1 I HC THI NGUYấN TRNG I HC NễNG LM NGUYN THI BèNH Tờn ti: Nghiên cứu khả năng sinh trởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới chọn tạo vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên KhóA LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC H o to : Chớnh quy Chuyờn ngnh : Khoa hc cõy trng Lp : K42 - Trng trt Khoa : Nụng hc Khoỏ hc : 2010 - 2014 Ging viờn hng dn : TS. Phan Th Võn Thỏi Nguyờn, nm 2014 2 LỜI CẢM ƠN Được sự nhất trí của nhà trường, khoa Nông học và bộ môn Cây trồng - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới chọn tạo vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên”. Sau một thời gian thực hiện đến nay khóa luận tốt nghiệp đại học của em đã được hoàn thành. Nhân dịp này em xin được cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong BCN khoa, các thầy cô giáo trong bộ môn Cây trồng, gia đình, bạn bè và người thân đã quan tâm, động viên giúp đỡ em trong suốt thời gian vừa qua. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô giáo TS. Phan Thị Vân người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để em có thể hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên,tháng 6 năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thái Bình 3 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô của các châu lục và thế giới giai đoạn 2010- 2012 5 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước tiêu biểu trên thế giới năm 2012 6 Bảng 1.3. Dự báo nhu cầu ngô Thế giới đến năm 2020 7 Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2012 10 Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô của các vùng miền và cả nước năm 2012 . 11 Bảng 1.6. Tình hình sản xuất ngô của một số địa phương năm 2012 11 Bảng 1.7. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2006 - 2012 14 Bảng 2.1. Các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm và đối chứng 16 Bảng 3.1. Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Đông năm 2013 tại Thái Nguyên 23 Bảng 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. 25 Bảng 3.3. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 27 Bảng 3.4. Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 29 Bảng 3.5. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 31 Bảng 3.6. Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 32 Bảng 3.7: Tình hình nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 35 Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 39 Bảng 3.9. Năng suất lí thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 40 4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT M 1000 hạt : Khối lượng nghìn hạt NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu KL Khối lượng đ/c Đối chứng cs Cộng sự THL Tổ hợp lai G - TC Gieo- Trỗ cờ G - TP Gieo -Tung phấn G - PR Gieo - Phun râu TP - PR Tung phấn - Phun râu G - CSL Gieo - Chín sinh lí TĐRL Tốc độ ra lá ha Hecha FAO Tổ chức nông nghiệp và lương thực liên hợp quốc AMBIONET Mạng công nghệ sinh học ngô châu Á SSR các trình tự lặp lại đơn giản CV Hệ số biến động P Xác suất LSD Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa TG Thời gian 5 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2 2.1. Mục tiêu của đề tài 2 2.2. Yêu cầu của đề tài 2 3. Ý nghĩa đề tài 2 3.1. Ý ngĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 4 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 4 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4 1.2.2. Tình hình sử dụng ngô lai trên thế giới 6 1.2.3. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 8 1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam 9 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 9 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam 12 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên 13 1.4. Các loại giống ngô 15 1.4.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety) 15 1.4.2. Giống ngô lai (Maize Hybrid) 15 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1. Vật liệu nghiên cứu 16 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 17 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu 17 2.2.2. Thời gian nghiên cứu 17 2.3. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 17 2.4. Nội dung nghiên cứu 18 2.5. Phương pháp nghiên cứu 18 2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 18 2.5.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 19 2.6. Thu thập số liệu 22 6 2.7. Xử lí số liệu 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 3.1. Diễn biến thời tiết, khí hậu vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên . 23 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 24 3.3. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 26 3.3.1. Chiều cao cây (cm) 26 3.3.2. Chiều cao đóng bắp 27 3.3.3. Số lá trên cây 28 3.3.4. Chỉ số diện tích lá (LAI) 29 3.4. Động thái tăng trưởng chiều cao cây 30 3.5. Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 32 3.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 33 3.6.1. Sâu đục thân (Ostrinia nubillalis Hiibner) 34 3.6.2. Bệnh khô vằn 35 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 36 3.7.1. Số bắp trên cây 36 3.7.2. Chiều dài bắp 36 3.7.3. Đường kính bắp 37 3.7.4. Số hàng hạt trên bắp 37 3.7.5. Số hạt trên hàng 37 3.7.6. Khối lượng 1000 hạt 38 3.7.7. Năng suất lý thuyết (Tạ/ha) 39 3.7.8. Năng suất thực thu (tạ/ha) 39 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41 1. Kết luận. 41 2. Đề nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, trong khi đó diện tích đất canh tác ngày càng thu hẹp do sa mạc hóa và đô thị hóa. Nền nông nghiệp thế giới ngày nay luôn phải trả lời câu hỏi làm thế nào để giải quyết đủ năng lượng cho 8 tỷ người vào năm 2021 và 16 tỷ người năm 2030? Để giải quyết được câu hỏi này, ngoài biện pháp phát triển nền nông nghiệp nói chung thì phải nhanh chóng chọn ra nhưng loại cây trồng trong đó có các loại giống ngô lai năng suất cao, ổn định có khả năng chống chịu tốt với điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp. Nhu cầu ngô trên thế giới và ở nước ta trong thời gian tới là rất lớn. Theo chiến lược của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đến năm 2020 sản lượng ngô của Việt Nam cần đạt 8 - 9 triệu tấn/năm để đảm bảo cung cấp đầy đủ cho nhu cầu sử dụng trong nước và từng bước tham gia xuất khẩu. Ở vùng Trung du và miền núi phía Bắc, ngô là cây lương thực chính đứng thứ hai chỉ đứng sau cây lúa. Năm 2011, diện tích lúa là 664,2 nghìn ha, diện tích ngô là 460,0 nghìn ha (Tổng cục Thống kê, 2012) [8]. Năng suất ngô của vùng Trung du và miền núi phía Bắc chỉ đạt 33,2 tạ/ha (bằng 81,2% so với trung bình cả nước) (Tổng cục Thống kê, 2012) [8]. Việc mở rộng diện tích được tưới chủ động cho cây trồng ở vùng núi cao là vấn đề khó khăn vì địa hình canh tác trên nền đất dốc, nương rẫy và sườn núi, nguồn nước tưới ở xa; nông dân nghèo thiếu vốn đầu tư; chi phí xây dựng công trình tưới nước lớn hơn nhiều so với vùng đồng bằng. Diện tích ngô trong vùng được trồng ở vùng cao chủ yếu nhờ nước mưa, chỉ có một phần nhỏ diện tích ở vùng thấp là có tưới. Vì vậy, giải pháp tối ưu cho việc nâng cao năng suất và sản lượng ngô ở vùng này là sử dụng các giống ngô lai chịu hạn và áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới. 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. 2 Năng suất ngô ở nước ta vẫn chưa thật ổn định ở các vùng sinh thái, năng suất bình quân còn thấp so với khu vực, giá thành ngô ở nước ta cao hơn nhiều so với các nước trên thế giới, nhu cầu ngô cho thức ăn chăn nuôi vẫn chưa đáp ứng đủ. Để góp phần làm giảm những hạn chế trên cần xác định đúng những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của từng vùng, cần hiểu rõ mối quan hệ giữa các yếu tố sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất với năng suất để có những hướng cụ thể từ khi chọn vật liệu lai tạo giống đến sử dụng các biện pháp canh tác phù hợp, phát huy tối đa tiềm năng của từng giống, tại mỗi vùng sinh thái. Xuất phát từ lợi ích và nhu cầu thực tế hiện nay, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới chọn tạo vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu của đề tài Chọn được tổ hợp ngô lai, có năng suất cao, phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu tại tỉnh Thái Nguyên. 2.2. Yêu cầu của đề tài - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai mới chọn tạo. - Theo dõi đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai thí nghiệm. - Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh của các tổ hợp lai. - Đánh giá tiềm năng năng suất của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm có triển vọng. 3. Ý nghĩa đề tài 3.1. Ý ngĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên trau dồi kiến thức và vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế một cách khoa học. - Nâng cao trình độ chuyên môn, tác phong làm việc nghiêm túc, đúng đắn, sáng tạo và có được những kinh nghiệm quý báu. 3 - Biết cách thực hiện một báo cáo nghiên cứu khoa học và có kinh nghiệm để làm khóa luận tốt nghiêp. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở bước đầu cho việc chọn giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài góp phần làm đa dạng tập đoàn giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái tại Thái Nguyên. - Là cơ sở xác định các giống ngô lai thích hợp trong vụ Đông phục vụ sản xuất trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Cha ông ta có câu: "Nhất nước nhì phân tam cần tứ giống", sau năm 1977 vai trò của giống đã được thay đổi. Hiện nay trong bối cảnh diện tích đất bị thu hẹp, tác động của biến đổi khí hậu ngày càng rõ rệt để sản xuất ra một lượng lương thực lớn đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của con người thì việc nghiên cứu chọn tạo ra được các giống cây trồng mới có năng suất cao, chất lượng tốt là công việc rất cấp bách. Cây ngô là cây trồng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu. Để sản xuất ngô phát triển bền vững, bên cạnh tác động các biện pháp kĩ thuật cần thiết trên đồng ruộng thì việc nghiên cứu các giống ngô mới rất quan trọng. Thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật nhất trong thế kỉ 20 là tạo ra ngô lai, đã góp phần thúc đẩy sản xuất ngô phát triển lên một tầm cao mới. Ở nước ta từ khi sử dụng ngô lai vào sản xuất diện tích năng suất và sản lượng ngô đã tăng lên rõ rệt. Tuy nhiên để có được một giống ngô lai tốt cần đầu tư nghiên cứu khảo nghiệm giống ở các vùng sinh thái, mùa vụ, chế độ canh tác khác nhau từ đó đánh giá và lựa chọn giống thích hợp nhất với từng vùng, đó là các giống sinh trưởng mạnh, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh, cho năng suất cao 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, đặc biệt hơn 40 năm gần đây nhờ ứng dụng rộng rãi công nghệ ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá, công nghệ tin học,…vào sản xuất. Ngô là cây phân bố vào loại rộng rãi nhất trên Thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ dưới 40 0 N (lục địa châu Úc, Nam châu Phi, Chi Lê,…) lên gần đến 55 0 B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga,…), từ độ cao 1-2 mét đến gần 4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000) [5]. [...]