Luận văn Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển và chịu hạn của một số giống ngô lai tại tỉnh Sơn La

...................... 38 3.2.1.2. Kết quả đánh giá khả năng phục hồi của các giống sau khi tưới nước trở lại ................................................................................ 40 3.2.1.3. Kết quả xác định khối lượng chất khô của các giống ở thời kỳ cây con. ............................................................................................ 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT ASI : Chênh lệch thời gian phun râu và tung phấn C. dài bắp : Chiều dài bắp C. lệch : Chênh lệch CLT : Chênh lệch tưới CV : Hệ số biến động D. bắp : Dài bắp Đ. Kính bắp : Đường kính bắp đc : Đối chứng NS : Năng suất NXB : Nhà xuất bản LAI : Chỉ số diện tích lá KL 1000 hạt: Khối lượng 1000 hạt LSD0,5 : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,5 LSD0,1 : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,1 TB : Trung bình TGST : Thời gian sinh trưởng TN : Thí nghiệm T. thái : Trạng thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 những thành tựu ứng dụng về ưu thế lai ở ngô. Tuy nhiên, ở các tỉnh miền núi do địa hình phức tạp, giao thông đi lại khó khăn đã gây ảnh hưởng lớn trong việc điều hoà và lưu thông lương thực cùng với điều kiện khí hậu thời tiết khắc nghiệt, lượng mưa phân bố không đều, do vậy hạn hán xẩy ra thường xuyên, đây là 1 yếu tố làm giảm năng suất ngô. Ở Việt Nam, hàng năm có khoảng 25% diện tích ngô bị hạn, năm 1991 hạn làm năng suất giảm 1,4tạ/ha so với năm 1990, năm 2004 Đắc Lắc có > 28000 ha ngô bị hạn, mất trắng 60% và giảm 40% năng suất. Do đó lương thực vẫn là nỗi lo thường nhật của đồng bào miền núi, vùng xa xôi, hẻo lánh, việc giải quyết vấn đề lương thực tại chỗ là một nhiệm vụ cấp bách thì việc trồng ngô là giải pháp thiết thực. Đối với tỉnh Sơn La ngô là nguồn thức ăn phục vụ cho ngành chăn nuôi là chủ yếu, ngoài ra còn là nguồn lương thực của đồng bào các dân tộc H’Mông, Thái ... cho nên việc sản xuất ngô ở tỉnh chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp. Sơn La trồng ngô được nhiều vụ trong năm, trong đó vụ xuân - hè là vụ sản xuất chính. Năm 2006 tổng diện tích trồng ngô là 82402 ha, sản lượng là 269052 tấn. Tuy nhiên ngô được trồng chủ yếu trên đất không chủ động nước, mặc dù mùa vụ trồng ngô đã được bố trí theo sự phân bố của lượng mưa. Nhưng do điều kiện thời tiết biến đổi thất thường, bên cạnh đó hàng năm hạn hán thường xuyên xẩy ra ở Sơn La đã làm ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và giảm năng suất và sản lượng ngô. Vì vậy hạn hán là yếu tố chủ yếu hạn chế sản xuất ngô của Việt Nam và đặc biệt là ở tỉnh Sơn La. Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 - Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn quĩ đất, góp phần xoá đói, giảm nghèo tăng thu nhập cho các hộ nông dân, tạo sản phẩm hàng hoá và vùng nguyên liệu ổn định để phát triển ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia súc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc Hiện nay ngô là cây lương thực đứng thứ 3 trên thế giới sau lúa mì và lúa nước với diện tích khoảng 157,00 triệu ha, sản lượng khoảng 766,20 triệu tấn (năm 2007). Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản lượng ngô lên đáng kể. Bảng1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 5 năm 2003 – 2007 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 2003 114,34 44,51 642,48 2004 146,94 49,29 724,23 2005 147,02 47,07 692,02 2006 148,06 47 704,20 2007 157 49 766,2 Nguồn: (FAOSTAT, 2/2008) Qua bảng 1.1. chúng ta thấy rằng diện tích trồng ngô trên thế giới tăng nhanh qua các năm (năm 2003 có 114,34 triệu ha đến năm 2007 có 157 triệu ha), sản lượng tăng từ 642,48 triệu tấn (2003) lên 766,2 triệu tấn (2007). Theo số liệu của FAO, năm 2007 diện tích trồng ngô trên thế giới đạt trên 157 triệu ha, năng suất bình quân 49 tạ/ha và sản lượng đạt trên 766,2 triệu tấn, trong khi đó sản lượng lúa mì đạt khoảng 580 triệu tấn và sản lượng luá nước chỉ mới đạt khoảng trên 390 triệu tấn. Nước có diện tích trồng ngô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 Bảng 1.2.Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 Vùng 1997 (triệu tấn) 2020 (triệu tấn) % thay đổi Thế giới 586 852 45 Các nước đang phát triển 295 508 72 Đông Á 136 252 85 Mỹ Latinh 75 118 57 Cận Saha – Châu Phi 29 52 79 Tây và Bắc Phi 18 28 56 Nam Á 14 19 36 Nguồn : (IFPRI, 2003)[36 ]. Bảng 1.2 cho thấy, nhu cầu về ngô trên thế giới ngày càng tăng từ 1997 đến 2020 nhu cầu cần tăng thêm 45%, trong đó số lượng tăng nhiều ở các nước đang phát triển (năm 1997 nhu cầu 295 triệu tấn lên 508 triệu tấn vào năm 2020), sự thay đổi lớn nhất thuộc về các nước Đông Á với sự tăng thêm 85% vào năm 2020. Tại Việt Nam ngô đã được trồng khá lâu đời và nó trở thành cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây lúa và là cây mầu số một về năng suất. Bảng 1.3. Tình hình Sản xuất ngô ở Việt Nam 5 năm gần đây( 2003 – 2007) Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (1000 tấn) 2003 912,7 34,4 3136,2 2004 990,4 34,9 3453,6 2005 1043,0 36,0 3757,0 2006 1031,6 37,0 3819,4 2007 1067,9 38,5 4107,5 (Nguồn: Tổng cục thống kê - GSO, 2007) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 Số liệu bảng 1.3 cho thấy, diện tích trồng ngô của nước ta tăng dần từ 912700 ha (năm 2003), đến năm 2007 đạt 1067,9 nghìn ha, năng suất tăng từ 34,4 tạ/ha (2003), đến đạt 38,5 tạ/ha(năm 2007). Do vậy sản lượng ngô đã tăng từ 3136,2 nghìn tấn (2003) lên 4107,5 nghìn tấn (2007). Mặc dù sản lượng ngô ở nước ta tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng với tốc độ cao hơn nên nước ta từ một nước xuất khẩu ngô (250 nghìn tấn năm 1996) đã trở thành nước nhập khẩu ngô kể từ năm 2005 nhập 300 nghìn tấn. Theo dự kiến, năm 2010 nước ta cần 10 - 12 triệu tấn thức ăn chăn nuôi, tức là cần khoảng 5 - 5,5 triệu tấn ngô hạt để chế biến. Như vậy, cũng như nhiều nước đang phát triển khác (kể cả Trung Quốc). Việt Nam đang phải nhập khẩu ngô, mặc dù năng suất ngô năm 2007 đã đạt 38,5 tạ/ha, song nếu so với năng suất trung bình của thế giới, đặc biệt là năng suất của các nước phát triển thì năng suất ngô của Việt Nam còn rất thấp. Một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất ngô ở Việt Nam là do ngô chủ yếu được trồng trên đất dốc (> 60% diện tích). Sản xuất ở những vùng này phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó hạn hán là yếu tố chính làm giảm năng suất ngô. Theo TS. Phan Xuân Hào [8], sản lượng ngô nước ta thiệt hại do hạn ước tính lên đến 30%. Số liệu thống kê cho thấy giai đoạn 1980 - 1990 có tới 10 vụ đông - xuân gieo trồng gặp hạn. Đặc biệt vào thời kỳ 1997 - 1998 có tới 56000 ha bị hạn và 1500 ha bị mất trắng. Theo Nguyễn Đình Ninh (Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2007) từ năm 1960 đến 2006 có tới 34/46 năm bị hạn. Chí phí cho giảm ảnh hưởng của hạn lên tới 38 tỷ đồng (Việt Nam News, 2003). Nguyên nhân chính là có hơn 80% diện tích ngô Việt Nam trồng nhiều vùng, nhiều vụ khác nhau, thường là trên đất xấu, chủ yếu dựa vào nước trời, trong đó có hơn 60% diện tích trồng trên vùng núi cao (Phan Xuân Hào, 2005) [8]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 dẫn đến héo tạm thời từ lá ngọn đến gốc (Trần Kim Đồng, Nguyễn Quang Phổ và Đinh Thị Hoa) [7]. Trong thực tế hạn đất và hạn không khí có thể phát sinh ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây nhưng cũng có khi xuất hiện cùng 1lúc, nếu hạn đất và hạn không khí cùng xẩy ra, khi đó tác hại càng mạnh có thể dẫn đến héo vĩnh viễn, cây không có khả năng phục hồi. Cơ chế chống chịu hạn ở thực vật rất phức tạp. Hiện nay có nhiều quan điểm khác nhau về vấn đề này. Một số tác giả cho rằng do yếu tố di truyền chi phối trong khi một số trường phái khác thiên về đặc tính sinh lý... Theo Paroda thì khả năng chịu hạn ở thực vật liên quan đến một số đặc trưng về hình thái như chín sớm, mầu lá, diện tích lá, khả năng phát triển của hệ rễ, số lượng lông hút, mầu sắc thân, độ phủ lông trên thân lá... Ngoài ra, khả năng chịu hạn còn liên quan đến một số yếu tố sinh lý như khả năng đóng mở của khí khổng, quá trình quang hợp, hô hấp, điều chỉnh áp suất thẩm thấu, nhiệt độ tán cây... 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 prôtein và các acid amin, giảm cố định CO2, tăng nồng độ các chất hoà tan, tăng hàm lượng proline... Khi gặp hạn, axit absisic (ABA) được sinh ra chủ yếu ở phần rễ rồi chuyển hoá lên lá, gây hiện tượng héo lá, đóng khí khổng và đẩy nhanh tốc độ già hoá bộ lá. Khi hàm lượng ABA được chuyển hoá tới hạt, 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, dẫn đến bộ lá không phát triển được, sau đó râu ngô ngừng sinh trưởng, không phun râu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 trưởng phát triển của cây ngô. Trên đất thịt nặng cần tưới khi độ ẩm xuống đến 30% vào thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng và 70% vào thời kỳ sinh thực và kết hạt thì đạt được năng suất cực đại. Để ngô phát huy tiềm năng năng suất thì cần 6 - 10 lượt tưới trong cả vụ ngô trên những diện tích thiếu ẩm. Trong 30 ngày đầu, cây ngô cần tưới nhẹ nếu đất thiếu ẩm. Khi cây cao khoảng đầu gối đến khi chín sáp, ngô cần lượng nước tối ưu. Tần suất tưới phụ thuộc loại đất, thời vụ gieo trồng và độ ẩm hiện tại. Khi tưới chú ý không để ngô bị úng, đặc biệt giai đoạn 30 ngày đầu. 1.3.1.2. Sinh trưởng của ngô khi thiếu nước Khí hậu nóng lên toàn cầu đang làm tăng tần suất hạn hán ở nhiều khu vực trồng ngô trên thế giới và năng suất ngô sẽ bị ảnh hưởng bởi nồng độ CO2 tăng gấp đôi (Crosson and Anderson, 1992) [26]. Thời tiết nóng hơn có thể dẫn đến ngô vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trở nên bất dục đực (Schoper, 1987) [46]. Một nghiên cứu dựa trên mô hình mô phỏng của 18 nước (Rosenzweig C và Allen L. H., Harper, 1995) [44]. Đã kết luận, sản lượng cây trồng ở vùng nhiệt đới có thể bị giảm 9 - 10% so với tiềm năng do khí hậu thay đổi trong khi ở vùng ôn đới lại có xu hướng tăng lên. Một ngày bất thuận hạn với cây ngô là ngày mà cây héo vào sáng sớm và không thể hồi phục được từ việc thiếu nước hôm trước. Nhiệt độ tăng lên sẽ tác động đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng theo các chiều hướng: - Thay đổi hiệu quả sử dụng nước: Do nhiệt độ khí quyển tăng lên, độ ẩm tương đối (RH) sẽ giảm. Nồng độ CO2 cao có thể gây đóng khí khổng từng phần, giảm tính dẫn nước của thành khí khổng. Điều này có thể có ích trong việc tíết kiệm nước và tăng hiệu quả sử dụng nước của cây. Tuy nhiên, tốc độ thoát hơi nước chậm sẽ ảnh hưởng không tốt đến việc làm mát bề mặt lá và đẩy nhanh quá trình già hoá của lá. Dựa trên kết quả thí nghiệm Allen đã Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 trưởng không phân hoá, hoặc ảnh hưởng nặng tới quá trình phân hoá bắp và cờ dẫn tới năng suất giảm. Hạn nặng khi thụ phấn - kết hạt làm giảm sự vận chuyển các chất đồng hoá về các cơ quan sinh trưởng, giảm sự sinh trưởng của râu, làm chậm hoặc không phun râu được, tăng sự chênh lệch giữa tung phấn - phun râu. Nặng hơn là xẩy ra tình trạng cây không có bắp hoặc bắp ít hạt. Cấu trúc sinh sản hoa cái bị ảnh hưởng nhiều hơn là bông cờ. Nhưng khi nhiệt độ vượt quá 380C xẩy ra hiện tượng cháy bông cờ. Trong giai đoạn trỗ cờ phun râu nếu gặp hạn, nhiệt độ không khí > 350C, độ ẩm không khí <70% thì hạt phấn bị chết dẫn đến ngô không hạt (Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh, 2000) [11]. Khả năng và tốc độ kéo dài của vòi nhuỵ rất nhậy cảm với sự thiếu nước, tế bào non của vòi nhuỵ là bộ phận dễ thoát hơi nước hơn tất cả các bộ phận khác, vì vậy sẽ bị héo nhanh nhất khi hạn không khí và hạn đất diễn ra (Herrero and Johnson 1981) [35]. Ngoài ra năng suất ngô giảm còn có thể do hạt phấn bị chết khi gặp hạn và nhiệt độ cao, hạn hán ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây dẫn đến quá trình phun râu bị đình trệ và điều này có thể xác định dễ ràng thông qua việc theo dõi khoảng cách tung phấn phun râu. Khoảng cách tung phấn phun râu trong điều kiện đầy đủ nước có thể là 2 - 4 ngày nhưng khi gặp hạn khoảng cách này có thể kéo dài 13 ngày. Một số tác giả cho rằng khi gặp hạn ASI