Nghiên Cứu Khả Năng Sinh Trưởng, Phát Triển Của Một Số Giống Ngô Lai Có Triển Vọng Vụ Xuân Và Thu Đông Năm 2009 Tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HÀ THỊ HỒNG NHUNG

"NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG VỤ XUÂN VÀ THU ĐÔNG
NĂM 2009 TẠI THÁI NGUYÊN"
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số : 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN - 2010

1


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn này 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.

Tác giả

Hà Thị Hồng Nhung

2


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp đến khi hoàn thành luận văn
thạc sỹ khoa học nông nghiệp, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ, quan tâm và
hướng dẫn tận tình về phương pháp nghiên cứu thí nghiệm cũng như hoàn
thiện luận văn của cô giáo TS. Phan Thị Vân; Sự hợp tác rất nhiệt tình và có
trách nhiệm của các em sinh viên cũng như sự yêu thích học hỏi, ứng dụng
những tiến bộ khoa học mới vào sản xuất của bà con nông dân tại xã Hồng
Tiến, huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.
Để luận văn này được hoàn thành, tôi xin trân trọng cảm ơn:
Tiến sỹ Phan Thị Vân, Trưởng Bộ môn cây Lương thực - cây Công
nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, người tận tâm theo dõi và
chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Sau Đại học; Khoa
Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các cán bộ Viện
nghiên cứu ngô đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và
nghiên cứu.
Xin trân trọng cảm ơn bà con nông dân xã Hồng Tiến, huyện Phổ Yên,
Thái Nguyên đã giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình thực hiện và đánh giá hiệu
quả mô hình trình diễn giống ngô mới có triển vọng.
Và cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tới gia đình, đồng nghiệp và bạn
bè, những người luôn quan tâm, sát cánh bên tôi trong suốt thời gian học tập
và nghiên cứu vừa qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả

Hà Thị Hồng Nhung

3


MỤC LỤC
Mục lục
MỞ ĐẦU
1. Đặt vần đề
2. Mục tiêu
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Chương 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.2. Giá trị kinh tế của cây ngô
1.3. Các loại giống ngô
1.3.1. Giống ngô thụ phấn tự do
1.3.1.1. Giống ngô địa phương
1.3.1.2. Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến
1.3.2. Giống ngô lai
1.3.2.1. Ưu thế lai
1.3.2.2. Các loại giống ngô lai
1.4. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới và Việt Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
1.4.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
1.4.3. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên
1.5. Tình hình nghiên cứu ngô trên Thế giới và Việt Nam
1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới
1.5.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam
1.6. Những vấn đề đặt ra cho ngành sản xuất ngô Việt Nam
1.6.1. Thách thức đối với ngành sản xuất ngô Việt Nam
1.6.2. Cơ hội đối với ngành sản xuất ngô Việt Nam

1.6.3. Một số giải pháp
Chương 2 - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Vật liệu
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

4

Trang
1
1
2
2
3
3
4
5
5
6
6
8
8
13
15
15
19
22
24
24
27

30
31
31
32
34
34
34
35


2.2. Nội dung nghiên cứu
2.3. Quy trình và kỹ thuật áp dụng
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của các
giống ngô lai tham gia thí nghiệm
2.4.1.1.Phương pháp bố trí thí nghiệm
2.4.1.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu
2.4.2. Thu thập số liệu mô hình trình diễn
2.4.3. Thu thập số liệu khí tượng
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống
ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại
Thái Nguyên
3.1.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu
3.1.1.2. Giai đoạn từ gieo đến chín sinh lý
3.1.2. Tốc độ tăng trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên

3.1.3. Tốc độ ra lá của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và
Thu Đông thí nghiệm năm 2009
3.1.4. Đặc điểm hình thái của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông năm 2009
3.1.4.1. Chiều cao cây (cm)
3.1.4.2. Chiều cao đóng bắp
3.1.4.3. Số lá trên cây
3.1.4.4. Chỉ số diện tích lá (LAI)
3.1.5. Khả năng chống chịu của các giống tham gia thí
nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
3.1.5.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô

5

35
36
37
37
37
38
43
43
44
45
45

47
50
51
54

57
59
60
62
64
66
67


thí nghiệm
3.1.5.2. Khả năng chống đổ của các giống tham gia thí
nghiệm
3.1.6. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các
giống ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân và Thu
Đông năm 2009
3.1.6.1. Trạng thái cây
3.1.6.2. Trạng thái bắp
3.1.6.3. Độ bao bắp
3.1.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
3.1.7.1. Các yếu tố cấu thành năng suất
3.1.7.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm
3.2. Kết quả trình diễn giống ngô có triển vọng
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
2. Đề nghị

6

72
73

75
75
76
76
79
83
87
92
92
93


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CV %

:

CIMMYT :

Hệ số biến động
Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế
Đối chứng

đ/c

:

FAO

:

IPRI

:

Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

KL1000

:

Khối lượng 1000 hạt

LSD5%

:

Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05

LAI

:

Chỉ số diện tích lá

NSTK

:

Năng suất thống kê

NSLT

:

Năng suất lý thuyết

NSTT

:

Năng suất thực thu

OPV

:

Giống ngô thụ phấn tự do

TPTD

:

Thụ phấn tự do

ƯTL

:

Ưu thế lai

WTO

:

Tổ chức thương mại thế giới

Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hợp
Quốc

7


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ
A. DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới năm 1961 - 2009

15

Bảng 1.2

Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2009

17

Bảng 1.3

Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020

18

Bảng 1.4

Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 - 2009

20

Bảng 1.5

Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên

23

Bảng 3.1

Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các giống ngô thí

46

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.2

Tốc độ tăng trưởng của các giống ngô tham gia thí nghiệm

52

vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.3

Tốc độ ra lá của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và

55

Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.4

Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm

58

vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên
Bảng 3.5

Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí

63

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.6

Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ

69

Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.7

Tỷ lệ gãy thân, đổ rễ của các giống ngô thí nghiệm vụ

73

Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.8

Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô

74

tham gia thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.9

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các
giống ngô thí nghiệm trong vụ Xuân 2009

8

77


Bảng 3.10

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống

78

ngô tham gia thí nghiệm trong vụ Thu Đông 2009
Bảng 3.11

Năng suất thực thu của các giống ngô tham gia thí

86

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Bảng 3.12

Giống, địa điểm và quy mô trình diễn

88

Bảng 3.13

Một số đặc điểm hình thái và năng suất của giống KK09-

89

1 tại mô hình trình diễn vụ Xuân năm 2010
Bảng 3.14

Kết quả đánh giá của nông dân đối với giống ngô lai có

90

triển vọng
B. DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Thời gian sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ

47

Xuân và Thu Đông năm 2009
Biểu đồ 3.2 Chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và

59

Thu Đông năm 2009
Biểu đồ 3.3 Chiều cao đóng bắp của các giống ngô tham gia thí

61

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Biểu đồ 3.4 Chỉ số diện tích lá của các giống tham gia thí nghiệm vụ

65

Xuân và Thu Đông năm 2009
Biểu đồ 3.5 Năng suất lý thuyết của các giống ngô tham gia thí

84

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông năm 2009
Biểu đồ 3.6 Năng suất thực thu của các giống tham gia thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông năm 2009

9

87


MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ hòa thảo Poaceae hay Gramineae (A.
Sosa, R. de Ruiz, E.L. Rosa ... 1997) [25]. Ngô được trồng ở khắp nơi trên thế
giới từ 380 Nam – 580 Bắc và là một trong những cây lương thực quan trọng
trong nền kinh tế toàn thế giới. Sản lượng ngô được sử dụng làm lương thực
chiếm 17%, 66% được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, làm nguyên liệu
cho ngành công nghiệp chiếm 5% và cho lĩnh vực xuất khẩu chiếm trên 10%
(Ngô Hữu Tình, 2003)[14]. Ở Việt Nam, ngô là một cây lương thực phổ biến
khắp cả nước, nhiều nhất là ở miền núi. Ngô là nguồn thực phẩm có giá trị
dinh dưỡng cao. Những bộ phận trên cây ngô có tác dụng rất lớn trong nhiều
lĩnh vực. Hạt ngô ăn trộn với gạo, dùng nấu rượu, làm tương; thân lá tươi làm
thức ăn cho gia súc...(Lê Trần Đức, 1997)[4].
Đối với nông dân vùng Trung du và miền núi phía Bắc, ngô là cây
lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Tuy nhiên sản xuất ngô ở vùng này
còn gặp nhiều khó khăn vì điều kiện tự nhiên khí hậu khắc nghiệt và điều kiện
kinh tế xã hội còn hạn chế. Mặt khác nông nghiệp cạnh tranh thể hiện ngày
một rõ nét trong nền kinh tế thị trường hội nhập nền kinh tế thế giới, chủ yếu
trên cơ sở phát triển nông nghiệp sạch, nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp đô
thị, nông nghiệp công nghệ cao... Trong nước, khi quá trình công nghiệp hóa
và đô thị hóa phát triển, giữa nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ cũng có sự
cạnh tranh về diện tích đất, mặt nước và nhất là nhân lực. Trong nông nghiệp,
sự cạnh tranh này cũng xảy ra ở nhiều mặt như giữa trồng trọt và chăn nuôi.
Người nông dân luôn chọn giải pháp công nghệ hợp lý trong điều kiện của
mình, chọn những giống cây trồng phù hợp để sản xuất cho lợi nhuận cao

