đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của một số dòng ngô nổ mới tại gia lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
**********************



TRẦN ÁNH NGUYỆT





ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG
KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ NỔ MỚI
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI





LUẬN VĂN THẠC SĨ






HÀ NỘI, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
**********************



TRẦN ÁNH NGUYỆT




ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG
KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ NỔ MỚI
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI



CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ : 60.62.01.10


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN VĂN CƯƠNG



HÀ NỘI, 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn


Trần Ánh Nguyệt








Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Văn Cương
đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài và bản
luận văn Thạc sĩ nông nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn, tập thể các thầy cô Bộ môn Di truyền và Chọn
giống cây trồng trong Khoa Nông học, Ban quản lý đào tạo-Học viện Nông nghiệp
Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và
thực hiện đề tài này.

Để hoàn thành được khoá học này, tôi còn nhận được sự động viên, hỗ trợ rất
lớn về vật chất, về tinh thần của gia đình, bạn bè.
Tôi xin trân trọng biết ơn những tình cảm cao quý đó!
Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2015
Tác giả luận văn



Trần Ánh Nguyệt


.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục bảng vi
Danh mục biểu đồ viii
Danh mục các từ viết tắt ix
PHẦN I . MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài. 2
1.2.1. Mục đích. 2
1.2.2. Yêu cầu 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 3
2.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới 3
2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam 5
2.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển trên ngô nổ . 6
2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trên thế giới. 6
2.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trong nước. 10
2.3. Cơ sở khoa học của đề tài. 11
2.3.1. Khái niệm dòng thuần. 11
2.3.2. Khái niệm ưu thế lai 11
2.3.3. Ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất ngô 13
2.3.4. Khái niệm khả năng kết hợp 14
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

2.3.5. Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 15
2.4. Giới thiệu chung về ngô nổ 18
2.4.1. Nguồn gốc và phân loại ngô nổ 18
2.4.2. Đặc điểm và giá trị của ngô nổ 19
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
3.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu. 22
3.1.1. Vật liệu 22
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23
3.2. Nội dung nghiên cứu 23
3.3. Phương pháp nghiên cứu 23
3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi 26
3.3.3. Một số chỉ tiêu cảm quan 29
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 29
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

4.1. Đặc điểm nông học của các dòng ngô nổ tham gia thí nghiệm vụ Thu
Đông 2013. 30
4.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các dòng tham gia thí nghiệm
vụ Thu Đông 2013. 30
4.1.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các dòng ngô nổ 33
4.1.3. Một số đặc trưng về hình thái cây của các dòng ngô nổ thí nghiệm 38
4.1.4. Đặc trưng hình thái bông cờ và bắp của một số dòng ngô nổ 43
4.1.5. Sâu, bệnh hại và đặc tính chống đổ gẫy của một số dòng ngô nổ 46
4.1.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô nổ 49
4.1.7. Độ nổ của các dòng ngô nổ 51
4.2. Đặc điểm nông học của các tổ hợp lai. 54
4.2.1. Sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai. 54
4.2.2. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai. 56
4.2.3. Một số đặc trưng về hình thái cây của các THL ngô nổ thí nghiệm 60
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

4.2.4. Màu sắc thân, hình dạng thân và một số đặc trưng khác 63
4.2.5. Tổng số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá 65
4.2.6. Đặc trưng hình thái bông cờ và bắp của một số THL ngô nổ 68
4.2.7. Sâu, bệnh hại và đặc tính chống đổ gẫy của một số THL ngô nổ 71
4.2.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL ngô nổ 72
4.2.9. Độ nổ của các THL ngô nổ 75
4.2.10. Đánh giá khả năng kết hợp tính trạng năng suất của các dòng ngô nổ. 77
PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 80
5.1. Kết luận 80
5.1.1. Kết quả đánh giá các dòng ngô nổ vụ Thu-Đông 2013 80
5.1.2. Kết quả đánh giá THL ngô nổ vụ Xuân 2014 80
5.2. Đề nghị 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

PHỤ LỤC 85
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi

DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới từ 2003 – 2013 4
2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của một số nước 4
2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2000 – 2011 6
2.4. Phân loại ngô nổ 19
2.5. Thành phần dinh dưỡng của 100g ngô nổ 21
4.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô nổ, vụ Thu Đông 2013 31
4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ 34
4.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ 35
4.4. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ 36
4.5. Tốc độ tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ 37
4.6. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao đóng bắp của các dòng 39
4.7. Các đặc điểm hình thái của các dòng ngô nổ. 41
4.8. Tổng số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng 42
4.9. Một số chỉ tiêu về bông cờ và bắp của các dòng ngô nổ 44
4.10. Đặc tính chống chịu của các dòng ngô nổ 48
4.11. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng
ngô nổ thí nghiệm 49
4.12. Chỉ tiêu về độ nổ của 12 dòng ngô nổ thí nghiệm 52
4.13. Mục tiêu và cường độ chọn lọc các dòng ngô nổ thí nghiệm 53
4.14. Chỉ số chọn lọc và các đặc trưng của 5 dòng ngô nổ được chọn 54
4.13. Thời gian sinh trưởng của các THL ngô nổ 55
4.15. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL ngô nổ 56
4.16. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các THL ngô nổ 57
4.17. Động thái tăng trưởng số lá cây của các THL ngô nổ 59

