Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.99 MB, 204 trang )
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
-----------***------------
Trần Trung Kiên
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali đến sinh
trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất
lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Thái Nguyên - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
-----------***------------
Trần Trung Kiên
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali đến sinh
trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất
lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62.62.01.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Phan Xuân Hào
Viện Nghiên cứu Ngô
2. TS. Đỗ Tuấn Khiêm
Sở KH&CN Bắc Kạn
Thái Nguyên - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của
tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là
hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ
công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn trong luận án
được chỉ rõ nguồn gốc.
TÁC GIẢ LUẬN ÁN
Trần Trung Kiên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự
quan tâm giúp đỡ của Ban Sau đại học, Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái
Nguyên; Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học, Khoa Nông học, Trung tâm Thực hành
Thực nghiệm, Bộ môn Cây trồng, Bộ môn Sinh lý Sinh hóa-Di truyền Giống - Khoa
Nông học, cùng các thầy cô giáo, các đồng nghiệp và sinh viên của Trường ĐH
Nông Lâm Thái Nguyên. Đồng thời, tôi cũng nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của
Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ Viện Nghiên cứu Ngô. Tôi xin trân trọng cảm ơn tới
những sự quan tâm giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới 2 thầy hướng dẫn khoa học:
1. TS. Phan Xuân Hào, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Ngô.
2. TS. Đỗ Tuấn Khiêm, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Bắc Kạn.
Hai thầy đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện đề tài và giúp đỡ tôi hoàn thành
luận án này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới sự giúp đỡ của các thầy cô: GS.TS. Ngô Hữu Tình,
TS. Mai Xuân Triệu, TS. Lương Văn Vàng - Viện Nghiên cứu Ngô; TS. Bùi Huy Hiền -
Bộ NN&PTNT; PGS.TS. Nguyễn Văn Bộ - Viện KHNN VN; TS. Trần Thúc Sơn - Viện
Thổ nhưỡng Nông hoá; PGS.TS. Vũ Văn Liết, PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng, PGS.TS.
Nguyễn Tất Cảnh - Trường ĐHNN Hà Nội; GS.TS. Nguyễn Thế Đặng, PGS.TS.
Nguyễn Ngọc Nông, PGS.TS. Đặng Văn Minh, PGS.TS. Luân Thị Đẹp, PGS.TS. Trần
Ngọc Ngoạn, PGS.TS. Nguyễn Hữu Hồng, PGS.TS. Dương Văn Sơn, PGS.TS. Trần Văn
Phùng, TS. Phan Thị Vân - Trường ĐHNL TN. Các thầy cô đã tận tình giúp đỡ và góp
ý kiến cho tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Phòng NN&PTNT
huyện Yên Minh - Hà Giang; Phòng NN&PTNT huyện Hàm Yên - Tuyên Quang;
Phòng NN&PTNT huyện Phổ Yên - Thái Nguyên.
Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ về tinh thần và vật chất của gia
đình, bạn bè trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
NGHIÊN CỨU SINH
Trần Trung Kiên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan .................................................................................................................................................................................................................... i
Lời cảm ơn .......................................................................................................................................................................................................................... ii
Mục lục .................................................................................................................................................................................................................................. iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ..................................................................................................................... viii
Danh mục các bảng ........................................................................................................................................................................................ ix
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ......................................................................................................................................................xiv
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................................................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................................................................... 4
3.1. Ý nghĩa khoa học................................................................................................................................................................................ 4
3.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................................................................................................. 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................................................................................ 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ............................................................................................................................................................. 5
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam ........................................................................ 7
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ............................................................................................................. 7
1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam .............................................................................................................. 9
1.2.3. Tình hình sản xuất ngô ở vùng Đông Bắc....................................................................................... 11
1.2.4. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên ............................................................................................... 13
1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô QPM trên thế giới và ở Việt Nam ........ 15
1.3.1. Lợi ích dinh dưỡng và kinh tế của ngô QPM............................................................................. 15
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô QPM trên thế giới.................................... 17
1.3.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô QPM ở Việt Nam ..................................... 27
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng và chất lượng protein ở ngô................ 30
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iv
