Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại huyện chợ đồn tỉnh bắc kạn

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM







ĐẶNG ANH TUẤN





NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN TỈNH BẮC KẠN





LUẬN VĂN
THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Thái Nguyên - 2014
ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM





ĐẶNG ANH TUẤN



NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành : Khoa học cây trồng
Mã số ngành: 60.62.01.10



LUẬN VĂN
THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG



Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LUÂN THỊ ĐẸP








Thái Nguyên - 2014
i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa có ai công bố
trong một công trình nào khác.

Tác giả


Đặng Anh Tuấn

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Luân Thị Đẹp đã tận tình
hƣớng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Nông học, Phòng Quản lý
đào tạo Sau đại học Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin cảm ơn sự
động viên, khích lệ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt thời gian
học tập và thực hiện luận văn.

Tác giả


Đặng Anh Tuấn

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC BẢNG, HÌNH vii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu của đề tài 3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu 3
3.2 Phạm vi nghiên cứu 3
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
4.1. Ý nghĩa khoa học 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn 4
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 5
1.2. Phân loại giống ngô lai 5
1.2.1. Giống lai không quy ước (Non - conventional hybrid) 6
1.2.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid) 7
1.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc 8
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 8
iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


1.3.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam 9
1.3.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn 10

1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nƣớc 12
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 12
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam 15
Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1 Vật liệu nghiên cứu 24
2.2. Nội dung nghiên cứu 24
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 24
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng 24
2.3.2. Quy trình kỹ thuật theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá
trị canh tác và sử dụng của các giống ngô lai QCVN 01 - 56: 2011/BNNPTNT
30
2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu 32
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trƣởng, phát triển của các
giống ngô lai thí nghiệm 33
3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng của các giống ngô lai thí nghiệm 33
3.1.2. Đặc điểm hình thái của các giống ngô trong thí nghiệm 37
3.1.3. Kết quả đánh giá khả năng chống chịu một số sâu bệnh hại chính và
chống đổ của các giống 41
3.1.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ xuân 2013 và 2014 46
v

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


3.1.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô trong thí nghiệm vụ
xuân 2013 và 2014 49
3.1.6. Năng suất của các giống ngô trong thí nghiệm 53
3.2. Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô lai triển vọng 56

3.2.1. Năng suất của giống ngô trồng trình diễn 57
3.2.2. Đánh giá của người dân đối với giống tham gia xây dựng mô hình trình
diễn trong vụ xuân 2014 58
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60
1. Kết luận 60
2. Đề nghị 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
PHỤ LỤC 63

vi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
ASI: Chênh lệch thời gian phun râu và tung phấn
C. dài bắp: Chiều dài bắp
CV: Hệ số biến động
D. bắp: Dài bắp
Đ. Kính bắp: Đƣờng kính bắp
đc: Đối chứng
NS: Năng suất
NXB: Nhà xuất bản
LAI: Chỉ số diện tích lá
KL 1000 hạt: Khối lƣợng 1000 hạt
LSD
0,5
: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,5
TB: Trung bình
TGST: Thời gian sinh trƣởng

vii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


DANH MỤC BẢNG, HÌNH

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2009 – 2013 … … 8
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2009 – 2013 9
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn giai đoạn 2009 – 2013 …… 10
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô tại huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn 5 năm
2009 – 2013 … ………….…… …… ………………………. 11
Bảng 2.1: Nguồn gốc và đặc điểm của các giống ngô lai ………… ….…. 24
Bảng 2.2: Sơ đồ Bố trí thí nghiệm theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh
(RCBD) (vụ xuân năm 2013 và 2014) …….…………………… 25
Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trƣởng của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân
2013 và 2014 ………………………………….……………… 34
Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái của các giống ngô lai thí nghiệm trong vụ xuân
2013 và 2014 ………………………………… ……….……… 38
Bảng 3.3: Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ
xuân 2013 và 2014 ………………………… ……… ……… 42
Bảng 3.4: Khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm vụ xuân 2013 và
2014 ………………………………………….………… …… 45
Bảng 3.5: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ xuân 2013 và 2014……………….……… ………. 47
Bảng 3.6: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô trong thí nghiệm
vụ xuân 2013 và 2014 ………………………….…………… 49
Bảng 3.7: Năng suất của các giống ngô thí nghiệm trong vụ xuân 2013 và
2014 ………………………….…………………….………… 54
Bảng 3.8: Năng suất của giống ngô NK6654 trong mô hình trình diễn vụ xuân

năm 2014 …….………………………… ………………… … 57
Bảng 3.9: Kết quả lựa chọn giống ngô mới của ngƣời dân tại Chợ Đồn vụ
xuân 2014 … ……………………………… ….… ……… 59
viii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Hình 3.1: Biểu đồ về năng suất lý thuyết của các giống ngô trong thí nghiệm
2 năm 2013 – 2014 …….………………………….… ……… 55
Hình 3.2: Biểu đồ về năng suất thực thu của các giống ngô trong thí nghiệm 2
năm 2013 – 2014 ………….…… ……….…… 56
Hình 3.3: Năng suất của giống ngô NK6654 trong mô hình trình diễn vụ xuân
năm 2014 …… ……… ………………………… ………… 58



1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo,
là cây lƣơng thực, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới. Ở Việt
Nam, ngô là cây lƣơng thực đứng hàng thứ 2 sau lúa gạo. Diện tích gieo trồng
và năng suất, sản lƣợng ngô cũng tăng mạnh, từ hơn 200 ngàn ha với năng suất
1 tấn/ha (năm 1960), đến năm 2013 đã đạt 1,17 triệu ha với năng suất 44,35

tạ/ha. So với các nƣớc phát triển thì năng suất ngô ở nƣớc ta vẫn thuộc loại khá
thấp. Đặc biệt tại một số địa phƣơng miền núi vùng sâu, vùng xa của các tỉnh
Lai Châu, Sơn La, Thanh Hóa, Quảng Nam, Lâm Đồng… một số đồng bào dân
tộc ít ngƣời sử dụng ngô là nguồn lƣơng thực, thực phẩm chính, sử dụng các
giống ngô địa phƣơng và tập quán canh tác lạc hậu nên năng suất ngô ở đây chỉ
đạt trên dƣới 1 tấn/ha.
Hiện nay và trong những năm tới, ngô vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan
trọng ở nƣớc ta. Ngô có nhiều công dụng, tất cả các bộ phận của cây ngô từ hạt,
đến thân, lá đều có thể sử dụng đƣợc để làm lƣơng thực, thực phẩm cho ngƣời,
thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rƣợu ngô, sản xuất
ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn còn chế biến tạo ra một số vật
dụng đồ dùng nhƣ điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của
ngô có chứa một số chất có vai trò nhƣ một loại thuốc chữa bệnh, làm chất
đốt,…
Mặc dù Việt Nam có nhiều lợi thế để phát triển sản xuất ngô nhƣng
những năm qua sản lƣợng ngô trong nƣớc vẫn chƣa đáp ứng đủ nhu cầu mà còn
phải nhập khẩu khá nhiều ngô. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên
gồm: điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, giống, kỹ thuật canh tác của ngƣời dân
và vấn đề nguồn vốn, thị trƣờng tiêu thụ. Trong đó nguyên nhân chính hạn chế
2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


đến năng suất ngô của Việt Nam là chƣa có bộ giống phù hợp với mỗi vùng sinh
thái và các biện pháp kỹ thuật áp dụng trên đồng ruộng chƣa khoa học, hợp lý
nên chƣa khai thác hết tiềm năng năng suất của giống.
Tỉnh Bắc Kạn là một tỉnh miền núi cao nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam
với trên 70% diện tích đất nông lâm nghiệp, cũng có nhiều lợi thế để phát triển
sản xuất ngô. Năm 2013 diện tích trồng ngô của tỉnh Bắc Kạn là 16.400 ha, năng

suất bình quân đạt 40,9 tạ/ha, thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nƣớc
(44,35 tạ/ha). Thời gian qua tỉnh luôn chú trọng tập trung đầu tƣ, phát triển nông
lâm nghiệp, tuy nhiên tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn hiện nay vẫn còn nhiều
hạn chế cần phải khắc phục.
Chợ Đồn là huyện miền núi vùng cao của tỉnh Bắc Kạn, cây ngô là cây
lƣơng thực quan trọng thứ 2 sau câ
hƣởng chung của khí hậu miền Bắc Việt Nam kết hợp với điều kiện địa hình
phức tạp, mùa khô (từ tháng 10 năm trƣớc đến tháng 4 năm sau) giá lạnh, nhiệt
độ không khí thấp, khô hanh, có sƣơng muối; mùa mƣa (từ tháng 5 đến tháng 9)
nóng ẩm, mƣa nhiều, đôi khi xảy ra mƣa đá. Lƣợng mƣa thuộc loại thấp, bình
quân 1.115mm/năm, trong đó mùa mƣa chiếm tới 75-80% lƣợng mƣa cả năm.
Điều kiện trên đã ảnh hƣởng đến cơ cấu thời vụ trồng ngô, tại đây bà con nông
dân thƣờng chủ yếu trồng ngô vào vụ xuân và ngô đƣợc trồng chủ yếu trên đất
không chủ động nƣớc (đất một vụ lúa, đất soi bãi và đất trồng màu). Bên cạnh
đó các biện pháp kĩ thuật trong sản xuất ngô chƣa phù hợp, các giống ngô hiện
có chƣa thể đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất của bà con nông dân. Những nguyên
nhân, hạn chế trên ảnh hƣởng tới khả năng sinh trƣởng, phát triển và năng suất
của ngô, dẫn đến sản xuất ngô chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu và tiềm năng của
huyện. Vì vậy việc nghiên cứu lựa chọn giống ngô lai có thời gian sinh trƣởng
ngắn, năng suất cao, thích ứng với điều kiện địa phƣơng là công việc rất cần
thiết và cấp bách.
3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu
khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại huyện Chợ Đồn,
tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu của đề tài

