đánh giá ưu thế lai một số tính trạng liên quan đến khả năng chịu úng của các dòng ngô thuần tại gia lâm, hà nội

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



NGUYỄN VĂN HOẠT


ĐÁNH GIÁ ƯU THẾ LAI MỘT SỐ TÍNH TRẠNG
LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU ÚNG
CỦA CÁC DÒNG NGÔ THUẦN
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


NGUYỄN VĂN HOẠT

ĐÁNH GIÁ ƯU THẾ LAI MỘT SỐ TÍNH TRẠNG
LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU ÚNG
CỦA CÁC DÒNG NGÔ THUẦN
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI



CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ : 60.62.01.10


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN VIỆT LONG



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!
Bản luận văn này được hoàn thành bằng sự nhận thức chính xác của bản thân.
Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, chưa được
sử dụng và công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các
thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 11 tháng 6 năm 2015
Học viên



Nguyễn Văn Hoạt










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

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy
TS. Nguyễn Việt Long - Bộ môn Cây Lương Thực - Khoa Nông Học - Học Viện
Nông Nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho
tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành Luận văn.
Tôi xin cảm ơn ThS. Phạm Quang Tuân- Viện nghiên cứu và phát triển cây
trồng đã cung cấp một số vật liệu nghiên cứu giúp tôi hoàn thành Luận văn.
Đồng thời, qua đây tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo cũng các cô
chú, anh chị trong bộ môn Cây Lương Thực - Khoa Nông Học - Học viện Nông
nghiệp Việt Nam và Viện Nghiên Cứu Phát Triển cây trồng đã tạo điều kiện tốt

nhất để giúp tôi hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè những người đã
luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện Luận văn.

Hà Nội, ngày 11 tháng 6 năm 2015
Học viên



Nguyễn Văn Hoạt









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

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các từ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục đồ thị và biểu đồ ix

MỞ ĐẦU 1

1.1.

Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2.

Mục tiêu của đề tài 3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 4

1.1.1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4

1.1.2.

Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam 6

1.2.

Cơ sở khoa học của đề tài 9

1.2.1.

Nghiên cứu về ảnh hưởng của ngập úng đến cây ngô 9

1.2.2.

Những đặc điểm liên quan tới khả năng chịu ngập của cây ngô 10

1.2.3.

Ảnh hưởng của ngập úng đến cây trồng 12

1.2.4.

Ảnh hưởng của ngập úng đến cây ngô 15

1.2.5.

Dòng thuần và các phương pháp tạo dòng thuần 17

1.2.6.

Hiện tượng ưu thế lai trong sản xuất 19

Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1.

Vật liệu nghiên cứu 21

2.2.

Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 22

2.2.1.

Địa điểm 22

2.2.2.

Thời gian 22

2.3.

Phương pháp thí nghiệm 23

2.3.1.

Công thức và bố trí thí nghiệm 23


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

2.3.2.

Phương pháp xử lý ngập 25

2.3.3.

Kỹ thuật canh tác 25

2.3.4.

Các chỉ tiêu theo dõi 26

2.3.5.

Xử lý số liệu 29

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1.

Nội dung đánh giá tính chịu úng của dòng thuần ngoài đồng ruộng
trong vụ Xuân 30

3.1.1

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến tỷ lệ chết của các dòng ngô
trong vụ Xuân 30

3.1.2.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến thời gian sinh trưởng của các
dòng ngô trong vụ Xuân 31

3.1.3.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao và số lá của các
dòng ngô trong vụ Xuân 32

3.1.4.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số diện tích lá của các
dòng ngô trong vụ Xuân 34

3.1.5.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số SPAD của các dòng
ngô trong vụ Xuân 37

3.1.6. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến khả năng tích lũy chất khô
của các dòng ngô trong vụ Xuân 38

3.1.7. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cuối cùng và chiều
cao đóng bắp của các dòng ngô trong vụ Xuân 40

3.1.8.

Đặc điểm hình thái bắp của các dòng ngô trong vụ Xuân 41

3.1.9. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến năng suất và các yếu tố cấu
thành năng suất của các dòng ngô trong vụ Xuân 42

3.2.

Nội dung đánh giá ưu thế lai một số tính trạng liên quan đến khả năng

chịu úng của các dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 44

3.2.1.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến tỷ lệ chết của các dòng ngô
và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 44

3.2.2.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến thời gian sinh trưởng của các
dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 46


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

3.2.3.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao và số lá của các
dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 47

3.2.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số diện tích lá của các
dòng và tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 50

3.2.5.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số SPAD của các dòng
và tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 53

3.2.6.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến khả năng tích lũy chất khô
của các dòng ngô và tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 55

3.2.7.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cuối cùng và chiều
cao đóng bắp của các dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 58

3.2.8.

Đặc điểm hình thái bắp của các dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ
Thu Đông 60

3.2.9.

Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến năng suất và các yếu tố cấu
thành năng suất của các dòng và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 62

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67

1.

