BỘ NÔNG NGHIỆP & PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VN -------------*------------- NGUYỄN HỒNG TIẾN ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC, NĂNG SUẤT VÀ ƯU THẾ LAI CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI CHỊU HẠN Chuyên ngành: Khoa học trồng Mã số: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Kiều Xuân ðàm HÀ NỘI – 2014 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa ñược sử dụng công trình khác. Các thông tin trích dẫn luận văn ñã ñược rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Hồng Tiến Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, nhận ñược ủng hộ giúp ñỡ quan, thầy cô, gia ñình bạn bè ñồng nghiệp. Lời ñầu tiên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ban lãnh ñạo Trung Tâm nghiên cứu sản xuất giống Ngô Sông Bôi ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập, thực ñề tài hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn, T.S Kiều Xuân ðàm Giám ñốc Trung Tâm nghiên cứu sản xuất giống ngô Sông Bôi, ñã quan tâm tận tình bảo phương pháp nghiên cứu, phân tích kết tạo ñiều kiện thuận lợi ñể hoàn thành học tập viết luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo, lãnh ñạo thập thể cán ban ñào tạo Sau ñại học - Viện Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam ñã quan tâm giúp ñỡ trình học tập hoàn thành luận văn. Nhân dịp xin chân thành cảm ơn Ban giám ñốc, phòng kỹ thuật, phòng kinh doanh tổng hợp - Trung Tâm nghiên cứu sản xuất giống ngô Sông Bôi bạn bè ñồng nghiệp gia ñình ñã tạo ñiều kiện thuận lợi giúp hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày…. tháng 12 năm 2014 Học viên Nguyễn Hồng Tiến Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii MỞ ðẦU Tính cấp thiết ñề tài Mục ñích, yêu cầu 2.1 Mục ñích 2.2 Yêu cầu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn ñề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vai trò vị trí ngô kinh tế 1.1.1 Cây ngô xóa ñói giảm nghèo, góp phần tăng thu nhập cho người nông dân 1.1.2 Cây ngô góp phần sử dụng ñất ñai có hiệu chuyển ñổi cấu trồng 1.1.3 Tiết kiệm ngoại tệ 1.2 Tình hình sản xuất ngô giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình sản xuất ngô giới 1.2.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam 1.3 Ưu lai, khái niệm, ứng dụng lai tạo giống ngô, học 1.3.1 thuyết phương pháp ñánh giá Ưu lai, khái niệm, ứng dụng lai tạo giống ngô Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii 1.3.2 Phương pháp ñánh giá ưu lai 11 1.3.3 Phương pháp xác ñịnh ưu lai 12 1.4 Tính chịu hạn thực vật 13 1.4.1 Khái niệm tính chịu hạn 13 1.4.2 Các loại hạn 13 1.4.3 Cơ chế chống chịu hạn thực vật 14 1.5 Ảnh hưởng ñiều kiện hạn ñến ngô 17 1.5.1 Ảnh hưởng hạn ñến sinh trưởng, phát triển suất 17 1.5.2 Một số kết nghiên cứu khả chịu hạn ngô giới 23 1.5.3 Một số kết nghiên cứu khả chịu hạn ngô Việt Nam 29 Chương II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Vật liệu nghiên cứu 34 2.2 Nội dung nghiên cứu 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 36 2.3.1 Nội dung thí nghiệm 36 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm nhà lưới 36 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu ñồng ruộng 38 2.3.4 ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học suất THL ñiều 38 kiện có tưới không tưới nước 2.3.5 2.4 ðánh giá ưu lai tổ hợp lai ñiều kiện gây hạn ñiều kiện có tưới 40 Phương pháp xử lý số liệu 41 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 ðánh giá ñặc ñiểm nông học dòng 42 3.1.1 Thời gian sinh trưởng dòng tham gia thí nghiệm 42 3.1.2 ðặc ñiểm hình thái dòng tham gia thí nghiệm 43 3.1.3 Năng suất, yếu tố cấu thành suất dòng 46 3.2 ðánh giá ñặc tính nông sinh học ưu lai THL 50 3.2.1 Sinh trưởng phát triển tổ hợp lai 50 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 3.2.2 ðặc ñiểm hình thái THL tham gia thí nghiệm (có tưới không tưới 53 3.2.3 Mức ñộ chống chịu tổ hợp lai tham gia thí nghiệm có tưới không tưới 58 3.2.4 Hình thái bắp THL tham gia thí nghiệm có tưới không tưới 62 3.2.5 Năng suất yếu tố cấu thành suất THL thí nghiệm có tưới không tưới nước 3.3 64 Ưu lai số tính trạng tổ hợp lai thí nghiệm 71 3.3.1 Ưu lai tính chín sớm 71 3.3.2 Ưu lai chiều cao chiều cao ñóng bắp 73 3.3.3 Ưu lai hình thái bắp tổ hợp lai thí nghiệm có tưới không tưới 3.3.4 75 Ưu lai suất tổ hợp lai thí nghiệm có tưới không tưới 77 3.4 ðánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai 79 3.4.1 ðánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai qua tỷ lệ nảy mầm phát triển mầm, rễ mầm sau ngày xử lý hạn Polyethylen glycol 20 % 3.4.2 79 ðánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai nghiên cứu nhà lưới 81 có mái che 3.4.3 ðánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai tham gia thí nghiệm có tưới không tưới giai ñoạn TP – PR thu hoạch 83 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 86 I Kết luận 86 II ðề nghị 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 88 Page v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt CIMMYT : CS CV : : Tên viết ñầy ñủ Trung tâm cải lương ngô lúa mỳ quốc tế (Centro International de Mejoramiento de maizy Trigo ). Cộng sự. Hệ số biến ñộng (Coefficients of variation). ð/C : ðối chứng. CSL : Chín sinh lý HBP : Ưu lai thực ASI : (Anthesis silking Interval) Khoảng cách tung phấn phun râu TP: : Tung Phấn TGST : Thời gian sinh trưởng. ƯTL : Ưu lai. NSTT : Năng suất thực thu THL M 1000 hạt MC QTL K. tưới : : : : : LSD0,05 : C. tưới PR: HS: TB HMP LAI GCA KL 1000 : : : : : : : : Tổ hợp lai. Khối lượng 1000 hạt. Maize research center. Quantitative trait loci Không tưới nước Sự sai khác nhỏ có ý nghĩa mức 0,05 (Least significant difference). Có tưới nước Phân Râu Ưu lai chuẩn. Trung bình. Ưu lai trung bình. Leaf Area Index – Chỉ số diện tích Khả kết hợp chung Khối lượng nghìn hạt Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 1. Tình hình sản xuất ngô giới số nước năm 2013 1.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai ñoạn 2007 - 2013 2. Nguồn gốc ñặc ñiểm dòng ngô 34 2. Bảng nguồn gốc ñặc ñiểm tổ hợp ngô ngô lai 35 3. Thời gian sinh trưởng dòng tham gia thí nghiệm 43 3.2 ðặc ñiểm hình thái dòng tham gia thí nghiệm 45 3. Hình thái bắp dòng tham gia thí nghiệm 47 3. Năng suất, yếu tố cấu thành suất dòng 49 3. Thời gian sinh trưởng THL 02 thí nghiệm có tưới không tưới 3. 