Luận văn So sánh một số giống ngô lai có triển vọng tại Đắk Lắk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN VĂN MINH SO SÁNH MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI CÓ TRIỂN VỌNG TẠI ĐẮKLẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP BUÔN MA THUỘT, NĂM 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN VĂN MINH SO SÁNH MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI CÓ TRIỂN VỌNG TẠI ĐẮKLẮK Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62.60.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN VĂN THỦY BUÔN MA THUỘT, NĂM 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Minh i LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin trân trọng cảm ơn Thầy TS. Trần Văn Thuỷ đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy tại trường Đại học Tây Nguyên, Khoa Nông Lâm nghiệp và Phòng đào tạo Sau Đại học đã trực tiếp truyền đạt cho tôi những kiến thực quý báu trong quá trình học tập. Trân trọng cám ơn các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và người thân đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Minh ii 1 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 4 1.1 Tình hình sản xuất ngô trong nước và thế giới .......................................... 4 1.1.1 Trên thế giới ...................................................................................... 4 1.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam .................................................... 7 1.1.3 Tình hình sản xuất ngô ở Đắk Lắk .................................................... 10 1.2 Những nghiên cứu cơ bản về cây ngô ...................................................... 11 1.3 Ảnh hưởng yếu tố sinh thái đến sinh trưởng phát triển cây ngô ............... 14 1.4 Nghiên cứu kỹ thuật thâm canh ngô ........................................................ 18 1.5 Nghiên cứu tính ổn định về năng suất ngô .............................................. 19 Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 22 2.1 Vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 22 2.1.1 Địa điểm thí nghiệm ........................................................................ 22 2.1.2 Thời gian thí nghiệm ........................................................................ 22 2.2 Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 22 2.3 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 23 2.3.1 Bố trí thí nghiệm .............................................................................. 23 2.3.2 Điều kiện thí nghiệm ........................................................................ 23 2.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi ......................................................................... 24 2.3.4 Phân tích tính ổn định ...................................................................... 28 2.3.5 Xử lý số liệu .................................................................................... 30 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 31 3.1 Điều kiện thời tiết khí hậu ....................................................................... 31 3.2 Thời gian sinh trưởng phát triển .............................................................. 33 3.3 Số lá và động thái tăng trưởng của lá ....................................................... 39 3.4 Chiều cao và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ........................................ 42 3.5 Các chỉ tiêu hình thái cây ........................................................................ 46 iii 2 3.6 Một số đặc điểm về bắp và hạt ................................................................ 50 3.7 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện ngoại cảnh .................... 52 3.7.1 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại .................................................... 52 3.7.2 Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh ....................................... 54 3.8 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất .......................................... 56 3.8.1 Các yếu tố cấu thành năng suất ......................................................... 56 3.8.1.1 Các chỉ tiêu về bắp liên quan đến năng suất ................................ 56 3.8.1.2 Các chỉ tiêu về hạt liên quan đến năng suất ................................. 59 3.8.2 Năng suất các giống ngô tại ba điểm thí nghiệm ............................... 63 3.9 Đánh giá tính ổn định của các giống qua ba vùng sinh thái ..................... 68 3.9.1 Ổn định về thời gian sinh trưởng ....................................................... 69 3.9.2 Ổn định về năng suất ô thí nghiệm .................................................... 71 3.9.3 Ổn định về tính trạng tỷ lệ hạt/bắp .................................................... 73 3.9.4 Ổn định về năng suất thực thu ........................................................... 75 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 78 Kết luận ........................................................................................................ 78 Đề nghị ......................................................................................................... 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 80 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐ: Buôn Đôn KrB: Krông Bông FAO: Food and Agriculture Organization (Tổ chức lương thực thế giới) CIMMYT: Internationnal maize and wheat improvement center (Trung tâm cải thiện giống ngô và lúa mì quốc tế) CV%: Hệ số biến động LSD5%: Mức sai khác có ý nghĩa HSHQ: Hệ số hồi qui NSTB: Năng suất trung bình NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu TGST: Thời gian sinh trưởng NXB: Nhà xuất bản v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới 1961 – 2009 ........ 4 Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô một số nước trên thế giới năm 2008 .................................................................................................................. 5 Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô một số nước Đông Nam Á (tính trung bình từ 2000 - 2007) ................................................................................. 7 Bảng 1.4 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam (1998-2008) ............ 8 Bảng 1.5 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô tỉnh Đắk Lắk (2005-2009) ..... 11 Bảng 3.1 Một số yếu tố khí hậu thời tiết vụ Hè Thu năm 2009 - 2010 ............. 32 Bảng 3.2a Thời gian sinh trưởng từ khi gieo đến khi cây có 7 - 9 lá ................ 34 Bảng 3.2b Thời gian sinh trưởng từ khi gieo đến khi chín sinh lý .................... 36 Bảng 3.3a Số lá và tốc độ ra lá của các giống vụ Hè Thu năm 2009 ................ 39 Bảng 3.3b Số lá và tốc độ ra của các giống vụ Hè Thu năm 2010 .................... 41 Bảng 3.4a Chiều cao, tốc độ tăng trưởng chiều cao cây vụ Hè Thu năm 2009 . 43 Bảng 3.4b Chiều cao, tốc độ tăng trưởng chiều cao cây vụ Hè Thu năm 2010 . 45 Bảng 3.5 Một số đặc điểm về hình thái cây ..................................................... 48 Bảng 3.6 Một số đặc điểm về bắp và hạt.......................................................... 50 Bảng 3.7a Khả năng chống chịu sâu bệnh hại .................................................. 53 Bảng 3.7b Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh ..................................... 54 Bảng 3.8a Các chỉ tiêu về bắp liên quan đến năng suất .................................... 57 Bảng 3.8b Các chỉ tiêu về hạt vụ Hè Thu năm 2009 ........................................ 60 Bảng 3.8c Các chỉ tiêu về hạt vụ Hè Thu năm 2010 ........................................ 