4.18. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao đóng bắp của các THL 61
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii

4.19. Các đặc điểm hình thái của các THL ngô nổ. 64
4.20. Tổng số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các THL 66
4.21. Một số chỉ tiêu về bông cờ và bắp của các THL ngô nổ 69
4.22. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các THL
ngô nổ thí nghiệm 73
4.23. Chỉ tiêu về độ nổ của 20 THL ngô nổ thí nghiệm 76
4.24. KNKH chung tính trạng năng suất của các dòng ngô nổ trong thí
nghiệm. 77
4.25. KNKH riêng của các dòng và cây thử trong thí nghiệm. 78

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
STT Tên biểu đồ Trang
4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng 35

4.2. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng 37

4.3. Chỉ số diện tích lá của các dòng ngô nổ 43

4.4. Năng suất của các dòng ngô nổ thí nghiệm 51

4.5. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL 58

4.6. Chỉ số diện tích lá của các THL ngô nổ 68

4.7. Năng suất của các THL ngô nổ thí nghiệm 75

4.8. KNKH chung tính trạng năng suất của các dòng ngô nổ 78

4.9. KNKH riêng của các dòng và cây thử 79


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BHH : Bắp hữu hiệu
CB : Cao đóng bắp
CC : Cao cây
CD : Chiều dài
CIMMYT : International Maize and Wheat Improvement Center
Trung tâm cải lương Ngô và Lúa mỳ Quốc tế.
CSL : Chín sinh lý
DTL : Diện tích lá
ĐK : Đường kính
KNKH : Khả năng kết hợp
G : Gieo
HH : Hàng hạt
IFPRI : International Food Policy Research Institute
Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới
LAI : Leaf Area Index - Chỉ số diện tích lá
M : Mọc
MM : Mọc mầm

NĐ : Nhọn đầu
NSLT : Năng suất lý thuyết
NSTT : Năng suất thực thu
NXB : Nhà xuất bản
P
1000
: Khối lượng 1000 hạt
PGS.TS : Phó giáo sư tiến sĩ
PR : Phun râu
TB : Trung bình
TC : Trỗ cờ
TĐ : Tròn đầu
THL : Tổ hợp lai
TP : Tung phấn
TS : Tiến sĩ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

PHẦN I . MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Cây ngô (Zea mays L.) được coi là 1 trong 5 cây lương thực quan trọng
nhất thế giới; là một trong những cây trồng quan trọng nhất ở các vùng ôn đới
ấm cũng như vùng nhiệt đới ẩm (PGS.TS.Đinh Thế Lộc, 1997).
Ngô nổ (Zea mays subsp.everta Sturt) thuộc loài Zea mays, chi Zea, họ
Poaceae (Gramineae). Ngô nổ là 1 loại ngô đặc biệt được người dân bản địa
châu Mỹ phát hiện ra cách đây khoảng 1000 năm (Ziegler et al, 1994). Sản
phẩm từ ngô nổ như bỏng ngô, bánh ngọt… có giá trị dinh dưỡng cao và đang
rất được ưa chuộng. Ở Bắc Mỹ có truyền thống làm ngô caramel, dùng ngô
nổ trong trang trí lễ hội…Ngô nổ còn được sử dụng làm vật liệu cách điện,

chất dẫn dụ côn trùng, làm túi bỏng ngô, hộp ngô nổ, sản xuất đồ hộp, bánh
kẹo, làm thức ăn chăn nuôi… Ngô nổ được trồng khá nhiều ở Mỹ, Brazil,
Trung Quốc và các nước khác (Jose Antonio Serratos Hernández, 2009).
Ở Việt Nam ngô nổ rất hiếm xuất hiện trên đồng ruộng Việt Nam.
Trước đây có một số giống địa phương như: Ngô nổ Tây Nguyên (màu tím),
ngô nổ Tây Nguyên (màu vàng), ngô nổ Hồng (Đăk Lak), ngô nổ Dài, ngô nổ
Tím (Cao Bằng)… (Nguyễn Văn Cương, 2010). Vì thế việc trồng và chế biến
các sản phẩm từ ngô nổ là một vấn đề khá mới mẻ ở Việt Nam cần được quan
tâm, chú trọng phát triển. Để có được điều đó cần phải thu thập, đánh giá các
dòng, khả năng kết hợp của các dòng và tìm ra các tổ hợp lai tốt.
Xuất phát từ những lí do trên, được sự giúp đỡ của PGS. TS. Nguyễn Văn
Cương (Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, HVNN VN), chúng tôi xin
tiến hành nghiên cứu đề tài : “Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết
hợp của một số dòng ngô nổ mới tại Gia Lâm, Hà Nội”.


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài.
1.2.1. Mục đích.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học cơ bản của 12 dòng ngô nổ.
Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô nổ từ đó xác định được
một số dòng ngô nổ triển vọng có đặc điểm nông sinh học phù hợp, chất
lượng tốt, độ nổ cao.
Chọn dòng có các đặc điểm tốt giới thiệu cho các đơn vị quan tâm đến
chọn tạo và phát triển giống ngô nổ.
1.2.2. Yêu cầu
Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển của12 dòng ngô nổ và 20 tổ
hợp lai trong điều vụ Đông 2013 và vụ Xuân 2014.

Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng và
tổ hợp lai.
Xác định khả năng kết hợp của 10 dòng ngô với 2 dòng thử.
Xác định được các dòng năng suất cao, chất lượng tốt, độ nổ cao, kết
hợp tốt, tổ hợp lai triển vọng.
1.3.Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô sẽ giúp
bảo tồn nguồn gen ngô nổ, đồng thời tìm ra được giống ngô nổ lai tốt đưa vào
sản xuất.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định, chọn lọc được một số dòng ngô có đặc điểm nông học tốt,
khả năng kết hợp cao.
Góp phần thúc đẩy, phổ biến ngô nổ vào hệ thống cây trồng của người dân



Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
2.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới
Ngô hiện đang được sản xuất gần 100 triệu ha tại 125 nước đang phát
triển và là một trong ba loại cây lương thực được trồng rộng rãi nhất của 75
quốc gia ( FAOSTAT 2010 ). Khoảng 67% các tổng sản lượng ngô trên thế giới
đến từ các nước có thu nhập thấp và trung bình thấp; do đó, ngô đóng vai trò quan
trọng trong đời sống của hàng triệu người nông dân nghèo. Họ trồng ngô làm thực
phẩm, thức ăn, và thu nhập. Hệ thống canh tác đa dạng và chủ yếu là nhờ nước

mưa chiếm khoảng 90% tổng diện tích trồng ngô.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay,
nhất là trong 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. Năm 1961, năng suất ngô
trung bình của thế giới chưa đến 2 tấn/ha. Năm 1990, năng suất ngô trung
bình trên thế giới là 3,6 tấn/ha và sản lượng chỉ đạt khoảng 480 triệu tấn.
Nhưng đến năm 2003, năng suất đạt 4,46 tấn/ha và đạt 5,3 tấn/ha vào năm
2009, Sản lượng cũng tăng tương ứng là 645,2 triệu tấn (2003) đến 1016,7
triệu tấn (năm 2013). Diện tích trồng ngô trên thế giới cũng tăng đáng kể.
Diện tích trồng ngô năm 2003 là 144,673 triệu ha đến vào năm 2013, diện tích
trồng ngô thế giới là 184,19 triệu ha (bảng 2.1).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới từ 2003 – 2013
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2003 144,67 4,46 645,23
2004 147,47 4,95 729,21
2005 147,44 4,84 713,91
2006 148,61 4,75 706,31
2007 158,61 4,97 788,11
2008 161,02 5,11 822,71
2009 159,53 5,13 817,11
2010 161,76 5,19 849,79

2011 171,78 5,15 885,29
2012 176,99 4,94 875,10
2013 184,19 5,52 1016,70
Nguồn: FAOSTART, 2014

Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của một số nước

Quốc gia
Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)
2007

2009 2011 2007

2009

2011

2007 2009 2011
Americas 66,1

61,4 64,4 6,9 7,2 6,8 455 441,0

438,0

Mỹ 35,0

32,2 34,0 9,6 10,3

9,2 331,0 333,0

314,0

Trung Quốc 29,5 31,2 33,6 5,2 5,3 5,7 152,4 164,0 193,0

Braxin 13,7 13,7 13,2 3,8 3,7 4,2 52,1 50,7 55,7
Argentina 2,8 2,4 3,7 7,7 5,6 6,4 21,8 13,1 23,8
Mexico 7,3 7,2 6,1 3,2 2,8 2,9 23,5 20,2 17,6
Ấn Độ 8,1 8,4 8,8 2,3 2,1 2,5 18,9 17,3 21,8
Indonesia 3,6 4,2 3,9 3,7 4,2 4,6 13,3 17,6 17,6
Pháp 1,5 1,7 1,6 9,6 9,1 9,97

14,4 15,3 15,9
Việt Nam 1,1 1,1 1,1 3,9 4,0 4,3 4,3 4,4 4,8
Nguồn: FAOSTART, 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

Ngô được trồng nhiều nhất ở Mỹ năng suất, sản lượng ngô đẫn đầu thế
giới, diện tích ngô của Mỹ đạt 34 triệu ha, sản lượng ngô đạt 314 triệu ha năm
2011. Trung Quốc đứng thứ 2 với diện tích năm 2011 là 33, 6 triệu ha, sản
lượng đạt 193 triệu tấn. Một số nước có diện tích, năng suất, sản lượng cao
như Braxin, Mexico, Ấn Độ,…
2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam
Ngô được đưa vào Việt Nam vào cuối thế kỷ XVII (Ngô Hữu Tình,
1997) và trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa. Do điều kiện
tự nhiên thuận lợi cùng với những lợi ích mà cây ngô mang lại nên cây ngô
sớm được người Việt chấp nhận và mở rộng sản xuất trên khắp các vùng
miền, kể là những vùng núi và trung du không có điều kiện nước tưới.