1


nhất. Sự cạnh tranh trên được coi như "quan tòa" xử thắng cho người sản xuất
nào có sản phẩm chất lượng cao nhất và giá thành hạ nhất. Giống tốt được coi
như một trong những trợ thủ đắc lực nhất giúp nông dân tăng nhanh hơn hàm
lượng chất xám trong nông sản.
Vì vậy, muốn đưa sản xuất ngô ở Việt Nam kịp với các nước khác
trong khu vực và đạt năng suất bình quân của thế giới, cần mở rộng diện tích
ngô lai một cách hợp lý, đồng thời tăng cường đầu tư thâm canh. Do đó, cần
phải chọn tạo được những giống ngô cho năng suất cao, có khả năng chống
chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng. Để tìm ra được những
giống ngô ưu việt nhất đưa vào sản xuất đại trà, cần tiến hành quá trình
nghiên cứu, đánh giá, loại bỏ những giống không phù hợp, giúp cho quá trình
đánh giá và chọn tạo giống đạt hiệu quả cao nhất.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài
“Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai có
triển vọng vụ Xuân và Thu Đông năm 2009 tại Thái Nguyên”
2. MỤC TIÊU
Xác định được một số giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao,chống
chịu tốt giới thiệu cho sản xuất đại trà tại Thái Nguyên.
3.Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
3.1.Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học lựa chọn giống phù
hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Chọn được giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái
Nguyên nói riêng và các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc nói chung.

2

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò rất quan trọng góp phần
nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Khả năng thích ứng của giống với
các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa
của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá khả năng thích ứng cũng như
tiềm năng năng suất của các giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà, từ đó
tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái.
Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản
lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện
pháp hữu hiệu như thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới
năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi
phía Bắc, sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp
phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xoá đói giảm
nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể
trong công tác chọn tạo các giống ngô lai. Năng suất, chất lượng của các
giống ngô lai không thua kém các giống ngô lai của các công ty nước ngoài.
Những giống ngô lai quy ước của Việt Nam đang có sức cạnh tranh, giá hạt rẻ
bằng 70% giá giống nhập khẩu. Trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói
chung và cây ngô nói riêng, việc tạo ra những dòng, giống có khả năng chống
chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là cần thiết. Sau khi chọn tạo ra bất kỳ
một dòng, giống mới nào thì công việc khảo nghiệm và đánh giá các đặc tính
nông sinh học của các giống mới đó được xem là một khâu quan trọng trước
khi đưa vào sản xuất đại trà. Việc đánh giá biểu hiện của một số giống thường

3

bắt đầu từ việc đánh giá các đặc tính sinh học, đánh giá sự sinh trưởng, phát
triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và các điều kiện bất
lợi, phân tích mối tương quan giữa một số chỉ tiêu đến năng suất cây trồng.
Trong những năm gần đây, việc chọn tạo và đưa vào thử nghiệm vào sản xuất
những giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định và thích nghi với những
vùng sinh thái khác nhau là vấn đề rất quan trọng góp phần đưa nhanh các
giống ngô tốt vào sản xuất đại trà nhằm nâng cao năng suất, sản lượng ngô.
Đề tài nghiên cứu một số giống ngô lai mới tại Thái Nguyên nhằm
đánh giá một cách khách quan, kịp thời, có cơ sở khoa học về tính khác biệt,
độ đồng đều, tính ổn định, khả năng thích ứng, khả năng sinh trưởng phát
triển, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận cũng
như tiềm năng cho năng suất của các giống ngô mới.
1.2. GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÂY NGÔ
Cây ngô là một trong những cây trồng có giá trị dinh dưỡng và kinh tế
cao. Hiện nay, ngô là cây lương thực quan trọng ở đồng bằng, trung du và
miền núi và là nguồn thức ăn chính cho chăn nuôi vì ngô có thành phần giá trị
dinh dưỡng cao hơn gạo (Trần Hồng Uy, 1999)[20]. Trong hạt ngô có chứa 712% protein; 1,8-4,45% lysin và 0,4-1,0% tryptophan tùy theo loại hạt (S.
Krishnaveni, 1983)[37]. Thân ngô ủ chứa 193-238g/kg cellulose, 8-29 g/kg
lignin, protein và các loại amin acid như lysin, arginin, leucin, prolin,
glutamic acid. Đường trong hemicellulose nhiều nhất là xylose (0,77 g/g),
ngoài ra còn có arabinose (0,17 g/g), galactose (0,06 g/g) và mannose (0,01
g/g) (R.H. Philipps, A.B. McAllan, 1984)[35]. Bắp ngô còn chứa một số loại
khoáng chất và kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Fe, P, S và Cl (G. Ajon,
1939[31].
Có thể nói, về phương diện dinh dưỡng, ngô là nguyên liệu lý tưởng để
chế biến thức ăn cho gia súc, đặc biệt là thức ăn công nghiệp, 70% chất tinh

4

trong thức ăn tổng hợp là từ ngô. Ở các nước phát triển, phần lớn sản lượng
ngô được dùng cho chăn nuôi, Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%, ý 93%, Trung
Quốc 76%...(Ngô Hữu Tình, 2003)[14].
Mặt khác, trong đông y, ngô là cây trồng cũng có tác dụng rất lớn. Mỗi
bộ phận trên cây ngô đều có tác dụng chữa các bệnh khác nhau. Râu ngô và
ruột cây ngô có vị ngọt, tính bình, có tác dụng lợi tiểu, tiêu thũng, thông mật,
cầm máu. Cây ngô còn được sử dụng chữa bệnh huyết áp cao bằng cách uống
nước luộc bắp hằng ngày, mỗi ngày 2 - 3 lần, uống liền hai, ba tháng, Chữa
đái đường theo cách uống mỗi ngày 20 – 30g bột mầm bắp ngô khô trong
nước sắc đọt khoai lang đỏ, hay hằng ngày ăn chè bắp sữa nấu với củ mài,
đồng thời ăn rau lang đỏ nấu canh, chữa phù thũng, viêm thận cấp, đái đỏ hay
viêm gan tắc mật, đái vàng và da vàng theo tỷ lệ 40g râu bắp hay 150g ruột
cây bắp sắc uống (Viện dược liệu, 1990)[23]. Ngô còn dùng để chữa những
bệnh về tim, đau thận, tê thấp, sỏi thận, viêm túi mật, viêm gan với hiện tượng
trở ngại bài tiết mật, có thể dùng bắp dưới hình thức thuốc pha hoặc nấu sôi,
hay chế thành cao lỏng, mỗi ngày uống 2-3 lần, mỗi lần 30-40 giọt trước bữa
ăn (Đỗ Tất Lợi, 1986)[5]. Nhờ tính chức ức chế protease, bắp cũng như đậu,
gạo có khả năng ngăn cản ung thư vú, da, ruột kết ở động vật, có tác dụng làm
giảm hạ ung thư vú, tuyến tiền liệt, ruột kết trong cơ thể con người (W. Troll,
R. Wer, 1983)[38].
1.3. CÁC LOẠI GIỐNG NGÔ
Giống ngô được chia làm 2 nhóm chính: Nhóm ngô thụ phấn tự do và
nhóm ngô lai (FAO/UNDF/VIE/80/004, 1998)[29].
1.3.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety)
Giống ngô TPTD là một danh từ chung để chỉ các loại giống mà trong
quá trình sản xuất hạt giống con người không cần can thiệp vào quá trình thụ

5

phấn, chúng được tự do thụ phấn (thụ phấn mở) (Dương Văn Sơn, 1996)[18].
Đây là những khái niệm tương đối nhằm phân biệt với giống ngô lai. Các
giống TPTD có đặc điểm sử dụng hiệu ứng gen cộng trong chọn tạo giống, có
nền di truyền và khả năng thích ứng rộng, cho năng suất khá. Độ đồng đều
chấp nhận, dễ sản xuất và thay giống, giống sử dụng 2 đến 3 đời, giá giống rẻ.
Giống ngô TPTD bao gồm giống ngô địa phương (Local Variety), giống ngô
tổng hợp (Improved Variety) và giống ngô hỗn hợp.
1.3.1.1. Giống ngô địa phương (Local Variety)
Đây là những giống ngô được trồng từ lâu đời ở một vùng sản xuất với
tác động chọn lọc của người địa phương. Với các đặc điểm như thích ứng với
điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác và tập quán sản xuất địa phương; Phẩm
chất phù hợp với thị hiếu và cách thức chế biến của dân địa phương; Chống
chịu tốt, dễ bảo quản....giống ngô địa phương đang được dùng làm nguồn vật
liệu để lai với nguồn nhập nội nhằm tạo ra các giống lai có năng suất cao hơn
mà vẫn giữ được đặc tính tốt (Trần Như Luyện và Luyện Hữu Chỉ, 1982)[6].
1.3.1.2. Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến (Improved Variety)
Giống ngô TPTD cải tiến là tập hợp các kiểu hình tương đối đồng đều,
đại diện cho phần ưu tú nhất của một quần thể trong một chu kỳ cải tiến nào
đó, bao gồm các giống tổng hợp và giống hỗn hợp có đặc điểm chính như
hiệu ứng gen cộng được khai thác trong chọn tạo giống, có nền di truyền rộng
nên thích ứng rộng, có tiềm năng năng suất khá hơn các giống địa phương, độ
đồng đều chấp nhận được, dễ sản xuất giống, giá giống rẻ, giống sử dụng
được 2 – 3 đời (Mai Xuân Triệu, 1998)[15].
* Giống ngô tổng hợp (Synthetic variety): Là giống lai nhiều dòng qua
con đường đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng, thường trên 6 dòng
như TH2A, TSB1, TSB2, VN1, MSB49, Q2, Nù n1 (Sparague, 1977)[36].

6

Giống tổng hợp được sử dụng đầu tiên trong sản xuất do đề xuất của
Hayse và Garber năm 1919 (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997)[12]. Hai tác giả
này cho rằng sản xuất hạt giống ngô cải tiến bằng cách tái hợp nhiều dòng tự
phối có ưu điểm hơn so với lai đơn, lai kép vì nông dân có thể giữ được giống
từ 2-3 vụ. Muốn tạo giống tổng hợp cần tiến hành qua các bước sau:
Bước 1: Chọn tạo các dòng thuần.
Bước 2: Xác định khả năng kết hợp chung của các dòng thuần.
Bước 3: Lai giữa các dòng tốt và có khả năng kết hợp chung cao để tạo
tổng hợp.
Bước 4: Duy trì và cải thiện quần thể (tổng hợp) bằng các phương pháp
lọc trong quần thể.
Ngoài ra, một số nhà chọn tạo giống còn cho rằng nguồn vật liệu tạo
giống tổng hợp có thể là giống hay quần thể nhưng phải thử khả năng kết hợp
chung của chúng. Giống tổng hợp còn được coi là nguồn vật liệu tốt để rút
dòng tạo giống ngô lai (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997)[12].
* Giống ngô hỗn hợp (Composite variety): Là thế hệ tiến triển của tổ
hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di truyền khác nhau. Nguồn vật liệu này
bao gồm các giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, ... được chọn theo một số
chỉ tiêu như năng suất hạt, thời gian sinh trưởng, dạng và màu hạt, tính chống
chịu với điều kiện ngoại cảnh. Những giống ngô thụ phấn tự do cải tiến đầu
tiên ra đời vào những năm 70 của thế kỉ XIX, khi các nhà chọn giống tiến
hành lai giữa các quần thể với nhau và áp dụng phương pháp chọn lọc đối với
quần thể mới.
Quá trình tạo giống hỗn hợp bao gồm các bước sau:
- Bước 1: Chọn thành phần bố mẹ.

7

- Bước 2: Lai thử, chọn các cặp lai cho năng suất cao ở F1 và ít suy
giảm ở F2.
- Bước 3: Tạo lập hỗn hợp bằng cách thụ phấn dây chuyền hoặc luân
giao.
- Bước 4: Duy trì và cải thiện giống bằng phương pháp chọn lọc quần
thể.
Giống hỗn hợp có vai trò đáng kể trong nghề trồng ngô các nước nhiệt
đới đang phát triển trong những năm qua (Ngô Hữu Tình và cộng sự,
1997)[12]. Ở nước ta đã có những giống ngô hỗn hợp nổi tiếng như: VM1,
TSB2, MSB49, TSB1…
Giống hỗn hợp khác giống tổng hợp ở chỗ có nền di truyền rộng và nhà
chọn giống không thể kiểm soát được chặt chẽ khả năng kết hợp của các vật
liệu tạo giống (Mai Xuân Triệu, 1998)[15].
1.3.2. Giống ngô lai (Hybrid maize)
Ngô lai là kết quả của ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống hay nói cách
khác đây là kết quả của tác động gen trội (Ngô Hữu Tình và cộng sự,
1997)[12]. Ngô lai là một thành tựu khoa học nông nghiệp cực kỳ quan trọng
trong nền kinh tế thế giới, là cuộc “cách mạng xanh” của nửa thế kỷ XX.
Giống ngô lai sử dụng hiệu ứng trội và siêu trội trong quá trình chọn tạo
giống; giống có nền di truyền hẹp, thích ứng hẹp; năng suất và độ đồng đều
cao, hạt giống chỉ sử dụng được một đời F1, giá thành giống đắt.
1.3.2.1. Ưu thế lai
Ưu thế lai là sự tăng cường về sức sống, khả năng phát triển, khả năng
thích ứng, khả năng sinh sản... của con lai thế hệ thứ nhất so với dạng bố mẹ.
Khi lai các dòng tự thụ phấn hoặc cận phối với nhau (đặc biệt là các
dòng đã đạt tới mức cận phối tối thiểu) con lai thế hệ thứ nhất luôn luôn đồng

8

nhất, có sức sống và năng suất cao hơn hẳn bố mẹ. Từ thế hệ thứ hai trở đi,
tính ưu việt đó giảm đi nhanh chóng, mất dần ở các thế hệ tiếp theo.
a. Phân loại ưu thế lai
* Trong chọn giống người ta phân biệt ba loại ưu thế lai:
+ Ưu thế lai sinh sản: Ở cây lai, các cơ quan sinh sản phát triển tốt hơn,
độ hữu dục cao hơn dẫn đến năng suất hạt và quả tốt hơn bố mẹ.
+ Ưu thế lai sinh dưỡng: Biểu hiện ở cây lai sự phát triển của các bộ
phận sinh dưỡng mạnh hơn bố mẹ.
+ Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện ở cây lai sức sống cao hơn, khả năng
chống chịu cao hơn bố mẹ trong các điều kiện ngoại cảnh bất lợi.
* Căn cứ về tính trạng, ưu thế lai được phân loại như sau:
- Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời
gian sinh trưởng và phát triển như tầm vóc cây, số lá…
- Ưu thế lai về năng suất: Biểu hiện quan trọng nhất của giống ngô lai
đối với sản xuất đại trà là ưu thế lai về năng suất như: tỷ lệ hạt/bắp, khối
lượng hạt, chiều dài bắp, số bắp/cây… Theo Richey (1927) ưu thế lai về năng
suất ở cây ngô với giống lai đơn giữa các dòng có thể đạt từ 193% - 263% so
với trung bình bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985)[19].
- Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện thông qua khả năng chống chịu với
điều kiện bất thuận như hạn, rét, sâu bệnh…
- Ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa: Là sự tăng cường biểu hiện quá trình
trao đổi chất (Nguyễn Văn Cương, 1995) [1].
Khi lai hai vật liệu với nhau có thể thu được cây lai với 3 mức độ biểu
hiện: tốt hơn hẳn so với bố mẹ, đạt mức trung bình giữa bố và mẹ, kém hơn
so với bố mẹ. Theo Xôcôlôp (1995) chỉ có 37% số tổ hợp có năng suất cao

9

hơn bố mẹ, 46% số tổ hợp bằng mức trung gian của bố mẹ, 17% số tổ hợp
thấp hơn bố mẹ (Trần Văn Minh, 2004)[9].
Ưu thế lai ở ngô thể hiện rất rõ khi lai giữa các giống và khi lai giữa
các dòng tự phối. Kết quả nghiên cứu ở nhiều nước cho thấy trong điều kiện
tương tự, ngô lai giữa các giống tăng năng suất 10-20%, giống lai giữa các
dòng thuần tăng năng suất 20-30% so với các giống địa phương tốt nhất.
b. Các chỉ tiêu đánh giá ưu thế lai.
Ưu thế lai có thể biểu thị bằng ba cách, tùy thuộc vào mục đích được sử
dụng để so sánh năng suất của con lai: Ưu thế lai trung bình là so sánh con lai
với năng suất trung bình của bố mẹ, ưu thế lai thực (so với bố mẹ tốt nhất) và
ưu thế lai chuẩn (so với giống tiêu chuẩn).
- Ưu thế lai trung bình (heterosis) còn gọi là ưu thế lai giả định: Là sự
hơn hẳn của con lai so với giá trị trung bình của bố mẹ. Ưu thế lai trung bình
được tính bằng công thức sau:

H m (%) =

P1 + P2
2 x100
P1 + P2
2

F1 −

Trong đó: Hm: Ưu thế lai trung bình
F1: Giá trị trung bình của tính trạng ở cây lai F1
- Ưu thế lai thực (heterobetiosis): Là sự hơn hẳn của con lai so với bố
hoặc mẹ tốt nhất một tính trạng nào đó.
H B (%) =

F1 − PB
x100
PB

Trong đó: HB: Ưu thế lai thực
F1: Giá trị trung bình của tính trạng ở cây lai F1
PB: Chỉ giá trị tương ứng của bố hoặc mẹ tốt nhất

10


- Ưu thế lai chuẩn (standar heterosis): Biểu thị tính ưu việt của con lai
về một hay một số tính trạng nào đó so với giống thường dùng tốt nhất ở một
vùng nhất định.

Hs (%) =

F1 − S
x100
S

Trong đó:
Hs: Ưu thế lai chuẩn
F1: Chỉ giá trị tính trạng cần quan tâm của con lai F1
P1, P2: Chỉ giá trị tính trạng tương ứng của bố mẹ đem lại
PB: Chỉ giá trị tương ứng của bố hoặc mẹ tốt nhất
S: Chỉ giá trị tính trạng của giống chuẩn tốt nhất của vùng
* Ưu thế lai có thể có giá trị dương (F1 tốt hơn bố hoặc mẹ hoặc giống
chuẩn).
* Ưu thế lai có thể có giá trị âm (F1 thấp hơn bố hoặc mẹ hoặc giống

chuẩn về chiều cao cây, thời gian sinh trưởng...).
Đối với cây giao phấn, ưu thế lai được tạo ra từ các tổ hợp lai của các
dòng thuần cho nên khi đánh giá ưu thế lai của chúng chỉ cần dựa vào công
thức tính của ưu thế lai chuẩn (Nguyễn Đức Lương và cộng sự, 1999)[7].
c. Cơ sở di truyền của ưu thế lai
Để sử dụng tối đa hiệu ứng ưu thế lai, cần hiểu rõ về cơ sở di truyền của
ưu thế lai. Tuy nhiên, qua nhiều năm nghiên cứu và ứng dụng vẫn chưa có
một cơ sở lý thuyết thống nhất và trọn vẹn về ưu thế lai. Hiện tại vẫn tồn tại
nhiều giả thuyết, mỗi giả thuyết chỉ giới hạn bởi những kết quả thực nghiệm
nhất định. Ưu thế lai có thể là kết quả của trội hoàn toàn và không hoàn toàn
(siêu trội), tương tác giữa các gen (ức chế), tương tác giữa tế bào chất của mẹ
và nhân của bố hoặc có thể tổ hợp tất cả các yếu tố trên.

11


Về bản chất, ưu thế lai là một biểu hiện phức tạp không thể giải thích
được khi dựa vào một nguyên nhân đơn lẻ nào. Hai giả thuyết quan trọng có ý
nghĩa ứng dụng thực tế nhất là giả thuyết tính trội và siêu trội. Để tạo ra giống
lai có ưu thế lai cao, nguồn bố mẹ phải đa dạng, xa nhau về di truyền và thuộc
các nhóm ưu thế lai khác nhau.
* Giả thuyết tính trội: Theo giả thuyết tính trội, ưu thế lai là kết quả tác
động và tương tác của alen trội có lợi. Dị hợp tử không cần thiết chừng nào bố
mẹ của con lai có tối đa số alen trội kết hợp với nhau hay bổ sung tính trội
(tác động tích lũy các gen trội có lợi).
Ví dụ: AAbbCCdd x aaBBccDD

AaBbCcDd (F1)
Nếu a, b, c, d là các gen gây hại thì các alen trội A, B, C, D sẽ có tác
dụng nâng cao sức sống.

Do tác động cộng gộp của các gen trội không alen cùng quy định một
tính trạng hoặc do tác động bổ sung của hai gen trội A-B- làm phát sinh tính
trạng mới.
Các gen xấu dù trội hay lặn nếu ở trạng thái đồng hợp tử làm xuất hiện
tính trạng xấu, nếu ở trạng thái dị hợp tử sẽ khắc phục được hiện tượng
này.Vấn đề quan trọng nhất mà giả thuyết này đề ra cho công tác chọn tạo
giống là từ các dạng ưu thế lai việc tìm ra các cá thể có kiểu gen trội đồng hợp
tử rất khó khăn.
* Giả thuyết siêu trội: Đối với giả thuyết siêu trội, dị hợp tử là cần thiết
để tạo nên ưu thế lai. Trạng thái dị hợp tử vượt hiệu ứng của gen trội; kiểu
hình của thể dị hợp tử ưu việt hơn kiểu hình thể đồng hợp tử.

12


Thuyết này giải thích sự suy yếu của các dòng cận phối là do tích lũy
các gen lặn cũng như gen trội ở trạng thái đồng hợp tử đều yếu hơn, kém ưu
việt hơn kiểu gen ở trạng thái dị hợp tử. Thuyết siêu trội giải thích ưu thế lai
như tích lũy các gen ở trạng thái dị hợp tử làm tăng tính trội, ảnh hưởng đến
sức sống vượt xa bất cứ tác dụng của một loại alen đồng hợp tử nào.
1.3.2.2. Các loại giống ngô lai
Ngô lai được chia thành hai nhóm: Giống lai không quy ước
(Nonconventional hybrid) và giống lai quy ước (Conventional hybrid) (Viện
nghiên cứu ngô, 1996)[24].
* Giống ngô lai không quy ước (Nonconventional hybrid).
Giống ngô lai không quy ước là giống ngô được tạo ra khi có ít nhất bố
hoặc mẹ không phải là dòng thuần.
Các giống lai không quy ước có thể là:
+ Giống x Giống: Giống lai giữa các giống thường cho năng suất cao
15 – 18% so với giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng

+ Dòng x Giống (lai đỉnh): Cho năng suất cao hơn 25 – 30% so với
giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng.
+ Lai đơn x giống (lai đỉnh kép): Cho năng suất cao hơn 20 – 30% so
với giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng,
+ Gia đình x gia đình
Trong đó lai đỉnh (dòng x giống) và lai đỉnh kép (lai đơn x giống) được
ứng dụng rộng rãi nhất.
Hiện nay ở các nước đang phát triển, sử dụng chủ yếu là lai đỉnh kép và
lai đỉnh kép cải tiến. Trong tương lai khi các nước này có đủ điều kiện về kinh
tế và kỹ thuật thì vai trò của các giống ngô lai không qui ước sẽ thu hẹp và

13


thay thế dần bằng các giống lai qui ước (Ngô Hữu Tình và cộng sự,
1997)[12].
Ngô lai không quy ước được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam vào giai
đoạn 1993 – 1997 vì chương trình ngô lai Việt Nam lúc đó mới bắt đầu. Đó là
những giống như LS-3, LS-4, LS-7, LS-8.
* Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)
Là giống ngô tạo ra bằng cách lai các dòng thuần với nhau, loại giống
lai này phụ thuộc số dòng thuần tham gia. Đây là phương thức sử dụng có
hiệu quả nhất của hiện tượng ưu thế lai, do đó lợi dụng được hiệu ứng trội và
hiệu ứng siêu trội khi lai các dòng tự phối đời cao với nhau. Các giống lai quy
ước có thể là lai đơn, lai đơn cải tiến, lai ba, lai ba cải tiến, lai kép.
+ Lai đơn: Là giống tạo ra giữa 2 dòng thuần, (A x B) trong đó A, B là
dòng thuần. Một số giống ngô lai đơn có năng suất cao, phẩm chất tốt được sử
dụng phổ biến trong sản xuất như LVN 10, LVN4, LVN20, LVN99...
+ Lai đơn cải tiến: Lai đơn cải tiến (A x A’) x B hoặc (A x A’) x (B x
B’), trong đó A, B là dòng thuần, A’, B’ là các dòng chị em với A, B.

+ Lai ba: Lai giữa giống lai đơn và một dòng tự phối, [(A x B) x C]
trong đó A, B, C là dòng thuần.
+ Lai ba cải tiến: Là giống lai tạo ra giữa một giống lai đơn với một tổ
hợp lai giữa các dòng chị em, [(A x B x (C x C’)] trong đó A, B, C, C’ là
dòng thuần, C, C’ là dòng chị em.
+ Lai kép: Lai giữa hai giống lai đơn, [(A x B) x (C x D)], trong đó A,
B, C, D là dòng thuần.
Hiện nay nhiều giống ngô lai quy ước được sử dụng rất rộng rãi trong
sản xuất như: LVN-10, DK-888, LVN-98, LVN-4, LVN-17, C-919, LVN-23
(ngô rau), LVN-24…

14


1.4. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.4.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây ngũ cốc có vị trí quan trọng đứng thứ 3 sau lúa mỳ và lúa
nước. Giữa những năm 90 của thế kỷ XX, ngô còn xếp thứ 3 về diện tích và
sản lượng, song hơn 50 năm gần đây, ngô vượt lên đứng đầu về diện tích,
năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao
nhất trong các cây lương thực chủ yếu.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới năm 1961 - 2009
Chỉ tiêu

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

1961

105,48

19,4

205.00

2004

147,47

49,48

729,21

2005

147,44

48,42

713,91

2006

148,61

47,53

706,31

2007

158,61

49,69

788,11

2008

161,02

51,09

822,71

2009

159,53

51,22

817,11

Năm

Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, năm 2010 [28]
Qua bảng số liệu trên cho thấy, năm 1961, năng suất ngô trung bình của
thế giới chỉ chưa đến 20 tạ/ha nhưng đến năm 2004 năng suất ngô trên thế
giới đã đạt 49,48 tạ/ha. Năm 2009, diện tích trồng ngô gần bằng diện tích
trồng lúa nước, với 159,53 triệu ha, năng suất đạt 51,22 tạ/ha, và sản lượng
đạt 817,11 triệu tấn.

15


Trong khí đó, diện tích trồng lúa nước năm 1961 là 115,26 triệu ha,
năng suất 18,7 tạ /ha, sản lượng 215,27 triệu tấn. Năm 2009, diện tích 161,42
triệu ha, năng suất đạt 42,04 tạ/ha, sản lượng đạt 678,69 triệu tấn.
Diện tích trồng lúa mỳ năm 1961 đạt 200,88 triệu ha, năng suất đạt 10,9
tạ/ha, sản lượng thu được 219,22 triệu tấn. Năm 2009, diện tích 225,44 triệu
ha, năng suất 30,25 tạ/ha, sản lượng đạt 681,92 triệu tấn (FAOSTAT,
2010)[28].
Như vậy, trong những năm qua, lúa nước, lúa mỳ và ngô vẫn là những
cây trồng chủ lực trong sản xuất nông nghiệp thế giới, mặc dù diện tích trồng
ngô của thế giới năm 2009 có thấp hơn so với lúa nước nhưng năng suất và
sản lượng ngô vẫn đứng đầu trong những cây lương thực chủ yếu trên thế
giới.
Diện tích ngô của thế giới năm 2009 giảm 1,49 triệu ha so với năm
2008, xong năng suất và sản lượng ngô vẫn tăng, điều đó cho thấy ưu thế của
các giống ngô lai mới có năng suất cao ngày càng phát huy được thế mạnh.
Có thể nói thành tựu trong nghiên cứu, chọn tạo và sản xuất giống ngô lai đã

đưa năng suất ngô đứng ở vị trí hàng đầu trong các cây lương thực chính.
Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn
tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác.
Trong công tác cải tạo giống cây trồng dựa trên cơ sở ưu thế lai, cây ngô lai
được ghi nhận là một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nhờ sử dụng giống
ngô lai và kỹ thuật trồng trọt tiên tiến mà năng suất ngô trên thế giới đã tăng
1,83 lần trong vòng 30 năm (1960-1990).
Hiện nay, tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới cũng đã
có nhiều thay đổi, thể hiện cụ thể qua bảng 1.2

16