... và đối chứng Số thứ tự Tên tổ hợp Nguồn gốc giống 1 LCH9-11 Viện nghiên cứu ngô 2 KK527 Viện nghiên cứu ngô 3 KK592 Viện nghiên cứu ngô 4 KK409 Viện nghiên cứu ngô 5 NL13-9 Viện nghiên cứu ngô 6 KK775 Viện nghiên cứu ngô 7 KK688 Viện nghiên cứu ngô 8 KS0997 Viện nghiên cứu ngô 9 HK52420 Viện nghiên cứu ngô 10 NL13-8 Viện nghiên cứu ngô 11 NK4300 (đối chứng) Công ty syngenta việt nam Giống ngô NK4300... Nhìn chung giống ngô lai qui ước có ưu điểm về năng suất, độ đồng đều về dạng cây, dạng bắp Nhu cầu hạt giống ngô lai qui ước ở Việt Nam hiện nay là 3.000 - 4.000 tấn/năm 16 CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu gồm 10 tổ hợp ngô lai do Viện nghiên cứu ngô lai tạo và 01 giống làm giống đối chứng (Bảng 2.1) Bảng 2.1 Các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm... Thu hoạch: Khi thân lá và lá bi chuyển sang màu vàng, chân hạt hình thành sẹo đen 2.4 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm - Nghiên cứu khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô tham gia thí nghiệm 2.5 Phương pháp nghiên cứu 2.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD... làm kéo dài thời gian sinh trưởng, giảm năng suất và giá trị của các yếu tố cấu thành năng suất, làm xuất hiện hiện tượng ngô đuôi chuột ở tất cả các giống 3.2 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai thí nghiệm Sinh trưởng, phát triển là những chức năng sinh lý của cây phản ứng lại điều kiện mà nó được nuôi dưỡng Sinh trưởng không phải là những chức năng sinh lý đơn thuần và riêng... phun râu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm dao động từ 2 - 4 ngày, tổ hợp lai LCH911, HK52420 có khoảng cách tung phấn -phun râu ngắn nhất (2 ngày), các tổ hợp lai còn lại khoảng cách tung phấn - phun râu là 3 - 4 ngày ảnh hưởng đến khả năng thụ phấn, thụ tinh của ngô gây ra hiện tượng ngô đuôi chuột 3.3 Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm Các chỉ tiêu về hình thái như... canh tác Nghiên cứu thời gian sinh trưởng phát triển có ý nghĩa rất quan trọng đối với sản xuất và công tác khoa học, giúp cho việc bố trí thời vụ và luân canh cây trồng hợp lý, có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn giống phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm được thể hiện qua bảng sau: 25 Bảng 3.2 Các giai đoạn sinh trưởng... động tổng hợp của nhiều chức năng sinh lý của cây (Nguyễn Đức Lương và cs) [5] Quá trình sinh trưởng phát triển của ngô được chia làm hai giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng - Vegettative (V): Đây là giai đoạn sinh trưởng đầu tiên của cây ngô Khởi đầu của giai đoạn này là thời kỳ nảy mầm và mọc (Ve) và kết thúc là thời kỳ trỗ cờ (Vt) Giai đoạn sinh. .. diện tích lá là những chỉ tiêu cần nghiên cứu Qua nghiên cứu cho thấy các tổ hợp lai có số lá trên cây dao động từ 14,7 - 18 lá Kết quả xử lý thống kê cho thấy các tổ hợp lai tham gia khảo nghiệm đều có số lá tương đương với giống đối chứng ở mức độ tin cậy 95% 29 Bảng 3.4 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm Số lá trên cây (lá) Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) LCH9-11... khí hậu vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên Vụ Đông năm 2013, tình hình thời tiết khí hậu có nhiều diễn biến phức tạp ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất ngô Bảng 3.1 dưới đây trích dẫn số liệu của trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên về một số yếu tố khí hậu trong giai đoạn từ tháng 9 năm 2013 đến tháng 12 năm 2013 là cơ sở để phân tích ảnh hưởng của các nhân tố khí... nguồn nguyên vật liệu phù hợp, kết hợp chọn tạo giống bằng các phương pháp hiện đại với truyền thống, đẩy mạnh nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác để phát huy tối đa tiềm năng của giống, chọn tạo giống chống chịu phục vụ cho các vùng khó khăn 1.3.3 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên Tỉnh Thái Nguyên có diện tích tự nhiên 3.562,82 km2, dân số hơn một triệu người Thái Nguyên được thiên nhiên . NễNG LM NGUYN THI BèNH Tờn ti: Nghiên cứu khả năng sinh trởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới chọn tạo vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên KhóA LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC . triển của một số tổ hợp ngô lai mới chọn tạo vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên . 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu của đề tài Chọn được tổ hợp ngô lai, có năng suất cao, phù hợp với điều. tiết, khí hậu vụ Đông 2013 tại Thái Nguyên . 23 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 24 3.3. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm