đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn ra hoa của 45 tổ hợp lai luân phiên và dòng bố mẹ

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN
--------*--------

ĐỖ VIỆT TIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN
Ở GIAI ĐOẠN RA HOA CỦA 45 TỔ HỢP
LAI LUÂN PHIÊN VÀ DÒNG BỐ MẸ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, 2015


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN
--------*--------

ĐỖ VIỆT TIỆP

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN
Ở GIAI ĐOẠN RA HOA CỦA 45 TỔ HỢP
LAI LUÂN PHIÊN VÀ DÒNG BỐ MẸ
Chuyên nghành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60 62 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Đặng Ngọc Hạ

HÀ NỘI, 2015


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn tôi luôn nhận được sự quan tâm
giúp đỡ của các cơ quan, thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Đặng Ngọc Hạ
đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn
thành luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu
Ngô cùng tập thể cán bộ Bộ môn Tạo Giống, Ban Lãnh đạo và tập thể cán bộ
Công ty cổ phần giống cây trồng Nha Hố đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và tận
tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Ban Đào tạo
Sau đại học, Ban lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều
kiện thuận lợi và quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành
luận văn.
Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn
động viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2015

Học viên

Đỗ Việt Tiệp

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

Page i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là luận văn do tôi thực hiện dưới sự chỉ dẫn của
thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp ở Viện Nghiên cứu Ngô.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Học viên

Đỗ Việt Tiệp

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

Page ii


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn ...................................................................................................... i
Lời cam đoan ................................................................................................. ii
Mục lục ......................................................................................................... iii
Danh mục các bảng ....................................................................................... vi
Danh mục các hình ...................................................................................... viii
Danh mục chữ viết tắt ................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI4
1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới và Việt Nam................... 4

1.1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới .............................. 4
1.1.2 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô ở Việt Nam .............................. 5
1.2 Cơ sở khoa học của đề tài ......................................................................... 7
1.2.1 Khái niệm và phân loại hạn............................................................. 7
1.2.2 Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng .............................................. 9
1.2.3 Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển và năng suất cây
ngô

.................................................................................................... 12

1.3 Tính trạng gián tiếp quan trọng của ngô cho đánh giá chịu hạn giai đoạn ra
hoa ............................................................................................................... 16
1.4 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới và Việt Nam ................ 18
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn trên thế giới ........................... 18
1.4.2 Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn tại Việt Nam .......................... 21
Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 25
2.1 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 25
2.2 Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 25
2.3 Phương pháp nghiên cứu và xử lý số liệu .............................................. 26

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

Page iii


2.3.1 Phương pháp đánh giá thí nghiệm đồng ruộng ............................. 26
2.3.2 Bố trí thí nghiệm .......................................................................... 26
2.3.3 Chăm sóc thí nghiệm ................................................................... 27
2.3.4 Đánh giá đặc điểm nông sinh học và năng suất của các dòng, THL
trong điều kiện có tưới và không tưới nước ........................................... 27

2.3.4.1 Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng ............................................ 27
2.3.4.5 Các chỉ tiêu đánh giá chịu hạn ................................................ 29
2.3.5 Phân tích và xử lý số liệu ............................................................. 29
2.3.6 Địa điểm nghiên cứu .................................................................... 30
3.2.7 Thời gian nghiên cứu .................................................................... 30
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 31
3.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng
- Hà Nội ...................................................................................................... 31
3.1.1 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng Hà Nội ................................................................................................... 31
3.1.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng - Hà
Nội

.................................................................................................... 32

3.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 10 dòng thí
nghiệm tại Đan Phượng – Hà Nội .......................................................... 33
3.1.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô thí nghiệm tại Đan
Phượng Hà Nội ...................................................................................... 36
3.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ
và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............................................. 37
3.2.1 Thời gian sinh trưởng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................................... 37
3.2.2 Đặc điểm hình thái của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không
tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận...................................................... 38

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

Page iv

3.2.3 Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất của 10 dòng ngô ở 2
điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........... 40
3.2.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ................................ 44
3.3 Đánh giá 45 THL luân phiên trong điều kiện tưới đủ và không tưới giai
đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .......................................................................... 48
3.3.1 Sinh trưởng và phát triển của 45 THL luân phiên trong điều kiện
tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .......................... 48
3.3.2 Đặc điểm hình thái của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới
giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............................................................ 51
3.3.3 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của 45 THL ở 2 điều
kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .................. 54
3.3.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................................... 63
3.4 So sánh 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra
hoa tại Ninh Thuận ....................................................................................... 67
3.4.1 Sinh trưởng và phát triển của 6 THL triển vọng trong điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ................................. 67
3.4.2 Đặc điểm hình thái của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................................... 69
3.4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 6 THL triển vọng
ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..... 70
3.4.4 Đánh giá khả năng chống chịu của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện
tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .......................... 74
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 77
PHỤ LỤC