Kết luận 67

2. Đề nghị 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

PHỤ LỤC 73

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

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH : Biến đối khí hậu
BTB : Bắc Trung Bộ
CAGR : Tỉ lệ tăng trưởng
CGR1 : Tốc độ tích lũy chất khô trong giai đoạn ngập úng
CGR2 : Tốc độ tích lũy chất khô giai đoạn phục hồi sau úng một tuần.
CIMMYT : Trung tâm cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
ĐBSH : Đồng bằng sông Hồng
ĐC : Đối chứng
FAO : Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên Hợp Quốc
G : Giống
GDP : Tổng sản phẩm quốc nội
H
B
(%) : Ưu thế lai thực
H
MP
(%) : Ưu thế lai trung bình
H
S
(%) : Ưu thế lai chuẩn
KL : Khối lượng
M1, M2, M3 : Khối lượng khô của lần lượt các lần lấy mẫu 1,2,3.
N : Ngập
SPAD : Chỉ số diệp lục của lá

TB : Trung bình
TDMNPB : Trung du miền núi phía Bắc
THL : Tổ hợp lai.
WB : Ngân hàng thế giới


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

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang


Bảng 1.1. Tình hình sản suất ngô trên thế giới giai đoạn năm 2007-2013 4

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 5

Bảng 1.3. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 6

Bảng 1.4. Diện tích, năng suất sản lượng ngô Việt Nam 7

Bảng 2.1. Danh sách các dòng ngô của thí nghiệm 21

Bảng 2.2. Danh sách các dòng, tổ hợp ngô lai thí nghiệm 22

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của điều kiên ngập úng đến tỷ lệ chết của các
dòng ngô trong vụ Xuân 30

Bảng 3.2. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến thời gian sinh trưởng
của các dòng ngô trong vụ Xuân 32

Bảng 3.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số diện tích lá của
các dòng ngô trong vụ Xuân 36

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số SPAD
của các dòng ngô trong vụ Xuân 37

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến khả năng tích lũy chất
khô của các dòng ngô trong vụ Xuân 39

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cuối cùng
và chiều cao đóng bắp của các dòng ngô trong vụ Xuân 40

Bảng 3.7. Đặc điểm hình thái bắp của các dòng ngô trong vụ Xuân 41

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến các yếu tố cấu thành
năng suất của các dòng ngô trong vụ Xuân 43

Bảng 3.9. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng tới năng suất của các dòng
ngô trong vụ Xuân 44

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của điều kiên ngập úng đến tỷ lệ chết của các
dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 45

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của ngập úng đến thời gian sinh trưởng của các
dòng và tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 47


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

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của ngập úng đến chỉ số diện tích lá của các
dòng/THL trong vụ Thu Đông 51

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chỉ số SPAD của các
dòng và tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 54

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến khả năng tích lũy chất
khô của các dòng và tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 56

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cuối cùng
và chiều cao đóng bắp của các dòng và tổ hợp ngô lai trong vụ
Thu Đông 59

Bảng 3.16. Đặc điểm hình thái bắp của các dòng và các tổ hợp lai trong
vụ Thu Đông 61

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến các yếu tố cấu thành
năng suất của các dòng ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 63

Bảng 3.18. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng tới năng suất của các dòng
ngô và các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông 65





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

DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ

STT Tên đồ thị, biểu đồ Trang


Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cây
của các dòng ngô trong vụ Xuân 33

Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của ngập úng đến số lá của các dòng ngô trong
vụ Xuân 34

Đồ thị 3.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngập úng đến chiều cao cây của các
dòng và tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 48

Đồ thị 3.4. Ảnh hưởng của ngập úng đến số lá của các dòng và tổ hợp
ngô lai trong vụ Thu Đông 49


Biểu đồ 3.1. Ưu thế lai về chỉ số diện tích lá giai đoạn chín sữa của các
THL trong vụ Thu Đông 53

Biểu đồ 3.2. Ưu thế lai về chỉ số SPAD giai đoạn sau úng 14 ngày của các
tổ hợp ngô lai trong vụ Thu Đông 55

Biểu đồ 3.3. Đồ thị ưu thế lai về tổng KL tích lũy chất khô của các tổ hợp
lai trong vụ Thu Đông sau 7 ngày gây úng 57

Biểu đồ 3.4. Ưu thế lai về khối lượng thân khô các THL trong vụ Thu
Đông sau 14 ngày gây úng 58

Biểu đồ 3.5. Ưu thế lai về chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai trong
vụ Thu Đông 60

Biểu đồ 3.6. Ưu thế lai năng suất thực thu của các tổ hợp lai trong vụ
Thu Đông 66


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1

MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích
đứng thứ ba sau lúa mì và lúa nước, sản lượng thứ hai và năng suất cao nhất
trong các cây ngũ cốc. Năm 1961, diện tích ngô toàn thế giới đạt 105,5 triệu ha,
năng suất 19,4 tạ/ha, sản lượng 205 triệu tấn, đến năm 2013, diện tích trồng ngô
thế giới đạt khoảng 175,1 triệu ha, năng suất bình quân 5,5 tạ/ha, sản lượng
963,01 triệu tấn. Trong đó Mỹ, Trung Quốc, Braxin là những nước đứng đầu về
diện tích và sản lượng.
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là
cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng
về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương
thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có
điều kiện kinh tế khó khăn. Sản xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng
về diện tích, năng suất và sản lượng: năm 2000 tổng diện tích ngô là 730,2 nghìn
ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2013, diện tích ngô cả nước
1157,7 nghìn ha, năng suất 44,15 tạ/ha, sản lượng 5,15 triệu tấn. Tuy vậy, cho
đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa
đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập
khẩu khoảng 2 triệu tấn ngô.
Việt Nam có cơ hội và cơ sở tốt để tăng sản lượng ngô. Tuy nhiên, các
yếu tố khí hậu, đất đai trong đó có ngập úng ở giai đoạn đầu vụ (do mưa lớn và

do độ ẩm dư thừa của đất trồng lúa) gây ảnh hưởng lớn đến sức sống, tỷ lệ này
mầm và làm giảm nghiêm trọng tới năng suất của cây ngô. Việt Nam được đánh
giá là một trong những nước sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của biến đổi khí
hậu và nước biển dâng. Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam
cho thấy tốc độ dâng lên của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay là
khoảng 3 mm/năm. Thiệt hại do thiên tai liên quan đến biến đổi khí hậu trong giá

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

trị ngành nông nghiệp chiếm 54,03% so với tổng thiệt hại trong GDP. Những
thiên tai úng, lụt, hạn, mặn đang xảy ra thường xuyên hơn với tần suất càng ngày
càng lớn hơn và làm giảm nghiêm trọng năng suất cây trồng trong đó cây ngô bị
ảnh hưởng đáng kể vì cây ngô là cây trồng cạn yêu cầu điều kiện đất thoáng khí
để sinh trưởng phát triển. Chính vì vậy nghiên cứu các vấn đề liên quan đến tính
chịu úng của cây ngô vô cùng cần thiết để ứng phó với biến đổi khí hậu. Cây ngô
là cây trồng cạn điển hình và khả năng chịu úng rất kém; trong điều kiện ngập
nước hạt nảy mầm bị thối (do thiếu oxi) và cây con bị chết.
Ở miền Bắc Việt Nam, vụ ngô Đông được xem là có triển vọng để mở
rộng diện tích. Tuy nhiên thực tế sản xuất khó khăn ở đầu vụ (sản xuất trên đất
lúa và mưa nhiều gây ngập úng) đã và đang hạn chế việc phát triển sản xuất ngô.
Nghiên cứu những giống ngô có khả năng chịu úng ở thời kỳ cây con không chỉ
có giá trị khoa học mà còn có giá trị thực tiễn to lớn để phát triển sản xuất ngô ở
miền Bắc Việt Nam.
Công tác chọn tạo giống ngô chống chịu, đặc biệt chú tâm tới công tác lai
tạo các dòng mang ưu thế lai từ các dòng thuần có khả năng chống chịu với điều
kiện bất thuận của ngoại cảnh. Các dòng và giống ngô trên cần có khả năng sinh
trưởng phát triển tốt hay có khả năng giảm năng suất tối thiểu khi canh tác trong
điều kiện bất thuận. Một trong những bước quan trọng ảnh hưởng tới sự thành
công của công tác chọn tạo giống chống chịu úng là nguồn vật liệu ban đầu.
Nguồn vật liệu ban đầu đa dạng di truyền, có thể là các giống thuần chủng, giống

tổng hợp, hỗn hợp, các giống lai đơn, lai kép, lai ba, hoặc giống địa phương có
khả năng chống chịu. Để chọn ra những cặp lai tốt, các dòng lai phải đồng thời
có những đặc tính nông học tốt, có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện
ngoại cảnh bất lợi từ môi trường cũng như sâu bệnh. Đặc biệt cần có tính ổn định
về di truyền và tìm ra những tổ hợp lai có khả năng cho ưu thế lai.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Đánh giá ưu thế lai một số tính trạng liên quan đến khả năng chịu úng của
các dòng ngô thuần tại Gia Lâm- Hà Nội”.

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

1.2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá một số tính trạng liên quan đến khả năng chịu úng của một số
dòng ngô thuần và các tổ hợp lai.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và năng
suất của các các dòng bố mẹ và tổ hợp ngô lai ở giai đoạn phục hồi sau gây úng.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Trong nền sản xuất nông nghiệp thế giới, cây ngô là cây quan trọng thứ 3
sau cây lúa mì và cây lúa nước. Theo thống kê của trung tâm cải lương ngô và
lúa mì quốc tế (CIMMYT 1993/1994) trong năm 1993-1994 diện tích trồng ngô
toàn thế giới là 129.804 nghìn ha đạt tổng sản lượng 498.857 nghìn tấn, năng suất
bình quân toàn thế giới là 3,8 tấn/ha

(Đinh Thế Lộc, 1997).

Trong 10 năm gần đây diện tích, đặc biệt là năng suất và sản lượng ngô
trên thế giới tăng mạnh. Năm 2007, diện tích trồng ngô là 158,23 triệu ha, năng
suất trung bình đạt 4,99 tấn/ha, sản lượng đạt 789,75 triệu tấn, cho tới năm 2013,
diện tích trồng ngô đạt 184,24 triệu ha, năng suất bình quân 5,52 tấn/ha và tổng
sản lượng 1.016,43 triệu tấn.
Bảng 1.1. Tình hình sản suất ngô trên thế giới giai đoạn năm 2007-2013
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn ngô)
Sản lượng
(triệu tấn)
2007 158,23 4,99 789,75
2008 161.19 5,13 827,48
2009 158,84 5,16 819,70
2010 161,82 5,21 844,35
2011 172,05 5,16 888,00
2012 177,38 4,92 872,07
2013 184,24 5,52 1.016,43
Nguồn: FAOSTAT (2014)
Trong sản xuất ngô của thế giới, Hoa Kỳ là nước sản xuất gần 50% tổng
sản lượng, còn lại là các nước khác sản xuất. Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế
giới trung bình hàng năm khoảng trên 80 triệu tấn. Trong đó, Hoa Kỳ luôn là

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5

nước xuất khẩu chiếm trên 50%. Năm 2009, Hoa Kỳ xuất khẩu 53,5 triệu tấn
trong tổng số 85 triệu tấn ngô xuất khẩu trên thế giới (chiếm 55 - 60%), còn lại
Nhật Bản chiếm 40%, Mexico 19%, Hàn Quốc 6% và Đài Loan 6%.