1.4. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới và ở Việt Nam ............ 33
1.4.1. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới ................................................ 33
1.4.2. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô ở Việt Nam .................................................. 40
1.4.3. Tình hình nghiên cứu phân bón đến chất lượng ngô thường và
ngô QPM............................................................................................................................................................................................ 49
Chƣơng 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 52
2.1. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................................................................................................... 52
2.1.1. Thí nghiệm khảo nghiệm giống ....................................................................................................................... 52
2.1.2. Thí nghiệm phân bón ......................................................................................................................................................... 53
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................................................................... 53
2.2.1. Địa điểm tiến hành đề tài ............................................................................................................................................ 53
2.2.2. Thời gian tiến hành đề tài ........................................................................................................................................... 54
2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................................................................................ 54
2.3.1. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................................................................................... 54
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................................................................. 56
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu......................................................................................................................................... 64
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................................................................ 65
3.1. Kết quả khảo nghiệm giống ngô chất lượng protein cao tại Thái Nguyên............ 65
3.1.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống ngô chất lượng
protein cao vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên ...................................................................................................................................................................................................... 65
3.1.2. Khả năng chống chịu của các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và
vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên....................................................................... 73
3.1.3. Trạng thái cây, độ bao bắp, trạng thái bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên ................................................................................................................................................................................................... 78
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
v
3.1.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên ......... 80
3.1.5. Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống ngô thí nghiệm. ........... 87
3.2. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein
cao tại Thái Nguyên ..................................................................................................................................................................... 90
3.2.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến thời gian sinh trưởng qua
các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 ................................................... 91
3.2.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các đặc điểm hình thái của
giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................................................................................................ 93
3.2.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khả năng chống chịu của
giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................................................................................................ 96
3.2.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................. 99
3.2.5. Tương quan giữa liều lượng đạm và năng suất của giống QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................. 104
3.2.6. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng và chất lượng
protein của giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................................................... 106
3.2.7. Tương quan giữa liều lượng đạm và chất lượng của giống ngô
QP4 và LVN10 ........................................................................................................................................................................ 110
3.2.8. Hiệu quả kinh tế của các liều lượng đạm với giống ngô QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................. 111
3.2.9. Hiệu quả nông học của N với giống ngô QP4 và LVN10 ................................ 113
3.2.10. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất protein của giống
ngô QP4 và LVN10 ......................................................................................................................................................... 114
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vi
3.3. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng lân đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein
cao tại Thái Nguyên ..................................................................................................................................................................... 115
3.3.1. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến thời gian sinh trưởng qua các
thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10............................................................... 115
3.3.2. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các đặc điểm hình thái của
giống ngô QP4 và LVN10 .................................................................................................................................... 117
3.3.3. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến khả năng chống chịu của
giống ngô QP4 và LVN10 .................................................................................................................................... 120
3.3.4. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................... 122
3.3.5. Tương quan giữa liều lượng lân và năng suất của giống QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................... 126
3.3.6. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến hàm lượng và chất lượng
protein của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................................................. 128
3.3.7. Tương quan giữa liều lượng lân và chất lượng của giống ngô
QP4 và LVN10 ........................................................................................................................................................................ 131
3.3.8. Hiệu quả kinh tế của các liều lượng lân với giống ngô QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................... 132
3.3.9. Hiệu quả nông học của P với giống ngô QP4 và LVN10 .................................. 133
3.3.10. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến năng suất protein của giống
ngô QP4 và LVN10 ......................................................................................................................................................... 135
3.4. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng kali đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất lượng protein
cao tại Thái Nguyên ................................................................................................................................................................... 136
3.4.1. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến thời gian sinh trưởng qua các
thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10............................................................... 136
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vii
3.4.2. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các đặc điểm hình thái của
giống ngô QP4 và LVN10 .................................................................................................................................... 138
3.4.3. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến đến khả năng chống chịu của
giống ngô QP4 và LVN10 .................................................................................................................................... 141
3.4.4. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................... 143
3.4.5. Tương quan giữa liều lượng kali và năng suất của giống QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................... 147
3.4.6. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến hàm lượng và chất lượng
protein của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................................................. 149
3.4.7. Tương quan giữa liều lượng kali và chất lượng của giống ngô
QP4 và LVN10 ........................................................................................................................................................................ 152
3.4.8. Hiệu quả kinh tế của các liều lượng kali với giống ngô QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................................................................... 153
3.4.9. Hiệu quả nông học của K với giống ngô QP4 và LVN10 ................................ 155
3.4.10. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến năng suất protein của giống
ngô QP4 và LVN10 ......................................................................................................................................................... 156
3.5. Kết quả xây dựng mô hình.. .............................................................................................................................................. 160
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................................................................................................. 163
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN
ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ ............................................................................................................................................... 165
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................................................................. 166
PHỤ LỤC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
viii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ASI : Anthesis Silking Interval (khoảng cách tung phấn – phun râu)
CIMMYT : Trung tâm Cải lương Ngô và Lúa mì quốc tế
CS : Cộng sự
CSDTL : Chỉ số diện tích lá
CT : Công thức
CTV : Cộng tác viên
D. tích : Diện tích
đ/c : Đối chứng
ĐP : Địa phương
HH/bắp : Hàng hạt/bắp
HTX : Hợp tác xã
NS : Năng suất
NC : Nghiên cứu
NN&PTNT : Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NSTT : Năng suất thực thu
NXB : Nhà xuất bản
PC : Phân chuồng
QPM : Quality Protein Maize (ngô chất lượng protein cao)
SI : Index selection (chỉ số chọn lọc)
TB : Trung bình
TCN : Tiêu chuẩn ngành
TĐ.04 : Vụ Thu Đông 2004
TĐ.05 : Vụ Thu Đông 2005
TGST : Thời gian sinh trưởng
TPTD : Thụ phấn tự do
Tr. : Trang
X.04 : Vụ Xuân 2004
X.05 : Vụ Xuân 2005
X.06 : Vụ Xuân 2006
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước thế giới giai đoạn 1961-
2007 .................................................................................................................................................................... 8
Bảng 1.2. Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2008 ........................................ 10
Bảng 1.3. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của tỉnh Thái
Nguyên giai đoạn 2000 - 2008...................................................................................... 14
Bảng 1.4. Nhu cầu dinh dưỡng của cây ngô trong giai đoạn sinh
trưởng (%). ............................................................................................................................................. 41
Bảng 2.1. Nguồn gốc của các giống tham gia thí nghiệm ......................................... 52
Bảng 3.1a. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân (2004 và 2005) tại Thái Nguyên ................................................................ 65
Bảng 3.1b. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ
Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên .................................................. 66
Bảng 3.2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại
Thái Nguyên ......................................................................................................................................... 70
Bảng 3.3. Số lá/cây và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí
nghiệm vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại
Thái Nguyên ......................................................................................................................................... 72
Bảng 3.4. Tỷ lệ đổ rễ và gãy thân của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên............... 74