Những năm 1960 năng suất ngô của Việt Nam chỉ đạt trên 1 tấn/ha, gần
bằng 60 % năng suất ngô trung bình của thế giới với diện tích hơn 200 nghìn ha.
Từ đầu những năm 1990 đến nay ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những
bước tiến nhảy vọt khi các giống ngô lai được mở rộng ra sản xuất và cải thiện các
biện pháp kỹ thuật canh tác, tỷ lệ diện tích trồng ngô lai là 84% (Phạm Đồng
Quảng và CS, 2005; Trung tâm khuyến nông quốc gia, 2005). Diện tích, sản
lượng cũng như năng suất ngô tăng nhanh qua các năm; đến năm 2012 diện tích
ngô nước ta đạt 1156,6 nghìn ha, tăng mạnh so với năm 2011 là 1117,2 nghìn ha,
năng suất 43 tạ/ha, sản lượng 4973,6 nghìn tấn; năm 2013 diện tích ngô nước ta
1172,5 nghìn ha tăng so với năm 2012, năng suất tăng đáng kể 44,3 tạ/ha, sản
lượng đạt 5193,5 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2014); (Bảng 2.3).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2003 – 2014
Năm
Diện tích
(nghìn ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(nghìn tấn)
2003 912,7 34,4 3.136,3
2004 991,1 34,6 3.430,9
2005 1.052,6 36,0 3.787,1
2006 1.033,1 37,3 3.854,6
2007 1.096,1 39,3 4.303,2
2008 1.140,2 40,1 4.573,1
2009 1.089,2 40,1 4.371,7

2010 1.125,7 41,1 4.625,7
2011 1.117,2 42,9 4.799,3
2012 1.156,6 43,0 4.973,6
2013 1.172,5 44,3 5.193,5
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2014
2.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển trên ngô nổ .
2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trên thế giới.
Ngô nổ là một trong 6 loài ngô chính, được trồng khá nhiều trên thế
giới nhưng không phổ biến như các giống ngô tẻ, ngô nếp, ngô lai Ngô nổ
có những đặc điểm, tính chất khác biệt so với các giống ngô khác, là giống
ngô duy nhất có thể nổ bung rất nhanh khi đem rang.
Người đầu tiên phát hiện ra giống ngô này chính là những người Mỹ
bản địa sinh sống ở vùng Bắc Mỹ từ 56 000 năm trước. Đến thế kỉ 16 - 17,
khi người Anh đặt chân đến khai phá vùng đất này, họ tìm ra những hạt ngô
khô và hạt ngô đã “nổ” còn sót lại trong một hang động thuộc vùng New
Mexico ngày nay. Kể từ đó, bỏng ngô bắt đầu được biết đến và phát triển
rộng rãi và được nghiên cứu sâu như ngày nay.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về ngô nổ như: Ziegler K. E. và
Ashman B. (Khoa nông học, Đại học Tổng hợp Iowa, Mỹ) nghiên cứu về ngô
nổ và nhận thấy ngô nổ khác với tất cả các loại ngô khác về màu trắng tuyết
của hạt sau khi nổ nhờ sử dụng nhiệt độ (Ziegler, 1994).
Việc sử dụng bỏng ngô là một thực phẩm ăn nhẹ đã tăng liên tục trên
toàn thế giới. Năng suất là đặc điểm rất quan trọng trong bỏng ngô cũng như
trong các loại ngũ cốc khác. Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng
suất ngô nổ là kiểu gen (Pajic 1990; Pajic & Babic 1991). Sự khác nhau ở
ngô nổ từ vùng này sang vùng khác, dựa trên điều kiện sinh thái, khả năng
thích ứng của các giống cây trồng, và sở thích của người tiêu dùng (Ziegler

