Các giống ngô lùn sẽ chiếm nhiều ưu thế

Ruộng đối chứng đo chiều cao hai giống ngô lùn và ngô lai truyền thống. Ảnh: CropNews

Đứng bên hai ruộng ngô đối chứng, nhà khoa học Calvin Treat so sánh hai giống ngô lai thoạt trông thì có vẻ giống hệt nhau nhưng thực ra là hai loại.

Một là loại lai thông thường, hầu hết có chiều cao từ 9 đến 11 feet (2,75- 3,35 cm). Loại còn lại là giống ngô mới do hãng Khoa học cây trồng Bayer mới lai tạo, có tầm vóc ngắn, chỉ cao từ 6 đến 8 feet (1,83 đến 2,44 cm).

“Bạn có thể thấy các đốt (lóng) nằm cách xa nhau trên cây lai thông thường cao hơn”, ông Treat, người đứng đầu mảng công nghệ lai tạo ngô của Bayer cho biết.

Ngược lại, với giống ngô lai mới có vóc dáng thấp (ngô lùn). Mặc dù cả hai cây đều có cùng số lượng đốt, nhưng Bayer đã lai tạo ra cây lai có tầm vóc ngắn để tạo ra thế hệ ngô lai mới có khoảng cách giữa các đốt gần nhau hơn. Hiện Bayer cũng đang phát triển giống ngô lùn biến đổi gen.

Theo ông Treat, tiềm năng năng suất của hai giống ngô vẫn như nhau, tuy nhiên giống ngô (bắp) có tầm vóc ngắn mang lại những ưu thế đặc quyền. “Bỏ qua năng suất, điều đầu tiên mà người trồng ngô thường hỏi là 'Liệu nó có đứng vững không?'”, ông Treat nói và cho biết, đó là mối lo ngại sau một cơn bão, khi những giống ngô cao hơn có thể dễ dàng nghiêng ngả, gãy đổ.

Ngay cả khi cây ngô bắt đầu phát triển trở lại, nó vẫn sẽ nghiêng ngả làm giảm năng suất vì cây trồng khó hấp thụ chất dinh dưỡng hơn. Ngoài ra nó cũng không tối ưu hóa quá trình quang hợp.

Các nghiên cứu cho thấy, giống ngô thân cao cũng dễ bị bệnh vàng lá gân xanh do nấm, xuất hiện khi cây ngô phát triển nhanh bị gãy đổ sau gió lớn.

“Khi cây ngô phát triển, nó sẽ lấy năng lượng từ thân cây và kết hạt”, ông Treat nói. Điều này làm suy yếu thân cây, sau đó cây bị đổ.

Hiện Bayer đang đặt mục tiêu thương mại hóa giống ngô lùn mới được lai tạo ở Mỹ. Trong khi đó, các phiên bản biến đổi gen có thể ra mắt vào cuối thập kỷ này khi giống mới nhận được sự chấp thuận của cơ quan quản lý. Cho đến nay, Bayer không thấy sự khác biệt về hiệu suất hoặc năng suất giữa các giống lai có tầm vóc ngắn và các giống thông thường.

Các nhà khoa học cho biết, những giống ngô có tầm vóc ngắn có ưu thế là khả năng đứng vững hơn cũng như có sức đề kháng cao hơn. Ngoài ra, việc hấp thụ nitơ và thuốc trừ sâu cũng được tối ưu hóa nên có tiềm năng trồng dày hơn. Nên tạo sinh khối thực vật tốt hơn những giống cây cao hơn.

Bob Reiter, người đứng đầu mảng nghiên cứu và phát triển (R & D) của Bayer Crop Science, dự đoán: “Mật số cây trồng trên mỗi mẫu tăng lên sẽ dẫn đến năng suất cao hơn”.

Hiện Bayer đang hợp tác với Công ty hạt giống Stine để tiếp thị các giống ngô lai có tầm vóc ngắn. Công ty hạt giống Stine lần đầu tiên đưa ra thế hệ con lai có mật độ cao ngắn ngày vào năm 2012.

Về cơ bản, tỷ lệ bông kết hạt không thay đổi từ những năm 1930 đến năm 2019. Tuy nhiên điều khiến năng suất ngô tăng gấp bốn lần trong khung thời gian này là cùng một yếu tố khiến quần thể thực vật tăng gấp bốn lần chính là khả năng chóng chịu được mức độ căng thẳng khi trồng dày hơn.

Myron Stine, chủ tịch Stine cho biết: “Đến năm 1996, chúng tôi bắt đầu hiểu rằng có những giống có thể thích nghi với quần thể cao. Sau đó Stine bắt đầu lựa chọn đặc điểm này. Các cây lai phát triển dưới các quần thể cao trông khác nhau, với các lá thẳng đứng hơn và các tua nhỏ hơn. Điều này cho phép chúng thu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn và quang hợp tốt hơn”.

Cánh đồng ngô thử nghiệm ở Mỹ của Bayer. Ảnh: CropNews

Khoảng cách hàng hẹp cũng đi kèm với mật độ cao- điều không thể có ở hàng 30 inch hoặc rộng hơn (1 inch bằng 2,54 cm). Warren Stine, trợ lý giám đốc nghiên cứu ngô của Stine cho biết, sản lượng ngô bị ảnh hưởng khi các cây trồng cách nhau gần hơn 5 inch trong một hàng. Kể từ khi tung ra giống ngô lai mới, Stine đã thay đổi khoảng cách hàng, từ hàng 12 inch vào năm 2013 lên khoảng cách 20 inch cho hai hàng vào năm 2015, trước khi chuyển sang hàng 15 inch hiện tại.

Các hàng 15 inch vẫn khuyến khích khoảng cách tương đương xa nhau để thu nhận ánh sáng mặt trời và thúc đẩy quá trình quang hợp một cách hiệu quả.

Warren Stine cho biết: “Với khoảng cách hàng 15 inch, bạn có thể gieo tới 75.000 đến 80.000 cây trên một mẫu Anh (0,04 ha). Tuy nhiên, các giống lai ngắn hơn hiện không thể chịu được quần thể cao như vậy. Ở những vùng đất có năng suất cao, như bang Iowa, Stine khuyến nghị quần thể từ 43.000 đến 45.000 cây/ha cho nhiều giống lai mới. Tỷ lệ này vẫn cao hơn so với quần thể của các giống lai thông thường, dao động trong khoảng 30.000 cây”.

David Thompson, giám đốc tiếp thị và bán hàng của Stine, cho biết mật số cũng có thể khác nhau tùy theo khu vực. Ví dụ, một cây ngô lai lùn được trồng trong điều kiện đất khô hạn ở bang Kansas sẽ có quần thể tối ưu thấp hơn ở bang Iowa.

Các giống ngô lai lùn mới có khả năng cho năng suất cao hơn từ 10% đến 15% so với các giống lai thông thường. Tuy nhiên, khả năng sinh sản là chìa khóa cộng với việc bón phân bổ sung...

Theo ông Treat, Bayer đang sử dụng cả công nghệ tạo giống thông thường và công nghệ chuyển gen để phát triển các giống ngô lai có tầm vóc ngắn vì nhận thấy tiềm năng cho cả hai cách tiếp cận đối với nông dân trồng ngô ở Mỹ. “Tôi tin rằng công nghệ này sẽ là một quả bom tấn. Hiện chúng tôi vẫn còn nhiều việc phải làm, nhưng đây là một công nghệ rất thú vị và đầy hứa hẹn”, đại diện hãng Bayer cho biết.