0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN DƯƠNG THỊ NGUYÊN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG PHỤC VỤ SẢN XUẤT NGÔ VÙNG ĐÔNG BẮC Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số: 62 62 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Luân Thị Đẹp 2. TS. Mai Xuân Triệu THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Dương Thị Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án tôi luôn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cá nhân và cơ quan nghiên cứu trong nước. Trước hết tôi xin chân thành cám ơn PGS.TS. Luân Thị Đẹp, TS. Mai Xuân Triệu, với cương vị là người hướng dẫn khoa học, đã có nhiều đóng góp trong nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa sau Đại học, Khoa Nông học, Trung tâm Thực hành Thực nghiệm đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo khoa Nông học, Bộ môn Sinh lý sinh hóa - Giống Di truyền và các em sinh viên các khóa 37, 38, 39 Khoa Nông học Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Tôi xin cảm ơn Phòng Nông nghiệp các huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên; huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang; huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn; huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ đã giúp đỡ tôi địa bàn tốt để tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu. Thái Nguyên, ngày 8/12/2011 Nghiên cứu sinh Dương Thị Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Tài liệu tham khảo vii Phụ lục vii Danh mục các chữ viết tắt viii Danh mục các bảng ix 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 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 Chương 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 Việt Nam 6 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 6 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 8 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô vùng Đông Bắc 9 1.3. Ưu thế lai và giống ngô lai 11 1.3.1. Khái niệm ưu thế lai 11 1.3.2. Phân loại giống ngô lai 12 1.3.2.1. Giống lai không qui ước (Non- conventional hybrid) 12 1.3.2.2. Giống ngô lai qui ước (Conventional hybrid) 13 1.3.3. Khái niệm và phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 14 1.3.3.1. Khái niệm dòng tự phối 14 1.3.3.2. Khái niệm dòng thuần 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.3.3.3. Khái niệm về khả năng kết hợp 15 1.3.3.4. Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 16 1.3.4. Những tiến bộ trong chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 19 1.4. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới và Việt Nam 21 1.4.1. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới 21 1.4.2. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô ở Việt Nam 23 1.5. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giới và Việt Nam 25 1.5.1. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giới 25 1.5.2. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô ở Việt Nam 32 Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1. Vật liệu nghiên cứu 36 2.2. Nội dung nghiên cứu 36 2.2.1. Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học của các THL tạo ra bằng phương pháp luân giao trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc 36 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ khoảng cách đến sinh trưởng - phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 (tên gọi mới của THL IL3 x IL6) trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc 37 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng - phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc 37 2.2.4. Xây dựng mô hình trình diễn cho giống ngô lai NL36 tại vùng Đông Bắc 37 2.3. Phương pháp nghiên cứu 37 2.3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học của 15 THL tạo ra bằng phương pháp luân giao tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 37 2.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ khoảng cách đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 39 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ngô lai NL36 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 40 2.3.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 40 2.3.5. Xây dựng mô hình trình diễn giống ngô lai NL36 tại vùng Đông Bắc 44 2.4. Phương pháp xử lý số liệu 44 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45 3.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai (THL) tạo ra bằng phương pháp luân giao tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 45 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát dục chính của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 45 3.1.1.1. Thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các THL luân giao 45 3.1.1.2. Thời gian từ gieo đến tung phấn của các THL luân giao 47 3.1.1.3. Thời gian từ gieo đến phun râu của các THL luân giao 48 3.1.1.4. Thời gian sinh trưởng (TGST) của các THL luân giao 49 3.1.2. Một số đặc điểm hình thái của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 50 3.1.2.1. Chiều cao cây của các THL luân giao 50 3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp của các THL luân giao 53 3.1.2.3. Số lá/cây của các THL luân giao 53 3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá (CSDTL) của các THL luân giao 54 3.1.3. Khả năng chống chịu của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 54 3.1.3.