6. 52 Chiều Cao cao ñóng bắp (thí nghiệm có tưới không tưới) 54 3.7 Số lá, số diện tích thí nghiệm có tưới không tưới 56 3.8 Trạng thái cây, trạng thái bắp tổ hợp lai tham gia thí nghiệm có tưới không tưới. 3. 57 Mức ñộ chống chịu THL 02 thí nghiệm có tưới không tưới 3. 10 61 Hình thái bắp THL thí nghiệm có tưới không tưới 3.11 63 Các yếu tố cấu thành suất THL thí nghiệm có tưới không tưới nước 3.12 67 Năng suất THL 02 thí nghiệm có tưới không tưới nước 3.13 69 Chênh lệch suất THL 02 thí nghiệm C. tưới Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii không tưới nước 3. 14 70 Ưu lai tính chín sớm THL thí nghiệm có tưới không tưới nước 3. 15 72 Ưu lai ñặc ñiểm hình thái THL thí nghiệm có tưới không tưới 3. 16 74 Ưu lai hình thái bắp THL thí nghiệm có tưới 76 không tưới 3. 17 Ưu lai suất THL thí nghiệm có tưới không tưới 3. 18 78 Tỷ lệ nảy mầm phát triển mầm, rễ mầm sau 07 xử lý hạn dung dịch Polyethylen glycol 20% 3. 19 80 Kết ñánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai nhà lưới có mái che 3. 20 82 Kết ñánh giá mức ñộ chịu hạn tổ hợp lai thí nghiệm có tưới không tưới giai ñoạn TP – PR thu hoạch Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 84 Page viii MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết ñề tài Cây ngô (Zea mays L) lương thực ñược phát cách ñây 7000 năm Mêxicô Pêru. Từ ñó ñến nay, ngô ñã nuôi 1/3 dân số giới ñược coi nguồn lương thực chủ yếu nhiều dân tộc Mêxicô, Ấn ðộ, Philippin số nước Châu Phi khác. Có tới 90 % sản lượng ngô Ấn ðộ 66% Philippin ñược dùng làm lương thực cho người. Ngay nước ta nhiều vùng như: Tây Bắc, ðông Bắc Tây Nguyên người dân ñã dùng ngô làm lương thực chính. Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống người, ngô thức ăn cho gia súc, ngô nguồn thức ăn chủ lực ñể chăn nuôi cung cấp thịt, trứng, sữa . Theo WorldBioPlants.com (2013) [95], Mỹ nước sản xuất nguyên liệu sinh học (NLSH) lớn thứ giới, vấn ñề lại khác chút. Ngoài việc ñang phải “ngậm ngùi” chấp nhận vụ thu hoạch ngô tổn thất (giảm 15% sản lượng), 17 năm qua ñợt hạn hán tồi tệ kể từ năm 1956, Mỹ ñang phải ñối mặt với chương trình nghị phản ñối sử dụng ngô làm nguyên liệu sản xuất NLSH thay làm lương thực. Trong ñó, theo Luật Tiêu chuẩn Nhiên liệu tái tạo (RFS), năm 2012, công ty cung cấp nhiên liệu Mỹ phải ñảm bảo tỷ lệ 9% nhiên liệu ethanol, tức phải dùng tới khoảng 40% sản lượng ngô nước này. Ngô có giá trị thực phẩm cao như: Ngô nếp, ngô ñường, ngô rau nguồn nguyên liệu lớn cho ngành công nghiệp chế biến. Từ ngô chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau: Rượu, cồn, nước hoa giá trị sản lượng ngô lớn ñã tạo 670 mặt hàng khác ngành lương thực thực phẩm, công nghiệp nhẹ ngành dược. Ngô mặt hàng xuất có giá trị kinh tế cao, ñứng ñầu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page Thí nghiệm ñánh giá khả chịu hạn THL phương pháp gây hạn nhân tạo Ban lãnh ñạo Viện nghiên cứu ngô tham quan thí nghiệm vụ Thu ðông 2013 Trung tâm NC & SX giống ngô Sông Bôi Ban