Xu hướng sản xuất cây ngô trên toàn thế giới có chiều hướng thay đổi.
Nếu trước những năm 70, hơn một nửa sản lượng ngô tập trung ở Mỹ, hiện nay
diện tích và sản lượng ngô tăng lên đáng kể ở các khu vực khác, đặc biệt là châu
Á, trong đó nổi bật là Trung Quốc và Ấn Độ.
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013
Nước
Diện tích
(Triệu ha)
Năng suất
(Tạ/ha)
Sản lượng
(Triệu tấn)
Mỹ 35,36 77,44 273,83
Trung Quốc 34,97 59,55 208,25
Brazil 14,20 50,06 71,09
Ấn Độ 8,40 25,07 21,06
Mêxicô 6,90 31,87 22,00
Indonesia 4,00 48,93 19,58
Argentina 4,00 57,35 22,90
Pháp 1,72 90,85 15,63
Hungari 1,19 39,85 4,82
Thái Lan 1,08 44,57 4,81
Chi Lê 1,39 107,22 14,90
Nguồn: FAOSTAT (2014)
Nhu cầu tiêu thụ ngô trong nội địa trên thế giới rất lớn, trung bình hàng năm
từ 702,5 đến 768,8 triệu tấn. Trong đó Mỹ tiêu thụ 33,52% tổng sản lượng ngô, các
nước khác chiếm 66,48%. Tuy nhiên sản lượng ngô xuất khẩu đang có xu hướng
giảm tại Mỹ, Brazin, Achentina,… một số nước như Trung Quốc không xuất khẩu
ngô vì trong những năm gần đây khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt

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

thì ngô đã và đang được chế biến ethanol thay thế một phần nhiên liệu xăng, dầu
chạy ô tô tại Mỹ, Braxin, Trung Quốc,… Năm 2002 - 2003 Mỹ đã dùng 25,2 triệu
tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và tới năm 2012
dùng 190,5 triệu tấn ngô. Như vậy, với tốc độ phát triển kinh tế toàn cầu như hiện
nay, nhu cầu sử dụng ngô trong tương lai là rất lớn, đặc biệt là các nước phát triển
và một số nước đang phát triển như Việt Nam. Nhu cầu này được dự đoán là có thể
vượt qua nhu cầu của lúa nước và lúa mỳ.
Bảng 1.3. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020
Vùng
Năm 2007
(triệu tấn)
Năm 2020
(triệu tấn)
%

thay đổi
Thế giới 586 852 45
Các nước đang phát triển 295 508 72
Đông Á 136 252 85
Nam Á 14 19 36
Cận Sahara - Châu Phi 29 52 79
Mỹ Latinh 75 118 57
Tây và Bắc Phi 18 28 56
Nguồn: IPRI (2003)
1.1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Hiện nay diện tích ngô của nước ta chiếm 10% diện tích canh tác và chiếm
0,7% diện tích ngô của thế giới. Năng suất ngô của Việt Nam cũng tăng dần
trong 5 năm qua, nhưng nếu so với năng suất trung bình của thế giới thì năng

suất ngô của nước ta còn rất thấp, năm 2013 năng suất ngô của thế giới là 51,16
tạ/ha, còn ở Việt Nam là 44,15 tạ/ha. Vì vậy chúng ta cần nghiên cứu và đưa vào
những tiến bộ kĩ thuật mới, đặc biệt là tìm ra được các giống ngô sinh trưởng
phát triển tốt, thích ứng được với các yếu tố khí hậu như hạn hán, ngập úng, cho
năng suất cao và đem lại hiệu quả kinh tế thiết thực cho người sản xuất.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7

Bảng 1.4. Diện tích, năng suất sản lượng ngô Việt Nam
Năm
Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(Tạ/ha)
Sản lượng
(1000 tấn )
Diện tích

ngô lai (%)
2000 730,2 25,0 2000 65
2006 1033,1 37,3 3854,6 90
2007 1096,1 39,3 4303,2 90
2008 1140,2 40,1 4573,1 >90
2009 1089,2 40,1 4371,7 >90
2010 1126,9 40,9 4606,9 >90
2011 1080 43,3 4684,3 >90
2012 1118,2 43,0 5076,7 >90
2013 1157,7 44,15 51500 >95
7/2014 1200,0 44,5 53400 >95
Nguồn: Tổng cục thống kê (2014)