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL luân giao 57 3.1.3.2. Khả năng chống đổ rễ, gãy thân của các THL luân giao 58 3.1.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 59 3.1.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL luân giao vụ Xuân 2009 và vụ Thu 2008, 2009 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi 3.1.5.1. Chiều dài bắp 61 3.1.5.2. Đường kính bắp 62 3.1.5.3. Số hàng hạt/bắp 62 3.1.5.4. Số hạt/hàng 63 3.1.5.5. Khối lượng 1000 hạt 63 3.1.5.6. Năng suất thực thu của các THL luân giao 66 3.1.6. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp (KNKH) tính trạng năng suất của các dòng tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 68 3.2. Kết quả nghiên cứu về mật độ khoảng cách trồng cho giống NL36 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 71 3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ khoảng cách gieo trồng đến các giai đoạn sinh trưởng chính của giống ngô lai NL36 72 3.2.2. Một số đặc điểm hình thái của giống NL36 73 3.2.3. Khả năng chống chịu của giống NL36 75 3.2.4. Các yếu tố cấu thành năng suất của giống NL36 78 3.2.5. Năng suất thực thu của giống NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 81 3.3. Kết quả nghiên cứu về thời vụ gieo trồng cho giống NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 84 3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các thời kỳ sinh trưởng và phát dục chính của giống NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 84 3.3.2. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến đặc điểm hình thái của giống ngô lai NL36 vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 86 3.3.3. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và đổ gãy của giống ngô lai NL36 89 3.3.4. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống ngô lai NL36 92 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 3.3.5. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất thực thu của giống ngô lai NL36 trong vụ Xuân và vụ Thu năm 2010 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 94 3.4. Kết quả xây dựng mô hình tại một số tỉnh vùng Đông Bắc 96 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 101 1. Kết luận 101 2. Đề nghị 101 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ được viết tắt CCC Chiều cao cây CCĐB Chiều cao đóng bắp CIMMYT International Maize and Wheat improvement centre (Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế) cs Cộng sự CSDTL Chỉ số diện tích lá CV Coefficient of variation (Hệ số biến động) FAO Food Agriculture Oganization (Tổ chức Nông Lương thực) GCA General Combining Ability (Khả năng kết hợp chung) KL1000 Khối lượng 1000 hạt LAI Leaf area index (chỉ số diện tích lá) LSD Leat significant difference (sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa) NL36 Nông lâm 36 NSTT Năng suất thực thu PTNT Phát triển nông thôn RCBD Randomized Complete Block Design (Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh) THL Tổ hợp lai TGST Thời gian sinh trưởng SCA Specific Combining Ability (Khả năng kết hợp riêng) USDA United State Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Mỹ) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước của thế giới giai đoạn 1961 - 2010 6 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1975 - 2010 9 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô vùng Đông Bắc từ 2008 - 2010 10 Bảng 2.1. Các THL được tạo ra bằng phương pháp lai luân giao 36 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng của các THL luân giao tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 46 Bảng 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng của các THL luân giao tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 47 Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái của các THL luân giao tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 51 Bảng 3.4. Đặc điểm hình thái của các THL luân giao tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 52 Bảng 3.5. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và đổ gãy của các THL luân giao tại Đại học Nông lâm Thái Nguyên 55 Bảng 3.6. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và đổ gãy của các THL luân giao tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 56 Bảng 3.7. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các THL luân giao tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 60 Bảng 3.8. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các THL luân giao tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 61 Bảng 3.9. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các THL luân giao tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 64 Bảng 3.10. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các THL luân giao tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 65 Bảng 3.11. Giá trị khả năng kết hợp chung ( ĝi ), riêng (ŝij) và phương sai KNKH riêng (  σ 2 sij ) về tính trạng năng suất tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 69 Bảng 3.12. Giá trị khả năng kết hợp chung (ĝi), riêng (ŝij) và phương sai KNKH riêng (  σ 2 sij) về tính trạng năng suất tại huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... hành tài “ ánh giá kh năng sinh trư ng, phát tri n c a m t s t h p ngô lai và bi n pháp k thu t cho t h p lai tri n v ng ph c v s n xu t ngô vùng ông B c” là có tính c p thi t và th i s , có ý nghĩa khoa h c và th c ti n nh m ưa gi ng ngô lai m i c a Vi t Nam k t h p v i m t s bi n pháp k thu t canh tác phù h p có tính kh thi vào s n xu t, góp ph n nâng cao năng su t và hi u qu s n xu t ngô vùng ông B... sinh thái và kinh t c a vùng, d n ng b , n hi u qu chưa cao áp ng nhu c u v ngô ngày càng tăng c a vùng và các vùng khác trong c nư c và ti n t i cho xu t kh u, c n thi t ph i ưa thêm vào s n xu t các gi ng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 ngô lai m i có năng su t cao, có th i gian sinh trư ng trung bình s m v i i u ki n sinh thái và cơ c u mùa v c a vùng. .. tài Cây ngô (Zea may L.) là m t trong nh ng cây c c quan tr ng nh t cung c p lương th c cho loài ngư i và th c ăn cho gia súc Ngô là nguyên li u cho các nhà máy ch bi n lương th c - th c ph m - dư c ph m và là nguyên li u lý tư ng t o ra năng lư ng sinh h c Ngô là m t hàng nông s n xu t kh u thu v ngo i t cho nhi u qu c gia và vùng lãnh th V i giá tr kinh t cao và kh năng thích ng r ng, cây ngô ã ư... 70 cm và 90 cm tương ng là 6,0 và 11,9%, còn c u Ngô, 2009) [43] 8 v n cây/ha là 17,8 và 25,4% (Vi n Nghiên vùng ông Nam B , k t qu trong 3 năm (2007 - 2009) v i 3 gi ng ngô LVN61, VN8960 và C919 cho th y t t c các gi ng m t i 7,1 v n cây/ha và kho ng cách hàng 50 cm cho năng su t cao nh t (Vi n Nghiên c u Ngô, 2010) [44] K t qu nghiên c u nh hư ng c a m t su t c a gi ng ngô lai LVN66 t i vùng và kho... gi ng ngô lai cho vùng ông B c Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 - Xác nh ư c THL IL3 x IL6, bư c u t tên là Nông Lâm 36 (NL36) có th i gian sinh trư ng trung bình s m; có kh năng sinh trư ng, phát tri n t t; kh năng ch ng ch u v i m t s lo i sâu b nh h i ngô chính khá; ch ng năng su t cao và n - Xác gãy t t; cho nh; thích nghi v i i u ki n sinh thái vùng. .. 50 x 28 cm và th i v u n cu i tháng 2 dương l ch; v Thu t u n trung tu n tháng 8 dương l ch phù h p cho gi ng NL36 các t nh vùng núi ông B c - Góp ph n b sung thêm vào t p oàn gi ng ngô lai, chuy n i cơ c u cây tr ng cho các t nh vùng ông B c 4 i tư ng và ph m vi nghiên c u - Nghiên c u, ánh giá kh năng sinh trư ng, phát tri n và năng su t c a 15 THL ư c t o ra t 6 dòng thu n theo phương pháp luân giao... trình t t lai kép, lai ba, lai ơn c i ti n r i lai ơn Lai ơn là gi ng lai có nhi u c tính t t hơn và có năng su t cao nh t trong các lo i gi ng lai Ch có lai ơn có ki u gen F1 là nh t trong khi t t c các gi ng lai khác có th h F1 là không ng ng nh t Tính không ng nh t tăng lên khi s lư ng dòng tham gia vào thành ph n b m tăng lên Vì th gi ng lai ơn h p d n nh t v ki u hình và hình d ng h t Số hóa bởi... i, c ch và i u ki n môi trư ng 1.3.3.4 Các phương pháp ánh giá kh năng k t h p * ánh giá kh năng k t h p b ng phương pháp lai Lai nh (Topcross) là phương pháp lai th t o gi ng ư c Davis nh KNKH c a v t li u lai xu t năm 1927, Jenkin và Bruce phát tri n năm 1932 Phương pháp này r t có ý nghĩa lư ng dòng quá l n không th nh, các dòng c n xác xác nh giai o n u c a quá trình ch n l c khi kh i ánh giá b ng... Banzinger và cs (2000) [72], [52] và nhi u tác gi khác, các gi ng ngô lai m i t o ra hi n nay có kh năng ch u ư c m t cao g p 2 - 3 l n so v i các gi ng lai t o ra cách ây 50 năm và có ti m năng năng su t cao hơn h n Năng su t ngô c a M trong hơn 40 năm qua tăng thêm 58% là nh c a gi ng lai ơn, 21% là nh tăng m t óng góp và 5% nh thu h p kho ng cách hàng (Minh Tang Chang và cs, 2005) [80] M t tr ng và kho... nghĩa khoa h c và th c ti n c a 3.1 Ý nghĩa khoa h c c a tài tài - K t qu nghiên c u là cơ s cho công tác ch n t o gi ng ngô lai t hi u qu cao hơn - B sung thêm d li u khoa h c v các gi ng ngô lai và m t s bi n pháp k thu t canh tác phù h p v i i u ki n sinh thái vùng ông B c 3.2 Ý nghĩa th c ti n c a - Xác tài nh ư c 2 dòng ngô thu n là IL3 và IL6 có kh năng k t h p chung và phương sai kh năng k t h p . đề tài Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai và biện pháp kỹ thuật cho tổ hợp lai triển vọng phục vụ sản xuất ngô vùng Đông Bắc là có tính cấp thiết và thời. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN DƯƠNG THỊ NGUYÊN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG. và thực tiễn nhằm đưa giống ngô lai mới của Việt Nam kết hợp với một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp có tính khả thi vào sản xuất, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất ngô