Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRIỆU ĐỨC NGHĨA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI
TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN – 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRIỆU ĐỨC NGHĨA

Vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI
TẠI THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN - 2015


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất kỳ công
trình nghiên cứu khoa học nào.
Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận
văn được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Triệu Đức Nghĩa


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận
được sự giúp đỡ, quan tâm tận tình của cô giáo hướng dẫn, sự hợp tác của các
cơ quan, đoàn thể.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Cô giáo hướng dẫn: Tiến sỹ Phan Thị Vân, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, người tận tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
và hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Phòng đào tạo; Khoa Nông
học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các cán bộ Viện nghiên cứu
ngô đã cung cấp vật liệu nghiên cứu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong

quá trình học tập.
Trân trọng cảm ơn lãnh đạo và cán bộ Sở Nông nghiệp và phát triển
nông thôn tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ để tôi được tham gia
học tập để nâng cao trình độ chuyên môn.
Cảm ơn các em sinh viên đã hợp tác cùng tôi trong việc thu thập các số
liệu của đề tài.
Cảm ơn gia đình đã làm điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong
suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp và bạn bè, những người luôn
quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Triệu Đức Nghĩa


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ........................................................................... viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1

1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ......................................................................... 2

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ....................................... 4

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới................................... 4
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ....................................................... 4
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới.................................................. 6
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................... 9
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................ 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................................. 11
1.4. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội và tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên .... 14
1.4.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của Thái Nguyên ............................. 14
1.4.2. Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên ............................................. 17
1.5. Các loại giống ngô đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam ................. 18
1.5.1. Giống thụ phấn tự do............................................................................. 18
1.5.2. Giống ngô lai (Hybrid maize) ............................................................... 19
1.5.3. Kết quả thử nghiệm các giống ngô lai mới tại Việt Nam ..................... 19
1.6. Triển vọng, thách thức và định hướng phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam .... 27
1.6.1. Những thuận lợi và triển vọng .............................................................. 27


iv

1.6.2. Những trở ngại và thách thức ................................................................ 28
1.6.3. Định hướng phát triển sản xuất ngô của Việt Nam............................... 29
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 33

2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 33
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 33
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 34

2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 34
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 34
2.4.2. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm...................................... 34
2.4.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi ................................ 35
2.5. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................ 41
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 42

3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô
lai thí nghiệm........................................................................................... 42
3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô thí nghiệm ........... 42
3.1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ......... 45
3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ...... 50
3.1.4. Tốc độ ra lá của các tổ hợp lai thí nghiệm ........................................... 53
3.1.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm vụ Xuân và Thu đông năm 2014 .......................................... 56
3.1.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm vụ Xuân và thu Đông 2014 ................................................... 58
3.2. Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông 2014 .................................................................... 66
3.2.1. Khả năng chống đổ của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông 2014 ................................................................... 66
3.2.2. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai tham gia thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu đông 2014.................................................. 67


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất kỳ công

trình nghiên cứu khoa học nào.
Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận
văn được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Triệu Đức Nghĩa


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1.

ABA

:

Axit abscisic

2.

AMBIONET :

Mạng lưới công nghệ sinh học cây ngô ở Châu Á

3.

B/C

:

Bắp/cây

4.

CD

:

Chiều dài

5.

CIMMYT

:

Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế

6.

CSDTL

:

Chỉ số diện tích lá

7.

Đ/C

:

Đối chứng

8.

ĐK

:

Đường kính

9.

DTL

:

Diện tích lá

10. FAO

:

Tổ chức Nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc.

11. H/B

:

Hàng/bắp

12. H/H

:

Hạt/hàng

13. IRRI

:

Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế.