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

Page v


DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới (2007 – 2013) .............. 5
1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1985 – 2013 ..................... 7
3.1. Thời gian sinh trưởng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng – Hà
Nội ................................................................................................... 31
3.2. Đặc điểm hình thái của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng – Hà Nội . 32
3.3. Chiều dài bắp và đường kính bắp của 10 dòng tham gia thí nghiệm
tại Đan Phượng – Hà Nội ................................................................. 34
3.4. Số hàng hạt, số hạt trên hàng của 10 dòng thí nghiệm tại Đan Phượng
– Hà Nội........................................................................................... 35
3.5. Khả năng chống chịu của 10 dòng ngô thí nghiệm tại Đan Phượng –
Hà Nội.............................................................................................. 36
3.6. Thời gian sinh trưởng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..................................... 38
3.7. Hình thái của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và không tưới giai
đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .............................................................. 39
3.8. Chiều dài bắp và đường kính bắp của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................... 40
3.9. Số hàng hạt, số hạt trên hàng của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ
và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ................................ 41
3.10. Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 10 dòng ngô ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............ 42
3.11. Đánh giá khả năng chống chịu của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................... 45
3.12. Đánh giá mức độ chịu hạn của 10 dòng ngô ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận .................................... 46

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

Page vi


3.13. Thời gian sinh trưởng của 45 THL luân phiên trong điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............................ 48
3.14. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của 45 THL ở 2 điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ........................... 51
3.15. Chiều dài bắp và đường kính bắp của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ
và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ................................. 54
3.16. Số hàng hạt và số hạt trên hàng của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..................................... 56
3.17. Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 45 THL ở 2 điều
kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............. 59
3.18. Khả năng chống chịu sâu bệnh của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..................................... 63
3.19. Đánh giá khả năng chịu hạn của 45 THL ở 2 điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..................................... 65
3.20. Thời gian sinh trưởng của 6 THL triển vọng trong điều kiện tưới đủ
và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ................................. 68
3.21. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của 6 THL triển vọng ở 2 điều
kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............. 69
3.22. Chiều dài bắp và đường kính bắp của 6 THL triển vọng ở 2 điều

kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............. 70
3.23. Số hàng hạt và số hạt trên hàng của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện
tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận..................... 71
3.24. Khối lượng 1000 hạt và năng suất thực thu của 6 THL triển vọng ở 2
điều kiện tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ..... 72
3.25. Khả năng chống chịu sâu bệnh của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện
tưới đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận..................... 74
3.26. Đánh giá khả năng chịu hạn của 6 THL triển vọng ở 2 điều kiện tưới
đủ và không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ............................ 74

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

Page vii


DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

3.1. Năng suất thực thu của 10 dòng thí nghiệm trong điều kiện tưới đủ và
không tưới giai đoạn ra hoa tại Ninh Thuận ....................................... 43
3.2. Năng suất thực thu của 45 tổ hợp lai trong điều kiện thí nghiệm có
tưới và không tưới .............................................................................. 62
3.3. Năng suất thực thu của 6 tổ hợp lai triển vọng trong điều kiện thí
nghiệm có tưới và không tưới ............................................................. 73

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

Page viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
CIMMYT

Tên viết đầy đủ
:

Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz Y
Trigo - Trung tâm cải lương ngô và lúa mỳ quốc tế

CS

:

Cộng sự.

CV

:

Coefficients of variation - Hệ số biến động

Đ/C

:

Đối chứng.

CSL

:

Chín sinh lý

ASI

:

Anthesis silking Interval - Khoảng cách tung phấn
phun râu

TGST

:

Thời gian sinh trưởng.

NSTT

:

Năng suất thực thu

THL

:

Tổ hợp lai.

K. tưới

:

Không tưới nước

LSD0,05

:

Least significant difference - Sự sai khác nhỏ nhất có
ý nghĩa ở mức 0,05

C. tưới

:

Có tưới nước

PR

:

Phun râu

TP

:

Tung phấn

P 1000

:

Khối lượng 1000 hạt

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

Page ix


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae) là cây lương thực
quan trọng đồng thời là nguồn nguyên liệu chính cho thức ăn chăn nuôi. Năm
2012, diện tích ngô toàn thế giới đạt 176,99 triệu ha với tổng sản lượng
875,10 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 4,94 tấn/ha (FAOSTAT, 2013). Tại
Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai, sau cây lúa. Những năm
gần đây, diện tích ngô trên thế giới không ngừng gia tăng. Sản xuất ngô đã và
đang mang lại hiệu quả kinh tế và là sinh kế của hàng trăm triệu nông dân trên
thế giới.
Tuy nhiên, hiện nay việc phát triển ngô trên thế giới và trong nước đang
gặp phải khó khăn do sự biển đổi khí hậu, trái đất nóng lên làm thay đổi khí hậu
các vùng đất trồng trọt dẫn đến đất đai bị hạn hán, nhiễm chua phèn, nhiễm mặn,
ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô
nói riêng. Thực tế, hầu hết ngô được trồng trên các vùng đất khó khăn (không

chủ động tưới, chua phèn,...). Do vậy, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu
chọn tạo các giống mới và các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng cường hiệu quả của
sản xuất ngô trên các vùng đất khó khăn, trong đó yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến
năng suất của ngô là hạn hán. Cây ngô có nhu cầu nước rất lớn và là cây sử
dụng nước có hiệu quả. Theo công bố của công ty Monsanto nhu cầu nước
của cây ngô được tính toán dựa theo từng loại đất và khả năng giữ nước của
đất. Độ ẩm đất yêu cầu qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển 60 – 85%.
Cây ngô cần tưới nước khi độ ẩm xuống đến 30% vào thời kỳ sinh dưỡng và
70% vào thời kỳ sinh trưởng sinh thực và kết hạt thì đạt được năng suất cực
đại (Monsanto, 2001).
Tại Việt Nam, có tới 80% diện tích canh tác ngô (0,8-0,9 triệu ha) phụ
thuộc vào nước trời, ước tính sản lượng ngô thiệt hại do hạn lên tới 30%, một

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

Page 1


số vùng trong những năm gần đây diện tích bị hạn lên đến 70-80% và nhiều
vùng trong năm 2004 không cho thu hoạch ngô. (Phan Xuân Hào, 2005).
Khô hạn là yếu tố chính làm giảm năng suất của ngô, đặc biệt là với
những vùng canh tác phụ thuộc vào nước trời, hoàn toàn không chủ động
được nguồn nước tưới. Sự khan hiếm về nước tưới phục vụ cho nông nghiệp
đã được báo động trong nhiều hội nghị khoa học của thế giới gần đây. Sản
xuất ngô ở Việt Nam không phải là ngoại lệ. Việc tìm ra những giống mới có
khả năng chịu hạn đang là vấn đề cần thiết và cấp bách. Theo một số nghiên
cứu trong nước và nước ngoài, thời kỳ ra hoa của ngô rất mẫn cảm với hạn,
thiếu nước ở giai đoạn này gây ảnh hưởng rất lớn đến năng suất.
Với mục đích đánh giá, lựa chọn được một số dòng và tổ hợp lai có khả
năng chịu hạn, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng chịu hạn ở

giai đoạn ra hoa của 45 tổ hợp lai luân phiên và dòng bố mẹ”
2. Mục đích của đề tài
Đánh giá khả năng chịu hạn đồng ruộng của một số dòng và tổ hợp lai
triển vọng của Việt Nam theo quy trình CIMMYT.
Xác định được 2 – 3 dòng ngô thuần, 1 – 2 tổ hợp lai triển vọng có khả
năng chịu hạn.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài sẽ là tài liệu khoa học có ý nghĩa phục vụ cho công
tác chọn tạo giống ngô chịu hạn, tài liệu tham khảo cho các công tác giảng
dạy, đào tạo.
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá và chọn được một số dòng tự phối có khả năng chịu hạn, có
khả năng kết hợp cao, làm nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống ngô lai
chịu hạn.

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

Page 2


Xác định một số giống ngô lai triển vọng có khả năng chịu hạn tốt phục
vụ cho cơ cấu giống ngô ở các vùng khô hạn.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu: Thí nghiệm tiến hành trên 10 dòng ngô thuần
của Viện Nghiên cứu Ngô và 45 tổ hợp lai luân phiên của các dòng tham gia
nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu: Bao gồm thí nghiệm đánh giá dòng, khảo sát tổ hợp
lai, so sánh các tổ hợp lai triển vọng tại Viện Nghiên cứu Ngô – Đan Phượng –
Hà Nội và Công ty cổ phần giống cây trồng Nha Hố – Ninh Sơn – Ninh Thuận.

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

Page 3


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới và Việt Nam
1.1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới
Cây ngô có nguồn gốc từ Mexico, trải qua hàng nghìn năm tiến hoá và
phát triển đã trở thành loại cây trồng có vị trí rất quan trọng trong nền nông
nghiệp toàn cầu. Cây ngô góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên thế giới, tất
cả các nước trồng ngô nói chung đều sử dụng ngô làm lương thực, thực phẩm
ở các mức độ khác nhau tuỳ thuộc vào trình độ phát triển kinh tế xã hội, điều
kiện tự nhiên, phong tục tập quán. Các nước ở Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi
sử dụng ngô làm lương thực chính, các nước Đông Nam Phi sử dụng 85% sản
lượng ngô làm lương thực, Tây Trung Phi 80%, Bắc Phi 42%, Tây Á 27%,
Nam Á 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dương 39%, Đông Á 30%, Trung
Mỹ và vùng Caribe 61%, Nam Mỹ 12%, Đông Âu và Liên Xô cũ 4%. (Ngô
Hữu Tình, 2003).
Ngô không những là lương thực mà còn là thức ăn quan trọng cho chăn
nuôi. Hầu như 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ ngô và điều này là
phổ biến trên toàn thế giới. Theo Trung tâm Cải tạo ngô và lúa mì quốc tế
(CIMMYT – Centro International de Mejoramiento de Maiz Y Trigo): Lượng
ngô toàn thế giới sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm khoảng 66% tổng
sản lượng, đặc biệt ở các nước công nghiệp phát triển thường sử dụng 70% 90% sản lượng ngô cho chăn nuôi như: Pháp: 90%; Mỹ: 89%... (CIMMYT,
2001). Ngoài việc cung cấp thức ăn tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ
chua lí tưởng cho phần lớn các loại gia súc, đặc biệt là bò sữa. Bên cạnh đó,
ngô còn là nguồn cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy công nghiệp, người

ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau từ ngô như: Cồn, tinh bột,
dầu, bánh kẹo… (Ngô Hữu Tình, 2003). Sản xuất ngô trên thế giới không

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

Page 4


ngừng tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Một số nước sản xuất ngô
hàng đầu thế giới là Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Mexico, Ấn Độ, Nam Phi...Năm
2007 sản lượng ngô trên thế giới là 766,20 triệu tấn trên diện tích 157 triệu ha
với năng suất 4,9 tấn/ha. Đến năm 2013 sản lượng ngô trên thế giới là
1016,73 triệu tấn, năng suất 5,52 tấn/ha, với diện tích 184,19 triệu ha.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới (2007 – 2013)
Năm

Diện tích
(triệu ha)

Năng suất
(tấn/ha)

Sản lượng
(triệu tấn)

2007

157,00

4,90

766,20

2008

161,00

5,10

827,00

2009

158,87

5,16

820,53

2010

164,06

5,16

850,44

2011

170,39

5,18

883,46

2012

176,99

4,94

875,10

2013

184,19

5,52

1016,73

Nguồn: FAOSTAT 2014
Một số nước trồng nhiều ngô trên thế giới Mỹ: 35,4 triệu ha, Trung
Quốc: 35 triệu ha, Brazil: 14,22 triệu ha. Năng suất ngô trên thế giới có sự
chênh lệch đáng kể giữa các quốc gia và các nước trong cùng khu vực. Trong
đó nước có năng suất cao nhất là: Israel: 25,56 tấn/ha, Jordan 20,10 tấn/ha,
Kuwait: 20,0 tấn/ha, Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất: 20,00 tấn/ha....
Quốc gia có năng suất ngô thấp nhất là Botswana: 0,13 tấn/ha và Cape Verde
với năng suất chỉ đạt 0,19 tấn/ha (FAOSTAT, 2014).
1.1.2 Tình hình sản xuất và sử dụng ngô ở Việt Nam

Cây ngô được du nhập vào Việt Nam cách đây khoảng hơn 300 năm do
Trần Thế Vinh - người huyện Tiên Phong, Sơn Tây sang sứ nhà Thanh lấy
được giống ngô đem về nước (Đinh Thế Lộc và cs, 1997). Tuy nhiên do

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

Page 5


truyền thống sản xuất lúa nước lâu đời nên những năm trước cây ngô chưa
được chú trọng phát triển. Trong thời gian gần đây nhờ có các chính sách
khuyến khích của Nhà nước cũng như việc áp dụng nhiều tiến bộ khoa học
kỹ thuật vào sản xuất mà cây ngô ở Việt Nam đã có những bước tiến dài cả
về diện tích, năng suất và tổng sản lượng. Ngô là cây lương thực quan
trọng ở cả đồng bằng, trung du và miền núi. Năng suất ngô nước ta những
năm 1960 chỉ đạt 1tấn/ha với diện tích hơn 200 nghìn ha, đến năm 1980
năng suất đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng 400 nghìn tấn. Năm 1990 năng suất
tăng lên 1,5 tấn, có được kết quả này nhờ sự hợp tác với Trung tâm Cải tạo
ngô và lúa mì Quốc tế. Những nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở nước ta đã
bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ trước và đã có một số thành công trong
việc cải tạo giống địa phương, phát triển giống thụ phấn tự do. Từ đầu năm
1990 nhờ có những chính sách khuyến khích của Nhà nước, cùng nhiều
tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là việc đưa các giống ngô lai và kỹ thuật
canh tác tiên tiến vào sản xuất đã góp phần tăng trưởng cả về diện tích
năng suất và tổng sản lượng toàn quốc. Tỷ lệ tăng trưởng bình quân hàng
năm về diện tích là 7,5%, về năng suất 6,7%, về sản lượng 24,5%. Tổ chức
FAO và CIMMYT đã đánh giá chương trình phát triển cây ngô của Việt
Nam là một trong ba chương trình ngô lai mạnh nhất ở Châu Á (Trung
Quốc, Việt Nam và Thái Lan) và có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới
(Trần Hồng Uy, 2001).

Năm 1961, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 60% trung bình thế giới
(11,2/ 19,4 tạ/ha), đứng thứ 67 trên 147 nước trồng ngô. Suốt gần 20 năm
sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của ta lại
giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới
(9,9/33,9 tạ/ha), tụt xuống vị trí 110/148 nước trồng ngô, do giống cũ và
canh tác lạc hậu.

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

Page 6


Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1985 – 2013
Năm
1985

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000ha)

(tạ/ha)

(1000tấn)

392,2

14,9

584,9

15,6

671,0

1990
1995

556,8

21,3

1184,2

2000

730,2

27,5

2005,1

2005

1052,6

35,5

3787,1

2006

1033,3

39,9

3810,0

2007

1072,8

39,6

4250,9

2008

1125,9

40,2

4531,2

2009

1089,2

40,1

4371,7

2010

1126,3

40,8

4606,8

2011

1121,3

43,13

4835,7

2012

1118,2

42,95

4803,2

2013

1170,3

44,35
5190,8
Nguồn: Tổng cục thống kê 2014.

Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ đầu
những năm 1990 đến nay. So với năng suất ngô bình quân thế giới, năng
suất ngô của Việt Nam, năm 1990 bằng 42%, năm 2000 là 60%, năm 2005 là
73%, năm 2007 là 81%. Năm 2013 diện tích trồng ngô của cả nước đạt
1170,3 nghìn ha, với năng suất 44,35 tạ/ha và sản lượng là 4803,2 nghìn tấn.
Tỷ trọng ngô trong sản lượng lương thực có hạt tăng từ 5,8% năm 2000 lên
10,2% năm 2013.
1.2 Cơ sở khoa học của đề tài
1.2.1 Khái niệm và phân loại hạn
Hạn gần như xảy ra ở mọi nơi trên thế giới. Hiện tượng hạn thường xảy
ra theo chu kỳ. Hạn trong nông nghiệp là thời kỳ thiếu nước kéo dài dẫn đến

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

Page 7


bất thuận, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng, nhẹ thì giảm
năng suất, nặng thì có thể dẫn đến tình trạng huỷ hoại cây, mùa màng. Mức độ
tổn thương của cây trồng do khô hạn gây ra có nhiều mức khác nhau: chết,
chậm phát triển hay phát triển bình thường. Hạn có thể làm giảm tới 65-87%
năng suất cây trồng tùy theo loại cây, mức độ hạn của nó phụ thuộc vào thời
gian kéo dài và cường độ của hạn. Những cây trồng phát triển bình thường

trong điều kiện khô hạn gọi là “cây chịu hạn” và khả năng có thể giảm thiểu
mức độ tổn thương do thiếu hụt nước gây ra gọi là “tính chịu hạn”.
Có hai dạng hạn được quan tâm nhất trong sản xuất nông nghiệp là:
Hạn không khí và hạn đất (Lê Quý Kha, 1997; Đoàn Văn Điếm và cs, 2006).
Trong thực tế hạn không khí và hạn đất có thể phát sinh ở các thời kỳ sinh
trưởng khác nhau của cây nhưng cũng có khi xuất hiện cùng lúc.
1) Hạn không khí thường có đặc trưng là nhiệt độ cao (39-420C) và độ
ẩm thấp (< 65%). Hiện tượng này thường gặp ở những tỉnh miền Trung nước
ta vào những đợt gió Lào và ở vùng Bắc bộ vào cuối thu, đầu đông. Hạn
không khí ảnh hưởng trực tiếp lên các bộ phận của cây như hoa, lá, chồi
non...nhất là ảnh hưởng đến quá trình tung phấn của cây. Đối với thực vật nói
chung và cây ngô nói riêng thì hạn không khí thường gây ra hiện tượng héo
tạm thời vì nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, làm cho mức độ thoát hơi nước nhanh
vượt qua mức độ bình thường, lúc đó rễ hút nước không đủ để bù lại lượng
nước mất, cây lâm vào tình trạng mất cân bằng về nước. Nước cũng là sản
phẩm khởi đầu, trung gian và cuối cùng của các quá trình chuyển hoá hoá
sinh, là môi trường để các phản ứng trao đổi chất xảy ra.
2) Mức độ khô hạn của đất tuỳ thuộc vào sự bốc hơi nước trên bề mặt
và khả năng giữ nước của đất. Hạn đất sẽ làm cho áp suất thẩm thấu của đất
tăng cao đến mức cây không cạnh tranh được nước của đất và làm cho cây
không thể lấy nước vào tế bào qua rễ, vì thế hạn đất có thể gây ra cho cây héo

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

Page 8


lâu dài. Hạn đất tác động trực tiếp đến bộ phận rễ của cây làm ảnh hưởng rất
lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng. Đối với các loại cây
trồng cạn, hạn đất cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến giai đoạn gieo hạt và

nảy mầm. Lượng nước trong đất không đủ sẽ làm cho mầm héo, nếu thiếu nớc
nặng sẽ gây thui chột mầm và chết.
Ba khái niệm cụ thể về hạn dựa trên lượng mưa đối với cây ngô được
nhiều nhà khoa học CIMMYT nêu như sau: 1) Thiếu nước nếu lượng mưa cả
vụ ở vùng nhiệt đới thấp < 500 mm và ở vùng cao là từ 300 - 350 mm (Heisey
and Edmeades, 1999). 2) Theo quan điểm cây ngô mẫn cảm với hạn: khoảng
4 tuần trong thời gian ngô trỗ cờ kết hạt, nếu vùng nào có lượng mưa <100
mm được coi là vùng không phù hợp, > 200 mm được coi là phù hợp và trong
khoảng 100 - 200 mm được coi là vùng thiếu nước đối với sản xuất ngô
(Chapman và Barreto, 1996). 3) Khái niệm khác: Dựa trên tỷ lệ giữa lượng
mưa (P) và khả năng thoát hơi nước của đất (PE). Ví dụ một vùng ngô nếu tất
cả các tháng (n) trong suốt vụ có P/PE>0,5 được coi là thuận lợi, nếu n - 1
tháng có P/PE>0,5 được coi là vùng thiếu mưa đối với sản xuất ngô (Khái
niệm này không đề cập đến việc gieo trồng sớm để tránh hạn) (Heisey and
Edmeades, 1999). Như vậy, ngay cả ở Mỹ, 1/4 diện tích ngô ở vùng thuận lợi
vẫn bị thiếu mưa ở mức độ vừa phải (Reeder, 1997).
1.2.2 Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng
Cơ chế chống chịu hạn của thực vật có mối quan hệ mật thiết với
những biến đổi về thành phần sinh hoá các chất trong tế bào như giảm tổng
hợp protein và các acid amin, giảm cố định CO2, tăng nồng độ các chất hoà
tan, tăng hàm lượng proline, glycine bentain… Khi gặp hạn, cây sinh trưởng
phát triển chậm, xảy ra các hiện tượng héo lá, đóng khí khổng và đẩy nhanh
tốc độ già hoá bộ lá. Các tế bào của hoa vào thời kỳ phát triển mạnh tăng kích
thước nhanh chóng thì sự thiếu nước có thể ngăn cản quá trình lớn lên của các tế

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

Page 9

bào này, nó làm hạt bị lép trong quá trình đẫy hạt. Trong điều kiện hạn nặng,
tế bào không phân chia, không phát triển, thậm chí sau đó được tưới nước trở
lại các bộ phận vẫn bị ảnh hưởng, nhiều tế bào và mô khó trở lại bình thường,
nhất là mô phân sinh và các mạch dẫn. Hệ quả dẫn đến bộ lá không tăng
trưởng được, dẫn đến bộ lá không phát triển được, ảnh hưởng đến khả năng
tích luỹ chất khô của hạt, gây tụt giảm năng suất cây trồng.
Các cơ chế phản ứng của cây đối với điều kiện hạn rất phức tạp, rất
nhiều chức năng sinh lý trong quá trình trao đổi chất của cây trồng bị ảnh
hưởng. Hạn làm giảm quá trình quang hợp và thường gây ra tình trạng hoá
già của các cơ quan quang hợp (Fischer and Kohn, 1996; Ludlow, 1975;
Begg and Turner, 1976; Savin and Nicolas, 1996), còn quá trình tái tạo vật
chất khô khối lượng hạt giảm lại phụ thuộc vào kiểu gen cũng như mức độ
nghiêm trọng của tình trạng hạn (Sarvestani, 1995).
Nhằm mục đích giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của hạn tới cây trồng, các
nhà nghiên cứu đã có nhiều thành tựu bằng việc đưa ra các giống có khả năng
né tránh hay chống chịu với điều kiện hạn. Cơ chế chống chịu hạn của cây
trồng được (Singh and Sarkar, 1985; Blum, 1988; Paroda, 1989) chia ra làm 3
loại sau:
- Tránh hạn: Là khả năng của cây có thể hoàn thành chu kỳ sống của nó
trước khi sự thiếu hụt nước xuất hiện. Vì vậy điều quan trọng nhất trong tạo
giống cho những vùng hạn chế về nước tưới là làm sao tạo ra giống có các
giai đoạn sinh trưởng của cây phù hợp với giai đoạn có khả năng cung cấp
nước theo mùa. Nếu mùa mưa ngắn thì phải tạo ra những giống ngắn ngày
trốn được mùa khô hoặc tránh được hạn ở giai đoạn nhạy cảm nhất trong quá
trình sinh trưởng phát triển của cây trồng.
- Chịu hạn: Là khả năng của cây có thể sống, phát triển và cho năng
suất trong điều kiện cung cấp nước hạn chế hoặc thụ động trải qua các giai