& Ashman 1994). Tăng năng suất trên đơn vị diện tích của ngô phụ thuộc
vào mức độ sử dụng của các giống lai trong sản xuất cũng như các lựa chọn
giống tốt nhất với điều kiện sinh thái cụ thể và sử dụng giống chất lượng cao
(Sencar 1988).
Đặc tính chất lượng cũng rất quan trọng trong ngô đặc sản như bỏng
ngô. Do đó, cải thiện các đặc tính chất lượng là thường được coi là mục tiêu
quan trọng nhất trong chương trình nhân giống ngô nổ (Dofing et al. 1990).
Khối lượng ngô nổ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ ẩm, kiểu gen,
tính chất vật lý của hạt, phương pháp nổ, nhiệt độ nổ, thu hoạch và xử lý. Tuy
nhiên, trong số tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng, thì độ ẩm là yếu
tố quan trọng nhất, vì nó ảnh hưởng đến tốc độ và mức độ áp lực tích tụ lượng
tinh bột trong hạt (Hoseney, Zeleznak, & Abdelrahman, 1983). Cho đến nay,
nhiều nghiên cứu đã được thực hiện tại các khu vực có độ ẩm khác nhau và
ảnh hưởng của nó đến khối lượng bỏng ngô. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng
cực đại khối lượng nổ được sản xuất tại độ ẩm khác nhau tăng

từ 11,0% lên
15,5% (Allred-Coyle, Toma, Reiboldt, & Thaku, 2000; Metzger, Hsu,
Ziegler, & Bern, 1989; Pajic, 1990; Shimoni, Dirks, & Labuza, 2002; Song &
Eckhoff, 1994)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

Zhang, J. H và cộng sự (Khoa cây trồng, Đại học Nông nghiệp Thượng Hải,
Trung Quốc) khi nghiên cứu tính trạng số lượng trong phân loại các giống ngô nổ
cho thấy chiều cao cây, khối lượng 100 hạt, năng suất hạt, tỷ lệ hạt nổ, thời gian
nổ và mức độ nổ được sử dụng để phân loại 8 giống ngô thuộc 3 nhóm phân tích.
Giống Guangxiban, Quảng Đông 1, Quảng Đông 2 và Quảng Đông 3 được đề
nghị làm nguồn gen (vật liệu) cho chọn giống (Zhang).
Melchiorre, P. (Đại học tổng hợp Buenos Aires, Argentina) đã nghiên

cứu đánh giá đặc điểm và các dạng ngô nổ thực hiện trên 39 tính trạng về màu
sắc, hình thái, nở hoa được nghiên cứu ở ngô nổ Italy. Phương sai của mỗi
tính trạng được xem xét cho thấy, chúng có thể được sử dụng cho đánh giá
các mục tiêu chọn giống. Phương sai về chỉ số mật độ cờ, và chiều dài giữa
các nhánh cờ, là hình dạng nguyên thủy, bồi hoàn của loài Confite Morocho
từ Peru (Melchiorre).
Trong việc nghiên cứu quần thể và KNKH của ngô nổ với các dòng
thuần ngô thường thuộc các nhóm di truyền khác nhau, Wang Xiaoly và cộng
sự (Đại học nông nghiệp Henan, Zhengzhou 450002, Trung Quốc) đã dùng
mô hình NC II, 6 dòng ngô nổ lai với 10 dòng và có 9 tính trạng được phân
tích. Kết quả cho thấy hầu hết khối lượng hạt/bắp của 60 tổ hợp ngô nổ x ngô
thường đều cao hơn nhiều so với đối chứng nhưng khối lượng bỏng nổ của
chúng rất thấp. Vì vậy, ngô nổ lai với ngô thường không có giá trị sử dụng
trực tiếp. Có 6 dòng ngô nổ được xếp vào 4 nhóm di truyền với N04, N05 và
N14 cùng nhóm, còn 3 dòng còn lại thuộc 3 nhóm khác (Wang XiaoLi, 1001).
Ly. Y. L. và cộng sự (Khoa Nông học, Đại học Nông nghiệp Henan,
Zhengzhou 450002, Trung Quốc) đã sử dụng phương pháp SSR marker để
nghiên cứu đa dạng di truyền của các dòng ngô nổ tự phối thường. Tập hợp có
56 dòng ngô nổ tự phối và 21 dòng ngô thường tự phối được chọn lọc là
nhóm có ưu thế lai để đánh giá mức độ đa dạng di truyền giữa các dòng ngô
nổ tự phối và nghiên cứu quan hệ di truyền giữa chúng. Kết quả cho thấy
khoảng cách di truyền giữa các nhóm ưu thế lai của ngô nổ tự phối và các
dòng ngô thường tự phối là khác nhau. Phân tích quần thể các dòng tự phối nhận
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

thấy sự khác biệt giữa nguồn gen nhiệt đới và cận nhiệt đới. 56 dòng ngô nổ tự phối
và 21 dòng ngô thường tự phối được chia thành 7 nhóm ưu thế lai tương ứng với
kết quả nghiên cứu và chọn giống thực tế trước đây. Từ kêt quả thu được cho thấy
các SSR makers có thể được sử dụng để đo khoảng cách di truyền giữa các dòng