14. M1000

:

Khối lượng nghìn hạt

15. NL

:

Nhắc lại

16. NN và PTNT :

Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

17. NSLT

:

Năng suất lý thuyết

18. NSTT

:

Năng suất thực thu

19. OPV

:

Giống ngô thụ phấn tự do

20. THL

:

Tổ hợp lai

21. TNHH

:

Trách nhiệm hữu hạn


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới năm 2005 - 2014 ................ 5
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 ............ 5
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2008 - 2014............................ 11
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở các vùng sinh thái năm 2014 .......................... 13
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên 2005-2014 ............................. 18
Bảng 2.1. Các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm và đối chứng.................... 33
Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và Thu đông 2014......................................................... 42
Bảng 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai tham gia
thí nghiệm vụ Xuân và Thu đông 2014 ................................................... 45
Bảng 3.3: Số lá và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Xuân
và vụ Thu đông 2014 ................................................................................. 49
Bảng 3.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp ngô lai tham gia thí
nghiệm năm 2014....................................................................................... 51
Bảng 3.5: Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm năm 2014 ...... 54
Bảng 3.6: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai
tham gia thí nghiệm năm 2014 ................................................................. 56
Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
vụ Xuân 2014 ............................................................................................. 62
Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
vụ Thu đông 2014 ...................................................................................... 62
Bảng 3.9: Năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm vụ Xuân và
Thu Đông 2014 .......................................................................................... 64
Bảng 3.10: Đánh giá khả năng chống đổ gãy của các tổ hơp ngô lai thí

nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2014 .................................................. 66
Bảng 3.11: Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông năm 2014 ......................................... 71


viii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Chiều cao cây của tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân và vụ
Thu đông 2014 ............................................................................ 46
Biểu đồ 3.2. Chiều cao đóng bắp của tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân
và vụ Thu đông 2014 .................................................................. 46
Biểu đồ: 3.3: Năng suất lý thuyết của các tổ hợp ngô lai tham gia thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2014 ..................................... 65
Biểu đồ: 3.4: Năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai tham gia thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông 2014 ..................................... 65


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực được phát triển đầu tiên tại
Mêxicô và Pêru, nhưng do có nhiều đặc điểm nông sinh học quý như: tính
thích ứng rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại, tiềm
năng năng suất cao nên đã nhanh chóng được gieo trồng rộng rãi, phố biến
trên các vùng lãnh thổ. Năm 2014, diện tích ngô toàn thế giới đạt 177,00 triệu
ha, năng suất đạt 54,7 tạ/ha và sản lượng đạt 967,00 triệu tấn (FAOSTAT,
2015)[36].
Cây ngô có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế của nhiều quốc gia

trên toàn thế giới, với 17% sản lượng ngô làm lương thực, 66% làm thức ăn
cho chăn nuôi, 5% làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu >
10%. Ở các nước phát triển, tỉ lệ ngô làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm trên
70%, một số nước tỷ lệ này rất cao, Ví dụ: Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia
93%, Trung Quốc 76%, Malaixia 91%, Thái Lan 96% (Ngô Hữu Tình,
2003)[26]. Ngoài ra, ngô còn là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.
Hiện nay có hai cách sử dụng ngô thực phẩm là ngô bao tử và hạt non (chủ
yếu là các giống ngô đường).
Ở nước ta các vùng: Tây Bắc, Việt Bắc, Tây Nguyên ngô được sử dụng
làm lương thực chính. Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống con người
cây ngô còn là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi, gần 70% chất tinh trong
thức ăn tổng hợp của gia súc là ngô. Hiện nay lượng ngô sử dụng làm thức ăn
cho chăn nuôi ở Việt Nam chiếm gần 90% tổng lượng dinh dưỡng (Ngô Hữu
Tình, 2003) [26].
Chính nhờ có vai trò quan trọng như vậy nên ở Việt Nam ngô được
trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Số liệu thống kê năm 2014 cho thấy
diện tích ngô cả nước là 1.177,5 nghìn ha, năng suất đạt 44,1 tạ/ha và sản
lượng đạt 5.191,7 nghìn tấn (Tổng Cục thống kê 2014) [28], trong đó diện


2

tích ngô lai đã chiếm khoảng 95%, so với năm 2005 sản lượng tăng gấp 1,37
lần, năng suất tăng 1,23 lần. Mặc dù năng suất, sản lượng ngô cả nước tăng
nhưng so với thế giới vẫn còn thấp, năm 2014 mới chỉ bằng 80,62% năng
suất ngô bình quân trên thế giới.
Vì vậy, để tăng năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam cần thúc đẩy quá
trình nghiên cứu lai tạo những giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt, thích
ứng rộng để phục vụ sản xuất. Trong quá trình chọn tạo giống, việc đánh giá
khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai là rất cần thiết.