Xác định đƣợc giống ngô lai có khả năng sinh trƣởng tốt, năng suất cao
phù hợp với điều kiện sinh thái của huyện Chợ Đồn để giới thiệu ra sản xuất.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trƣởng phát triển của
7 giống ngô lai: NK 54. NK66, NK 67, NK 6326, NK 6654, NK 7328, BISEED
9698 (đối chứng) trên vùng đất huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn.
3.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trƣởng phát triển và năng suất
của 7 giống ngô lai theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị
canh tác và sử dụng của các giống ngô lai trong vụ xuân năm 2013 và 2014 tại
huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Giống là nhân tố quan trọng quyết định năng suất, chất lƣợng sản phẩm
của ngành trồng trọt. Việc nghiên cứu, xác định các giống ngô lai có khả năng
sinh trƣởng phát triển tốt, cho năng suất cao sẽ khắc phục đƣợc tình trạng suy
giảm năng suất do diễn biến thời tiết ngày càng bất lợi cho sản xuất, nhất là hạn
hán. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài, các nhà quản lý, cán bộ kỹ thuật
có cơ sở khoa học vững chắc để nghiên cứu định hƣớng, qui hoạch phát triển và
chỉ đạo sản xuất ngô trên địa bàn tỉnh.
4

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định, tuyển chọn đƣợc một số giống ngô lai tốt, có khả năng sinh
trƣởng phát triển tốt, cho năng suất cao phục vụ chƣơng trình sản xuất ngô ở
huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng,
tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn quĩ đất, góp phần xoá đói, giảm nghèo tăng
thu nhập cho các hộ nông dân, tạo sản phẩm hàng hoá và vùng nguyên liệu ổn
định để phát triển ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia súc.

5

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Trong những năm gần đây sản xuất ngô ở Việt Nam tăng lên nhanh nhờ
sự thúc đẩy của ngành chăn nuôi và công nghiệp chế biến. Bên cạnh đó là sự
phát triển ứng dụng khoa học trong việc lai tạo các giống ngô lai mới có năng
suất cao, chất lƣợng tốt và đƣa ngô lai vào trồng trên diện rộng.
Bắc Kạn là tỉnh có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất ngô, tuy nhiên
năng suất bình quân lại đạt thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nƣớc.
Hiện nay trong tỉnh một số nơi còn sử dụng giống địa phƣơng và giống thụ phấn
tự do. Các giống ngô lai đƣợc trồng chủ yếu trong tỉnh có nguồn gốc từ các công
ty nƣớc ngoài nhƣ Monsanto, Syngenta, Bioseed,… nên khả năng thích ứng của
các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau. Vì vậy để phát huy đƣợc các đặc
tính tốt của giống mới và tránh những rủi ro do giống không thích ứng với điều
kiện sinh thái tại cơ sở sản xuất thì trƣớc khi đƣa các giống ngô lai mới vào sản
xuất đại trà tại một vùng nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá quá trình sinh
trƣởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện sinh thái
của vùng đó. Vì vậy, khảo nghiệm là một trong những khâu rất quan trọng trong
công tác giống.
1.2. Phân loại giống ngô lai