tăng, năng suất giảm là do hạt phấn bị thiếu, không đủ để thụ tinh cho nhuỵ của hoa cái hoặc do hạt phấn bị chết ở nhiệt độ cao (Hall và Cộng sự, 1982) [34]. Giữa ASI và số bắp, số hạt trên cây có mối quan hệ rất chặt chẽ, nếu ASI tăng thêm 1 ngày thì lượng hạt trên cây sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp và không có kết quả mong đợi nếu khả năng sản xuất hạt phấn giảm 80% và khoảng cách tung phấn phun râu lớn hơn 8 ngày (Banzinger, 2000) [20]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 Thời kỳ cây ngô mẫn cảm nhất đối với hạn được Grant (1989) chỉ ra là từ 2 - 22 ngày sau phun râu, đỉnh cao là ngày thứ 7 khi đó lượng hạt bị giảm tới 45% so với đối chứng đầy đủ và có thể hoàn toàn không có hạt nếu cây ngô gặp hạn trong khoảng thời gian từ lúc râu bắt đầu nhú đến giai đoạn bắt đầu hình thành hạt. Ngô mẫn cảm hơn các cây trồng cạn khác ở thời kỳ ra hoa vì các hoa cái của ngô phát triển đồng thời trên cùng 1 bắp, cùng 1 cây và khoảng cách giữa hoa đực và hoa cái rất xa. Một điều đặc biệt quan trọng là quá trình phát triển của hoa ngô cũng như số lượng hạt phụ thuộc trực tiếp vào dòng vật chất, sản phẩm của quá trình quang hợp trong khoảng thời gian 3 tuần cực kỳ mẫn cảm của thời kỳ ra hoa Zinselmeier và các cộng sự (1995) [51]. Còn cho rằng hạn ở thời kỳ ra hoa cũng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi Hidratcacbon của hạt mới được thụ phấn và làm giảm dòng sacaro vào những hạt đang hình thành (trích theo Banzinger, 2000) [20]. (Lafitte, 1994) [38], các triệu chứng có thể thấy khi cây ngô bị hạn được đúc kết như sau: - Trước trỗ cờ các lá của cây bị cuộn lại hoặc bị héo sau trỗ cờ. Lá có mầu xám xịt, không còn là mầu xanh sáng. Các phần lá xuất hiện trắng chuội và vàng hoặc cờ bị cháy khô. - Những lóng phía trên bắp ngắn hơn nhiều so với những lóng ngay dưới bắp vì cây bị hạn vào giai đoạn cuối sinh trưởng sinh dưỡng - Trong giai đoạn đẫy hạt nếu gặp hạn những lá dưới bắp khô nhanh sự già hoá do hạn hơi khác với sự già hoá thông thường. Nếu già hoá thông thường mầu vàng có xu hướng theo hình chữ “V” bắt đầu từ đầu. Khi lá chết do hạn, mầu vàng di chuyển dọc mép lá hoặc theo một đường khá thẳng trên lá và các lá biến thành mầu nâu rồi chết nhanh chóng. Cây ngô cần nhiều nước song rất nhạy cảm với độ ẩm cao, đặc biệt ở giai đoạn 1 - 3 lá, lúc mà đỉnh sinh trưởng còn nằm dưới mặt đất nếu ngô bị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 Khả năng hấp thụ nước ở vùng đất khô hạn phụ thuộc vào kích thước phân bố bộ rễ, các loại rễ khác nhau có phản ứng khác nhau với mức độ thiếu hụt nước (Muthukuda, Robert. Arachchi,2001) [41]. Ví dụ rễ đốt có thể xuyên sâu vào lớp đất cứng nên ít mẫn cảm với hạn hơn các loại rễ khác (Westgate and Boyer, 1986) [50]. Các giống khác nhau có kiểu rễ khác nhau. Một số sinh nhiều rễ đốt, số khác lại sinh nhiều rễ thứ cấp. Chọn lọc ngô có khối lượng rễ lớn là một chỉ tiêu hữu ích dẫn đến tăng năng suất trong điều kiện hạn vừa. Chiều dài rễ đốt sai khác nhau có ý nghĩa giữa các vật liệu ngô trong điều kiện hạn khẳng định rằng nhiều giống ngô nhiệt đới có nhiều rễ đốt hơn, giúp cây hút ẩm ở tầng đất mặt tốt hơn thông qua cơ chế điều chỉnh áp suất thẩm thấu khi gặp hạn tốt hơn với rễ thứ cấp (Muthukuda, Robert. Arachchi,2001) [41]. Tốc độ dài lá có xu hướng mẫn cảm nhiều hơn dài rễ. Tốc độ dài lá tăng trong khi gặp hạn được sử dụng rộng rãi để tạo giống chịu hạn cả ở giai đoạn trỗ lẫn giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng vì nó có tương quan chặt với tốc độ tích luỹ vật chất khô (Bolanos j., Edmeades, 1993) [24]. Góc lá nhỏ giúp giảm cường độ bức xạ trên bề mặt lá, tăng cường ánh sáng xuống phía dưới giúp duy trì trạng thái thoát hơi nước bề mặt lá ở mức độ tối thiểu. Đánh giá chỉ tiêu này dựa theo thang điểm 1 - 5 (từ 1 là góc lá nhỏ đến 5 là góc lá lớn). Độ di truyền của tính trạng này vào loại cao ở ngô và có nhiều triển vọng trong chọn tạo giống ngô. + Chịu hạn ở hai thời kỳ (Thời kỳ cây con và thời kỳ trỗ cờ - làm hạt) được nghiên cứu khá cụ thể và có nhiều kết quả đang được ứng dụng trong thực tiễn (Banziger M., Edmeades, 2000) [20]. Tuy nhiên sự liên quan giữa một số tính trạng chịu hạn ở giai đoạn cây con và cùng tính trạng đó ở giai đoạn trỗ cờ trong điều kiện hạn thì chưa được nghiên cứu chi tiết để kết luận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 rõ ràng (Lê Quý Kha, 2005) [10]. Dưới đây là một số chỉ tiêu được tổng kết chắc chắn về chịu hạn trong giai đoạn trỗ cờ - làm hạt: Tính trùng khớp giữa trỗ cờ tung phấn là một trong các chỉ tiêu có độ di truyền trung bình, tương quan chặt với năng suất trong điều kiện hạn, đang được dùng để chọn lọc giống ngô chịu hạn giai đoạn trỗ cờ (Bolanos j., Edmeades, 1993) [24]. Số bắp trên cây tăng cũng chứng tỏ đặc tính sinh lý có tính di truyền, có độ biến động cao giữa các vật liệu và có thể dùng để chọn lọc giống chịu hạn hay chịu mật độ (Banzinger, 2000) [20]. Kích thước cờ giảm đã được xác định là có tương quan và có độ di truyền tương đối cao với chống chịu hạn trong thời kỳ trỗ (Bolanos j., Edmeades, 1993) [24]. Ví dụ sau 8 chu kỳ chọn lọc quần thể Tuxpeno Sequia về tính chịu hạn, số nhánh cờ giảm 2,6% chu kỳ. Vậy các vật liệu có kích thước cờ giảm nên được chọn. Chỉ tiêu này có thể đếm được trong điều kiện thuận lợi nhưng được dùng làm chỉ tiêu chịu hạn. Tuổi thọ của lá: cũng được dùng làm chỉ tiêu chọn lọc giống chịu hạn vì nó có tương quan chặt với khả năng tích luỹ chất khô ở giai đoạn đẫy hạt đối với cao lương và ngô. Vì vậy cây ngô không thể phục hồi diện tích lá khi bị mất và lá ngô có tương quan với độ lớn của bắp. Mức độ héo lá: giúp cây tránh bớt được bức xạ mặt trời lên lá, giảm sử dụng nước và tăng nhiệt độ bề mặt lá. Tăng nhiệt độ, giảm thoát hơi nước bề mặt bức xạ nhiều dẫn đến quang oxy hoá khử và mất diệp lục (Banzinger, 2000) [20]. Đánh giá chỉ tiêu này dựa trên thang điểm 1 - 5 (điểm 1 lá không héo, điểm 5 lá héo nặng nhất). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 CHƢƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu của đề tài là 8 giống ngô lai của Viện nghiên cứu ngô, đó là các giống: CH1, LVN15, LVN14, LVN145, LVN61, LVN885, VN8960, LVN37. Bảng 2.1. Nguồn gốc và đặc điểm của các giống ngô lai STT Giống Nguồn gốc Nhóm TGST 1 LVN61 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 2 VN8960 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 3 LVN14 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 4 LVN15 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 5 LVN37 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 6 LVN885 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 7 LVN145 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày 8 CH1 Viện nghiên cứu Ngô Trung ngày Đối chứng của thí nghiệm là 2 giống ngô: LVN99, LVN10 đang được trồng phổ biến ở Sơn La 2.2. Nội dung nghiên cứu - Điều tra thu thập số liệu về tình hình khí tượng thủy văn của tỉnh Sơn La. - Đánh giá khả năng chịu hạn của 8 giống ngô lai ở giai đoạn cây con trong điều kiện gây hạn nhân tạo. - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu của 8 giống ngô lai thí nghiệm trong điều kiện tưới nước và không tưới . - Xây dựng mô hình trình diễn một số giống ngô lai triển vọng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 Sau khi tưới trở lại, thì giống nào có tỷ lệ cây phục hồi cao thì có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con. - Theo dõi đánh giá ảnh hưởng của hạn đến sự sinh trưởng và khả năng tích luỹ chất khô ở thời kỳ cây con. + Trước khi gây hạn mỗi giống nhổ 3 cây, sấy đến khi khối lượng không đổi cân khối lượng khô của rễ, thân lá từng giống . + Sau khi gây hạn ở các thời điểm 3, 5 và 7 ngày tiến hành lấy mẫu 3 cây/giống, sấy đến khi khối lượng không đổi rồi cân khối lượng khô. Giống có khối lượng chất khô lớn thì có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con - Đánh giá khả năng chịu hạn bằng chỉ số chịu hạn tương đối theo công thức: Sn = sinα (ab + bc + cd + de + eg + gh + hi + ik + kl + la) Trong đó : a % cây không héo sau 3 ngày hạn, b: % cây phục hồi sau 3 ngày hạn, c: % cây không héo sau 5 ngày hạn, d: % cây phục hồi sau 5 ngày hạn, e: % cây không héo sau 7 ngày hạn, g: % cây phục hồi sau 7 ngày hạn, h: % vật chất khô của cây trước hạn, i: % vật chất khô của cây sau 3 ngày hạn, k: % vật chất khô của cây sau 5 ngày hạn, l: % vật chất khô của cây sau 7 ngày hạn, α: góc tạo bởi 2 trục mang trị số gần nhau và tính bằng ; Sn: chỉ số chịu hạn tương đối. Giống có chỉ số chịu hạn tương đối càng lớn thì càng có khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con. 2.3.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống cây con bằng phương pháp xác định hàm lượng prolin Bates và cộng sự (1973) [21]. Đã đưa ra phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của cây con bằng cách xác định hàm lượng prolin. Trong điều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 b, Cách tiến hành: - Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), với 3 lần nhắc lại, trong mỗi lần nhắc lại, mỗi giống gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m; khoảng cách 70 x 20cm. Toàn bộ thí nghiệm đó được gieo lặp lại và đối đầu nhau, thí nghiệm 1 thực hiện ở chế độ tưới nước: tưới đủ ẩm trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây và thí nghiệm 2 được thực hiện ở chế độ không tưới. Bảng 2.2. Sơ đồ Bố trí thí nghiệm theo kiểu đối đầu (Vụ thu - đông 2006 và 2007) Dải bảo vệ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 5 7 9 1 10 4 3 2 6 3 9 10 2 6 8 5 1 7 4 3 9 10 2 6 8 5 1 7 4 8 5 7 9 1 10 4 3 2 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dải bảo vệ - Quy trình kỹ thuật được áp dụng theo quy trình kỹ thuật của Viện Nghiên Cứu Ngô. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi Các chỉ tiêu theo dõi được đo đếm trên 2 hàng giữa. * - Ngày trỗ cờ: Được tính khi có > 50% số cây trổ cờ trên ô. - Ngày tung phấn: Được tính khi có > 50% số cây tung phấn trên ô - Ngày phun râu: Được tính khi có > 50% số cây phun râu trên ô. - Ngày chín sinh lý: Được tính khi chân hạt có điểm đen ở 100% số bắp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 - Chỉ số chịu hạn: Chỉ số chịu hạn được tính căn cứ vào năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống trong điều kiện tưới và không tưới S = ( 1 – Y/ Yp) / ( 1 – X/ Xp) Trong đó: S : chỉ số chịu hạn Y : năng suất lý thuyết trong điều kiện không tưới Yp : năng suất lý thuyết trong điều kiện tưới X : năng suất thực thu trong điều kiện không tưới Xp : năng suất thực thu trong điều kiện tưới 2.3.3.2. Xây dựng mô hình trình diễn các giống ngô lai triển vọng a, Thời gian, địa điểm tiến hành - Thời gian tiến hành: tiến hành vào vụ thu – đông 2007 - Địa điểm: Xã Chiềng Xôm - Thị Xã Sơn La b, Cách tiến hành: - Đất thí nghiệm: đất chân núi đá vôi - Bố trí thí nghiệm: mỗi giống được gieo với 1 lần nhắc lại, khoảng cách gieo 70 x 20cm - Mô hình trình diễn có tổng diện tích là 1ha - Quy trình kỹ thuật áp dụng theo quy trình của Viện Nghiên Cứu Ngô 2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu - Số liệu được xử lý trên máy vi tính bằng chương trình Excel theo Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi [16]. - Số liệu các thí nghịêm đánh giá giống ngô lai ở ngoài đồng ruộng được xử lý thống kê trên máy vi tính theo chương trình IRISTAT, Microsoft Excel và chương trình Viện ngô - Nguyễn Đình Hiền. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả điều tra và đánh giá về điều kiện khí hậu liên quan đến sản xuất ngô ở Sơn La Sơn La là một tỉnh miền núi thuộc phía Tây Bắc Việt Nam, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, được chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa hè trùng với mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9 dương lịch, mưa nhiều độ ẩm cao, lượng mưa trung bình phổ biến từ 1400 - 1800 mm. Mùa đông trùng với mùa khô hanh, ít mưa từ tháng 10 đến tháng 3 dương lịch năm sau. Trong thời gian gần đây công trình thuỷ điện Sơn La đã và đang tác động trực tiếp đến khí hậu của tỉnh. Tuy nhiên khí hậu Sơn La có sự phân hoá khá phức tạp tạo thành những vùng khí hậu có đặc điểm riêng do ảnh hưởng của độ cao, địa lý và địa hình. Mức độ khái quát, Sơn La phân thành 3 tiểu vùng khí hậu: (1) Vùng có nhiệt độ cao gồm các huyện Phù Yên, Sông Mã, Quỳnh Nhai, Yên Châu và một số xã thuộc huyện Mường La (2) Vùng có nhiệt độ trung bình giữa các vùng trong tỉnh gồm thị xã Sơn La, các huyện Thuận Châu, Mai Sơn (3) Vùng có nhiệt độ thấp huyện Mộc Châu và một số xã vùng cao của huyện Thuận Châu. Do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế về điều kiện tưới tiêu, tập quán canh tác cùng việc đưa giống chịu hạn vào sản xuất chưa được chú trọng nên sản xuất ngô chỉ tập trung chủ yếu vào vụ xuân – hè. Hầu hết diện tích đất trồng ngô bỏ hoang cho đến vụ năm sau gây lãng phí đất đai rất lớn. Trong những năm gần đây sau khi gieo ngô xong gặp hạn, ngô chết hàng loạt làm giảm sản lượng nghiêm trọng, có khi phải gieo trồng lại gây thiệt hại rất lớn cho người sản xuất. Đây cũng là một trong những nguyên nhân lý giải vì sao Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 Bảng 3.2. Kết quả đánh giá khả năng chịu hạn của các giống ngô thí nghiệm thời kỳ cây con Giống Số cây không héo sau ...ngày xử lý hạn (%) Số cây phục hồi sau ... ngày tƣới (%) Vật chất khô của cây sau ... ngày hạn (%) Chỉ số chịu hạn tƣơng đối 3 5 7 3 5 7 0 3 5 7 LVN61 78,8 64,4 45,6 56,7 66,7 68,1 33,2 69,8 80,6 87,2 12907,46 VN8960 75,6 55,6 41,1 52,3 62,2 64,4 30,5 50,7 72,2 78,2 10387,75 LVN14 80 61,1 43,3 55,6 65,6 66,7 32,8 46,9 74,3 80,5 11278,77 LVN15 73,3 43,3 18,9 28,9 36,7 38,9 25,5 41,1 57,2 63,2 5899,575 LVN37 62,2 24,4 16,7 26,7 37,8 40,1 26,1 52,2 59,6 66,7 5562,09 LVN885 66,7 41,1 31,1 33,4 43,3 44,4 22,5 41,6 57,9 62,1 6152,508 LVN145 68,9 44,4 24,4 31,1 47,8 48,9 27,2 50,4 61,9 68,5 7051,764 CH1 61,1 22,2 13,3 24,4 32,2 34,5 22,4 44,9 58,9 64,8 4821,585 LVN99đc1 76,7 46,6 21,1 29,1 35,6 37,8 22,1 48,8 62,1 68,8 6614,073 LVN10đc2 57,8 21,1 8,9 32,2 48,9 50,1 20,7 42,3 63,3 69,1 5603,01 3.2.1.1. Kết quả đánh giá tỷ lệ cây không héo của các giống ngô sau gây hạn Số liệu bảng 3.2 cho thấy, sau khi gây hạn hầu hết các giống đều bị héo với mức độ khác nhau. Sau 3 ngày gây hạn, các giống ngô bắt đầu bị ảnh hưởng nhưng mức độ thấp, lá non bắt đầu có hiện tượng quăn lại, còn thân rễ không ảnh hưởng gì, giống LVN14 có tỷ lệ cây không héo cao nhất (80%), tiếp đến giống LVN61 (78,8%) và cao hơn so với đối chứng 1 LVN99 (76,7%), các giống khác trong thí nghiệm đều thấp hơn đối chứng 1 nhưng cao hơn so với đối chứng 2 giống LVN10 (57,8%). Sau 5 ngày gây hạn, tất cả các giống có tỷ lệ cây không héo cao hơn đối chứng 2 (LVN10: 21,1%) biến động từ 22,2 – 64,4%. Trong thí nghiệm 3 giống là LVN61, LVN14 và VN8960 có tỷ lệ cây không héo cao (64,4%; 61,1% và 55,6%), cao hơn đối chứng 1 (LVN99: 46,6%). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 giống này đều có khối lượng chất khô cao hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (62,1%) và LVN10 (63,3%), giống có khối lượng chất khô thấp nhất là LVN15 với 57,2%. Sau 7 ngày hạn, giống có khối lượng chất khô cao nhất là LVN61 (87,2%), tiếp đến là giống LVN14 (80,5%) và giống VN8960 (78,2%), đều cao hơn so với đối chứng LVN99 (68,8%) và LVN10 (69,1%), giống có khối lượng chất khô thấp nhất là LVN885 với 62,1%. Như vậy sau 5 và 7 ngày gây hạn, thì giống LVN61 vẫn đạt khối lượng chất khô cao nhất (5 ngày hạn là 80,6%, sau 7 ngày hạn là 87,2%), tiếp đến là các giống LVN14 (74,3%, 80,5%) và giống VN8960 (72,2%, 78,2%), các giống có khối lượng vật chất khô cao LVN61, LVN14 và VN8960 tương ứng là những giống có khả năng chịu hạn cao hơn so với các giống khác trong thí nghiệm ở thời kỳ cây con. Kết quả này trùng hợp với các kết quả tính tỷ lệ cây không héo và cây phục hồi 3.2.1.4. Chỉ số chịu hạn tương đối của các giống ngô Sử dụng chỉ số hạn trong điều kiện môi trường khống chế về nước là một trong những phương pháp để phát hiện nguồn gen chịu hạn (Prasatrisupab và các cộng sự, 1990) [41]. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn dựa trên chỉ số Sn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm và sử dụng để đánh giá khả năng chịu hạn của các loại giống cây trồng. Phan Thị Vân (2006) [18], đã sử dụng để đánh giá khả năng chịu hạn của cây ngô, Nguyễn Thị Tâm (2003) [15], đã sử dụng để đánh giá khả năng chịu nóng của lúa, Nguyễn Thị Thúy Hường (2006) [9], sử dụng để đánh giá khả năng chịu hạn của đậu tương.. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng Sn càng lớn thì khả năng chịu hạn của cây ở thời kỳ cây con càng cao. Chỉ số tương đối về tác động của hạn ở cây (Sn) phụ thuộc vào khả năng tích luỹ vật chất khô ở rễ, tỷ lệ cây không héo và khả năng phục hồi của cây khi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 Bên cạnh các thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn ở thời kỳ cây con bằng phương pháp quan sát, đánh giá triệu chứng thì thí nghiệm xác định hàm lượng prolin của các giống ngô ở thời kỳ cây con cũng là biện pháp xác định khả năng chịu hạn của cây. Kết quả xác định hàm lượng prolin của các giống ngô lai ở giai đoạn cây non 3 lá trước và sau khi bị hạn ở các giai đoạn sau hạn 3, 5 và 7 ngày được trình bày ở bảng 3.3 và hình 3.4. Bảng 3.3. Hàm lượng prolin của các giống trước và sau xử lý hạn Giống Hàm lƣợng prolin Trƣớc hạn Sau hạn 3 ngày Sau hạn 5ngày Sau hạn 7ngày LVN61 0,65 ± 0,12 2,67 ± 0,44 4,5 ± 0,52 11,67 ± 0,34 VN8960 0,57 ± 0,11 3,40 ± 0,38 7,94 ± 0,28 10,2 ± 0,25 LVN14 0,60 ± 0,17 2,50 ± 0,19 4,45 ± 0,48 11,78 ± 0,26 LVN15 0,65 ± 0,4 3,23 ± 0,31 4,11 ± 0,27 8,24 ± 0,23 LVN37 0,51 ± 0,39 2,61 ± 0,19 3,29 ± 0,30 9,10 ± 0,47 LVN885 0,46 ± 0,25 2,11 ± 0,35 5,26 ± 0,35 8,20 ± 0,60 LVN145 0,50 ± 0,18 3,10 ± 0,13 4,33 ± 0,26 8,80 ± 0,71 CH1 0,48 ± 0,32 2,43 ± 0,45 3,27± 0,33 8,50 ± 0,56 LVN99đc1 0,45 ± 0,12 3,26 ± 0,24 4,11 ± 0,25 7,30 ± 0,43 LVN10đc2 0,52 ± 0,27 2,15 ± 0,14 3,23 ± 0,28 7,68 ± 0,16 Theo số liệu bảng 3.3. cho thấy: Trước khi gây hạn, các giống ngô thí nghiệm có hàm lượng prolin biến động từ 0,48 – 0,65 mg/g khối lượng tươi. Trong đó giống LVN15, LVN61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 giống VN8960 và LVN885; Sau 7 ngày hạn thì hàm lượng