61 Bảng 3.8d Năng suất thực thu của các giống ................................................... 65 Bảng 3.9a Ổn định về thời gian sinh trưởng .................................................... 70 Bảng 3.9b Ổn định về khối lượng bắp/ô .......................................................... 72 Bảng 3.9c Ổn định về tỷ lệ hạt/bắp .................................................................. 74 Bảng 3.9d Ổn định về năng suất thực thu ........................................................ 76 vi DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 1. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2009 ........ 37 Đồ thị 2. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2010 ........ 38 Đồ thị 3. Chiều cao cây của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2009 .................... 49 Đồ thị 4. Chiều cao cây của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2010 .................... 50 Đồ thị 5. Năng suất thực thu của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2009 ............. 66 Đồ thị 6. Năng suất thực thu của các giống ngô vụ Hè Thu năm 2010 ............. 68 vii 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Ngô (Zea mays. L) là một cây ngũ cốc quan trọng có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới. Ngô cung cấp lương thực, thực phẩm cho con người và thức ăn cho chăn nuôi trên toàn thế giới sau lúa mì, lúa nước. Ngày nay, cây ngô được trồng rộng rãi ở nhiều vùng có điều kiện sinh thái khác nhau, cây ngô có tiềm năng cho năng suất cao, chất lượng dinh dưỡng tốt và hiệu quả cao trong sản xuất nông nghiệp. Cây ngô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế của các quốc gia, nó không chỉ được sử dụng làm nguồn lương thực cho con người, làm thức ăn cho gia súc mà còn cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến. Ngoài ra, ngô còn là nguồn hàng hóa xuất khẩu có giá trị kinh tế cao, mang lại nguồn thu nhập chính cho người dân và nền kinh tế của đất nước. Việc tăng sản lượng ngô trên thế giới đặc biệt là ở Mỹ và các nước Châu Âu, Châu Á dẫn đến việc phát triển công nghiệp chế biến có quan hệ mật thiết với việc phát triển và sử dụng những giống ngô lai năng suất cao. Theo số liệu của FAO, năm 2009 sản lượng ngô trên thế giới đạt 822,7 triệu tấn trong khi đó lúa mì là 683,8 triệu tấn, lúa nước chỉ đạt 661,8 triệu tấn [16]. Theo quan điểm của các nhà khoa học hiện nay, việc tăng năng suất cây trồng chủ yếu dựa vào giống và phân bón. Giống được coi là động lực chính để tăng năng suất và sản lượng cây trồng. Ngô lai là cây điển hình nhất về sự thành công trong ứng dụng ưu thế con lai F1 trong sản xuất nông nghiệp. Tại nước Mỹ, năng suất ngô lai vuợt trên các giống ngô truyền thống từ 1,0 đến 6,0 tấn/ha/vụ, bình quân 2,0 tấn/ha/vụ. Người ta đã tính được rằng giống đóng góp 60% và kỹ thuật canh tác đóng góp 40% vào mức tăng năng suất, sản lượng ngô [32]. Ở nước ta, ngô được coi là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa, ở một số vùng sản phẩm ngô hạt còn được sử dụng làm lương thực chính cho con người. Trong những năm gần đây, Việt Nam có tốc độ tăng trưởng về sản xuất ngô khá nhanh, năm 1990 cả nước có diện tích là 432 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 1,55 tấn/ha; năm 2000 diện tích lên đến 730 nghìn ha, năng suất đạt 2 2,90 tấn/ha và đến năm 2006 diện tích ngô là 1.032 nghìn ha, năng suất đạt 3,70 tấn/ha [28] . Hiện nay, diện tích ngô của Việt Nam đạt khoảng trên 1,126 triệu ha năng suất bình quân 4,02 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 4,53 triệu tấn, trị giá gần 1,2 tỷ đô la (tính theo giá khoảng 250USD/tấn năm 2009) [23]. Sở dĩ năng suất ngô ở nước ta tăng nhanh như vậy là do chúng ta đã sử dụng giống ngô ưu thế lai thay thế dần những giống ngô thụ phấn tự do trong sản xuất. Năm 1995 diện tích ngô lai chiếm 30%, đến năm 2000 chiếm khoảng 65% và năm 2009 chiếm khoảng 