Xuất phát từ nhu cầu thực tế nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề
tài “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai
mới tại Thái Nguyên”
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Xác định được tổ hợp ngô lai sinh trưởng, phát triển tốt phù hợp với
điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Yêu cầu
- Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô
lai thí nghiệm.
- Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô
lai thí nghiệm.
- Đánh giá một số khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
như: chống chịu sâu, bệnh, chống đổ gãy…
- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tổ hợp ngô
lai thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho quá trình chọn giống
ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh có điều kiện tương đồng
với Thái Nguyên.


3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Chọn được giống ngô lai tốt có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt
phục vụ cho sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên.
- Góp phần làm đa dạng tập đoàn ngô lai ở việt Nam.

4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Hiện nay, nền kinh tế của nước ta đang từng bước tiến lên và hội nhập
cùng nền kinh tế thế giới, nhưng diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu
hẹp, chính vì vậy để đáp ứng được nhu cầu lương thực trong nước và xuất
khẩu cần nâng cao năng suất cây trồng. Đối với sản xuất ngô, muốn nâng cao
hiệu quả trong sản xuất phải cải thiện cơ cấu giống bằng cách thay thế các
giống cũ có năng suất thấp bằng những giống ngô có năng suất cao, chống
chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh tốt.
Để có các giống ngô lai tốt phục vụ sản xuất sau khi lai tạo cần có quá
trình đánh giá các tổ hợp lai, loại bỏ các tổ hợp lai có ưu thế lai thấp trước khi
đưa ra khảo nghiệm giống ở các vùng sinh thái. Tuy nhiên muốn chọn được
các tổ hợp lai tốt, nghiên cứu phải tiến hành lặp lại trong nhiều vụ.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế của tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi đã tiến
hành đề tài này trong hai vụ Xuân và Thu đông 2014 để xác định được những
tổ hợp ngô lai có triển vọng đưa vào sản xuất đại trà, góp phần làm tăng năng
suất và sản lượng ngô của tỉnh Thái Nguyên.
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Mặc dù chỉ
đứng thứ 3 về diện tích (sau lúa mỳ và lúa nước) nhưng có năng suất và sản
lượng cao nhất trong các cây ngũ cốc. Do có nền di truyền rộng và thích ứng
nhiều vùng sinh thái khác nhau nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước
trên thế giới.

ii

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận
được sự giúp đỡ, quan tâm tận tình của cô giáo hướng dẫn, sự hợp tác của các
cơ quan, đoàn thể.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Cô giáo hướng dẫn: Tiến sỹ Phan Thị Vân, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, người tận tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
và hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Phòng đào tạo; Khoa Nông
học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các cán bộ Viện nghiên cứu
ngô đã cung cấp vật liệu nghiên cứu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập.
Trân trọng cảm ơn lãnh đạo và cán bộ Sở Nông nghiệp và phát triển
nông thôn tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ để tôi được tham gia
học tập để nâng cao trình độ chuyên môn.
Cảm ơn các em sinh viên đã hợp tác cùng tôi trong việc thu thập các số
liệu của đề tài.
Cảm ơn gia đình đã làm điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong
suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp và bạn bè, những người luôn
quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Triệu Đức Nghĩa

6

Trên thế giới, nước đi đầu về ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống
ngô là Mỹ. Từ năm 1930 Mỹ đã bắt đầu sử dụng các giống ngô lai trong sản
xuất. Diện tích trồng ngô lai của Mỹ là 100%, trong đó hơn 90% diện tích là
giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997) [24].
Trong giai đoạn hiện nay năng suất ngô ở Mỹ tăng đột biến nhờ ứng
dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. Minh-Tang Chang and Peter
(2005)[38] cho biết: ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được chọn tạo theo công
nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học, do vậy mà năng suất, sản
lượng ngô của Mỹ đạt cao nhất, sau đó đến Trung Quốc, Brazil, Ấn Độ....
Trung Quốc được xem là cường quốc đứng thứ hai trên thế giới, sau
Mỹ, và đứng thứ nhất trong khu vực Châu Á trong lĩnh vực sản xuất ngô với
diện tích 35,28 triệu ha, năng suất đạt 61,75 tạ/ha và sản lượng 217,83 triệu
tấn (FAO, 2015) [36].
Các nước khác như Hy Lạp, Israel....mặc dù năng suất ngô cao (đạt
115,0 và 225,56 tạ/ha) nhưng sản lượng thấp do diện tích trồng ngô nhỏ.
Dự báo đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu
năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), trong đó các
nước khu vực Đông Á được dự báo có nhu cầu tăng mạnh nhất vào năm 2020
(85%) (IRRI, 2003) [37]. Nhu cầu ngô tăng mạnh ở các nước này là do dân số
tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, dẫn đến nhu cầu về lương thực, thực
phẩm tăng mạnh, đòi hỏi khối lượng ngô rất lớn để phát triển chăn nuôi.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới
Khi nghiên cứu về nguồn gốc của cây ngô, Vavilov (1926) cho rằng
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. Năm
1494, cây ngô được đưa về Tây Ban Nha và bắt đầu mang lại nền văn minh
cho châu Âu.

7

Trong quá trình nghiên cứu về ngô, hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô
được nhiều nhà khoa học quan tâm, những kết quả nghiên cứu về ngô lai góp
phần quan trọng nhằm nâng cao năng suất và chất lượng ngô. 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 được tạo ra đã
chiếm được vị trí quan trọng và thay thế dần các giống ngô địa phương năng
suất, sản lượng thấp. Ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực
trước lúa mỳ hàng thập kỷ. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai là vấn đề
quan trọng trong chiến lược phát triển nông nghiệp của mỗi quốc gia,
của mỗi khu vực. Có nhiều tổ chức ngô lai trên thế giới gặt hái được
những thành công rực rỡ trên lĩnh vực này. Ở Mỹ, Hy lạp, Úc... Sản
phẩm ngô lai không những phục vụ trong nước mà còn được xuất khẩu
cho nhiều nước khác trên thế giới, đã đem lại nguồn lợi to lớn cho các
quốc gia này.
Sử dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô lai được Wiliam, Janes Beal bắt
đầu nghiên cứu từ năm 1876, Ông thu được những cặp lai hơn hẳn các giống
bố mẹ về năng suất từ 10 - 15%. Shull là nhà khoa học dẫn chứng và nêu khái
niệm về ưu thế lai khá hoàn chỉnh trên ngô. Năm 1904, ông đã tiến hành tự
thụ phấn cưỡng bức ở ngô để thu được các dòng thuần và tạo ra các giống lai
từ các dòng thuần này. Năm 1913, nhà khoa học này đã chính thức đưa ra
thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai, những công trình nghiên cứu về ngô
lai của Shull đã đánh dấu sự khởi đầu của chương trình chọn tạo giống ngô
(Ngô Hữu Tình 1997) [25].
Dòng thuần là nguyên liệu được sử dụng trong chọn tạo giống ngô lai
cũng được chú trọng. Theo điều tra của Bauman năm 1981, ở Mỹ các nhà tạo
giống đã sử dụng 15% quần thể có nguồn di truyền rộng, 16% từ quần thể có
nên di truyền hẹp, 14% từ quần thể của các dòng ưu tú, 39% từ tổ hợp lai của

các dòng ưu tú và 17% từ quần thể hồi giao để tạo dòng (Bauman Loyal,
1981)[33].


8

Ngô lai đã mang lại thành quả to lớn trong sản xuất, tuy nhiên để chọn
tạo một giống ngô lai, các nhà tạo giống phải tạo ra các dòng tự phối từ các
nguồn nguyên liệu không đồng nhất về mặt di truyền và phải sau 6-8 đời tự
phối mới có thể tạo được vật liệu cho quá trình đánh giá khả năng kết hợp, do
đó thời gian tạo được một giống ngô lai rất dài. Hiện nay, nghiên cứu chọn
tạo giống ngô mới bằng kỹ thuật cao đang phát triển và có nhiều triển như
ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn invitro vào công tác chọn tạo dòng
thuần, thụ tinh trong ống nghiệm để khôi phục nguồn gen trong tự nhiên, sử
dụng súng bắn gen và chuyển gen thông qua vi khuẩn A. tumefaciens, ứng
dụng các kỹ thuật RAPD, SSP để phân tích đa dạng di truyền và phân nhóm
ưu thế lai của giống. Trong đó kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là hướng nghiên
cứu tạo dòng thuần invitro có nhiều triển vọng (Trần Thị Thêm, 2006) [22].
Ngoài việc ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống, các nhà khoa học
còn thực hiện quá trình chuyển đổi di truyền. Bằng phương pháp này đã tạo
ra giống ngô Novartis, mang thêm gen lấy từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis,
có khả năng sản sinh một độc tố. Độc tố này là một chất sát trùng sinh hóa
học, có tính chất tiêu diệt bướm ống (pyrale) là một loại sâu cánh phấn
(lepidoptere) mà ấu trùng phá hại bắp. Lợi ích của loại ngô này là tự nó
chống lại sâu bọ, không cần dùng thuốc hóa học.
Với việc ứng dụng công nghệ gen người ta có thể chuyển các gen ngoại
lai cho các sản phẩm đa dạng, có gen kháng sâu bệnh, kháng hạn, kháng lạnh,
kháng mặn... như giống ngô Bt kháng sâu đục thân của công ty MonSanto.
Để tăng hiệu quả trồng ngô và đáp ứng được nhu cầu sử dụng một số
nước đã đưa giống ngô biến đổi gen vào sản xuất. Hiện nay, diện tích cây

trồng biến đổi gen toàn cầu tăng đáng kể từ 1,7 triệu ha vào năm 1996 lên
181,5 triệu ha vào năm 2014 (số nước trồng cây biến đổi gen tăng 4 lần, diện
tích tăng hơn 100 lần so với năm 1996). Trong đó các quốc gia có diện tích
canh tác cây trồng công nghệ sinh học (CNSH) lớn là Hoa Kỳ với diện tích


9

canh tác cây trồng CNSH là 70,2 triệu ha, tỷ lệ các loại cây trồng CNSH/tổng diện
tích canh tác là 90% vào năm 2013. Argentina với 24,4 triệu ha; Ấn Độ 11 triệu ha
bông CNSH (Bách khoa toàn thư, 2015)[1].
Nhờ sử dụng các cây trồng biến đổi gen thế giới đã cắt giảm khoảng
0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu và giảm khoảng 17,1% các độc hại ra môi trường
liên quan đến sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Hiện nay công nghệ sinh học
hiện đại được áp dụng vào công tác chọn giống ngô nên các giống ngô chuyển
gen ngày càng được trồng rộng rãi và phổ biến. Ngô Bt được đưa vào canh tác
đại trà từ năm 1996, mang lại lợi ích ổn định, đã đóng góp một sản lượng ngô
đáng kể làm lương thực, nhiên liệu sinh học và thức ăn gia súc ở Mỹ. Đặc biệt
ở giai đoạn hiện nay khi diện tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng ngô biến
đổi gen sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu ngô toàn cầu.
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ở nước ta, ngô là cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực
quốc gia. Cây ngô đã góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ
cho người dân Việt Nam. Những thành công trong công tác nghiên cứu và sử
dụng các giống ngô lai được coi là cuộc cách mạng thực sự trong ngành sản
xuất ngô ở Việt Nam, đã đóng góp cho mục tiêu phát triển cây ngô ở nước ta.
Số liệu bảng 1.3 cho thấy, diện tích trồng ngô của nước ta tăng dần từ
1.052,6 nghìn ha (năm 2005), lên 1.177,5 nghìn ha (năm 2014), năng suất
tăng từ 36,0 tạ/ha (năm 2005) lên 44,1 tạ/ha (năm 2014). Do vậy sản lượng

ngô đã tăng từ 3.787,1 nghìn tấn (2005) lên 5.191,7 nghìn tấn (2014). Mặc dù
sản lượng ngô ở nước ta tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế
biến thức ăn chăn nuôi tăng với tốc độ cao hơn nên nước ta đã trở thành nước
nhập khẩu ngô (năm 2011 nhập 1,6 triệu tấn, đến năm 2014 nhập khẩu hơn
4,79 triệu tấn với trị giá hơn 1,22 triệu USD) (Tổng cục Hải quan, 2015) [27].
Như vậy, cũng như nhiều nước đang phát triển khác (kể cả Trung
Quốc), Việt Nam đang phải nhập khẩu ngô. Mặc dù năng suất ngô năm 2014


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ........................................................................... viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1

1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ......................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ....................................... 4

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới................................... 4
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ....................................................... 4
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới.................................................. 6
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................... 9

1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................ 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................................. 11
1.4. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội và tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên .... 14
1.4.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của Thái Nguyên ............................. 14
1.4.2. Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên ............................................. 17
1.5. Các loại giống ngô đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam ................. 18
1.5.1. Giống thụ phấn tự do............................................................................. 18
1.5.2. Giống ngô lai (Hybrid maize) ............................................................... 19
1.5.3. Kết quả thử nghiệm các giống ngô lai mới tại Việt Nam ..................... 19
1.6. Triển vọng, thách thức và định hướng phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam .... 27
1.6.1. Những thuận lợi và triển vọng .............................................................. 27


11

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2008 - 2014
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha)

(tạ/ha)

(1000 tấn)

2005

1.052

36,0

3.787,1

2006

1.033,1

37,0

3.819,4

2007

1.096,1

39,6

4.250,9

2008

1.440,2

31,8

4.573,0

2009

1.089,2

40,1

4.371,7

2010

1.126,4

40,9

4.606,8

2011

1.121,3

43,1

4.835,7

2012

1.118,2

43,0

4.803,2

2013

1.170,3

44,4

5.190,9

2014

1.177,5

44,1

5.191,7

Năm

Nguồn: Tổng Cục thống kê 2014 [28]
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam
Việt Nam tiếp cận với ngô lai từ những năm 60, song do vật liệu khởi
đầu không phù hợp, vì vậy ngô lai đã không phát huy được vai trò của nó.
Phải đến những năm đầu của thập kỷ 90 công tác chọn tạo giống ngô lai được
các nhà khoa học coi là nhiệm vụ chiến lược chủ yếu.
Năm 1992-1994, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các giống ngô lai
không quy ước là LS-5, LS-6, LS-7, LS-8 và đã được mở rộng trên phạm vi
toàn quốc, mỗi năm diện tích gieo trồng trên 80.000 ha tăng năng suất 1
tấn/ha so với giống thụ phấn tự do.

Trong giai đoạn từ 1996 đến 2002 đã có nhiều giống ngô lai năng suất
cao đưa ra khảo nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau. Viện khoa học Kỹ
thuật Nông nghiệp Miền Nam trong giai đoạn này cũng nghiên cứu và lai tạo
ra giống ngô lai đơn V98-1 ngắn ngày có tiềm năng, năng suất cao chống đổ
tốt, trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện sinh thái ở Miền
Nam Việt Nam (Phạm Thị Rịnh và cs, 2002) [15].


12

Từ nguồn nguyên liệu của CIMMYT và các nước trong khu vực, các
nhà khoa học đã tạo ra các giống ngô lai mới có nhiều ưu thế hơn như: chịu
hạn, chống đổ, ít nhiễm sâu bệnh, chất lượng và màu dạng hạt tốt hơn.
Bằng phương pháp bắp/hàng cải tiến, tiến hành chọn tạo giống ngô nếp
VN6. Giống VN6 đã được công nhận tạm thời theo Quyết định số 3713
QĐ/BNN-KHCN ngày 30/12/2005 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT.
Từ năm 2006-2008. Giống VN6 có khả năng chống đổ và chịu hạn khá. So
với giống nếp VN2 và một số giống nếp địa phương, giống VN6 có năng suất
và chất lượng khá hơn. Năng suất bắp tươi đạt từ 80-120 tạ/ha. Giống VN6
được đưa sản xuất thử tại nhiều vùng trồng ngô trên cả nước đạt kết quả tốt
(Viện nghiên cứu ngô, 2008)[30].
Sản xuất ngô của nước ta được canh tác ngô chủ yếu ở những vùng
không chủ động nước, do đó đòi hỏi phải có giống ngô chịu hạn tốt. Chính vì
vậy Lê Quý Kha và cs (2004) đã lai dòng CH1 (rút từ quần thể SW5 của Thái
Lan) và dòng HL1 (từ CIMMYT) tạo ra giống LCH9. Giống LCH9 có khả
năng chịu hạn tốt, trên vùng đất không tưới vẫn đạt năng suất 56-62 tạ/ha
(Viện nghiên cứu ngô, 2008)[31].
Với vật liệu là hai dòng tự phối H4/H18 Phan Xuân Hào và cs (2008)
đã lai tạo thành công giống LVN184. Giống LVN184 thuộc nhóm ngắn
ngày tương đương LVN99, năng suất đạt 50,68-59,54 tạ/ha (Viện nghiên

cứu ngô, 2008)[32].
Sản xuất ngô của Việt Nam tập trung chủ yếu ở miền núi, tuy nhiên ở
vùng này muốn tăng vụ phải có giống ngô lai ngắn ngày. Bùi Mạnh Cường và
cs (2009) [7] từ 10 tổ hợp lai qua khảo sát ở Hà Nội và Hòa Bình, đã chọn
được giống LVN885 có thời gian sinh trưởng ngắn (105-110 ngày), năng suất
ổn định 50-70 tạ/ha, chống chịu khá, thích ứng rộng, đáp ứng được yêu cầu
mở rộng diện tích ngô trên đất tăng vụ.


13

Ngô Minh Tâm và cs (2010) [19] qua khảo nghiệm các tổ hợp lai từ
năm 2006-2009, đã chọn được giống LVN146 chịu thâm canh, chịu hạn khá,
năng suất 60-110 tạ/ha, thích ứng rộng phục vụ cho sản xuất.
Ngoài ra các công ty nước ngoài cũng tham gia sản xuất hạt giống cung
cấp cho thị trường Việt Nam như: P11, DK999, CP999... đây là các giống ngô
có ưu thế lai cao, chịu thâm canh, phù hợp với điều kiện sản xuất của Việt Nam.
Cây ngô được trồng khắp các vùng sinh thái của Việt Nam, song do
khác nhau về đất đai, thời tiết, khí hậu nên năng suất và sản lượng có sự khác
biệt rất lớn giữa các vùng.
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở các vùng sinh thái năm 2014
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

732

47,2

418,9

Trung du miền núi phía Bắc

514,7

36,7

1.891,0

Bắc Trung bộ

128,6

37,2

478,0

Duyên Hải Nam Trung Bộ

445,5

54,0

2.403,8

Tây Nguyên

248,2

53,1

1.318,5

Đông Nam Bộ

80,0

59,5

475,7

Đồng Bằng Sông Cửu Long

38,0

59,6

226,6

Vùng
Đồng bằng sông Hồng

Nguồn: Tổng cục thống kê, 2014 [28]
Số liệu thống kê ở bảng 1.4 cho thấy ngô được trồng chủ yếu ở vùng
Trung du và miền núi phía Bắc. Năm 2014, diện tích trồng ngô của vùng
Trung du và miền núi phía Bắc là 514,7 nghìn ha chiếm 43,71% diện tích ngô
cà nước, ở đây ngô được trồng chủ yếu trên những diện tích bạc màu, nghèo
dinh dưỡng. Đây là vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, hạn hán và rét kéo
dài, nhiệt độ quá thấp vào mùa đông, nhiều nơi băng giá có sương muối,
lượng mưa phân bố không đồng đều nên năng suất thấp. Do điều kiện bất lợi


14

nên năng suất ngô trung bình của vùng này thấp nhất trong cả nước. Năng
suất ngô năm 2014 chỉ đạt 36,7 tạ/ha bằng 83.21% năng suất ngô của cả nước,
61,57% năng suất của đồng bằng sông Cửu Long. Mặc dù năng suất thấp nhất
so với các vùng trong cả nước nhưng do diện tích lớn nên sản lượng ngô của
vùng Trung du và miền núi phía Bắc cao nhất trong cả nước chiếm 82,72%
sản lượng ngô cả nước
Diện tích trồng ngô ở Đồng bằng sông Cửu Long không lớn (38,0
nghìn ha) nhưng được thiên nhiên ưu đãi, đất đai màu mỡ, lượng mưa cao và
phân bố đều quanh năm nên năng suất ngô của vùng này rất cao (59,6 tạ/ha).
Năng suất ngô trung bình của cả nước chỉ bằng 73.99% năng suất ngô của
đồng bằng sông Cửu Long. Đây là vùng có tiềm năng phát triển sản xuất ngô
rất lớn, nếu mở rộng diện tích trồng ngô thì sản lượng ngô của vùng này sẽ
đóng góp không nhỏ vào sản lượng ngô của cả nước.
Nhìn chung, mỗi vùng đều có những điều kiện thuận lợi và khó khăn
riêng, vì vậy cần khắc phục những khó khăn và phát huy những thế mạnh
trong sản xuất ngô của mỗi vùng.
1.4. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội và tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên
1.4.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của Thái Nguyên

Vị trí địa lý và phạm vi hành chính: Tỉnh Thái Nguyên là trung tâm
chính trị, kinh tế của vùng trung du miền núi Đông bắc, là cửa ngõ giao lưu
kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ; phía
Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên
Quang, phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp
giáp với thủ đô Hà Nội. Tổng diện tích đất tự nhiên 3.562,82 km², diện tích
đất canh tác 108.074,68 ha chiếm hơn 30 % diện tích đất tự nhiên.
Với vị trí rất thuận lợi về giao thông, Thái Nguyên còn là điểm nút giao
lưu thông qua hệ thống đường bộ, đường sắt, đường sông hình rẻ quạt kết nối


iv

1.6.2. Những trở ngại và thách thức ................................................................ 28
1.6.3. Định hướng phát triển sản xuất ngô của Việt Nam............................... 29
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 33

2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 33
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 33
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 34
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 34
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 34
2.4.2. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm...................................... 34
2.4.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi ................................ 35
2.5. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................ 41
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 42

3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô
lai thí nghiệm........................................................................................... 42
3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô thí nghiệm ........... 42

3.1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ......... 45
3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ...... 50
3.1.4. Tốc độ ra lá của các tổ hợp lai thí nghiệm ........................................... 53
3.1.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm vụ Xuân và Thu đông năm 2014 .......................................... 56
3.1.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai
thí nghiệm vụ Xuân và thu Đông 2014 ................................................... 58
3.2. Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông 2014 .................................................................... 66
3.2.1. Khả năng chống đổ của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông 2014 ................................................................... 66
3.2.2. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai tham gia thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu đông 2014.................................................. 67