prolin tăng cao ở các giống LVN61, LVN14, VN8960 Tóm lại: - Khả năng chịu hạn của 8 giống ngô thí nghiệm và 2 giống đối chứng ở mức độ khác nhau. Sau 7 ngày gây hạn giống LVN61 có số cây không bị héo cao nhất (45,6 %), tiếp đến là giống LVN14 (43,3%) và giống VN8960 (41,1%); 3 giống này đều có tỷ lệ cây không héo cao hơn so với các giống khác và so với giống đối chứng LVN10 (8,9 %) và giống LVN99 (21,2%). - Sau tưới trở lại, các giống có tỷ lệ phục hồi khác nhau. Sau 7 ngày tưới trở lại các giống LVN61có tỷ lệ cây phục hồi cao nhất (68,1%), tiếp theo là giống VN8960 (64,4%) và giống LVN14 (66,7%) đồng thời 3 giống này cũng có chỉ số chịu hạn tương đối Sn cao 12907,46; 11278,57; 10387,75. - Trước khi gây hạn giống LVN15 có hàm lượng prolin cao nhất (0,65mg/g khối lượng tươi), giống có hàm lượng prolin thấp nhất là đối chứng 1 LVN99 (0,45mg) và sau khi gây hạn 7 ngày thì hàm lượng prolin ở các giống có sự thay đổi trong thí nghiệm, giống LVN14 có hàm lượng prolin cao nhất (11,78mg), tiếp đến là 2 giống LVN61 (11,67mg) và giống VN8960 (10,2mg) giống có hàm lượng prolin thấp nhất là LVN99 (đc1) (7,30mg). - Qua đây, bước đầu có thể kết luận trong thí nghiệm 3 giống LVN61, VN8960, LVN14 có khả năng chịu hạn tốt hơn các giống khác ở thời kỳ cây con. 3.3. Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trƣởng, phát triển và chống chịu của các giống ngô lai thí nghiệm trong điều kiện tƣới nƣớc và không tƣới nƣớc Để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu của các giống ngô lai thí nghiệm, chúng tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát 8 giống ngô lai ở 2 chế độ tưới nước và không tưới ở vụ thu - đông 2006 và 2007 tại xã Chiềng Xôm - Thị xã Sơn La, kết quả thu được trình bày ở các bảng từ 3.3 đến 3.10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 Trỗ cờ, tung phấn và phun râu ở ngô là một quá trình quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến số hạt/bắp. Quá trình này diễn ra đồng thời hay không phụ thuộc vào giống và điều kiện môi trường. Thời gian trỗ cờ, tung phấn và phun râu chênh lệch quá xa kèm theo điều kiện bất thuận của môi trường (nhiệt độ, độ ẩm quá cao, quá thấp) sẽ làm cho bắp kết hạt kém. Do vậy, chọn tạo các giống có khoảng cách tung phấn và phun râu (ASI) ngắn sẽ mang lại an toàn hơn cho quá trình thụ phấn, thụ tinh. Trong quá trình chọn giống chịu hạn, chỉ tiêu ASI được đặc biệt quan tâm 50 Qua theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu đặc điểm hình thái của các giống ngô tham gia thí nghiệm vụ thu – đông 2006 và 2007 tại xã Chiềng Xôm – Thị xã Sơn La, chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.5. Bảng 3.5. Đặc điểm hình thái của các giống ngô lai thí nghiệm trong vụ thu – đông 2006 và 2007 (kết quả trung bình 2 vụ) Giống Thí nghiệm tƣới nƣớc Thí nghiệm không tƣới nƣớc Cao cây (cm) Số lá (lá) LAI m 2 lá/ m 2 đất Cao cây (cm) Tỷ lệ giảm so với tƣới (%) Số lá (lá) Tỷ lệ giảm so với tƣới (%) LAI m 2 lá/ m 2 đất Tỷ lệ giảm so với tƣới (%) LVN61 192,3 18,4 3,37 175,5 8,74 17,7 3,80 2,87 14,85 VN8960 207,6 19,3 2,82 189,6 8,67 18,6 3,63 2,39 15,23 LVN14 198,7 19,1 3,68 180,7 9,05 18,4 3,87 3,18 13,59 LVN15 202,4 19,3 3,26 183,1 9,53 18,5 4,15 2,76 15,34 LVN37 188,3 19,0 3,12 170,2 9,61 18,2 4,21 2,62 16,03 LVN885 169,2 17,9 2,91 151,3 10,58 17,1 4,47 2,41 17,18 LVN145 194,7 19,3 3,12 176,7 9,24 18,5 4,15 2,57 17,63 CH1 191,8 19,0 3,32 168,5 12,15 18,0 5,26 2,70 18,67 LVN99(đc1) 172,3 18,1 2,95 155,3 9,87 17,3 4,42 2,45 16,95 LVN10(đc2) 201,4 20,0 3,13 182,9 9,19 19,2 4,00 2,63 15,97 Qua kết quả ở bảng 3.5 cho thấy: - Trong điều kiện tưới nước các giống có chiều cao cây biến động từ 169,2cm (giống LVN885) đến 207,6cm (giống VN8960), các giống ngô thí nghiệm có chiều cao cây cao hơn so với giống đối chứng 1 LVN99 (172,3 52 tiêu về số lá. Giống có LAI giảm nhiều nhất là CH1 với 18,67% (thí nghiệm tưới nước là 3,32 thí nghiệm không tưới là 2,70). Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô, chiều cao cây, số lá và chỉ số diện tích lá giảm là do hạn ở giai đoạn sau khi gieo hạt đến thời kỳ ra hoa, vì giai đoạn này cây ngô gần như đạt chiều cao cây và diện tích lá ở mức độ tối đa. Tuy nhiên, hạn ít ảnh hưởng đến các chỉ tiêu trên đối với các giống có khả năng chịu hạn. Subramanyam (1992) [49], cho rằng, các giống có khả năng chịu hạn thì chiều cao cây không đổi giữa điều kiện hạn và không hạn. Từ kết quả theo dõi trên, chúng tôi thấy trong thí nghiệm có 3 giống LVN61, VN8960 và LVN14 là 3 giống có sự thay đổi các chỉ tiêu nghiên cứu ít nhất trong 2 điều kiện trồng. Sâu bệnh là một trong những yếu tố ảnh hưởng khá lớn đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của ngô. Cây ngô là một loại cây trồng bị nhiều loại sâu bệnh gây hại, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm như nước ta. Trong mỗi giai đoạn của quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô đều xuất hiện các loại sâu bệnh khác nhau. Thời kỳ cây con từ lúc mới mọc đến 5 - 6 lá, sâu xám gây hại rất mạnh, sâu xanh và sâu đục thân gây hại mạnh ở giai đoạn cây con đến trước khi trỗ cờ, sâu gây hại trên tất cả các bộ phận của cây, gây hại đến bộ lá, làm tăng tỷ lệ đổ, gẫy ... Bệnh hại ngô có nhiều loại nhưng chủ yếu là bệnh khô vằn và đốm lá, mức độ gây hại tuỳ thuộc vào từng năm, từng thời vụ khác nhau và tuỳ điều kiện thâm canh. Ngoài ảnh hưởng do sâu bệnh hại, cây ngô còn phải chịu một số tác động khác như gió to, lũ quét ... vì vậy chọn tạo giống có năng suất cao nhưng 55 sinh trưởng, phát triển và chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi cũng như khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh của từng giống. Năng suất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/ hàng và khối lượng 1000 hạt. Ngoài ra năng suất còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô trong thí nghiệm tưới nước vụ thu - đông 2006 và 2007((kết quả trung bình 2 vụ) Giống S.bắp/ cây C.dài bắp(cm) Đ.kính bắp(cm) Số hàng hạt/bắp Số hạt /hàng KL 1000 hạt (g) LVN61 1,0 16,7 4,0 14,3 28,2 291,6 VN8960 1,0 15,6 3,8 12,5 30,0 288,4 LVN14 1,0 16,8 4,2 14,0 30,5 292,5 LVN15 1,0 14,5 3,9 13,9 27,1 290,7 LVN37 1,2 13,7 3,6 13,8 25,6 277,2 LVN885 1,0 13,9 3,5 12,5 28,1 271,9 LVN145 1,1 14,6 3,9 13,5 27,5 286,3 CH1 1,0 13,1 3,7 13,4 24,3 271,2 LVN99(đc1) 1,1 16,1 3,9 13,8 29,1 275,6 LVN10(đc2) 1,2 15,6 3,9 12,5 29,5 279,8 58 giảm theo. Kết quả theo dõi cho thấy, số hàng hạt/bắp trong điều kiện tưới nước biến động từ 12,5 hàng hạt (giống VN8960) đến 14,3 hàng hạt (giống LVN61). Trong điều kiện không tưới giống có số hàng hạt/bắp cao nhất là LVN61 (13,4 hàng), tiếp đến giống LVN14 (13,1 hàng) và giống LVN15 (12,7 hàng), 3 giống này đều có số hàng hạt cao hơn so với 2 giống đối chứng. Tuy nhiên nếu so với thí nghiệm tưới nước thì giống VN8960 có tỷ lệ hàng/hạt giảm ít nhất (4,8%) tiếp đến là giống LVN61 (6,3%) và LVN14 (6,4%), các giống còn lại có tỷ lệ giảm từ 7,4 đến 15,7% (CH1). Số hạt/hàng là chỉ tiêu phản ánh khá rõ giữa 2 điều kiện tưới nước và không tưới. Trong điều kiện hạn thường các giống có số hạt/hàng ít hơn so với điều kiện đủ nước, nếu giống có khả năng chịu hạn thì chỉ tiêu này sẽ giảm ít. Vì trong điều kiện hạn, khoảng cách tung phấn và phun râu thường dài hơn, râu khô, hạt phấn có thể chết vào giai đoạn hình thành dẫn đến hiệu quả của thụ phấn và kết hạt kém. Kết quả theo dõi cho thấy, trong điều kiện tưới nước, số hạt/hàng của các giống biến động từ 24,3 hạt (ở giống CH1) đến 30,5 hạt (ở giống LVN14). Trong điều kiện không tưới, giống có số hạt/hàng cao nhất là LVN14 (22,7 hạt), tiếp theo là giống VN8960 (22,3 hạt) và giống LVN61 (21,8 hạt) cao hơn so với 2 giống đối chứng (LVN10 20,6 hạt). So với thí nghiệm tưới nước thì giống LVN61 có tỷ lệ giảm số hạt/hàng thấp nhất (22,7%), tiếp đến là các giống LVN14 (25,57%) và VN8960 (25,67%), giống có tỷ lệ hạt/hàng giảm cao nhất là LVN37 (37,11%). Kết quả theo dõi về khối lượng 1000 hạt của các giống trong 2 điều kiện cũng cho thấy, tương tự trong điều kiện không tưới giá trị này giảm hơn. Tại chế độ tưới nước thì khối lượng 1000 hạt dao động từ 271g (giống LVN885, CH1) đến 292g (giống LVN14). Trong thí nghiệm không tưới, giống có khối lượng 1000 hạt cao nhất là LVN14 (251g), sau đó là giống LVN61 (249,5g), giống VN8960 (243,6g), 3 giống này đều có khối lượng 60 Bảng 3.9. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm trong điều kiện tưới nước và không tưới vụ thu - đông 2006 và 2007 (kết quả trung bình 2 vụ) Giống Tƣới nƣớc (tạ/ha) Không tƣới ( tạ/ha) Chênh lệch so với TN không tƣới (%) Chỉ số chịu hạn LVN61 73,45 ** 43,73 ** 40,46 2,30 VN 8960 65,72 ** 38,90 ** 40,81 1,45 LVN14 72,66 ** 41,87 ** 42,38 2,25 LVN15 55,37 27,75 49,88 1,23 LVN37 45,32 19,88 56,13 0,55 LVN885 57,36 29,16 49,16 0,87 LVN145 60,76 31,68 47,86 0,96 CH1 40,26 17,46 56,63 0,62 LVN99đc1 58,33 31,42 46,13 0,77 LVN10đc2 61,57 32,30 47,54 0,94 TB 59,08 31,42 CV% 13,6 10 Số liệu bảng 3.9 cho thấy, ở điều kiện tưới nước năng suất của các giống biến động từ 40,26 tạ/ha (giống CH1) đến 73,45 tạ/ha (giống LVN61), trong đó 3 giống LVN61, LVN14 và VN8960 có năng suất cao nhất (tương ứng là 73,45; 72,66 và 65,72 tạ/ha), cao hơn 2 giống đối chứng ở mức tin cậy 99%. Trong điều kiện không tưới, năng suất biến động từ 17,46 tạ/ha (giống CH1) đến 43,73 tạ/ha (giống LVN61). Hầu hết các giống trong điều kiện không tưới năng suất đều giảm so với điều kiện tưới nước từ 40,46% (giống LVN61) đến 56,63% (CH1). Tuy nhiên mức độ suy giảm năng suất tuỳ thuộc vào khả năng chịu hạn của các giống. Trong thí nghiệm các giống LVN61, LVN14, VN8960 có mức độ suy giảm về năng suất thấp nhất (40,46 – 63 Hình 3.5. là biểu đồ về năng suất của các giống ngô trong điều kiện tưới nước và không tưới cho thấy, có sự chênh lệch về năng suất giữa thí nghiệm tưới nước và không tưới. Ở các giống có năng suất cao (LVN61, LVN14) sự chênh lệch này không lớn, điều đó có nghĩa là giống cho năng suất cao trong điều kiện tưới nước, còn trong điều kiện hạn, giống cho năng suất chấp nhận được, ở các giống khác (CH1, LVN37) năng suất giữa 2 thí nghiệm có sự chênh lệch lớn hơn, chứng tỏ 2 giống này chịu hạn kém hơn. Tính hệ số tương quan giữa các đặc điểm nông sinh học của các giống với năng suất để biết được mức độ ảnh hưởng của chúng đến năng suất cuối cùng là lớn hay nhỏ. Các nhà chọn giống dựa vào kết quả tính toán này để chọn ra các giống tốt nhất cho sản xuất, đặc biệt trong chọn tạo các giống cho vùng đất không chủ động tưới nước. Thông qua hệ số tương quan, bằng các biện pháp kỹ thuật canh tác người ta cũng có thể tác động vào các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây ngô để nâng cao thành tích của các chỉ tiêu trên. Kết quả tính hệ số tương quan giữa một số đặc điểm nông sinh học chính với năng suất trong 2 điều kiện được trình bày trong bảng 3.10 và 3.11. 64 Bảng 3.10. Hệ số tương quan giữa một số tính trạng sinh trưởng với năng suất của các giống trong điều kiện tưới nước ASI TGST Cao cây Số lá LAI Dài bắp Đƣờng kính bắp Số hàng hạt Hạt/ hàng Khối lƣợng 1000 hạt Năng suât ASI 1 TGST - 0,37 1 Cao cây - 0,40 0,46 1 Số lá - 0,27 0,24 0,83 1 LAI - 0,61 0,54 0,81 0,78 1 Dài bắp - 0,63 0,51 0,58 0,43 0,84 1 Đƣờng kính bắp - 0,45 0,63 0,50 0,54 0,77 0,74 1 Số hàng hạt - 0,23 0,55 0,31 0,25 0,53 0,68 0,81 1 Hạt/hàng - 0,67 0,63 0,61 0,44 0,86 0,94 0,74 0,67 1 KL1000 hạt - 0,65 0,62 0,59 0,47 0,79 0,89 0,79 0,69 0,76 1 Năng suất - 0,69 0,50 0,58 0,49 0,84 0,91 0,85 0,71 0,87 0,89 1 68 Bảng 3.12. Kết quả năng suất của 3 giống ngô trong thí nghiệm trồng trình diễn tại một số nông hộ Họ và Tên Địa chỉ Diện tích Giống Năng suất (tạ/ha) NS tăng so với LVN10 Tạ % Lò Văn Tuấn Bản Phiêng Ngùa - Chiềng Xôm 480 m 2 LVN61 58,08 6,86 11,81 LVN14 56,02 4,8 8,57 VN8960 53,12 1,90 3,58 LVN10 51,22 - - Quàng Văn Vân Bản Panh - Chiềng Xôm 500 m 2 LVN61 57,68 7,66 13,28 LVN14 55,38 5,36 9,68 VN8960 53,36 3,34 6,26 LVN10 50,02 - - Lƣờng Văn Ngoan Bản Dửn - Chiềng Xôm 450 m 2 LVN61 56,98 7,54 13,23 LVN14 54,78 5,34 9,75 VN8960 53,64 4,24 7,90 LVN10 49,44 - - Hà Văn Nú Bản Có - Chiềng Xôm 420 m 2 LVN61 57,42 7,08 12,33 LVN14 55,08 4,74 8,61 VN8960 52,86 2,52 4,77 LVN10 50,34 - - Bạc Cầm Hơn Bản Mòn - Chiềng Xôm 520 m 2 LVN61 58,66 7,58 12,92 LVN14 56,83 5,75 10,12 VN8960 54,02 2,94 5,76 LVN10 51,08 - - Trung bình LVN61 57,76 LVN14 55,62 VN8960 53,40 LVN10 50,42 CV% 4,75 LS0,5 3,2 69 Qua số liệu ở bảng 3.12, chúng tôi thấy năng suất của các giống ngô trồng trình diễn biến động từ 52,86 – 58,66 tạ/ha. Trong đó giống LVN61 đạt năng suất cao nhất (58,66 tạ/ha) ở gia đình ông Bạc Cầm Hơn và năng suất trung bình của 3 giống ở cả 5 hộ lần lượt là LVN61 (57,76 tạ/ha), giống LVN14 (55,62 tạ/ha), giống VN8960 (53,40 tạ/ha) và cao hơn đối chứng LVN10 (50,42 tạ/ha) ở mức tin cậy 95%. Hình 3.8. Kết quả năng suất các giống ngô lai trồng trình diễn tại các nông hộ Nhìn vào hình 3.7 cho thấy: năng suất của các giống ở 5 nông hộ không chênh lệch lắm. Nhưng trong từng hộ 4 giống có năng suất khác nhau; cụ thể ở nông hộ 1, 2 và 5 giống LVN61 đều cho năng suất cao nhất, ở nông hộ số 1 và 5 năng suất của giống LVN14 cao, giống VN8960 cho năng suất cao ở nông hộ số 3 và 5 còn giống LVN10 có năng suất thấp nhất trong các nông hộ Tóm lại: kết quả trên cho thấy các giống đem trồng trình diễn đều có các chỉ tiêu cao hơn giống đối chứng LVN10. 71 Để lựa chọn giống có đặc tính ưu việt nhất phục vụ sản xuất và phù hợp với người dân, chúng tôi đã cùng người dân xây dựng những tiêu chí đánh giá giống bằng phương pháp cho điểm giúp người dân lựa chọn và xác định được những giống tốt phục vụ sản xuất và qua đó chúng tôi đã tổ chức thăm dò ý kiến của người dân về việc lưạ chọn giống mà mình ưa thích. Dựa vào các đặc điểm sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất, bằng phương pháp cho điểm. Kết quả được trình bầy ở bảng 3.13. Bảng 3.13. Nông dân tham gia lựa chọn giống ngô mới phục vụ sản xuất Chỉ tiêu Các giống tham gia đánh giá LVN61 LVN14 VN8960 Thời gian sinh trưởng 9 9 9 Khả năng chống chịu (sâu, bệnh và chống đổ) 7 10 9 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 9 8 8 Mầu sắc, hình dạng hạt 9 10 10 Hiệu quả kinh tế 8 9 8 Khả năng nhân rộng 9 9 9 Trung bình 51 54 53 Kết quả bảng 3.13 cho thấy, trong 3 giống ngô mới, giống LVN14 được người dân cho điểm cao nhất (54 điểm, xếp thứ nhất) và lựa chọn vì giống này có thời gian sinh trưởng thích hợp, năng suất cao, hạt có mầu vàng tươi được người dân ưa thích, tiếp đến là giống VN8960 (53 điểm, xếp thứ 2), năng suất thấp hơn so với giống LVN14 nhưng hạt có mầu vàng tươi nên 72 người dân vẫn ưa thích cuối cùng là giống LVN61 (51 điểm), mặc dù đây là giống có năng suất cao nhất nhưng do khả năng chống chịu với sâu bệnh và chống đổ kém hơn 2 giống trên và mầu sắc hạt vàng nhạt hơn nên người dân chọn lựa sau. Qua tham dò ý kiến người dân trong vùng và các hộ trực tiếp xây dựng mô hình thấy trong 3 giống ngô xây dựng mô hình thì giống LVN14 được người dân đánh giá cao nhất. Việc ứng dụng đưa các giống ngô mới vào sản xuất đã góp phần tăng năng suất ngô và tận dụng được những vùng không chủ động nước là việc làm hết sức có ý nghĩa và thiết thực cho địa phương. 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen và chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi ở cây lúa, NXB Đại Học Quốc Gia, Hà Nội. 2. Cục thống kê tỉnh Sơn La (2008), Niên giám thống kê tỉnh Sơn La 2007 3. Bùi Mạnh Cường (2007), Ứng dụng công nghệ sinh học trong chon tạo giống ngô. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 4. Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Như Hiền, Phùng Gia Tường (1997), Thực hành hóa sinh học, NXB Giáo Dục. 5. Đài khí tượng thủy văn khu vực Tây Bắc (2008), Số liệu khí tượng Sơn La năm 2006 -2007. 6. Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu, Đặng Văn Minh (2003), Đất đồi núi Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 7. Trần Kim Đồng, Nguyễn Quang Phổ, Đinh Thị Hoa (1991), Giáo trình sinh lý cây trồng, NXB Đại Học Và Giáo Dục Chuyên Nghiệp. 8. Phan Xuân Hào (2005), Bài giảng cho các lớp tập huấn, đào tạo cán bộ kỹ thuật chọn tạo giống ngô, Viện Nghiên cứu Ngô. 9. Nguyễn Thị Thúy Hường (2006) Sưu tập, đánh giá và nghiên cứu khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương địa phương của tỉnh Sơn La, Luận văn thạc sĩ sinh học. 10. Lê Quý Kha (2005), Nghiên cứu khả năng chịu hạn và một số biên pháp kỹ thuật phát triển giống ngô lai cho vùng nước nhờ trời, Luận Án Tiến Sĩ. 11. Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh (2000), Giáo trình cây ngô, NXB Nông nghiệp. 12. Nguyễn Đức Lương, Phan Thanh Trúc, Lương Văn Hinh, Trần Văn Điền (1999), Giáo trình chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông Nghiệp. 79 43. Reeder, L. (1997), Breeding for yield stability in a commercial program in the USA. In Developing Drought and low – N Tolerant Maize, Proceedings of a Symposium, CIMMYT, Mexico: CIMMYT, El Batan 44. Rosenzweig C. And Allen L. H., et al. (1995), Climate Change and Agriculture: Analysis of Potential Internationnal Impacts, Madison, Wisconsin: America Society of Agronomy, Inc. 45. Ruaan, B. (2003), The Mechanics of the Maize plant, cited. 46. Rubin, A. (1978), Cơ Sở Sinh Lý Thực Vật, Tập 3, NXB Khoa học và kỹ thuật. 47. Schoper, J. B., R. J. Lambert, B. L. Vasilas and M. E. Westgate (1987), Plant factors controlling seed set in maize: The influence of silk, pollen and ear leaf water status and tassel heat treatment at pollination, Plant Physiolygy, 83, pp. 121- 125). 48. Signh N.N and K. R. Sarkar (1991), Physiological, genetical basis of drought olerance in maze, Paper presented at the Golden Jubilee Symp. On genetic Res and Education: Curent Trends and the Next 15 year, (Organised by the Indian Soc. Genetics and Plant Breeding, IARI, New Delhi), pp. 12-15 49. Subramanyam M. (1992), “Genetics of some physiological and morphological parametes of drought resistance in maize (Zea mays L.)”, Ph. D. Thesis, Division of Genetics, IARI, New Delhi 50. Westgate M. E. and Boyer J. S. (1986), “reproduction at low silk and pollen water potential in Maize”, Crop Sci. (28), 512-516. 51. Zinselmeier, C., M.E. Westgate, and R. J. Jones (1995), Kernel set at low water potential does not vary with source/sink ratio in maize. Crop Sci, 35, pp. 158 – 163.