Bảng 3.5. Mức độ nhiễm sâu của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên............... 75
Bảng 3.6. Mức độ nhiễm bệnh của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái Nguyên............... 77
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
x
Bảng 3.7a. Trạng thái cây, độ bao bắp, trạng thái bắp của các giống
ngô thí nghiệm vụ Xuân (2004 và 2005) tại Thái Nguyên ......... 78
Bảng 3.7b. Trạng thái cây, độ bao bắp, trạng thái bắp của các giống
ngô thí nghiệm vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên ........................................................................................................................................................ 79
Bảng 3.8a. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông (2004 và
2005). ............................................................................................................................................................ 82
Bảng 3.8b. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các
giống ngô thí nghiệm vụ Xuân và Thu Đông (2004 và
2005) .............................................................................................................................................................. 83
Bảng 3.9. Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống
ngô thí nghiệm vụ Xuân (2004 và 2005) và Thu Đông
2004 ................................................................................................................................................................. 88
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến thời gian sinh trưởng
qua các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 ............ 92
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến chiều cao cây và
chiều cao đóng bắp của giống QP4 và LVN10 ......................................... 94
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số lá trên cây và chỉ
số diện tích lá của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................ 95
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến đến tỷ lệ đổ rễ, gẫy
thân của giống ngô QP4 và LVN10 ........................................................................ 97
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ nhiễm sâu bệnh
của giống ngô QP4 và LVN10 ...................................................................................... 98
Bảng 3.15a. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 100
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xi
Bảng 3.15b. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 101
Bảng 3.16. Sử dụng mô hình phân tích tương quan để dự đoán năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 dựa trên liều lượng đạm ....... 105
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của các giống ngô vụ Xuân và Thu
Đông 2005 ........................................................................................................................................... 107
Bảng 3.18 Mô hình phân tích tương quan giữa liều lượng đạm với
hàm lượng và chất lượng protein của giống ngô QP4 và
LVN10 ................................................................................................................................................... 111
Bảng 3.19. Hiệu quả kinh tế của liều lượng đạm đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) ......................................................................................... 112
Bảng 3.20 Hiệu quả nông học của N qua các liều lượng đạm đến
giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................................................. 113
Bảng 3.21. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất protein của
giống ngô QP4 và LVN10 (TB 3 vụ) ................................................................ 114
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến thời gian sinh trưởng
qua các thời kỳ phát dục của giống ngô QP4 và LVN10 ........ 116
Bảng 3.23. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến chiều cao cây, chiều
cao đóng bắp của giống ngô QP4 và LVN10 ........................................ 118
Bảng 3.24. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến số lá và chỉ số diện
tích lá của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................. 119
Bảng 3.25. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến tỷ lệ đổ rễ, gãy thân
của giống ngô QP4 và LVN10 ................................................................................. 120
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến tỷ lệ bị nhiễm sâu đục
thân và bệnh khô vằn của giống ngô QP4 và LVN10 .................. 121
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xii
Bảng 3.27a. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 123
Bảng 3.27b. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 124
Bảng 3.28 Sử dụng mô hình phân tích tương quan để dự đoán năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 dựa trên liều lượng lân ........... 126
Bảng 3.29. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông 2005 ................................................................................................... 129
Bảng 3.30. Mô hình phân tích tương quan giữa liều lượng lân với
hàm lượng và chất lượng protein của giống ngô QP4 và
LVN10 ........................................................................................... 131
Bảng 3.31. Hiệu quả kinh tế của liều lượng lân đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) ......................................................................................... 132
Bảng 3.32. Hiệu quả nông học của P qua các liều lượng lân đến
giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................................................. 134
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến năng suất protein của
giống ngô QP4 và LVN10 (TB 3 vụ) ................................................................ 136
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến thời gian sinh trưởng
của giống ngô QP4 và LVN10 ................................................................................. 137
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến chiều cao cây và
chiều cao đóng bắp của giống ngô QP4 và LVN10 ........................ 139
Bảng 3.36. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến số lá và chỉ số diện
tích lá của giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................. 140
Bảng 3.37. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến tỷ lệ đổ rễ, gãy thân
của giống ngô QP4 và LVN10 ................................................................................. 141
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xiii
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến tỷ lệ bị nhiễm sâu đục
