Chọn tạo giống ngô lai đã có những bước tiến quan trọng trong thời gian qua, đã khai thác tiềm năng ưu thế lai ở cây ngô. Nhưng tiếp tục cải tiến di truyền để nâng cao năng suất ngô hơn nữa có thể trở nên khó khăn (Calderini và Slafer 1998), đồng thời chi phí cao hơn (Duvick 1984; Frey 1996). Cơ chế sinh lý đã được khai thác bằng chọn lọc cải tiến trên 70 năm qua, tạo giống sẽ không thể tiếp tục cải tiến năng suất bằng con đường này trong tương lai. Những năm qua cải tiến di truyền tập trung vào hai lĩnh vực chính là cải tiến nguồn – sức chứa và chống chịu mật độ (khai thác ánh sáng và phân bón cao) nhưng khó có thể vượt qua sức chứa với mô hình cây hiện nay.
Trong các bất thuận sinh học và phi sinh học ảnh hưởng đến năng suất ngô, bệnh hại có tác động mạnh mẽ đến bộ lá làm giảm khả năng quang hợp, đổ gãy làm giảm năng suất. Những dịch bệnh gây hại năng nề ảnh hưởng đến năng suất ngô của Mỹ và thế giới những năm 1970 do dịch bệnh đốm lá nhỏ là một hiện tượng điển hình.
Đồng bằng sông Hồng có điều kiện thuận lợi cho hệ thống canh tác ba vụ/năm, trong đó trên đất 2 vụ lúa Xuân và lúa Mùa và cây vụ Đông. Cây vụ Đông những năm qua chưa khai thác được hết tiềm năng của điều kiện ưu thế này cho phát triển sản suất ngô. Tuy nhiên để tăng năng suất vụ ngô Đông cần lợi dụng triệt để nguồn ánh sáng đầu vụ để bù đắp lượng ánh sáng thiếu hụt vào cuối vụ. Tạo giống ngô lai lá đứng và có thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng phát triển diện tích lá tối đa nhanh vào đầu thời kỳ sinh trưởng để sử dụng ánh sang đầu vụ Đông hiệu quả để phát triển biomass và tích luỹ lượng hydratcabon lưu chuyển trong cây (mobility) phục vụ cho tạo hạt về sau.
Ngoài ra những khó khăn về thời vụ, điều kiện đất trồng đầu vụ và điều kiện thời tiết bất lợi khi thu hoạch của vụ ngô Đông cần có có tổng hợp các biện pháp khắc phục nhằm nâng cao năng suất. Giải pháp phải đảm bảo đồng bộ từ khâu chọn tạo giống, kỹ thuât canh tác, bảo quản chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Khâu chọn tạo giống cần có cách tiếp cận mới để vượt qua trần năng suất kỹ thuật hiện nay đó là mở rộng di truyền, chọn tạo giống theo mô hình cây lý tưởng để có năng suất tối đa, chọn tạo giống cho trồng mật độ cao thâm canh để nâng cao năng suất trên đơn vị diện tích.
Xuất phát từ thực tiễn đó, Cơ quan chủ trì Học viện Nông nghiệp Việt Nam cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài GS.TS Vũ Văn Liết thực hiện “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, năng suất cao thích hợp cho cơ cấu vụ Đông vùng đồng bằng sông Hồng” với mục tiêu: Chọn tạo được giống ngô lai chín sớm (105 – 110 ngày), thích hợp cho sản xuất vụ Đông trên đất 2 lúa vùng đồng bằng sông Hồng.
Kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây trên thế giới và Việt Nam về chọn tạo giống ngô năng suất, ngắn ngày. Tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam và Viện Nghiên cứu ngô đã tập hợp được một số vật liệu di truyền ưu tú là các dòng ngô hạt vàng, chất lượng, tiềm năng năng suất cao. Trên cơ sở đó 2 đơn vị đã tạo được các THL ưu tú, trong đó 1-2 tổ hợp triển vọng ngắn ngày, năng suất đạt 8 tấn/ha. Đồng thời đề tài tiếp cận bằng cách xây dựng một ý tưởng (concept) tạo giống ngô lai kiểu cây mới phối hợp các tính trạng chưa được khai thác tính trạng (lá đứng, ngắn ngày, phát triển nhanh đầu vụ) kết hợp với đổi mới phương pháp canh tác (tăng mật độ, trồng bầu và giảm thiểu thất thu sau thu hoạch) để khai thác triệt để tiềm năng năng suất ngô lai trong vụ Đông tại ĐB Sông Hồng.
Điều kiện vụ Đông vùng đồng bằng sông Hồng canh tác 3 vụ/năm, có điều kiện đất đai màu mỡ, cơ sở hạ tầng và hệ thống tưới tiêu thuận lợi, người dân có kiến thức và khả năng thâm canh cao.
Mô hình cây ngô lý tưởng đã được nghiên cứu thành công ở nhiều chương trình tạo giống, hầu hết các mô hình đều dựa trên những tính trạng như cứng cây, lá đứng, chênh lệch trỗ cờ, phun râu ngắn, thấp cây.
Chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, lá đứng có thể trồng được mật độ cao để nâng cao năng suất trên đơn vị diện tích là khai thác tối đa điều kiện tự nhiên của vùng, kế thừa và ứng dụng được những thành tựu khoa học chọn giống trong và ngoài nước.
Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:
– Đánh giá phân loại 100 vật liệu mới: có 46 vật liệu được xếp vào nhóm ngắn ngày (TGST từ 93-105 ngày), 54 vật liệu thuộc nhóm trung ngày (TGST từ 106-120 ngày), không có vật liệu nào thuộc nhóm dài ngày (TGST>120 ngày), có 4 vật liệu thuộc nhóm lá đứng (góc lá ≤ 30o), 8 vật liệu thuộc nhóm lá gọn (góc lá 31o -35o) và 88 vật liệu còn lại thuộc nhóm lá bình thường (góc lá >35o ). Có 22 vật liệu thuộc nhóm năng suất rất thấp (39 vật liệu thuộc nhóm năng suất trung bình (30-39,9 tạ/ha) và 11 vật liệu thuộc nhóm năng suất cao (≥40 tạ/ha). Sử dụng chương trình chỉ số chọn lọc của Nguyễn Đình Hiền (1995) đã chọn được 20 dòng ngắn ngày, năng suất với các đặc điểm về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, góc lá, năng suất thực thu theo mong muốn.
Phân lập 50 mẫu nguồn bệnh thu thập và lây nhiễm nhân tạo lên các vật liệu mới thu thập, đánh giá khả năng kháng bệnh chọn ra được 5 vật liệu cho năng suất khá và có khả năng kháng bệnh tốt gồm E1, E12, E16, E19, E25. Trên các vật liệu này thu được 15 bắp tự phối dùng làm vật liệu cho các thí nghiệm tiếp theo.
Tạo được 520 dòng tự phối đời S5-S8 theo phương pháp truyền thống, 22 dòng thuần đơn bội kép; các dòng được đánh giá kiểu hình, kiểu gen và phân nhóm di truyền – Lai chuyển gen kháng bệnh và nền di truyền từ dòng Mo17 và B73 vào các vật liệu di truyền trong nước, tạo được 60 dòng BC3F2.
Đánh giá dòng mới về tính kháng bệnh dựa trên kiểu hình chọn được 21 vật liệu kháng bệnh thối thân thối bắp mức khá (điểm nhiễm bệnh 1-2) và dựa trên chỉ thị phân tử chọn được 34 dòng mang gen liên quan đến các QTL kiểm soát khả năng chống chịu bệnh thối thân thối bắp.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17664/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
Đ.T.V (NASATI)