Giống ngô lai là kết quả việc ứng dụng ƣu thế lai trong tạo giống ngô.
Ngô lai có một số đặc điểm chính nhƣ sau: Hiệu ứng trội và siêu trội đƣợc sử
dụng trong quá trình tạo giống, giống có nền di truyền hẹp, thƣờng thích ứng
hẹp, đòi hỏi thâm canh cao, độ đồng đều tốt, năng suất cao. Để có hạt giống ngô
lai F1 chất lƣợng cao phải có hệ thống sản xuất và chế biến hạt giống hoàn thiện,
hạt giống chỉ sử dụng đƣợc một đời F1, giá giống đắt.
6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Có nhiều dạng giống lai có thể tạo ra đƣợc ở ngô. Dòng tự phối cũng
nhƣ các nguồn không phải là dòng tự phối có thể đƣợc dùng để tạo giống lai.
Tuy nhiên, giống lai đƣợc tạo ra từ dòng tự phối chiếm ƣu thế hơn trong tạo
giống ngô lai. Năm 1981, qua đánh giá tiềm năng năng suất và việc sản xuất dễ
dàng nên CIMMYT đã đƣa các nguồn không phải dòng thuần vào tạo giống lai
cho các nƣớc có chƣơng trình tạo giống lai kém phát triển và giới thiệu thuật
ngữ về giống lai không quy ƣớc (Vasal và Srinivasan, 1992) [22].
1.2.1. Giống lai không quy ước (Non - conventional hybrid)
Là giống lai có ít nhất một thành phần bố mẹ không phải là dòng thuần
(Vasal và Srinivasan, 1992) [22]. Ƣu thế lai của thể loại giống này là việc sử
dụng bố mẹ không thuần nên dễ dàng cho sản xuất F1 với giá rẻ, giảm đƣợc
nhiều bƣớc sản xuất giống bố mẹ, phù hợp với điều kiện của phần lớn các nƣớc
đang phát triển. Theo Viện nghiên cứu Ngô (1992), Viện nghiên cứu Ngô
(1996)[14], [15], giống lai không quy ƣớc đƣợc tạo bởi:
- Giống x Giống: Giống lai giữa giống
- Dòng x Giống (Lai đỉnh)
- Gia đình x Gia đình
- Lai đơn x Giống (Lai đỉnh kép)
Giống lai giữa giống đƣợc tạo bởi việc lai giữa hai giống, để hiệu quả hơn

có thể áp dụng một số cải tiến nhƣ sử dụng chu kỳ chọn lọc cuối cùng của giống để
tạo cặp lai, hoặc sử dụng các giống thí nghiệm, các giống tổng hợp cho mục đích
này.
Giống lai đỉnh hay giống lai giữa dòng thuần và giống: Thể loại này có
ƣu điểm là có thể phát hiện ngay cặp lai tốt trong quá trình đánh giá khả năng
kết hợp (KNKH) của các dòng thuần. Kiểu lai này có nhiều cải tiến để nâng cao
hiệu quả và năng suất giống lai. Nhƣ thành phần giống trong sơ đồ lai có thể
thay bằng một nguồn có nền di truyền hẹp hơn nhƣ giống thí nghiệm, giống tổng
7

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


hợp hoặc một gia đình. Từ giống lai đỉnh có thể là giữa dòng thuần x giống;
dòng thuần x giống thí nghiệm; dòng thuần x giống tổng hợp; dòng thuần x gia
đình.
Giống lai giữa các gia đình: Đây là bƣớc chuyển tiếp từ việc gieo trồng
giống ngô thụ phấn tự do sang giống lai quy ƣớc. Ƣu điểm chính của giống này
là sử dụng bố mẹ không thuần nên dễ sản xuất và giảm giá thành hạt giống.
Giống lai không quy ƣớc có độ dị hợp tử cao hơn nên có thể thích ứng hơn, ít bị
tổn hại do sâu bệnh. Một số nƣớc đang phát triển nhƣ Ấn Độ, Trung Quốc,
Braxin, Mexico và Việt Nam… đã sử dụng có hiệu quả loại giống lai này. Trong
tƣơng lai khi đã có đủ điều kiện kinh tế kỹ thuật có lẽ vai trò giống lai không
quy ƣớc sẽ bị thu hẹp và đƣợc thay thế bằng giống lai quy ƣớc.
1.2.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)
Là giống lai giữa các dòng thuần, loại giống lai phụ thuộc vào số dòng
thuần tham gia. Theo Allard (1960), Hallauer (1981), CIMMYT (1990) [16],
[20], [17] đã chia giống lai quy ƣớc thành các loại:
- Lai đơn (A x B)
- Lai ba ((A x B) x C)

- Lai kép ((A x B) x (C x D))
Trong đó A, B, C, D là những dòng tự phối.
Những chƣơng trình tạo giống tiên tiến đều phát triển theo trình tự từ lai
kép, lai ba, lai cải tiến rồi lai đơn. Lai đơn là giống lai có nhiều đặc tính tốt hơn
và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai. Chỉ có lai đơn có kiểu gen F1
là đồng nhất trong khi tất cả các giống lai khác có thế hệ F1 là không đồng nhất.
Tính không đồng nhất tăng lên khi số lƣợng dòng tham gia vào thành phần bố
mẹ tăng lên. Vì thế giống lai đơn hấp dẫn nhất về kiểu hình và hình dạng hạt
đồng đều. Tuy nhiên, lai đơn thiếu sự ổn định ở cá thể (Allard, 1960) [16].
Nhƣợc điểm chính của lai đơn là dòng thuần bố mẹ có sức sống yếu và năng
8