thân và bệnh khô vằn của giống ngô QP4 và LVN10 .................. 142
Bảng 3.39a. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 144
Bảng 3.39b. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống ngô QP4 và LVN10............... 145
Bảng 3.40 Sử dụng mô hình phân tích tương quan để dự đoán năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 dựa trên liều lượng kali ......... 147
Bảng 3.41. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân và Thu Đông 2005 ................................................................................................... 150
Bảng 3.42 Mô hình phân tích tương quan giữa liều lượng kali với
hàm lượng và chất lượng protein của giống ngô QP4 và
LVN10 ..................................................................................................................................................... 152
Bảng 3.43. Hiệu quả kinh tế của liều lượng kali đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) ....................................................................................... .153
Bảng 3.44. Hiệu quả nông học của K qua các liều lượng kali đến
giống ngô QP4 và LVN10 ............................................................................................. 155
Bảng 3.45. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến năng suất protein của
giống ngô QP4 và LVN10 (TB 3 vụ) ................................................................ 156
Bảng 3.46. Ảnh hưởng của mức 240N so với 0N; 160P
2
O
5
- 0P
2
O
5
;
160K
2
O - 0K
2
O ở một số chỉ tiêu chính đối với giống
ngô QP4 và LVN10 (trung bình ba vụ) .......................................................... 157
Bảng 3.47. So sánh các chỉ tiêu năng suất và chất lượng của ba tổ
hợp đã chọn từ 3 thí nghiệm phân đạm, lân, kali ............................... 159
Bảng 3.48. Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển và năng suất của
giống ngô QP4 vụ Xuân 2006 tại Hà Giang ........................................... 161
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xiv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Biểu đồ 3.1. Năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm trung
bình vụ Xuân và vụ Thu Đông (2004 và 2005) tại Thái
Nguyên ...........................................................................................................................................................................86
Biểu đồ 3.2. Hàm lượng protein, lysine và methionine của các giống
ngô thí nghiệm tại Thái Nguyên (trung bình 3 vụ) ................................89
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất của giống
QP4 và LVN10 (trung bình 3 vụ) .................................................................................. 103
Biểu đồ 3.4. Đồ thị năng suất QP4 theo các liều lượng đạm ....................................... 105
Biểu đồ 3.5. Đồ thị năng suất LVN10 theo các liều lượng đạm ............................ 105
Biểu đồ 3.6. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của giống ngô QP4 và LVN10 (TB
2 vụ)................................................................................................................................................................................ 109
Biểu đồ 3.7. Hiệu quả kinh tế của liều lượng đạm đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ) ................................................................................................... 112
Biểu đồ 3.8. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến năng suất của giống
QP4 và LVN10 (trung bình 3 vụ) .................................................................................. 126
Biểu đồ 3.9. Đồ thị năng suất QP4 theo các liều lượng lân ......................................... 127
Biểu đồ 3.10. Đồ thị năng suất LVN10 theo các liều lượng lân ................................ 127
Biểu đồ 3.11. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của giống ngô QP4 và LVN10 (TB
2 vụ) ............................................................................................................................................................................. 130
Biểu đồ 3.12. Hiệu quả kinh tế của liều lượng lân đến giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình 3 vụ).................................................................................................. 133
Biểu đồ 3.13. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến năng suất của giống
ngô QP4 và LVN10 (trung bình ba vụ) ............................................................... 146
Biểu đồ 3.14. Đồ thị năng suất QP4 theo các liều lượng kali ......................................... 148
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
xv
Biểu đồ 3.15. Đồ thị năng suất LVN10 theo các liều lượng kali .............................. 148
Biểu đồ 3.16. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến hàm lượng protein,
lysine và methionine của giống ngô QP4 và LVN10 (TB
2 vụ)................................................................................................................................................................................ 151
Biểu đồ 3.17. Hiệu quả kinh tế qua liều lượng kali của giống ngô QP4
và LVN10 (trung bình ba vụ) ............................................................................................... 154
Biểu đồ 3.18. Ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali đến năng
suất giống ngô QP4 và LVN10 ......................................................................................... 158
Biểu đồ 3.19. Ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali đến hàm
lượng protein (Pr), lysine (Lys) và methionine (Met) của
giống ngô QP4 và LVN10 ......................................................................................................... 158
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây cốc quan trọng cung cấp
lương thực cho con người và thức ăn cho vật nuôi. Ngô còn là nguồn nguyên
liệu cho ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm - dược phẩm và công
nghiệp nhẹ. Hiện nay, ngô đang được quan tâm đặc biệt với vai trò là nguồn
nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học.
Với ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế, cùng với tính thích ứng rộng
và tiềm năng năng suất cao, cây ngô được hầu hết các quốc gia trên thế giới
gieo trồng (166 nước) và diện tích ngày càng mở rộng. Năm 2007, sản xuất
ngô thế giới đạt kỷ lục cả 3 chỉ tiêu: Diện tích 158,0 triệu ha (chỉ sau lúa mì -
214,2 triệu ha, vượt qua lúa nước - 155,8 triệu ha), năng suất 50,1 tạ/ha (lúa
nước 42,3 tạ/ha, lúa mì 28,3 tạ/ha) và sản lượng 791,8 triệu tấn - chiếm gần
40% trong tổng sản lượng 3 cây lương thực hàng đầu trên thế giới (lúa nước:
659,6 triệu tấn, lúa mì: 606 triệu tấn) (FAOSTAT, 2009) [67].
