Luận văn Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân và Thu Đông năm 2007 tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ ĐỨC HẠNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI VỤ XUÂN VÀ THU ĐÔNG NĂM 2007 TẠI THÁI NGUYÊN Chuyờn ngành: TRỒNG TRỌT Mó số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ ĐỨC HẠNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI VỤ XUÂN VÀ THU ĐÔNG NĂM 2007 TẠI THÁI NGUYÊN Chuyờn ngành: TRỒNG TRỌT Mó số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Dƣơng Văn Sơn 2. TS. Phan Thị Võn THÁI NGUYÊN - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được ghi rõ nguồn gốc./. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2008 Tác giả luận văn Vũ Đức Hạnh LỜI CẢM ƠN Trong quá trình trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo khoa Sau Đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng các tập thể, cá nhân và gia đình. Tôi xin được trân trọng cảm ơn: PGS.TS. Dương Văn Sơn, Phó chủ nhiệm khoa Khuyến nông, TS. Phan Thị Vân, giáo viên khoa Nông học - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình. Tôi xin trân trọng cảm ơn: - Tổ chọn tạo giống Viện Nghiên cứu ngô, Hoài Đức - Hà Nội đã góp ý, giúp đỡ tôi tận tình để hoàn thành luận văn. - Ban giám hiệu, khoa Nông học cùng các đồng nghiệp và các em sinh viên lớp trồng trọt K36 trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn. - Các hộ gia đình xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi triển khai mô hình trình diễn 2 tổ hợp ngô lai. Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 10 năm 2008 Tác giả luận văn Vũ Đức Hạnh MỤC LỤC Mở đầu....................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .............................................................................................. 1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài......................................................................3 2.1. Mục đích ........................................................................................... 3 2.2. Yêu cầu ............................................................................................. 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ............................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................5 1.2. Các loại giống ngô .................................................................................6 1.2.1.Giống ngô thụ phấn tự do ............................................................... 6 1.2.2.Giống ngô lai .................................................................................. 8 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước ...............................11 1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới............................... 11 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ............................................... 16 1.3.3.Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên ............................................ 22 1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nước ............................23 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới ........................................... 23 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam .......................................... 25 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................... 28 2.1. Vật liệu và phương pháp bố trí thí nghiệm .............................................28 2.1.1. Vật liệu thí nghiệm ........................................................................ 28 2.1.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................... 29 2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu ...........................................29 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 29 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ..................................................................... 30 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ............................................... 30 2.3.1. Nội dung ....................................................................................... 30 2.3.2. Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm .................... 30 2.3.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ............................................. 31 2.3.4. Thu thập số liệu............................................................................. 35 2.4.3. Phân tích số liệu ............................................................................ 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN....................................................... 36 3.1. Diễn biến thời tiết - khí hậu trong thời gian thí nghiệm, .........................36 3.1.1. Nhiệt độ ....................................................................................... 37 3.2.2. Độ ẩm không khí ........................................................................... 39 3.1.3. Lượng mưa ................................................................................... 39 3.2. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên ....................................................41 3.2.1. Các giai đoạn sinh trưởng .............................................................. 43 3.2.2. Tốc độ sinh trưởng... ..................................................................... 47 3.3. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ xuân và vụ thu đông 2007.. ............................................................................................... 49 3.3.1. Chiều cao cây của các tổ hợp lai. .................................................... 49 3.3.2. Độ cao đóng bắp của các tổ hợp lai. ............................................... 51 3.3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá... ........................................................... 54 3.4. Đặc tính chống chịu của các tổ hợp lai.. ................................................54 3.4.1. Sâu đục thân . ................................................................................ 59 3.4.2. Rệp cờ... ....................................................................................... 59 3.4.3. Bệnh khô vằn.. .............................................................................. 60 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các tổ hợp lai ..............61 3.5.1. Trạng thái cây. .............................................................................. 62 3.5.2. Trạng thái bắp. .............................................................................. 62 3.5.3. Độ bao bắp.. .................................................................................. 62 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. .........................................63 3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất....................................................... 64 3.6.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm.. ....................................... 69 3.7. Kết quả trình diễn 2 tổ hợp ngô lai .. . ...................................................72 3.7.1. Giống, địa điểm và qui mô trình diễn ............................................. 72 3.7.3. Đánh giá một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn.. ............ 73 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ.......................................................................... 72 1. Kết luận.. ................................................................................................74 2.. Đề nghị.. ................................................................................................74 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................ 75 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Diện tích : D. tích Năng suất : N. suất Chỉ số diện tích lá (m 2 lá/m 2 đất) : CSDTL (m 2 lá/m 2 đất) Diện tích lá/cây : DTL/cây Đối chứng : ĐC Năng suất lý thuyết (tạ/ha) : NSLT (tạ/ha) Năng suất thực thu (tạ/ha) : NSTT (tạ/ha) Khối lượng 1000 hạt (gr) : KL.1000 hạt (gr) Tỷ lệ hạt/bắp (%) : TL hạt/bắp (%) Trạng thái cây : TT cây Trạng thái bắp : TT bắp Thời gian sinh trưởng : TTST Tỷ lệ hạt/bắp (%) : TL hạt/bắp (%) Đường kính bắp : ĐK bắp Khoảng cách tung phấn - phun râu : KCTP-PR Chín sinh lý : Chín SL Tỷ lệ cao cây/cao bắp (%) : Tỉ lệ CC/CB (%) Hệ số biến động : CV% Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa : LSD DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sản suất ngô của một số khu vực trên thế giới giai đoạn 2006 - 2007 ........................................................................ 12 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa nước thế giới 1961-2007 ...... 14 Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 ................................. 15 Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2007 ........ 17 Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc giai đoạn 2005 - 2007................................................................................. 19 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên năm 2000 - 2007 .......... 23 Bảng 2.1. Nguồn gốc các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông tại Thái Nguyên 2007......................................................... 28 Bảng 3.1 : Diễn biến thời tiết năm 2007 và vụ Xuân năm 2008 tại Thái Nguyên ........ 36 Bảng 3.2 : Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên ... 42 Bảng 3.3: Tốc độ tăng trưởng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên......................................................... 48 Bảng 3.4. Một số đặc tính hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên .................................... 50 Bảng 3.5 : Số lá, chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 .................................................................................. 54 Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên......................................................... 58 Bảng 3.7: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007tại Thái Nguyên ..................................... 61 Bảng 3.8: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2007 ........ 63 Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2007 ..... 64 Bảng 3.10: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2007 tai Thái Nguyên .......... 69 Bảng 3.11 : Giống, địa điểm và qui mô trình diễn........................................ 72 Bảng 3.12: Một số chỉ tiêu của các tổ hợp ngô lai trình diễn vụ Xuân 2008 ........................................................................................... 73 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Hình 3.1: Tình hình thời tiết khí hậu tại Thái Nguyên, năm 2007 ................. 37 Hình 3.2: Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai ................................ 43 Hình 3.3: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai vụ Xuân 2007 tại Thái Nguyên ............................................................ 53 Hình 3.4: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2007 tại Thái Nguyên............................................................ 53 Hình 3.5: Số lá trên cây của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2007 ..................................................................... 55 Hình 3.6: Năng suất thực thu của các tổ hợp lai vụ Xuân và Thu Đông 2007 .............................................................................................. 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực được phát hiện cách đây 7.000 năm tại Mêxicô và Pêru. Với những đặc điểm nông sinh học quý như: tính thích ứng rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại, tiềm năng năng suất cao nên cây ngô đã nhanh chóng được gieo trồng rộng rãi, phố biến trên các vùng lãnh thổ. Trong giai đoạn 1985-2005 mức tăng trưởng bình quân hàng năm trên thế giới về diện tích là: 0,8%, năng suất là: 2,1% và sản lượng là 3,15%. Hai thập kỷ gần đây (1985-2005), tăng trưởng năng suất ngô ở các nước đang phát triển (2,55%/năm), riêng ở Mỹ năng suất ngô vẫn tăng liên tục 2,8%/năm. (FAOSTAT, 2008)[18]. Cây ngô có vai trò rất quan trọng trong nền nông nghiệp nói riêng cũng như trong nền kinh tế nói chung. Giai đoạn 1995-1997 sản lượng ngô làm lương thực chiếm 17%, thức ăn cho chăn nuôi 66%, nguyên liệu cho công nghiệp 5%, xuất khẩu > 10% (Ngô Hữu Tình, 2003)[12]. Ngô cung cấp lương thực cho 1/3 dân số thế giới, các nước như: Ấn Độ, Philippin, Mêxico và một số nước ở Châu Phi đã dùng ngô làm lương thực chính, có tới 90% sản lượng ngô của Ấn Độ, 66% của Philippin dùng làm lương thực cho con người (Dương Văn Sơn và cs, 1997)[7]. Ở nước ta nhân dân nhiều vùng: Tây Bắc, Việt Bắc, Tây nguyên đã dùng ngô làm lương thực chính, từ ngô có thể chế biến bột ngô, bánh ngô, xôi ngô, mèn mén (một món ăn phổ biến của đồng bào miền núi)... Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống con người cây ngô còn là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi, gần 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là ngô (Ngô Hữu Tình, 2003)[12]. Ngoài ra ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho đại gia súc đặc biệt là bò sữa. Ở các nước phát triển, tỉ lệ ngô làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm trên 70%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 Ví dụ: Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 93%, Trung Quốc 76%, Malaixia 91%, Thái Lan 96% và hiện nay ở Việt Nam là gần 90% (Ngô Hữu Tình, 2003) [12]. Ngoài ra, ngô còn là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao: ngô rau bao tử là một loại rau cao cấp. Các loại ngô siêu ngọt, ngô nếp, ngô đường... dùng làm quà ăn tươi hoặc đóng hộp xuất khẩu. Ngô cũng là nguồn nguyên liệu để sản xuất tinh bột, cồn, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất khoảng 670 mặt hàng từ ngô để phục vụ các ngành kinh tế khác nhau. Chính nhờ vai trò quan trọng đó của cây ngô trong nền kinh tế thế giới mà trong những năm gần đây diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng lên không ngừng. Năm 1980 diện tích trồng ngô chỉ có khoảng 121,6 triệu ha với tổng sản lượng là 376,9 triệu tấn nhưng đến năm 2007, diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 157,9 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha và sản lượng đạt 784,8 triệu tấn (FAOSTAT, 2008)[18]. Năng suất và chất lượng ngô cũng có sự chuyển biến rõ rệt do ứng dụng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật về canh tác, cơ giới hoá, bảo vệ thực vật … Đầu thế kỷ XX, thế giới biết đến ngô lai bởi nó là một thành tựu cực kỳ quan trọng trong nông nghiệp, nhờ ứng dụng thành công ưu thế lai mà các giống ngô lai lần lượt được ra đời, tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng, góp phần cung cấp lương thực cho nhân loại trên toàn cầu. Tuy nhiên để có giống ngô cho năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng trong giai đoạn hiện nay thì các nhà khoa học cần tập trung nghiên cứu khả năng chống chịu của các giống ngô lai với các điều kiện bất thuận của ngoại cảnh như chịu hạn, rét… Ở Việt Nam cây ngô là cây trồng mới được nhập nội khoảng trên 300 năm nhưng diện tích trồng ngô tăng lên nhanh chóng. Năm 2007 diện tích ngô của cả nước là 1.072.800 ha, trong đó diện tích ngô lai đã chiếm khoảng 95%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 sản lượng ngô năm 2007 đạt 4.250.900 tấn, năng suất 39,6 tạ/ha (Bộ NN&PTNT, 2008)[9], so với năm 1990 khi chưa trồng ngô lai thì sản lượng tăng gấp 6,33 lần, năng suất hơn 2,67 lần. Mặc dù vậy năng suất ngô nước ta vẫn còn thấp, năm 2007 mới chỉ bằng 81,0% năng suất ngô bình quân trên thế giới. Một trong những nguyên nhân dẫn đến năng suất ngô nước ta còn thấp là do ngô được trồng chủ yếu ở các vùng khó khăn. Các tỉnh miền núi diện tích ngô tương đối lớn chiếm khoảng 34,8% diện tích ngô của cả nước, nhưng lại gặp điều kiện bất thuận của yếu tố ngoại cảnh như khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, hạn hán, rét kéo dài, không có hệ thống thuỷ lợi, còn sử dụng các giống cũ, lẫn tạp, thoái hoá… Vì vậy, để sản xuất ngô của Việt Nam theo kịp các nước trong khu vực và đạt năng suất trung bình của thế giới cần phải thay đổi cơ cấu giống và tăng cường đầu tư thâm canh. Hiện nay nhu cầu về giống ngô lai mới năng suất cao ở nước ta còn rất lớn, do đó việc chọn tạo, khảo nghiệm, giới thiệu các giống ngô lai cho năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của từng vùng là việc làm cấp thiết. Xuất phát từ những cơ sở trên chúng tô i đã tiến hành đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân và Thu Đông năm 2007 tại Thái Nguyên. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Xác định được những tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt để giới thiệu cho sản xuất. 2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu tình hình sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Xuân và Thu Đông 2007 tại trường ĐHNL Thái Nguyên. - Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai (chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy…). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 - Nghiên cứu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm - Xây dựng mô hình, đánh giá các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp ngô lai tại Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống là tư liệu để duy trì và phát triển sản xuất nông nghiệp. Giống có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Muốn có những giống ngô mới năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh cần nghiên cứu lai tạo và chọn lọc một cách kỹ lưỡng, xác định vùng thích nghi của các giống mới trước khi đưa vào sản xuất trên diện rộng. Vì thế các giống cây trồng nói chung cũng như các giống ngô lai nói riêng cần được đưa vào khảo nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau, để đánh giá đầy đủ, khách quan khả năng thích nghi của giống với vùng sinh thái cũng như khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác . Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống ngô cũ năng suất thấp bằng các giống ngô mới năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh miền núi sử dụng giống có khả năng chịu hạn, chịu rét tốt, năng suất cao vừa phát huy hiệu quả kinh tế của giống vừa góp phần xoá đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc. Trong quá trình tạo giống, các nhà chọn giống thường loại đi các tổ hợp lai biểu hiện những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: Thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém, dễ nhiễm sâu bệnh và có sức sống kém… Chọn l