lãnh ñạo Viện nghiên cứu ngô tham quan thí nghiệm vụ Thu ðông 2013 Trung tâm NC & SX giống ngô Sông Bôi Tổ hợp lai MC 8954 – Thí nghiệm không tưới Tổ hợp lai MC 8954 – Thí nghiệm có tưới Vụ Thu ðông 2013 Trung tâm NC & SX giống ngô Sông Bôi Tổ hợp lai MC 1188 – TN không tưới Tổ hợp lai MC 1188 – TN có tưới Vụ Thu ðông 2013 Trung tâm NC & SX giống ngô Sông Bôi Tổ hợp lai MC 2840 – TN có tưới Tổ hợp lai MC 2840 – TN không tưới Vụ Thu ðông 2013 Trung tâm NC & SX giống ngô Sông Bôi Biểu ñồ 1: Biểu ñồ suất dòng Năng suất dòng tham gia thí nghiệm vụ Thu ðông 2013 30 25 20 15 10 S1 S S 20 S 23 S 24 S28 S 40 S 54 S 88 S 89 S 91 NSTT (tạ/ha) S S S 100 121 122 L L 40 TD 17 TD D 11 40 Biểu ñồ 2: Bảng CSDTL thí nghiệm có tưới nước không tưới nước Chỉ số diện tích thí nghiệm có tưới không tưới nước ( m2 lá/m2 ñất) CSDTL (có tưới) CSDTL (K. Tưới) 3.5 2.5 1.5 0.5 MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC VN C919 9023 2328 1122 2810 1188 1121 8954 2291 9020 5566 2017 2440 2317 2823 2840 4040 1024 8960 Đ/C Đ/C Biểu ñồ 3: Biểu ñồ suất có tưới không tưới nước NSTT thí nghiệm có tưới không tưới nước (tạ/ha) 80 70 60 50 40 30 20 10 MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC MC VN C 919 9023 2328 1122 2810 1188 1121 8954 2291 9020 5566 2017 2440 2317 2823 2840 4040 1024 8960 (Đ/C) (Đ/C) NSTT (có tưới) NSTT (K. tưới) KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ [...]... nghiên c u ñ c ñi m nông sinh h c, năng su t c a các dòng ngô thu n tham gia lai t o các t h p lai ch u h n - ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, năng su t và ưu th lai c a các t h p ngô lai ch u h n ñư c lai t i Trung tâm nghiên c u và s n xu t gi ng ngô Sông Bôi - ðánh giá m c ñ ch u h n c a các t h p lai trong ñi u ki n gây h n nhân t o thông qua các ch tiêu ch u h n 3 Ý nghĩa khoa h c và ý nghĩa th c... ngô, chúng tôi ti n hành ñ tài: "ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, năng su t và ưu th lai c a m t s t h p ngô lai ch u h n” H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn Th c s Khoa h c Nông nghi p Page 2 2 M c ñích, yêu c u 2.1 M c ñích - Xác ñ nh ñư c nh ng t h p lai có ñ c ñi m nông sinh h c t t, cho năng su t và ưu th lai cao - Xác ñ nh ñư c m c ñ ch u h n c a các t h p lai tham gia thí nghi m thông qua... ñó HBP (%) : là ưu th lai th c, BP là giá tr c a b m t t nh t, F1 là giá tr c a t h p lai - Ưu th lai chu n Hs (%) ch giá tr cao hơn c a t h p lai so v i gi ng ñ i ch ng (s) và ñư c tính theo công th c: F1 – S Hs ( %) = S x 100 S c s ng c a t h p lai F1 bi u hi n tăng lên so v i b m m t tính tr ng nh t ñ nh ñư c g i là ưu th lai dương và ngư c l i g i là ưu th lai âm ð s d ng ưu th lai trong s n xu... ng ngô trong khu v c Năng su t ngô c a Vi t Nam ñã tăng nhi u trong vài th p niên tr l i ñây, tuy nhiên c năng su t và s n lư ng v n chưa ñ t cao như ti m năng c a gi ng Lý do là các gi ng ngô lai c a chúng ta hi n nay không n ñ nh b i d ch b nh và h n hán Năng su t các gi ng ngô lai c a Vi t Nam ch ñ t trên 50 % so v i ti m năng c a nó Như v y th c ti n ñang ñ t ra c n nh ng gi ng ngô lai cho