Hạn chế về mặt dinh dưỡng của ngô là một số axit amin không thay thế
như lysine, triptophan, methionine có hàm lượng thấp. Cải thiện chất lượng
protein ở ngô là một trong những hướng được đầu tư nghiên cứu nhiều của các
nhà chọn tạo giống trên thế giới. Với sự nỗ lực của các nhà khoa học ở Trung
tâm Cải lương Ngô và Lúa mì quốc tế (CIMMYT), các giống ngô chất lượng
protein cao (QPM - Quality Protein Maize) với nội nhũ cứng có năng suất và
các đặc tính nông sinh học tương đương nhưng hàm lượng các axit amin
không thay thế cao gấp đôi ngô thường đã được tạo ra và đang trở thành một
xu hướng chính trong chọn tạo giống ngô của thế giới hiện nay.
Ở Việt Nam, ngô tuy chỉ chiếm 12,9% diện tích cây lương thực có hạt,
nhưng có ý nghĩa quan trọng thứ hai sau cây lúa. Gần 30 năm qua, nhất là từ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
những năm sau 1990, sản xuất ngô nước ta đã đạt được những thành tựu đáng
ghi nhận. Năm 2008 là năm đạt diện tích (1125,9 nghìn ha), năng suất
(40,2 tạ/ha) và sản lượng (4531,2 nghìn tấn) cao nhất từ trước đến nay. So với
năm 1990, diện tích và năng suất tăng 2,6 lần, còn sản lượng tăng 7 lần (Tổng
cục Thống kê, 2009) [45]. Đạt được những kết quả trên là nhờ sự định hướng
đúng đắn và đầu tư cao độ của Nhà nước đối với ngành ngô, cũng như sự nỗ
lực vượt bậc của những người làm công tác nghiên cứu và khuyến nông đối
với cây ngô. Đó cũng là kết quả từ sự giúp đỡ có hiệu quả của các tổ chức
quốc tế, trong đó có CIMMYT. Chương trình phát triển ngô QPM đã được
CIMMYT tạo mọi điều kiện để Việt Nam tiếp nhận được những kết quả mới
nhất. Viện Nghiên cứu Ngô đã nghiên cứu lai tạo, thử nghiệm một số giống
ngô lai QPM và thành công bước đầu tạo ra được giống ngô lai HQ2000.
Giống HQ2000 là sản phẩm khởi đầu của chương trình tạo giống ngô QPM ở
nước ta. Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của sản xuất ở các vùng miền khác nhau
trong cả nước, cần thiết phải chọn tạo ra được nhiều giống ngô QPM mới,
trong đó có giống ngô QPM thụ phấn tự do (TPTD) cho vùng Trung du và
miền núi phía Bắc.
Mặc dầu đã đạt được những thành tựu quan trọng, nhưng sản lượng ngô
nước ta vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước ngày một tăng
nhanh. Hiện nay, nước ta phải nhập khoảng 600.000 – 800.000 tấn/năm để
làm nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi. Để đáp ứng nhu cầu về ngô, có
thể giải quyết bằng hai hướng: Một là mở rộng diện tích và đầu tư thâm canh
các giống ngô lai có năng suất cao; hai là tăng diện tích các giống ngô có hàm
lượng và chất lượng protein cao (QPM).
Thái Nguyên là một tỉnh đại diện cho vùng Trung du và miền núi phía
Bắc có điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội còn nhiều khó khăn. Nhiều vùng
sản xuất ngô đã trồng bằng các giống ngô lai, nhưng do điều kiện đất đai,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
nước tưới, khả năng đầu tư, trình độ của người dân chưa đáp ứng được yêu
cầu thâm canh nên hiệu quả của các giống ngô lai không cao. Trong những
điều kiện như vậy, các giống ngô TPTD cải tiến sẽ phù hợp hơn. Đặc biệt là
các giống ngô QPM TPTD sẽ rất có ý nghĩa khi mà một bộ phận đáng kể
đồng bào dân tộc thiểu số đang sử dụng ngô làm lương thực chính. Tuy nhiên,
cho đến nay các giống ngô QPM TPTD thích hợp cho vùng miền núi phía Bắc
là chưa có.