ngô nổ tự phối, sắp chúng vào nhóm ưu thế lai và sử dụng cho việc nghiên cứu
nguồn gen của chúng liên quan đến các dòng ngô thường tự phối.
Viana, J. M. S. và Matta, F. de P khi phân tích KNKHC và KNKHR
của quần thể ngô nổ, bao gồm cả bố mẹ tự phối đã phân tích hiệu quả của
KNKH chung và KNKH riêng trong phân tích lai diallel của quần thể giao
phấn, có cả bố mẹ tự thụ phấn cho thấy, việc phân tích sự thay đổi giá trị của
quần thể do tự phối còn cho phép đánh giá trực tiếp tính trội, sự lệch trội và
sự thay đổi di truyền trong mỗi quần thể bố mẹ. Phương pháp này được sử
dụng để chọn lọc quần thể ngô nổ trong chương trình chọn giống quần thể và
sản xuất hạt lai được Đại học liên bang Vicosa, Minas, Brazil phát triển. Kết
quả phân tích đã có 2 quần thể ngô nổ hạt ngọc được chọn đưa vào sản xuất.
Trong nghiên cứu sự liên quan giữa các tính trạng ở ngô nổ của
Prodhan, H. S., Rai, R. (Đại học Nông nghiệp Ấn Độ) cho thấy có sự liên
quan giữa khối lượng và năng suất hạt nổ của ngô nổ nghiên cứu trên 154
dạng. Năng suất hạt đã liên kết chặt với trọng lượng hạt.
Hadi, G. (Viện hàn lâm khoa học Hunggari) khi nghiên cứu ảnh hưởng
của các dòng ngô nổ từ dãy núi Ander đến sự phát triển của các nguồn gen lấy
hạt ở Trung Âu, cho biết các dòng ngô cổ sớm, nhiều hàng, ngô đá hạt cứng
có màu hạt nâu ở Trung Âu, và một số dòng ngô răng ngựa ở vùng Chutucuno
Chico và Chutucuno Grande chịu lạnh, cảm quang ánh sáng ngày dài, bắp
nhỏ, nhiều hàng, nhiều bắp, giống ngô nổ hạt cứng, màu hạt đỏ nâu đươc giới
thiệu ở Hunggari và Italy. Nguồn gen này có ý nghĩa cho các nước Châu Âu
trong chọn giống.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

2.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trong nước.
Ở Việt Nam, trong những năm 1990, ngô nổ được trồng khá nhiều ở
vùng Tây Nguyên có màu sắc đa dạng, giòn và rất thơm ngon. Số lượng giống
ngô nổ không nhiều, được trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc và Tây

Nguyên. Hiện nay, ngô nổ rất hiếm thấy trên đồng ruộng Việt Nam. Các
nghiên cứu về ngô nổ còn rất ít, hầu như chưa có hoặc chưa được công bố
chính thức, thậm chí chưa thấy tài liệu nghiên cứu chính thức về ngô nổ lai.
Một số tài liệu về phân loại ngô có đề cập đến ngô nổ là một trong các loài
phụ song không có các kết quả về nghiên cứu ngô nổ.
Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội, Viện Nghiên cứu Ngô và một
số cơ quan khác có lưu giữ một số lượng các mẫu giống nhưng không nhiều
(Cục trồng trọt, 2010 ). Gần đây nhất là nghiên cứu đánh giá về sinh trưởng,
phát triển và khả năng tạo bỏng của ngô nổ vụ thu đông 2009 tại vùng Gia
Lâm – Hà Nội của Nguyễn Văn Cương và Nguyễn Văn Lộc (Khoa Nông học,
trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội), kết quả cho thấy ngô nổ phía Bắc Việt
Nam có thời gian sinh trưởng 102 – 125 ngày; chiều cao cây 123,5 – 198,5 cm;
số lá trung bình 14,4 – 18,8 lá; số bắp trên cây 1 – 2 bắp; số hàng hạt/bắp 10,0 –
16,0 hàng; số hạt/ hàng 12,4 – 32,0; năng suất của các dòng ngô nổ không cao,
trong đó dòng No21 (ngô nổ Tây nguyên) có năng suất cao nhất và độ nổ tốt
nhất (Nguyễn Văn Cương, Nguyễn Văn Lộc, 2010).
Trong khi nguồn giống ngô nổ đang bị mất dần, nguồn gen bị xói mòn
thì hạt ngô nổ vẫn được nhập dưới dạng thực phẩm và được bán khá đắt (20000
đồng/lạng) tại các siêu thị nhưng vẫn được tiêu thụ mạnh. Do đó Việt Nam cần
chú trọng và có nhiều nghiên cứu hơn nữa về ngô nổ đặc biệt là về ngô nổ lai
nhằm ngăn chặn xói mòn, bảo tồn và phát triển nguồn gen, từ đó góp phần làm
vật liệu ban đầu cho công tác chọn tạo giống ngô nổ ở Việt Nam.
Nguyễn Văn Cương, và cs (2013) nghiên cứu về sự đa dạng di truyền
của 40 dòng ngô nổ được phân tích bằng 28 mồi RAPD. Phân tích sản phẩm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

PCR của các mồi ngẫu nhiên này cho thấy có 8 mồi cho kết quả đa hình di
truyền với 157 băng/ mồi. Trong đó, mồi OPB 07 cho nhiều băng nhất với số
băng là 255 băng. Mồi OPC-11 cho số băng thấp nhất (79 băng/ mẫu). Mồi

OPM 02 cho tỷ lệ số băng đa hình là 100% và mồi OPC-11 có tỷ lệ số băng
đa hình thấp nhất là 50%. Kết quả phân tích bằng phần mềm NTSYS 2.0 cho
thấy mức tương đồng di truyền của các dòng ngô nổ này dao động trong
khoảng 0.69 đến 0.94.
2.3. Cơ sở khoa học của đề tài.
2.3.1. Khái niệm dòng thuần.
Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối đã đạt đến
độ đồng hợp tử cao và ổn định ở nhiều tính trạng. Đối với ngô thường sau 7-8
đời tự phối, dòng đạt đến độ đồng đều cao như chiều cao cây, chiều cao đóng
bắp, năng suất, màu sắc, dạng hạt và được gọi là dòng thuần.
Dòng thuần là dòng có kiểu gen đồng hợp tử với tỷ lệ ở nhiều đặc trưng
di truyền, qua nghiên cứu cho thấy chiều cao cây sẽ ổn định từ thế hệ thứ 5,
năng suất ổn định từ thế hệ 20 (Nguyễn Hồng Minh, 1999). Dòng thuần được
tạo ra bằng phương pháp thụ phấn cưỡng bức (Shull, 1909). Các nghiên cứu
của Shull đã chỉ ra rằng: tiến hành tự thụ ở ngô để tạo dòng thuần thì xảy ra
sự suy giảm sức sống và năng suất nhưng sự suy giảm được phục hồi hoàn
toàn khi lai 2 dòng với nhau, phương pháp này đã trở thành phương pháp
chuẩn trong chương trình tạo giống ngô lai (Crow, 1998).
Có nhiều phương pháp tạo dòng thuần: tạo dòng thuần bằng phương
pháp truyền thống ( tự phối cưỡng bức-inbreeding), phương pháp cận huyết
cả máu nửa máu hoặc sib hỗn dòng, nuôi cấy bao phấn, noãn thụ tinh
2.3.2.Khái niệm ưu thế lai
Khi nghiên cứu và so sánh sự sinh trưởng, phát triển của cây lai so với
bố mẹ có thể xảy ra 3 trường hợp: cây lai không khác gì bố mẹ hoặc chỉ khác
rất ít; cây lai kém hơn bố mẹ; cây lai tốt hơn bố mẹ. Trong thực tế trường hợp
thứ ba có ý nghĩa kinh tế đối với sản xuất gọi là hiện tượng ưu thế lai.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống khỏe hơn bố mẹ, có tính

chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm chất tốt hơn so với bố mẹ của
chúng và so với đối chứng.
Hiện tượng ưu thế lai tăng sức sống ở con lai đã được Koelreuter miêu tả
đầu tiên vào năm 1776, khi tiến hành lai các cây thuốc lá thuộc chi Nicotiana,
Dianthus, Verbascum, Mirabilis, và Datura với nhau . Năm 1876, Chales
Darwin – người đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai,, sau đó vào năm 1877
Chales Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dòng ngô tự phối và giao
phối đã đi tới kết luận: chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19 % và
chin sớm hơn 9 % so với dạng ngô tự phối. Sau đó ông đã lai rất nhiều loài,
giống cây trồng với nhau và ông đã rút ra rằng “Tự phối thường làm giảm sức
sống còn giao phối thì khôi phục lại nó” (Ngô Hữu Tình và CS, 1997).
Người đầu tiên nghiên cứu ưu thế lai ở ngô là Shull. Năm 1904, Shull
tiến hành tự phối ở ngô để thu được các “dòng thuần” và đã tạo ra những lai
đơn từ những dòng thuần này. Shull là người đầu tiên đưa ra giải thích đúng
đắn về hiện tượng suy giảm sức sống do tự phối và hiện tượng gia tăng sức
sống của con lai
Ưu thế lai thể hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng có thể chia thành các
dạng biểu hiện chính sau:
1. Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời
gian sinh trưởng như tầm vóc của cây. Theo tác giả Kiesselback (1992) con lai
F1 của ngô có độ lớn hạt tăng hơn bố mẹ 11,1%, đường kính thân tăng 48%,
chiều cao cây tăng 30 – 50%, Ngoài ra diện tích lá, chiều dài bông cờ, số
nhánh trên bông cờ ở các tổ hợp lai thường lớn hơn bố mẹ.
2. Ưu thế lai về năng suất: Được biểu hiện thông qua các yếu tố cấu thành
năng suất như khối lượng hạt, số hạt/bắp, tỷ lệ hạt/bắp, Ưu thế lai về năng
suất ở các giống lai đơn giữa dòng có thể đạt 193 – 263% so với năng suất
trung bình của bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

3. Ưu thế lai về tính thích ứng: Biểu hiện qua khả năng chống chịu với
điều kiện môi trương bất thuận như: Sâu, bệnh, khả năng chịu han,
4. Ưu thế lai về tính chín sớm: Thể hiện thông qua con lai chín sớm hơn
bố mẹ do sự biến đổi quá trình sinh lý, sinh hóa, trao đổi trong cơ thể tổ hợp
lai mạnh hơn bố mẹ.
Ưu thế lai, được xem như là tính ưu việt của con lai F1 so với bố mẹ.
Trong ứng dụng sản xuất, ưu việt của con lai F1 phải đáp ứng được những đòi
hỏi đặt ra của điều kiện sinh thái, canh tác xác định, khi ấy sự ưu việt của con
lai F1 cần so sánh với một đối tượng chuẩn mực phù hợp. Chọn giống ưu thế
lai là xác định bản chất ưu thế lai, càng có được nhiều và chính xác thông tin
về tiềm năng di truyền của các tính trạng quan trọng ở bố mẹ và khả năng thể
hiện chúng ở F1 càng có được sự dự đoán đáng tin cậy về ưu thế lai. (Nguyễn
Hồng Minh, 1999).
2.3.3. Ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất ngô
Ưu thế lai đóng vai trò to lớn trong sản xuất nói chung và trong sản xuất
nông nghiệp nói riêng. Công tác chọn giống ngô lai được H.Shull bắt đầu thực
hiện vào năm 1909. Ưu thế lai thể hiện qua con lai F1 và biểu hiện ưu thế lai
này phụ thuộc vào các dạng bố mẹ vì vậy cần có những giải pháp cụ thể cho
từng giai đoạn. Năm 1917 khi Jones đưa ra phương pháp sản xuất hạt lai kép
nhằm hạ giá thành sản phẩm và ngay trong năm thử nghiệm đầu tiên (1920),
phương pháp này đã nhanh chóng được chấp nhận. Mặt khác trong các loại
giống cây trồng của con người, cây ngô là cây có ưu thế lai cao nhất. Các giống
ngô lai đơn đầu tiên được thử nghiệm năm 1960 đã chinh phục loài người bởi
năng suất cao và độ đồng đều mặc dù giá thành hạt giống rất cao. Theo
CIMMYT (2000), bình quân chung ngô lai trên thế giới chiếm khoảng 65%.
Việt Nam là quốc gia có những định hướng phát triển ngô tương đối
sớm và đã đạt được những thành công bước đầu. Nếu năm 1990 diện tích
trồng ngô lai ban đầu chỉ chiếm 5 ha, nhưng đến năm 2006 diện tích trồng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

ngô lai là 876.350 (tổng cục thống kê, 2006) . Việt Nam trở thành quốc gia có
tốc độ phát triển rất nhanh trong lịch sử ngô lai thế giới.
2.3.4.Khái niệm khả năng kết hợp
Khả năng kết hợp (KNKH) là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở
ngô mà ở cả cây trồng khác, nó được kiểm soát di truyền có thể truyền lại qua
tự phối cũng như qua lai. Thuật ngữ này lần đầu tiên được Sprague và Tatum
(1942) đưa ra và sử dụng. Khả năng kết hợp là thuật ngữ chung để chỉ khả
năng của một dòng hay một kiểu gen có thể tạo ra thế hệ tốt nhờ lai tạo với
các dòng giống khác. Khả năng kết hợp phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác
giữa chúng. Khả năng kết hợp là đặc tính di truyền, lai các dòng có khả năng
kết hợp tốt cho giống lai tốt hơn khi lai các dòng có khả năng kết hợp yếu.
Sprague và Tatum cũng đưa ra hai thuật ngữ quan trọng khác là khả năng kết
hợp chung và khả năng kết hợp riêng.
- Khả năng kết hợp chung (General combining ability – GCA): thể hiện
khả năng của dòng hoặc giống truyền các đặc tính tốt cho hầu hết các tổ hợp
lai có dòng hoặc giống đó tham gia; được biểu thị bằng giá trị ưu thế lai trung
bình ở tất cả các tổ hợp lai. Khả năng kết hợp chung bởi yếu tố di truyền cộng
của các gen trội, khá ổn định dưới tác động của môi trường.
- Khả năng kết hợp riêng (Specific combining ability – SCA): của một
dòng hoặc giống thể hiện trong tổ hợp lai của dòng hoặc giống đó với dòng
hoặc giống khác cho ưu thế lai cao hay thấp. Nó được đánh giá thông qua trị
số tính trạng cần đánh giá thu được của tổ hợp lai đó so với tổ hợp lai
khác.Khả năng kết hợp riêng chủ yếu do tác động của tính trội, siêu trội, ức
chế và điều kiện môi trường.
Mối quan hệ giữa khả năng kết hợp riêng và khả năng kết hợp chung
thông qua đồng trội và ức chế được xác định bằng việc tính toán phương sai
di truyền, di truyền trội, ức chế trội (Trần Đình Long và cộng sự, 1990).