năng. .. Nam Trung b và Nam b Riêng khu v c mi n H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn Th c s Khoa h c Nông nghi p Page 8 Trung, trung bình 10 năm qua di n tích khô h n ñã lên t i 140.000 ha và m t tr ng 50.000 ha ( B TN &MT, 2010) [2] 1.3 Ưu th lai, khái ni m, ng d ng trong lai t o gi ng ngô, các h c thuy t và phương pháp ñánh giá 1.3.1 Ưu th lai, khái ni m, ng d ng trong lai t o gi ng ngô Ưu th lai là hi... Quý, 1997 [24] g m: - Ưu th lai trung bình ch giá tr c a tính tr ng b t kỳ t h p lai vư t giá tr trung bình c a cùng tính tr ng b m và ñư c tính theo công th c: F1 - MP HMP(%) = x 100 % MP + Trong ñó: HMP (%) là ưu th lai trung bình, F1 là giá tr c a THL, MP là giá tr trung bình c a b m - Ưu th lai th c (Siêu ưu th lai) (HBP) H c vi n Nông nghi p Vi t Nam – Lu n văn Th c s Khoa h c Nông nghi p Page 11... tin, d n li u khoa h c v kh năng ch u h n c a các t h p lai tham gia thí nghi m - T k t qu ñánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, năng su t và ưu th lai c a m t s t h p lai ch u h n s làm cơ s cho công tác t o gi ng ngô lai ch u h n ñ t hi u qu 3.2 Ý nghĩa th c ti n - Xác ñ nh ñư c nh ng dòng t o t h p lai t t và có kh năng ch u h n khá ñ làm ngu n v t li u trong ch n t o gi ng ngô ch u h n hi n nay - Xác... [31] [32] *Ưu th lai v sinh lý sinh hoá: (Nguy n Văn Cương 1995) [5], ưu th lai là s tăng cư ng bi u hi n quá trình trao ñ i ch t gi a cơ th v i môi trư ng *Ưu th lai v tính thích ng : ðư c bi u hi n kh năng ch ng ch u v i ñi u ki n b t thu n như h n, rét, sâu b nh h i… Các nhà khoa h c ñã s d ng ưu th lai trong chương trình ch n t o gi ng ngô lai có kh năng ch ng ch u như ch u h n (Singh và Sarkar,... t nh t thi t t h p lai không ch t rõ hơn h n b m , mà còn ph i hơn h n gi ng ñ i ch ng nghĩa là gi ng thương m i t t nh t Chính vì v y ưu th lai chu n là ch s ñư c quan tâm hơn c 1.3.3 Phương pháp xác ñ nh ưu th lai ð xác ñ nh ưu th lai con lai F1, ngư i ta căn c vào s li u ño ñ m ñư c t thí nghi m c a con lai và b m chúng Ưu th lai c a con lai F1 ñư c tính d a trên cơ s so sánh giá tr trung bình c... a cây ngô ñư c tính toán d a trên t ng lo i ñ t và kh năng gi nư c c a ñ t ð t nh nên tư i k p th i khi ñ khi ñ m 70% Trên ñ t th t n ng c n tư i m xu ng ñ n 30% vào th i kỳ sinh trư ng dinh dư ng và 70% vào th i kỳ sinh th c và k t h t thu ñ t ñư c năng su t c c ñ i ð ngô phát huy ti m năng năng su t thì c n 6 - 10 lư t tư i trong c v ngô trên nh ng di n tích thi u m Trong 30 ngày ñ u, cây ngô c n . ñiểm nông sinh học, năng suất của các dòng ngô thuần tham gia lai tạo các tổ hợp lai chịu hạn. - ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học, năng suất và ưu thế lai của các tổ hợp ngô lai chịu hạn ñược lai. liệu khoa học về khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm. - Từ kết quả ñánh giá ñặc ñiểm nông sinh học, năng suất và ưu thế lai của một số tổ hợp lai chịu hạn sẽ làm cơ sở cho. ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC, NĂNG SUẤT VÀ ƯU THẾ LAI CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI CHỊU HẠN Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP