng sông Cửu Long và phát triển giống mới
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu:
2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Phân tích hàm lƣợng ion Na+, K+ (%):
Phân tích hàm lƣợng Na+, K+, trong thân, lá đƣợc thực hiện theo
phƣơng pháp của Wolf (1982). Thân và lá cây sau khi sấy khô đƣợc nghiền
47
nhỏ. Lấy 0,1 g cho vào trong ống nghiệm, tiếp theo đổ 2,5 ml H2SO4 đậm đặc
vào và ủ qua đêm trong phòng điều hoà nhiệt độ. Sáng hôm sau, đổ thêm 1
ml H2O2 ở 35% vào dọc theo thành bên trong ống nghiệm và lắc đều, chờ
đợi một thời gian cho phản ứng xảy ra, đặt vào trong tủ sấy, nâng dần dần nhiệt độ lên đến 350oC cho đến khi khói xuất hiện và tiếp tục giữ nhiệt trong
thời gian 30 phút. Bỏ các ống nghiệm ra ngoài, sau khi làm mát thêm từ từ 1
ml H2O2 và lặp lại các bƣớc trên đến khi dung dịch có màu trong suốt. Dung
lƣợng cuối cùng của mẫu chiết xuất đƣợc cho thêm nƣớc cất đến khi dung
lƣợng đạt 50ml. Các mẫu đƣợc bảo quản trong tủ lạnh cho đến khi phân tích. Hàm lƣợng Na+, K+ đƣợc đo bằng phƣơng pháp hấp thụ điện tử (Máy quang
phổ hấp thụ nguyên tử).
2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu trong nhà lƣới
2.3.2.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con trong
dung dịch dƣỡng mặn
Thí nghiệm đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần
nhắc lại ở mỗi công thức. Các nguồn ngô đƣợc ngâm ủ nảy mầm trong cát
sạch theo từng dòng riêng. Sau 5 – 7 ngày các dòng đƣợc cấy chuyển vào
trong rổ trấu sạch (trấu hun), mỗi rổ đƣợc đặt trong khay dung dịch dƣỡng
Yoshida (1976) và đƣợc làm mặn với muối NaCl ở các nồng độ lần lƣợt là: 50
mM; 100 mM; 150 mM; 200 mM, đối chứng 0 mM. Muối đƣợc cung cấp
theo từng lƣợng nhỏ: 50 mM ở 5 ngày sau cấy chuyển, lƣợng còn lại cung cấp
sau 7 ngày cấy chuyển. Dung dịch dƣỡng đƣợc thay 2 lần một tuần. Sau cấy
chuyển 17 ngày, cây con đƣợc thu hoạch, rửa sạch bằng nƣớc cất và tiến hành
đo đếm các chỉ tiêu sinh trƣởng (chiều dài thân lá, chiều dài rễ…), sau đó đƣợc sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 70 0C ± 2 0C đến khi khối lƣợng không đổi để
đo khối lƣợng chất khô và tính chỉ số chịu mặn.
48
Bảng 2.2. Bảng pha dung dịch dƣỡng Yoshida
Nguyên tố Tên hóa chất Lƣợng hóa chất (g hoặc ml) cho 10 lít nƣớc
Nguyên tố đa lƣợng
N 914,00 NH4NO3
P 403,00 NaH2PO4.H2O
K 714,00 K2SO4
Ca 886,00 CaCl2.2H2O
Mg 3240,00 MgSO4.7H2O
Nguyên tố vi lƣợng
Mn 15,00 MnCl2.4H20
Mo 0,74 (NH4)6Mo7O24.4H2O
B 9,34 H3BO3
Zn 0,35 ZnSO4.7H2O
Cu 0,31 CuSO4.5H2O
Fe 77,00 FeCl3.6H2O
119,00 Citric acid C6H8O7.H2O
Nguồn: Yoshida 1976
Chỉ số chịu mặn đƣợc tính bằng công thức:
Chỉ số chịu mặn (%) = x 100 Tổng khối lƣợng chất khô ở công thức Sx Tổng khối lƣợng chất khô ở công thức S0
Sx: công thức ở nồng độ muối thứ x;
S0: công thức ở nồng độ muối bằng 0.
Đánh giá đặc điểm hình thái và mức độ chịu mặn ở gai đoạn cây con trong
dung dịch dƣỡng mặn theo phƣơng pháp của Faustino (Bảng 2.3).
49
Bảng 2.3. Bảng đánh giá mức độ chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con
bằng phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
Cấp độ Mức độ chịu mặn Mô tả
1 Chịu mặn tốt Cây khỏe mạnh, không còi cọc, không bị tổn thƣơng hoặc héo
2 Chịu mặn khá Một số lá già phía dƣới hơi cuộn lại
3 Chịu mặn trung bình Cây con bị tổn thƣơng hoặc mép và chóp lá già bị úa
4 Mẫn cảm Cây con bị tổn thƣơng hoặc lá già bị úa hoặc vàng
5 Rất mẫn cảm
Cây còi cọc, lá bị úa, tổn thƣơng xuất hiện cả ở lá già và lá non, một số trƣờng hợp cây bị chết
Nguồn: Faustino 2000
2.3.2.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của ngô bằng phƣơng pháp trồng
trong chậu
Thí nghiệm đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại ở mỗi công thức. Các nguồn ngô đƣợc gieo trồng trong chậu nhựa có kích thƣớc 30 x 22 cm (cao x đƣờng kính). Đất đƣợc cung cấp đầy đủ dinh dƣỡng cho sinh trƣởng phát triển của cây (Bảng 2.4). Mỗi chậu gieo 3 hạt sau đó tỉa để 1 cây. Sau khi ngô mọc (5 – 7 ngày sau gieo), đất đƣợc đƣợc làm mặn bằng cách tƣới nƣớc muối NaCl đến đạt các độ mặn lần lƣợt là: S0 = 0 dS/m (đối chứng); S1= 4 dS/m; S2 = 8 dS/m; S3 = 12 dS/m. Muối đƣợc cung cấp từng lƣợng nhỏ cho đến khi đạt nồng độ 4; 8 và 12 dS/m.
Sau 45 ngày sinh trƣởng cây đƣợc thu hoạch lần 1 để tiến hành cân khối lƣợng thân lá tƣơi sau đó đƣợc sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 70 0C ± 2 0C đến khi khối lƣợng không đổi để đo khối lƣợng chất khô và phân tích các chỉ tiêu sinh hóa (Na+ và K+). Số cây còn lại tiếp tục chăm sóc đến khi thu hoạch bắp, đồng thời tiến hành theo dõi, đo đếm các chỉ tiêu sinh trƣởng, chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất của từng giống.
50
Bảng 2.4. Đặc tính lý hóa của đất thực hiện thí nghiệm
Đơn vị tính dS/m mgCl-/100gđ 2-/100gđ mgSO4
TT 1 2 3 4 5 6 7 8 Chỉ tiêu phân tích pH EC Cl- - SO4 Canxi trao đổi (Ca2+) Magiê trao đổi (Mg2+) Natri (Na+) Kali trao đổi (K+) (me/100gđ) (me/100gđ) (me/100gđ) (me/100gđ) Mẫu phân tích 6,30 0,80 26,97 83,10 22,40 9,50 1,01 8,40
Nguồn:Viện Thổ nhưỡng - Nông Hóa
Đánh giá đặc điểm hình thái và mức độ chịu mặn của cây trồng trong chậu
theo phƣơng pháp của Faustino (Bảng 2.5).
Bảng 2.5. Bảng đánh giá mức độ chịu mặn của ngô bằng phƣơng pháp
trồng trong chậu
Cấp độ Mức độ chịu mặn Mô tả
1 Chịu mặn tốt Cây có thể ra cờ, bắp và râu, lá vẫn xanh
2 Chịu mặn khá Cây có thể ra cờ, bắp và râu nhƣng một số lá bị tổn thƣơng
3 Chịu mặn trung bình
Cây có thể ra cờ (tung phấn) và râu (phun râu) nhƣng thời gian tung phấn và phun râu bị lệch nhau
4 Mẫn cảm Cây bị chết sau khi ra cờ và râu
5 Rất mẫn cảm Cây chết sớm
Nguồn: Faustino 2000
2.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng
3.3.3.1. Lai tạo và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng có khả năng
chịu mặn
Trên cơ sở thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con,
các dòng đƣợc xác định là có khả năng chịu mặn, cùng nhóm thời gian sinh
51
trƣởng đƣợc tiến hành gieo trồng theo tiêu chuẩn ô thí nghiệm của Viện
Nghiên cứu Ngô, lai tạo theo phƣơng pháp Griffing 4 (Griffing, 1956). Các
THL đƣợc đánh giá các đặc điểm sinh, hình thái và năng suất, trên cơ sở đó
đánh giá khả năng kết hợp của các dòng.
2.3.3.2. Khảo sát, đánh giá các tổ hợp lai chịu mặn tại các tỉnh vùng
Duyên hải Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long
Trên cơ sở thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn của các THL, các
THL có năng suất cao khả năng chịu mặn đƣợc khảo sát, đánh giá tại các tỉnh
vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long. Thí nghiệm
đƣợc bố trí theo phƣơng pháp chuẩn của Viện Nghiên cứu Ngô và Trung tâm
cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế CIMMYT. Một số đặc tính lý hóa của đất thực
hiện thí nghiệm đƣợc trích dẫn ở Phụ lục 2.
2.3.3.3. Khảo nghiệm, xây dựng mô hình trình diễn và quy trình thâm
canh của giống lai triển vọng
Khảo nghiệm:
Khảo nghiệm tác giả, khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng sử
dụng, khảo nghiệm sản xuất đƣợc thực hiện theo “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc
gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống ngô” QCVN
01-56: 2011/BNNPTNT. Giống đối chứng là các giống đang đƣợc trồng phổ
biến tại địa phƣơng.
Xây dựng mô hình trình diễn:
Mâ ̣t đô ̣ khoảng cách: Trồng theo khoảng cách 60 cm x 25 cm Lƣơ ̣ng phân bón cho 1 ha: 2,5 tấn phân vi sinh + 160 N + 80 P2O5 + 80 K2O. Cách bón phân:
+ Bón lót: Toàn bộ phân vi sinh và phân lân
+ Bón thúc đợt 1 lúc ngô 3- 5 lá: 1/3 N + 1/2 K2O
52
+ Bón thúc đợt 2 lúc ngô 7 - 9 lá: 1/3 N + 1/2 K2O
+ Bón thúc đợt 3 lúc ngô xoắn nõn: lƣợng phân còn lại.
Chăm sóc: Tiến hành dặm và tỉa định cây ở thời kỳ ngô có 3- 4 lá cho đảm
bảo mật độ và chỉ mỗi cây/hốc.
Phòng trừ sâu xám, sâu đục thân, sâu đục quả bằng các loại thuốc nhƣ
Regent 0.3G, Virtako 40WG, Dupont Prevathon 5SC. Xuyên suốt vụ đã sử
dụng thuốc hạt rắc vào nõn cây ở thời kỳ xoắn nõn, phun trực tiếp 3 lần ở thời
kỳ ngô trỗ cờ đến khi ngậm sữa. Trừ bệnh đốm lá, khô vằn ở thời kỳ ngô trỗ
cờ bằng thuốc đặc hiệu Ridomil Gold 68WP, Validacin 3L.
Thí nghiệm mật độ, phân bón xây dựng quy trình thâm canh của giống
lai VS71:
Thí nghiệm xây dựng quy trình thâm canh giống VS71 đƣợc bố trí theo
kiểu Split Plot, 3 lần nhắc lại với 2 nhân tố phân bón và mật độ (phân bón ô
lớn, mật độ ô nhỏ), trong đó 4 mức phân bón và 9 mật độ khác nhau cụ thể
nhƣ sau:
Phân bón: 4 công thức P1, P2, P3, P4
P1: 120N; 60P2O5; 60K2O
P2: 160N; 80P2O5; 80K2O
P3: 160N; 100P2O5; 80K2O
P4: 180N; 120P2O5; 120K2O
Mật độ: 9 công thức mật độ là: M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9
Công thức Khoảng cách Mật độ
M1: 50 x 20 cm 100.000 cây/ha
M2: 50 x 25 cm 80.000 cây/ha
M3: 50 x 30 cm 66.600 cây/ha
53
M4: 60 x 20 cm 83.300 cây/ha
M5: 60 x 25 cm 66.600 cây/ha
M6: 60 x 30 cm 55.500 cây/ha
M7: 70 x 20 cm 71.400 cây/ha
M8: 70 x 25 cm 57.100 cây/ha
M9: 70 x 30 cm 47.600 cây/ha
Các công thức mật độ phân bón đƣợc kết hợp nhƣ sau:
P1M1; P1M2; P1M3; P1M4; P1M5; P1M6; P1M7; P1M8; P1M9;
P2M1; P2M2; P2M3; P2M4; P2M5; P2M6; P2M7; P2M8; P2M9;
P3M1; P3M2; P3M3; P3M4; P3M5; P3M6; P3M7; P3M8; P3M9;
P4M1; P4M2; P4M3; P4M4; P4M5; P4M6; P4M7; P4M8; P4M9;
Mỗi ô thí nghiệm (ô nhỏ) bố trí 4 hàng với chiều dài hàng 5,0 m; xung quanh
thí nghiệm bố trí 2 hàng bảo vệ.
2.4. Các chỉ tiêu theo dõi:
2.4.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn
Đƣợc tính từ khi gieo trồng, sinh trƣởng trong môi trƣờng mặn đến lúc
cây ngô chết (cây ngô hoàn toàn không có màu xanh). Khả năng chịu mặn cây
ngô đƣợc đánh giá trên cơ sở bảng xếp hạng khả năng chịu mặn của Faustino,
2000.
2.4.2. Chiều dài thân lá (cm): Tính từ cổ rễ đến chóp lá dài nhất
2.4.3. Chiều dài rễ (cm): Tính từ cổ rễ đến chóp rễ dài nhất
2.4.4. Khối lƣợng tƣơi của cây (g/cây): Cây con, thân lá sau khi thu hoạch
cân khối lƣợng tƣơi
2.4.5. Khối lƣợng chất khô của cây (g/cây): Cây con, thân lá sau khi thu hoạch đem sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 70oC ± 2 oC đến khối lƣợng không đổi,
cân khối lƣợng khô.
2.4.6. Chỉ số chịu mặn (%):
54
2.4.7. Thời gian sinh trƣởng
2.4.7.1. Ngày tung phấn (ngày): Tính từ khi gieo đến ≥ 50% số cây tung
phấn
2.4.7.2. Ngày phun râu (ngày): Tính từ khi gieo đến ≥ 50% số cây phun râu
2.4.7.3. Ngày chín sinh lý (ngày): Tính từ khi gieo đến khi toàn bộ lá bi
chuyển màu vàng hoặc 100% số bắp có chân hạt chuyển màu đen.
2.4.8. Chỉ tiêu hình thái
2.4.8.1. Chiều cao cây (cm): Tính từ mặt đất đến điểm phân nhánh cờ đầu
tiên
2.4.8.2. Chiều cao đóng bắp (cm): Tính từ mặt đất đến đốt mang bắp trên
cùng 2.4.8.3. Diện tích lá (m2): Diện tích lá (DTL) đƣợc tính theo công thức:
DTL (m2) = chiều rộng x chiều dài x 0,75 (0,75 là hệ số điều chỉnh)
2.4.8.4. Trạng thái cây (điểm): Đánh giá vào giai đoạn bắt đầu chín sáp. Ở
mỗi ô đánh giá các đặc tính nhƣ chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, độ đồng
đều của các cây, thiệt hại do sâu , bệnh và đổ gãy theo thang điểm từ 1-5,
điểm 1 rất tốt, điểm 5 rất kém.
2.4.8.5. Trạng thái bắp (điểm): Sau khi thu hoạch và trƣớc khi lấy mẫu, cho
điểm dựa vào các đặc tính nhƣ thiệt hại do sâu bệnh, kích thƣớc bắp, màu
dạng hạt và độ đồng đều của bắp theo thang điểm từ 1-5, điểm 1 rất tốt, điểm
5 xấu.
2.4.8.6. Độ bao bắp: Đánh giá trƣớc khi thu hoạch 1 - 3 tuần theo thang điểm:
+ Điểm 1: Rất kín: Lá bi kín đầu bắp và vƣợt khỏi bắp.
+ Điểm 2: Kín: Lá bi bao kín đầu bắp.
+ Điểm 3: Hơi hở: Lá bi bao không chặt đầu bắp.
+ Điểm 4: Hở: Lá bi không che kín bắp để hở đầu bắp.
+ Điểm 5: Rất hở: Bao bắp rất kém đầu bắp hở nhiều.
55
2.4.9. Chỉ tiêu chống chịu
2.4.9.1. Chống đổ: Theo dõi tất cả các lần nhắc lại sau các đợt gió to và trƣớc
khi thu hoạch, tính tỷ lệ %. Đổ rễ : Tính % số cây nghiêng 300 trở lên so với chiều thẳng đứng của cây.
Đổ thân: Tính % số cây bị gãy ở đoạn thân phía dƣới bắp khi thu hoạch.
2.4.9.2. Bệnh đốm lá (điểm): Theo dõi tỷ lệ diện tích lá bị bệnh và cho điểm
1 – 5, điểm 1: rất nhẹ; điểm 5 rất nặng
Điểm 1: 1-10% - rất nhẹ
Điểm 2: 11 - 25% - nhẹ
Điểm 3: 26 - 50% - vừa
Điểm 4: 51 – 75% - nặng
Điểm 5: >75% - rất nặng
2.4.9.3. Bệnh khô vằn (điểm): Theo dõi tỷ lệ cây bị bệnh và cho điểm 1 – 5,
điểm 1: nhẹ; điểm 5 rất nặng
Điểm 1: < 5% số cây bị bệnh khô vằn
Điểm 2: 5 - < 15% số cây bị bệnh khô vằn
Điểm 3: 15 - < 25% số cây bị bệnh khô vằn
Điểm 4: 25 - < 35% số cây bị bệnh khô vằn
Điểm 5: 35 - <50% số cây bị bệnh khô vằn
Tỷ lệ sâu đục thân (%) = (số cây bị sâu đục thân/tổng số cây theo dõi) x 100
2.4.9.4. Sâu đục thân (%):
2.4.10. Chỉ tiêu năng suất
2.4.10.1. Số hàng hạt:
2.4.10.2. Số hạt trên hàng:
2.4.10.3. Chiều dài bắp (cm): Đo ở vị trí bắp có đƣờng kính lớn nhất
2.4.10.4. Đường kính bắp (cm): Đo ở vị trí có hàng hạt dài nhất
2.4.10.5. Khối lượng 1000 hạt (g):
56
2.4.10.6. Năng suất thực thu (tạ/ha):
- Năng suất thực thu (tạ/ha, ở độ ẩm 14 %) đƣợc tính theo công thức:
P x tỷ lệ hạt tƣơi/bắp tƣơi x (100 – A0) x 100 Y = (100 - 14) x S
Trong đó: Y: Năng suất thực thu (tạ/ha)
P: là khối lƣợng bắp tƣơi của ô thí nghiệm khi thu hoạch (kg). A0: là ẩm độ hạt lúc thu hoạch. S: là diện tích ô thí nghiệm (m2). Tỷ lệ (100 – A0 )/(100 – 14 ): là hệ số qui đổi năng suất từ ẩm độ thực tế
khi thu hoạch về ẩm độ 14 %.
2.5. Xử lý số liệu
Số liệu về các chỉ tiêu đặc điểm hình thái, sinh trƣởng, chống chịu,
năng suất của dòng và tổ hợp lai trong các thí nghiệm đƣợc thu thập và xử lý
bằng phần mềm IRRISTAT 5.0, đánh giá khả năng kết hợp của các dòng
đƣợc tính toán và xử lý bằng phần mềm trƣơng trình di truyền số lƣợng của
Nguyễn Đình Hiền version 2.0.
57
CHƢƠNG III
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng bằng phƣơng pháp
nhân tạo
3.1.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng ở giai đoạn cây con bằng
phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
Khả năng chống chịu của cây trồng với độ mặn thƣờng đƣợc đánh giá
bằng cách xem cây trồng đó sống đƣợc bao lâu trong điều kiện đất mặn, hoặc
bằng cách so sánh sự tăng trƣởng hoặc năng suất cây trồng trong điều kiện
mặn so với môi trƣờng không bị nhiễm mặn (Maas 1986). Độ mặn ảnh hƣởng
đến cây trồng ở tất cả các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển, nhƣng nó ảnh
hƣởng khác nhau đến tăng trƣởng ở các giai đoạn khác nhau. Rất khó để so
sánh giữa giai đoạn nảy mầm, mọc và những giai đoạn tiếp theo bởi mỗi giai
đoạn có các tiêu chuẩn khác nhau để đánh giá sinh trƣởng và phát triển của
cây trồng (Maas 1986). Khả năng chịu mặn ở giai đoạn mọc dựa trên tỷ lệ
sống sót, còn ở các giai đoạn tiếp theo thì dựa trên tỷ lệ giảm năng suất hoặc
tăng trƣởng (Maas 1986).
Từ 32 dòng ƣu tú đã đƣợc đánh giá, chọn lọc và đƣa vào thí nghiệm
đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con trong nhà lƣới tại Viện
Nghiên cứu Ngô, trong vụ Xuân và vụ Thu 2010, kết quả nghiên cứu đƣợc
thể hiện nhƣ sau:
3.1.1.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn
Sau khi cấy chuyển vào dung dịch dƣỡng mặn, qua theo dõi cho thấy
hầu hết các dòng đều giảm sinh trƣởng với mức độ tùy thuộc vào nồng độ
mặn. Tỷ lệ giảm mức độ tăng trƣởng của cây ngô tỷ lệ thuận với độ mặn. Ở
58
công thức S4 cây giảm tăng trƣởng nhiều nhất tiếp theo là công thức S3 và có
các triệu chứng đi kèm nhƣ chóp lá xoăn, cháy lá hoặc phần nửa của lá có vết
trắng, lá gốc của hầu hết các dòng bị khô. Ở công thức S1 và S2 cây vẫn sinh
trƣởng tốt nhƣng một số lá phía dƣới có biểu hiện hơi úa vàng. Biểu hiện của
cây với độ mặn trong cùng công thức cũng khác nhau. Sau 17 ngày trồng
trong dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM đã có 3 dòng bị chết là STL5,
STL15, STL27. Tuy nhiên, vẫn có 3 dòng biểu hiện với bộ lá xanh và sinh
trƣởng bình thƣờng là STL6, STL28 và STL30 (Hình 3.1).
Hình 3.1. Sinh trƣởng của một số dòng sau 17 ngày trồng trong dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM NaCl (S4)
59
Bảng 3.1. Mức độ chịu mặn của các dòng theo bảng xếp hạng khả năng
chịu mặn của Faustino, 2000
Cấp độ 3 2 2 3 5 2 4 4 4 4 3 4 4 3 5 3 3 2 2 2 3 3 4 4 4 2 5 1 2 2 2 3 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Tên THL STL1 STL2 STL3 STL4 STL5 STL6 STL7 STL8 STL9 STL10 STL11 STL12 STL13 STL14 STL15 STL16 STL17 STL18 STL19 STL20 STL21 STL22 STL23 STL24 STL25 STL26 STL27 STL28 STL29 STL30 STL31 STL32 Mức độ chịu mặn Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Rất mẫn cảm Chịu mặn khá Mẫn cảm Mẫn cảm Mẫn cảm Mẫn cảm Chịu mặn trung bình Mẫn cảm Mẫn cảm Chịu mặn trung bình Rất mẫn cảm Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Mẫn cảm Mẫn cảm Mẫn cảm Chịu mặn khá Rất mẫn cảm Chịu mặn tốt Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình
60
Qua bảng đánh giá mức độ chịu mặn của các dòng theo bảng xếp hạng
khả năng chịu mặn của Faustino (Bảng 3.1) cho thấy trên cơ sở mô tả hình
thái thân lá của cây con biểu hiện trong môi trƣờng mặn, các dòng đƣợc đánh
giá và phân loại ở các mức độ chịu mặn khác nhau (từ cấp độ 1 – cấp độ 5).
Trong đó chỉ có 1 dòng (STL28) đƣợc đánh giá chịu mặn tốt (cấp độ 1), 10
dòng chịu mặn khá (cấp độ 2), 9 dòng chịu mặn trung bình (cấp độ 3), 9 dòng
mẫn cảm (cấp độ 4), và 3 dòng (STL5, STL15 và STL27) rất mẫn cảm với độ
mặn (cấp độ 5).
3.1.1.2. Chiều dài thân lá
Chiều dài thân lá của tất cả các dòng đều giảm khi trồng trong dung
dịch dƣỡng mặn, mức độ giảm tỷ lệ thuận với tăng nồng độ muối. Chiều dài
thân lá trung bình của các dòng ở công thức S0 (0 mM NaCl) là 29,96 cm và
ở công thức S4 (200 mM NaCl) là 17,28 cm (Bảng 3.2). Tuy nhiên, chiều dài
thân lá của các dòng ngô có sự biến động rất khác nhau khi tăng nồng độ
muối. Trong số các dòng tham gia thí nghiệm thì STL28 đƣợc ghi nhận là có
tỷ lệ giảm thấp nhất (22,4%) giữa công thức S0 và công thức S4 và vẫn sinh
trƣởng bình thƣờng trong dung dịch dƣỡng với nồng độ muối 200 mM NaCl.
Trong khi đó có 3 dòng đã bị chết ở công thức muối này sau 17 ngày là STL5;
STL15; STL27 (Hình 3.2).
Chiều dài thân lá trung bình của tất cả các dòng đều suy giảm khi
trồng trong dung dịch dƣỡng mặn, chứng tỏ rằng muối tác động rất mạnh
đến sinh trƣởng của cây trồng. Chiều dài thân lá giảm khi trồng trong
dung dịch dƣỡng mặn cũng đƣợc ghi nhân bởi André et al., (2004), Carlos
et al., (2007) khi nghiên cứu về tính chịu mặn của ngô. Muhammad et
al., (2010) thấy rằng chiều dài thân lá của các giống ngô bị ảnh hƣởng
lớn bởi muối nhƣng mức độ bị ảnh hƣởng giữa các giống ngô là khác
nhau.
61
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài thân lá của các dòng ngô (trung bình số liệu vụ Xuân và Thu 2010)
Chiều dài thân lá (cm)
TT
Tên dòng
S4 (200mM NaCl)
Tỷ lệ % giảm (S4 so S0)
S0 (0mM NaCl) 31,53 STL1 29,02 STL2 29,41 STL3 28,88 STL4 26,68 STL5 31,65 STL6 29,21 STL7 26,11 STL8 STL9 27,45 STL10 27,34 STL11 30,22 STL12 29,55 STL13 29,59 STL14 30,34 STL15 30,81 STL16 27,68 STL17 30.05 STL18 30,51 STL19 30,41 STL20 31,37 STL21 25,62 STL22 29,14 STL23 28,25 STL24 30,85 STL25 25,95 STL26 29,55 STL27 25,94 STL28 31,83 STL29 29,01 STL30 29,75 STL31 28,42 STL32 24,61 29,96
S1 (50mM NaCl) 31,19 28,50 29,08 28,60 26,38 31,31 28,91 25,77 27,09 27,06 29,89 29,23 29,25 29,97 30,52 27,40 29,69 30,20 30,10 31,02 25,30 28,82 27,93 30,49 25,63 29,24 25,62 31,49 28,70 30,44 28,11 24,30 28,66
S2 (100mM NaCl) 30,11 27,22 28,01 27,66 25,46 30,55 27,77 24,59 26,03 26,14 28,81 28,27 28,16 28,91 29,41 26,28 26,91 29,31 29,23 30,13 24,17 27,61 25,67 29,21 24,46 28,02 24,31 30,21 27,31 29,25 26,79 22,99 27,47
S3 (150mM NaCl) 26,19 23,52 24,08 23,59 20,97 26,75 23,48 20,41 21,75 21,67 24,63 23,98 23,85 24,63 25,16 21,97 22,78 25,22 25,14 25,93 19,89 23,45 20,61 25,84 20,28 23,84 20,25 27,15 24,05 25,04 22,69 18,90 23,37
Trung bình 20,77 27,96 18,10 25,27 18,70 25,86 17,84 25,31 Chết 24,87 21,72 28,40 17,11 25,30 13,97 22,17 15,29 23,52 15,26 23,49 18,19 26,35 17,60 25,73 17,93 25,76 18,60 26,49 Chết 28,98 15,60 23,79 18,89 25,66 19,40 26,93 19,30 26,84 19,89 27,67 13,50 21,70 17,02 25,21 12,93 23,08 20,42 27,36 13,83 22,03 18,60 25,85 Chết 19,22 24,69 29,07 18,90 25,59 22,27 27,35 18,81 24,96 13,17 20,79 17,28 25,27
34,1 37,6 36,4 38,2 - 31,3 41,4 46,5 44,3 44,1 39,8 40,4 39,4 38,6 - 43,6 37,1 36,4 36,5 36,6 47,3 41,5 54,2 33,8 46,7 37,1 - 22,4 34,8 25,1 33,8 46,4 44,5
Muối 1,34
Dòng 2,03
Dòng x Muối 4,07
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
8,30
62
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài thân lá của các dòng
3.1.1.3. Chiều dài rễ
Sinh trƣởng rễ của các dòng chịu tác động mạnh mẽ bởi độ mặn, khi
nồng độ mặn tăng lên đồng nghĩa với việc giảm chiều dài của rễ. Chiều dài rễ
trung bình của các dòng ở công thức S0 là 14,28 cm, trong khi ở công thức S4
giảm chỉ còn 8,36 cm. Phản ứng của rễ giữa các dòng ngô trong môi trƣờng
mặn cũng rất khác nhau, các dòng có chiều dài rễ giảm ít nhất ở công thức S4
(200 mM NaCl) so với công thức S0 (0 mM NaCl) là STL28 (22,6%), STL30
(26,7%) và STL6 (26,0%) khi so sánh với các dòng khác trong thí nghiệm
(Bảng 3.3). Rễ là bộ phận của cây, cung cấp chất dinh dƣỡng từ đất đến các
bộ phận sinh trƣởng của cây và tiếp xúc trực tiếp với đất, vì vậy rễ cung cấp
thông tin hữu ích cho việc xác định khả năng chịu mặn của cây. Sự sinh
trƣởng của rễ mẫn cảm với độ mặn cao, đó là tại sao rễ bị giảm nhanh hoặc
ngừng sinh trƣởng do độ mặn (Cramer et al., 1988; Ashraf et al., 2005). Khi
nghiên cứu khả năng sinh trƣởng của ngô trong môi trƣờng mặn, Khan và
Mcneilly (2005) thấy rằng ngô có thể sinh trƣởng trong môi trƣờng mặn
nhƣng chiều dài rễ giảm nhanh khi tăng nồng độ mặn.
63
Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ của các dòng ngô (trung bình số liệu vụ Xuân và Thu 2010)
Chiều dài rễ (cm)
TT
Tên dòng
S4 (200mM NaCl)
S0 (0mM NaCl) 14,10 STL1 14,70 STL2 14,04 STL3 13,63 STL4 13,42 STL5 15,84 STL6 12,66 STL7 12,56 STL8 STL9 15,04 STL10 13,03 STL11 15,44 STL12 14,53 STL13 14,23 STL14 13,50 STL15 15,50 STL16 15,87 STL17 13,03 STL18 14,30 STL19 15,90 STL20 13,06 STL21 15,20 STL22 15,02 STL23 14,70 STL24 13,91 STL25 14,72 STL26 12,90 STL27 13,50 STL28 14,71 STL29 14,91 STL30 14,53 STL31 15,08 STL32 13,29 14,28
S1 (50mM NaCl) 13,89 14,49 13,82 13,47 13,19 15,60 12,48 12,35 14,82 12,87 15,22 14,35 14,07 13,28 15,33 15,69 12,86 14,08 15,71 12,89 15,01 14,80 14,49 13,75 14,51 12,69 13,28 14,53 14,55 14,35 14,88 13,07 14,07
S2 (100mM NaCl) 12,71 13,71 12,71 12,75 12,01 14,73 11,67 11,59 13,76 12,01 14,16 13,56 12,91 12,19 14,21 14,80 11,69 12,87 14,63 11,78 13,85 13,74 13,32 12,47 13,34 11,58 12,06 13,49 13,40 13,54 13,70 11,77 13,02
S3 (150mM NaCl) 11,29 11,98 11,43 10,86 10,20 13,25 9,75 9,97 12,13 9,85 12,82 11,97 11,16 11,28 12,41 13,29 10,25 11,48 13,03 10,18 12,41 12,55 12,03 11,45 11,95 10,08 10,69 12,31 11,91 12,62 11,45 10,16 11,51
Trung bình 8,88 12,17 9,55 12,89 8,91 12,18 8,54 11,85 Chết 9,76 11,72 14,23 7,45 10,80 7,38 10,77 9,83 13,12 7,88 11,13 10,20 13,57 9,50 12,78 8,80 12,23 8,88 11,83 Chết 11,60 10,81 14,09 7,86 11,14 9,26 12,40 10,74 14,00 8,30 11,24 9,92 13,28 9,69 13,16 8,01 12,51 8,58 12,03 9,10 12,72 8,33 11,12 Chết 9,91 11,44 13,30 9,04 12,76 10,65 13,14 10,14 13,05 7,55 11,17 8,36 12,25
Tỷ lệ % giảm (S4 so S0) 37,0 35,0 36,5 37,3 - 26,0 41,2 41,2 34,6 39,5 33,9 34,6 38,2 34,2 - 31,9 39,7 35,2 32,5 36,4 34,7 35,5 45,5 38,3 38,2 35,4 - 22,6 39,4 26,7 32,8 43,2 41,7
Dòng 1,72
Muối 1,12
Dòng x Muối 3,44
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Trung bình Nhân tố TN LSD0.05 CV%
12,50
64
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ của các dòng
3.1.1.4. Khối lƣợng tƣơi của cây con
Khối lƣợng tƣơi cây con biến động khác nhau tùy theo từng dòng. Ở
công thức S0 thì STL30 có khối lƣợng tƣơi cao nhất (5,611 g) và STL16 đạt
thấp nhất (4,270 g). Tuy nhiên, ở công thức S4 ngoài 3 dòng bị chết thì
STL23 có khối lƣợng thấp nhất (1,869 g) và STL28 đạt cao nhất (3,686 g).
Tất cả các dòng đều giảm khối lƣợng tƣơi khi tăng nồng độ muối nhƣng mức
độ giảm giữa các dòng đƣợc ghi nhận là khác nhau, các dòng giảm nhiều ở
công thức S4 so với công thức S0 là STL7, STL8, STL10 và STL23 (giảm
trên 60%), các dòng có tỷ lệ giảm ít là STL6 (38,4%), STL28 (34,9%) và
STL31 (37,7%), trong khi mức giảm trung bình của tất cả các dòng tham gia
thí nghiệm là 56,1% (Bảng 3.4).
Khối lƣợng tƣơi của cây là chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh trƣởng phát
triển của các dòng trong môi trƣờng mặn. Những dòng có khối lƣợng tƣơi cây
con cao là dòng có khả năng chịu mặn tốt, ngƣợc lại những dòng có khối
lƣợng thấp thể hiện tính mẫn cảm cao với độ mặn.
65
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng tƣơi cây con của các dòng ngô (trung bình số liệu vụ Xuân và Thu 2010)
Khối lƣợng tƣơi cây con (g/cây)
TT
Tên dòng
S4 (200mM NaCl)
S0 (0mM NaCl) 4,409 STL1 4,778 STL2 5,012 STL3 4,852 STL4 5,129 STL5 4,788 STL6 4,952 STL7 4,980 STL8 STL9 4,892 STL10 5,194 STL11 4,590 STL12 4,949 STL13 4,932 STL14 4,872 STL15 4,571 STL16 4,270 STL17 5,266 STL18 4,597 STL19 4,683 STL20 5,021 STL21 4,446 STL22 5,089 STL23 5,258 STL24 4,703 STL25 5,053 STL26 4,788 STL27 5,277 STL28 5,581 STL29 5,163 STL30 5,611 STL31 4,645 STL32 5,428 4,931
S1 (50mM NaCl) 3,964 4,274 4,545 4,369 4,572 4,387 4,375 4,387 4,379 4,635 4,157 4,456 4,353 4,377 4,130 3,793 4,743 4,054 4,111 4,490 4,000 4,611 4,732 4,199 4,494 4,369 4,928 5,049 4,621 5,249 4,193 4,898 4,434
S2 (100mM NaCl) 3,531 3,751 3,983 3,816 3,845 4,067 3,721 3,716 3,759 3,841 3,622 3,891 3,817 3,719 3,516 3,241 4,131 3,605 3,543 3,840 3,417 3,911 3,992 3,666 3,823 3,812 4,261 4,640 4,015 4,762 3,771 4,132 3,849
S3 (150mM NaCl) 3,013 3,098 3,403 3,201 3,089 3,617 2,971 2,922 3,020 3,078 3,027 3,202 3,111 3,039 2,609 2,635 3,446 2,841 2,879 3,101 2,755 3,097 3,185 2,922 3,116 3,311 3,012 4,122 3,382 4,129 3,285 3,369 3,156
Trung bình 2,442 3,472 2,377 3,656 2,350 3,859 2,689 3,785 Chết 4,159 2,950 3,962 1,927 3,589 1,964 3,594 2,238 3,658 2,061 3,762 2,561 3,591 2,170 3,734 2,333 3,709 2,201 3,642 Chết 3,707 1,919 3,172 2,601 4,037 1,955 3,410 2,138 3,471 2,329 3,756 2,004 3,324 2,291 3,800 1,869 3,807 1,993 3,497 2,191 3,735 2,775 3,811 Chết 4,370 3,686 4,616 2,489 3,934 3,360 4,622 2,940 3,767 2,376 4,041 2,385 3,783
Tỷ lệ % giảm (S4 so S0) 44,6 50,3 53,1 44,6 - 38,4 61,1 60,6 54,3 60,3 44,2 56,2 52,7 54,8 - 55,1 50,6 57,5 54,3 53,6 54,9 55,0 64,5 57,6 56,6 42,0 - 34,9 51,8 40,1 37,7 56,2 56,1
Dòng 0,302
Muối 0,125
Dòng x Muối 0,628
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
11,60
66
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng tƣơi cây con của các dòng
3.1.1.5. Khối lƣợng khô cây con
Cũng tƣơng tự nhƣ chỉ tiêu chiều dài thân lá và chiều dài rễ, khối lƣợng
chất khô của các dòng giảm khi tăng nồng độ muối. Ở nồng độ S0 khối lƣợng
chất khô trung bình của các dòng là 0,488 g/cây còn ở S4 thì giảm chỉ còn
0,278 g/cây trong khi chỉ số trung bình của tất cả các dòng ở cả 5 công thức là
0,396 g/cây. Khối lƣợng chất khô của các dòng sinh trƣởng trong môi trƣờng
mặn thu đƣợc là rất khác nhau, STL28 có khối lƣợng trung bình cao nhất
(0,473 g/cây) trong khi STL5 thu đƣợc thấp nhất (0,328 g/cây). Dòng có khối
lƣợng chất khô ở nồng độ mặn S4 cao đồng nghĩa với có chỉ số chịu mặn cao.
Kết quả thí nghiệm cho thấy các dòng STL5, STL15 và STL27 đều có chỉ số
chịu mặn là 0%, trong khi giá trị này thu đƣợc cao nhất lần lƣợt là STL28
(82,3%), STL6 (77,8%), STL30 (77,1%) (Bảng 3.5). Khi nghiên cứu về khả
năng chịu mặn của ngô, Muhammad et al., (2010) thấy rằng khả năng chịu
mặn của các giống ngô rất khác nhau, những giống có khối lƣợng chất khô
lớn hơn thì có khả năng sinh trƣởng và phát triển trong môi trƣờng mặn tốt
hơn. Kết quả tƣơng tự cũng đƣợc ghi nhận ở ngô bởi Carlos et al., 2007;
Carpici et al., 2009; Collado et al., 2010.
67
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng chất khô cây con của các dòng ngô (trung bình số liệu vụ Xuân và Thu 2010)
TT
Tên dòng
Chỉ số chịu mặn (%)
STL1 STL2 STL3 STL4 STL5 STL6 STL7 STL8 STL9 STL10 STL11 STL12 STL13 STL14 STL15 STL16 STL17 STL18 STL19 STL20 STL21 STL22 STL23 STL24 STL25 STL26 STL27 STL28 STL29 STL30 STL31 STL32
S0 (0mM NaCl) 0,476 0,449 0,469 0,486 0,481 0,517 0,475 0,466 0,490 0,487 0,501 0,470 0,457 0,493 0,499 0,461 0,500 0,420 0,467 0,466 0,480 0,488 0,487 0,469 0,511 0,517 0,501 0,537 0,517 0,536 0,507 0,520 0,488
Khối lƣợng chất khô cây con (g/cây) S1 (50mM NaCl) 0,439 0,415 0,439 0,450 0,442 0,486 0,433 0,424 0,451 0,449 0,466 0,436 0,416 0,456 0,463 0,420 0,464 0,383 0,423 0,430 0,443 0,456 0,452 0,432 0,468 0,484 0,482 0,501 0,476 0,517 0,470 0,484 0,452
S2 (100mM NaCl) 0,399 0,374 0,395 0,402 0,381 0,460 0,378 0,369 0,396 0,382 0,415 0,390 0,374 0,397 0,403 0,366 0,414 0,350 0,374 0,377 0,386 0,397 0,391 0,387 0,408 0,431 0,427 0,472 0,423 0,481 0,432 0,425 0,402
S3 (150mM NaCl) 0,369 0,344 0,372 0,368 0,336 0,444 0,332 0,320 0,347 0,341 0,377 0,352 0,335 0,355 0,325 0,322 0,379 0,308 0,337 0,338 0,337 0,346 0,343 0,342 0,364 0,406 0,331 0,461 0,389 0,449 0,409 0,376 0,361
S4 (200mM NaCl) 0,310 0,296 0,324 0,320 Chết 0,402 0,262 0,248 0,277 0,274 0,315 0,292 0,277 0,293 Chết 0,254 0,322 0,253 0,284 0,284 0,269 0,278 0,242 0,287 0,298 0,344 Chết 0,442 0,332 0,414 0,372 0,308 0,278
65,1 65,9 69,1 65,8 - 77,8 55,2 53,2 56,5 56,3 62,9 62,1 60,6 59,4 - 55,1 64,4 60,2 60,8 60,9 56,0 57,0 49,7 61,2 58,3 66,5 - 82,3 64,2 77,1 73,4 59,2 56,8
Trung bình 0,399 0,376 0,400 0,405 0,328 0,462 0,376 0,365 0,392 0,387 0,415 0,388 0,372 0,399 0,338 0,365 0,416 0,343 0,377 0,379 0,383 0,393 0,383 0,383 0,410 0,436 0,348 0,473 0,427 0,463 0,438 0,423 0,396 Dòng x Muối 0,088
Muối 0,031
Dòng 0,046
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
9,80
68
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng khô cây con của các dòng
Nhận xét: Kết quả nghiên cứu khả năng chịu mặn của các dòng ở giai đoạn
cây con bằng phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn đã cho thấy:
Sinh trƣởng của các dòng ngô đều giảm khi trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
và tỷ lệ giảm của các chỉ tiêu sinh trƣởng tăng theo chiều tỷ lệ thuận với nồng
độ muối. Ảnh hƣởng của độ mặn đến các dòng ngô là khác nhau, trong số 32
dòng ngô tham gia thí nghiệm, sau 17 ngày trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
với nồng độ muối 200 mM NaCl, một số dòng vẫn cho khả năng sinh trƣởng
bình thƣờng nhƣ STL2, STL6, STL28…; 3 dòng bị chết là STL5, STL15 và
STL27.
3.1.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng bằng phƣơng
pháp trồng trong chậu
Trên cơ sở kết quả đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con, 20
dòng có khả năng chịu mặn từ trung bình đến tốt là STL1, STL2, STL3, STL4,
STL6, STL11, STL14, STL16, STL17, STL18, STL19, STL20, STL21,
STL22, STL26, STL28, STL29, STL30, STL31, STL32 đƣợc chọn lọc và tiếp
69
tục đánh giá khả năng chịu mặn bằng phƣơng pháp trồng trong chậu tại Viện
Nghiên cứu Ngô trong vụ Xuân năm 2011.
3.1.2.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn
Hầu hết các dòng đều giảm sinh trƣởng trong môi trƣờng đất mặn, mức
độ giảm sinh trƣởng tăng trong đất có nồng độ muối cao. Ở môi trƣờng đất có
độ mặn 4 dS/m (S1) cây sinh trƣởng bình thƣờng, ở 8 dS/m (S2) cây biểu hiện
bị táp các lá phía dƣới, trong môi trƣờng đất ở nồng độ muối 12 dS/m (S3)
các lá phía dƣới bị héo, mép lá bị bị khô nhƣng mức độ biểu hiện ở các dòng
là khác nhau (Hình 3.6). Bảng 3.6 cho thấy khả năng chịu mặn của các dòng
đƣợc xếp hạng the cấp độ từ 1 – 3, không có dòng nào bị chết sau khi tung
phấn và phun râu. Trong số các dòng tham gia thí nghiệm STL28 thể hiện khả
năng chịu mặn tốt nhất, cây sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng và giữ đƣợc
bộ lá xanh bền và khỏe mạnh.
Hình 3.6. Sinh trƣởng của các dòng sau 45 ngày trong môi trƣờng mặn
70
Bảng 3.6. Mức độ chịu mặn của các dòng theo bảng xếp hạng khả năng
chịu mặn của Faustino, 2000
Tên dòng STL1 STL2 STL3 STL4 STL6 STL11 STL14 STL16 STL17 STL18 STL19 STL20 STL21 STL22 STL26 STL28 STL29 STL30 STL31 STL32 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Cấp độ 3 2 3 3 2 3 3 3 3 2 2 2 3 3 2 1 2 2 2 3 Mức độ chịu mặn Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn tốt Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình
3.1.2.2. Khối lƣợng thân lá tƣơi
Khối lƣợng thân lá tƣơi của các dòng giảm qua các công thức mặn khác
nhau, ở công thức S0 khối lƣợng thân lá tƣơi trung bình của các dòng là
150,7 g/cây, S1 132,0 g/cây, S2 116,4 g/cây và S3 chỉ còn 92,2 g/cây. Sinh
trƣởng của các dòng trong môi trƣờng mặn thể hiện rất khác nhau, trong đó
STL28 có khối lƣợng trung bình cao nhất (138,8 g/cây) trong khi STL21 thu
đƣợc thấp nhất (113,2 g/cây) (Bảng 3.7). Các dòng ngô có khối lƣợng thân lá
tƣơi lớn khi trồng trong môi trƣờng mặn chứng tỏ khả năng sinh trƣởng, phát
triển cũng nhƣ khả năng chịu mặn tốt. Khi nghiên cứu về khả năng chịu mặn
ở ngô Carlos (2007) thấy rằng những giống ngô có khối lƣợng thân lá tƣơi
71
cao thì có khả năng chịu mặn tốt hơn các giống có khối lƣợng thấp, điều này
đồng quan điểm với các tác giả Carpici et al. (2009), Collado et al. (2010).
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá tƣơi ở 45 ngày
sau gieo của các dòng trong vụ Xuân 2011
TT Tên dòng Tỷ lệ % giảm (S3 so S0)
STL1 STL2 STL3 STL4 STL6 STL11 STL14 STL16 STL17 STL18 STL19 STL20 STL21 STL22 STL26 STL28 STL29 STL30 STL31 STL32
Khối lƣợng thân lá tƣơi (g/cây) S2 (8dS/m) 116,8 121,0 121,5 126,2 143,5 109,6 111,3 101,2 123,5 110,3 110,0 119,4 108,9 107,3 118,3 146,7 107,9 118,8 107,6 99,1 116,4 S3 (12dS/m) 86,4 95,2 112,1 93,6 109,7 85,2 72,1 81,0 91,6 103,9 88,2 88,3 70,6 83,4 93,2 112,1 101,7 109,6 86,4 79,3 92,2 S1 (4dS/m) 117,5 129,9 131,0 138,1 145,2 132,0 128,1 133,0 134,9 137,8 132,0 120,2 125,2 129,0 140,1 143,5 126,9 128,0 137,1 131,1 132,0 S0 (0dS/m) 137,6 140,4 153,7 159,2 154,9 159,6 151,7 152,8 155,6 154,3 148,5 140,8 148,3 156,0 151,4 153,1 142,1 150,2 154,2 150,6 150,7 41,2 32,2 27,1 37,2 29,2 46,6 52,5 47,0 41,1 32,6 40,6 37,3 52,4 46,5 38,5 26,7 28,4 27,0 44,0 47,3 38,8
Dòng 9,21 Trung bình 114,6 121,6 129,5 129,3 138,3 121,6 115,8 117,0 126,4 126,6 119,7 117,2 113,2 118,9 125,7 138,8 119,7 126,7 121,3 115,0 122,9 Dòng x Muối 18,42
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 5,80 12,4
72
3.1.2.3. Khối lƣợng thân lá khô
Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá khô ở 45 ngày
sau gieo của các dòng trong vụ Xuân 2011
Khối lƣợng thân lá khô (g/cây)
STL1
STL2
TT Tên dòng Chỉ số chịu mặn (%) Trung bình
STL3
S0 (0dS/m) 16,6 17,0 S1 (4dS/m) 13,8 15,5 S2 (8dS/m) 12,1 12,6 S3 (12dS/m) 9,5 11,0 1 2 13,0 14,0 57,3 64,9
STL4
3 18,8 15,6 12,7 11,9 14,8 63,2
STL6
4 19,6 16,6 13,3 11,2 15,2 57,1
STL11
5 19,0 17,6 15,6 12,1 16,1 63,8
STL14
STL16
6 19,7 15,8 11,1 10,1 14,2 51,4
STL17
7 8 18,6 15,1 15,2 12,8 11,3 10,0 8,2 8,3 13,3 11,6 44,2 55,0
STL18
9 19,1 16,2 12,9 10,2 14,6 53,4
STL19
10 17,7 15,5 13,0 11,4 14,4 64,3
STL20
STL21
11 15,6 13,5 11,2 9,3 12,4 59,7
STL22
12 13 17,0 18,1 14,1 14,8 12,4 11,0 10,6 8,4 13,5 13,1 62,3 46,5
STL26
14 19,1 15,4 10,8 10,0 13,8 52,2
STL28
15 16,5 15,1 12,3 9,9 13,4 60,2
STL29
16 19,5 18,1 16,0 12,6 16,6 64,6
STL30
STL31
17 17,2 15,1 12,5 11,1 14,0 64,3
STL32
18 19 18,3 15,1 15,2 13,2 12,3 10,8 12,1 9,0 14,5 12,1 66,0 59,7
20 14,7 12,5 9,7 8,1 11,3 55,0
17,6 15,1 12,2 10,3 58,3
Trung bình Nhân tố TN Dòng Muối 13,8 Dòng x Muối
1,85 3,68
LSD 0.05 CV% 1,17 11,9
73
Số liệu bảng 3.8 cho thấy khối lƣợng chất khô của các dòng giảm khi
trồng trong môi trƣờng mặn, ở nồng độ S0 (0 dS/m) khối lƣợng trung bình
của các dòng là 17,6 g/cây còn ở nồng độ S3 (12 dS/m) giảm còn 10,3 g/cây.
Khối lƣợng chất khô của các dòng trong môi trƣờng mặn thể hiện cũng rất
khác nhau, dòng có khối lƣợng trung bình cao nhất là STL28 (16,6 g/cây),
tiếp đến là STL6 (16,1 g/cây), STL32 thấp nhất (11,3 g/cây). Chỉ số chịu mặn
của các dòng dao động từ 44,2 – 66,0%. Các dòng có khối lƣợng chất khô cao
thƣờng có chỉ số chịu mặn cao hơn những dòng có khối lƣợng chất khô thấp,
đồng thời những dòng có chỉ số chịu mặn cao đồng nghĩa việc sinh trƣởng và
phát triển tốt hơn trong môi trƣờng mặn. Collado et al. (2010) thấy rằng các
giống ngô sản suất khối lƣợng chất khô cao trong môi trƣờng mặn có khả
năng chịu mặn tốt hơn giống có khối lƣợng chất khô thấp. Kết quả tƣơng tự
cũng đƣợc ghi nhận ở ngô bởi Carlos et al. (2007), Carpici et al. (2009),
Muhammad et al. (2010), Hoque et al., (2015), Abdellatif và Siddig (2015).
3.1.2.4. Hàm lƣợng Na+ trong cây
Cơ chế về tính chống chịu những tác động của muối mặn có hai loại
chính là: hạn chế tối đa sự xâm nhập của muối vào cây; và giảm thiểu nồng độ muối trong tế bào chất. Nồng độ Na+ ở tế bào rễ có thể là từ 10 - 30 mM (Tester và Davenport, 2003). Nồng độ Na+ ở tế bào lá là chƣa biết, nhƣng
đƣợc coi là ít hơn 100 mM (Wyn Jones và Gorham, 2002). Rễ phải loại trừ hầu hết các Na+ hòa tan trong dung dịch đất, hoặc muối ở ngọn sẽ dần dần tích luỹ đến mức gây độc. Bảng 3.9 cho thấy hàm lƣợng Na+ trong cây tăng khi tăng nồng độ muối, hàm lƣợng Na+ trung bình ở công thức S0 là 0,319%, tăng lên là 3,610% ở công thức S3. Tỷ lệ Na+ trong cây ở công thức muối S3 của các dòng thể hiện khác nhau, trong đó 3 dòng có tỷ lệ Na+ trên 4,0% khối
lƣợng chất khô là STL16 (4,317%), STL22 (4,121%) và STL32 (4,167%). Trong khi STL28 đƣợc ghi nhận có tỷ lệ Na+ thấp nhất (3,129%) ở nồng độ
74
muối 12 dS/m. Những dòng có hàm lƣợng Na+ thấp cho thấy khả năng loại trừ ion Na+ tốt khi trồng trong môi trƣờng mặn. Đây là một trong những chỉ
tiêu đánh giá và chọn lọc giống cây trồng chịu mặn.
Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+ trong cây của các
dòng trong vụ Xuân 2011
TT Tên dòng Hàm lƣợng Na+ trong cây (% khối lƣợng chất khô) S2 Trung bình (8dS/m)
S0 (0dS/m) 0,387 0,401 0,401 0,378 0,369 0,404 0,354 0,416 0,365 0,387 0,380 0,421 0,338 0,385 0,382 0,352 0,369 0,385 0,362 0,397 0,379 S1 (4dS/m) 1,242 1,027 1,028 1,177 0,978 1,435 1,198 1,261 1,234 0,992 1,008 1,078 1,143 1,303 0,979 0,933 0,945 1,368 0,961 1,202 1,124 2,484 1,907 1,981 2,354 1,754 2,587 2,397 2,708 2,469 1,912 1,807 2,078 2,285 2,605 1,818 1,672 1,823 2,467 1,722 2,582 2,171 2,005 1,671 1,691 1,900 1,596 2,017 1,935 2,189 1,993 1,675 1,660 1,773 1,845 2,103 1,593 1,521 1,597 1,886 1,583 2,087 1,821
Dòng 0,118 S3 (12dS/m) 3,929 3,349 3,353 3,723 3,282 3,641 3,792 4,371 3,905 3,411 3,446 3,517 3,615 4,121 3,193 3,129 3,252 3,324 3,286 4,167 3,610 Dòng x Muối 0,236
1 STL1 2 STL2 3 STL3 4 STL4 5 STL6 6 STL11 7 STL14 8 STL16 9 STL17 10 STL18 11 STL19 12 STL20 13 STL21 14 STL22 15 STL26 16 STL28 17 STL29 18 STL30 19 STL31 20 STL32 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 0,074 13,5
75
3.1.2.5. Hàm lƣợng K+ trong cây
Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng K+ trong cây của các
dòng trong vụ Xuân 2011
TT Tên dòng Trung bình
Hàm lƣợng K+ trong cây (% khối lƣợng chất khô) S2 S0 (8dS/m) (0dS/m) 3,580 3,383 S3 (12dS/m) 1,756 2,091 S1 (4dS/m) 2,916 3,014 2,302 2,514 1 2 STL1 STL2 2,638 2,751
3,375 3,001 2,890 2,191 3 STL3 2,864
3,339 2,970 2,563 1,867 4 STL4 2,685
3,552 3,159 2,726 2,246 5 STL6 2,921
3,352 2,986 2,490 1,775 6 STL11 2,651
3,406 3,688 3,035 3,285 2,531 2,740 1,803 1,706 7 8 STL14 STL16 2,694 2,855
3,220 2,864 2,471 1,800 9 STL17 2,589
3,272 2,910 2,667 1,997 10 STL18 2,712
3,254 2,894 2,787 2,120 11 STL19 2,764
3,509 3,285 3,126 2,926 2,607 2,440 1,858 1,739 12 13 STL20 STL21 2,775 2,598
3,425 3,047 2,629 1,876 14 STL22 2,744
3,476 3,097 2,582 1,980 15 STL26 2,749
3,476 3,091 2,977 2,351 16 STL28 2,974
3,155 2,806 2,571 1,926 17 STL29 2,615
3,452 3,352 2,812 2,981 2,432 2,870 2,138 1,978 18 19 STL30 STL31 2,709 2,795
3,556 3,168 2,642 1,645 20 STL32 2,753
3,405 3,004 2,622 2,742
Dòng Muối 1,935 Dòng x Muối Trung bình Nhân tố TN
0,146 0,292
0,092 10,2 LSD 0.05 CV%
76
Duy trì đầy đủ lƣợng K+ trong mô thực vật trong điều kiện stress muối giúp cho tế bào hấp thu K+ và Na+ có tính chọn lọc để cung cấp cho chồi
(Munns et al., 2000; Carden et al., 2003). Đối với kali thì ngƣợc lại, ở công thức có nồng độ muối càng cao thì khả năng hấp thụ K+ của ngô càng giảm. Số liệu bảng 3.10 cho thấy giá trị trung bình hàm lƣợng K+ của các dòng
trồng trong môi trƣờng có nồng độ muối 0 dS/m là 3,405%, nồng độ 4 dS/m
là 3,004%, nồng độ 8 dS/m là 2,622% và giảm xuống thấp nhất (1,935%) ở
môi trƣờng đất có nồng độ muối 12 dS/m. Khả năng hấp thụ kali của các dòng
trong môi trƣờng mặn thể hiện cũng rất khác nhau, ở môi trƣờng mặn 12 dS/m tỷ lệ K+ trong cây của các dòng dao động 1,645 - 2,351%, trong đó STL28 có tỷ lệ K+ cao nhất và STL32 thấp nhất. Số liệu trung bình giữa các công thức muối cho thấy STL28 cho khả năng hấp thụ K+ cao nhất (2,974%) và STL17 cho khả năng hấp thụ K+ thấp nhất (2,589%).
3.1.2.6. Tỷ lệ Na+/K+ trong cây
Số liệu bảng 3.11 cho thấy tỷ lệ Na+/K+ trung bình trong cây của các
dòng tăng dần từ công thức S0 (0,112) đến S1 (0,375), S2 (0,835) và đạt cao nhất ở công thức S3 (1,879). Tƣơng ứng với hàm lƣợng Na+ và K+ trong cây, tỷ lệ Na+/K+ của các dòng thu đƣợc cũng rất khác nhau, trong đó STL16 có tỷ lệ Na+/K+ trung bình cao nhất (1,012), tiếp đến là STM32 (1,003) và STL22
(0,932), trong khi STL28 và STL19 có tỷ lệ trung bình thấp nhất với cùng chỉ số là 0,627. Tỷ lệ Na+/K+ thể hiện khả năng chịu mặn của cây, các dòng có tỷ lệ Na+/K+ thấp là các dòng có khả năng hấp thụ ion K+, khả năng loại trừ ion Na+ tốt và có khả năng sinh trƣởng, phát triển tốt trong môi trƣờng mặn.
André et al., (2004) đã xác định rằng những giống ngô chịu mặn tốt là giống
có khả năng loại trừ natri và hấp thụ kali. Điều này cũng đƣợc chứng minh
bởi Akram et al., (2007), Kamoker et al., (2008), Schubert et al., (2009) và
Hoque et al., (2015) khi nghiên cứu tính chịu mặn ở ngô.
77
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+/K+ trong cây của
các dòng trong vụ Xuân 2011
STL1
TT Tên dòng Trung bình Tỷ lệ Na+/K+ trong cây S2 (8dS/m) S1 (4dS/m) S3 (12dS/m) S0 (0dS/m)
STL2
0,404 0,106 1 1,023 2,120 0,913
STL3
0,341 0,119 2 0,759 1,602 0,705
STL4
0,343 0,119 3 0,685 1,530 0,669
STL6
0,418 0,116 4 0,969 2,104 0,902
STL11
0,310 0,104 5 0,643 1,461 0,630
STL14
0,481 0,121 6 1,039 2,051 0,923
STL16
0,395 0,104 7 0,947 2,103 0,887
STL17
0,384 0,113 8 0,988 2,562 1,012
STL18
0,431 0,113 9 0,999 2,169 0,928
STL19
0,341 0,118 10 0,717 1,708 0,721
STL20
0,326 0,109 11 0,607 1,466 0,627
STL21
0,345 0,120 12 0,797 1,893 0,789
STL22
0,391 0,103 13 0,936 2,079 0,877
STL26
0,428 0,112 14 0,991 2,197 0,932
STL28
0,316 0,110 15 0,704 1,613 0,686
STL29
0,322 0,108 16 0,600 1,476 0,627
STL30
0,337 0,117 17 0,709 1,688 0,713
STL31
0,486 0,112 18 1,014 1,555 0,792
STL32
0,322 0,108 19 0,600 1,661 0,673
0,379 0,112 20 0,977 2,533 1,003
Nhân tố TN
0,375 0,112 Trung bình 0,835 1,879 0,800
Dòng Muối Dòng x Muối
LSD 0.05 0,102 0,064 0,204
CV% 14,2
78
3.1.2.7. Thời gian từ gieo đến tung phấn
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian tung phấn của các
dòng trong vụ Xuân 2011
Thời gian từ gieo đến tung phấn (ngày)
STL1
STL2
TT Tên dòng Thời gian tăng (S3 so S0) Trung bình
STL3
S0 (0dS/m) 63,3 64,3 S1 (4dS/m) 64,7 65,3 S2 (8dS/m) 65,3 66,7 S3 (12dS/m) 68,3 67,0 1 2 5,0 2,7 65,4 65,8
STL4
3 63,3 64,0 66,3 65,3 2,0 64,8
STL6
4 63,3 64,0 65,7 66,7 3,3 64,9
STL11
5 65,7 66,3 67,7 68,0 2,4 66,9
STL14
STL16
6 64,7 65,0 67,0 69,0 4,3 66,4
STL17
7 8 64,3 62,7 66,0 64,3 65,3 66,7 67,3 67,3 3,0 4,7 65,8 65,3
STL18
9 63,0 63,6 65,3 66,3 3,4 64,6
STL19
10 64,0 65,7 66,3 67,0 3,0 65,8
STL20
STL21
11 65,0 66,0 66,3 67,0 2,0 66,1
STL22
12 13 64,0 64,3 65,7 65,7 65,0 66,3 67,0 69,3 3,0 5,0 65,4 66,4
STL26
14 64,3 64,6 66,7 68,7 4,4 66,1
STL28
15 64,0 65,0 66,3 66,7 2,7 65,5
STL29
16 66,0 66,7 68,0 68,3 2,3 67,3
STL30
STL31
17 63,6 65,3 66,0 66,7 3,0 65,3
STL32
18 19 2,0 2,7 63,0 64,0 63,6 65,7 66,0 66,0 65,0 66,7 66,9 65,6
20 4,7 62,3 64,0 66,3 67,0 64,9
63,9 65,0 66,2 67,2 3,3
Trung bình Nhân tố TN Dòng Muối 65,7 Dòng x Muối
1,19 2,38
LSD 0.05 CV% 0,75 11,8
79
Số liệu bảng 3.12 cho thấy độ mặn tác động trực tiếp đến thời gian trỗ
cờ, tung phấn của các dòng và thời gian trỗ cờ tung phấn tăng khi tăng nồng
độ mặn. Ở công thức nồng độ muối S0 (0 dS/m) thời gian từ gieo đến trỗ cờ
tung phấn trung bình của các dòng là 63,9 ngày và tăng lên 67,2 ngày ở công
thức nồng độ muối S3 (12 dS/m). Hầu hết các dòng có thời gian tung phấn
trung bình dao động từ 64,6 – 67,3 ngày. Thời gian từ gieo đến tung phấn của
các dòng trong môi trƣờng mặn 12 dS/m tăng từ 2,0 đến 5,0 ngày so với môi
trƣờng 0 dS/m tùy thuộc vào từng dòng, trong đó STL1 và STL21 tăng nhiều
nhất (5,0 ngày), trong khi STL6 chỉ tăng 2,0 ngày.
3.1.2.8. Thời gian từ gieo đến phun râu
Độ mặn cũng làm tăng thời gian phun râu của các dòng. Số liệu bảng
3.13 cho thấy ở công thức có nồng độ muối 0dS/m thời gian phun râu trung
bình của các dòng là 66,0 ngày, trong khi ở công thức muối 12 dS/m là 71,8
ngày. Sự biến động về thời gian từ gieo đến phun râu của các dòng cũng khác
nhau, ở công thức S0 thì STL32 có thời gian phun râu ngắn nhất (64,0 ngày)
và STL28 dài nhất (67,3 ngày) nhƣng ở công thức S3 thì STL30 có thời gian
phun râu ngắn nhất (70,2 ngày) và STL11 dài nhất (74,3 ngày). Sự khác biệt
thời gian tung phấn của các dòng giữa công thức S0 và công thức S3 tăng dao
động từ 4,0 – 7,4 ngày tùy thuộc vào các dòng khác nhau. Biến động kéo dài
thời gian tung phấn và phun râu của các dòng là do áp lực thẩm thấu dẫn đến
thiếu hụt nƣớc trong cây cũng nhƣ giảm khả năng hấp thu các chất dinh
dƣỡng dẫn đến kéo dài thời gian tung phấn, phun râu của các dòng trong môi
trƣờng mặn. Thời gian chêch lệch giữa tung phấn và phun râu (chỉ số ASI)
của các dòng ở công thức muối S3 dao động từ 4,0 – 5,2 ngày. Chỉ số ASI
cũng là yếu tố đánh giá khả năng chịu mặn ở ngô. Những dòng có chỉ số ASI
thấp trong môi trƣờng mặn thƣờng có khả năng chịu mặn tốt hơn những giống
có chỉ ASI cao.
80
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến phun râu
của các dòng trong vụ Xuân 2011
STL1
TT Tên dòng Chỉ số ASI ở S3 tăng (S3 so S0) Trung bình Thời gian từ gieo đến phun râu (ngày) Thời gian S0 (0dS/m) S3 (12dS/m) S1 (4dS/m) S2 (8dS/m)
STL2
69,9 66,0 68,2 1 73,4 7,4 5,1 69,4
STL3
69,2 66,0 67,8 2 71,7 5,7 4,2 68,7
STL4
68,8 65,3 66,5 3 70,5 5,2 4,3 67,8
STL6
68,9 65,3 66,2 4 71,4 6,1 5,2 68,0
STL11
70,2 67,0 68,5 5 72,7 5,7 4,7 69,6
STL14
70,2 67,0 67,8 6 74,3 7,3 5,3 69,6
STL16
69,2 65,7 68,5 7 71,7 6,0 4,7 68,8
STL17
68,2 65,3 67,2 8 71,4 6,1 5,2 68,0
68,0 65,3 66,8 9 70,7 5,4 4,4 67,7
69,2 66,0 67,8 10 STL18 71,3 5,3 4,3 68,6
69,5 67,0 68,8 11 STL19 71,5 4,3 4,5 69,2
68,2 65,7 66,2 12 STL20 71,0 5,3 4,0 67,8
70,2 66,3 68,5 13 STL21 73,7 7,4 4,8 69,7
69,9 66,7 67,5 14 STL22 73,1 6,4 4,6 69,3
69,5 65,7 67,5 15 STL26 71,4 5,7 4,0 68,5
71,8 67,3 68,8 16 STL28 73,0 5,7 4,0 70,2
69,9 65,7 67,5 17 STL29 71,0 5,3 4,3 68,5
68,7 65,0 66,2 18 STL30 70,2 5,2 4,6 67,5
69,2 67,0 68,5 19 STL31 71,0 4,0 4,3 68,9
67,8 64,0 66,8 20 STL32 71,4 7,4 5,2 67,8
69,3 66,0 67,6 Trung bình 71,8 68,7 5,7 4,6
Nhân tố TN Dòng Muối Dòng x Muối
LSD 0.05 1,27 0,80 2,54
CV% 13,4
81
3.1.2.9. Diện tích lá
Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của độ mặn đến diện tích lá của các dòng trong
vụ Xuân 2011
STL1
STL2
TT Tên dòng Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình S3 (12dS/m)
STL3
Diện tích lá (m2/cây) S2 S1 (8dS/m) (4dS/m) 0,2910 0,3342 0,3130 0,3955 S0 (0dS/m) 0,4053 0,4205 1 2 45,1 35,3
STL4
3 0,4668 0,3881 0,3289 33,0
STL6
4 0,4856 0,4127 0,3300 42,5
STL11
5 0,4666 0,4324 0,3802 33,5
STL14
STL16
6 0,4871 0,3384 0,2760 50,9
STL17
7 8 0,4600 0,4245 0,3781 0,3185 0,2814 0,2486 57,2 46,8
STL18
9 0,4689 0,3960 0,3134 46,7
STL19
10 0,4380 0,3844 0,3214 41,2
STL20
STL21
11 0,3859 0,3360 0,2984 35,4
STL22
12 13 0,4220 0,4434 0,3509 0,3614 0,3077 0,2647 40,9 59,4
STL26
14 0,4704 0,3217 0,2593 52,7
STL28
15 0,4038 0,3788 0,2964 36,7
STL29
16 0,4833 0,4491 0,3969 32,3
STL30
STL31
17 0,4214 0,3677 0,3047 42,9
STL32
18 19 0,4501 0,3693 0,3714 0,3193 0,3122 0,2817 34,3 37,0
20 0,4399 0,3018 0,2319 52,5
0,4406 0,3668 0,3019 0,2329 0,3158 0,2721 0,3503 0,3126 0,3741 0,2668 0,3738 0,3104 0,3974 0,2393 0,3352 0,1967 0,3291 0,2256 0,3043 0,2501 0,3571 0,2574 0,3503 0,2493 0,3174 0,2496 0,3325 0,1801 0,3124 0,2226 0,3185 0,2555 0,3336 0,3271 0,4141 0,2408 0,3559 0,2959 0,4455 0,2326 0,3007 0,2090 0,2957 0,2513 0,3457 43,0
Trung bình Nhân tố TN Dòng Muối Dòng x Muối
0,0274 0.0546
LSD 0.05 CV% 0,0173 11,7
82
Muối tác động đến diện tích lá của các dòng, ở nồng độ muối càng cao
diện tích lá của các dòng càng giảm. Số liệu bảng 3.14 cho thấy tỷ lệ giảm
diện tích lá của các dòng ở công thức muối 12dS/m so với công thức 0dS/m
dao động từ 32,3 – 59,4%, trong đó các dòng giảm nhiều là STL21 (59,4 %),
STL14 (57,2%), STL22 (52,7%) và các dòng giảm ít là STL28 (32,3%),
STL3 (33,0%) và STL6 (33,5%). Tuy nhiên diện tích lá trung bình của dòng STL30 đạt cao nhất (0,4455 m2/cây) tiếp đến là STL28 (0,4141 m2/cây), STL32 đạt thấp nhất (0,2975 m2/cây). Lá là bộ phận quang hợp của cây và
đƣợc ví nhƣ nhà máy sản xuất các hợp chất hữu cơ, thành phần cấu tạo nên
các bộ phận của cây và sản phẩm cuối cùng là năng suất hạt. Vì vậy khi diện
tích lá giảm đồng nghĩa với các quả trình quang hợp, trao đổi chất của cây bị
giảm, kết quả là năng suất cây trồng bị giảm.
3.1.2.10. Số hạt trên bắp
Số liệu bảng 3.15 cho thấy độ mặn tác động lớn đến số hạt trên bắp. Ở
độ mặn 0 dS/m số hạt trên bắp của các dòng dao động từ 216,0 đến 276,1
hạt/bắp nhƣng ở độ mặn 12 dS/m số hạt trên cây của các dòng giảm xuống chỉ
còn 90,2 đến 137,5 hạt/bắp. Trong số các dòng tham gia thí nghiệm STL1 có
số hạt trung bình trên bắp thấp nhất (159,5 hạt/bắp), trong khi STL28 đạt cao
nhất (198,7 hạt/bắp). Mức độ giảm số hạt trên bắp của các dòng giữa công
thức muối S0 và S3 cũng rất khác nhau, trong đó STL1 giảm nhiều nhất
(58,2%), tiếp đến là STL17 (58,0%), STL19 đƣợc ghi nhận giảm ít nhất
(42,4%). Số lƣợng hạt trên bắp là một trong những yếu tố tƣơng quan thuận
với năng suất hạt của cây trồng, nếu số lƣợng hạt trên bắp giảm đồng nghĩa
với việc giảm năng suất. Số hạt trên bắp giảm trong môi trƣờng mặn là do
muối tác động đến quá trình sinh trƣởng phát triển của cây đặc biệt là quá
trình phân hóa mầm hoa làm giảm số lƣợng hoa cái dẫn đến giảm số lƣợng
83
hạt trên bắp. Kết quả nghiên cứu đồng quan điểm với Schubert et al., (2009)
khi nghiên cứu khả năng chịu mặn của ngô.
Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của độ mặn đến số hạt trên bắp của các dòng
trong vụ Xuân 2011
STL1
STL2
STL3
STL4
STL6
STL11
STL14
STL16
STL17
STL18
STL19
STL20
STL21
STL22
STL26
STL28
STL29
STL30
STL31
STL32
TT Tên dòng Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình
Số hạt/bắp (hạt) S2 (8dS/m) 134,1 153,8 155,0 148,4 167,8 160,5 162,6 155,1 140,2 161,9 167,3 159,9 155,7 153,6 156,0 175,2 153,0 160,7 160,1 149,4 156,5 S3 (12dS/m) 90,2 120,1 134,4 128,4 129,9 117,5 116,4 121,0 94,6 126,7 137,5 133,1 111,1 112,2 133,0 136,0 127,2 125,7 131,5 127,1 122,7 S1 (4dS/m) 197,5 210,2 207,3 198,8 219,5 213,5 227,0 205,2 205,9 213,9 215,9 212,4 217,8 204,8 224,3 228,7 203,8 219,1 207,1 215,2 212,4 S0 (0dS/m) 216,0 239,1 276,1 265,0 244,6 250,1 251,9 250,8 225,0 261,2 239,0 248,0 241,9 240,1 243,7 254,7 238,1 249,1 229,4 233,9 244,9 58,2 49,8 51,3 51,5 46,9 53,0 53,8 51,7 58,0 51,5 42,4 46,3 54,1 53,3 45,4 46,6 46,6 49,5 42,7 45,7 49,9
Dòng 24,2 159,5 180,8 193,2 185,2 190,4 185,4 189,5 183,0 166,4 190,9 189,9 188,3 181,6 177,7 189,3 198,7 180,5 188,6 182,0 181,4 184,1 Dòng x Muối 48,3
Muối 15,3 9,8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
84
3.1.2.11. Khối lƣợng 1000 hạt
Bảng 3.16. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng 1000 hạt của các
dòng trong vụ Xuân 2011
Khối lƣợng 1000 hạt (g)
STL1
STL2
TT Tên dòng Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình
STL3
S0 (0dS/m) 204 238 S1 (4dS/m) 198 233 S2 (8dS/m) 199 223 S3 (12dS/m) 172 201 1 2 15,8 15,6 199 224
STL4
3 224 206 203 198 11,3 208
STL6
4 228 216 204 189 17,2 209
STL11
5 232 231 217 198 14,4 219
STL14
STL16
6 222 214 204 186 16,1 207
STL17
7 8 232 225 215 201 213 200 187 179 19,2 20,5 212 201
STL18
9 223 211 199 184 17,3 204
STL19
10 235 231 227 200 15,0 223
STL20
STL21
11 212 209 202 186 12,3 202
STL22
12 13 210 218 204 201 204 198 183 178 12,5 18,1 200 194
STL26
14 232 226 217 195 15,7 218
STL28
15 238 236 222 204 14,4 225
STL29
16 230 225 221 204 11,3 220
STL30
STL31
17 218 214 207 191 12,4 249
STL32
18 19 217 240 209 222 202 220 183 202 15,7 15,8 241 221
20 219 211 195 174 20,7 200
223 214 207 212 188 15,6
Trung bình Nhân tố TN Dòng Muối Dòng x Muối
1,34 2,68
LSD 0.05 CV% 0,84 12,0
85
Tác động của muối đã làm giảm kích thƣớc cũng nhƣ khối lƣợng hạt
của các dòng, và tỷ lệ giảm tăng khi tăng nồng độ muối. Mức độ giảm
khối lƣợng hạt của các dòng giữa các công thức muối khác nhau là không
nhiều so với các chỉ tiêu khác. Số liệu bảng 3.16 cho thấy khối lƣợng 1000 hạt
trung bình của các dòng ở công thức S0 là 223 g, ở công thức S3 là 188 g,
giảm 15,6%, trong khi chỉ tiêu số hạt/bắp giảm 49,9% (Bảng 3.15). Khối
lƣợng 1000 hạt trung bình giữa các dòng qua các công thức muối thu đƣợc
khác nhau, trong đó STL29 cao nhất (249 g), tiếp đến là STL30 (241 g),
STL21 có khối lƣợng 1000 hạt trung bình thấp nhất (194 g). Cũng nhƣ các
yếu tố cấu thành năng suất khác, khối lƣợng hạt cũng bị tác động bởi độ mặn
và ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất của cây trồng. Khi nghiên cứu khả năng
chịu mặn ở ngô Schubert et al., (2009) thấy rằng muối tác động làm giảm khối
lƣợng hạt.
3.1.2.12. Năng suất hạt
Năng suất hạt là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để xác định
khả năng chịu mặn đối với cây trồng. Bảng 3.17 cho thấy năng suất hạt của
các dòng ngô cũng bị tác động mạnh bởi độ mặn, ở nồng độ muối càng cao
năng suất càng giảm. Tỷ lệ giảm năng suất trung bình của các dòng giữa công
thức muối S0 (0 dS/m) và công thức và công thức S3 12 dS/m là 54,6% trong
đó STL1, STL14, STL17, STL21 và STL32 thuộc nhóm dòng có năng suất
giảm nhiều (60 – 66,3%), các dòng STL19, STL20, STL28, STL31 đƣợc ghi
nhận có năng suất giảm ít (43,0 – 49,0%). Tuy nhiên, nhóm dòng có giá trị
năng suất trung bình cao (trên 40 g/cây) là STL2, STL6, STL18, STL26 và
STL28 (Bảng 3.17). Muối tác động mạnh đến sinh trƣởng, phát triển của cây
trồng dẫn đến làm giảm năng suất. Các dòng có khả năng sinh trƣởng phát
triển tốt trong môi trƣờng mặn sẽ duy trì năng suất ổn định hơn những dòng
mẫn cảm, điều này cũng đƣợc chứng minh bởi Schubert et al., (2009).
86
Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của độ mặn đến năng suất hạt của các
dòng trong vụ Xuân 2011
Năng suất hạt (g/cây)
STL1
TT Tên dòng Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình S0 (0dS/m) S1 (4dS/m) S2 (8dS/m) S3 (12dS/m)
STL2
1 40,7 40,7 27,8 16,1 60,3 31,3
STL3
2 52,4 50,8 35,6 25,1 52,2 41,0
STL4
3 56,9 42,7 31,4 26,7 53,1 39,4
STL6
4 55,7 42,0 29,6 23,7 57,3 37,8
STL11
5 56,6 49,3 36,7 27,3 55,2 42,0
STL14
6 51,1 44,8 32,1 21,4 58,1 37,4
STL16
7 53,7 47,8 34,0 21,3 60,3 39,2
STL17
8 52,1 40,4 30,4 21,2 59,2 36,0
STL18
9 46,2 42,5 27,4 17,1 63,0 33,3
STL19
10 52,2 50,6 36,4 25,8 50,6 41,2
STL20
11 46,7 46,9 35,1 26,6 43,0 38,8
STL21
12 47,9 43,2 32,5 24,4 49,0 37,0
STL22
13 48,5 42,9 30,3 19,4 60,0 35,3
STL26
14 51,2 45,4 32,7 21,5 58,1 37,7
STL28
15 53,4 49,8 34,7 27,1 49,3 41,2
STL29
16 53,9 51,5 38,8 27,7 48,6 43,0
STL30
17 47,9 43,6 31,7 24,3 49,2 36,9
STL31
18 49,7 45,7 32,4 22,9 53,8 37,7
STL32
19 50,7 46,0 35,3 26,5 47,6 39,6
20 46,2 31,9 20,5 15,6 66,3 28,5
Trung bình 50,7 44,9 32,3 23,0 37,7 54,6
Nhân tố TN Dòng Muối Dòng x Muối
LSD 0.05 4,10 2,58 8,20
CV% 10,8
87
Nhận xét: Thông qua thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng
ngô bằng phƣơng pháp trồng trong chậu cho thấy: Muối tác động làm giảm
sinh trƣởng, phát triển của cây và ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất hạt. Tuy
nhiên mức độ ảnh hƣởng của muối đến các dòng ngô là khác nhau, các dòng
sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng mặn có chỉ số Na+/K+ thấp và cho năng suất
hạt cao. Trên cơ sở đánh giá các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển đã xác định
đƣợc nhóm dòng có khả năng thích ứng tốt trong môi trƣờng mặn là STL2,
STL4, STL6, STL19, STL26, STL28, STL31 và nhóm dòng thích ứng kém là
STL1, STL14, STL17, STL21 và STL32. Kết quả thu đƣợc khá tƣơng đồng
với kết quả thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng ở giai đoạn
cây con trong dung dịch dƣỡng mặn. Những dòng chịu mặn tốt, năng suất cao
sẽ đƣợc lựa chọn cho chƣơng trình phát triển giống ngô lai chịu mặn.
3.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của các dòng
có khả năng chịu mặn
Song song với thí nghiệm sàng lọc, đánh giá khả năng chịu mặn của
các dòng ở giai đoạn cây con trồng trong dung dịch dƣỡng mặn, các dòng
bƣớc đầu đƣợc đánh giá có khả năng chịu mặn tốt là STL2, STL6, STL19,
STL26, STL28, STL29, STL30, STL31 đƣợc đánh giá đặc điểm nông sinh
học (đối chứng là 2 dòng T8 và T5), lai tạo theo sơ đồ Griffing 4 (Griffing,
1956) trong vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 để đánh giá khả năng kết hợp. Các
thí nghiệm đƣợc thực hiện tại Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phƣợng, Hà Nội.
3.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng
3.2.1.1. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các dòng
Số liệu qua 2 vụ Xuân và Thu 2010 cho thấy các dòng có thời gian sinh
trƣởng trung bình là 110,5 ngày, trong đó dòng STL31 có thời gian sinh
trƣởng dài nhất (114,0 ngày) trong khi đối chứng 1 là 112,0 ngày và đối
88
chứng 2 là 109,0 ngày. Khoảng cách thời gian gữa tung phấn và phun râu
trung bình của các dòng là 1,7 ngày (63,3 và 65,0 ngày), hầu hết các dòng có
cách biệt thời gian là 2 ngày, tuy nhiên dòng STL28 có thời gian tung phấn
và phun râu gần nhƣ cùng thời điểm (Bảng 3.18).
Bảng 3.18 cho thấy chiều cao cây của các dòng dao động từ 154,0 đến
172,0 cm, trong đó có 2 dòng có chiều cao cây cao hơn cả 2 đối chứng là
STL29 (171,4 cm) và STL31 (172,0 cm), các dòng còn lại có chiều cao tƣơng
đƣơng với đối chứng đối chứng 1 và cao hơn đối chứng 2. Tƣơng ứng với
chiều cao cây, hầu hết các dòng có chiều cao đóng bắp tƣơng đƣơng đối
chứng 1 và cao hơn đối chứng 2.
Bảng 3.18. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các dòng
(trung bình số liệu vụ Xuân và Thu năm 2010)
Chiều cao (cm) Từ gieo đến … (ngày) TT Tên dòng Số lá
1,5 1,0 1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 2,0 1,5 1,5 1,7 1,02 9,5 57,6 56,6 60,2 64,8 56,2 69,4 56,2 74,4 65,4 50,6 58,8 7,23 8,1 1 STL2 2 STL6 3 STL19 4 STL26 5 STL28 6 STL29 7 STL30 8 STL31 9 T8 (đ/c1) 10 T5 (đ/c2) Trung bình LSD 0.05 CV% Trạng thái (điểm 1- 5) TP PR Chín Cây Bắp Cây Bắp 62,5 64,5 109,0 162,8 63,5 65,0 110,0 161,6 61,5 63,5 109,0 167,4 64,0 65,5 112,0 164,4 64,0 64,5 112,0 161,0 61,5 63,5 111,0 171,4 63,5 65,5 109,0 161,8 64,5 66,0 114,0 172,0 63,5 65,5 112,0 168,4 62,5 63,5 109,0 154,0 63,3 65,0 110,5 164,8 8,76 1,64 1,73 8,3 9,7 11,7 1,0 18,2 1,0 18,0 1,5 17,8 1,5 17,6 1,5 18,4 2,0 18,8 2,5 17,6 1,5 18,2 1,0 18,0 1,5 17,2 1,5 17,9 1,07 1,01 8,5 10,5 1,89 10,1
Hầu hết các dòng đều có trạng thái cây và trạng thái bắp đẹp, dao động
ở điểm 1,0 đến 2,5. Dòng STL26 có trạng thái cây đƣợc đánh giá ở điểm cao
nhất (điểm 2,5), còn trạng thái bắp thì dòng STL30 cao nhất (điểm 2,5), trong
khi điểm trung bình của tất cả các dòng đối với trạng thái cây là điểm 1,7 và
89
trạng thái bắp là điểm 1,5 (Bảng 3.18). Số lá của các dòng dao động 17,1 đến
18,8 lá, trong đó STL29 có số lá cao nhất (18,8 lá) và đối chứng 2 có số lá
thấp nhất (17,2 lá).
3.2.1.2. Khả năng chống chịu của các dòng
Bảng 3.19. Khả năng chống chịu của các dòng
(trung bình số liệu vụ Xuân và Thu năm 2010)
TT Tên dòng Đổ gãy (%)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STL2 STL6 STL19 STL26 STL28 STL29 STL30 STL31 T8 (đ/c1) T5 (đ/c2)
Trung bình LSD 0.05 CV% Đốm lá (điểm 1 – 5) 2,0 1,5 1,5 2,0 1,5 2,0 2,5 2,0 1,5 2,0 1,9 0,94 9,5 Khô vằn (điểm 1 – 5) 2,0 1,0 2,0 1,5 1,0 2,0 1,5 2,0 2,0 1,0 1,6 0,91 10,6 Sâu đục thân (%) 9,6 8,1 9,4 13,8 5,6 14,9 13,0 5,6 10,7 8,6 10,9 8,67 11,2 3,5 2,0 2,0 3,3 2,0 2,0 3,5 2,0 3,5 2,8 2,7 1,52 9,4
Số liệu bảng 3.19 cho thấy các dòng ít bị bệnh đốm lá, mức độ nhiễm
bệnh dao động ở điểm 1,0 đến 2,5. Các dòng bị nhiễm bệnh đốm lá tƣơng
đƣơng với đối chứng 1 (điểm 1,5) là STL6, STL19 và STL28, các dòng tƣơng
đƣơng đối chứng 2 (điểm 2,0) là STL2, STL26, STL29 và STL31. Cũng nhƣ
chỉ tiêu bệnh đốm lá, các dòng thể hiện khả năng chống chịu tốt với bệnh khô
vằn. Mức độ nhiễm bệnh khô vằn trung bình của các dòng là điểm 1,6, trong
đó có 4 dòng có khả năng chống chịu tƣơng đƣơng đối chứng 1 (điểm 2,0) là
STL2, STL19, STL29, STL31, 2 dòng tƣơng đƣơng đối chứng 2 (điểm 1,0) là
STL6, STL28 và 2 dòng cao hơn đối chứng 1 và thấp hơn đối chứng 2 là
STL26 và STL31 (Bảng 3.19).
90
Mức độ hại bởi sâu đục thân đối với các dòng thể hiện khác nhau,
trong đó dòng STL29 bị hại bởi sâu đục thân nhiều nhất (14,9%), cao hơn cả
2 đối chứng T8 (10,7%) và T5 (8,6%). Tỷ lệ đổ gãy của các dòng dao động ở
mức thấp (2,0 – 3,5%) (Bảng 3.19).
Chống chịu sâu bệnh là chỉ tiêu quan trọng trong quá trình chọn tạo và
đánh giá dòng. Để tạo ra đƣợc giống tốt thì các dòng đƣợc tạo ra không những
có khả năng kết hợp tốt mà còn phải thể hiện khả khả năng chống chịu tốt để
thích ứng với các điều kiện bất thuận đáp ứng nhu cầu sản xuất trong giai
đoạn hiện nay.
3.2.1.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng
Số liệu trình bày tại bảng 3.20 cho thấy: Chiều dài bắp trung bình của
các dòng qua 2 vụ thí nghiệm đạt 15,0 cm. Trong số các dòng tham gia thí
nghiệm có 2 dòng có chiều dai bắp tƣơng đƣơng với đối chứng 2 là STL19
(14,3 cm) và STL29 (14,4 cm), các dòng còn lại tƣơng đƣơng với đối chứng 1
(15,3 cm) và dài hơn đối chứng 2 (14,3 cm). Độ lớn đƣờng kính bắp của các
dòng dao động khác nhau, trong đó dòng STL19 có đƣờng kính bắp nhở nhất
(3,6 cm) và dòng STL30 cho đƣờng kính bắp lớn nhất (4,2 cm). Trong số các
dòng tham gia thí nghiệm, 4 dòng có đƣờng kính bắp lớn hơn 4,0 cm tƣơng
đƣơng đối chứng 1 và 4 dòng có đƣờng kính nhỏ hơn 4,0 cm, tƣơng đƣơng
đối chứng 2 (Bảng 3.20). Chiều dài bắp và đƣờng kính bắp là một trong
những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình chọn tạo dòng, những dòng có chiều
dài bắp lớn thƣờng có xác suất cao để tạo thành công giống lai với năng suất
cao.
Số liệu bảng 3.20 cũng cho thấy số hàng hạt trung bình của các dòng là
14,0 hàng. Hầu hết các dòng có số hàng hạt tƣơng đƣơng với 2 đối chứng,
trong đó có 3 dòng cao hơn 2 đối chứng là STL19, STL26, STL30 và đều có
91
số hàng hạt là 14,3 hàng. Số hạt trên hàng của các dòng dao động từ 21,3 đến
27,0 hạt tùy vào từng dòng khác nhau, trong đó có 2 dòng STL26 và STL28
có số hạt trên hàng cao hơn cả 2 đối chứng .
Khối lƣợng 1000 hạt của các dòng thu đƣợc khác nhau, trong đó dòng
STL6 có khối lƣợng 1000 hạt cao nhất (248,0 g), tiếp đến là dòng STL28
(246,0 g), dòng STL29 có khối lƣợng 1000 hạt nhỏ nhất (219,7 g). Năng suất
hạt của các dòng dao động từ 27,6 đến 36,3 tạ/ha. Trong số các dòng tham gia
thí nghiệm có 2 dòng có năng suất cao hơn cả 2 đối chứng là STL6 (35,6
tạ/ha) và STL28 (36,3 tạ/ha), hai dòng có năng suất thấp hơn đối chứng 1 và
tƣơng đƣơng đối chứng 2 là STL29 (28,2 tạ/ha) và STL31 (28,6 tạ/ha), các
dòng còn lại có năng suất thấp hơn đối chứng 1 và cao hơn đối chứng 2 (Bảng
3.20).
Bảng 3.20. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng
(trung bình số liệu 2 vụ Xuân và Thu năm 2010)
TT Tên dòng Số hạt/hàng Chiều dài bắp (cm) Đƣờng kính bắp (cm) Số hàng hạt Năng suất (tạ/ha)
STL2 1 STL6 2 STL19 3 STL26 4 STL28 5 STL29 6 STL30 7 8 STL31 9 T8 (đ/c1) 10 T5 (đ/c2) Trung bình LSD 0.05 CV% Khối lƣợng 1000 hạt (g) 233,0 248,0 219,7 239,0 246,0 240,0 240,3 234,6 236,3 231,5 236,8 15,23 10,3 25,7 25,7 21,7 27,0 26,0 23,7 24,3 23,3 25,2 21,3 24,4 4,74 9,6 29,6 35,6 28,6 30,8 36,3 30,6 31,4 28,6 32,2 28,5 31,1 3,73 9,8 15,2 15,3 14,3 15,2 15,1 14,4 15,1 15,3 15,3 14,3 15,0 0,87 9,6 3,9 4,1 3,6 4,1 4,1 3,8 4,2 3,7 4,1 3,7 3,9 0,27 8,2 13,8 14,0 14,3 14,3 14,0 13,8 14,3 13,8 13,9 13,8 14,0 0,82 11,2
92
3.2.2. Khả năng kết hợp của các dòng
Khả năng kết hợp chung và riêng của các dòng ở chỉ tiêu năng suất hạt
có sự khác nhau trong vụ Thu năm 2010 (Bảng 3.21 ). Trong số 8 dòng tham
gia thí nghiệm có 14 cặp dòng mang giá trị KNKH riêng âm và 14 cặp dòng
mang giá trị dƣơng. Trong đó cặp dòng STL28 x STL31 có giá trị khả năng
kết hợp riêng dƣơng cao nhất (1,090) tiếp đến là các cặp dòng STL2 x STL29
(0,994) và STL2 x STL31 (0,728). Về giá trị KNKH chung, có 4 dòng mang
giá trị dƣơng: STL6, STL26, STL28 và STL29, các dòng còn lại đều có giá trị
âm.
Bảng 3.21. Giá trị KNKH chung (ĝj), KNKH riêng (Ŝij) và phƣơng sai KNKH riêng (σ2Si) của các dòng trong vụ Thu năm 2010
♂ ♀
STL2
-0,844 -0,368 -0,335 0,326 0,994 -0,501 0,728 -0,426 0,452
STL6
0,649 -0,160 -0,096 0,368 0,619 -0,536 0,174 0,308
STL19
0,001 -0,485 0,547 -0,911 0,568 -0,369 0,353
STL26
-0,266 0,201 0,575 -0,015 1,299 0,076
STL28
0,085 0,347 1,090 2,555 0,072
STL29
-0,745 -1,450 0,042 0,667
STL30
-0,616 -0,330 0,454
STL31
-0,138 0,585
σ2Si ĝj Ŝij STL2 STL6 STL19 STL26 STL28 STL29 STL30 STL31
GI GI–GJ SIJ SIJ–SIK SIJ–SKL Phƣơng sai 0,007 0,017 0,036 0,084 0,067 Độ lệch T(0.05) LSD(0.05) LSD(0.01) 0,086 0,130 0,190 0,290 0,259 2,008 2,008 2,008 2,008 2,008 0,172 0,260 0,381 0,582 0,521 0,230 0,347 0,508 0,776 0,694
Ghi chú: GI: giá trị trung bình KNKH chung
SIJ–SKL: giá trị để so sánh KNKH riêng 2 THL không cùng mẹ SIJ: giá trị trung bình KNKH riêng để so sánh với giá trị tổ hợp riêng SIJ–SIK: giá trị để so sánh KNKH riêng 2 THL cùng mẹ GI–GJ: giá trị để so sánh KNKH chung giữa dòng i và dòng j
93
Khả năng kết hợp chung và riêng của các dòng cũng có sự khác nhau
trong vụ Xuân năm 2011 ( Bảng 3.22 ). Số liệu chỉ ra rằng: dòng SLT28 có
giá trị KNKH chung cao nhất (2,263) tiếp đến là dòng STL26 (1,187). Khác
với kết quả trong vụ Thu năm 2010, ở vụ Xuân 2011 chỉ có 2 dòng có KNKH
chung đạt giá trị dƣơng. Giá trị KNKH riêng của một số dòng tƣơng đồng với
kết quả trong vụ Thu 2010, trong đó điển hình là cặp dòng STL28 x STL31
đƣợc ghi nhận là có giá trị KNKH riêng cao nhất (2,421), những cặp dòng có
KNKH riêng thấp khi kết hợp với nhau là STL29 x STL31 (-0,642), STL30 x
STL31 (-0,621).
Bảng 3.22. Giá trị KNKH chung (ĝj), KNKH riêng (Ŝij) và phƣơng sai KNKH riêng (σ2Si) của các dòng trong vụ Xuân năm 2011
♂ ♀
STL2
-0,582 -0,256 0,021 0,246 1,604 -0,221 0,188 -0,210 0,110
STL6
0,146 -0,339 -0,078 0,076 1,655 1,122 -0,127 0,113
STL19
0,204 -0,054 1,638 -0,454 -0,224 -0,172 0,091
STL26
-0,127 0,160 0,268 -0,187 1,187 0,009
STL28
-0,337 -0,071 2,421 2,263 0,022
STL29
-0,499 -0,642 -0.050 0,221
STL30
-0,621 -0,102 0,143
-0,210 0,096
STL31
σ2Si ĝj Ŝij STL2 STL6 STL19 STL26 STL28 STL29 STL30 STL31
GI GI–GJ SIJ SIJ–SIK SIJ–SKL Phƣơng sai 0,007 0,017 0,036 0,084 0,067 Độ lệch T(0.05) LSD(0.05) LSD(0.01) 0,086 0,130 0,190 0,290 0,259 0,172 0,260 0,381 0,582 0,521 2,008 2,008 2,008 2,008 2,008 0,230 0,347 0,508 0,776 0,694
Ghi chú: GI: giá trị trung bình KNKH chung
SIJ–SKL: giá trị để so sánh KNKH riêng 2 THL không cùng mẹ SIJ: giá trị trung bình KNKH riêng để so sánh với giá trị tổ hợp riêng SIJ–SIK: giá trị để so sánh KNKH riêng 2 THL cùng mẹ GI–GJ: giá trị để so sánh KNKH chung giữa dòng i và dòng j
94
Nhận xét: Qua 2 vụ đánh giá về KNKH ở chỉ tiêu năng suất hạt của 8 dòng
thuần cho thấy: dòng STL28 có giá trị KNKH chung cao nhất (vụ Thu 2010:
2,555; vụ Xuân 2011: 2,263) so với các dòng nghiên cứu và dòng STL31 có
giá trị KNKH riêng cao nhất khi kết hợp với dòng STL28 (vụ Thu 2010:
1,090; vụ Xuân 2011: 2,421). Nhƣ vậy, dòng STL28 có thể làm sử dụng làm
cây thử cho chƣơng trình chọn tạo giống ngô lai và đánh giá dòng.
3.2.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai Diallel
Thí nghiệm đánh giá các tổ hợp lai đƣợc thực hiện trong 2 vụ (vụ Thu
2010 và vụ Xuân năm 2011), tại Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phƣợng, Hà Nội,
đối chứng là 2 giống ngô lai thƣơng mại C919 và NK67.
3.2.3.1. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai
Kết quả nghiên cứu TGST và đặc điểm hình thái của các THL đƣợc
trình bày tại bảng 3.23, 3.24. Số liệu ở bảng 3.23 cho thấy: các THL có thời
gian sinh trƣởng trung bình trong vụ Thu 2010 ngắn hơn vụ Xuân năm 2011
là 11 ngày. Giữa các THL có thời gian sinh trƣởng khác nhau trong đó STL2
x STL26 có thời gian sinh trƣởng ngắn nhất (99 ngày) trong khi STL19 x
STL30 là 105 ngày. Hầu hết các THL có thời gian sinh trƣởng thuộc nhóm
chín trung bình sớm, tƣơng đƣơng với đối chứng 1 và đối chứng 2. Các THL
cũng có thời gian tung phấn tƣơng đƣơng đối chứng, trong đó STL26 x
STL28 có thời gian tung phấn trung bình sớm nhất (57,7 ngày), sớm hơn cả 2
đối chứng và STL19 x STL30 muộn nhất (61,3 ngày), muộn hơn đối chứng 1
và tƣơng đƣơng đối chứng 2. Chênh lệch thời gian trung bình giữa tung phấn
và phun râu của các THL trong vụ Thu 2010 là 1,5 ngày và trong vụ Xuân
2011 là 2 ngày, đây là khoảng thời gian hợp lý cho quá trình thụ phấn, thụ
tinh và đem lại hiệu quả cao cho quá trình kết hạt.
Nhƣ vậy, qua bảng 3.23 cho thấy trong số 28 THL tham gia thí nghiệm,
6 THL có thời gian sinh trƣởng trung bình ngắn hơn cả 2 đối chứng (99 – 102
ngày) và 22 THL tƣơng đƣơng cả 2 đối chứng (103 – 105 ngày).
95
Bảng 3.23. Thời gian sinh trƣởng của các THL trong vụ Thu 2010 và vụ
Xuân 2011
Gieo đến tung phấn (ngày) TT Tổ hợp lai
Gieo đến chín Gieo đến phun sinh lý (ngày) râu (ngày) Thu Xuân TB Thu Xuân TB Thu Xuân TB 95 107 101 1 STL2 x STL6 52,0 63,7 57,8 53,7 65,7 59,7 95 108 102 2 STL2 x STL19 53,0 64,3 58,7 53,0 66,3 59,7 93 105 3 STL2 x STL26 53,3 63,3 58,3 54,7 65,3 60,0 99 96 109 103 4 STL2 x STL28 55,7 66,0 60,8 56,7 68,3 62,5 97 108 102 5 STL2 x STL29 55,3 65,7 60,5 57,0 67,7 62,3 97 108 103 6 STL2 x STL30 56,3 65,0 60,7 57,3 67,0 62,2 96 109 103 7 STL2 x STL31 56,7 64,3 60,5 57,0 66,3 61,7 98 109 103 8 STL6 x STL19 57,3 65,0 61,2 58,7 67,0 62,8 98 109 104 9 STL6 x STL26 56,0 64,3 60,2 58,0 66,3 62,2 97 108 103 10 STL6 x STL28 55,7 65,0 60,3 57,0 67,0 62,0 99 108 103 11 STL6 x STL29 54,0 63,0 58,5 57,7 64,7 61,2 98 108 103 12 STL6 x STL30 55,3 65,3 60,3 56,7 67,3 62,0 98 109 104 13 STL6 x STL31 54,7 65,3 60,0 56,0 67,7 61,8 98 109 103 14 STL19 x STL26 53,7 66,7 60,2 55,0 68,7 61,8 99 109 104 15 STL19 x STL28 54,0 64,3 59,2 55,3 66,3 60,8 96 109 103 16 STL19 x STL29 52,3 65,7 59,0 53,7 68,3 61,0 98 112 105 17 STL19 x STL30 55,0 67,7 61,3 55,7 69,7 62,7 99 108 104 18 STL19 x STL31 54,7 67,3 61,0 56,3 69,3 62,8 97 107 102 19 STL26 x STL28 52,7 62,7 57,7 54,3 64,7 59,5 94 109 101 20 STL26 x STL29 53,3 64,0 58,7 55,3 66,0 60,7 99 109 104 21 STL26 x STL30 53,7 64,7 59,2 55,3 66,7 61,0 98 107 103 22 STL26 x STL31 54,7 63,7 59,2 56,0 66,0 61,0 99 109 104 23 STL28 x STL29 54,3 66,0 60,2 56,0 68,0 62,0 98 109 103 24 STL28 x STL30 54,3 66,3 60,3 56,0 68,3 62,2 98 108 103 25 STL28 x STL31 55,0 65,7 60,3 57,0 67,7 62,3 99 108 104 26 STL29 x STL30 54,3 63,3 58,8 55,7 65,3 60,5 97 108 103 27 STL29 x STL31 56,0 64,3 60,2 57,3 66,3 61,8 99 108 104 28 STL30 x STL31 54,7 64,3 59,5 56,0 66,7 61,3 98 107 103 55,3 64,0 59,7 57,3 66,0 61,7 29 C919 (Đ/C1) 99 109 104 30 NK67 (Đ/C 2) 56,0 66,7 61,3 57,5 68,7 63,1 54,6 64,9 59,8 56,1 67,0 61,5 Trung bình 97 108 103 1,77 1,60 LSD 0.05 7,8 8,7 CV% 1,83 1,56 9,8 10,7 1,92 1,63 9,0 9,1
96
Bảng 3.24. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL trong vụ
Thu 2010 và vụ Xuân 2011
Chiều cao cây (cm) TT Tổ hợp lai
201,2 201,0 206,3 209,3 210,2 212,3 219,7 214,3 203,3 204,5 203,0 196,2 198,2 199,8 210,5 198,7 204,3 217,0 208,7 207,8 210,0 204,7 210,3 198,2 213,3 217,0 203,7 207,7 200,5 208,9 206,7 93,5 94,3 99,8 104,0 106,5 108,5 109,7 105,7 98,8 98,8 96,7 90,2 92,7 96,2 98,0 91,8 97,3 105,5 100,7 98,7 101,3 94,7 103,2 91,7 101,5 104,2 99,0 92,8 95,2 98,6 99,0
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2) Trung bình LSD 0.05 CV% Thu Xuân TB 218,7 183,7 216,0 186,0 218,3 194,3 217,0 201,7 227,7 192,7 230,3 194,3 228,0 211,3 231,0 197,7 209,7 197,0 206,0 203,0 211,3 194,7 205,3 187,0 218,7 177,7 216,0 183,7 218,3 202,7 217,0 180,3 227,7 181,0 220,0 203,7 226,0 189,3 231,0 184,7 209,7 210,3 206,0 203,3 211,3 209,3 205,3 191,0 228,3 198,3 228,7 205,3 225,0 182,3 209,0 206,3 205,7 195,3 211,3 206,5 218,2 195,2 11,89 9,98 9,7 7,4 Chiều cao đóng bắp (cm) Thu Xuân TB 105,7 105,7 106,7 107,3 116,7 115,7 117,3 117,0 103,0 99,0 103,7 99,0 105,7 105,7 106,7 107,3 116,7 115,7 117,3 117,0 103,0 99,0 103,7 99,0 117,0 116,0 108,7 99,3 101,7 100,7 107,9 10,37 7,1 81,3 83,0 93,0 100,7 96,3 101,3 102,0 94,3 94,7 98,7 89,7 81,3 79,7 86,7 89,3 76,3 78,0 95,3 84,0 80,3 99,7 90,3 102,7 84,3 86,0 92,3 89,3 86,3 88,7 96,5 90,1 7,17 8,4
97
Số liệu tại Bảng 3.24 cho thấy chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của
các THL trong vụ Xuân 2011 có xu thế cao hơn trong vụ Thu 2010 (218,2 so
với 195,2 cm). Trong vụ Xuân 2011 một số THL có chiều cao cây cao hơn cả
2 đối chứng C919 và DK9901, trong đó STL6 x STL19 và STL26 x STL29
có chiều cao cây cao nhất (231 cm). Tuy nhiên, trong vụ Thu 2010 hầu hết
các THL có chiều cao cây tƣơng đƣơng và thấp hơn đối chứng. Nhƣ vậy trong
số 28 THL tham gia thí nghiệm có 11 THL có chiều cao cao hơn cả 2 đối
chứng, 5 THL thấp hơn cả 2 đối chứng và 12 THL cao tƣơng đƣơng đối
chứng. Những giống ngô có chiều cao cây và chiều cao đóng bắp cao cũng
nhƣ tỷ lệ chiều cao cây so với chiều cao đóng bắp nhỏ thì thƣờng gặp bất lợi
khi gặp gió bão và thƣờng dễ bị đổ hơn các giống có tỷ lệ chiều cao đóng bắp
cao so với chiều cao cây. Vì vậy, chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của
ngô cũng là tiêu chí cần thiết cho các nhà tạo giống trong quá trình chọn tạo
để tăng cƣờng khả năng chống đổ.
3.2.3.2. Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai
Chống chịu sâu bệnh là chỉ tiêu quan trọng đối với giống cây trồng, nó
không những giúp cây trồng sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng bất thuận mà
còn duy trì tiềm năng năng suất cũng nhƣ tính ổn định của giống. Bệnh đốm
lá: số liệu bảng 3.25 cho thấy các THL bị nhiễm bệnh đốm lá trong vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011 ở mức tƣơng đƣơng nhau, trung bình trong trong vụ
Thu 2010 là điểm 1,6 còn vụ Xuân 2011 là điểm 1,4. Qua cả 2 vụ thí nghiệm
cho thấy các THL bị nhiễm bệnh đốm lá tƣơng đƣơng với cả 2 đối chứng là
C919 và NK67. Bệnh khô vằn: Cũng nhƣ chỉ tiêu bệnh đốm lá, các THL thể
hiện khả năng chống chịu tốt với bệnh khô vằn. Trong vụ Thu 2010 thì mức
độ dao động này từ 1,0 – 2,3 còn trong vụ Xuân 2011 các THL bị nhiễm bệnh
khô vằn dao động ở điểm 1,3 – 2,3. Trung bình cả 2 vụ có 3 THL bị nhiễm
khô vằn cao hơn đối chứng là STL2 x STL30, STL6 x STL19, STL6 x STL26
(điểm 2,2), các THL còn lại tƣơng đƣơng cả 2 đối chứng (Bảng 3.25).
98
Bảng 3.25. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL trong vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011
TT Tổ hợp lai
Đốm lá (điểm 1 – 5) Thu Xuân TB Khô vằn (điểm 1 – 5) Thu Xuân TB
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2)
1,8 1,7 1,7 1,3 1,3 1,7 1,2 1,3 1,7 1,7 1,2 1,2 1,3 1,8 1,3 1,3 1,5 1,3 1,3 1,7 1,5 1,3 1,5 1,7 1,3 1,2 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,7 1,8 1,5 1,5 1,5 2,2 1,8 2,2 2,2 1,8 1,8 2,0 1,8 2,0 1,8 1,7 1,8 1,7 1,2 1,8 1,8 1,7 1,5 1,5 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,2 1,7
Trung bình LSD 0.05 CV% 2,0 2,0 1,3 1,3 1,7 2,3 1,3 1,3 1,7 1,3 1,3 1,0 1,3 2,0 1,3 1,3 1,7 1,3 1,7 1,7 1,7 1,3 1,7 1,7 1,7 1,3 1,7 1,0 1,3 1,5 1,5 0,76 13,7 1,7 1,3 2,0 1,3 1,0 1,0 1,0 1,3 1,7 2,0 1,0 1,3 1,3 1,7 1,3 1,3 1,3 1,3 1,0 1,7 1,3 1,3 1,3 1,7 1,0 1,0 1,3 2,0 1,7 1,5 1,4 0,86 14,6 1,7 1,7 1,3 2,0 1,3 2,0 1,7 2,0 2,0 1,7 2,0 2,3 2,0 2,3 2,3 2,0 1,3 1,0 1,0 2,0 1,7 2,0 1,7 1,3 1,0 1,0 1,3 1,3 1,3 1,0 1,6 1,12 10,7 1,7 2,0 1,7 1,0 1,7 2,3 2,0 2,3 2,3 2,0 1,7 1,7 1,7 1,7 1,3 1,3 2,3 2,3 1,3 1,7 2,0 1,3 1,3 1,7 1,7 1,7 1,3 1,3 1,3 1,3 1,7 0,97 12,5
99
Bảng 3.26. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL trong vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011
TT Tổ hợp lai
Sâu đục thân (%) Thu Xuân TB Đổ gãy (%) Thu Xuân TB
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2)
5,4 8,0 6,1 4,0 4,8 7,8 7,8 5,6 8,8 6,2 8,6 6,7 7,8 7,4 9,0 8,1 9,4 7,8 8,4 5,7 6,5 10,0 9,7 9,0 6,4 6,9 5,7 5,9 7,3 7,3 7,3 0,0 1,5 1,5 1,5 1,5 2,2 1,5 2,6 1,5 1,5 2,5 1,9 1,0 2,2 2,1 3,0 1,5 2,1 1,5 1,2 1,5 0,5 0,0 1,8 1,5 2,3 0,0 1,0 1,7 0,0 1,5
Trung bình LSD 0.05 CV% 6,2 7,5 5,6 2,6 7,1 6,5 9,2 5,1 9,0 5,3 5,7 6,3 8,9 5,0 11,0 8,7 11,7 11,0 11,0 6,5 8,0 8,5 8,8 8,1 7,5 7,8 7,0 5,8 8,3 9,7 7,6 5,79 10,8 4,5 8,5 6,5 5,3 2,4 9,0 6,5 6,0 8,6 7,1 11,5 7,2 6,6 9,8 6,9 7,5 7,1 4,5 5,7 5,0 5,0 11,4 10,6 9,8 5,2 6,1 4,4 5,9 6,4 5,0 6,9 6,35 16,0 0,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,9 2,0 2,8 2,0 2,0 2,7 2,0 2,0 2,0 3,2 2,0 2,0 2,9 2,0 2,3 2,0 0,0 0,0 2,5 2,0 4,6 0,0 1,0 2,0 0,0 1,9 1,47 11,3 0,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,4 1,0 2,3 1,0 1,0 2,3 1,8 0,0 2,3 1,0 3,9 1,0 1,3 1,0 0,0 1,0 1,0 0,0 1,0 1,0 0,0 0,0 1,0 1,4 0,0 1,2 1,25 9,4
100
Sâu đục thân: Mức độ hại bởi sâu đục thân đối với các THL trong từng
vụ là khác nhau, THL có tỷ lệ sâu đục thân trong vụ Thu 2010 thấp nhất là
STL2 x STL28 (2,6%), cao nhất là STL19 x STL30 (11,7%) và trong vụ
Xuân 2011 thì tỷ lệ này lần lƣợt là 2,4% (STL2 x STL29) và 11,5% (STL2 x
STL29). Tuy nhiên, qua số liệu trung bình cả 2 vụ thì STL2 x STL28 bị hại ở
mức thấp nhất (4,0 %), STL26 x STL31 cao nhất (10%) trong khi cả 2 đối
chứng C919 và NK67 đều bị sâu đục thân hại ở mức 7,3% (Bảng 3.26).