Điều kiện môi trường và các biện pháp kỹ thuật canh tác khác nhau ảnh
hưởng đến năng suất ngô nhưng có làm thay đổi hàm lượng và chất lượng
protein (các axit amin không thay thế) của giống ngô QPM hay không. Yếu tố
phân bón có góp phần cải thiện chất lượng protein của giống ngô QPM và ngô
thường hay không. Đây là những vấn đề chưa được nghiên cứu sâu trên thế
giới cũng như ở Việt Nam. Đã có nhiều nghiên cứu về phân bón trên ngô
thường ở nước ta và trên ngô QPM cũng mới chỉ bắt đầu. Cho đến nay,
nghiên cứu xác định ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali qua các mùa
vụ khác nhau đến năng suất hạt, hàm lượng và chất lượng protein của giống
ngô QPM TPTD so sánh với ngô lai thường chưa có kết quả được công bố
trên thế giới và ở Việt Nam.
Xuất phát từ những cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm, lân, kali
đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống ngô chất
lượng protein cao có triển vọng tại Thái Nguyên".
2. Mục tiêu của đề tài
- Xác định được giống ngô QPM TPTD triển vọng cho tỉnh Thái Nguyên
cũng như các tỉnh miền núi phía Bắc.
- Xác định lượng phân đạm, lân và kali tối ưu cho giống ngô QPM TPTD
triển vọng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
- Xác định được ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali đến năng
suất, hàm lượng và chất lượng protein đối với giống ngô QPM TPTD so sánh
với giống ngô lai thường.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài đã bổ sung thêm dữ liệu khoa học về các giống ngô QPM TPTD
ở điều kiện miền núi phía Bắc.
- Đề tài đã xác định được ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali
đến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô QPM TPTD so sánh với giống
ngô lai thường.
- Đề tài đã xác định được ảnh hưởng của các liều lượng đạm, lân, kali
đến hàm lượng và chất lượng protein của giống ngô QPM TPTD so sánh với
giống ngô lai thường.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài đã chọn được một giống ngô QPM TPTD có khả năng sinh
trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao và ổn định, có hàm lượng và chất
lượng protein cao, thích nghi với điều kiện Thái Nguyên và miền núi
phía Bắc.
- Đề tài đã xác định được công thức phân bón thích hợp cho giống ngô
QPM TPTD QP4 và giống ngô lai thường LVN10 trồng tại Thái Nguyên và
miền núi phía Bắc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Với vai trò làm lương thực cho người (17%), thức ăn cho chăn nuôi
(gần 70%) và làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm, dược
phẩm và công nghiệp nhẹ khác (khoảng 10%) (Ngô Hữu Tình, 2009) [42],
ngô đã được hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới gieo trồng và
liên tục mở rộng sản xuất.
Tất cả các nước trồng ngô nói chung đều ăn ngô với các mức độ khác
nhau. Toàn thế giới (giai đoạn 1995 - 1997) sử dụng 17% sản lượng ngô làm
lương thực cho người, trong đó ở các nước đang phát triển là 30%, các nước
phát triển khoảng 4%. Các nước ở Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi sử dụng
ngô làm lương thực chính. Các nước Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng
ngô làm lương thực cho người, Tây Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%, Tây Á
23%, Nam Á 75%, Đông Nam Á và Thái Bình Dương 43%, Đông Á 12%,
Trung Mỹ và vùng Caribe 56%, Nam Mỹ 9%, Đông Âu và Liên Xô cũ 7%,
Tây Âu, Bắc Mỹ và các nước phát triển khác 4% (Ngô Hữu Tình, 2009) [42].
Vì vậy, ngô là một cây trồng rất quan trọng đảm bảo an ninh lương thực trên
phạm vi toàn thế giới.
Việt Nam là quốc gia có truyền thống lúa nước lâu đời, lương thực chính
là gạo, song người dân cũng rất thích ăn ngô dưới dạng ngô luộc, ngô nướng,
ngô rang, bỏng ngô. Trước kia còn nghèo đói và do mất mùa, nông dân vẫn
thường ăn ngô dưới dạng độn với cơm hoặc ngô bung. Hiện nay, đồng bào
một số dân tộc thiểu số vùng cao như H'mông, Dao... vẫn ăn ngô như nguồn
lương thực chính theo truyền thống và vì điều kiện kinh tế còn nghèo dưới
dạng mèn mén.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
Do chất lượng protein ở ngô không cao vì hàm lượng một số axit amin
không thay thế như lysine, triptophan, methionine thấp nên việc sử dụng ngô
nhiều có ảnh hưởng đến dinh dưỡng cho người và vật nuôi. Trước thực tế đó,
các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu chọn tạo ra các giống ngô QPM
với hàm lượng protein cao hơn và đặc biệt có hàm lượng lysine, triptophan,
methionine gấp đôi ngô thường. Hiện nay có nhiều giống ngô lai QPM đã
được đưa vào sản xuất, còn giống TPTD QPM ít hơn. Giống lai QPM có năng
suất cao chủ yếu phù hợp cho các vùng trồng ngô thâm canh, còn đối với các
vùng đồi núi còn nhiều hạn chế về cơ sở hạ tầng, kỹ thuật canh tác, giống ngô
TPTD QPM khả thi hơn.