95% tổng diện tích trồng ngô của cả nước [28]. Thực tế cho thấy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta tăng nhanh nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu thức ăn cho chăn nuôi và phục vụ công nghiệp chế biến trong nước. Hàng năm, các công ty chế biến thức ăn chăn nuôi trong cả nước phải nhập khẩu gần một triệu tấn ngô thương phẩm. Do vậy, việc sử dụng giống ngô lai thay thế giống thụ phấn tự do là một bước tiến quan trọng trong quá trình thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn theo chủ trương, đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước. Đắk Lắk là một tỉnh miền núi thuộc Cao nguyên Nam Trung Bộ có điều kiện thời tiết khí hậu, đất đai màu mỡ, rất phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Chính vì vậy, đã từ lâu cây ngô là một trong những cây trồng quen thuộc với những người dân tộc bản xứ, trong đó chủ yếu là các giống ngô địa phương có phẩm chất tốt nhưng năng suất lại không cao. Cho đến những năm 1995, cây ngô lai mới được đưa vào trồng thử nghiệm tại Đắk Lắk và sau đó đã trở thành một trong những loại cây trồng chính trong ngành sản xuất nông nghiệp của địa phương. Những năm gần đây, do có sự chuyển đổi cơ cấu cây trồng để phù hợp với điều kiện khí hậu thời tiết của từng địa phương trong tỉnh, do đó diện tích cây công nghiệp lâu năm kém hiệu quả được thay thế bằng diện tích cây nông nghiệp ngắn ngày, trong đó cây ngô chiếm diện tích ngày càng lớn. Hiện nay, diện tích trồng ngô của toàn tỉnh hàng năm hơn 121.000 ha, năng suất (4,65 tấn /ha), với sản lượng đạt gần 565.000 tấn [11], là một trong những tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước. Tuy nhiên, năng suất bình quân cũng 3 như sản lượng ngô trong toàn tỉnh lại không cao, chưa phản ánh hết tiềm năng về khí hậu thời tiết, đất đai của vùng. Một trong những nguyên nhân làm năng suất và sản lượng ngô của Đắk Lắk chưa cao là do yếu tố về giống chưa phù hợp với điều kiện sinh thái cụ thể của từng tiểu vùng sinh thái trong tỉnh. Người dân có rất ít sự lựa chọn ngoài các giống ngô lai đã có và trồng phổ biến trên địa bàn tỉnh từ rất lâu như: CP888; LVN10; G49, Bioseed 9698 và một số giống khác. Những giống ngô này qua nhiều năm canh tác, năng suất đã giảm một cách rõ rệt ở một số vùng trồng ngô chính trong tỉnh. Nhằm góp phần xác định những giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định khả năng thích nghi tốt với từng điều kiện sinh thái của các địa phương khác nhau trong tỉnh, từ đó làm phong phú thêm bộ giống sản xuất tại địa phương góp phần tăng năng suất, sản lượng ngô trong tỉnh, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “So sánh một số giống ngô lai có triển vọng tại Đắk Lắk”. Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài Mục tiêu Xác định được một số giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định và thích nghi tốt với các tiểu vùng sinh thái khác nhau trong vụ Hè Thu tại tỉnh Đắk Lắk. Ý nghĩa Đề tài so sánh và đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển của các giống ngô thí nghiệm từ đó xác định được một số giống ngô lai mới có năng suất cao, khả năng thích nghi tốt làm phong phú thêm bộ giống sản xuất tại địa phương, góp phần làm tăng năng suất, sản lượng ngô trong tỉnh. Đánh giá tính ổn định về thời gian sinh trưởng, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai qua ba tiểu vùng sinh thái khác nhau là những kết luận có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất ngô trong nước và thế giới 1.1.1 Trên thế giới Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng trên thế giới, đứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo. Cây ngô có nền di truyền rộng, thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, do vậy ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới. Trên thế giới có hơn 80 nước trồng ngô bao gồm các nước công nghiệp phát triển và các nước đang phát triển, mỗi nước trồng ít nhất 100.000 ha ngô. Theo số liệu của FAO, diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, đặc biệt là trong hơn 40 năm gần đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới 1961 - 2009 Năm Diện tích (1.000 ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1.000 tấn) 1961 104,8 2,0 209,6 2004/05 145,0 4,9 710,5 2005/06 145,6 4,8 698,9 2006/07 148,6 4,7 689,5 2007/08 157,6 4,9 772,2 2008/09 161,1 5,1 822,7 (Nguồn: FAOSTAT 2009) Qua số liệu ở bảng 1.1 chúng ta thấy: Năm 1961 trên thế giới diện tích đất trồng ngô khoảng hơn 100 triệu ha, năng suất đạt 2 tấn/ha và sản lượng đạt 209,6 triệu tấn, đến năm 2005 diện tích trồng ngô trên thế giới đã lên đến 145 triệu ha, năng suất đạt 4,9 tấn/ha và sản lượng đạt 710,5 triệu tấn. Như vậy, sau hơn 40 năm tính từ năm 1961 cho đến năm 2005 thì diện tích trồng ngô tăng lên gắp 1,5 lần, năng suất tăng lên 2,5 lần và sản lượng tăng gấp 3,5 lần. Đến năm 2009 diện tích đất trồng ngô đã tăng lên 161 triệu ha (tăng hơn 15 triệu ha so với năm 2005), năng suất bình quân là 5,1 tấn/ha và sản lượng 822,7 triệu tấn ngô. Theo dự báo của Bộ nông nghiệp Mỹ, sản lượng ngô thế giới năm 2010 sẽ đạt 853,03 5 triệu tấn, diện tích bình quân là 162,8 triệu ha, năng suất bình quân sẽ đạt 5,24 tấn/ha và xuất khẩu đạt 89,25 triệu tấn (thuongnghiepthitruongvietnam.com). Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô một số nước trên thế giới năm 2008 Tên nước Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (tấn) Mỹ 34.810.501 9,54 332.092.180 Trung Quốc 27.137.500 5,60 151.970.000 Liên minh Châu âu 11.575.124 5,43 62.852.922 Brazil 14.697.926 3,51 51.589.721 Mexico 7.785.467 2,89 22.500.000 Argentina 3.420.655 6,36 21.755.364 Ấn Độ 7.592.760 2,21 16.780.000 Pháp 1.815.374 7,22 13.107.000 Indonesia 3.355.437 3,69 12.381.561 Canada 1.322.619 7,98 10.554.500 Italy 1.046.705 9,45 9.891.362 (Nguồn: FAO 2009) Số liệu ở bảng 1.2 cho thấy: Hai nước sản xuất ngô hàng đầu trên thế giới là Mỹ (332,09 triệu tấn), Trung Quốc (151,97 triệu tấn) chiếm 38,47% tổng diện tích và chiếm 58,83% tổng sản lượng ngô trên toàn thế giới. Về năng suất, Mỹ là nước có năng suất trung bình cao nhất đạt 9,54 tấn/ha, tiếp đến là Italy đạt 9,45 tấn/ha; Canada đạt 7,98 tấn/ha và Pháp đạt 7,22 tấn/ha. Trung Quốc là nước có diện tích và sản lượng ngô đứng thứ hai trên thế giới nhưng năng suất trung bình chỉ đạt 5,6 tấn/ha. Ấn Độ là nước đứng thứ 5 về diện tích (gần 7,6 triệu ha) nhưng năng suất bình quân lại rất thấp (2,21 tấn/ha). Như vậy, sự chênh lệch về năng suất trung bình giữa các nước trên thế giới là khá lớn. Trong những năm gần đây, được sự hỗ trợ của CIMMYT (Trung tâm cải thiện giống bắp và lúa mì Quốc tế), chương trình phát triển của vùng và chương 6 trình phát triển ngô của mỗi quốc gia cùng với việc áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật trong sản xuất mà cây ngô không ngừng phát triển về diện tích, năng suất và sản lượng. Theo dự đoán của CIMMYT, nhu cầu sử dụng ngô toàn thế giới tăng 50% từ 558 triệu tấn (1995) lên 837 triệu tấn (2020), của các nước đang phát triển tăng từ 282 triệu tấn (1995) lên 504 triệu tấn (2020) [55]. Cũng theo dự đoán của CIMMYT đến năm 2020 nhu cầu sử dụng sản phẩm ngô và lúa mì sẽ tăng nhanh hơn lúa nước ở các nước đang phát triển, trong đó nhu cầu về lúa mì sẽ tăng khoảng 1,58%/năm, ngô sẽ tăng 2,35%/năm [40]. Theo dự báo của FAO [49], diện tích trồng lúa nước và lúa mì đến năm 2020 tăng ít, trái lại diện tích ngô tăng nhanh thêm khoảng 10 triệu ha, diện tích này tương đương với 35% diện tích ngô của nước Mỹ. Trong 35 năm qua, sản xuất lương thực đã tăng cả về diện tích và năng suất lên gấp đôi [39]. Khoảng một nửa số lượng lương thực của chúng ta nhận từ 4 loài cây: Lúa (Oryra sativa), ngô (Zea mays), lúa mì (Triticum spp) và khoai tây (So