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


suất thấp. Một khi trở ngại này vƣợt qua đƣợc thì giống lai đơn đƣơng nhiên sẽ
đƣợc chọn là mục tiêu mà các chƣơng trình tạo giống mong muốn đạt tới.
1.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Hiện nay ngô là cây lƣơng thực đứng thứ 3 trên thế giới sau lúa mì và lúa
nƣớc với diện tích khoảng 184,19 triệu ha, sản lƣợng khoảng 1.016,73 triệu tấn
(năm 2013). Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ
thuật việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và
sản lƣợng ngô lên đáng kể. Tình hình sản xuất ngô trong 5 năm gần đây đƣợc thể
hiện ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2009 - 2013
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất

(tạ/ha)
Sản lƣợng
(triệu tấn)
2009
158,87
51,65
820,54
2010
164,07
51,83
850,45
2011
170,39
51,85
883,46
2012
178,55
48,88
872,79
2013
184,19
55,20
1.016,73
(Nguồn: FAOSTAT, 9/2014)[19]
Số liệu ở bảng 1.1 cho thấy diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô trên
thế giới tăng dần qua các năm. Năm 2009 diện tích ngô trên thế giới là 158,87
triệu ha đến năm 2013 đạt 184,19 triệu ha, tăng 15,9%. Năng suất ngô tăng
không đáng kể từ 51,65 tạ/ha (năm 2009), năm 2012 năng suất ngô giảm (48,88
tạ/ha) do sự biến đổi khí hậu, nhiều vùng trồng ngô bị hạn hán làm ảnh hƣởng
đến năng suất, đến năm 2013 năng suất tăng đạt 55,2 tạ/ha. Do diện tích và năng

suất tăng nên sản lƣợng ngô 5 năm gần đây tăng lên đạt 1.016,73 triệu tấn (năm
2013).
9

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


1.3.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Ở Việt Nam, cây ngô đã đƣợc trồng cách đây khoảng 300 năm và đƣợc
trồng trên những điều kiện sinh thái khác nhau của cả nƣớc. Là cây lƣơng thực
quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây trồng chính để phát triển ngành chăn
nuôi nên cây ngô đƣợc quan tâm trong nghiên cứu và sản xuất. Năng suất ngô ở
nƣớc ta trƣớc đây rất thấp so với năng suất ngô thế giới, do sử dụng giống ngô
địa phƣơng và áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất còn hạn chế. Sản xuất
ngô ở Việt Nam đã trải qua nhiều bƣớc thăng trầm và đến nay đã đạt đƣợc
những thành tựu lớn. Tình hình sản xuất ngô trong những năm gần đây đƣợc thể
hiện ở bảng 1.2.
Qua bảng 1.2 ta thấy diện tích trồng ngô của nƣớc ta có sự biến động,
năm 2013 có diện tích cao nhất đạt 1170,3 nghìn ha. Năng suất tăng từ 40,14
tạ/ha (2009), đến 44,35 tạ/ha (năm 2013).
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2009 - 2013
Năm
Diện tích
(nghìn ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lƣợng
(nghìn tấn)
2009
1.089,2

40,14
4.371,7
2010
1.126,4
40,89
4.606,8
2011
1.121,6
43,13
4.835,7
2012
1.118,2
42,95
4.803,2
2013
1.170,3
44,35
5.190,9
(Nguồn: FAOSTAT, 9/2014)[19]
Mặc dù năng suất ngô năm 2013 đã đạt 44,35 tạ/ha, song nếu so với năng
suất trung bình của thế giới, đặc biệt là năng suất của các nƣớc phát triển thì
năng suất ngô của Việt Nam còn rất thấp. Những nguyên nhân chính làm giảm
năng suất ngô ở Việt Nam là do ngô chủ yếu đƣợc trồng trên đất dốc (>60%
diện tích), sản xuất ở những vùng này phụ thuộc chủ yếu vào nƣớc trời, trong đó
10

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


hạn hán là yếu tố chính làm giảm năng suất ngô; Kỹ thuật canh tác vẫn chƣa

đƣợc nghiên cứu một cách hệ thống, quy trình canh tác giống mới vẫn còn
chung chung chƣa cụ thể từng giống, từng vùng, từng thời vụ, cả về phân bón,
chăm sóc; Hạn chế về giống, nhất là giống chịu hạn, ít nhiễm sâu bệnh, thời gian
ngắn, năng suất cao.
Sản lƣợng ngô năm 2013 đạt cao nhất là 5.190,9 nghìn tấn. Sản lƣợng
ngô ở nƣớc ta tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn
chăn nuôi tăng với tốc độ cao hơn nên năm 2013 nƣớc ta nhập khẩu 2.189 nghìn
tấn.
1.3.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn
Những năm trƣớc đây do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế việc
tƣới tiêu, giao thông đi lại khó khăn cùng với tập quán canh tác lạc hậu, do vậy
việc trồng ngô chƣa đƣợc chú trọng. Trong 5 năm gần đây đƣợc sự quan tâm của
Đảng và các cấp chính quyền trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp, cây
ngô đã đƣợc chú trọng mở rộng diện tích đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ
thuật thâm canh tăng năng suất. Do vậy diện tích và năng suất ngô của Bắc Kạn
đã tăng dần. Kết quả đƣợc thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn giai đoạn 2009 - 2013
Năm
Diện tích
(nghìn ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lƣợng
(nghìn tấn)
2009
16,0
34,8
55,7
2010
15,9

36,0
57,3
2011
16,9
38,8
65,5
2012
16,5
37,5
61,8
2013
16,4
40,9
67,0
(Nguồn: Tổng cục thống kê - GSO, 9/2014)[10]

11

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Số liệu bảng 1.3 cho thấy, tổng diện tích trồng ngô của Bắc Kạn qua các
năm không có sự biến động nhiều, từ 16 nghìn ha (năm 2009) đến năm 2013 đạt
16,4 nghìn ha. Diện tích trồng ngô tập trung ở các huyện Chợ Đồn, Pác Nặm,
Chợ Mới, Na Rì, Ngân Sơn, Ba Bể và Bạch Thông, ngô đƣợc trồng trên chân đất
xám bạc mầu, chân núi đá vôi. Trong 5 năm qua năng suất ngô của Bắc Kạn có
tăng nhƣng tăng chậm và không ổn định, năm 2009 đạt 34,8 tạ/ha, đến năm
2013 năng suất tăng lên và đạt 40,9 tạ/ha.
Huyện Chợ Đồn có diện tích tự nhiên 91.115 ha, chiếm 18,75% tổng
diện tích của tỉnh. Tình hình sản xuất ngô tại huyện Chợ Đồn đƣợc trình bày ở

bảng 1.4.
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô tại huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn
giai đoạn 2009 - 2013
Năm
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lƣợng
(tấn)
2009
1.806,9
34,3
6.258
2010
1.863,7
37,3
6.985,9
2011
1.855,0
36,2
7.142,9
2012
1.931,6
39,5
7.623,2
2013
2.027,4
41,0
8.367

(Nguồn: Chi cục thống kê huyện Chợ Đồn, 9/2014)[2]
Qua bảng số liệu 1.4 ta thấy diện tích sản xuất ngô của huyện tăng dần
theo các năm, đến năm 2013 đạt 2.027,4 ha. Năng suất tăng dần từ 34,9 tạ/ha
(năm 2009) lên 41,0 tạ/ha (năm 2013), tƣơng đƣơng với năng suất trung bình
của tỉnh. Sản lƣợng ngô đạt 8.367 tấn, đã giải quyết đƣợc nhu cầu làm thức ăn
chăn nuôi và một phần làm lƣơng thực cho đồng bào dân tộc thiểu số vùng cao.
12

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nƣớc
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới
Những nghiên cứu về nguồn gốc cây ngô của Vavilop (1926) đã cho
thấy Mêxicô và Pêru là trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của cây ngô.
Mêxicô là trung tâm thứ nhất còn Andet (Pêru) là trung tâm thứ hai, nơi cây ngô
đã trải qua quá trình tiến hoá nhanh chóng. Ở châu Mỹ cây ngô đã đƣợc các bộ
tộc da đỏ trồng rộng rãi ở khắp châu lục và để nuôi sống họ (Columbus,
1492)[23].
Năm 1494, cây ngô đƣợc đƣa về Tây Ban Nha và bắt đầu mang lại nền
văn minh cho châu Âu. Ngƣời châu Âu nhanh chóng nhận biết đƣợc giá trị
lƣơng thực của cây ngô và đã phổ biến trồng rộng rãi vì cây ngô dễ trồng, dễ
chăm sóc, thu hoạch lại cho năng suất cao, ăn ngon, giá trị dinh dƣỡng cao. Tuy
nhiên trong suốt một khoảng thời gian dài không có một nghiên cứu khoa học
nào về cây ngô.
Năm 1716, Cottin Matther là ngƣời đầu tiên nghiên cứu thí nghiệm về
giới tính của ngô. Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại
Massachusettes. Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đƣa ra nhận xét về giới
tính của ngô: cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn.
Năm 1876, Charles Darwin quan sát thấy hiện tƣợng ƣu thế lai: Ông tiến

hành thí nghiệm với hàng loạt cá thể giao phối và tự thụ phấn ở nhiều loài khác
nhau nhƣ đậu đỗ, ngô, ông đã quan sát thấy sự hơn hẳn của các cây giao phấn
với các cây tự thụ phấn về chiều cao, tốc độ nẩy mầm của hạt, số quả trên cây và
cả sức chống chịu với điều kiện bất thuận và năng suất hạt. Trong quá trình
nghiên cứu về ngô, hiện tƣợng ƣu thế lai ở cây ngô đƣợc các nhà khoa học quan
tâm từ rất sớm. Sử dụng ƣu thế lai trong tạo giống ngô lai đƣợc nhà nghiên cứu
Wiliam, Janes Beal ngƣời Mỹ bắt đầu nghiên cứu từ năm 1876, Ông thu đƣợc
13

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


những cặp lai hơn hẳn các giống bố mẹ về năng suất từ 10 - 15%. (Hallauer và
Mirinda, 1981)[20].
Năm 1904, nhà khoa học G. Shull tiến hành tự phối cƣỡng bức ngô để
thu đƣợc các dòng thuần và tạo ra những giống ngô lai đơn từ những dòng
thuần. Ông là ngƣời đầu tiên công bố về năng suất cao hơn hẳn của các giống lai
đơn so với các giống lai khác thời bấy giờ. Những công trình nghiên cứu về ngô
lai mà Shull công bố vào năm 1908, 1909 đã đánh dấu bắt đầu thực sự của
chƣơng trình tạo giống. Ngô lai đơn đã đem lại năng suất rất cao cho ngƣời
trồng ngô tuy nhiên giá thành rất cao và khả năng thích nghi hẹp nên sự phát
triển cây ngô lai trên diện rộng rất hạn chế, các nhà khoa học đã nghiên cứu tìm
cách cải tiến sáng tạo ra quy trình sản xuất hạt giống mới năng suất cao mà giảm
đƣợc giá thành. (Shull, G.H. (1908) [21].
Năm 1917, Jones đã đề xuất sử dụng hạt lai kép trong sản xuất để giảm
giá thành hạt giống. Nhờ việc sản xuất lƣợng lớn hạt giống với giá thành hạ nên
đã tạo điều kiện cho cây ngô lai phát triển mạnh mẽ ở Mỹ và các nƣớc có kỹ
thuật trồng ngô tiên tiến trên thế giới.
Năm 1966, Trung tâm cải tiến ngô và lúa mỳ Quốc tế CIMMYT (2001)
[18] đƣợc thành lập tại Mêxicô. Nhiệm vụ của Trung tâm là nghiên cứu và đào

tạo về ngô, lúa mỳ tại các nƣớc đang phát triển. Trung tâm đã đƣa ra giải pháp là
tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV), làm bƣớc chuyển tiếp ngô địa phƣơng và
ngô lai. Hơn 30 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng kể vào việc xây
dựng, phát triển và cải tiến hàng loạt vốn gen, quần thể và giống ngô trên 80
quốc gia trên thế giới. Việc ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại vào công tác
chọn tạo giống ngô của các nhà khoa học trên thế giới đã đạt đƣợc những thành
công lớn đó là:
14

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


Tạo dòng thuần bằng phƣơng pháp nuôi cấy Invitro (nuôi cấy bao phấn,
Petolio, Jones, Thomson, 1998).
Thụ tinh trong ống nghiệm (Bajat, 1997) Hanptili và Wiliam, 1989,
K.san, leorz 1993) đã thành công khôi phục nguồn gen trong tự nhiên.
Nuôi cấy bao phấn tách rời cho thụ tinh (Pescipenlli, 1989, Comas,
1984, Buter, 1992). Đa bội thể và tái sinh lƣỡng bội (Wilrolm và Wau, 1993).
Bên cạnh việc nghiên cứu tạo giống ngô có năng suất cao các chuyên gia
tạo giống tại CIMMYT (2001) [18] đã nghiên cứu phát triển ngô chất lƣợng
Protein QPM. Các nhà nghiên cứu đã và đang sử dụng phƣơng pháp đánh dấu
AND giúp việc chuyển gen chất lƣợng Protein vào những giống ngô thƣờng ƣu
tú. Cuộc cách mạng về ngô QPM đƣợc CIMMYT, một số nƣớc và công ty tƣ
nhân nghiên cứu thành công ở Mỹ, Nam Phi, Braxin. Ngô QPM đƣợc đƣa vào
sản xuất sẽ đem lại hiệu quả vô cùng to lớn khi dùng làm thức ăn chăn nuôi và
làm lƣơng thực cho ngƣời. Ở Châu Á, có ba nƣớc đang có chƣơng trình phát
triển ngô QPM là Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam (Trần Hồng Uy, 2002), [12].
Song song với việc mở rộng diện tích gieo trồng ngô là tăng cƣờng công
tác chọn tạo giống ngô mới. Trong đó, việc phát minh, nghiên cứu, chọn tạo ra
các giống ngô lai là một trong những thành tựu cực kỳ quan trọng trong nền kinh

tế thế giới. Nhiều giống ngô lai đƣợc tạo ra đã ngay lập tức chiếm đƣợc vị trí
quan trọng và thay thế dần các giống ngô địa phƣơng năng suất, sản lƣợng thấp.
Ngô lai đã tạo ra bƣớc nhảy vọt về sản lƣợng lƣơng thực trƣớc lúa mỳ hàng thập
kỷ. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai là vấn đề quan trọng trong chiến lƣợc
phát triển nông nghiệp của mỗi quốc gia, của mỗi khu vực. Có nhiều tổ chức
ngô lai trên thế giới gặt hái đƣợc những thành công rực rỡ trên lĩnh vực này:
Mỹ, Hy lạp, Úc Sản phẩm ngô lai không những phục vụ trong nƣớc mà còn
đƣợc đƣa vào sản xuất ở nhiều nƣớc khác trên thế giới, đã đem lại nguồn lợi to
15

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


lớn cho các quốc gia này. Ví dụ nhƣ công ty Syngenta và Mosanto, Bioseed đã
lai tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, chất lƣợng tốt phổ biến trong sản
xuất hiện nay nhƣ NK4300, NK54, NK67, NK6326, NK6654, Bioseed 9698,
DK5252,…
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam
Việc nghiên cứu ngô ở Việt Nam đã từng bƣớc đƣợc đẩy mạnh từ những
năm đầu của thập kỷ 80. Trong thời gian đó các nhà khoa học nƣớc ta đã tiến
hành thử nghiệm, chọn tạo giống ngô lai, tuy nhiên do quỹ gen còn hạn chế và
các giống ngô lai có nguồn gốc ở vùng ôn đới không thích hợp trong điều kiện
nhiệt đới ẩm, ngắn ngày ở Việt Nam nên thử nghiệm không đạt đƣợc kết quả
nhƣ mong muốn. Từ bài học này, các nhà khoa học đã đƣa ra những định hƣớng
tích cực hơn là tăng cƣờng thu nhập và sƣu tầm các nguồn vật liệu nhiệt đới.
Thập kỷ 90 công tác chọn tạo giống ngô lai đƣợc các nhà khoa học coi là nhiệm
vụ chiến lƣợc chủ yếu. Cuộc cách mạng về ngô lai đƣợc nhà nƣớc ta đặc biệt
quan tâm. Chính vì vậy, nó đã làm thay đổi tận gốc rễ những tập quán canh tác
lạc hậu. Góp phần đƣa nghề trồng ngô nƣớc ta đứng vào hàng ngũ những nƣớc
tiên tiến Châu Á. Chỉ tính trong vòng 10 năm từ vụ gieo trồng 1990 đến vụ gieo

trồng 2000 tỷ lệ trồng ngô lai từ 0 - 60% nâng cao sản lƣợng ngô từ 700 nghìn
tấn lên 1,8 triệu tấn. Đó là kết quả của sự định hƣớng đúng đắn, sự chỉ đạo sát
sao và kiên quyết của lãnh đạo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ
Khoa học và Công nghệ, là kết quả của những chính sách có tính chất đòn bẩy
của nhà nƣớc và địa phƣơng, của sự phát huy tối đa về lực lƣợng, đi tắt đón đầu
kết hợp giữa truyền thống và hiện đại của Viện nghiên cứu ngô Trung ƣơng và
một số Viện nghiên cứu khác phối hợp với cục Khuyến nông và các công ty
giống Chuyển giao tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất là kết quả của sự lao động vô
cùng sáng tạo của hàng triệu Nông dân và đƣợc sự cổ vũ mạnh mẽ của hệ thống
thông tin đại chúng. Bắt đầu từ những năm 1993 nƣớc ta mới bắt đầu đƣa giống