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

Page 10


đoạn thiếu nước và tiếp tục phát triển khi điều kiện trở lại bình thường.
- Chống hạn: Là khả năng của cây trồng chống lại sự thiếu nước bằng
cách duy trì nước trong mô tế bào cao. Nói cách khác cây trồng vẫn sống và
phát triển bình thường trong điều kiện có hạn.
Nhìn chung cơ chế chống chịu hạn ở thực vật rất phức tạp, có nhiều
quan điểm khác nhau về khả năng này. Các lĩnh vực sinh lý thực vật, di
truyền chọn giống cây trồng và di truyền phân tử đều đã có những kết luận là
có thể khai thác sự khác nhau về sinh trưởng - phát triển, khống chế điều kiện
thí nghiệm chọn lọc theo yêu cầu và khai thác độ biến động di truyền trong
các nguồn nguyên liệu tạo giống ngô để tạo ra các giống ngô lai cho năng suất
cao và ổn định trong điều kiện thiếu nước tưới. Một số tác giả cho rằng tính
chịu hạn của thực vật liên quan đến di truyền, một số khác lại thiên về các
đặc tính sinh lý....
Theo Bùi Mạnh Cường (2007) sự thay đổi hàm lượng acid Absisic
(ABA) tạo cho cây trồng thích nghi tốt hơn đối với sự biến đổi của môi
trường. Trong điều kiện hạn thì ABA có tác dụng hạn chế tối đa sự thoát hơi
nước, tăng quá trình vận chuyển nước của hệ thống rễ, bảo tồn hàm lượng
nước, điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng, duy trì áp suất trương của tế
bào... Sự tác động của ABA đối với phản ứng chống hạn của cây trồng thông
qua: ABA làm thay đổi hàm lượng các ion của màng tế bào biểu bì, làm giảm
áp suất trương, kết quả khí khổng đóng; ABA điều hòa sự vận chuyển nước
giữa các phần của cây, tăng cường sự hút nước của rễ; ABA làm thay đổi tốc
độ tăng trưởng của một số bộ phận của cây nhằm đáp ứng sự thiếu hụt nước.
Theo Paroda (1989) khả năng chịu hạn của thực vật liên quan đến một
số đặc trưng về hình thái như: Chín sớm, màu lá, diện tích lá, sự phát triển của
hệ rễ, số lượng lông hút, màu sắc thân và mật độ lông bao phủ trên thân lá...,
ngoài ra khả năng chịu hạn còn liên quan đến sinh lý như khả năng đóng mở

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

Page 11


của khí khổng, quá trình quang hợp, hô hấp, điều chỉnh áp suất thẩm thấu,
nhiệt độ tán cây.... và cũng có thể khả năng chịu hạn của thực vật liên quan
đến sự tích luỹ proline, sự tổng hợp protein, nitrat, acid abscisic...
Để nghiên cứu sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu nhằm giảm tác hại của
hạn cần nghiên cứu các chất và các gen tương ứng có khả năng tạo áp suất
thẩm thấu cao trong tế bào để cạnh tranh nước với môi trường xung quanh.
Về phương diện này, những nhóm chất được đặc biệt chú ý là: ion K+, các
amino acid như proline, estoine, các loại đường như sucrose, fructan,
manitol..v.v.. (Edmeades et al., 1994).
1.2.3 Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển và năng suất cây ngô
Vấn đề mấu chốt được quan tâm tới ảnh hưởng của hạn gây ra là mức
độ làm giảm năng suất của cây trồng. Ngoài thời gian và mức độ hạn thì năng
suất của cây trồng còn phụ thuộc vào khả năng chịu hạn, các giai đoạn sinh
trưởng phát triển của nó.
Trong môi trường canh tác cây trồng cạn nói chung và cây ngô nói riêng
thì hạn được đánh giá là có khả năng tác động mạnh nhất tới sinh trưởng và
phát triển của cây ngô chỉ sau yếu tố dinh dưỡng. Hạn tác động lên quá trình
sản xuất ngô, làm năng suất giảm trung bình 17%, ở những vùng nhiệt đới thấp
có thể giảm tới 40% thậm chí trên 70%, chính vì vậy hạn là yếu tố hạn chế sản
xuất ngô (Ribaut et al., 1997).
Ngô là cây trồng cạn quang hợp bằng chu trình C4, có bộ rễ phát triển rất
mạnh nên có khả năng hút nước tốt vì sử dụng nước hiệu quả hơn nhiều loại cây
trồng quang hợp theo chu trình C3. Cây ngô cần 350 - 500 lít nước để tạo ra 1 kg
hạt (tuỳ thuộc vào khí hậu và tình trạng dinh dưỡng đất) trong khi cây C3 như

hoa hướng dương cần 700 - 800 lít nước để cho 01 kg hạt (Ruaan, 2003) . Ngô
cần lượng nước lớn gấp hàng trăm, hàng nghìn lần so với lượng chất khô sản
sinh như trên vì có tới 95% lượng nước bị bốc hơi qua khí khổng (Zaidi, 2000).