Chống đổ: Bảng 3.26 cho thấy trong vụ Thu 2010 tỷ lệ đổ của các THL
nhiều hơn so với vụ Xuân 2011 (1,2% so với 1,9%). Trung bình cả 2 vụ thì
THL STL19 x STL29 bị đổ nhiều nhất (3,0 %), trong khi đó có 3 THL không
bị đổ là STL2 x STL6, STL28 x STL29, STL29 x STL31, tƣơng đƣơng
NK67.
3.2.3.3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai
Chiều dài bắp và đƣờng kính bắp: Chiều dài bắp trung bình của các
THL trong vụ Xuân 2011 có xu thế dài hơn trong vụ Thu 2010. Các THL
khác nhau có chiều dài khác nhau trong đó đƣợc phân thành 3 nhóm, nhóm 1
chiều dài bắp ngắn hơn cả 2 đối chứng là 21 THL (chiều dài bắp từ
15,3 – 16,5 cm); nhóm 2 chiều dài bắp tƣơng đƣơng đối chứng 1 nhƣng ngắn
hơn đối chứng 2 gồm 5 THL (chiều dài bắp từ 16,6 – 16,8 cm) và nhóm 3
gồm 2 THL có chiều dài tƣơng đƣơng đối chứng 2 (Bảng 3.27). Cũng nhƣ
chiều dài bắp, độ lớn đƣờng kính bắp của các THL dao động khác nhau trong
đó STL2 x STL19 có đƣờng kính bắp nhỏ nhất (4,3 cm) và STL6 x STL29
đƣợc ghi nhận là lớn nhất (5,0 cm), lớn hơn cả 2 đối chứng (Bảng 3.27).
Chiều dài bắp và đƣờng kính bắp là một trong những chỉ tiêu có tƣơng quan
thuận với năng suất hạt đối với các giống ngô, giống có kích thƣớc bắp lớn
thƣờng cho năng suất cao.
101
Bảng 3.27. Chiều dài và đƣờng kính bắp của các THL trong vụ Thu 2010
và vụ Xuân 2011
Chiều dài bắp (cm) Đƣờng kính bắp (cm) TT Tổ hợp lai Thu Xuân TB Thu Xuân TB
15,4 15,7 16,1 16,2 16,4 15,9 16,1 16,2 16,1 16,5 16,6 16,7 16,7 16,5 16,8 16,1 16,0 16,9 16,1 16,2 16,4 16,3 16,5 16,6 17,0 15,3 15,7 16,3 16,6 16,9 16,3 4,4 4,3 4,7 4,8 4,9 4,5 4,8 4,8 4,8 4,8 5,0 4,7 4,8 4,9 4,8 4,8 4,4 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,9 4,8 4,9 4,5 4,4 4,8 4,9 4,9 4,7
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2) Trung bình LSD 0.05 CV% 15,4 15,8 16,0 16,1 16,5 16,5 16,1 16,2 15,9 16,6 16,7 17,0 16,7 16,6 16,9 16,5 16,2 16,8 16,4 16,1 16,4 16,6 16,6 16,9 17,1 15,1 15,9 16,3 16,7 17,0 16,4 0,90 13,4 15,3 15,6 16,2 16,2 16,4 15,3 16,1 16,2 16,3 16,3 16,4 16,3 16,6 16,4 16,7 15,7 15,8 17,0 15,7 16,3 16,3 16,0 16,4 16,3 16,9 15,5 15,4 16,3 16,4 16,7 16,2 0,96 9,2 4,3 4,3 4,7 4,8 4,8 4,5 4,8 4,7 4,7 4,8 4,9 4,6 4,8 4,9 4,7 4,8 4,4 4,7 4,8 4,7 4,7 4,7 4,8 4,6 4,8 4,4 4,4 4,7 4,8 4,9 4,7 0,35 7,2 4,5 4,4 4,7 4,8 4,9 4,4 4,7 4,9 4,9 4,8 5,0 4,8 4,7 4,9 4,8 4,7 4,4 4,8 4,8 4,9 5,0 4,8 4,9 4,9 4,9 4,5 4,3 4,9 4,9 4,9 4,8 0,31 12,8
102
Bảng 3.28. Số hàng hạt và số hạt/hàng của các THL trong vụ Thu 2010 và
vụ Xuân 2011
Số hàng hạt Số hạt/hàng TT Tổ hợp lai Thu Xuân TB Thu Xuân TB
14,7 14,5 14,7 14,7 14,3 14,5 14,8 14,5 14,8 14,6 14,7 14,3 14,6 14,5 14,7 14,7 14,5 14,2 14,8 14,5 14,8 14,6 14,8 14,3 14,6 14,6 14,5 14,6 14,7 14,4 14,6 29,5 30,3 33,8 33,0 33,3 31,3 31,7 33,5 33,0 31,0 34,2 35,2 32,3 32,3 35,0 30,8 31,5 35,0 31,7 33,5 33,0 31,0 34,2 35,2 34,2 32,0 33,5 32,0 32,5 34,4 32,8
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2) Trung bình LSD 0.05 CV% 14,5 14,0 14,2 14,5 14,1 14,0 14,5 14,0 14,5 14,1 14,4 14,2 14,5 14,0 14,2 14,5 14,1 14,0 14,5 14,0 14,6 14,1 14,4 14,2 14,3 14,3 14,0 14,1 14,3 14,1 14,2 0,99 10,2 14,9 15,0 15,1 14,9 14,5 14,9 15,0 15,0 15,1 15,1 14,9 14,5 14,8 14,9 15,1 14,9 15,0 14,4 15,1 15,0 15,0 15,1 15,1 14,5 14,9 15,0 15,0 15,1 15,1 14,7 14,9 0,81 9,1 29,3 31,3 34,0 31,0 32,7 31,0 31,0 32,3 32,3 30,7 34,0 36,3 31,3 31,3 34,0 31,0 32,7 35,3 31,0 32,3 32,3 30,7 34,0 36,3 34,3 31,0 32,3 31,7 32,3 34,5 32,5 5,25 8,0 29,7 29,3 33,7 35,0 34,0 31,7 32,3 34,7 33,7 31,3 34,3 34,0 33,3 33,3 36,0 30,7 30,3 34,7 32,3 34,7 33,7 31,3 34,3 34,0 34,0 33,0 34,7 32,3 32,7 34,3 33,1 5,51 10,6
103
Số hàng hạt và số hạt trên hàng: Số liệu bảng 3.28 cho thấy có sự sai
khác nhỏ nhất có ý nghĩa về số hàng hạt giữa các THL trong vụ Thu 2010
nhƣng trong vụ Xuân 2011 thì ngƣợc lại và THL có số hàng hạt ít nhất là 14,0
hàng và nhiều nhất là 15,1 hàng. Hầu hết các THL có số hàng hạt tƣơng
đƣơng với cả 2 đối chứng và số hàng hạt trung bình của các THL trong vụ
Thu 2010 ít hơn trong vụ Xuân 2011. Số hạt trên hàng trung của các THL qua
2 vụ dao động từ 29,5 đến 35,2 hạt tùy vào từng THL khác nhau, trong đó có
4 THL là STL6 x STL30, STL19 x STL28, STL19 x STL31 và STL28 x STL30 có
số hạt trên hàng cao hơn cả 2 đối chứng C919 và NK67. Số hàng hạt và số hạt
trên hàng ở ngô là các chỉ tiêu tƣơng quan thuận với chiều dài bắp, đƣờng
kính bắp. Những THL có chiều dài và đƣờng kính bắp lớn đồng nghĩa với có
nhiều số hàng hạt và số hạt trên hàng. Ngoài ra số hàng hạt và số hạt trên
hàng cũng có thể ảnh hƣởng bởi thời tiết ở giai đoạn phân hóa mầm hoa, nên
2 chỉ tiêu này cũng có sự khác nhau ở các mùa vụ khác nhau.
Khối lƣợng 1000 hạt và năng suất: Bảng 3.29 cho thấy có sự sai khác
nhỏ nhất có ý nghĩa về khối lƣợng 1000 hạt giữa các THL trong cả 2 vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011. Qua số liệu trung bình cả 2 vụ của các THL thì STL2
x STL6 có khối lƣợng 1000 hạt thấp nhất (278,9 g), STL2 x STL29 có khối
lƣợng hạt cao nhất (306,5 g). Cũng nhƣ khối lƣợng 1000 hạt, năng suất của
các THL đƣợc ghi nhận có sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa trong cả vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011. Có 7 THL có năng suất thấp (dƣới 60 tạ/ha) là STL2
x STL6, STL2 x STL19, STL2 x STL30, STL19 x STL30, STL29 x STL30,
STL29 x STL31, STL30 x STL31. THL STL28 x STL31 cho năng suất cao
hơn 2 đối chứng ( C919 và NK67), ổn định ở cả 2 vụ nghiên cứu. Năng suất
là chỉ tiêu cuối cùng và quan trọng nhất đối với giống, nó là kết quả tổng hợp
của các đặc điểm sinh trƣởng, phát triển và các yếu tố cấu thành năng suất của
cây trồng. Tiềm năng năng suất của giống đƣợc đánh giá bằng tác động ƣu thế
lai giữa dòng bố và dòng mẹ, nhƣng tính ổn định của giống đƣợc duy trì bởi
khả năng chống chịu và tính thích ứng. Vì vậy, để phát triển đƣợc giống tốt
cần hội tụ cả 2 yếu tố là tiềm năng năng suất cao và tính ổn định.
104
Bảng 3.29. Khối lƣợng 1000 hạt và năng suất của các THL trong vụ Thu
2010 và vụ Xuân 2011
Khối lƣợng 1000 hạt (g) TT Tổ hợp lai
TB 278,9 286,8 289,4 298,5 306,5 298,7 298,6 291,7 302,8 293,0 290,3 304,1 292,8 292,9 295,5 286,2 301,9 303,3 289,8 295,8 292,5 296,2 299,5 293,7 304,9 293,7 294,2 291,8 297,3 302,6 294,9 TB 56,5 58,1 68,8 79,0 80,1 58,6 77,3 72,5 72,8 78,5 76,0 80,3 72,5 74,0 70,4 77,6 54,3 73,8 80,5 79,1 80,4 78,0 76,6 78,3 87,5 58,3 58,1 58,5 80,3 84,4 73,4
STL2 x STL6 1 STL2 x STL19 2 STL2 x STL26 3 STL2 x STL28 4 STL2 x STL29 5 STL2 x STL30 6 STL2 x STL31 7 STL6 x STL19 8 9 STL6 x STL26 10 STL6 x STL28 11 STL6 x STL29 12 STL6 x STL30 13 STL6 x STL31 14 STL19 x STL26 15 STL19 x STL28 16 STL19 x STL29 17 STL19 x STL30 18 STL19 x STL31 19 STL26 x STL28 20 STL26 x STL29 21 STL26 x STL30 22 STL26 x STL31 23 STL28 x STL29 24 STL28 x STL30 25 STL28 x STL31 26 STL29 x STL30 27 STL29 x STL31 28 STL30 x STL31 29 C919 (Đ/C1) 30 NK67 (Đ/C 2) Trung bình LSD 0.05 CV% Thu Xuân 281,1 276,7 280,3 293,3 288,7 290,0 300,9 296,0 309,0 304,0 300,4 297,0 299,9 297,3 290,1 293,3 300,6 305,0 297,4 288,7 281,2 299,3 303,5 304,7 308,9 276,7 292,6 293,3 301,1 290,0 288,1 284,3 299,7 304,0 306,2 300,3 296,3 283,3 294,7 297,0 293,0 292,0 303,6 288,7 299,0 300,0 298,8 288,7 305,4 304,3 296,3 291,0 294,7 293,7 293,0 290,7 302,6 292,0 304,4 300,7 296,0 293,9 11,32 18,66 12,4 11,1 Năng suất (tạ/ha) Thu Xuân 60,4 64,8 75,6 80,8 81,7 67,1 79,1 72,9 70,7 76,5 73,8 83,2 79,1 79,6 76,2 83,1 63,4 72,4 81,3 80,8 81,9 79,2 73,5 77,3 91,9 64,6 67,5 60,3 81,4 89,5 76,4 9,45 9,0 52,5 51,4 62,0 77,3 78,5 50,1 75,5 72,2 74,8 80,4 78,1 77,4 65,8 68,3 64,6 72,0 45,2 75,2 79,8 77,4 78,9 76,7 79,8 79,4 83,2 52,1 48,7 56,7 79,2 79,2 70,5 11,49 9,2
105
Tóm lai: Qua thí nghiệm đánh giá 28 THL luân phiên trong 2 vụ cho thấy hầu
hết các THL sinh trƣởng phát triển tốt, tuy nhiên có 7 THL có năng suất thấp
(dƣới 60 tạ/ha) là STL2 x STL6, STL2 x STL19, STL2 x STL30, STL19 x
STL30, STL29 x STL30, STL29 x STL31, STL30 x STL31, các THL này
đƣợc loại bỏ, 21 THL còn lại có năng suất cao (68,8 – 87,5 tạ/ha) đƣợc đƣa
vào thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn ở các vụ tiếp theo.
3.3. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai bằng phƣơng pháp
nhân tạo
3.3.1. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai ở giai đoạn cây con
bằng phƣơng pháp trồng trong dung dịch dƣỡng mặn
Trên cơ sở kết quả đánh giá THL ở trên, 21 THL có đặc điểm hình thái
tốt, năng suất cao đƣợc lựa chọn cùng với 3 giống ngô lai thƣơng mại đang
phổ biến trên thị trƣờng làm đối chứng là C919, NK67 và NK7328 cho thí
nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con và đƣợc đặt tên theo
mã từ STM1 đến STM24 (Bảng 3.30). Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại Viện
Nghiên cứu Ngô trong vụ Xuân năm 2012.
Bảng 3.30. Danh sách các THL tham gia thí nghiệm chịu mặn
TT Mã THL Tên THL TT Mã THL Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 STM1 STM2 STM3 STM4 STM5 STM6 STM7 STM8 STM9 STM10 STM11 STM12 STL2 x STL26 STL2 x STL28 STL2 x STL29 STL2 x STL31 STL6 x STL19 STL6 x STL26 STL6 x STL28 STL6 x STL29 STL6 x STL30 STL6 x STL31 STL19 x STL26 STL19 x STL28 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 STM13 STM14 STM15 STM16 STM17 STM18 STM19 STM20 STM21 STM22 STM23 STM24 STL19 x STL29 STL19 x STL31 STL26 x STL28 STL26 x STL29 STL26 x STL30 STL26 x STL31 STL28 x STL29 STL28 x STL30 STL28 x STL31 C919 NK67 NK7328
106
3.3.1.1. Ngày sống sót và mức độ chịu mặn
Qua theo dõi cho thấy tất cả các THL đều có biểu hiện héo lá và giảm
sinh trƣởng sau khi cấy chuyển vào dung dịch dƣỡng mặn, mức độ héo và
giảm sinh trƣởng ở các nồng độ mặn của các THL là khác nhau. Ở công thức
S4 cây giảm sinh trƣởng nhiều nhất, tuy nhiên không có THL nào bị chết sau
17 ngày trồng trong dung dịch dƣỡng mặn, nhƣng cây con của các THL
STM15, STM16, STM17 và STM24 bị úa vàng, và các lá phía dƣới bị cháy
khô trong khi một số THL khác vẫn sinh trƣởng bình thƣờng và STM21 thể
hiện khả năng sinh trƣởng tốt nhất trong số các THL tham gia thí nghiệm,
thân và lá vẫn còn xanh (Hình 3.7).
Dựa trên cơ sở bảng phân loại đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn
cây con của Faustino cho thấy trong số các THL tham gia thí nghiệm có 6
THL đƣợc đánh giá ở cấp độ 4 (mẫn cảm); 11 THL ở cấp độ 3 (chịu mặn
trung bình); 6 THL ở cấp độ 2 (chịu mặn trung khá); 1 THL ở cấp độ 1 (chịu
mặn tốt) (Bảng 3.31).
Hình 3.7. Sinh trƣởng của một số THL sau 17 ngày trồng trong dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM NaCl (S4)
107
Bảng 3.31. Đánh giá khả năng chịu mặn của các THL theo bảng xếp hạng khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Cấp độ 2 2 3 3 2 3 3 3 4 2 3 3 2 3 4 4 4 4 3 3 1 2 3 4 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tên THL STM1 STM2 STM3 STM4 STM5 STM6 STM7 STM8 STM9 STM10 STM11 STM12 STM13 STM14 STM15 STM16 STM17 STM18 STM19 STM20 STM21 STM22 STM23 STM24 Mức độ chịu mặn Chịu mặn khá Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Mẫn cảm Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Mẫn cảm Mẫn cảm Mẫn cảm Mẫn cảm Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn tốt Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Mẫn cảm
3.3.1.2. Chiều dài thân lá
Số liệu bảng 3.32 cho thấy chiều dài thân lá của tất cả các THL đều
giảm khi trồng trong dung dịch dƣỡng mặn. So sánh giữa công thức S4 và
công thức S0 thì STM17 và STM17 có tỷ lệ giảm nhiều nhất (45,78%;
43,47%), trong khi đó tỷ lệ giảm này ở THL STM21 chỉ là 19,72%. Chiều dài
thân lá trung bình của tất cả các THL thí nghiệm đã giảm 36,05% khi trồng
108
trong dung dịch dƣỡng ở nồng độ mặn 200 mM NaCl. Chứng tỏ rằng, muối
tác động rất mạnh đến sinh trƣởng của cây trồng. Điều này cũng đƣợc tìm
thấy bởi André et al., (2004), Carlos et al., (2007), Zahra et al., (2012),
Shahbaz et al., (2016) khi nghiên cứu về tính chịu mặn của ngô.
Bảng 3.32. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài thân lá của các THL trong vụ Xuân 2012
Chiều dài thân lá (cm)
TT
Tên THL
S4 (200mM NaCl)
S1 (50mM NaCl) 31,03 33,73 32,87 32,62 31,67 29,47 32,30 33,50 32,67 33,18 32,53 32,63 33,43 29,57 31,23 32,67 31,40 29,90 31,77 31,23 33,90 31,97 32,38 26,83 31,85
S2 (100mM NaCl) 30,03 32,18 31,87 32,72 30,67 28,47 31,30 31,33 31,33 34,37 31,53 31,63 33,53 28,57 30,23 33,20 28,90 28,90 30,77 30,23 32,90 30,97 31,38 25,83 30,95
S3 (150mM NaCl) 25,73 27,48 27,57 27,30 25,97 23,77 26,70 27,97 26,87 28,47 27,67 27,33 28,00 23,87 25,53 25,93 22,33 23,00 26,07 25,40 28,80 25,13 23,63 21,13 25,90
Trung bình 20,13 27,70 24,47 30,71 21,63 29,42 20,88 29,51 19,37 27,93 17,17 25,88 20,10 28,60 21,37 29,59 21,70 29,27 25,10 30,92 22,80 29,79 21,33 29,17 25,02 30,74 17,27 25,83 18,93 27,49 21,90 29,64 18,00 26,77 17,60 26,11 20,63 28,26 20,93 28,40 26,60 31,07 22,30 28,53 21,80 28,38 15,20 23,23 20,93 28,46
Tỷ lệ % giảm (S4 so S0) 36,22 31,40 34,77 38,61 39,42 43,81 38,34 36,78 35,80 25,04 33,72 35,22 25,84 42,19 39,96 36,52 45,78 43,47 35,66 38,79 19,72 30,89 33,30 43,98 36,05
THL 1,75 Muối 1,10 THL x Muối 3,49
S0 (0mM NaCl) 31,57 1 STM1 35,67 2 STM2 33,17 3 STM3 34,02 4 STM4 31,97 5 STM5 30,55 6 STM6 32,60 7 STM7 33,80 8 STM8 33,80 9 STM9 10 STM10 33,48 11 STM11 34,40 12 STM12 32,93 13 STM13 33,73 14 STM14 29,87 15 STM15 31,53 16 STM16 34,50 17 STM17 33,20 18 STM18 31,13 19 STM19 32,07 20 STM20 34,20 21 STM21 33,13 22 STM22 32,27 23 STM23 32,68 24 STM24 27,13 Trung bình 32,64 Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
17,6
109
3.3.1.3. Chiều dài rễ
Bảng 3.33. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến chiều dài rễ của các THL trong vụ Xuân 2012
Chiều dài rễ (cm)
TT
Tên THL
S4 (200mM NaCl)
S1 (50mM NaCl) 17,67 15,87 16,60 17,62 18,90 16,00 18,47 19,60 18,40 15,73 16,00 17,73 18,05 17,03 16,85 16,53 16,55 17,00 15,87 17,80 17,80 17,67 16,03 16,38 17,17
S2 (100mM NaCl) 16,67 14,87 15,60 16,62 16,83 15,00 16,23 14,73 16,80 18,33 15,00 16,73 17,05 16,03 15,85 15,53 14,82 14,47 14,87 15,87 18,20 16,33 15,03 15,38 15,95
S3 (150mM NaCl) 14,87 13,07 13,80 15,15 14,63 13,20 15,93 13,47 14,60 16,27 13,40 15,07 16,00 14,23 14,05 13,73 12,62 12,20 13,07 15,20 16,33 15,27 13,23 13,58 14,29
Trung bình 12,87 15,99 11,07 14,19 11,73 14,91 14,22 16,28 13,90 16,67 11,00 14,28 13,73 16,61 11,33 15,01 13,67 16,41 14,53 16,93 11,53 14,43 13,07 16,11 14,38 16,75 12,03 15,31 11,85 15,13 11,53 14,81 10,48 14,24 9,53 14,08 11,80 14,33 13,33 16,04 14,73 17,01 13,87 16,20 12,07 14,52 11,38 14,66 12,49 15,45
Tỷ lệ % giảm (S4 so S0) 27,99 31,12 30,16 20,21 27,23 32,10 26,43 28,87 26,52 26,60 28,81 27,14 21,19 30,17 30,50 31,08 37,41 44,57 26,56 25,93 18,15 22,39 25,67 31,36 28,26
THL x Muối 3,42 THL 1,71 Muối 1,08
S0 (0mM NaCl) 17,87 1 STM1 16,07 2 STM2 16,80 3 STM3 17,82 4 STM4 19,10 5 STM5 16,20 6 STM6 18,67 7 STM7 15,93 8 STM8 18,60 9 STM9 10 STM10 19,80 11 STM11 16,20 12 STM12 17,93 13 STM13 18,25 14 STM14 17,23 15 STM15 17,05 16 STM16 16,73 17 STM17 16,75 18 STM18 17,20 19 STM19 16,07 20 STM20 18,00 21 STM21 18,00 22 STM22 17,87 23 STM23 16,23 24 STM24 16,58 17,37 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
13,80
110
Chiều dài rễ cũng bị tác động lớn bởi độ mặn, khi tăng nồng độ mặn thì
sinh trƣởng của rễ bị giảm (Bảng 3.33) và mức độ giảm sinh trƣởng tỷ lệ
thuận với tăng nồng độ muối. Tuy nhiên phản ứng của các THL với độ mặn là
khác nhau. Kết quả cho thấy STM18 có chiều dài rễ trung bình ngắn nhất
(9,53 cm) trong khi STM10 cho kết quả là 16,93 cm. Tuy nhiên, xét về mức
độ giảm sinh trƣởng rễ giữa công thức S4 và công thức S0 thì STM21 có tỷ lệ
giảm thấp nhất với 18,15%. Khi nghiên cứu khả năng sinh trƣởng của ngô
trong môi trƣờng mặn, Khan và Mcneilly (2005) cũng chỉ ra rằng ngô có thể
sinh trƣởng trong môi trƣờng mặn nhƣng chiều dài rễ giảm nhanh khi tăng
nồng độ mặn. Điều này cũng đƣợc chứng minh bởi Muhammad et al., (2010)
khi nghiên cứu về tính chịu mặn ở ngô.
3.3.1.4. Khối lƣợng chất khô của cây con
Cũng nhƣ chỉ tiêu chiều dài rễ và chiều dài thân lá, khối lƣợng chất khô
của các THL giảm khi tăng nồng độ muối, khối lƣợng chất khô trung bình của
các THL ở nồng độ S0 là 0,535 g/cây, chỉ số này giảm xuống còn 0,448 g/cây
ở nồng độ S4 (Bảng 3.34). Khối lƣợng chất khô của các THL sinh trƣởng
trong môi trƣờng mặn thu đƣợc là rất khác nhau, THL STM21 có khối lƣợng
trung bình cao nhất (0,521 g/cây) trong khi STML17 thu đƣợc thấp nhất
(0,404 g/cây). THL có khối lƣợng chất khô ở nồng độ mặn S4 cao đồng nghĩa
với có chỉ số chịu mặn cao. Kết quả thí nghiệm cho thấy các THL STM21,
STM10 và STM13 có khả năng chịu mặn tốt hơn so với các THL còn lại (chỉ
số chịu mặn tƣơng ứng với các THL là: 77,94 % ; 78,99% ; 80,81%). Khi
nghiên cứu về khả năng chịu mặn của ngô, Muhammad et al., (2010) thấy
rằng khả năng chịu mặn của các THL ngô rất khác nhau, những THL có khối
lƣợng chất khô lớn hơn thì có khả năng sinh trƣởng và phát triển trong môi
trƣờng mặn tốt hơn. Kết quả này cũng đồng quan điểm với Carlos et al.,
(2007), Zahra et al., (2012) khi đánh giá khả năng chịu mặn ở ngô.
111
Bảng 3.34. Ảnh hƣởng của các độ mặn khác nhau đến khối lƣợng chất
khô của các THL trong vụ Xuân 2012
Khối lƣợng chất khô của cây con (g/cây)
TT
Tên THL
S0 (0mM NaCl)
S4 (200mM NaCl)
S2 (100mM NaCl) 0,451 0,469 0,427 0,419 0,440 0,468 0,441 0,414 0,468 0,509 0,439 0,460 0,498 0,408 0,424 0,419 0,395 0,403 0,460 0,460 0,522 0,460 0,454 0,451 0,448 S1 (50mM NaCl) 0,491 0,508 0,476 0,465 0,499 0,529 0,490 0,460 0,513 0,536 0,490 0,510 0,525 0,469 0,482 0,476 0,448 0,449 0,508 0,511 0,541 0,495 0,510 0,511 0,496 S3 (150mM NaCl) 0,425 0,441 0,396 0,424 0,392 0,422 0,405 0,380 0,373 0,491 0,405 0,419 0,487 0,362 0,374 0,369 0,350 0,357 0,433 0,416 0,502 0,436 0,417 0,404 0,412 0,502 0,547 0,515 0,503 0,490 0,569 0,528 0,501 0,487 0,577 0,528 0,548 0,560 0,515 0,523 0,516 0,541 0,554 0,547 0,569 0,575 0,538 0,549 0,550 0,535
Trung bình 0,371 0,448 0,387 0,470 0,341 0,431 0,317 0,425 0,362 0,437 0,349 0,467 0,339 0,441 0,312 0,413 0,300 0,428 0,450 0,513 0,344 0,441 0,358 0,459 0,442 0,503 0,317 0,414 0,301 0,421 0,293 0,415 0,289 0,404 0,276 0,408 0,367 0,463 0,354 0,462 0,465 0,521 0,405 0,467 0,357 0,457 0,327 0,449 0,351 0,448
Chỉ số chịu mặn (%) 73,79 70,81 66,19 63,00 73,93 61,34 64,20 62,28 61,58 77,94 65,15 65,27 78,99 61,53 57,62 56,78 53,51 49,73 67,05 62,21 80,81 75,34 65,07 59,36 65,63
THL 0,034 Muối 0,022 THL x Muối 0,067
1 STM1 2 STM2 3 STM3 4 STM4 5 STM5 6 STM6 7 STM7 8 STM8 9 STM9 10 STM10 11 STM11 12 STM12 13 STM13 14 STM14 15 STM15 16 STM16 17 STM17 18 STM18 19 STM19 20 STM20 21 STM21 22 STM22 23 STM23 24 STM24 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% 9,30
112
Nhận xét: Các THL đều có biểu hiện bị héo lá và giảm sinh trƣởng khi trồng
trong dung dịch dƣỡng mặn, tuy nhiên mức độ giảm sinh trƣởng giữa các
THL là khác nhau, trong đó STM18 có tỷ lệ giảm nhiều nhất và có chỉ số
chịu mặn thấp nhất (49,73 %), STM21 có tỷ lệ giảm ít nhất và có chỉ số chịu
mặn cao nhất (80,81%).
3.3.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai bằng phƣơng pháp
trồng trong chậu
Từ 24 THL thông qua thí nghiệm đánh giá khả năng chịu mặn ở giai
STM2, STM3, STM5, STM10, STM12, STM13, STM19, STM21, STM22 tiếp tục
đoạn cây con, 10 THL đƣợc đánh giá có khả năng chịu mặn tốt là STM1,
đƣợc nghiên cứu và đánh giá khả năng chịu mặn bằng phƣơng pháp trồng
trong chậu tại Viện Nghiên cứu Ngô trong vụ Thu 2013 và kết quả đƣợc trình
bày dƣới đây.
3.3.2.1. Ngày sống sót và khả năng chịu mặn
Hình 3.8. Sinh trƣởng của các THL sau 40 ngày trồng trong môi trƣờng mặn
113
Qua theo dõi cho thấy hầu hết các THL đều giảm sinh trƣởng khi trồng
trong môi trƣờng đất mặn, mức độ giảm tỷ lệ thuận với nồng độ mặn. Sau khi
gieo trồng ở 40 ngày tuổi hầu hết các THL trồng trong đất ở nồng độ muối 12
dS/m (S3) các lá phía dƣới bị héo, mép lá bị bị khô nhƣng ở công thức S1
(4 dS/m) và S2 (8 dS/m) cây sinh trƣởng tốt (Hình 3.8). Các THL đều sinh
trƣởng phát triển và cho thu hoạch, không có THL nào chết trƣớc và sau khi
tung phấn phun râu nhƣng mức độ phản ứng của chúng với các độ mặn của
đất là khác nhau (Bảng 3.35). Trong đó STM2, STM7 và STM9 có khả năng
chịu mặn tốt (cấp độ 1-2) sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng và giữ đƣợc bộ
lá xanh bền và khỏe mạnh hơn các THL còn lại.
Bảng 3.35. Đánh giá khả năng chịu mặn của các THL theo bảng xếp hạng
khả năng chịu mặn của Faustino, 2000
Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tên THL STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22 Cấp độ 3 2 3 3 3 3 2 3 1 2 Mức độ chịu mặn Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn trung bình Chịu mặn khá Chịu mặn trung bình Chịu mặn tốt Chịu mặn khá
3.3.2.2. Khối lƣợng thân lá tƣơi
Khối lƣợng thân lá tƣơi của các THL sinh trƣởng trong môi trƣờng mặn
thu đƣợc là rất khác nhau, STM1 có khối lƣợng trung bình cao nhất (153,5
g/cây) trong khi STML8 thu đƣợc thấp nhất (120,8 g/cây). Tỷ lệ giảm khối
lƣợng thân lá tƣơi giữa công thức S3 và S0 của các THL cũng rất khác nhau,
STM13 có tỷ lệ giảm ít nhất (40,1%) và STM5 giảm nhiều nhất với 52,2%
(Bảng 3.36). Các giống ngô có khối lƣợng thân lá tƣơi lớn hơn khi trồng trong
114
môi trƣờng mặn chứng tỏ khả năng sinh trƣởng, phát triển cũng nhƣ khả năng
chịu mặn tốt hơn những giống có khối lƣợng thân lá nhỏ. Điều này đƣợc
chứng minh bởi Carlos et al., (2007), Carpici et al., (2009), Collado et al.,
(2010).
Bảng 3.36. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá tƣơi ở 45 ngày
sau gieo của các THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL Tỷ lệ % giảm (S3 so S0)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
Khối lƣợng thân lá tƣơi (g/cây) S2 (8dS/m) 119,7 131,8 137,7 121,1 113,9 120,8 119,3 109,4 146,0 130,0 126,0 S3 (12dS/m) 102,6 100,5 100,7 88,7 107,3 97,4 97,5 86,4 107,7 94,7 100,2 S1 (4dS/m) 156,6 156,6 166,5 140,3 154,2 154,5 139,8 133,7 174,2 145,0 153,1 S0 (0dS/m) 175,4 169,3 192,0 185,4 187,5 183,0 162,7 153,6 186,1 169,8 177,5 41,5 40,6 47,6 52,2 42,8 46,8 40,1 43,8 42,1 44,2 43,4
THL 12,27 Trung bình 138,6 139,6 149,2 133,9 140,7 138,9 129,8 120,8 153,5 134,9 139,2 THL x Muối 24,50
Muối 7,76 14,7 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
3.3.2.3. Khối lƣợng thân lá khô
Cũng giống nhƣ khối lƣợng thân lá tƣơi, khối lƣợng chất khô của các
THL giảm khi trồng trong môi trƣờng mặn, ở nồng độ S0 (0 dS/m) khối
lƣợng trung bình của các THL là 24,8 g/cây còn ở nồng độ S3 (12 dS/m) giảm
còn 13,8 g/cây. Tỷ lệ chất khô của các THL trong môi trƣờng mặn thu đƣợc
cũng rất khác nhau, STM21 và STM3 có khối lƣợng trung bình cao nhất (21,2
và 21,1 g/cây), STM19 thấp nhất (17,3 g/cây). THL có khối lƣợng chất khô ở
115
nồng độ mặn S3 cao đồng nghĩa với có chỉ số chịu mặn cao. Số liệu bảng 3.37
cho thấy STM21 và STM2 có khả năng chịu mặn tốt hơn so với các THL còn
lại với các chỉ số chịu mặn tƣơng ứng là: 61,9 % và 61,4%.
Bảng 3.37. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng thân lá khô ở 45 ngày
sau gieo của các THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL Chỉ số chịu mặn Trung bình
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
S0 (0dS/m) 26,4 25,1 27,9 27,8 23,2 25,9 21,4 21,9 25,2 25,2 24,8 Khối lƣợng thân lá khô (g/cây) S2 (8dS/m) 18,5 18,8 18,6 15,5 15,6 16,7 12,9 16,4 19,3 18,4 17,2 S3 (12dS/m) 14,8 15,4 14,2 13,5 13,0 13,9 11,7 11,9 15,6 14,2 13,8 S1 (4dS/m) 22,7 22,3 23,6 19,3 17,9 23,2 19,9 18,9 23,7 20,7 21,6 56,1 61,4 50,9 48,6 56,0 53,7 54,7 54,3 61,9 56,3 55,6
THL 2,11 20,6 20,4 21,1 19,0 17,4 19,9 16,5 17,3 21,2 19,6 19,3 THL x Muối 4,20
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 1,33 13,9
Khi nghiên cứu về khả năng chịu mặn của ngô, Collado et al., (2010)
thấy rằng khả năng chịu mặn của các giống ngô rất khác nhau, những giống
có khối lƣợng chất khô lớn hơn thì có khả năng sinh trƣởng và phát triển
trong môi trƣờng mặn tốt hơn. Kết quả tƣơng tự cũng đƣợc ghi nhận ở ngô
bởi Carlos et al., (2007), Carpici et al., (2009), Muhammad et al., (2010),
Hoque et al., (2015) và Abdellatif và Siddig (2015).
3.3.2.4. Hàm lƣợng Na+ trong cây
Qua phân tích cho thấy hàm lƣợng Na+ tích lũy trong cây tăng khi tăng nồng độ muối, ở công thức S0 hàm lƣợng Na+ trung bình là 0,370%, ở công
116
thức S3 tăng lên là 3,442%. Trong số các THL tham gia thí nghiệm thì STM19 có hàm lƣợng Na+ trong cây cao nhất và chiếm 4,010% khối lƣợng
chất khô, STM21 và STM2 có hàm lƣợng thấp nhất là: 3,011 và 3,073% ở nồng độ muối 12 dS/m (Bảng 3.38). Các THL có hàm lƣợng Na+ thấp đồng nghĩa với khả năng loại trừ ion Na+ tốt khi trồng trong môi trƣờng mặn. Đây
là một trong những cơ chế chịu mặn của cây trồng. Bảng 3.38. Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng Na+ trong cây của các
THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
S0 (0dS/m) 0,367 0,382 0,401 0,385 0,369 0,337 0,362 0,397 0,351 0,347 0,370 Hàm lƣợng Na+ trong cây (% khối lƣơng chất khô) S2 Trung bình (8dS/m) 2,390 1,933 1,749 1,536 1,907 1,631 2,510 1,997 1,754 1,541 2,199 1,779 1,657 1,526 2,484 2,012 1,609 1,467 2,265 1,832 1,725 2,052 S1 (4dS/m) 1,195 0,942 0,989 1,123 0,910 1,099 0,924 1,157 0,897 1,132 1,037
S3 (12dS/m) 3,781 3,073 3,226 3,970 3,130 3,479 3,162 4,010 3,011 3,583 3,442 THL x Muối 0,208 THL 0,104
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 0,066 14,3
3.3.2.5. Hàm lƣợng K+ trong cây
Đối với kali thì ngƣợc lại, khả năng hấp thụ K+ của tất cả các THL đều
giảm khi trồng trong môi trƣờng đất mặn. Số liệu bảng 3.39 cho thấy giá trị
trung bình hàm lƣợng kali của các THL trồng trong môi trƣờng có nồng độ
muối 0 dS/m là 3,680% và giá trị này giảm xuống chỉ còn 2,012% ở môi
117
trƣờng đất có nồng độ muối 12 dS/m. Khả năng hấp thụ kali của các THL
trong môi trƣờng mặn thể hiện cũng rất khác nhau, cao nhất là STM21
(2,177%), tiếp theo là STM13 (2,119%), STM19 hấp thụ ít nhất với 1,810%
trong môi trƣờng mặn 12 dS/m.
Bảng 3.39. Ảnh hƣởng của độ mặn đến hàm lƣợng K+ trong cây của các
THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
Hàm lƣợng K+ trong cây (% khối lƣơng chất khô) S2 S0 (8dS/m) (0dS/m) 2,741 3,689 2,893 3,770 2,720 3,543 2,823 3,799 3,067 3,581 2,686 3,615 2,830 3,473 2,907 3,913 3,159 3,689 2,766 3,723 2,859 3,680 S3 (12dS/m) 1,953 2,065 1,981 2,012 2,113 1,914 2,119 1,810 2,177 1,971 2,012 S1 (4dS/m) 3,286 3,353 3,152 3,385 3,185 3,221 3,089 3,486 3,281 3,317 3,275 Trung bình 2,917 3,020 2,849 3,005 2,987 2,859 2,878 3,029 3,076 2,945 2,956
THL 0,137 THL x Muối 0,278
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 0,088 13,9
3.3.2.6. Tỷ lệ Na+/K+ trong cây
Tăng hàm lƣợng natri đồng nghĩa với tăng tỷ lệ Na+/K+ trong cây, ở các
công thức thì tỷ lệ này tăng dần từ công thức S0 (0,101) và đạt cao nhất ở
công thức S3 (1,723). Trong số các THL tham gia thí nghiệm thì STM19 có tỷ lệ Na+/K+ trung bình cao nhất (0,876), tiếp đến là STM5 (0,824), trong khi STM21 có tỷ lệ trung bình thấp nhất (0,582) (Bảng 3.40). Tỷ lệ Na+/K+ thể
118
hiện khả năng chịu mặn của cây, các giống duy trì đƣợc khả năng hấp thụ ion K+, khả năng loại trừ ion Na+ tốt trong môi trƣờng mặn và có tỷ lệ Na+/K+
thấp là giống có khả năng sinh trƣởng, phát triển tốt trong môi trƣờng mặn
hay giống có khả năng chịu mặn tốt. Khi nghiên cứu khả năng chịu mặn của
ngô André et al., (2004) đã xác định rằng những giống chịu mặn tốt là giống
có khả năng loại trừ natri và hấp thụ kali. Điều này cũng đƣợc chứng minh
bởi Akram et al., (2007), Kamoker et al., (2008) và Schubert et al., (2009),
Hoque et al., (2015) và Shahbaz et al., (2016).
Bảng 3.40. Ảnh hƣởng của độ mặn đến tỷ lệ Na+/K+ trong cây của các
THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
S0 (0dS/m) 0,099 0,101 0,113 0,101 0,106 0,093 0,098 0,101 0,098 0,093 0,101 Tỷ lệ Na+/K+ trong cây S2 S1 (8dS/m) (4dS/m) 0,872 0,364 0,605 0,281 0,701 0,314 0,889 0,332 0,620 0,295 0,819 0,341 0,525 0,282 0,855 0,332 0,525 0,282 0,819 0,341 0,723 0,316 S3 (12dS/m) 1,936 1,488 1,629 1,974 1,477 1,817 1,453 2,215 1,425 1,817 1,723 Trung bình 0,818 0,619 0,689 0,824 0,624 0,768 0,589 0,876 0,582 0,768 0,716
THL 0,089 THL x Muối 0,177
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 0.056 15,3
3.3.2.7. Thời gian từ gieo đến tung phấn
Độ mặn cũng ảnh hƣởng đáng kể đến thời gian từ gieo tung phấn của
các THL. Số liệu bảng 3.41 cho thấy thời gian trỗ cờ, tung phấn của các THL
tăng cùng chiều với độ mặn. Ở công thức S0 thời gian trỗ cờ tung phấn trung
119
bình của các THL là 55,2 ngày còn ở công thức S3 là 58,6 ngày. Thời gian
tung phấn của các THL khi trồng trong môi trƣờng mặn S3 (12 dS/m) so với
môi trƣờng mặn S0 (0 dS/m) tăng từ 2,3 đến 4,3 ngày tùy thuộc vào từng
THL, trong đó STM2 tăng ít nhất (2,3 ngày) tiếp theo là STM1 (2,7 ngày) và
STM10 đƣợc ghi nhận có thời gian tung phấn tăng nhiều nhất trong số các
THL tham gia thí nghiệm (4,3 ngày).
Bảng 3.41. Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian từ gieo đến tung phấn
của các THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
Thời gian từ gieo đến tung phấn (ngày) S2 S0 (8dS/m) (0dS/m) 57,7 55,3 59,0 57,0 56,7 54,3 57,3 54,3 58,0 55,7 57,0 55,3 56,7 54,0 57,3 56,0 57,3 55,0 57,3 55,3 57,4 55,2 S3 (12dS/m) 58,0 59,3 57,7 58,3 60,0 58,3 58,0 59,0 58,0 59,3 58,6 S1 (4dS/m) 56,3 57,7 55,0 56,3 56,0 56,3 55,3 57,0 56,7 56,7 56,3 Thời gian tăng (S3 so S0) 2,7 2,3 3,4 4,0 4,3 3,0 4,0 3,0 3,0 4,0 3,3
Trung bình 56,8 58,3 55,9 56,6 57,4 56,7 56,0 57,3 56,8 57,2 56,9 THL x Muối 2,21 THL 1,10
Muối 0,70 12,5 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV%
3.3.2.8. Thời gian từ gieo đến phun râu
Cũng nhƣ thời gian từ gieo đến tung phấn, độ mặn làm tăng thời gian từ
gieo đến phun râu của các THL. Số liệu bảng 3.42 cho thấy ở công thức S0
(0dS/m) thời gian từ geo đến phun râu trung bình của các THL là 57,1 ngày,
trong khi ở công thức S3 (12 dS/m) là 61,8 ngày (tăng 4,7 ngày). Không có sự
120
khác biệt về tăng thời gian phun râu giữa các THL ở công thức S0 so với công
thức S3. Biến động kéo dài thời gian tung phấn và phun râu của các THL là
do áp lực thẩm thấu dẫn đến thiếu hụt nƣớc trong cây cũng nhƣ giảm khả
năng hấp thu các chất dinh dƣỡng dẫn đến làm chậm quá trình sinh trƣởng
phát triển của cây trồng trong môi trƣờng mặn.
Bảng 3.42. Ảnh hƣởng của độ mặn đến thời gian phun râu của các THL
trong vụ Thu 2013
Thời gian từ gieo đến phun râu (ngày)
TT Tên THL Chỉ số ASI ở S3 S0 (0dS/m) S1 (4dS/m) S3 (12dS/m) Trung bình S2 (8dS/m)
57,0 58,3 56,7 56,3 58,0 56,7 57,0 57,7 55,7 57,3 57,1 58,3 59,3 57,7 58,0 58,7 59,0 59,3 59,3 59,3 59,0 58,8 60,0 61,7 60,3 59,0 60,7 59,7 60,7 60,0 60,0 60,7 60,3 61,7 63,0 61,0 61,3 63,3 61,7 61,3 62,0 60,3 62,7 61,8 59,3 60,6 58,9 58,7 60,2 59,3 59,6 59,8 58,8 59,9 59,5 Thời gian tăng (S3 so S0) 4,7 4,7 4,3 5,0 5,3 5,0 4,3 4,3 4,6 5,4 4,7 3,7 3,7 3,3 3,0 3,3 3,4 3,3 3,0 2,3 3,4 3,3
THL 1,24 Muối 0,78 THL x Muối 2,48
STM1 1 STM2 2 STM3 3 STM5 4 STM10 5 STM12 6 STM13 7 STM19 8 9 STM21 10 STM22 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% 12,7
Số liệu bảng 3.42 cũng cho thấy thời gian chêch lệch giữa tung phấn
và phun râu của các THL ở nồng độ mặn S3 của STM1 và STM2 là cao nhất
(3,7 ngày), trong khi STM21 là 2,3 ngày. Chênh lệch thời gian giữa tung phấn
và phun râu (chỉ số ASI) cũng là yếu tố đánh giá khả năng chịu mặn ở ngô.
Những giống có chỉ số ASI thấp trong môi trƣờng mặn thƣờng có khả năng
chịu mặn tốt hơn những giống có chỉ ASI cao.
121
3.3.2.9. Diện tích lá
Diện tích lá của các THL cũng bị tác động mạnh bởi muối. Số liệu bảng
3.43 cho thấy tỷ lệ giảm diện tích lá trung bình của các THL ở công thức S3
so với S0 là 44,9 %, trong đó STM10 giảm nhiều nhất (51,3 %), tiếp theo là
STM5 (50,8 %), trong khi STM21 đƣợc ghi nhận là giảm ít nhất với 38,2 %.
Lá là bộ phận quang hợp của cây và đƣợc ví nhƣ nhà máy sản xuất các hợp
chất hữu cơ, thành phần cấu tạo nên các bộ phận của cây và sản phẩm cuối
cùng là năng suất hạt. Vì vậy khi diện tích lá giảm đồng nghĩa với các quả
trình quang hợp, trao đổi chất của cây bị giảm, kết quả là năng suất cây trồng
bị giảm.
Bảng 3.43. Ảnh hƣởng của độ mặn đến diện tích lá của các
THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) S3 (12dS/m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
Diện tích lá (m2/cây) S2 S1 (8dS/m) (4dS/m) 0,3941 0,4866 0,3777 0,4199 0,4132 0,5059 0,3597 0,4215 0,3526 0,4226 0,3586 0,4671 0,4035 0,4741 0,3219 0,4002 0,4882 0,5466 0,3881 0,4366 0,3858 0,4581 Trung bình 0,3383 0,4434 0,3127 0,4116 0,3323 0,4673 0,2936 0,4178 0,3014 0,4240 0,3038 0,4296 0,3218 0,4409 0,2682 0,3799 0,3799 0,5074 0,3230 0,4235 0,3175 0,4345 S0 (0dS/m) 0,5546 0,5359 0,6176 0,5965 0,6192 0,5889 0,5643 0,5291 0,6150 0,5463 0,5767 39,0 41,6 46,2 50,8 51,3 48,4 43,0 49,3 38,2 40,9 44,9
THL 0,0393 THL x Muối 0,0787
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 0,0249 10,6
122
3.3.2.10. Số hạt trên bắp
Số liệu bảng 3.44 cho thấy độ mặn tác động lớn đến số hạt trên bắp. Ở
độ mặn S0 (0 dS/m) số hạt trên bắp của các THL dao động từ 401,5 đến 466,2
hạt/bắp và chỉ số bình quân là 443,0 hạt/bắp nhƣng ở độ mặn S3 (12 dS/m)
giảm xuống chỉ còn 298,9 hạt/bắp. STM10 có số hạt trung bình trên bắp cao
nhất (398,4 hạt/bắp) và STM1 thấp nhất (329,3 hạt/bắp). Tuy nhiên, ở công
thức S3 thì STM21 có số hạt trên bắp cao nhất (330,6 hạt), đồng thời STM21
cũng có chỉ số giảm ít nhất (22,5%) trong số các THL khi so sánh giữa công
thức S0 và công thức S3.
Bảng 3.44. Ảnh hƣởng của độ mặn đến số hạt trên bắp của các THL
trong vụ Thu 2013
Số hạt/bắp (hạt)
TT Tên THL Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình S3 (12dS/m)
S0 (0dS/m) 401,5 S1 (4dS/m) 376,7 S2 (8dS/m) 313,5 43,9 1 STM1
359,2 446,4 391,0 37,0 2 STM2
359,8 444,5 401,5 32,2 3 STM3
368,3 462,7 411,5 32,8 4 STM5
392,5 454,6 419,6 28,1 5 STM10
364,1 362,6 449,6 466,2 416,4 391,7 38,0 34,8 6 7 STM12 STM13
349,3 434,9 411,2 26,5 8 STM19
374,6 426,5 395,5 22,5 9 STM21
357,9 442,6 389,0 27,8 10 STM22
Nhân tố TN
360,2 443,0 400,4 225,3 329,3 281,4 369,5 301,5 376,8 301,2 385,9 326,7 398,4 278,7 377,2 304,0 381,1 319,5 378,7 330,6 381,8 319,6 377,3 298,9 375,6 32,4 Trung bình
THL Muối THL x Muối
36,05 22,13 72,10 LSD 0.05
10,9 CV%
123
Số lƣợng hạt trên bắp là một trong những yếu tố quyết định năng suất
hạt của cây trồng, nếu số lƣợng hạt trên bắp giảm đồng nghĩa với việc giảm
năng suất. Độ mặn tác động đến quá trình sinh trƣởng phát triển cũng nhƣ quả
trình phân hóa mầm hoa ở ngô làm giảm số lƣợng hoa cái dẫn đến giảm số
lƣợng hạt trên bắp. Kết quả nghiên cứu đồng quan điểm với Schubert et al.,
(2009) khi nghiên cứu khả năng chịu mặn của ngô.
3.3.2.11. Khối lƣợng 1000 hạt
Bảng 3.45. Ảnh hƣởng của độ mặn đến khối lƣợng 1000 hạt của các THL
trong vụ Thu 2013
TT Tên THL Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) Trung bình Khối lƣợng 1000 hạt (g) S3 S2 S1 (12dS/m) (8dS/m) (4dS/m) S0 (0dS/m)
1 STM1 299 257 246 227 23,9 257
2 STM2 297 286 259 244 17,8 272
3 STM3 302 276 251 241 20,4 268
4 STM5 296 279 238 226 23,5 260
5 STM10 295 269 260 247 16,2 268
6 STM12 289 276 251 239 17,3 264
7 STM13 307 275 263 250 18,8 274
8 STM19 295 273 265 246 16,6 270
9 STM21 303 287 264 246 18,7 275
10 STM22 278 250 247 229 17,8 251
Nhân tố TN
Trung bình 296 272 255 239 266 19,1
THL Muối THL x Muối
LSD 0.05 1,45 0,92 2,91
CV% 16,0
124
Độ mặn làm giảm kích thƣớc hạt cũng nhƣ khối lƣợng 1000 hạt của
các THL, và tỷ lệ giảm tăng khi tăng nồng độ muối. Không có sự khác biệt
nhiều về khối lƣợng trung bình 1000 hạt trong số các THL tham gia thí
nghiệm. Tuy nhiên, tỷ lệ giảm giữa công thức S3 so với S0 của STM21 đƣợc
thể hiện là giảm ít nhất (16,2 %) trong số các THL, trong khi STM1 đƣợc ghi
nhận là cao nhất với 23,9% (Bảng 3.45). Cũng nhƣ các yếu tố cấu thành năng
suất khác, khối lƣợng 1000 hạt cũng bị tác động bởi độ mặn và ảnh hƣởng
trực tiếp đến năng suất của cây trồng. Tuy nhiên, khối lƣợng 1000 hạt ít bị tác
động bởi độ mặn hơn so với số hạt trên bắp và có tỷ lệ giảm trung bình ở S3
so với S0 là 19,1 % (Bảng 3.45) trong khi số hạt trên bắp giảm 32,4 % (Bảng
3.44).
3.3.2.12. Năng suất hạt
Bảng 3.46. Ảnh hƣởng của độ mặn đến năng suất hạt của các
THL trong vụ Thu 2013
TT Tên THL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 STM1 STM2 STM3 STM5 STM10 STM12 STM13 STM19 STM21 STM22
S0 (0dS/m) 117,5 126,9 130,7 130,0 123,4 122,6 123,5 129,2 132,8 124,9 126,3 Năng suất hạt (g/cây) S3 S2 S1 Trung bình (12dS/m) (8dS/m) (4dS/m) 70,0 86,9 103,0 94,3 86,0 105,5 94,4 114,7 81,4 106,5 97,0 116,8 79,9 108,3 106,9 116,4 84,0 101,2 112,6 105,3 79,2 104,3 102,8 112,7 87,6 103,8 111,3 106,6 75,5 103,2 101,3 106,9 92,3 107,3 114,0 111,6 87,2 99,2 112,3 105,9 105,0 81,3 100,2 112,1 Tỷ lệ % giảm (S3 so S0) 40,5 32,2 37,7 38,5 31,9 35,4 29,1 41,6 30,5 30,1 35,5
THL 12,75 THL x Muối 24,50
Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% Muối 7,74 11,1
125
Năng suất là yếu tố cuối cùng và quan trọng nhất quyết định khả năng
chịu mặn đối với cây trồng. Qua thí nghiệm cho thấy năng suất hạt của ngô
cũng bị tác động mạnh bởi độ mặn. Tuy nhiên giá trị năng suất của các THL
thể hiện khác nhau, trong đó STM1 có năng suất thấp nhất (94,3 g/cây), tiếp
theo là STM19 (103,2 g/cây), STM21 có năng suất cao nhất (111,6 g/cây). Tỷ
lệ giảm năng suất trung bình của các THL giữa công thức S0 và công thức S3
là 35,5% trong đó STM2, STM10, STM13, STM21 và STM22 thuộc nhóm
THL có năng suất giảm ít (29,1 – 32,2%), STM1 và STM 19 đƣợc ghi nhận
giảm năng suất nhiều nhất với trên 40% (Bảng 3.46). Muối tác động mạnh
đến sinh trƣởng và phát triển của cây trồng dẫn đến làm giảm năng suất, điều
này cũng đƣợc chứng minh bởi Schubert et al., (2009) khi nghiên cứu khả
năng chịu mặn của ngô.
Nhận xét chung:
Sinh trƣởng phát triển của các THL đều giảm khi trồng trong trong
môi trƣờng đất mặn, tỷ lệ giảm của các chỉ tiêu sinh trƣởng tỷ lệ thuận
với tăng nồng độ muối. Tổ hợp lai STM2, STM3, STM10, STM13 và STM21
có khả năng chịu mặn tốt (cấp độ 1-2), sinh trƣởng tốt và giữ đƣợc bộ lá
xanh bền, năng suất suy giảm thấp ở nồng độ muối S3.
Khả năng hấp thụ ion K+ của ngô giảm và hấp thụ ion Na+ tăng trong
môi trƣờng mặn. Trong số các THL tham gia thí nghiệm thì STM21 có tỷ lệ Na+/K+ trung bình thấp nhất (0,582), trong khi STM19 có tỷ lệ trung bình cao
nhất (0,876) thể hiện khả năng chịu mặn kém.
Ảnh hƣởng của độ mặn đến năng suất hạt khô của các THL là khác
nhau, trong số các THL tham gia thí nghiệm thì THL STM21 có năng suất
trung bình cao nhất (111,6 g/cây) và thể hiện khả năng chịu mặn tốt hơn các
THL khác.
126
3.4. Khảo sát, đánh giá các THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ,
đồng bằng sông Cửu Long và phát triển giống mới
3.4.1. Khảo sát, đánh giá THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ,
đồng bằng sông Cửu Long
Trên cơ sở kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp lai ở giai
đoạn cây con, kết hợp với trồng trong chậu dƣỡng mặn, 5 THL có năng suất
cao, khả năng chịu mặn tốt, có độ suy giảm năng suất thấp khi trồng ở mức
muối cao ( S3 ) là STM2, STM3, STM10, STM13, STM21 đƣợc lựa chọn để
đánh giá trên đồng ruộng tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng
sông Cửu Long. Các chỉ số về đặc tính lý hóa của đất đại diện cho các địa
điểm thực hiện thí nghiệm đƣợc trích dẫn ở Phụ lục 2 (các điểm thí nghiệm
đều có độ mặn < 4,5 dS/m)
3.4.1.1. Khảo sát đánh giá THL chịu mặn tại Duyên hải Nam Trung Bộ
Tại Duyên hải Nam Trung Bộ thí nghiệm đƣợc thực hiện tại Nha Hố,
Ninh Thuận trong vụ Đông – Xuân 2013 và Hoài Ân, Bình Định vụ Hè – Thu
2014 kết quả cho thấy: Thời gian sinh trƣởng trung bình của các THL ở Ninh
Thuận là 95,6 ngày và Bình Định là 97,1 ngày. Trong số các THL tham gia
thí nghiệm tại Ninh Thuận thì STM3 có thời gian sinh trƣởng dài nhất (97,0
ngày), dài hơn đối chứng NK67 1 ngày và C919 3 ngày. Còn ở Bình Định các
THL có thời gian sinh trƣởng tƣơng đƣơng cả 2 đối chứng NK67 và CP333
(Bảng 3.47).
Chiều cao cây trung bình của các THL tại Ninh Thuận dao động từ
197,8 cm đến 234,5 cm. Trong đó đối chứng NK67 có chiều cao cây cao nhất
(234,5 cm), tiếp đến là STM21 (232,8 cm), STM2, STM3 có chiều cao cây
tƣơng đƣơng đối chứng C919 (212,4 cm). Tại Bình Định các THL có chiều
cao cây trung bình cao hơn so với Ninh Thuận (232,1 cm so với 216,9 cm).
127
Nhóm THL có chiều cao cây cao hơn cả 2 đối chứng là STM2 (243,2 cm),
STM21 (242,2 cm), nhóm THL thấp cây hơn NK67 và cao cây hơn CP333 là
STM10 (224,6 cm) và STM13 (222,6 cm).
Tƣơng tự chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL biến động
khác nhau. Tại Ninh Thuận chỉ có STM21 có chiều cao đóng bắp tƣơng đối
chứng NK67 (chiều cao đóng bắp trên 100 cm), các THL còn lại STM2,
STM3, STM10, STM13 đều có chiều cao đóng bắp nhỏ hơn 100 cm, tƣơng
đƣơng đối chứng C919 (99,0 cm). Tại Bình Định các THL có chiều cao đóng
bắp từ 109,2 đến 122,4 cm, trong khi đối chứng NK67 là 116,2 cm và CP333
là 97,4 cm (Bảng 3.47).
Bảng 3.47. Thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của
các THL tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 2013 và Hè-Thu 2014
TT Tên THL
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 NK67 (Đ/C) C919 (Đ/C) CP333 (Đ/C)
1 2 3 4 5 6 7 8 Trung bình LSD 0.05 CV% TGST (ngày) Bình Ninh Thuận Định 95,0 97,0 96,0 95,0 96,0 96,0 94,0 95,6 2,6 9,5 97,0 99,0 98,0 96,0 98,0 97,0 96,0 97,1 2,1 11,5 Cao cây (cm) Bình Ninh Định Thuận 243,2 218,7 238,7 216,6 224,6 205,4 222,6 197,8 242,7 232,8 238,4 234,5 212,4 214,5 232,1 216,9 24,5 28,6 12,8 8,4 Cao bắp (cm) Bình Ninh Định Thuận 120,7 94,2 122,4 95,4 115,7 91,5 109,2 87,1 113,7 105,5 116,2 111,4 99,0 97,4 113,6 97,6 11,3 8,6 8,8 14,4
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL thể hiện ở bảng 3.48. Các
THL thể hiện khả năng chống chịu bệnh tốt cả ở Ninh Thuận và Bình Định,
128
trong đó bệnh khô vằn bị nhiễm dao động ở mức từ điểm 1,0 đến điểm 2,0 và
bệnh đốm lá từ điểm 2,0 đến điểm 2,5 tƣơng đƣơng với các đối chứng NK67,
C919 và CP333 đang đƣợc trồng phổ biến tại địa phƣơng. Tỷ lệ hại bởi sâu
đục thân đối với các THL cũng ở mức thấp, trung bình mức độ hại tại Ninh
thuận là 14,3% và ở Bình Định là 21,3%. Tại Ninh Thuận STM21 có tỷ lệ hại
bởi sâu đục thân thấp nhất (7,2%) tƣơng đƣơng với NK67 (9,5%). Còn tại
Bình Định STM3 bị nặng nhất (29,1%) tƣơng đƣơng CP333 (23,9%).
Bảng 3.48. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL tại các tỉnh
DHNTB trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
Khô vằn (điểm 1-5) Đốm lá (điểm 1-5) Sâu đục thân (%) TT Tên THL
Bình Định Bình Định Bình Định
1 STM1 2 STM3 3 STM10 4 STM13 5 STM21 6 NK67 7 C919 CP333 8 Trung bình LSD 0.05 CV% Ninh Thuận 2,0 1,5 1,0 1,5 1,0 1,0 1,0 1,3 0,47 8,2 Ninh Thuận 2,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,1 0,73 10,8 1,5 2,0 1,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 0,56 10,1 Ninh Thuận 22,1 12,0 21,4 10,1 7,2 9,5 17,6 14,3 6,13 7,6 2,0 2,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,5 2,1 0,52 12,3 23,7 29,1 20,0 16,7 17,8 18,2 23,9 21,3 8,27 11,7
Bảng 3.49 cho thấy các THL có khả năng chống đổ tốt, tỷ lệ đổ gãy
trung bình tại Ninh Thuận là 3,2% và tại Bình Định là 5,5%. Tại Ninh Thuận
các THL bị đổ gãy dao động 2,7 – 3,6%, tƣơng đƣơng với cả 2 đối chứng
NK67 (3,4%) và C919 (3,8%). Tuy nhiên, ở Bình Định tỷ lệ đổ gãy của các
THL dao động lớn hơn, trong đó STM10 cao nhất (8,7%), đối chứng CP333
thấp nhất (3,7%).
129
Trạng thái cây của các THL đƣợc đánh giá ở mức điểm 1,5 – 3,0.
Trong đó STM13 và STM21 có trạng thái cây tƣơng đƣơng với cả 3 đối
chứng NK67, C919, CP333 ở cả 2 tỉnh. STM2, STM3 và STM10 có trạng
thái cây xấu hơn (điểm 2,5 – 3,0). Cũng nhƣ trạng thái cây, hầu hết các THL
có hình thái và cấu trúc bắp đẹp tƣơng đƣơng các đối chứng (Bảng 3.49).
Bảng 3.49. Khả năng chống đổ, trạng thái cây, trạng thái bắp của các
THL tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 2013 và Hè Thu 2014
Đổ gãy (%) Trạng thái cây (điểm 1-5) Trạng thái bắp (điểm 1-5) TT Tên THL
Bình Định Bình Định Bình Định
STM2 1 STM3 2 STM10 3 STM13 4 STM21 5 NK67 6 C919 7 8 CP333 Trung bình LSD 0.05 CV% Ninh Thuận 3,4 2,7 2,9 3,6 2,7 3,4 3,8 3,2 1,22 12,6 Ninh Thuận 3,0 2,0 2,5 2,0 2,0 1,5 2,0 2,1 1,11 12,8 5,6 4,3 8,7 4,5 5,2 6,4 3,7 5,5 2,31 14,3 Ninh Thuận 2,5 2,0 2,5 2,0 2,0 1,5 2,0 2,1 0,84 9,7 2,5 3,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,3 0,97 9,4 2,0 2,0 3,0 2,0 2,5 2,0 2,5 2,3 0,74 13,4
Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL thể hiện trong
bảng 3.50. Tỷ lệ hạt trên bắp của các THL ở các địa điểm khá tƣơng đồng
nhau và đạt mức cao (75,4 – 79,9%). Khối lƣợng 1.000 hạt của các THL khác
nhau đƣợc thể hiện khác nhau. Tại Ninh Thuận STM21 có khối lƣợng 1.000
hạt cao nhất (290,2 g), cao hơn đối chứng NK67 (278,7 g) và C919 (276,4 g).
Ở Bình Định STM21 có khối lƣợng 1.000 hạt tƣơng đƣơng NK67 (285,1 g)
nhƣng cao hơn CP333 (273,6 g). Năng suất hạt biểu hiện khác nhau giữa các
130
THL và địa điểm gieo trồng. Tại Bình Định năng suất trung bình của các THL
đạt 79,2 tạ/ha, cao hơn so với năng suất trung bình ở Ninh Thuận (66,5 tạ/ha).
Hầu hết các THL đều có năng suất cao và ổn định ở các địa phƣơng, trong đó
tại Ninh Thuận STM21 đạt năng suất cao nhất (72,3 tạ/ha), tƣơng đƣơng
NK67 (72,1 tạ/ha) và cao hơn C919 (65,9 tạ/ha). Còn tại Bình Định STM13
có năng suất cao nhất (88,5 tạ/ha) cao hơn 2 đối chứng NK67 (86,7 tạ/ha) và
CP333 (82,1 tạ/ha).
Bảng 3.50. Tỷ lệ hạt/bắp, khối lƣợng 1000 hạt và năng suất của các THL
tại các tỉnh DHNTB trong vụ Đông-Xuân 2013 và Hè Thu 2014
Tỷ lệ hạt/bắp (%) P 1000 hạt (g) TT Tên THL
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21
1 2 3 4 5 6 NK67 C919 7 8 CP333 Trung bình LSD 0.05 CV% Ninh Thuận 76,7 75,4 78,2 78,7 78,5 77,9 78,1 77,6 3,12 14,3 Bình Định 78,3 76,7 77,5 79,9 78,8 79,6 78,4 78,5 2,78 16,4 Ninh Thuận 266,7 273,4 277,9 282,6 290,2 278,7 276,4 278,0 23,8 12,7 Bình Định 275,4 268,8 280,7 277,9 289,5 285,1 273,6 278,7 31,4 15,3 Năng suất (tạ/ha) Bình Định 72,2 68,4 70,6 88,5 85,8 86,7 82,1 79,2 9,3 12,8 Trung bình 69,5 64,5 66,5 77,1 79,1 79,4 65,9 82,1 73,0 Ninh Thuận 66,8 60,5 62,3 65,7 72,3 72,1 65,9 66,5 7,2 9,6
3.4.1.2. Khảo sát đánh giá THL chịu mặn tại đồng bằng sông Cửu Long
Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại xã Mỹ Hạnh Nam và Đức Lập Hạ,
huyện Đức Hòa, Tỉnh Long An trong vụ Đông - Xuân 2013, xã Tân Thạnh,
huyện Thanh Bình, Đồng Tháp, xã Tân Phú, huyện Châu Thành, Hậu Giang
trong vụ Hè - Thu 2014.
131
Hầu hết các THL có thời gian sinh trƣởng thuộc nhóm chín trung bình
sớm. Số liệu bảng 3.51 cho thấy STM10 có thời gian sinh trƣởng trung bình
tại các địa điểm ngắn nhất (92,3 ngày), tiếp đến là STM 13 (93,0 ngày), các
THL STM2, STM3, STM 21 có thời gian sinh trƣởng trung bình tƣơng đƣơng
với 3 đối chứng C919 (95,0 ngày), NK67 (95,0 ngày) và DK9901 (94,5 ngày)
nhƣng thấp hơn CP888 (97,0 ngày).
Bảng 3.51. Thời gian sinh trƣởng của các THL tại các tỉnh ĐBSCL trong
vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL Trung bình Long An TGST (ngày) Đồng Tháp Hậu Giang
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% 97,0 96,0 95,0 95,0 98,0 95,0 97,0 96,1 4,7 8,2 92,0 93,0 92,0 92,0 94,0 97,0 94,0 93,4 3,6 10,5 95,0 95,0 90,0 92,0 97,0 93,0 95,0 93,9 4,2 8,7 94,7 94,7 92,3 93,0 96,3 95,0 97,0 95,0 94,5 94,5
Số liệu bảng 3.52 cho thấy chiều cao cây trung bình của các THL thể
hiện khác nhau tại các địa điểm thực hiện thí nghiệm. Trong đó ở Long An có
chiều cao cây cao nhất (248,2 cm), tiếp đến là Hậu Giang (226,2 cm) và Đồng
Tháp có chiều cao cây thấp nhất (211,4 cm). Tại Long An biên độ dao động
về chiều cao cây giữa các THL thấp hơn so với Đồng Tháp và Hậu Giang
(Long An 17,3 cm; Đồng Tháp 46,7 cm; Hậu Giang 43,1 cm). Cũng giống
132
chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL biến động khác nhau theo địa
điểm và theo giống. Tại Long An STM2, STM13, STM21 có chiều cao đóng
bắp tƣơng đƣơng CP888 (132,7 cm), còn STM3, STM10 tƣơng đƣơng C919
(122,4 cm). Tại Đồng Tháp và Hậu Giang các THL cũng có chiều cao đóng
bắp tƣơng đƣơng với 2 đối chứng NK67 và DK9901 (Bảng 3.52)
Bảng 3.52. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL tại các tỉnh
ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% Cao cây (cm) Đồng Tháp 224,1 197,8 227,9 216,7 181,2 204,5 227,6 211,4 31,2 13,7 Long An 255,4 245,2 240,1 245,3 257,4 242,3 251,4 248,2 23,7 12,3 Hậu Giang 202,6 220,4 224,4 239,0 245,7 223,7 227,3 226,2 26,7 9,2 Cao bắp (cm) Đồng Tháp 115,8 92,7 113,6 114,1 88,8 97,3 117,2 105,6 9,6 8,9 Long An 134,2 122,3 125,7 131,4 138,7 122,4 132,7 129,6 12,7 14,3 Hậu Giang 106,8 102,5 108,5 130,1 126,8 120,5 118,3 116,2 13,4 10,8
Các THL thể hiện khả năng chống chịu khá tốt với bệnh khô vằn. Tại
Long An mức độ nhiễm bệnh khô vằn của các THL dao động ở điểm
2,0 – 2,5, ở Đồng Tháp là điểm 1,0 – 2,0, còn ở Hậu Giang thì mức độ dao
động này từ điểm 1,0 – 2,5. Trung bình nhiễm bệnh khô vằn của các THL thể
hiện cao nhất ở Long An (điểm 2,2), Đồng Tháp điểm 1,6 và Hậu Giang điểm
1,5 (Bảng 3.53). Số liệu bảng 3.53 cũng cho thấy các THL bị nhiễm bệnh
133
đốm lá tại Long An cao hơn ở Đồng Tháp và Hậu Giang. STM3 thể hiện khả
năng chống chịu bệnh đốm lá kém nhất ở tất cả các điểm thí nghiệm (điểm
2,0 – 2,5), các THL còn lại tƣơng đƣơng với đối chứng và dao động từ điểm
1,0 – 2,0.
Bảng 3.53. Khả năng chống chịu bệnh của các THL tại các tỉnh ĐBSCL
trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL
Long An Long An
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% Khô vằn (điểm 1-5) Đồng Tháp 2,0 1,0 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,5 0,87 13,3 2,5 2,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,5 2,2 0,66 10,4 Hậu Giang 2,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,5 2,0 1,6 0,74 11,7 Đốm lá (điểm 1-5) Đồng Tháp 1,5 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 1,0 1,4 0,76 10,3 2,0 2,5 2,0 2,5 1,0 1,0 2,0 1,9 ,63 13,9 Hậu Giang 1,5 2,5 2,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,6 0,84 12,7
Bảng 3.54 cho thấy mức độ hại bởi sâu đục thân đối với các THL ở
từng địa điểm thực hiện thí nghiệm là khác nhau, ở Long An là 9,0%, Đồng
Tháp 16,4% và Hậu Giang là 14,9%. Trong cùng địa điểm, tỷ lệ hại bởi sâu
đục thân đối với các THL cũng khác nhau. Tại Long An STM10 bị sâu đục
thân ở mức cao nhất (10,3%), các THL còn lại có tỷ lệ hại tƣơng đƣơng đối
chứng C919 và CP888. Tại Đồng tháp tỷ lệ hại bởi sâu đục thân giữa các
THL dao động 14,7 – 18,2%, còn ở Hậu Giang mức dao động này từ
134
10,7 – 19,2%. Số liệu bảng 3.54 cho thấy tỷ lệ đổ gãy của các THL tại các địa
điểm khá tƣơng đồng nhau. Tại Long An STM3 bị đổ gãy nhiều nhất (7,5%),
trong khi STM13 là 3,2%, tƣơng đƣơng C919 (3,4%) và thấp hơn CP888
(4,6%). Tại Đồng Tháp và Hậu Giang các THL có tỷ lệ đổ gẫy tƣơng đƣơng
với 2 đối chứng NK67, DK9901 và dao động 2,0 – 5,2%.