Bảng 1.4 cho thấy diện tích, năng suất ngô đang có xu hướng tăng lên.
Đặc biệt kể từ năm 2006 trở đi, diện tích trồng ngô lai trên cả nước có sự gia tăng
mạnh mẽ góp phần quan trọng vào việc tăng năng suất cũng như sản lượng ngô
đáp ứng một lượng lớn nhu cầu ngô hạt phục vụ cho chăn nuôi. Với những thành
tựu đã đạt được ở trên có thể nói đây là một bước tiến vượt bậc của nền nông
nghiệp Việt Nam.
Nhiều năm trở lại đây, mặc dù năng suất ngô tăng lên, diện tích trồng ngô
cũng dần mở rộng, tuy nhiên với tổng sản lượng ngô hàng năm như hiện nay thì
vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước.
Ở khu vực phía Bắc như: TDMNPB, ĐBSH và BTB là những nơi có điều
kiện thuận lợi cho việc phát triển và tăng năng suất ngô. Tuy nhiên, các tỉnh
TDMNPB và Bắc Trung bộ thường điều kiện bất thuận của thời tiết như ngập
úng vào mùa mưa, hạn hán vào mùa khô. Phần lớn diện tích trồng ngô của các
tỉnh TDMNPB tập trung chủ yếu trong vụ Xuân, Xuân Hè và Hè Thu nơi có độ
dốc cao, không chủ động nước tưới, ít thâm canh; do đó, năng suất cây ngô đạt thấp

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8

so với tiềm năng năng suất của giống và không ổn định, dễ mất mùa khi gặp hạn và
mưa lũ. Hầu hết diện tích ngô vụ Hè Thu tại các tỉnh Bắc Trung bộ thường bị hạn
hán cuối vụ và diện tích ngô vụ Đông bị mưa lũ đầu vụ gây mất mùa.
1.1.3. Tình hình nhập khẩu ngô ở Việt Nam
Theo số liệu thống kê, trong năm 2013 kim ngạch nhập khẩu ngô về Việt
Nam từ các thị trường đạt 2.188.979 tấn, trị giá 674.843.566 USD, tăng 35,6% về
lượng và tăng 34,9% về trị giá so với cùng kỳ năm trước.
Trong năm 2013, Việt Nam nhập khẩu ngô từ 7 thị trường, trong đó Ấn
Độ vẫn là thị trường lớn nhất cung cấp ngô cho Việt Nam, với 1.019.681 tấn, trị
giá 304.430.430 USD, tăng 226,85% về lượng và tăng 205,44% về trị giá so với
cùng kỳ năm trước.
Thị trường lớn thứ hai cung cấp ngô cho Việt Nam là Braxin, với 779.836

tấn, trị giá 212.764.757 USD, tăng gấp 11 lần về lượng và tăng 10 lần về trị giá;
Thái Lan đã vượt qua thị trường Achentina đứng ở vị trí lớn thứ ba cung cấp ngô
cho Việt Nam. Ba thị trường trên chiếm 86,3% tổng trị giá nhập khẩu mặt hàng
ngô về Việt Nam trong năm 2013.
Bảng 1.5. Tình hình nhập khẩu ngô về Việt Nam năm 2013

Mặt hàng
Năm 2012 Năm 2013
Năm 2013 cùng
so với kỳ (%)
Lượng
(tấn)
Trị giá
(USD)
Lượng
(tấn)
Trị giá
(USD)
Lượng Trị giá
Tổng 1614.473

500.343869

2.188.979

674.843.566

+35,58

+34,88

Ấn Độ 238.885

75.087.298

1.019.681

304.430.430

+326,85

+305,44

Braxin 59.855

16.885.441

779.836

212.764.757

+1202,88

+1160,05

Thái Lan 12.238

25.903.978

123.046

65.520.330

+905,44

+152,94

Achentina 238.885

75.087.298

147.528

45.006.608

-38,24

-40,06

Campuchia 34.743

11.039.500

72.275

21.835.150

+108,03

+97,79

Lào 21.580

5.680.360

23.273

6.194.560

+7,85

+9,05

Hoa Kỳ 503

468.842

570

437.285

+13,32

-6,73

Nguồn: Tổng cục Hải quan (2014)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9

Theo Báo cáo mới nhất của Bộ Công thương về tình hình hoạt động ngành

công nghiệp và thương mại tháng 7 và 7 tháng năm 2014, cùng với nhập khẩu
khí đốt hóa lỏng (tăng 21,6%), bông (tăng 34,9%), , thì ngô là mặt hàng có sự
gia tăng đột biến nhất về lượng nhập khẩu so với cùng kỳ năm 2013.
Cụ thể, kim ngạch nhập khẩu ngô trong 7 tháng đầu năm 2014 đã tăng
137,2% so với cùng kỳ năm trước, với gần 2,7 triệu tấn ngô, tương đương giá trị
681 triệu USD. Đây là sự gia tăng bất thường, khi Việt Nam vốn là nước nông
nghiệp, sở hữu những yếu tố thuận lợi để phát triển loại cây nông nghiệp này.
1.2. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2.1. Nghiên cứu về ảnh hưởng của ngập úng đến cây ngô
Nhu cầu nước của cây ngô là rất lớn. Tuy nhiên, cây ngô chịu ngập úng
kém. Ngập úng gây thiếu oxi trong đất làm cho bộ rễ không hô hấp được. Trong số
các loại bất thuận phi sinh vật, đất thừa ẩm do ngập úng là một trong những trở
ngại chính đối với sản xuất ngô vùng châu Á và nhiều vùng khác trên thế giới. Ở
Nam và Đông Nam Á, trên 15% diện tích ngô thường bị ảnh hưởng bởi ngập úng
(Rathore và cs, 1997). Ở Ấn Độ, trong số 6,6 triệu ha ngô, có tới 2,5 triệu ha dễ bị
ngập úng, thừa ẩm trong đất, làm thiệt hại tới 25-30% sản lượng ngô toàn quốc
hàng năm.
Thừa ẩm hay ngập úng đều dẫn đến giảm sự trao đổi khí giữa mô cây và khí
quyển, vì sự khuếch tán khí (đặc biệt ôxy) ở trong nước giảm đi 10.000 lần so với
ở không khí (Amstrong, 1979). Không có hệ thống thông khí nào ở cây ngô để trao
đổi khí giữa các bộ phận trên mặt đất với vùng rễ bị ngập úng. Vì thế bộ rễ ngô
phải chịu đựng với sự suy giảm ôxy liên tục, từ hàm lượng ôxy thấp đến không có
ôxy trong mô, nếu cây ngô gặp tình trạng đất úng ngập > 3 ngày (Zaidi và Singh,
2002). Mức độ thiệt hại do đất thừa ẩm tùy theo giai đoạn phát triển. Các nghiên
cứu trước đây chỉ ra rằng cây ngô trước trỗ cờ thường mẫn cảm với bất thuận thừa
ẩm hơn giai đoạn sau (Mukhtar và cs, 1990; Rathore và cs, 1998; Zaidi và cs,
2003). Ở các giai đoạn sau trỗ, các dòng ngô tự sinh ra được rễ chân kiềng và biến
đổi hình thái như tăng sự hình thành mô khí ở vỏ thì chống chịu tốt hơn với điều
kiện thừa ẩm vùng rễ ngô (Rathore và cs, 1996; Zaidi và cs, 2003). Tuy nhiên có

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 10

sự biến động di truyền về khả năng chống chịu đất thừa ẩm (Rathore và cs., 1996,
1998; Zaidi và Singh, 2001; Zaidi và cs, 2002, 2004). Về mặt sinh lý thực vật cây
ngô, thiếu ôxy ở mô cây ngô ảnh hưởng bất lợi đến sự cân bằng hocmon thực vật,
ảnh hưởng đến giải phẫu và hình thái thực vật học cây ngô, dẫn đến cây lùn, giảm
đáng kể sự hình thành chất khô, giảm diện tích lá, giảm hô hấp, kéo dài chênh lệch
thời gian tung phấn – phun râu, cuối cùng dẫn đến giảm năng suất hạt (Rathore và
cs., 1997; Zaidi và cs., 2002, 2003).
Trong những năm gần đây mưa lớn thường kéo dài gây lụt tạm thời hoặc
tạo các vùng ngập nước thường xuyên. Người sản xuất thường xuyên gặp điều
kiện bất lợi về sự tăng trưởng của ngô và phát triển của lũ lụt tạm thời cũng ảnh
hưởng đến năng suất cuối cùng ở tất cả các giai đoạn của cây ngô. Mức độ mà lũ
lụt tác động tới cây ngô được xác định bởi nhiều yếu tố bao gồm: thời gian của lũ
trong vòng đời của ngô, tần số và thời gian lũ lụt, nhiệt độ trong đất khi lũ lụt.
1.2.2. Những đặc điểm liên quan tới khả năng chịu ngập của cây ngô
* Khả năng phát triển rễ trên bề mặt đất trong điều kiện ngập lụt
Sự hình thành rễ trên đốt trên bề mặt nước là một trong những sự thích
nghi quan trọng nhất để chống chịu được với lũ lụt của cây. Cây hai lá mầm
thường hình thành hệ thống rễ bất định nhưng phát triển rễ chức năng trong điều
kiện ngập úng. Đặc điểm này cho phép hệ thống rễ có thể nhận được oxy trực
tiếp từ không khí. Cây ngũ cốc có hệ thống rễ chùm bao gồm rễ chính và nhiều
nhánh phân cấp. Trong thời gian ngập úng, một số rễ cây ngũ cốc có những biểu
hiện về mặt hình thái sinh lý tương tự như của cây hai lá mầm. Tầm quan trọng
của sự hình thành rễ ở các đốt thân ở gốc trên mặt nước trong thời gian ngập úng
đã được nghiên cứu trên cây lúa mạch và cây lúa nước.
Trong chi Zea, một số dòng ngô chịu ngập úng hình thành rễ ở bề mặt đất
trong điều kiện ngập lụt. Ngoài ra, teosinte Z.luxurians và Z.mays ssp.
Huehuetenangensis đã phát hiện có sự hình thành rễ gốc trong điều kiện ngâp lụt
và có biểu hiện rõ ràng hơn với các giống ngô sản xuất. Trong điều kiện ngập lụt

rất nặng (với 12 cm nước đứng), các loài phụ Z. mays ssp.huehuetenangensis đã
được chứng minh có khả năng thích ứng cao với lũ lụt bằng cách phát triển rễ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 11

trên bề mặt đất. Kết quả là các rễ này có thể hập thụ được oxy và đặc điểm này
đóng vai trò quan trọng trong thích ứng với điều kiện ngập lụt.
Trong một phân tích quần thể F
2
của cặp lai B64 × teosinte Z. mays ssp.
huehuetenangensis, vị trí của tính trạng số lượng (QTLs) kiểm soát sự hình thành
gốc ngẫu nhiên trên bề mặt đất dưới tình trạng ngập úng được xác định trên
nhiễm sắc thể 4, 5 và 8 (Mano và cs, 2005). Gần đây, Mano và cs (chưa công bố)
phát hiện ra rằng Z. mays ssp. huehu-etenangensis hình thành rễ ở bề mặt đất
trong điều kiện thực địa trong mùa mưa. Trong trường hợp này, mực nước thấp
hơn mặt đất, cho thấy khả năng hình thành rễ ở các đốt gốc được phát hiện ở
teosinte có thể là một yếu tố quan trọng để rễ có được oxy trong không khí trong
điều kiện ngập.
* Khả năng tạo thành các mô khí (aerenchyma)
Trong điều kiện bị ngập úng, trong các mô tế bào thường xuất hiện các mô
khí có chức năng cất giữ hoặc vận chuyển khí. Mô khí có thường có 2 dạng: mô
khí được hình thành từ vùng các tế bào chết và mô khí được phát triển từ các
khoảng không được tách ra giữa các tế bào trong quá trình phân bào hoặc phát
triển về chiều dài. Mô khí thường phát triển ở nhiều cơ quan khác nhau của cây
và đóng vai trò trong việc vận chuyển khí từ chồi xuống rễ khi bị úng (Trần Thị
Phương Liên, 2010).
Thực vật ở vùng đất ngập nước được biết là phát triển tốt trong điều kiện
ngập nước, ít nhất là một phần, bằng cách cung cấp oxy qua các mô khí gốc
(Jackson và cs, 1984).
Các không bào (Aaerenchyma) hình thành trong rễ ngô đã được nghiên

cứu nhiều trong điều kiện ngập. Các nghiên cứu này tập trung nghiên cứu khả
năng chịu ngập lụt liên quan đến hình thành các mô khí, các nghiên cứu có cùng
chung kết luận là trong điều kiện ngập các giống ngô có khả năng hình thành các
mô khí thì khả năng sống sót càng cao. Trong một nghiên cứu trước đó, một
nghiên cứu chỉ ra rằng các mô khí hình thành tốt hơn ở các cây ở giai đoạn sau.
Ở giai đoạn cây con, Mano và các cộng sự (2005c) đã nghiên cứu khả năng phát

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 12

triển aerenchyma trong đất thoát nước và phát hiện ra rằng một số của Z.
nicaraguensis và Z. luxurians hình thành rõ ràng các mô khí trong điều kiện ngập.
* Khả năng chịu độc tố trong điều kiện ngập
Trong mùa mưa, đất xảy ra hiện tượng tích lũy các chất độc hại cho cây
trồng (ví dụ, Fe
2 +,
H
2
S), đã làm giảm chất lượng đất đai, điều này liên quan tới
sự thiếu hụt oxy trong đất trong điều kiện ngập nước (Yamasaki, 1952). Mano và
các cộng sự (2005) đã phân tích QTL cho tính trạng có khả năng chịu độc tố của
bộ rễ và phát hiện tính trạng này nằm trên nhiễm sắc thể số 1 ở dòng thuần ngô tẻ
vàng có hạt hình răng ngựa, F1649. Mano tiếp tục nghiên cứu trong điều kiện
nhà lưới trên teosinte Z. nicaraguensis cũng thể hiện những biểu hiện thích ứng
với điều kiện đất đai có nhiều chất độc hại.
1.2.3. Ảnh hưởng của ngập úng đến cây trồng
1.2.3.1. Hiện tượng ngập úng và những tác động lên cây trồng
Ngập úng gây thiệt hại nghiêm trọng trong sản xuất nông nghiệp. Đầu tiên
hiện tượng này ảnh hưởng trực tiếp đến việc trao đổi khí CO
2
và O

2
. Oxy trong
không khí chiếm khoảng 20,6% nhưng trong nước oxy giảm khoảng 4 lần. Mức
độ cung cấp oxy cho rễ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như độ xốp của đất, lượng
nước trong đất, nhiệt độ và lượng rễ, thành phần và mật độ vi sinh vật đất. Các
loại khí này thường rất ít hoà tan trong nước, cây không hấp thụ được chúng qua
môi truờng nước và thiếu oxy. Đất oxy cạn kiệt trong vòng 48 giờ sau khi bão
hòa nước (Nielsen 2013). Thiếu oxy làm cho hô hấp bị hư hại dẫn đến sự tiêu
biến lông hút. Điều đó ảnh hưởng lớn đến khả năng hút nước của rễ dẫn đến mất
cân bằng nước trong cây, xuất hiện hạn sinh lý làm cho cây bị héo hoặc bị chết.
Vì vậy ngập úng ảnh hưởng trực tiếp tới quanh hợp và hô hấp của cây. Trong
điều kiện thiếu oxy cây phải thay đổi điều kiện trao đổi chất để thích nghi với
môi trường. Hiện tượng thiếu oxy xảy ra trong tế bào không chỉ khi bị ngập úng
mà còn trong quá trình sinh trưởng khi tế bào phát triển quá nhanh, quá dày đặc,
hay đất bị bí chặt khả năng thông khí kém.
Sự thông khí kém gây ra chết tế bào và thậm chí gây thối chết của bộ rễ.
Sự suy giảm về khối lượng của bộ rễ và ảnh hưởng tới sự ra lá trong vòng 1-12

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13

giờ trong điều kiện ngập úng, nhưng có xu hướng phục hồi nhanh chóng trong
vòng 2-3 ngày. Trong điều kiện ngập úng kéo dài gây giảm N, P và K tập trung
trong lá nhưng trong rễ N, P và K lại tăng. Lũ lụt hạn chế tăng trưởng của bộ rễ
trong đất theo bề ngang, nhưng bộ rễ có xu hướng kéo dài theo chiều sâu. Đất
nén chặt và lũ lụt sẽ hạn chế tăng trưởng của bộ rễ.
Phụ thuộc vào thời gian sống trong điều kiện bị ngập nước thực vật và cây
trồng chia làm 3 loại:
* Cây sống trong điều kiện ngập nước: lúa nước, lúa nổi Cây có sự thay đổi
về cấu trúc mô tế bào cũng như các quá trình sinh lý để thích nghi với sự sống
trong môi trường này. Rễ có dạng rễ bất định, có vùng dưới biểu bì phình to chứa

các mô khí giữ oxy khỏi bị khuếch tán môi trường đất yếm khí bên ngoài. Thân
cây phát triển chiều dài để một phần lá cây có thể nổi trên mặt nước. Trong quá
trình hô hấp xảy ra trong ty thể chủ yếu chu trình Citric acid hầu như bị ức chế.
Trong tế bào truyển sang quá trình glicolisis và lên mem thành ethanol hoặc acid
lactic.
* Cây chịu úng trung bình: Ngô, đại mạch Mầm ngô có thể sống trong điều
kiện yếm 3 – 5 ngày. Rễ hạn chế phát triển hình thành mô khí trong rễ. Quá trình
tổ hợp protein cũng bị ức chế.
* Cây kém chịu úng: Đậu tương, cà chua Cây sống trong điều kiện ngập
nước khoảng 24h. Cây không có khả năng phát triển mô khí, quá trình tổng hợp
protein bị hạn chế, ty thể bị phân hủy, ức chế sự phân chia tế bào, luân chuyển
ion, tế bào rễ chết dần.
Trong điều kiện bị ngập úng trong các mô tế bào thường xuất hiện các mô
khí có chức năng cất giữ hoặc vận chuyển khí. Mô khí có thường có 2 dạng: mô
khí được hình thành từ vùng các tế bào chết và mô khí được phát triển từ các
khoảng không được tách ra giữa các tế bào trong quá trình phân bào hoặc phát
triển về chiều dài. Mô khí thường phát triển ở nhiều cơ quan khác nhau của cây
và đóng vai trò trong việc vận chuyển khí từ chồi xuống rễ khi bị úng (Trần Thị
Phương Liên, 2010).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14

Khả năng thích ứng của thực vật trong điều kiện ngập úng còn phụ thuôc
rất nhiều vào các yếu tố khác như: mức độ ngập, thời gian ngập, giai đoạn phát
triển của cây, nhiệt độ Cây trồng bị ngập úng toàn bộ có khả năng chết cao
hơn, khả năng phục hồi sau úng kém hơn so với cây bị ngập một phần. Vì cây bị
một ngập một phần vẫn có khả năng quang hợp và trao đổi chất mặc dù rất hạn
chế (Nielsen 2013). Trong thời gian cây bị ngập úng nếu gặp nhiệt độ cao thì khả
năng phục hồi các chức năng sinh học thấp hơn so với trong điều kiện nhiệt độ
thấp, mát mẻ.

Ở cấp độ phân tử tế bào, stress ngập úng gây nên sự tổng hợp 20 loại
protein chiếm khoảng 70% loại protein tham gia quá trình dịch mã, mà hầu hết
chúng thuộc nhóm sản phẩm của quá trình hô hấp yếm khí, đó là các emzym
đồng hóa glycolysis hoặc sugar-phophate. Ngập úng gây ra điều kiện yếm khí
làm thay đổi gen biểu hiện trong cây liên quan đến quá trình đồng hóa ANPs.Sự
thay đổi này xảy ra trong quá trình phiên mã, dịch mã và cấp độ sau dịch mã.
Phân tích QTL (vùng nhiễm sắc thể quy định tính trạng) cho đặc điểm chịu
ngập của cây ngô có sử dụng cây ngô dại Teosin làm nguồn gen, nhóm tác giả
Yoshi Mano và cộng sự đã phân lập các QTL khác nhau liên quan đến đặc điểm
chịu ngập của cây ngô (Trần Thị Phương Liên, 2010). Những QTL này cần
được áp dụng phục vụ cho công tác chọn lọc các dòng và giống ngô chịu úng
phục vụ sản xuất.
Ngoài ra trong điều kiện bị úng thành tế bào thực vật bị ảnh hưởng, cùng
với khả sinh trưởng bị dừng lại, mô rễ bị hại do đó tăng khả năng mẫm cảm của
cây với bệnh hại.
Đối với cây trồng cạn như ngô, đậu tương nếu bị ngập úng sẽ làm giảm
pH làm tăng độ tan của các kim loại độc hại, bao gồm cả sắt và mangan, cũng
như phốt pho và các yếu tố khác và mất đạm từ đất do đó tăng khả năng gây độc
cho rễ.
1.2.3.2. Quá trình chuyển hóa năng lượng khi bị úng
Trong điều kiện đủ oxy, cây có thể oxy hóa 1 mole glucose tạo ra thành 31
– 32 mole ATP, nhưng trong tình trạng yếm khí cây chỉ có thể tạo được 2 mole