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

Page 12


Trong quá trình sản xuất ngô, khả năng xảy ra hạn thường cao hơn ở
thời kỳ đầu vụ và cuối vụ. Hạn vào giai đoạn đầu vụ dẫn đến ngô mọc không
đồng đều hoặc hạt không nẩy mầm được làm giảm mật độ. (Denmead and
Shaw, 1960). Tỷ lệ nảy mầm giảm trong điều kiện thiếu nước được phát hiện
là có thể di truyền tuy nhiên khả năng này khác nhau tuỳ thuộc vào từng loài
và giống cây trồng (Hillel, 1972; Ashraf and Abu-Shakra, 1978). Nếu thiếu
nước trong giai đoạn cây con cũng làm giảm năng suất vì bị giảm kích thước
so với điều kiện đủ nước. Một ngày được coi là hạn với cây ngô khi cây ngô
bị héo vào sáng sớm và không thể phục hồi do thiếu nước từ hôm trước
(Monsanto, 2007).
Hạn xảy ra ngay sau trận mưa đầu vụ, hạt gieo xuống có thể mọc được
nhưng đất đóng váng khô dần, dẫn đến ngô mọc kém hoặc hạt không nảy
mầm được. Hạn làm giảm mạnh nhất đến sinh trưởng của lá, tiếp đến là râu,
thân, rễ, cuối cùng là kích thước hạt. Hạn trước trỗ lá bị già hóa, giảm mức độ
che phủ đất, giảm diện tích bộ phận hấp thu ánh sáng mặt trời. Hạn dẫn đến
tình trạng đóng khí khổng, giảm quang hợp dẫn đến tế bào ở đỉnh sinh trưởng
không phân hóa, hoặc ảnh hưởng nặng tới quá trình phân hóa bắp và cờ dẫn
tới giảm năng suất. (Banzinger et al., 2000).
Giai đoạn trước khi ra hoa cây trồng thường mẫn cảm với sự khủng hoảng
nước hơn tất cả các thời kỳ khác, đây là thời kỳ các tế bào của hoa phát triển
mạnh tăng kích thước nhanh chóng và sự thiếu nước có thể ngăn cản quá trình

lớn lên của các tế bào này (Boyer, 1996).
Một lượng lớn năng suất giảm là do ngô gặp hạn trong giai đoạn ra hoa,
sự giảm năng suất này liên quan đến số bắp trên cây, số hạt trên bắp. Hạn đã
gây ra sự phát triển thiếu đồng bộ của hoa, làm mất sức sống của hạt phấn,
khả năng nhận hạt phấn của hoa cái kém.... Hạn làm tăng số hạt lép trên bắp.
Sự phát triển của bắp và hạt phụ thuộc rất lớn vào dòng vật chất của sự đồng

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

Page 13


hoá, nếu gặp hạn quá trình quang hợp bị ức chế, sức chứa của bắp giảm thì
dòng vật chất này bị hạn chế rất nhiều (Westgate and Boyer, 1986).
Trong điều kiện môi trường thiếu nước, đặc biệt là giai đoạn hình
thành hạt sẽ làm giảm đáng kể năng suất của cây trồng (Nix, 1975). Số hạt
trên cây bị ảnh hưởng rất lớn của điều kiện khô hạn ở thời kỳ trước khi ra
hoa. Sự ảnh hưởng này có thể do tác động đến quá trình hình thành hạt phấn
và quá trình hình thành giao tử (Aspinall et al., 1964).
Sự khủng hoảng nước trong giai đoạn hình thành hạt làm giảm năng suất
hạt do khối lượng hạt bị giảm (Asana and Saini, 1958, Sarvestani, 1995). Kết
quả nghiên cứu của Savin và Nicolas (1996) trên cây tiểu mạch đã chỉ ra rằng
hạn hán ở giai đoạn hình thành hạt làm giảm khối lượng hạt 20% trong khi đó ở
điều kiện nhiệt độ cao chỉ làm giảm 5% khối lượng hạt. Khối lượng hạt giảm
trong thời kỳ khủng hoảng nước liên quan chặt tới việc giảm số lượng tế bào nội
nhũ hoặc giảm số lượng và kích thước của các hạt tinh bột (Brooks et al., 1982;
Savin and Nicolas, 1996). Theo Savin và Nicolas (1996) còn cho rằng trong giai
đoạn chín nếu bị hạn, thời gian chín của hạt bị rút ngắn, khả năng tích luỹ vật
chất khô giảm, làm khối lượng hạt giảm 12- 25%.
Năm 1960, Denmead và Shaw tiến hành thí nghiệm rút bớt lượng nước

tưới đến trạng thái héo của ngô trong các giai đoạn trước trỗ, trong khi trỗ và
sau thụ phấn đã kết luận hạn làm giảm năng suất tương ứng từ 25%, 50% và
21% (Denmead, 1960). Tiếp theo đó lại quan sát thấy ảnh hưởng của hạn đến
mức héo trước phun râu (Classen, 1970), khi phun râu và 3 tuần sau thụ phấn
đã gây thiệt hại năng suất tương ứng là 15%, 53% và 30%. Shaw đã tổng kết
rằng hạn từ 7 ngày trước trỗ và sau 15 ngày sau thụ phấn làm giảm năng suất
gấp 2-3 lần so với hạn ở các thời kỳ sinh trưởng khác. Thời kỳ cây ngô mẫn
cảm nhất đối với hạn được tác giả khác là Grant (1989) chỉ ra là từ 2-22 ngày
sau phun râu, cao nhất là 7 ngày sau phun râu, khi đó số lượng hạt bị giảm tới

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

Page 14