Bảng 3.54. Khả năng chống chịu sâu đục thân và đổ gãy của các THL tại
các tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL
Long An Long An
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% Sâu đục thân (%) Đồng Tháp 16,8 18,2 17,3 15,2 14,7 17,4 15,4 16,4 7,3 9,8 9,5 8,3 10,3 8,5 9,2 8,0 9,5 9,0 5,2 14,1 Hậu Giang 19,2 14,7 13,5 16,3 11,4 18,3 10,7 14,9 8,7 13,2 Đổ gãy (%) Đồng Tháp 3,3 5,2 4,6 3,6 3,8 3,4 3,7 3,9 2,7 12,0 4,3 7,5 4,6 3,2 3,4 3,4 4,6 4,4 3,9 11,9 Hậu Giang 4,2 3,7 2,5 2,2 2,1 5,2 2,0 3,1 2,6 11,4
Trạng thái cây của các THL và các giống đối chứng tại các địa điểm
đƣợc đánh giá ở mức điểm 2,0 – 3,0. Trong đó STM3 đƣợc đánh giá có hình
thái cây kém nhất với điểm 3,0 ở cả tất cả các điểm thí nghiệm, tiếp đến là
STM10 với điểm 2,5 ở Long An, Đồng Tháp và điểm 3,0 ở Hậu Giang. Các
THL còn lại có trạng thái cây tƣơng đƣơng đối chứng với mức điểm 2,0 -2,5
(Bảng 3.55).
135
Số liệu bảng 3.55 cho thấy tại Long An trạng thái bắp của STM13,
STM21 ở điểm 2,0 thấp hơn đối chứng C919 và CP888 (điểm 2,5), trong khi
STM3 (điểm 3,0) cao hơn cả 2 đối chứng. Tại Đồng Tháp và Hậu Giang trạng
thái bắp đƣợc của các THL dao động từ điểm 1,5 - 3,0, STM13 và STM21
đƣợc đánh giá tƣơng đƣơng đối chứng NK67 và DK9901, các THL còn lại
(STM2, STM3, STM10) có trạng thái bắp ở điểm cao hơn đối chứng.
Bảng 3.55. Trạng thái cây và trạng thái bắp của các THL tại các tỉnh
ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL
Long An Long An
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% Trạng thái cây (điểm 1-5) Đồng Tháp 2,5 3,0 2,5 2,0 2,5 2,0 2,0 2,4 0,95 12,9 2,0 3,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,5 2,3 0,83 14,8 Hậu Giang 2,5 3,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,5 2,6 0,72 11,7 Trạng thái bắp (điểm 1-5) Đồng Tháp 2,5 2,5 3,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,3 0,78 13,7 2,5 3,0 2,5 2,0 2,0 2,5 2,5 2,4 0,93 14,3 Hậu Giang 3,0 3,0 3,0 1,5 1,5 1,5 1,5 2,1 1,12 10,3
Số liệu bảng 3.56 cho thấy tỷ lệ hạt/bắp trung bình của các THL tại
Long An 79,1%, cao hơn so với Đồng Tháp (77,3%) và Hậu Giang (77,1%).
Tại Long An STM2 có tỷ lệ hạt/bắp cao nhất (80,2%), tƣơng đƣơng CP888,
trong khi đối chứng C919 có tỷ lệ hat/bắp thấp nhất (77,3%). Tại Đồng Tháp
và Hậu Giang các THL có tỷ lệ hạt/bắp dao động từ 75,4 – 78,8%.
136
Khối lƣợng 1000 hạt của các THL biến động khác nhau theo giống và
địa điểm thí nghiệm. Tại Long An STM21 có khối lƣợng 1000 hạt cao nhất
(317,4 g), cao hơn cả 2 đối chứng C919 (309,6 g) và CP888 (303,4 g). Tuy
nhiên, ở Đồng Tháp thì STM10 lại có khố lƣợng 1000 hạt cao nhất (294,3 g)
và tại Hậu Giang STM13 có giá trị cao nhất (292,5 g), tƣơng đƣơng NK67
(92,2 g), cao hơn DK9901 (284,8). Khối lƣợng 1000 hạt trung bình của các
THL tại Long an đạt cao nhất (307,4 g) trong các địa điểm thực hiện thí
nghiệm (Bảng 3.56).
Bảng 3.56. Tỷ lệ hạt và khối lƣợng 1000 hạt của các THL tại các tỉnh
ĐBSCL trong vụ Đông - Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL
Long An
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% Tỷ lệ hạt/bắp (%) Đồng Tháp 77,0 75,9 76,5 77,9 77,6 78,6 77,5 77,3 1,35 15,5 80,2 78,4 78,5 79,6 79,3 77,3 80,2 79,1 1,15 11,5 Hậu Giang 76,5 75,8 75,4 78,8 78,0 77,8 77,4 77,1 1,03 10,8 P 1000 hạt (g) Đồng Tháp 264,5 266,7 294,3 286,7 291,4 288,7 272,6 280,7 21,3 11,3 Long An 299,0 300,8 309,7 312,2 317,4 309,6 303,4 307,4 15,2 14,2 Hậu Giang 278,5 282,3 276,7 292,5 288,7 292,2 284,8 285,1 18,6 10,8
Bảng 3.57 cho thấy trong số các địa điểm thực hiện thí nghiệm thì năng
suất trung bình của các THL tại Long An cao nhất (91,9 tạ/ha). Trong đó
STM13 và STM21 cho năng suất trên 100 tạ/ha, cao hơn nhiều so với đối
chứng C919 (89,6 tạ/ha) và CP888 (88,3 tạ/ha), các THL còn lại đều có năng
suất thấp hơn cả 2 đối chứng. Tại Đồng Tháp STM13 cho năng suất cao nhất
137
(60,8 tạ/ha) tiếp đến là STM1 (58,4 tạ/ha), trong khi dối chứng NK67 là 40,7
tạ/ha và DK9901 là 55,1 tạ/ha. Ở Hậu Giang STM21 cho năng suất cao nhất
(66,9 tạ/ha) và STM10 cho năng suất thấp nhất (44,5 ta/ha). Nhƣ vậy trong số
các THL tham gia thí nghiệm tại các điểm ở đồng bằng sông Cửu Long
STM21 cho năng suất trung bình cao nhất (76,6 tạ/ha), tiếp đến là STM13
(72,0 tạ/ha), STM10 có năng suất thấp nhất (59,8 tạ/ha).
Bảng 3.57. Năng suất của các THL tại các tỉnh ĐBSCL trong vụ Đông -
Xuân 2013 và Hè - Thu 2014
TT Tên THL Trung bình Long An Năng suất (tạ/ha) Đồng Tháp Hậu Giang
STM2 STM3 STM10 STM13 STM21 C919 CP888 NK67 DK9901
63,7 60,8 59,8 72,0 76,6 89,6 88,3 43,9 53,2 65,3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Trung bình LSD 0.05 CV% 87,6 82,5 84,3 102,4 108,9 89,6 88,3 91,9 12,7 12,9 58,4 46,3 50,5 60,8 53,9 40,7 55,1 52,2 9,3 10,5 45,1 53,6 44,5 52,7 66,9 47,0 51,3 51,6 8,6 9,8
Nhận xét: Thông qua các thí nghiệm đánh giá khảo sát 5 THL tại các địa
điểm thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu Long cho
thấy các THL có khả năng thích ứng, chống chịu sâu bệnh tốt tại địa phƣơng.
Đã xác định đƣợc STM13 và STM21 cho năng suất cao. Tại vùng Duyên hải
Nam Trung Bộ 2 THL này cho năng suất tƣơng đƣơng đối chứng NK67,
C919, CP333 nhƣng ở đồng bằng sông Cửu Long chúng lại cho năng suất cao
hơn cả 4 đối chứng là C919, CP888, NK67 và DK9901.
138
3.4.2. Phát triển giống mới
Song song với quá trình chọn tạo, đánh giá khả năng chịu mặn, tổ hợp
lai STM21 (STL28 X STL31) đƣợc lựa chọn tiến hành khảo nghiệm tác giả,
khảo nghiệm VCU và khảo nghiệm sản xuất tại khu vực phía Bắc và các tỉnh
phía Nam với tên là VS71.
3.4.2.1. Kết quả khảo nghiệm tác giả
Khảo nghiệm tác giả đƣợc thực hiện tại 2 địa điểm là Hà Nội và Hòa
Bình trong 3 vụ là Xuân 2011, Thu 2011 và Xuân 2012. Giống đối chứng
đƣợc dùng để so sánh là NK67 và C919, đây là 2 giống của công ty đa quốc
gia đang đƣợc trồng phổ biến tại các địa điểm thực hiện thí nghiệm.
Số liệu bảng 3.58 cho thấy thời gian sinh trƣởng trung bình của các
giống trong vụ Xuân dài hơn so với vụ Thu. VS71 có thời gian sinh trƣởng
dao động từ 106 – 124 ngày tùy theo thời vụ và địa điểm khác nhau, trong khi
C919 có thời gian sinh trƣởng dao động từ 101 – 121 ngày. Tổng hợp các vụ
và địa điểm khác nhau, VS71 có thời gian sinh trƣởng trung bình 117,5 ngày,
tƣơng đƣơng với NK67 (116,5 ngày), C919 có thời gian sinh trƣởng ngắn
nhất (114,0 ngày).
Chiều cao cây của các giống thể hiện khác nhau ở các mùa vụ và địa
điểm khác nhau. Vụ Xuân 2012 cả 3 giống đều có chiều cao cây cao nhất
trong số 3 vụ tiến hành thí nghiệm, trong đó VS71 là 221 cm, NK67 là 216
cm và C919 là 202,5 cm. Chiều cao cây trung bình của VS71 ở các mùa vụ và
địa điểm khác nhau đƣợc ghi nhận cao hơn cả 2 đối chứng NK67 và C919.
Cũng giống nhƣ chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống cũng thể
hiện khác nhau giữa các địa điểm và thời vụ, và chiều cao trung bình của
VS71 cũng đƣợc ghi nhận cao nhất (102,7 cm).
139
Bảng 3.58. Thời gian sinh trƣởng và đặc điểm hình thái của các giống
trong vụ Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Năm Địa điểm Giống TGST (ngày) Cao cây (cm) Cao bắp (cm)
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Thu 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Thu 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2012
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2012
Trung bình các thí nghiệm VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 121,0 120,0 120,0 124,0 122,0 121,0 122,5 121,0 120,5 106,0 108,0 101,0 107,0 107,0 104,0 106,5 107,5 102,5 124,0 121,0 122,0 123,0 121,0 116,0 123,5 121,0 119,0 117,5 116,5 114,0 223,0 214,0 198,0 219,0 218,0 207,0 221,0 216,0 202,5 205,0 196,0 192,0 196,0 189,0 190,0 200,5 192,5 191,0 217,0 203,0 197,0 220,0 218,0 203,0 218,5 210,5 199,5 213,3 206,3 197,8 107,0 97,0 87,0 102,0 98,0 96,0 104,5 97,5 91,5 95,0 97,0 95,0 90,0 92,0 88,0 92,5 94,5 91,5 102,0 98,0 92,0 97,0 98,0 92,0 99,5 98,0 92,0 98,8 96,7 91,7
140
Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống đƣợc trình bày ở bảng
3.59. Các giống bị nhiễm bệnh khô vằn và đốm là ở điểm 1 đến điểm 2. Qua
bảng số liệu cho thấy, trung bình giữa các địa điểm và các vụ khác nhau thì
VS71 có khả năng chống chịu bệnh khô vằn tốt hơn 2 giống đối chứng, và bị
nhiễm ở điểm 1,2 trong khi C919 bị nhiễm ở mức cao nhất (điểm 1,9). Tuy
nhiên đối với bệnh đốm lá thì ngƣợc lại, qua kết quả thống kê trung bình giữa
các vụ thì VS71 bị nhiễm ở mức cao nhất (điểm 1,8), và C919 đƣợc ghi nhận
thấp nhất (điểm 1,3).
Số liệu bảng 3.59 cho thấy tỷ lệ hại bởi sâu đục thân của các giống thể
hiện khác nhau giữa các vụ. Mức độ sâu hại của VS71 dao động từ 4,7%
(trong vụ Xuân 2011 tại Hà Nội) đến 11,3% (trong vụ Xuân 2011 tại Hòa
Bình). Trung bình giữa các vụ và các địa điểm thì VS71 bị nhiễm sâu đục
thân là 7,7%, lớn hơn NK67 (7,0%) nhƣng nhỏ hơn C919 (8,2%).
Bảng 3.60 cho thấy tỷ lệ đổ gãy của các giống biến đổi khác nhau tùy
vào giống, địa điểm và mùa vụ, dao động 2,6 – 7,1%. Trong vụ Xuân 2011
VS71 có tỷ lệ đổ gãy trung bình tại các điểm cao nhất (5,0%), C919 thấp nhất
(3,9%), tuy nhiên trong vụ Xuân 2012 NK67 lại bị đổ nhiều nhất (6,2%) và
VS71 thấp nhất (3,9%).
Trạng thái cây của các giống tại các địa điểm đƣợc đánh giá ở mức
điểm 1,5 – 2,5 tùy vào từng giống và mùa vụ khác nhau. Qua 3 vụ đánh giá
tại 2 điểm thí nghiệm cho thấy trạng thái cây của VS71 đƣợc đánh giá ở điểm
2,3, tƣơng đƣơng NK67 (điểm 2,2), trong khi C919 đƣợc đánh giá ở điểm 1,9.
Cũng nhƣ trạng thái cây, trạng thái bắp của các giống biến động tùy theo
giống và mùa vụ khác nhau, kết quả đánh giá cho thấy NK67 có trạng thái
bắp đẹp nhất (điểm 2,0), VS71 đƣợc đánh giá ở mức điểm 2,3 và C919 ở
điểm 2,5 (Bảng 3.60).
141
Bảng 3.59. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống trong vụ Xuân,
vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Năm Địa điểm Giống
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Thu 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Thu 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2012
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2012
Trung bình các thí nghiệm VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 Khô vằn (điểm 1-5) 2,0 2,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,5 2,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,0 1,0 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 2,0 2,0 2,0 1,0 2,0 1,5 1,5 2,0 1,3 1,7 2,0 Đốm lá (điểm 1-5) 2,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,0 1,0 2,0 1,0 1,5 2,0 1,0 2,0 1,0 2,0 1,0 2,0 2,0 1,5 1,5 2,0 1,7 1,8 1,3 Sâu đục thân (%) 4,7 6,8 7,9 11,3 4,9 7,8 8,0 5,9 7,9 6,5 7,7 8,9 5,6 6,7 7,9 6,1 7,2 8,4 7,4 5,6 4,8 6,9 6,5 8,7 7,2 6,1 6,8 7,1 6,4 7,7
142
Bảng 3.60. Khả năng chống đổ và đặc điểm hình thái của các giống trong vụ Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Năm Địa điểm Giống Đổ gãy (%) Trạng thái cây (điểm 1-5)
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Thu 2011
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Thu 2011
Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2012
Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2012
Trung bình các thí nghiệm VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 5,2 2,6 3,4 4,7 6,5 4,3 5,0 4,6 3,9 4,5 5,7 4,6 7,1 5,6 2,7 5,8 5,7 3,7 4,3 6,7 5,5 3,4 5,7 4,5 3,9 6,2 5,0 4,9 5,5 4,2 Trạng thái bắp (điểm 1-5) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 2,5 2,5 2,3 2,5 2,0 1,5 2,5 2,0 2,0 2,5 2,0 1,8 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 1,5 2,5 2,5 2,0 2,5 2,3 2,0 2,5 2,5 2,5 1,5 2,0 2,5 1,5 2,3 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 2,0 2,0 2,5 2,3 1,8 2,5 2,5 2,5 1,5 2,5 2,0 2,0 2,5 2,3 1,8 2,3 2,2 1,9
143
Năng suất của các giống trong thí nghiệm tại các vụ và địa điểm khác
nhau đƣợc thể hiện qua bảng 3.61.
Tại Đan Phƣợng – Hà Nội, vụ Xuân 2011 năng suất của VS71 đạt
80,98 tạ/ha trong khi đó C919 là 70,86 tạ/ha, và NK67 đạt 75,94 tạ/ha.
VS71 vƣợt các giống đối chứng ở mức tin cậy 95%. Tại Lạc Thủy, Hòa
Bình, vụ Xuân 2011, VS71 cho năng suất 120,55 tạ/ha cao hơn tất cả các
đối chứng và cao nhất trong các vụ và các địa điểm thực hiện thí nghiệm.
Trung bình 2 địa điểm trong vụ Xuân 2011 VS71 cao hơn NK67 16,8% và
C919 là 16,0%.
Trong vụ Thu 2011, ở Đan Phƣợng, Hà Nội VS71 cho năng suất cao
72,53 tạ/ha, cao hơn C919 là 8,4% và NK67 là 5,8%. Tuy nhiên, tại Lạc
Thủy, Hòa Bình VS71 chỉ đạt năng suất 64,56 tạ/ha tƣơng đƣơng với cả 2
đối chứng là C919 (63,47 tạ/ha) và NK67 (64,31 tạ/ha). Vì vậy trung bình
cả 2 địa điểm trong vụ Thu 2011 năng suất VS71 chỉ vƣợt NK67 3,2% và
C919 là 5,3%.
Vụ xuân 2012 Tại Đan Phƣợng, Hà Nội, VS71 đạt 94,79 tạ/ha cao
hơn đối chứng C919 (83,66 tạ/ha) và NK67 (70,84 tạ/ha). Tại Lạc Thủy,
Hòa Bình, VS71 đạt 95,86 tạ/ha vƣợt đối chứng NK67 24,1%, C919
18,7%.
Qua các số liệu đã tổng hợp ở bảng 3.61 cho thấy, năng suất trung
bình của VS71 ở tất cả các thí nghiệm trong 3 vụ tại các địa điểm khác
nhau cao hơn trung bình của NK67 là 14,2%, C919 là 12,4% và trung bình
cả 2 đối chứng là 13,4%. Nhƣ vậy, có thể đánh giá VS71 là giống ngô lai
có tính ổn định, ở hầu hết các thí nghiệm ở các thời vụ và địa điểm khác
nhau đều cho năng suất cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa.
144
Bảng 3.61. Năng suất của các giống tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân, vụ Thu 2011 và vụ Xuân 2012
Năm Địa điểm Giống LSD0.05 Năng suất (tạ/ha)
Vƣợt ĐC (%)
8,32 Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2011
8,58 Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2011
6,57 Đan Phƣợng, Hà Nội
Thu 2011
8,28 Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Thu 2011
12,10 Đan Phƣợng, Hà Nội
Xuân 2012
8,26 Lạc Thuỷ, Hòa Bình
Trung bình thí nghiệm Xuân 2012
Trung bình các thí nghiệm
VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 VS71 NK67 C919 NK67 và C919 80,98 75,94 70,86 120,55 91,70 98,48 100,77 83,82 84,67 72,53 68,34 66,42 64,56 64,31 63,47 68,54 66,32 64,94 94,79 70,84 83,66 95,86 72,62 77,78 95,33 71,73 80,72 85,94 73,69 75,22 74,46 6,2 12,5 23,9 18,3 16,8 16,0 5,8 8,4 0,4 1,7 3,2 5,3 25,3 11,7 24,1 18,7 24,7 15,3 14,2 12,4 13,4
145
3.4.2.2. Kết quả khảo nghiệm VCU
Qua kết quả khảo nghiệm VCU cho thấy VS71 có độ đồng đều cao,
thời gian sinh trƣởng thuộc nhóm chín trung bình, cây sinh trƣởng phát triển
khoẻ, lá bi bao kín bắp, nhiễm nhẹ bệnh khô vằn và sâu đục thân, chống đổ, chịu
hạn khá, chịu rét tốt.
Kết quả khảo nghiệm tại các tỉnh miền Bắc và Bắc Trung Bộ
Bảng 3.62. Kết quả khảo nghiệm giống ngô VS71 tại Miền Bắc và Bắc Trung Bộ trong vụ Đông 2011, vụ Xuân và vụ Đông 2012
Năm Địa điểm
Đông 2011
Hà Nội Hải Dƣơng Thái Bình Phú Thọ Cao Bằng Thanh Hóa Nghệ An
Trung bình thí nghiệm
Xuân 2012
Hà Nội Hải Dƣơng Thái Bình Phú Thọ Cao Bằng Thanh Hóa Nghệ An
Trung bình thí nghiệm
Đông 2012
Hà Nội Hải Dƣơng Thái Bình Vĩnh Phúc Cao Bằng Thanh Hóa Nghệ An
Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, SPCT quốc gia
68,60 71,00 64,31 61,79 56,12 66,02 61,71 64,97 52,61 64,90 69,16 61,65 73,80 52,19 66,14 62,92 4,72 6,07 6,32 5,27 4,76 4,68 6,13 6,86 5,79 7,61 5,53 7,26 5,99 7,03 4,43 4,32 6,28 5,52 4,89 6,27 3,93 Năng suất (tạ/ha) VS71 NK4300 C919 DK9901 LSD0.05 66,69 55,59 69,45 73,57 67,44 79,13 58,71 72,52 57,33 54,26 50,69 44,99 64,57 65,07 62,17 67,06 58,86 79,56 68,10 - 68,33 57,08 73,36 67,55 47,70 59,78 54,21 55,69 41,67 46,95 45,57 50,22 60,99 75,64 66,64 62,80 69,76 69,16 64,36 67,05 51,93 63,07 62,15 57,36 66,37 46,71 50,54 56,87 Trung bình thí nghiệm
146
Vụ Đông 2011, tại Hải Dƣơng, VS71 đạt năng suất 73,57 tạ/ha; tại Thái
Bình đạt năng suất 79,13 tạ/ha; tại Phú Thọ đạt năng suất 72,52 tạ/ha cao hơn
cả 2 đối chứng là NK4300 và C919.
Vụ Xuân 2012 VS71 có năng suất trung bình ở 7 điểm khảo nghiệm đạt
67,55 tạ/ha cao nhất trong số các giống tham gia thí nghiệm. Điển hình tại
một số địa điểm VS71 có năng suất vƣợt trội nhƣ Hải Dƣơng 79,56 tạ/ha,
Nghệ An 73,36 tạ/ha và cao hơn các đối chứng.
Vụ Đông 2012 VS71 có năng suất trung bình đạt 50,22 tạ/ha thấp hơn
so với đối chứng DK9901 (một số điểm bị đổ gẫy ở giai đoạn xoáy nõn do
bão). Các địa điểm khác nhƣ Vĩnh Phúc, Thanh Hóa, Sơn La VS71 có năng
suất trung bình tƣơng đƣơng đối chứng (Bảng 3.62).
Kết quả khảo nghiệm tại các tỉnh phía Nam
Tại Nam Bộ và Tây Nguyên, số liệu khảo nghiệm của Trung tâm
Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam Bộ đƣợc tóm tắt và
trình bày ở bảng 3.63.
Vụ Thu Đông 2011 VS71 có năng suất trung bình tại Đông Nam Bộ đạt
59,3 tạ/ha, tại Tây Nguyên đạt 73,0 tạ/ha. Năng suất trung bình 2 vùng thí
nghiệm đạt 66,1 tạ/ha, cao hơn đối chứng C919 (61,9 tạ/ha) và CP888 (53,8
tạ/ha). Đặc biệt tại Bà Rịa – Vũng Tàu VS71 có năng suất 90,1 tạ/ha cao nhất
trong bộ khảo nghiệm; tại Ban Mê Thuột – Đắc Lắc VS71 có năng suất 83,3
tạ/ha tƣơng đƣơng C919 (82,5 tạ/ha), cao hơn CP888 (67,9 tạ/ha) ở mức có ý
nghĩa.
Vụ Hè thu 2012 tại Đông Nam Bộ VS71 có năng suất trung bình đạt
77,6 tạ/ha, tƣơng đƣơng với C919 (76,4 tạ/ha), cao hơn CP888 (72,1 tạ/ha).
Tại khu vực Tây Nguyên, năng suất trung bình của VS71 đạt 93,2 tạ/ha, vƣợt
cả 2 đối chứng C919 (91,2 tạ/ha) và CP888 (87,0 tạ/ha).
147
Vụ Thu Đông năm 2012 tại Ban Mê Thuột – Đắk Lắk VS71 có năng
suất đạt 86,00 tạ/ha cao hơn C919 (79,10 tạ/ha) và CP888 (66,80 tạ/ha) ở mức
có ý nghĩa. Trung bình 2 vùng thí nghiệm năng suất VS71 là 67,8 tạ/ha cao
hơn cả 2 đối chứng C919 (63,2 tạ/ha) và CP888 (60,07tạ/ha).
Bảng 3.63. Kết quả khảo nghiệm giống ngô VS71 tại Miền Nam trong vụ Đông 2011, vụ Hè - Thu và vụ Thu - Đông 2012
Năng suất (tạ/ha) Năm Địa điểm VS71
Đông 2011
Bà Rịa Vũng Tàu Trảng Bom, ĐN Cẩm Mỹ, Đồng Nai Ban Mê Thuột, Đắc Lắc Đức Trọng, Lâm Đồng C919 CP888 LSD0.05 60,30 60,71 40,60 40,83 27,70 36,40 67,90 82,50 59,90 63,80 0,92 0,90 1,10 1,09 0,71 90,10 50,40 33,80 83,30 62,60
Trung bình 61,90 53,80 66,10
Hè Thu
2012
Bà Rịa Vũng Tàu Trảng Bom, Đồng Nai Cẩm mỹ, Đồng Nai Ban Mê Thuột, Đắc Lắc Đức Trọng, Lâm Đồng
Trung bình
Thu Đông 2012
Bà Rịa Vũng Tàu Trảng Bom, Đồng Nai Cẩm mỹ, Đồng Nai Ban Mê Thuột, Đắc Lắc Đức Trọng, Lâm Đồng
0,64 0,65 0,53 0,67 0,69 0,48 1,26 0,58 0,68 0,59 Trung bình 56,7 59,30 68,9 92,30 90,10 76,40 43,50 37,30 44,70 79,10 90,00 63,20 56,60 52,70 53,50 79,60 94,40 72,10 37,00 52,60 44,70 66,80 86,50 60,07 68,30 54,80 62,60 93,90 92,50 77,60 43,30 59,90 43,00 86,00 87,90 67,80
Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống SPCT vùng Nam Bộ
3.4.2.3. Kết quả khảo nghiệm sản xuất
Kết quả khảo nghiệm sản xuất VS71 do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm
giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam bộ thực hiện đƣợc trình bày ở bảng
148
3.64. Qua 5 điểm khảo nghiệm sản xuất cho thấy năng suất của VS71 đạt cao
nhất tại Đắc Lắc (93,9 tạ/ha), tiếp theo là Lâm Đồng (92,5 tạ/ha) và đạt thấp
nhất tại Trảng Bom (54,8 tạ/ha). Tổng hợp trung bình năng suất tại các địa
điểm khảo nghiệm, năng suất của VS71 đạt 77,6 tạ/ha vƣợt cả 2 đối chứng là
C919 (76,4 tạ/ha) và CP888 (72,1 tạ/ha).
Bảng 3.64. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống ngô VS71
trong vụ Hè - Thu 2012 (tạ/ha)
TT Bà Rịa Cẩm Mỹ Trảng Bom Lâm Đồng Trung bình Tên giống Đắc Lắc
VS71 68,3 62,6 54,8 92,5 93,9 1 77,6
C919 56,7 68,9 59,3 90,1 92,3 2 76,8
CP888 56,6 53,5 52,7 94,4 79,6 3 70,6
Trung bình 60,5 61,7 55,6 92,3 88,6
Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống SPCT vùng Nam Bộ
Qua kết quả khảo nghiệm sản suất cho thấy VS71 có khả năng chống
chịu, tính thích ứng tốt tại các tỉnh phía Nam. Kết quả khảo nghiệm cũng cho
thấy VS71 cho năng suất cao và ổn định tại hầu hết các điểm khảo nghiệm,
trong đó một số địa điểm VS71 cho năng suất vƣợt trội.
3.4.2.4. Xây dựng mô hình trình diễn
Trong vụ Xuân 2015 VS71 đƣợc tiến hành xây dựng mô hình trình diễn
tại 2 địa điểm là Đức Hòa - Long An và Phù Mỹ - Bình Định. Đối chứng là
DK9901 và CP333, đây là 2 giống đang đƣợc trồng phổ biến tại địa phƣơng
thực hiện mô hình.
Xây dựng mô hình trình diễn giống VS71 tại Đức Hòa - Long An
Các chỉ tiêu thời gian sinh trƣởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống
chịu và năng suất củ a VS71 và đối chứng DK9901 tại Long An đƣợc thể hiện
149
trong bảng 3.65. Qua theo dõi cho thấy VS71 có thờ i gian tƣ̀ khi gieo đến tung phấn là 64 ngày tƣơng đƣơng giống DK 9901. Thờ i gian chín của VS71
là 113 ngày, trong khi đó giống đối chƣ́ ng DK9901 là 114 ngày.
VS71 có chiều cao cây là 200 cm và chiều cao đóng bắp là 95 cm, cao hơn giống DK 9901 (195 cm và 90 cm). Cả 2 giống đều có trạng thái cây và trạng thái bắp đƣợc đánh giá ở điểm 2,0.
Đổ rễ, gãy thân : Giống VS71 đổ rễ (5%) và gãy thân (3%) ở mức độ
nhẹ, trong điều kiê ̣n đó giống DK 9901 cũng ở mức đổ rễ là 5% nhƣng gãy thân đƣợc đánh giá ở mức 6%.
Sâu bê ̣nh ha ̣i : Giống VS71 nhiễm sâu đu ̣c thân ở mức 8%, bê ̣nh khô
vằn ở điểm 1 và bê ̣nh đốm lá ở điểm 2, trong khi đó giống DK 9901 bị khô
vằn và sâu đục thân ở mức cao hơn (sâu đục thân 10% và khô vằn điểm 2), và
bệnh đốm lá ở mức tƣơng đƣơng VS71 (điểm 2).
VS71 có kích thƣớc bắp lớn hơn so với giống đối chứng với chiều dài
18,7 cm và đƣờng kính bắp 4,8 cm trong khi DK9901 đƣợc ghi nhận 17,5 cm
chiều dài (ngắn hơn 1,2 cm) và 4,6 cm đƣờng kính (nhỏ hơn 0,2 cm).
Giống ngô VS 71 có số hàng hạt /bắp là 14,6 hàng và số hạt /hàng là 39 hạt đều cao hơn giống ngô DK 9901 (12,6 hàng và 32 hạt). Khối lƣợng 1000
hạt của VS71 là 298 g, trong khi đó giống đối chứng DK9901 có khối lƣợng
là 290 g.
Tỷ lệ hạt/bắp: qua tính toán cho thấy cả 2 giống ngô VS71 và DK9901
/bắp tƣơng đƣơng nhau và đều bằng 76%. Tuy
trong mô hình có tỷ lệ hạt nhiên ẩm độ hạt tại thời điểm thu hoạch của giống DK9901 là 28,5%, thấp
hơn giống VS71 (29,5%).
150
Năng suất thƣ̣c thu của giống ngô VS 71 trong mô hình trình diễn đa ̣t 85,3 tạ/ha, cao hơn giống đối chứng DK 9901 (79,2 tạ/ha) là 6,1 tạ/ha. Nhƣ
vậy khi trồng giống ngô VS71 ngƣời sản xuất thu đƣợc năng suất tăng 6,1
tạ/ha so với giống DK9901.
Bảng 3.65. Thời gian sinh trƣởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống
chịu và năng suất của giống ngô VS71 tại Long An trong vụ Xuân 2015
Giố ng VS71 DK9901 (Đ/C)
Chỉ tiêu Thời gian tung phấn (ngày) Thời gian phun râu (ngày) Thờ i gian chín (ngày) Chiều cao cây (cm) Chiều cao đóng bắp (cm) Trạng thái cây (điểm 1- 5) Trạng thái bắp (điểm 1- 5) Che phủ bắp (điểm 1- 5) Đổ thân (%) Đổ rể (%) Sâu đục thân (%) Bệnh khô vằn (điểm 1 – 5) Bệnh đốm lá (điểm 1 – 5) Chiều dài bắp (cm) Đƣờng kính bắp (cm) Số hàng/bắp Số ha ̣t/hàng P.1000 hạt (g) Độ ẩm hạt (%) Tỷ lệ hạt/bắp (%) NSTT (tạ/ha) 57 58 101 200 95 2 2 1 3 5 8 1 2 18,7 4,8 14,6 39 298 29,7 76,0 85,3 55 57 99 195 90 2 2 1 6 5 10 2 2 17,5 4,6 12,6 32 290 28,5 76,0 79,2
151
Xây dựng mô hình trình diễn giống VS71 tại Phù Mỹ - Bình Định
Các chỉ tiêu thời gian sinh trƣởng , đặc điểm hình thái , khả năng chống
chịu và năng suất củ a VS71 và đối chứng CP333 tại Bình Định đƣợc trình bày ở bảng 3.66. Giống ngô đối chứng CP333 có thời gian tung phấn sớm hơn 3
ngày, thời gian chín ngắn hơn 4 ngày so với giống VS71.
Chiều cao cây của VS71 là 218,0 cm, cao hơn giống CP333 (195,0 cm)
23 cm, chiều cao đóng bắp của VS71 (107,0 cm) cao hơn CP333 (96,0 cm)
11,0 cm. Trạng thái cây và trạng thái bắp của 2 giống đều đƣợc đánh giá ở
điểm 2 và điểm 1 tƣơng ứng, và lá bi bao kín bắp tƣơng đƣơng mức điểm 1.
Giống ngô VS71 có đƣờng kính thân lớn nhƣng do cao cây nên tỷ lệ đổ
rễ cao hơn (1,7 %) so với CP333 (1,0%). Ngƣợc lại giống đối chứng CP333
do tỉ lệ bị sâu đục thân gây hại nặng hơn nên tỉ lệ đổ thân là 2 % trong khi
VS71 không bị đổ thân.
Nhìn chung tại thời điểm thực hiện mô hình, sâu bệnh hại phát sinh khá
nhiều, tỷ lệ hại bởi sâu đục thân đối giống VS71 là 17% và giống DK9901 là
23%. Khả năng chống chịu bệnh khô vằn và đốm lá của 2 giống đƣợc đánh
giá ở mức tƣơng đƣơng nhau với cùng tỷ lệ nhiễm bệnh khô vằn ở điểm 2 và
bệnh đốm lá cũng ở điểm 2 (Bảng 3.66).
Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 2 giống ở bảng 3.66 cho
thấy, chiều dài bắp của VS71 18,4 cm, dài hơn giống CP333 (16,7 cm) là 1,7
cam và đƣờng kính bắp cũng lớn hơn 0,1 cm. Cả 2 giống đều có số hạt/hàng
tƣơng đƣơng nhau nhƣng CP333 có số hàng hạt (15,3 hàng) nhiều hơn VS71
(14,6 hàng). Giống VS71 có khố lƣợng 1000 hạt 302 g và tỷ lệ hạt/bắp là
78%, trong khi CP333 là 289 g và 77%. Do các yếu tố cấu thành năng suất
của VS71 cao hơn CP33 nên năng suất thu đƣợc cũng cao hơn 9,1 tạ/ha.
152
Bảng 3.66. Thời gian sinh trƣởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống
chịu và năng suất của giống ngô VS71 tại Bình Định trong vụ Xuân 2015
Giố ng VS71 CP333 (Đ/C) Chỉ tiêu
Thời gian tung phấn (ngày) 55 52
57 54
97 93
Thời gian phun râu (ngày) Thờ i gian chín (ngày) Chiều cao cây (cm) 218 195
Chiều cao đóng bắp (cm) 107 96
Trạng thái cây (điểm 1- 5) 2 2
Trạng thái bắp (điểm 1- 5) 1 1
Che phủ bắp (điểm 1- 5) 1 1
Đổ thân (%) 0,0 2,0
Đổ rể (%) 2,1 1,0
Sâu đục thân (%) 17,0 23,0
Bệnh khô vằn (điểm1 – 5) 2,0 2,0
Bệnh đốm lá (điểm 1 – 5) 2,0 2,0
Chiều dài bắp (cm) 18,4 16,7
4,8 4,7
14,6 15,3
37 36 Đƣờng kính bắp (cm) Số hàng/bắp Số ha ̣t/hàng
P 1000 hạt (g) 302 289
Độ ẩm hạt 28,7 29,0
Tỷ lệ hạt/bắp (%) 78 77
NSTT (tạ/ha) 82,5 73,4
Nhận xét: Qua 2 địa điểm xây dựng mô hình cho thấy VS71 có độ đồng đều
cao, sinh trƣởng, phát triển tốt, năng suất cao hơn cả 2 giống đối chứng
DK9901 và CP333, đƣợc đông đảo bà con nông dân đánh giá cao và đề nghị
cơ quan tác giả sớm phát triển vào sản xuất.
153
3.4.2.5. Nghiên cứu mật độ, khoảng cách trồng và phân bón hợp lý để xây
dựng quy trình thâm canh giống ngô lai VS71.