Miền núi phía Bắc nước ta là vùng khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh
tế - xã hội. Người dân vùng này còn rất nghèo, thiếu vốn đầu tư cho sản xuất
nông nghiệp. Ở một số vùng khó khăn những người dân nghèo đói vẫn phải
sử dụng ngô làm lương thực và một số đồng bào dân tộc có tập quán sử dụng
ngô làm lương thực chính từ lâu đời. Vì vậy, việc sử dụng giống ngô QPM là
một nhu cầu thiết thực và cấp bách, góp phần giảm chi phí đầu tư cho sản
xuất, đồng thời đạt được năng suất và chất lượng protein cao, đem lại hiệu
quả kinh tế, đặc biệt có thể giảm tỷ lệ suy dinh dưỡng cho người dân miền
núi, đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao chất lượng dinh dưỡng trong thức
ăn chăn nuôi, đẩy mạnh công cuộc xoá đói giảm nghèo, phát triển kinh tế - xã
hội nông thôn miền núi.
Đất canh tác ở vùng miền núi rất ít, vì vậy việc mở rộng diện tích trồng
ngô là rất khó khăn đồng thời việc tăng năng suất ngô gặp trở ngại do dinh
dưỡng đất ở vùng này nghèo kiệt và khả năng thâm canh đầu tư của người dân
thấp. Cho nên việc sử dụng giống ngô TPTD QPM vừa cho năng suất cao vừa
đạt chất lượng protein cao là rất phù hợp và hiệu quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
Hiện nay, việc nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, môi
trường canh tác đến chất lượng của ngô QPM trên thế giới còn rất ít. Ở Việt
Nam, nghiên cứu về vấn đề này mới chỉ bắt đầu. Vấn đề được đặt ra là giống
ngô QPM có chất lượng protein cao nhưng liệu nó có thay đổi chất lượng ở
những điều kiện ngoại cảnh, môi trường canh tác khác nhau không. Liệu
trong cùng một điều kiện môi trường canh tác giống nhau, sự thay đổi về chất
lượng protein của giống ngô QPM so với ngô thường có khác nhau không. Ở
nước ta đến nay những nghiên cứu về phân bón ảnh hưởng đến năng suất thì
nhiều nhưng chưa có nghiên cứu nào về ảnh hưởng của phân đạm, lân, kali
đến năng suất và chất lượng protein của giống ngô TPTD QPM và so sánh với
giống ngô lai thường.
Xuất phát những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện
đề tài này.
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây ngũ cốc lâu đời và phổ biến trên thế giới, không cây nào sánh
kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất hạt, về quy mô, hiệu quả ưu thế lai.
Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về
các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá, điện
khí hoá và tin học vào công tác nghiên cứu và sản xuất.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Theo
số liệu của Tổ chức Nông - Lương Liên Hợp Quốc (FAO), năm 2007 diện tích
ngô đã vượt qua lúa nước, với 158,0 triệu ha, năng suất 50,1 tấn/ha và sản
lượng đạt kỷ lục 791,8 triệu tấn. Trong hơn 40 năm qua, ngô là cây trồng có tốc
độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. So với
năm 1961, năm 2007 năng suất ngô trung bình của thế giới tăng thêm hơn 31,1
tạ/ha (từ 19 lên 50,1 tạ/ha), lúa nước tăng hơn 23,3 tạ/ha (từ 19 lên 42,3 tạ/ha),
còn lúa mì thêm 17,3 tạ/ha (từ 11 lên 28,3 tạ/ha) (FAOSTAT, 2009) [67].