Mật độ, khoảng cách và mức phân bón vô cơ là các yếu tố cơ bản ảnh
hƣởng đến năng suất của giống ngô lai. Để xây dựng quy trình canh tác giống
ngô lai VS71 đạt năng suất cao và hiệu quả, đề tài tiến hành xác định mật độ,
khoảng cách và liều lƣợng phân bón hợp lý bằng thí nghiệm 2 nhân tố: ô lớn -
ô nhỏ (Split - plot Design). Thí nghiệm xác định mật độ và liều lƣợng phân
bón thích hợp với giống VS71 đƣợc thực hiện tại Phù Mỹ - Bình Định trong
vụ Xuân và vụ Thu năm 2014 và kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Thời gian tung phấn: Số liệu bảng 3.67 cho thấy không có sự sai khác có ý
nghĩa giữa mật độ và lƣợng phân bón đến thời gian tung phấn của giống ngô
VS71. Mức độ dao động thời gian tung phấn giữa các công thức mật độ và
liều lƣợng phân bón từ 57,1 ngày (P4 và M9) đến 57,9 ngày (P1 và M1).
Bảng 3.67. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến thời gian tung
phấn, phun râu của VS71 (số liệu trung bình vụ Xuân và Thu 2014)
TT Mật độ Gieo đến tung phấn (ngày) P1 P2 P3 P4 TB
P2 57,9 60,9 60,5 60,5 60,4 57,8 60,5 60,4 60,5 59,5 57,5 60,5 59,7 59,9 59,5 57,6 60,7 60,2 60,0 59,9 57,2 59,9 59,5 59,2 59,3 57,4 60,7 59,9 59,7 59,5 57,5 59,7 60,2 59,9 60,5 57,4 60,4 59,5 59,4 59,2 57,1 60,0 59,5 59,2 58,8 57,5 60,4 60,0 59,8 59,6
P 0,353 Gieo đến phun râu (ngày) P4 TB P3 P1 60,6 60,3 59,9 60,2 59,5 60,0 60,1 59,6 59,4 59,9 M x P 1,233 M 0,616 P 0,411 M x P 1,059
1 M1 58,2 57,9 57,9 57,7 2 M2 58,2 57,9 57,7 57,3 3 M3 58,0 57,2 57,4 57,2 4 M4 58,0 57,7 57,4 57,4 5 M5 57,4 57,7 56,7 57,0 6 M6 57,5 57,7 57,4 56,9 7 M7 58,2 57,3 57,2 57,2 8 M8 57,9 57,2 57,2 57,2 9 M9 57,5 57,4 57,0 56,3 Trung bình 57,9 57,6 57,3 57,1 Nhân tố TN M 0,530 LSD 0.05 CV% 8,2 8,3
154
Thời gian phun râu: Cũng giống nhƣ thời gian tung phấn, các công thức mật
độ và lƣợng phân bón không ảnh hƣởng nhiều đến thời gian phun râu của
giống ngô VS71. Số liệu bảng 3.67 cho thấy tƣơng tác giữa mật độ và phân
bón thì ở mức phân bón P4 và mật độ M9 cho thời gian từ gieo đến phun râu
ngắn nhất (58,8 ngày) và công thức P1 và M1 cho thời gian từ geo đến phun
râu dài nhất (60,9 ngày).
Thời gian chín sinh lý: So với thời gian tung phấn và phun râu thì chín sinh
lý của giống ngô VS71 ít biến động hơn ở cả mức độ phân bón và mật độ gieo
trồng. Thời gian chín trung bình ở các mật độ khác nhau dao động từ 99,7 đến
100,4 ngày, còn ở các mức phân bón khác nhau thời gian chín dao động từ
99,8 đến 100,3 ngày (Bảng 3.68).
Bảng 3.68. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến thời gian
sinh trƣởng và chiều cao cây của VS71 (số liệu trung bình vụ Xuân
và vụ Thu 2014)
Chiều cao cây (cm) TT Mật độ Gieo đến chín sinh lý (ngày) P3 P2 P1
P4 99,4 100,2 221 221 222 224 1 M1 100,2 100,5 100,7 99,5 100,1 219 221 222 222 2 M2 99,5 100,4 100,9 99,5 100,5 100,5 100,3 217 217 217 219 3 M3 100,5 99,7 220 219 221 222 99,2 99,5 100,2 99,8 4 M4 99,8 217 219 221 220 99,0 100,2 100,0 99,7 5 M5 99,6 219 215 219 219 99,8 99,5 99,2 99,7 6 M6 7 M7 100,2 100,2 100,3 100,5 100,3 214 216 219 222 8 M8 100,9 100,0 100,2 100,5 100,4 212 211 215 217 99,8 100,0 210 212 214 215 9 M9 100,0 100,0 100,0 99,8 100,2 100,1 100,0 214 216 219 222 M x P 1,076 TB P1 P2 P3 P4 TB 222 221 218 220 219 218 218 214 213 218 M x P 6,476 P 2,156 M 3,238 M 0,532 P 0,359
Trung bình 100,0 Nhân tố TN LSD 0.05 CV% 10,3 7,7
Chiều cao cây: Các công thức mật độ và phân bón khác nhau tác động mạnh
đến chiều cao cây của giống VS71, trong đó mật độ đƣợc xem là có tác động
155
lớn hơn so với mức phân bón. Trong đó mật độ M1 cho chiều cao cây cao
nhất (222 cm) và M9 thấp nhất (113 cm) (Bảng 3.68).
Chiều cao đóng bắp: Cũng nhƣ chiều cao cây, chiều cao đóng bắp bị tác
động mạnh bởi các công thức mật độ và phân bón. Chiều cao đóng bắp tƣơng
quan thuận với mật độ gieo trồng, ở mật độ càng dày thì chiều cao đóng bắp
của giống VS71 càng cao. Bảng 3.69 cho thấy khi trồng ở công thức mật độ,
phân bón M1P3 có chiều cao đóng bắp là cao nhất (115 cm) và công thức
M9P2 thấp nhất (102 cm).
Bảng 3.69. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến chiều cao
đóng bắp và sâu đục thân của VS71 (số liệu trung bình vụ Xuân và
vụ Thu 2014)
Mật Chiều cao đóng bắp (cm) Sâu đục thân (%)
TT độ P1 P2 P3 P4 TB P1 P2 P3 P4 TB
1 M1 2 M2 3 M3 4 M4 5 M5 6 M6 7 M7 8 M8 9 M9
P 1,999 8,3 8,0 10,4 8,3 114 9,2 10,9 10,3 112 10,0 8,7 10,8 13,9 12,2 108 8,8 10,0 12,4 12,9 112 8,8 9,4 10,3 8,9 107 9,8 11,8 11,2 106 10,5 7,2 7,4 8,4 8,0 108 7,3 8,0 105 11,5 7,9 4,5 10,3 9,0 9,9 104 9,8 10,1 9,1 9,4 108 P M x P 1,879 5,998 M 2,819 8,8 10,1 11,4 11,0 9,4 10,9 7,7 8,6 8,4 9,6 M x P 5,637
114 113 115 113 112 112 113 113 105 108 108 110 112 113 112 113 106 108 107 109 108 104 106 104 108 106 108 108 106 103 106 103 103 102 107 103 Trung bình 108 108 109 109 Nhân tố TN M LSD 0.05 2,999 CV% 11,8 12,7
Sâu đục thân: Số liệu bảng 3.69 cho thấy VS71 có khả năng chống chịu sâu
đục thân tốt. Mức độ hại bởi sâu đục thân trung bình giữa các công thức là
9,6%. Tỷ lệ hại trung bình bởi sâu đục thân ở các công thức mật độ khác nhau
dao động từ 7,7 – 11,4 %. Tuy nhiên, tỷ lệ hại của sâu đục thân đối với giống
156
ngô VS71 không bị tác động bởi các công thức mật độ khác nhau. So sánh với
các công thức mật độ thì tỷ lệ sâu đục thân của VS71 ở các mức phân bón
khác nhau ít biến động hơn và dao động ở mức 9,1 – 10,1%.
Bệnh đốm lá: Bảng 3.70 cho thấy mức độ hại bởi bệnh đốm lá đối với giống
VS71 ở các công thức mật độ và phân bón dao động ở điểm 1,6 – 2,3. Không
có sự sai khác có ý nghĩa về ảnh hƣởng của mật độ, lƣợng phân bón đến mức
độ hại của bệnh đốm lá với giống ngô VS71.
Bảng 3.70. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến khả năng
chống chịu bệnh đốm lá và khô vằn của VS71 (số liệu trung bình vụ Xuân
và vụ Thu 2014)
TT
1,6 1,3 2,3 2,0 1,9 2,0 2,0 2,0 1,6 1,8 2,0 2,3 2,0 2,3 2,1 2,0 2,3 2,0 2,0 2,1 1,7 2,4 1,9 1,9 2,0 1,8 2,5 2,0 1,5 2,0 1,7 1,9 2,0 1,5 1,7 2,0 1,7 1,4 1,8 1,7
Đốm lá (điểm 1-5) P1 P2 P3 P4 TB 2,0 2,0 1,9 2,0 2,0 1,9 1,3 1,6 1,8 2,0 2,3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,3 2,0 2,1 2,0 2,0 2,1 2,0 2,3 2,1 2,0 2,3 2,0 2,0 1,9 2,0 M x P 0,755 P 0,251 M 0,377 Khô vằn (điểm 1-5) P1 P2 P3 P4 TB 2,2 1,8 1,9 1,7 1,9 1,9 1,3 2,0 1,8 1,8 1,7 1,7 2,3 1,9 2,0 1,7 2,0 1,9 1,5 2,2 2,0 1,7 2,0 1,8 2,0 1,7 1,8 1,9 1,8 1,9 M x P 0,821 P 0,264 M 0,410
Mật độ 1 M1 2 M2 3 M3 4 M4 5 M5 6 M6 7 M7 8 M8 9 M9 Trung bình Nhân tố TN LSD 0.05 CV% 12,2 11,0
Bệnh khô vằn: Cũng nhƣ bệnh đốm lá, không có sự sai khác có ý nghĩa về
mức độ ảnh hƣởng của các công thức mật độ, lƣợng phân bón khác nhau đến
bệnh khô vằn đối với giống VS71. Tuy nhiên ở các công thức khác nhau thì
mức độ hại cũng đƣợc thể hiện khác nhau. Công thức M3P3 đƣợc ghi nhận
có tỷ lệ bệnh khô vằn thấp (điểm 1,3), trong khi M7P4 có tỷ lệ hại bởi khô
vằn cao nhất (điểm 2,5) (Bảng 3.70).
157
Khối lƣợng 1000 hạt: Khối lƣợng 1000 hạt của giống ngô VS71 bị tác động
mạnh bởi các công thức mật độ, phân bón khác nhau. Số liệu bảng 3.71 cho
thấy khối lƣợng 1000 hạt có tƣơng quan nghịch với mật độ gieo trồng, tức là
khi tăng mật độ gieo trồng thì khối lƣợng 1000 hạt có xu thế giảm. Khối
lƣợng 1000 hạt trung bình của VS71 nhỏ nhất thu đƣợc ở mật độ M1 (287 g),
tiếp theo là M7 (293 g) và ở mật độ M9 cho khối lƣợng 1000 hạt cao nhất
(311 g). Biên độ dao động ảnh hƣởng của các mức phân bón khác nhau đến
khối lƣợng 1000 hạt của VS71 nhỏ hơn so với mật độ, trong đó P3 và P4 đều
có khối lƣợng 1000 hạt bằng nhau (304 g) và P1 có khối lƣợng 1000 hạt thấp
nhất (289 g).
Bảng 3.71. Ảnh hƣởng của mật độ và lƣợng phân bón đến khối lƣợng
1000 hạt và năng suất của VS71 (số liệu trung bình vụ Xuân và
vụ Thu 2014)
Năng suất (tạ/ha) Khối lƣợng 1000 hạt (g) TT P1 P2 P3 P4 TB P1 P2 P3 P4 TB Mật độ
287 67,7 76,5 85,3 87,3 297 67,9 78,8 84,3 88,1 294 71,7 79,2 82,2 83,5 298 71,6 79,8 85,7 85,4 301 73,0 81,4 88,8 89,1 306 72,4 77,5 81,3 82,1 293 67,1 76,2 83,6 80,3 304 66,0 75,9 79,5 80,5 311 64,2 71,7 75,4 74,8 299 69,1 77,4 82,9 83,5
M 5,188 M x P 10,386 M 4,723 P 3,182 79,2 79,8 79,1 80,6 83,1 78,3 76,8 75,5 71,5 78,2 M x P 9,446
1 M1 283 281 292 290 2 M2 285 300 299 304 3 M3 282 297 298 298 4 M4 288 297 306 299 5 M5 291 301 306 307 6 M6 287 311 312 314 7 M7 283 293 295 302 8 M8 289 309 309 310 9 M9 306 312 312 314 Trung bình 289 301 304 304 Nhân tố TN LSD 0.05 CV% P 3,475 8,5 9,6
Năng suất hạt: Cũng nhƣ khối lƣợng 1000 hạt, năng suất của VS71 bị tác
động lớn bởi mật độ và liều lƣợng phân bón khác nhau. Tuy nhiên, những tác
158
động của mật độ, phân bón đối với khối lƣợng 1000 hạt và năng suất hạt là
khác nhau. Ở chỉ tiêu khối lƣợng 1000 hạt khi mật độ càng tăng thì khối
lƣợng 1000 hạt có xu hƣớng càng giảm, nhƣng đối với năng suất hạt thì nó
chỉ tăng đến đến một mật độ nhất định và nếu tiếp tục tăng mật độ thì năng
suất lại giảm. Số liệu bảng 3.71 cho thấy năng suất trung bình của VS71 đạt
thấp nhất ở mật độ M9 (71,5 tạ/ha), đạt cao nhất ở mật độ M5 (83,1 tạ/ha). Ở
các mức phân bón khác nhau, năng suất của VS71 đạt năng suất cao nhất ở
công thức P4 (83,5 tạ/ha), tiếp đến là công thức P3 (82,9 tạ/ha) và thấp nhất ở
công thức P1 (69,1 tạ/ha).
Nhận xét: Qua 2 vụ thực hiện thí nghiệm ảnh hƣởng của 9 mật độ gieo trồng
và 4 mức phân bón khác nhau đến giống ngô VS71 cho thấy các chỉ tiêu sinh
trƣởng, phát triển và đặc biệt là năng suất của VS71 bị tác động bởi các công
thức mật độ, lƣợng phân bón khác nhau. Từ kết quả và những phân tích trên
có thể đƣa ra công thức mật độ, lƣợng phân bón thích hợp cho quy trình thâm
canh giống ngô lai VS71 là M5 (ở mật độ 66.600 cây/ha với khoảng cách
60 x 25 cm) và P3 (160N; 100P2O5; 80K2O).
159
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Kết luận
1. Muối tác động mạnh tới sinh trƣởng, phát triển và năng suất của các dòng
ngô, nhƣng mức độ tác động đối với các dòng ngô là khác nhau. Từ 32
dòng ƣu tú tham gia thí nghiệm đã xác định đƣợc 4 dòng có khả năng chịu
mặn tốt (sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng mặn 200 mM sau 17 ngày cấy
chuyển) là STL2 , STL6, STL28, STL31 cho chƣơng trình chọn tạo giống
ngô chịu mặn;
2. Dòng STL28 có giá trị khả năng kết hợp chung cao nhất (vụ Thu 2010:
2,555; vụ Xuân 2011: 2,263) trong số các dòng tham gia thí nghiệm, và
dòng STL31 có giá trị khả năng kết hợp riêng cao nhất (vụ Thu 2010:
1,090; vụ Xuân 2011: 2,421) khi kết hợp với dòng STL28;
3. Tỷ lệ suy giảm năng suất trung bình của các THL khi trồng trong chậu
dƣỡng mặn giữa công thức S0 và công thức S3 là 35,5%. Trong đó STM2,
STM10, STM13, STM21 và STM22 thuộc nhóm THL có năng suất suy
giảm thấp (29,1 – 32,2%), STM1 và STM19 giảm năng suất cao nhất
(40,5 và 41,6%). Tổ hợp lai STM21 (STL28 x STL31) sinh trƣởng, phát
triển tốt, năng suất cao khi trồng ở mức muối S3 ( đạt 111,6 g/cây) và
đƣợc đánh giá là có khả năng chịu mặn tốt nhất trong số 24 THL tham gia
thí nghiệm;
4. Giống ngô lai VS71 (THL STM21) sinh trƣởng phát triển khỏe, khả năng
chống chịu với sâu bệnh, điều kiện ngoại cảnh tốt và năng suất cao, ổn
định (70,0 – 120,0 tạ/ha). Công thức mật độ, lƣợng phân bón thích hợp
cho quy trình thâm canh giống ngô lai VS71 là M5 (ở mật độ 66.600
cây/ha với khoảng cách 60 x 25 cm) và P3 (160N; 100P2O5; 80K2O).
160
VS71 đã đƣợc công nhận giống cho sản xuất thử theo quyết định số:
10/QĐ-TT-CLT ngày 16/01/2014 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn.
Đề nghị
Tiếp tục đầu tƣ nghiên cứu và chọn tạo giống ngô chịu mặn nhằm đƣa
ra những cơ sở lý luận về khả năng chịu mặn ở ngô, đồng thời chọn tạo ra
những giống ngô có khả năng chịu mặn đáp ứng yêu cầu sản xuất nhằm thích
ứng với những biến đổi khí hậu;
Tiếp tục có những chính sách hỗ trợ để giống ngô VS71 nhanh chóng
phát triển sâu rộng ở vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ và đồng bằng sông Cửu
Long nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cho ngƣời sản xuất.
161
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Nguyễn Hữu Hùng, Lƣơng Văn Vàng, Ngô Thị Minh Tâm (2012), “Nghiên
cứu khả năng chịu mặn của tập đoàn dòng ngô thuần ở giai đoạn cây con”, tạp
chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 5 (35), tr. 25-32.
2. Nguyễn Hữu Hùng, Lƣơng Văn Vàng, Ngô Thị Minh Tâm, Vũ Hoài Sơn
(2013), “Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp ngô lai ở giai đoạn cây
con”, tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 1 (40), tr. 36-
42.
3. Nguyễn Hữu Hùng, Lƣơng Văn Vàng, Lƣơng Thái Hà, Nguyễn Chí Thành
(2016), “Đánh giá khả năng chịu mặn của các tổ hợp ngô lai bằng phƣơng
pháp trồng trong chậu”, tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam,
3 (64), tr. 72-76.
162
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1.
Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng. (QCVN 01-56:2011/BNNPTNT).
2.
Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với thiệt hạt do môi trường của cây lúa, NXB. Nông Nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
3.
Bùi Chí Bửu, Nguyễn Duy Bảy, Phùng Bá Tạo, Đỗ Xuân Trƣờng và Nguyễn Thị Lang (2000), “Chọn tạo giống lúa cho vùng bị nhiễm mặn ở đồng bằng sông Cửu Long”, OMon Rice 8:16-26.
4.
Bùi Mạnh Cƣờng và cộng sự (2003), “Chọn tạo dòng ngô thuần bằng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn”, Tuyển tập báo cáo khoa học hội nghị công nghệ sinh học toàn quốc 2003, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật: 745- 749.
5.
Bùi Mạnh Cƣờng, Khuất Hữu Trung (2005), “Nghiên cứu xây dựng tập đoàn dòng thuần từ nuoi cấy bao phấn và khả năng sử dụng chúng trong chọn tạo giống ngô lai năng suất cao”, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc – những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học, sự sống, Hà Nội 03/11/2005. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật: 446-449.
6.
Hồ Quang Đức và cộng sự (Viện Thổ nhƣỡng Nông hoá) (2010), Đất mặn và đất phèn Việt nam, Nhà xuất bản nông nghiệp.
7.
Đặng Ngọc Hạ (2007), Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ba, lai kép từ một số dòng thuần trong trương trình chọn tạo giống ngô ở Việt Nam, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
8.
Trần Thị Cúc Hòa, Phạm Trung Nghĩa, Lê Thị Yến Hƣơng, Huỳnh Thị Phƣơng Loan, Phạm Thị Hƣờng, Hồ Thị Huỳnh Nhƣ và Phạm Ngọc Tú (2013), “Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn và phẩm chất tốt cho đồng bằng sông Cửu Long và phía Bắc”, Hội thảo quốc gia về Khoa học cây trồng lần thứ nhất. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 209-216.
9.
Quan Thị Ái Liên, Võ Công Thành và Nguyễn Thị Huyền Nhung (2012), “Đánh giá khả năng chịu mặn và phẩm chất của giống lúa Sỏi, một bụi hồng và nàng quớt biển”, Tạp chí khoa học trường Đại Học Cần Thơ : 24a 281-289.
163
10. Vƣơng Huy Minh (2012), Nghiên cứu cải thiện dòng thuần bố mẹ của một số giống ngô thương mại phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
11. Ngô Hữu Tình (2009), Chọn lọc và lai tạo giống ngô, NXB Nông
nghiệp, Hà Nội.
12. Ngô Hữu Tình (1997), Cây ngô, nguồn gốc, đa dạng di truyền và quá
trình phát triển, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
13. Ngô Hữu Tình (2003), Cây Ngô, Nhà xuất bản Nghệ An.
14. Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào (2005), “Tiến bộ về nghiên cứu ngô lai ở Việt Nam”, Báo cáo tại hội nghị ngô lần thứ 9 khu vực châu Á Bắc Kinh, Trung Quốc, tháng 9 năm 2005.
15. Tổng cục thống kê 2015.
https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=717.
16. Tổng cục thủy lợi (2015), Xâm nhập mặn ở vùng Đồng bằng sông Cửu
Long.
17. Mai Xuân Triệu (1998), Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng thuần có nguồn gốc địa lý khác nhau phục vụ chương trình tạo giống ngô, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
18. Nguyễn Thanh Tƣờng, Nguyễn Bảo Vệ và Võ Công Thành (2005), “Khả năng chịu mặn và đa dạng di truyền protein dự trữ của một số giống lúa trồng ven biển vùng đồng bằng sông Cửu Long”, Tạp chí khoa học trường Đại Học Cần Thơ. Số định kỳ 3. Volume 3: 49-57.
19. Lƣơng Văn Vàng (2013), “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng khó khăn”, Hội thảo quốc gia về Khoa học cây trồng lần thứ nhất. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 345-353.
20. Lƣơng Văn Vàng, Vũ Văn Dũng, Vũ Hoài Sơn (2013), “Kết quả chọn tạo và khảo nghiệm giống ngô lai chịu hạn VS36”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam số 1 (40): 16-22.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
21. Abdel-Bary, A.A., M.A. Rashed, A.A. El-seoudy, (2005), Molecular genetic studies on some maize (Zea mays L.) inbreds. Egypt. J Genet Cytol 34: 15-27.
164
22. Abdel-Hamid A.M.E. (2014) “Physiological and molecular markers for salt tolerance in four barley cultivars”. European Scientific Journal, 10, (3): 1857 – 7881
23. Abdellatif I. Y., Siddig A.M.A., (2015), Response of maize (Zea mays L.) to sodium chloride concentrations at early growth stages”. International Journal of Agronomy and Agricultural Research, 6 (4): 68-74.
24. Abel G. H. (1969), “Inheritance of the capacity for chloride inclusion
and exclusion in soybeans”, Crop Sci., 9: 697-699.
25. Abrol I. P., Yadov J. S. P., and F. I. Massiud (1988), “Salt effected soils and their management”, Soil Resours. Manage. Conser. Ser., FAO Land and water Dev. Div. Bul., 39-45.
26. Akram M, Asghar Malik M, Yasin Ashraf M, Farrukh Saleem M, M Hussain (2007), “Competitive Seedling Growth And K+/Na+ Ratio in Different Maize (Zea mays L.) Hybrids Under Salinity Stress” Pak. J. Bot., 39(7): 2553-2563
27. André Dias de Azevedo Neto, José Tarquinio Prisco, Joaquim Enéas- Filho, Claudivan Feitosa de Lacerda, José Vieira Silva, Paulo Henrique Alves da Costa and Enéas Gomes-Filho (2004), “Effects of salt stress on plant growth, stomatal response andsolute accumulation of different maize genotypes” Research Article,. 31-38.
28. Anisette N. M. (1988) “Active collection network: Aproposal for maize germplasm conversation and use”, Proceeding of the global maize germplasm workshop: 99-105.
29. Arnon (1975), “Primary stydy on introduction of pollen plants of Zea
mays (Engl Abstr.)”, Acta Genet Sin 2: 143
30. Ashraf M. (2004), “Some important physiological selection criteria for
salt tolerance in plants”, Flora, 199: 361-376.
31. Ashraf M. and T. McNeilly (1990), “Improvement of salt tolerance in
maize by selection and breeding”, Plant Breed, 104: 101-107.
32. Ashraf M., and T. McNeilly (1989), “Effect of salinity on some
cultivars of maize”, Maydica, 34: 179-189.
33. Ashraf, M.Y., K. Akhtar, G. Sarwar and M. Ashraf (2005), “Role of rooting system in salt tolerance potential of different guar accessions”, Agron. Sust. Dev., 25: 243-249.
165
34. Azevedo Neto A. D., Prisco J. T., Eneas-Filho J., Abreu C. E. B. and E. G. Filho (2006), “Effect of salt stress on antioxidative enzymes and lipid peroxidation in leaves and roots of salt tolerant and salt-sensitive maize genotypes”, Environ. Exp. Bot., 56: 87-94.
35. Azevedo Neto A. D., Prisco J. T., Eneas-Filho J., Lacerdra C. F., Silva, J. V., P. H. A. Costa and E. G. Filho (2004), “Effects of salt stress on plant growth, stomatal response and solute accumulation of different maize genotypes”, Braz. J. Plant Physiol., 16: 31-38.
36. Bakht J., M. Shafi, Y. Jamal and H. Sher, (2011), “Response of maize (Zea mays L.) to seed priming with NaCl and salinity stress”. Spanish Journal of Agricultural Research, 9(1): 252-261.
37. Bauman L.F. (1981), “Review of method used by breeder to develop superior corn inbreds”, 36th annual corn and sorghum research conference.
38. Beckert M. (1994), “Advantages and disadvantages of the use of in vitro/in situ produced DH maize plants”, BAJAJ YPS Biotech Agri Forest, 25: 201–213.
39. Benes S. E., Aragües R., Grattan S. R. and R. B. Austin (1996), “Foliar and root absorption of Na+ and Cl- in maize and barley: Implications for salt tolerance screening and the use of saline sprinkler irrigation” J. Plant Soil, 180: 75-86.
40. Bernstein L. and H.E. Hayward (1958), “Physiology of salt tolerance”,
Ann. Rev. Plant Physiol., 9: 25–46.
41. Booth W. A. and J. Beardall (1991), “Effect of salinity on inorganic carbon utilization and carbonic anhydrase activity in the halotolerant algae Dunaliella salina (Chlorophyta)”, Phycologia, 30: 220-225.
42. Bowler C. and R. Fluhr (2000), “The role of calcium and activated oxygens as signals for controlling cross-tolerance”, Trends Plant Sci., 5: 241-246.
43. Brugnoli E. and O. Bjorkman (1992), “Growth of cotton under continuous salinity stress: influence on allocation pattern, stomatal and non stomatal components and dissipation of excess light energy”, Planta., 187: 335-347.
44. Carden D. E., Walker D. J., Flowers T. J. and A. J. Miller (2003), “Single-cell measurements of the contributions of cytosolic Na+ and K+ to salt tolerance”, Plant Physiol., 131: 676–683.
166
45. Carlos Daniel Giaveno, Rafael Vasconcelos Ribeiro, Gustavo Maia Souza, and Ricardo Ferraz de Oliveira (2007), “Screening of tropical maize for salt stress tolerance”, Crop Breeding and Applied Biotechnol., 7: 304-313.
46. Carpici E. B., Celik N. and G. Bayram (2009), “Effects of salt stress on germination of some maize (Zea mays L.) cultivars”, African Journal of Biotechnol., 8 (19): 4918-4922.
47. Chen M., Chen Q. J., Niu X. G., Zhang R., Lin H. Q., Xu C. Y., Wang X. C., Wang G. Y., and J. Chen (2007), “Expression of OsNHX1gene in maize confers salt tolerance and promotes plant growth in the field”, Plant Soil Environ., 53 (11): 490-498.
48. Chu C. C. (1981), “The N6 medium and it’s application to anthur culture of cereal crops. Proceeding simposium plant tissue culture”, Beijing 1978. Pitman, Boston: 43-50.
49. Cicek N. and H. Cakirlar (2002), “The effect of salinity on some physiological parameters in two maize cultivars”, Bulg. J. Plant Physiol., 28: 66-74.
50. Coe E.H. (1959), “A line of maize with high haploid frequency”, Am.
Naturalist 93: 381-382.
51. Collado M.B., Arturi M.J., Aulicino M.B., M.C. Molina (2010), “Identification of salt tolerance in seedling of maize (Zeamays L.) with the cell membrane stability trait”, International Research Journal of Plant Science (ISSN: 2141-5447) Vol. 1(5): 126-132.
52. Cramer G.R., Alberico G.J., and C. Schidt (1994b), “Salt tolerance is not associated with the sodium accumulation of two maize hybrids”, Austr. J. of Plant Physiol., 21: 675-692.
53. Cramer, G. R., Alberico, G. J. and C. Schmidt (1994a), “Leaf expansion limits dry matter accumulation of saltstressed maize”, Aust. J. Plant Physiol. 21, 663-674
54. Cramer, G.R., E. Epstein and A. Lauchli (1988), “Kinetics of root elongation of maize in response to short term exposure to NaCl and elevated calcium concentration”, J. Exp. Bot., 39: 1513-1522.
55. Dezhou C., D. Wu, Y. Somarathna, C. Xu, Song Li, (2015), “QTL mapping for salt tolerance based on SNP markers at the seedling stage in maize (Zea mays L.)” 203 (2): 273–283
56. Doerge R. W., (2002), “Mapping and analysis of quantitative trait loci in experimental populations”. Nature Reviews Genetics 3: 43-52.
167
57. Downton W. J. S. (1984), “Salt tolerance of food crops: Prospectives
for improvements”, CRC Crit. Rev. Plant Sci.,1: 183-201.
58. FAO. (2000), “Extent and causes of salt-affected soils in participating
countrie”. FAO Rome, Italy. www.fao.org.
59. FAO. (2005), “Global network on integrated soil management for sustainable use of salt-affected soils”, Rome, Italy: FAO Land and Plant Nutr. Manag. Service. http://www.fao.org/ag/agl/agll/spush.
60. FAOSTAT. (2015), http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx#ancor
61. Faustino F. C., R. N. Garcia, M. L. Agtarap, E. M. Tecson Mendoza and S. H. Lips (2000), “Salt tolerance in corn: Growth responses, ionaccumulation, nitrate reductase and PEP-Carboxylase activities”, Philipp. J. Crop Sci. 25 (1): 17-26.
62. Flowers T. J. (2004), “Improving crop salt tolerance”, J. Exp. Bot., 55:
307-319.
63. Flowers T. J. and A. Yeo (1995), “Breeding for salinity resistance in
crops”, Aust. J. Plant Physiol., 22: 875-884.
64. Flowers T. J. and Yeo, A. R. (1981), “Variability in the resistance of sodium-chloride salinity within rice (Oryza sativaL.) varieties”, New Phytologist, 88: 363-373.
65. Fortmeier R., and S. Schubert (1995), “Salt tolerance of maize (Zea
mays L.): the role of sodium exclusion” Plant, Cell and Environ., 18: 1041-1047.
66. Foyer C. H. and G. Noctor (2003), “Redox sensing and signaling associated with reactive oxygen in chloroplasts, peroxisomes and mitochondria” Plant. Physiol., 119: 355-364.
67. Francois L. E., and E. V. Maas (1994), “Crop response and management on salt-affected soils” in Handbook of plant and crop stress, M. Pessarakli, ed., Marcel Dekker, New York., . 149-181.
68. Freitas J. B. S., Chagas R. M., Almeida I. M. R., Cavalcanti F. R. and J. A. G. Silveira (2001), “Expression of physiological traits related to salt tolerance in two contrasting cowpea cultivars” Documentos Embrapa Meio Norte, 56: 115-118.
69. Fukuda A., Nakamura A., and Y. Tanaka (1999), “Molecular cloning and expression of the Na+/H+ exchanger gene in Oryza sativa”, Biochim. Biophys. Acta., 1446: 149-155.
168
70. Fukuda A., Nakamura A., Tagiri A., Tanaka H., Miyao A., Hirochika H., and Y. Tanaka (2004), “Function, intracellular localization and the importance in salt tolerance of a vacuolar Na+/H+ antiporter from rice”, Plant Cell Physiol., 45: 146-159.
71. Gadallah M. A. A. (2000), “Effects of acid mist and ascorbic acid treatment on the growth, stability of leaf membranes, chlorophyll content and some mineral elements of Carthamus tinctorius, the safflower”, Water Air Soil Pollut., 118: 311-327.
72. Geiger H.H., G.A. Gordillo (2009), “Doubled haploids in hybrid maize
breeding”, Maydica, 54: 485-499.
73. Genc Y., McDonald G. K. and M. Tester (2007), “Reassessment of tissue Na+ concentration as a criterion for salinity tolerance in bread wheat”, Plant Cell Environ., 30: 1486-1498.
74. Ghaedrahmati M., M. Mardi, M. R. Naghavi, E. Majidi Haravan, B. Nakhoda, A. Azadi, and M. Kazemi, (2014), “Mapping QTLs associated with salt tolerance related traits in seedling stage of wheat (Triticum aestivum L.)”. J. Agr. Sci. Tech., 16: 1413-1428.
75. Gopal R. and B. K. Dube (2003), “Influence of variable potassium on
barley metabolism”, Ann. Agri. Res., 24: 73-77.
76. Gorham J., Wyn Jones R. G. and M. Bristol (1990), “Partial characterisation of the trait for enhanced K+-Na+ discrimination in the D genome of wheat”, Planta., 180: 590-597.
77. Greenway H. and R. Munns (1980), “Mechanisms of salt tolerance in non halophytes”, Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biol., 31: 149-190.
78. Griffing B. (1956), “Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems”, Australian Journal of Biological Science, 9: 463-493.
79. Grumet R. and A. D. Hanson (1986), “Genetic evidence for an osmoregulator function of glycinebetaine accumulation in barley”, Aust. J. Plant Physiol., 13: 353-364.
80. Grumet R., Isleib T. G. and A. D. Hanson (1985), “Genetic control of
glycinebetaine level in barley” Crop Sci., 25: 618-622.
81. Hallauer, A. R. (1990), “Method used in developing maize inbreds”,
Maydica, 35: 1-16.
169
82. Hasegawa P. M., Bressan R. A. and J. M. Pardo (2000), “The dawn of
plant salt tolerance genetics”, Trends in Plant Sci., 5: 317-319.
83. Hasegawa P. M., Bressan R. A., Zhu J. K. and H. J. Bohnert (2000), “Plant cellular and molecular responses to high salinity” Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biol., 51: 463-499.
84. Hayman, BI. (1954), “The theory and analysis of diallel crosses”
genetic, 39: 789-909.
85. Hoque M. I., Zheng J., Wang G., (2015), “Evaluation of salinity tolerance in maize (Zea mays L.) genotypes at seedling stage”. J. BioSci. Biotechnol. 4(1): 39-49.
86. Hu, Y., Fromm J. and U. Schmidhalter (2005), “Effect of salinity on
tissue architecture in expanding wheat leaves”, Planta, 220: 838-848.
87. Husain S., Munns R. and A. G. Condon (2003), “Effect of sodium exclusion trait on chlorophyll retention and growth of durum wheat in saline soil”, Aust. J. Agri. Res., 54: 589-597.
88. Kamoker J.L., Shamin Farhana and Parven (2008), “Effect of salinity on ion on accumulation in maize (Zea mays L. CV. Bari-7)”, Bangladesh J. Bot., 37(2): 203-205.
89. Kao W.Y., Tsai T.T. and C. N. Shih (2003), “Photosynthetic gas exchange and chlorophyll a fluorescence of three wild soybean species in response to NaCl treatments”, Photosynthetica, 41: 415-419.
90. Karimi G., Ghorbanli M., Heidari H., Khavarinejad R. A. and M. H. Assareh (2005), “The effects of NaCl on growth, water relations, osmolytes and ion content in Kochia prostrate” Biol. Plant., 49: 301-304.
91. Khan A.A., Rao S.A., and T. McNeilly (2003), “Assessment of salinity tolerance based upon seedling root growth response functions in maize (Zea mays L.)”, Euphyt., 131: 81-89.
92. Khan, A.A., T. Mcneilly (2005), “Triple test cross analysis for salinity tolerance based upon seedling root length in maize (Zea mays L.)”, Breeding Science, 55:321-325.
93. Khatun S., Rizzo C.A. and T.J. Flowers (1995), “Genotypic variation in the effect of salinity on fertility in rice” Plant Soil, 173: 239-250.
94. Khokhlachev B. B. (1983), Zerno Stoletti. Moscova, Kolos. 206P
95. Kirst G. O. (1989), “Salinity tolerance of eukaryotic marine algae”
Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 40: 21-53.
170
96. Ku M. K. (1981), “Induction
factors and morphocytological in maize (Zea maize)”, characteritics of pollen divired plants Proceeding simposium plant tissue culture. Beijing 1978. Pitman, Boston: 35-42.
97. Lacerda, C. F., Cambraia J., Cano M. A. O., Ruiz H. A. and J. T. Prisco (2003), “Solute accumulation and distribution during shoot and leaf development in two sorghum genotypes under salt stress”, Environ. Exp. Bot., 49: 107-120.
98. Läuchli A. (1986), “Responses and adaptation of crops to salinity”,
Acta Horticulture, 190: 243-246.
99. Läuchli A. and E. Epstein (1990), “Plant responses to saline and sodic conditions”, In K.K. Tanji (ed). Agricultural salinity assessment and management. ASCE manuals and reports on engineering practice No, 71, ASCE New York. pp 113–137
100. Läuchli A., and J. Wieneke (1979), “Studies on growth and distribution of Na+, K+ and Cl in soybean varieties differing in salt tolerance”, Pflanzennähr. Bodenkde, 142: 3-13.
101. Lebreton C, Laziejancie V., Steed A, Pekic S, Quarrie, S.A. (1995), “Identification of QTL for drought responses in maize and their testing casual relationships betweentraits”, Journal of Experimental Botany, 46:853–865.
102. Lydia A. Shtereva, Roumiana D. Vassilevska-Ivanova and Tanya V. Karceva (2015), “Effect of salt stress on some sweet corn (Zea mays L. var. saccharata) genotypes”. Arch. Biol. Sci., Belgrade, 67(3): 993- 1000.
103. Maas E. V. (1986), “Salt tolerance of plants”, Applied Agriculture
Research, 1: 12-26.
104. Maas E. V. and G. J. Hoffman (1977), “Crop salt tolerance - current
assessment”, J. Irrig. and Drainage Div., ASCE, 103: 115-134.
105. Maas E. V. and J.A. Poss (1989a), “Salt sensitivity of wheat at different
growth stages”, Irrig. Sci., 10: 29-40.
106. Maas E. V. and S. R. Grattan (1999), “Crop yields as affected by salinity”, InR. W. Skaggs and J. van Schilfgaarde (eds) Agricultural Drainage. Agron. Monograph 38. ASA, CSSA, SSA, Madison, WI pp. 55-108.
171
107. Maiti R. K., Delgado Amaya L.E., Ibarra Cardona S., Ontiveros Dimas A.M., De La Rosa-Ibarra M. and H. De Leon Castillo (1996), “Genotypic variability in maize cultivars (Zea mays L.) for resistance to drought and salinity at the seedling stage”, J. Plant Physiol., 148: 741- 744.
108. Mansour M. M. F. (1994), “Changes in growth, osmotic potential and cell permeability of wheat cultivars under salt stress”, Biologia Plantarum, 36: 429-434.
109. Mansour M. M. F., Salama K. H. A., Ali1 F. Z. M. and A. F. Abou Hadid (2005), “Cell and plant responses to NaCl in Zea mays cultivars differing in salt tolerance”, Gen. Appl. Plant Physiol., 31: 29-41.
110. Mansour M. M. F., Van Hasselt P. R. and P. J. C. Kuiper (2000), “NaCl effects on root plasma membrane ATPase of salt tolerant wheat”, Biologia Plantarum, 43: 61-66.
111. Marschner H. (1986), “Mineral Nutrition in Higher Plants”, Acad.
Press, London. pp. 477-542.
112. Marschner H. (1995), “Mineral nutrition of higher plants”, 2nd ed..
Acad. Pr., San Diego.
113. Mittler R. (2002), “Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance”,
Trends Plant Sci., 7: 405-410.
114. Mittler R., Vanderauwera S., Gollery M. and F. V. Breusegem (2004), “Reactive oxygen gene network of plants”, Trends Plant Sci., 9: 490- 498.
115. Mladenova Y. I. (1990), “Influence of salt stress on primary metabolism of Zea mays L. seedlings of model genotypes”, Plant and Soil, 123: 217-222.
116. Mohammad M. I. H., J. Zheng, G. Wang (2014), “Mapping QTLs associated with salinity tolerance in maize at seedling stage”, International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:1, No:10.
117. Mohammad M. I. H., Zheng J. and Wang G., (2015), “Mapping QTLs associated with salinity tolerance in maize at seedling stage”. International Journal of Innovative and Applied Research, 3(10): 1- 23
118. Morales F., Abadía A., Gómez-Aparisi J. and J. Abadía (1992), “Effect of combined NaCl and CaCl2 salinity on photosynthetic parameters of barley grown in nutrient solution”, Physiol. Plant., 86: 419-426.
172
119. Muhammad Akram, Muhammad Yasin Ashraf, Rashid Ahmad, Ejaz Ahmed Waraich, Javed Iqbal and Muhammad Mohsan (2010), “Screening for salt tolerance in maize (Zea mays L.) hybrid at an early seedling stage”, Pak. J. Bot., 42(1): 141-154.
120. Mühling, K. M. and A. Läuchli (2002), “Effect of salt stress on growth and cation compartmentation in leaves of two plant species differing in salt tolerance”, J. Plant Physiol., 159: 137-146.
121. Munns R. (1985), “Na+, K+ and Cl in xylem sap flowing to shoots of
NaCl-treated barley”, J. Exp. Bot., 36: 1032-1042.
122. Munns R. (1993), “Physiological processes limiting growth in saline
soils: some dogmas and hypotheses”, Plant Cell Environ., 16: 15-24.
123. Munns R. (2002), “Comparative physiology of salt and water stress”,
Plant Cell Environ., 25: 239-250.
124. Munns R. (2005), “Genes and salt tolerance: bringing them together”
New Phytol., 167: 645-663.
125. Munns R. and A. Termaat (1986), “Whole plant responses to salinity”,
Aust. J. Plant Physiol., 13: 143-160.
126. Munns R. and M. Tester (2008), “Mechanisms of salinity tolerance”,
Ann. Rev. Plant. Biol., 59: 651-681.
127. Munns R., Hare R. A., James R. A. and G. J. Rebetzke (2000), “Genetic variation for salt tolerance of durum wheat”, Aust. J. Agric. Res., 51: 69-74.
128. Munns R., James R.A. and A. Läuchli (2006), “Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals”, J. Exp. Bot., 57: 1025-1043.
129. Munns R., Tonnet M. L., Shennan C., and P.A. Gardner (1988) “Effect of high external NaCl concentration on ion transport within the shoot of Lupinus albus. II. Ions in phloem sap”, Plant Cell Environ., 11: 283- 289.
130. Murphy K. S. T. and M. J. Durako (2003), “Physiological effects of
short-term salinity changes on Ruppia maritima” Aquat. Bot., 75: 293-309.
131. Nelson D. E., Koukoumanos M. and H. J. Bohnert (1999), “Myo- inositol-dependent sodium uptake in rice plant”, Plant Physiol., 119: 165-172.
173
132. Neumann P. (1997), “Salinity resistance and plant growth revisited”
Plant Cell Envron., 20: 1193-1198.
133. Neves-Piestun B. G. and N. Bernstein (2005), “Salinity-induced changes in the nutritional status of expanding cells may impact leaf growth inhibition in maize”, Func. Plant Biol., 32: 141-152.
134. Niu X. M., Narasimhan M. L., Salzman R. A., Bressan R. A. and P. M. Hasegawa (1993), “NaCl regulation of plasma-membrane H+ -ATPase geneexpression in a glycophyte and a halophyte”, Plant Physiol., 103: 713-718.
135. Noble C. L., Holloran G. M. and D. W. West (1984), “Identification and selection for salt tolerance in lucerne (Medicago sativaL.)”, Aust. J. Agric. Res., 35: 239 -252.
Bruguiera
136. Parida A. K., Das A. B. and B. Mittra (2003), “Effects of NaCl stress on the structure, pigment complex composition, and photosynthetic activity of mangrove parviflora chloroplasts”, Photosynthetica, 41: 191-200.
137. Pitman M. G. and Läuchli A. (2002), “Salinity Environment - Plants Molecules”, Kluwer Academic Publishers U. (eds.), pp. 3-20.
138. Pitman M. G. (1984), “Transport acrossthe root and shoot/root interactions, in Salinity Tolerance in Plants: Strategies for Crop Improvement, R. C. Staples, and G. H. Toenniessen, eds., John Wiley and Co.,”, New York, USA, pp. 92-123.
139. Pitzschke A., Forzani C. and H. Hirt (2006), “Reactive oxygen species
signaling in plants”, Antioxidants and Redox Signaling 8: 1757–1764.
140. Rajurkar A. B. and S. S. Shankarrao (2013), “In vitro screening and molecular genetic markers associated with salt tolerance in maize”, African Journal of Biotechnology, Vol. 12(27): 4251-4255.
141. Rao S.A. and T. McNeilly (1999), “Genetic basis of variation for salt
tolerance in maize (Zea mays L)”, Euphyt. 108: 145–150.
142. Reynolds M. P., Mujeeb-Kazi A. and M Sawkins (2005), “Prospects for utilising plant-adaptive mechanisms to improve wheat and other crops in drought- and salinity-prone environments”, Ann. Appl. Biol., 146: 239-259.
143. Ribaut J.M., M. Bänziger, F.J. Betrán, C. Jiang, G.O. Edmeades, K. Dreher, and D. Hoisington (2002), “Use of molecular markers in plant breeding: drought tolerance improvement in tropical maize”, In M.S.
174
Kang (ed) Quantitative Genetics, Genomics and Plant Breeding. Wallingford, UK: CAB International. pp. 85–99.
144. Ribaut, J.M. D. A. Hoisington, J. A. Deutsch, C. Jiang and D. Gonzalez-de-Leon (1996), “Identification of quantitative trait loci under drought conditions in tropical maize. 1. Flowering parameters and the anthesis-silking interval”, Theor. App Gen: 92: 905–914.
145. Rojas B. A., G. F. Sprague (1952), “A comparision of variance components in corn yield trials: III. General and specific combining ability and their interaction with locations and years”, Agronomy Journal, 44: 462-466.
146. Saghai-Maroof MA, Soliman KM, Jorgensen RA and RW Allard (1984), “Ribosomal ADN spacer-length polymorphisms in barley: location and population inheritance, chromosomal Mendelian dymnamics”, Proc Natl Acad Sci USA 81:8014-8018.
147. Sanchez M. F. (1992), “Backcross theory for maize. II. Additive genetic variance and response to selection”, Maydica. 37: 225-229
148. Saputro, T. B., Finariyah, F., Dianawati, S., Sholihah, N. F., and Ermavitalini, D. (2016), “In vitro selection of local maize (Zea mays) on NaCl stress and its genetic characterization using RAPD”. Biosaintifika: Journal of Biology and Biology Education, 8(3), 344- 351.
149. Schachtman D. P. and R. Munns (1992), “Sodium accumulation in leaves of Triticum species that differ in salt tolerance”, Australian Journal of Plant Physiol., 19: 331-340.
150. Schubert S. and A. Laüchli (1986), “Na+ exclusion, H+ release, and growth of two different maize cultivars under NaCl salinity”, J. Plant Physiol., 126: 145-154.
151. Schubert S., Neubert A., Schierholt A., Sumer A. and C. Zorb (2009), “Development of salt-resistant maize hybrids: The combination of physiological strategies using conventional breeding methods”, Plant Sci., pp. 196-202.
152. Shahbaz A., Nabeel A., Mubasher L. and Muhammad T. A., (2016), “Physiological and biochemical response of maize (Zea mays L.) to different levels of salinity”. J. Agric. Basic Sci., Vol. 01, No. 01.
153. Shalata A., Mittova V., Volokita M., Guy M. and M. Taj. (2001), “Response of cultivated tomato and its wild salt-tolerant relative
175
Lycopersicon pennellii to salt-dependent oxidative stress: the root antioxidative system”, Plant. Physiol., 112: 487-494.
154. Shanko Diriba, Itefa Degefa, Bula kere and Gebayo Hayeto, (2016), “Effect of Different salinity levels on maize (Zea mays L.) genotypes during germination. Int. J. Curr. Sci., 19(4): E 52-61.
155. Shannon M. C. (1997), “Genetics of salt tolerance in higher plants. In Strategies for Improving Salt Tolerance in Higher Plants (P.K. Jaiwal,R. P. Singh, and A. Gulati. Eds.)”, Oxford/IBH, New Delhi. pp. 265-289.
156. Sharif, A., Rasul, E., Nisar, A. and Sadiq, M. (1999), “Response of maize (Zea mays L.) genotypes to NaCl salinity at various growth stages of crop”, Pak. J. Biol. Sci., 23, 606-608.
157. Shull G.F. (1909), “The composition of a field corn”, American
Breeder’s Association Report 4: 269-301.
158. Smirnoff N. (1993), “The role of active oxygen in the response of plants to water deficit and desiccation”, New Phytol., 125: 27-58.
159. Sprague G.F. and W.A. Russell (1957), “Some evidence on type of gen action involved in yield heterosis in maize”, Proc. Inst. Genet. Symp: 522-526.
160. Sprague G.F., L.A. Tatum (1942), “General vs. specific combining ability in single crosses of corn”, Journal of the American Society of Agronomy, 34: 923-932.
161. Stringfield G. (1974), “Developing heterozygous parent stocks for
maize hybrids”.
162. Sumer A, Zörb C., Yan F. and S. Schubert (2004), “Evidence of sodium toxicity for the vegetative growth of maize (Zea mays L.) during the first phase of salt stress”, J. Appl. Bot., 78: 135-139.
163. Tester M. and R. Davenport (2003), “Na+ tolerance and Na+ transport in
higher plants”, Ann. Bot., 91: 503-507.
164. Tiwari S., Krishnamurthy S.L., Kumar V., Singh B., Rao A., Amitha S.V., Nagendra K. S., (2016) “Mapping QTLs for salt tolerance in rice (Oryza sativa L.) by bulked segregant analysis of recombinant inbred lines using 50K SNP chip. PLoS one 11(4): e0153610.
165. Torres M. A. and J. L. Dangl. (2005), “Functions of the respiratory burst oxidase in biotic interactions, abiotic stress and development”, Curr. Opin. Plant Biol., 8: 397-403.
176
166. Tuberosa, R., and S. Salvi (2007), “From QTLs to genes controlling root traits in maize. In: Spiertz JHJ, Struik PC, Van Laar HH (eds) Scale and complexity in plant systems research: gene–plant–crop relations. Springer, 13-22.
167. Tuberosa, R., S. Salvi, M.C. Sanguineti, P. Landi, M. Maccaferri and S. Conti, (2002), “Mapping QTLs Regulating Morpho-physiological Traits and Yield: Case Studies, Shortcomings and Perspectives in Drought-stressed Maize”. Ann. Bot. 89: 941-963.
168. Vasal S.K., and G. Srinivasan (1999), “Breeding strategies to meet
changing trend in hybrid maize”, CIMMYT Mexico.
169. Vasal S.K., Dhillon B.S. and J. Srinivasan (1999), “Changing of scenario of hybrid maize breeding and research strategies to develop two parent hybrids”, CIMMYT, El Batan, Mexico.
170. Vidovich I.
(1984), “Formirovanie Uragiaa Kukuruzu. Vkh: Formirovanie Uregiaa Ocnovnuc Selskoklozaistvenuc Kultur”, Moscova, Kolos. 175-195.
171. Vinocur B. and A. Altman (2005), “Recent advances in engineering plant tolerance to aboitic stress: achievements and limitations”, Curr. Opin. Biotechnol., 16: 123-132.
172. Wang S.Y., Chen Q.J., Wang W.L., Wang X.C. and M.Z. Wu (2005), “Production and analysis of transgenic poplar 84K with improved salt tolerance by the introduction of OsNHX1gene”, Chin. Sci. Bull., 50: 140-144.
173. Wang, S. Gao, S., Wang, Z., Wang, J. and Lang, S. (2012) Mapping of QTLs associated with salt tolerance of maize inbred line at seedling stage. Agricultural Biotechnology, 4: 34-38.
174. Wenxue W., Bilsborrow P. E., Hooley P., Fincham D. A., Lombi E. and B. P. Forster (2003), “Salinity induced difference in growth, ion distribution and partitioning in barley between the cultivar Maythorpe and its derived mutant Golden Promise”, Plant Soil, 250: 183-191.
175. Wolf B. (1982), “A comprehensive system of leaf analysis and its use for diagnosing crop nutrient status”, Commun. Soil Sci. Plant Anal. 13:1035-1059.
176. Wyn Jones R. G. and J. Gorham (2002), “Intra and inter-cellular compartmentation of ions”, In: Läuchli, A. and U. Lüttge, eds. Salinity: Environment – Plants – Molecules. Dordrecht, the Netherlands: Kluwer., pp. 159-180.
177
the Gramineae. in
177. Wyn Jones R. G., and R. Storey (1978), “Salt stress and comparative II. Glycinebetaine and proline physiology accumulation in two salt- and water-stressed barley cultivars”, Aust. J. Plant Physiol., 5: 817-829.
178. Wyn Jones R. G., Storey R., Leigh R. A., Ahmad N. and A. Pollard (1977), “A hypothesis on cytoplasmic osmoregulation. In “Regulation of Cell Membrane Activities in Plants” (E. Marre and Ciferri, Eds.)”, Elsevier, Amsterdam, pp. 121-136.
179. Xiang C., J. Du, P. Zhang, G. Cao, D. Wang (2014), “Preliminary Study on Salt Resistance Seedling Trait in Maize by SRAP Molecular Markers”, College of Agriculture and Resource and Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China.
180. Xu Y., S. Li, L. Li, X. Zhang, H. Xu, D. An (2013), Mapping QTLs for salt tolerance with additive, epistatic and QTL × treatment interaction effects at seedling stage in wheat. 132 (3): 276–283
181. Xu, Y.F., D.G. An, D.C. Liu, A.M. Zhang, H.X. Xu and B. Li, (2012), “Mapping QTLs with epistatic effects and QTL x treatment interactions for salt tolerance at seedling stage of wheat”. Euphytica 186(1): 233- 245.
182. Xue Z. Y., Zhi D. Y., Xue G. P., Zhang H., Zhao Y. X. and G. M. Xia (2004), “Enhanced salt tolerance of transgenic wheat (Triticum aestivum L.) expressing a vacuolar Na+/H+ antiporter gene with improved grain yields in saline soils in the field and a reduced level of leaf Na+”, Plant Sci., 167: 849-859.
183. Yamaguchi T. and E. Blumwald (2005), “Developing salt-tolerant crop plants: challenges and opportunities”, Trends in Plant Sci. 10: 615–620.
184. Yancey P. H., Clark M. E., Hand S. C., Bowlus R. D. and G. N. Somero (1982), “Living with water-stress - Evolution of osmolyte systems”, Sci., 217: 1214-1222.
185. Yin X.Y., Yang A.F., Zhang K.W. and J.R. Zhang (2004), “Production and analysis of transgenic maize with improved salt tolerance by the introduction of AtNHX1 gene”, Acta Bot. Sin., 7: 12–20.
186. Yu, J., M. Arbelbide and R. Bernardo, (2005), “Power of in silico QTL mapping from phenotypic, pedigree, and marker data in a hybrid breeding program”. Theor. Appl. Genet. 110: 1061-1067.
178
187. Zahra Khodarahmpour, (2011), “Screening maize (Zea mays L.) hybrids for salt stress tolerance at germination stage”. African Journal of Biotechnology, 10(71): 15959-15965.
188. Zahra Khodarahmpour, Mansour ifar and Mohammad Motamedi, (2012), “Effects of NaCl salinity on maize (Zea mays L.) at germination and early seedling stage”. African Journal of Biotechnology, 11 (2): 298-304
189. Zhang H.X. and E. Blumwald (2001), “Transgenic salt-tolerant tomato plants accumulate salt in foliage but not in fruit”, Nat. Biotechnol., 19: 765-768.
190. Zhang H.X., Hodson J.N., Williams J.P. and E. Blumwald (2001), Engineering salt-tolerant Brassicaplants: characterization of yield and seed oil quality in transgenic plants with increased vacuolar sodium accumulation”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98: 12832-12836.
191. Zoheira B., Ryma B., Nadia Y., Abdelhamid D., (2015), Selection for salanity tolerance and molecular genetic markers in Wheat (Triticum durum Desf.) International Journal of Advanced Research, 3, (10): 397 – 406.
PHẦN PHỤ LỤC
Phụ lục Tên phụ lục Trang
1 Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện đề tài -1-
2 Một số tính chất lý hóa của đất tại các địa điểm triển khai thí -8-
nghiệm và xây dựng mô hình trình diễn
3 Kết quả phân tích lai Diallel vụ Thu 2010 -12-
4 Kết quả phân tích lai Diallel vụ Xuân 2011 -16-
5 Quyết định công nhận giống cho sản xuất thử giống ngô lai VS71 -20-
- 1 -
PHỤ LỤC 1. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con trong dung dịch dƣỡng mặn
- 2 -
Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con trong dung dịch dƣỡng mặn
- 3 -
Đánh giá khả năng chịu mặn bằng phƣơng pháp trồng trong chậu
- 4 -
VS 71 tại Nha Hố - Ninh Thuận vụ Xuân 2012
- 5 -
VS71 tại tại Đức Hòa - Long An – vụ Xuân 2013
VS71 tại Đức Hòa - Long An – vụ Xuân 2014
- 6 -
VS71 tại Diễn Hùng – Diễn Châu – Nghệ An – vụ Xuân 2014
VS71 tại Diễn Hùng – Diễn Châu – Nghệ An – vụ Thu Đông 2014
- 7 -
VS 71 tại Phù Mỹ - Bình Định vụ Xuân 2015
- 8 -
PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH LÝ HÓA CỦA ĐẤT TẠI CÁC TỈNH TRIỂN KHAI THÍ NGHIỆM
Phụ lục 2.1. Phú Mỹ – Bình Định
Hàm lƣợng tổng số (%) pH
Độ chua (lđl/100g đất) Hàm lƣợng dễ tiêu (mg/100g)
EC (dS/m ) Độ sâu (cm)
OC N K2O K2O H2O KC L P2O 5 P2O 5 Tra o đổi Thủ y phân
0-20 0,52 0,06 0,10 0,22 5,50 3,76 0,03 2,00 7,5 4,1 6,3
20-40 0,17 0,02 0,04 0,40 4,25 2,35 0,03 3,00 7,0 3,6 6,2
40-90 0,09 0,01 0,05 0,51 2,00 2,35 0,04 2,00 7,9 3,0 6,4
0,04 0,01 0,06 0,50 3,70 2,35 0,03 2,00 8,2 6,9 3,5 90- 150
Cation trao đổi (lđl/100g đất)
2- SO4 (%)
CEC (lđl/100g đất) BS (%) CL- (%) Độ sâu (cm) Ca2+ Mg2+ K+ Na+ Tổng Đất Sét
0-20 2,24 0,31 0,08 0,08 2,71 9,00 25,11 30,1 0,56 0,29
20-40 2,33 0,23 0,05 0,08 2,69 7,76 19,94 34,6 0,14 0,11
40-90 2,44 0,26 0,05 0,08 2,83 5,68 15,85 49,8 0,43 0,33
90-150 2,52 0,62 0,05 0,26 3,45 7,04 22,74 49,0 0,50 0,30 Nguồn: Các loại đất đồng bằng ven biển Việt Nam
- 9 -
Phụ lục 2.2. Phú Thành, Lạc Thủy, Hòa Bình
Ký hiệu mẫu Đơn vị TT Chỉ tiêu phân tích Độ sâu tính 0-25cm 25-50cm
1 pH 5,1 4,8
2 Sét (%) 31,24 41,84
Hàm lƣợng hữu cơ tổng số 3 (%) 1,82 0,30 (OM)
4 Nitơ tổng số-Nts %N 0,13 0,15
5 Phốt pho tổng số-Pts 0,23 0,10 (%P2O5)
6 Kali tổng số-Kts 0,39 0,48 (%K2O)
7 Độ chua (me/100gđ) 0,07 0,17
8 dS/m 0,70 0,38
-
9 EC Cl- % 0,34 0,25
10 % 0,18 0,12
11 (lđl/100g đất) 6,73 5,64
12 (lđl/100g đất) 0,72 0,67
13 (lđl/100g đất) 0,25 0,23
14 SO4 Canxi trao đổi (Ca2+) Magiê trao đổi (Mg2+) Natri (Na+) Kali trao đổi (K+) (lđl/100g đất) 0,13 0,12
Nguồn: Viện Thổ nhƣỡng Nông hóa
- 10 -
Phụ lục 2.3. Mỹ Hạnh Nam, Đức Lập Hạ, Đức Hòa, Long An.
pH
Chỉ tiêu MHN 4,35 C-hc (%) 0,58 N (%) 0,03 P2O5 K2O CEC Cát (%) 65 0,05 0,02 3,4 Thịt (%) 21 Sét (%) 14
ĐLH 4,21 0,64 0,05 0,04 0,04 4,2 59 25 16
Nguồn: Viện KHKTNN Miền Nam
Hàm lƣợng tổng số (%) pH
Độ chua (lđl/100g đất) Hàm lƣợng dễ tiêu (mg/100g)
EC (dS/m ) Độ sâu (cm)
OC N K2O K2O H2O KC L P2O 5 P2O 5 Tra o đổi Thủ y phân
0-20 2,35 0,18 0,05 2,02 6,26 12,58 1,64 2,35 3,8 0,23 3,1
20-40 1,89 0,16 0,04 1,86 4,09 8,26 1,87 2,84 3,9 0,19 3,1
40-90 2,48 0,19 0,02 1,68 2,82 6,59 1,63 2,17 3,9 0,11 3,2
2,11 0,17 0,03 1,52 1,86 8,82 1,64 2,33 3,7 3,0 0,06 90- 150
Cation trao đổi (lđl/100g đất)
2- SO4 (%)
CEC (lđl/100g đất) BS (%) CL- (%) Độ sâu (cm) Ca2+ Mg2+ K+ Na+ Tổng Đất Sét
0-20 0,89 1,02 0,56 0,39 2,86 10,70 17,84 26,7 0,05 1,33
20-40 0,76 0,86 0,73 0,39 2,56 9,77 16,36 27,1 0,02 2,67
40-90 0,37 0,34 0,87 0,37 1,95 8,43 14,14 23,1 0,01 2,78
90-150 0,43 0,56 0,27 0,43 1,69 7,12 11,16 23,7 0,01 2,09 Nguồn: Viện Nông hóa – Thổ nhƣỡng
- 11 -
Phụ lục 3.2. Đất thực hiện thí nghiệm trong chậu tại Đan Phƣợng – Hà Nội
Đơn vị tính dS/m mgCl-/100gđ 2-/100gđ mgSO4
TT 1 2 3 4 5 6 7 8 Chỉ tiêu phân tích pH EC Cl- - SO4 Canxi trao đổi (Ca2+) Magiê trao đổi (Mg2+) Natri (Na+) Kali trao đổi (K+) (me/100gđ) (me/100gđ) (me/100gđ) (me/100gđ) Mẫu phân tích 6,30 0,80 26,97 83,10 22,40 9,50 1,01 8,40
Nguồn:Viện Thổ nhưỡng - Nông Hóa
- 12 -
VU THU 2010
PHAN TICH DIALLEL THEO GRIFFING 4. Version 2.0 NGUYEN DINH HIEN DANH GIA KHA NANG KET HOP CUA 8 DONG NGO DAN PHUONG – HA NOI BANG PHAN TICH PHUONG SAI I ------------------------------------------------------------ nguon bien Dong Tong BF Bac tu Do Trung Binh Ftn ------------------------------------------------------------- Toan bo 47.91 83 0.58 giong 43.93 27 1.63 22.13 lap lai 0.01 2 0.00 0.06 Ngau nhien 3.97 54 0.07 -------------------------------------------------------------- BANG PHAN TICH PHUONG SAI II --------------------------------------------------------- nguon bien Dong Tong BF Bac tu Do Trung Binh Ftn ---------------------------------------------------------- Toan bo 15.97 83 0.192 giong 14.64 27 0.542 7.375 To hop chung 5.25 7 0.750 30.583 To hop rieng 9.40 20 0.470 19.166 Ngau nhien 1.324 54 0.025 ---------------------------------------------------------------- MO HINH CO DINH --------------------------------------------------------------- BANG CAC TO HOP RIENG ---------------------------------------------------------------- 1 2 3 4 5 6 7 8 1 -0.844 -0.368 -0.335 0.326 0.994 -0.501 0.728 2 0.649 -0.160 -0.096 0.368 0.619 -0.536 3 0.001 -0.485 0.547 -0.911 0.568 4 -0.266 0.201 0.575 -0.015 5 0.085 0.347 1.090 6 -0.745 -1.450 7 -0.616 8 ---------------------------------------------------------------- Bang P * P Dialen ---------------------------------------------------------------- 1 2 3 4 5 6 7 8 1 7.268 7.202 7.902 8.819 8.890 7.107 8.804 2 8.818 8.677 8.997 8.864 8.826 8.140 3 8.295 8.064 8.500 6.754 8.701 4 8.952 8.822 8.908 8.786 5 8.961 8.935 9.146 6 7.247 7.010 7 7.788 8
PHỤ LỤC 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DIALLEL VỤ THU 2010
---------------------------------------------------------------- Phan tich ve To hop chung --------------------------------- Gia tri To hop chung Dong1 Dong2 Dong3 Dong4 Dong5 Dong6 Dong7 Dong8 -0.426 0.174 -0.369 1.299 2.555 -0.042 -0.330 -0.138 Bien Dong cua To hop chung 0.178 0.027 0.132 0.186 0.304 -0.002 0.105 0.016 Bien Dong cua TO HOP RIENG ------------------------------------ Dong1 Dong2 Dong3 Dong4 Dong5 Dong6 Dong7 Dong8 0.452 0.308 0.353 0.076 0.072 0.667 0.454 0.585 Phg sai Do lech T(0.05) LSD(0.05) LSD(0.01) ------------------------------------------------ GI 0.004 0.060 2.008 0.120 0.160 GI - GJ 0.008 0.090 2.008 0.182 0.242 SIJ 0.018 0.132 2.008 0.266 0.354 SIJ -SIK 0.041 0.202 2.008 0.406 0.541 SIJ -SKL 0.033 0.181 2.008 0.363 0.484 Bang so lieu goc ---------------------------------------- 1 2 1 44.320 1 2 2 54.170 1 2 3 59.040 1 3 1 57.170 1 3 2 48.720 1 3 3 48.440 1 4 1 61.820 1 4 2 63.430 1 4 3 60.610 1 5 1 76.220 1 5 2 79.120 1 5 3 76.490 1 6 1 78.620 1 6 2 80.450 1 6 3 76.540 1 7 1 54.410 1 7 2 44.670 1 7 3 51.180
- 13 -
1 8 1 80.200 1 8 2 72.850 1 8 3 78.100 2 3 1 79.200 2 3 2 80.500 2 3 3 72.180 2 4 1 78.000 2 4 2 70.700 2 4 3 75.760 2 5 1 82.340 2 5 2 79.000 2 5 3 80.000 2 6 1 73.820 2 6 2 81.000 2 6 3 79.460 2 7 1 73.820 2 7 2 79.000 2 7 3 79.460 2 8 1 68.820 2 8 2 64.320 2 8 3 64.170 3 4 1 69.040 3 4 2 67.170 3 4 3 68.720 3 5 1 68.440 3 5 2 61.820 3 5 3 63.430 3 6 1 60.610 3 6 2 76.220 3 6 3 79.120 3 7 1 46.490 3 7 2 48.620 3 7 3 40.450 3 8 1 76.540 3 8 2 74.410 3 8 3 74.670 4 5 1 71.180 4 5 2 85.230 4 5 3 82.850 4 6 1 78.100 4 6 2 81.000 4 6 3 73.000 4 7 1 82.180 4 7 2 73.790 4 7 3 80.700 4 8 1 75.760 4 8 2 75.340 4 8 3 79.000 5 6 1 80.000 5 6 2 83.820 5 6 3 75.700 5 7 1 75.760 5 7 2 83.340 5 7 3 79.000
- 14 -
5 8 1 80.000 5 8 2 83.820 5 8 3 85.700 6 7 1 55.230 6 7 2 52.850 6 7 3 48.100 6 8 1 51.000 6 8 2 43.000 6 8 3 52.180 7 8 1 63.790 7 8 2 50.700 7 8 3 55.760 ----------------------------------------
- 15 -
- 16 -
VU XUAN 2011
PHAN TICH DIALLEL THEO GRIFFING 4. Version 2.0 NGUYEN DINH HIEN DANH GIA KHA NANG KET HOP CUA 8 DONG NGO DAN PHUONG – HA NOI BANG PHAN TICH PHUONG SAI I ------------------------------------------------------------ nguon bien Dong Tong BF Bac tu Do Trung Binh Ftn ------------------------------------------------------------- Toan bo 23.36 83 0.28 giong 14.78 27 0.55 3.62 lap lai 0.40 2 0.20 1.34 Ngau nhien 8.17 54 0.15 -------------------------------------------------------------- BANG PHAN TICH PHUONG SAI II --------------------------------------------------------- nguon bien Dong Tong BF Bac tu Do Trung Binh Ftn ---------------------------------------------------------- Toan bo 7.79 83 0.094 giong 4.93 27 0.183 1.207 To hop chung 1.50 7 0.215 4.264 To hop rieng 3.42 20 0.171 3.395 Ngau nhien 2.722 54 0.050 ---------------------------------------------------------------- MO HINH CO DINH --------------------------------------------------------------- BANG CAC TO HOP RIENG ---------------------------------------------------------------- 1 2 3 4 5 6 7 8 1 -0.582 -0.256 0.021 0.246 1.604 -0.221 0.188 2 0.146 -0.339 -0.078 0.076 1.655 1.122 3 0.204 -0.054 1.638 -0.454 -0.224 4 -0.127 0.160 0.268 -0.187 5 -0.337 -0.071 2.421 6 -0.499 -0.642 7 -0.621 8 ---------------------------------------------------------------- Bang P * P Dialen ---------------------------------------------------------------- 1 2 3 4 5 6 7 8 1 7.799 8.079 8.716 9.016 9.062 8.185 8.906 2 8.565 8.439 8.775 8.617 9.145 8.924 3 8.937 8.755 9.135 7.990 8.533 4 9.041 9.015 9.071 8.928 5 8.593 8.808 9.612 6 8.067 8.237 7 9.147 8
PHỤ LỤC 4. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DIALLEL VỤ XUÂN 2011
---------------------------------------------------------------- Phan tich ve To hop chung --------------------------------- Gia tri To hop chung Dong1 Dong2 Dong3 Dong4 Dong5 Dong6 Dong7 Dong8 -0.210 -0.127 -0.172 1.187 2.263 -0.050 -0.102 -0.210 Bien Dong cua To hop chung 0.037 0.009 0.022 0.028 0.062 -0.005 0.003 0.037 Bien Dong cua TO HOP RIENG ------------------------------------ Dong1 Dong2 Dong3 Dong4 Dong5 Dong6 Dong7 Dong8 0.110 0.113 0.091 0.009 0.022 0.221 0.143 0.096 Phg sai Do lech T(0.05) LSD(0.05) LSD(0.01) ------------------------------------------------ GI 0.007 0.086 2.008 0.172 0.230 GI - GJ 0.017 0.130 2.008 0.260 0.347 SIJ 0.036 0.190 2.008 0.381 0.508 SIJ -SIK 0.084 0.290 2.008 0.582 0.776 SIJ -SKL 0.067 0.259 2.008 0.521 0.694 Bang so lieu goc ---------------------------------------- 1 2 1 64.690 1 2 2 58.340 1 2 3 58.040 1 3 1 61.700 1 3 2 70.610 1 3 3 62.200 1 4 1 68.040 1 4 2 75.790 1 4 3 82.940 1 5 1 79.530 1 5 2 79.030 1 5 3 83.830 1 6 1 85.830 1 6 2 76.730 1 6 3 82.410 1 7 1 61.640 1 7 2 60.620 1 7 3 77.900
- 17 -
1 8 1 69.890 1 8 2 75.450 1 8 3 91.890 2 3 1 74.920 2 3 2 72.100 2 3 3 71.580 2 4 1 72.790 2 4 2 70.810 2 4 3 68.590 2 5 1 77.160 2 5 2 72.560 2 5 3 79.880 2 6 1 67.120 2 6 2 77.670 2 6 3 76.690 2 7 1 79.990 2 7 2 91.340 2 7 3 78.330 2 8 1 77.800 2 8 2 81.290 2 8 3 78.330 3 4 1 67.520 3 4 2 84.290 3 4 3 87.030 3 5 1 81.170 3 5 2 71.390 3 5 3 76.020 3 6 1 71.820 3 6 2 87.810 3 6 3 89.800 3 7 1 58.670 3 7 2 62.280 3 7 3 69.320 3 8 1 76.050 3 8 2 75.360 3 8 3 65.750 4 5 1 77.000 4 5 2 81.230 4 5 3 85.590 4 6 1 76.090 4 6 2 83.550 4 6 3 82.780 4 7 1 72.280 4 7 2 83.990 4 7 3 89.540 4 8 1 81.920 4 8 2 76.490 4 8 3 79.250 5 6 1 79.250 5 6 2 75.360 5 6 3 65.750 5 7 1 89.890 5 7 2 71.870 5 7 3 70.220
- 18 -
5 8 1 95.170 5 8 2 88.840 5 8 3 91.720 6 7 1 67.000 6 7 2 61.230 6 7 3 65.590 6 8 1 76.090 6 8 2 63.550 6 8 3 62.780 7 8 1 67.280 7 8 2 53.990 7 8 3 59.540 ----------------------------------------
- 19 -
- 20 -
PHỤ LỤC 5. QUYẾT ĐỊNH CÔNG NHẬN GIỐNG CHO SẢN XUẤT
THỬ GIỐNG NGÔ LAI VS71
