ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ THUẦN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

Để đáp ứng được mục tiêu đó đòi hỏi các nhà chọn tạo giống phải bỏ tìm ra những giống cây trồng nói chung và cây lưõng thưc cho năng suất cao, chât lưõng tôt.. Ngô còn là nguyên liệu cho

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THU THUỶ

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ THUẦN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG

LÂM THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc sử dụng cho bảo vệ một học vị nào, mọi

sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đều đã đƣợc cảm õn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Ngày tháng 5 năm 2010

Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Thủy

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn, tôi luôn nhận đ ược sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô giáo Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên cùng các tập thể, cá nhân và gia đình

Tôi xin được trân trọng cảm õn:

- Ban giám hiệu, ban chủ nhiệm khoa Sau Đại học, khoa Nông học cùng các em sinh viên lớp Trồng trọt K36, K37, K38 trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên - người đã hướng dẫn, chỉ bảo tôi tận tình để tôi có thể hoàn thành bản luận văn này

Tôi vô cùng biết õn sự động viên, khích lệ, giúp đỡ của gia đình, bạn bè cả về mặt vật chất, tinh thần trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

Ngày tháng 5 năm 2010

Tác giả luận văn

Nguyễn Thu Thủy

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước 7

của thế giới giai đoạn 2004-2008 7

Bảng 1.2: Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020 8

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2002 – 2008 13

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của các tỉnh miền núi phía Bắc 14

Bảng 3.1: Diễn biến thời tiết khí hậu năm 2008 -2009 tại Thái Nguyên 51

Bảng 3.2: Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 55

Bảng 3.3: Tôc đô tăng trưởng chiều cao cây của các dòng 57

thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 57

Bảng 3.4: Tôc đô ra lá của các dòng ngô thí nghiệm 59

vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 59

Bảng 3.5: Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 61

Bảng 3.6: Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 64

Bảng 3.7: TyÒ lệ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 68

Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các dòng tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 70

Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Đông 2008 72

Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng Bảng ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2009 73

Bảng 3.11: Năng suất thực thu của các dòng ngô tham gia thí nghiệm 77

vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 77

Bảng 3.12: Năng suất của các tổ hợp ngô lai vu đông 2008-2009 79

Bảng 3.13: Giá trị KNKH chung (ĝi) và KNKH riêng Ŝij 81

về tính trạng năng suất của các dòng vụ đông 2008 81

Bảng 3.14: Giá trị KNKH chung (ĝi) và KNKH riêng Ŝij 81

về tính trạng năng suất của các dòng vụ đông 2009 82

Biểu đồ 3.1.Chênh lệch giữa năng suất thực thu vụ Đông 2008 và Xuân 2009……….76

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ÕN ii

DANH MỤC VIẾT TẮT iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU iv

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 3

2.1 Mục đích 3

2.2 Yêu cầu 3

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3

4 GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 CÕ SÕ KHOA HOC CUA ĐÊ TAI 4

1.2 TIÌNH HIÌNH NGHIÊN CỨU VAÌ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIÕì I 4

1.3 TIÌNH HIÌNH NGHIÊN CỨU VAÌ SẢN XUẤT NGÔ CỦA VIÊòT NAM 12 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 12

1.3.2 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 21

1.4 PHÂN LOAI GIÔNG NGÔ 24

1.4.1 Giống ngô thụ phấn tự do (Open Pollinated Variety) 24

1.4.2 Giống ngô lai (Hybrid) 26

1.5 DOÌNG THUẦN VAÌ PHƯÕNG PHAìP LAI LUÂN PHIÊN 28

1.5.1 Khái niệm tự phối - dòng thuần 28

1.5.1.1 Tư phôi 28

1.5.1.2 Dòng thuần 28

1.5.1.3 Nguyên liệu tạo dòng thuần 30

1.5.1.4 Phương pháp tạo dòng 30

1.5.2 Đánh gia năng kết hợp của dòng 32

1.5.2.1 Khái niệm kha năng kêt hơp 32

1.5.2.2 Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 34

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 ĐÔìI TƯÕòNG VAÌ PHAòM VI NGHIÊN CỨU 39

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 39

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 39

2.2 ĐIA ĐIÊM VA THÕI GIAN NGHIÊN CƯU 39

2.3 NÔI DUNG VA PHƯÕNG PHAP NGHIÊN CƯU 40

2.3.1 Phưõng pha p bố trí thí nghiệm 40

2.3.1.1 Thí nghiệm đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng thuần 40

2.3.1.2 Thí nghiêm đánh giá năng suất của các tổ hợp lai 41

2.3.2 Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 44

2.3.3 Nôi dungvà phưõng pháp nghiên cưu 45

2.3.3.1 Thí nghiệm đánh giá dòn.g 45

2.3.3.2 Thí nghiệm đánh giá năng suất của các tợổphlai 48

2.3.3.3 Xác định khả năng kết hợp (KNKH) 49

2.3.4 Phưõng pháp xử lý số liệu 49

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 DIÊN BIÊN THÕI TIÊT KHI HÂU NĂM 2008-2009 TAòI THAìI NGUYÊN 50

3.2 NGHIÊN CƯU KHA NĂNG SINH TRƯÕNG VA PHAT TRIÊN CUA CAìC DOÌNG NGÔ THIì NGHIÊòM VỤ ĐÔNG 2008 VAÌ XUÂN 2009 53

3.2.1 Các giai đoạn sinh trưõng , phát triển của các dòng ngô thí nghiệm vụ

Đông 2008 và vụ Xuân 2009 53

3.2.1.1 Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu 54

3.2.1.2 Giai đoạn chín sinh lý 56

3.2.2.Tôc đô tăng trưởng chiều cao cây va ra la cua cac dong thi nghiêm 56

3.2.2.1 Tôc đô tăng trương chiêu cao cây 56

3.2.2.2 Tốc độ ra lá của các dòng ngô thí nghiệm 59

3.2.3 Đặc điểm hình thái của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 60

3.2.3.1 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp 60

3.2.3.2 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô thí nghiệm 63

3.2.4 Khả năng chống chịu của các dòng ngô thí nghiệm vụ Đông 2008 và vụ Xuân 2009 65

3.2.5 Trạng thái cây, trạng thái bắp và đặc điểm hình thái bắp 69

3.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất va năng suât cua cac dong vu đông 2008 và xuân 2009 71

3.3 NĂNG SUẤT THỰC THU CỦA CAìC TỔ HÕòP NGÔ LAI VỤ ĐÔNG NĂM 2008 - 2009 78

3.4 KHẢ NĂNG KẾT HÕòP CỦA CAìC DOÌNG 80

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83

1 KẾT LUẬN 83

2 ĐỀ NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây ngô (Zea mays L.) từ lâu đã chiếm vị trí rất quan trọng trong việc

cung cấp lưõng thực cho con người, nguyên liêu cho chăn nuôi gia súc , nguyên liệu để sản xuất nhiều mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị

Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã

không ngừng tăng diện tích, năng suất cũng như

sản lượng ngô Theo thống kê của FAO năm

2009 [33], cây ngô được trồng ở 75 nước trên thế

giới với diện tích 161,0 triệu ha trong đó Mỹ và

Trung Quốc là 2 nước đạt diện tích và sản lượng

ngô cao nhất Bình quân mỗi năm Mỹ thu hoạch khoảng 307,4 triệu tấn/ha ngô, Trung Quốc thu được 166 triệu tấn/ha và hai nước này cũng đứng đầu thế giới trong việc xuất khẩu ngô

Ngày nay khi nền kin h tê tăng trưõng manh , đô thị hoá phát triển nhanh chóng thì diện tích đất nông nghiệp đang ngày càng bị thu hẹp và nhường chỗ cho các khu công nghiệp, khu dân cư lớn Trong khi đó, nhu cầu sử dụng ngô không thuyên giảm mà có phần gia tăng hõn trước Đứng trước vấn đề đó, một yêu cầu đặt ra là làm sao tăng được năng suất ngô mà không phải tăng diện tích trồng Để giải quyết được vấn đề đó thì giống là yếu tố hàng đầu được các nhà khoa học quan tâm đến

Giông la tư liêu quan trong trong san xuât nông nghiêp Tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu thực tế các giống ngô không những phải có năng suất cao mà còn phải có phẩm chất tốt, ngắn ngày, có tính thích ứng rộng, có khả

năng chống chịu tốt với sâu bệnh và các điều kiện bất lợi khác Muốn có một

giống ngô lai tốt phục vụ sản xuất trước hết phải có vật liệu khởi đầu tốt Dòng thuần là vật liệu tạo giống quan trọng Song dòng thuần mới chỉ là sản phẩm khoa học, chưa phải là sản phẩm cuối cùng; giống lai mới là mục tiêu,

là sản phẩm hàng hoá Đánh giá dòng nhằm xác định khả năng sử dụng của chúng là một công việc nặng nhọc, tốn kém và đầy rủi ro Kêt qua đanh gia dòng ưu tú của các nhà khoa học cho thấy nếu 2 dòng ưu tú của một cặp lai tốt được xác định trong phạm vi một tập đoàn dòng nhất định thì khó tìm được một dòng thứ 3 có ưu thế lai với một trong hai dòng đó tốt hõn ưu thế lai giữa chúng Đó là một hạn chế trong việc sử dụng hiệu quả dòng ưu tú Chính vì vậy, việc chọn giống luôn luôn phải tạo ra những dòng ưu tú mới, nhằm mở rộng không gian trường kết hợp (Ngô Hữu Tình, 2008) [19] Để xác định được một dòng tốt trước hết cần phải theo dõi đánh giá: Tính khác biệt,

độ thuần, độ ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh, chống chịu với những điều kiện bất thuận của môi trường và đánh giá năng suất của mỗi dòng

Ở Việt Nam, cũng như các nước đang phát triển, phưõng pháp làm phong phú nền di truyền bằng nhập nội vật liệu ban đầu, đánh giá tiềm năng

di truyền rồi lai tạo xác định hướng sử dụng hiệu quả đối với các vật liệu nà y vẫn là phưõng pháp chủ yếu đang được áp dụng Chính vì vậy để nâng cao hiệu quả của quá trình tạo giống ngô cần tiến hành nghiên cứu đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu và năng suất cũng như khả năng kết hợp của các vật liệu ban đầu Nghiên cứu vật liệu ban đầu có ý nghĩa quan trọng trong công tác tạo giống nói chung và tạo giống trên cõ sở ưu thế lai nói riêng Xuất phát

từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành đề tài:

“Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”

2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Mục đắch

Chọn được những dòng ngô ưu tú làm vật liệu khởi đầu trong quá trình chọn tạo giống

2.2 Yêu cầu

- Nghiên cứu các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng

- Theo doi cac đăc điêm hinh thai cua cac dong

- Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh của các dòng thắ nghiệm

- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng

- Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô thuần

3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

- Kêt qua nghiên cưu cua đê tai la cõ sở lựa chọn những vật liệu ưu tú cho quá trình chọn tạo giống ngô lai phuc vu san xuât ngô tai Thái Nguyên

4 GIẢ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

Sau 3 vụ nghiên cứu và đánh giá có thể tìm ra những dòng có khả năng sinh trưởng phát triển tốt nhất và có khả năng kết hợp cao làm vật liệu chọn tạo giống

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CƠ SƠ KHOA HOC CUA ĐÊ TAI

Ngày nay, trước sự diễn biến phức tạp của khí hậu và tốc độ gia tăng nhanh chong dân số, sản xuất nông nghiệp đang đứng trước khó khăn và thách thức trong việc đảm bảo an ninh lưõng thực cũng như sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia

Để đáp ứng được mục tiêu đó đòi hỏi các nhà chọn tạo giống phải bỏ tìm ra những giống cây trồng nói chung và cây lưõng thưc cho năng suất cao, chât lưõng tôt Ngô lai là một bước đột phá của các nhà khoa học trong công nghệ giống Trong công tác chọn tạo giống ngô lai, dòng thuần lại là vật liệu quan trọng tạo giống Chọn tạo dòng thuần là một quá trình liên tục, đòi hỏi nhiều thời gian, sức lực, trí tuệ của nhà khoa học Nếu lựa chọn chính xác các dạng bố mẹ thì xác suất thành công sẽ lớn Vật liệu tạo giống chỉ có giá trị khi chúng có kha nă ng sinh trưõng , phát triển tốt , khả năng kết hợp cao và có nhiều tính trạng di truyền có lợi cho con người Khả năng kết hợp của vật liệu tạo giống được biểu hiện bằng ưu thế lai trong các tổ hợp lai mà vật liệu đó tham gia Từ những kết quả nghiên cứu trên giúp cho các nhà chọn giống lựa chọn chính xác các dạng bố mẹ dẫn đến xác suất tạo được giống ngô lai sẽ lớn (Phan Thị Vân, 2004)[29]

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI

Ngô là cây lưõng thưc quan trọng góp phần nuôi s ống gần 1/3 dân số trên thế giới Tất cả các nước trồng ngô ở các mức độ khác nhau, 21% sản

lƣợng ngô thế giới (hõn 100 triệu tấn) đƣợc sử dụng làm lƣõng thực cho con

người Các nước Trung Mỹ, Nam Aì và Châu Phi sử dụng ngô làm lưõng thực chính, Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng làm lưõng thực cho người, Tây Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%, Tây Aì 23%, Đông Nam Aì và Thái Bình Dưõng 43%, Đông Aì 12%,Trung Mỹ và Caribe 56% Ở Việt Nam tyÒ lệ ngô sử dụng

làm lưõng thực chiếm 15 - 20% (Ngô Hữu Tình, 2003) [16] Có thể nói đối với các nước nông nghiệp thì cây ngô đóng vai trò rất lớn trong việc đảm bảo

an ninh lưõng thực

Ngoài vai trò làm lưõng thực cho người ngô còn là nguồn thức ăn cho chăn nuôi Ngô là nguyên liệu lý tưởng để chế biến thức ăn cho gia súc, đặc biệt là thức ăn công nghiệp, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp có nguồn gốc từ ngô Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa Theo thống kê của CIMMYT, giai đoạn 1997 - 1999, trên thế giới lượng ngô dùng làm thức ăn chăn nuôi là 66% - khoảng 400 triệu tấn/năm

Ngày nay, khi nhu cầu của con người ngày càng cao trong khi nguồn thực phẩm cung cấp không đảm bảo thì việc tìm ra những nguồn thực phẩm mới đang là vấn đề nóng bỏng Người ta đã phát hiện ra ngô có thể làm thực phẩm đó là ngô bao tử Nghề san xuât ngô rau phát triển mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cao ở Thái Lan, Đài Loan Sở dĩ ngô rau được ưa dùng vì có hàm lượng dinh dưỡng cao và rất sạch Ngoài ra các loại ngô nếp, ngô đường được dùng làm thức ăn tưõi hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu

Bên cạnh đó ngô còn la các bài thuốc có tác dụng tốt cho sức khoẻ , chống suy dinh dưỡng và trị bệnh Theo Đông y, các bộ phận của cây ngô đều được dùng làm thuốc với công dụng chính là lợi thuyÒ, tiêu thũng, trừ thấp khớp Theo Tây y, ngô chứa nhiều Kali có tác dụng tăng bài tiết mật, giảm

Bililubin trong máu Râu ngô có chứa rất nhiều kali, tinh dầu, vitamin C (chống bệnh hoại huyết, tăng cường sức đề kháng, chống các bệnh đề kháng,

nhiễm trùng (tham gia chuyển hóa thức ăn) Bên cạnh đó râu ngô còn chứa khá nhiều vitamin K (có tác dụng chống bệnh xuất huyết) với tyÒ lệ muối kali rất cao, làm tăng bài tiết mật, có tác dụng lợi tiểu mạnh Vì thế, râu ngô rất có ích cho những trường hợp bị viêm thận, viêm bàng quang cấp hay bệnh mãn tính, bệnh gút, bệnh tim

Ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, glucoza, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lưõng thực- thực phẩm, công

Chính vì vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế cho nên rất nhiều nước trên thế giới đã quan tâm và đẩy mạnh việc nghiên cứu và phát triển sản xuất ngô Trong những năm gần đây nhờ áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên cây ngô đã không ngừng được nâng cao

về diện tích, năng suất cũng như sản lượng

Trên thế giới hiện nay có khoảng 75 nước trồng ngô bao gồm cả các nước phát triển và các nước đang phát triển, mỗi nước trồng ít nhất 100.000 ha ngô Trong 25 nước sản xuất ngô hàng đầu thế giới có 8 nước phát triển, 17 nước đang phát triển Có khoảng 200 triệu nông dân trồng ngô trên toàn cầu, 98% là nông dân ở các nước đang phát triển Măc du diên tich trông ngô cua Châu A nhỏ hõn Châu Mỹ La tinh nhưng 75% số người trồng ngô là ở Châu Aì, 15 - 20% ở Châu Phi và 5% ở Châu Mỹ La tinh (FAOSTAT, 2009) [33]

Trong các cây ngũ cốc thì ngô đứng thứ ba về diện tích, đứng đầu về năng suât va sản l ượng Theo số liệu thống kê của FAO, năm 2004 năng suất ngô trung bình của thế giới đạt 49 tạ/ha, sản lượng đạt 714,8 triêu tấn cao hõn so với năng suất, sản lượng lúa mỳ và lúa nước Năm 2008, diện tích ngô đạt 161,0 triêu ha, năng suất 51,1 tạ/ha và sản lượng là 821,1 triệu tấn, trong khi đó lúa mỳ diện tích đạt 223,6 triệu ha, nhưng năng suất chỉ đạt 31 tạ/ha và sản lượng 693,2

triêu tấn; lúa nước la 159,0 triêu ha, năng suất 43 tạ/ha, sản lượng 683,7 triêu tấn (FAOSTAT, 2009) [33]

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa

nước của thế giới giai đoạn 2004-2008

Sản lượn

g (triêu tấn)

Diện tích (triêu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượn

g (triêu tấn)

Diện tích (triêu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượn

g (triêu tấn)

Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2009[33]

Theo dự báo của viện nghiên cứu chưõng trình lưõng thực thế giới, năm

2020 tổng nhu cầu ngô của thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lưõng thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% sản lượng ngô làm lưõng thực nhưng ở các nước đang phát triển ngô sử dụng làm lưõng thực chiếm 22% (IPRI, 2003), (Trần Hồng Uy và cs, 2002) [28]

Thực tế cho thấy, nhu cầu ngô trên thế giới từ 1997 đến 2020 sẽ thay đổi rât lõn, đăc biêt ở các n ước đang phát triển Trong đó Đông Aì va cận Sahara - Châu Phi là hai khu vực có mức độ thay đổi lớn nhất dư bao nhu câu năm 2020 tăng 85% và 79% Nguyên nhân là do dân số thế giới tăng nhanh, nhu cầu sử dụng thực phẩm có nguồn gốc động vật tăng đòi hỏi cần lượng ngô lớn dùng cho chăn nuôi Vấn đề đặt ra là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (từ 586 triệu đến 852

triệu tấn) lại tập trung ở các nước đang phát triển Trong khi đo chỉ khoảng 10%

sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước đang phát triển Vì vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình băng cách thúc đẩy sản xuất ngô trong nước phát triển

Bảng 1.2: Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020

(triệu tấn)

Năm 2020 (Triệu tấn)

% Thay đổi

ăn chăn nuôi thì nhập khẩu, một số tỉnh biên giới thì xuất khẩu (Ngô Hữu Tình, 2003) [16]

Những năm qua, diện tích gieo trồng ngô trên toàn thế giới và các khu vực thay đổi rất ít, do quỹ đất canh tác ngô hầu như đã được khai thác Theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ (2003), tyÒ lệ tăng trưởng về diện tích gieo trồng của thế giới trong 10 năm (1999 - 2000) là 0,7%, năng suất là 2,4% và tổng sản lượng là 3,1% Giai đoạn từ 2004 - 2008 diện tích ngô trên thế giới

tăng chậm từ 145 triệu ha lên đến 161 triệu ha do tốc độ đô thị hoá nhanh chóng nhưng năng suất có sự thay đổi đáng kể biến động từ 49,0- 51,1 tạ/ha

do vậy sản lượng cũng tăng lên đáng kể và đạt cao nhất vào năm 2008 là 821,1 triệu tấn (FAOSTAT, 2009) [33] Kết quả trên có được, trước hết nhờ ứng dụng rộng rãi ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Đặc biệt từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước Vào những năm cuối thế kyÒ 20, công tác nghiên cứu, sản xuất ngô đã có những thành tựu đáng kể Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) được thành lập với nhiệm vụ nghiên cứu và tạo ra các giống ngô, lúa mỳ có triển vọng để đưa vào sản xuất thay thế các giống ngô địa phưõng Trải qua hõn 40 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng kể vào việc xây dựng, phát triển, cải thiện hàng loạt vốn gen, quần thể và các giống ngô cho

80 nước trên toàn thế giới

Ngô lai là thành công kỳ diệu của nhân loại trong quá trình cải tạo giống cây trồng trên cõ sở ưu thế lai Hiện tượng ưu thế lai đã được Koelreuter miêu tả đầu tiên vào năm 1776, khi tiến hành lai các cây trồng thuộc chi Nicotiana, Dianthus, Verbascum, Mirabilis và Datura với nhau (Stuber, 1994) [40] Vào năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm

so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối đã đi tới kết luận: “ Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hõn 19% và chín sớm hõn 9% so với dạng ngô tự phối” (Hallauer và Miranda, 1981) [35]

Ngô là cây điển hình nhất về sự thành công trong ứng dụng ưu thế lai – một thành tựu khoa học nông nghiệp cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế thế giới Ngô lai đã làm thay đổi không những bức tranh cây ngô trong quá khứ

mà còn làm thay đổi kế hoạch của các nhà hoạch định kinh tế, kỹ thuật và

quản lý Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô mới hiện nay cũng đang bước sang giai đoạn mới, hứa hẹn nhiều triển vọng nhờ vào sự hiểu biết sâu sắc hõn

và sự hỗ trợ tốt hõn của khoa học kỹ thuật tiên tiến

Việc sử dụng ưu thế lai trong chọn tạo ngô đã tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, đồng thời với việc sử dụng những thành tựu của nhiều ngành khoa học về di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cõ giới hoá đã được ứng dụng trong sản xuất…Đặc biệt ngày nay áp dụng khoa học công nghệ trong chọn tạo giống ngô đang phổ biến rộng rãi và đã đạt được nhiều thành tựu to lớn như:

- Tạo dòng thuần bằng nuôi cấy Invitro, nuôi cấy bao phấn (Potolo, Tone, Thomsi, 1998)

- Nuôi cấy hạt phấn tách rời noãn hoặc noãn chưa thụ tinh

- Đa bội thể và tái sinh lưỡng bội (William,1998)

Không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các giống ngô lai năng suất cao, các nhà chọn tạo giống ngô lai tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống QPM bằng phưõng pháp đánh dấu ADN cho việc chuyển gen chất lượng protein vào giống ngô thường ưu tú Ngô chất lượng cao đã được đưa vào sản xuất

và đem lại hiệu quả to lớn khi sử dụng làm lưõng thực cho con người Châu

Á có 3 nước đang phát triển chưõng trình nghiên cứu và sản xuất ngô QPM là Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam ( Trần Hồng Uy, 2002) [27] Trên thế giới Mỹ

là một trong những nước đưa ngô lai vào sản xuất sớm nhất và kết hợp với các biện pháp thâm canh tiên tiến nên năng suất cũng như sản lượng ngô của Mỹ luôn luôn vượt xa các nước khác trên thế giới Ở Châu Aì, Triều Tiên là nước sử dụng 100% giống ngô lai trong sản xuất, Trung Quốc 90%

Một thành tựu khoa học hiện nay phải kể đến trong công tác giống là công nghệ biến đổi gen cây trồng Năm 2002, diện tích trồng cây lưõng thực biến đổi

gen trên toàn cầu là 58,7 triệu ha tập trung chủ yếu vào các loại cây nhƣ đậu

tưõng, ngô, bông và cải dầu Trên quy mô toàn cầu diên tich trông đâu tưõng biên đôi gen chiêm 51% tổng số diện tích , bông biên đôi gen chiêm 20% diên tích và ngô biến đổi gen chiếm9% diên tich trồng ngô (Clive James, 2003) [2]

Các giống ngô chuyển gen có tiềm năng năng suất cao , khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận Ở Mỹ, hàng năm có 1,3 triêu ha ngô bi nhiêm sâu đuc rê , vì vậy việc sử dụng giống ngô chuyển gen Bt đa giup ngưõi nông dân kiêm soat đưõc nhưng rui ro trông điêu kiên môi trưõng biên đông va chông lai tôn thât do sâu bênh gây ra Dư kiên san xuât ngô õ My või giông Bt se thu đưõc 460 triêu đôla /năm, trong đó nông dân nhận được khoảng 2/3 lợi nhuận và các nhà phát triển công nghệ thu được

1/3 Ngày nay nhu cầu về ngô dùng là thức ăn chăn nuôi ngày càng gia tăng đòi hỏi mức tăng sản lượng tiềm năng thu được là 35 triệu tấn ngô Bt chiếm khoảng 15% trong tổng số 266 triệu tấn ngô, phải sản xuất thêm vào năm

2020 Vấn đề đặt ra đối với các nước đang phát triển là phải tối đa hoá sản lượng sản xuất trong nước để đáp ứng phần lớn nhu cầu gia tăng thêm của họ

khi mà nhập khẩu dự kiến chỉ tiếp tục đáp ứng được 10% nhu cầu Với năng

suất và sản lượng đạt được ngô Bt đã khẳng định được hiệu quả và có khả năng đem lại lợi ích cao Hiện nay ở các nước Đông Âu, công nghệ này đang vấp phải một số vấn đề mang tính chính trị có liên quan tới việc chấp nhận công nghệ hay không trong khi đó ở các nước Châu Aì ðặc biệt là các nước đang phát triển và kém phát triển công nghệ này còn rất mới mẻ Tuy nhiên có thể nói ngô Bt là cõ hội duy nhất và là động lực để các nước đang phát triển tiêu thụ ngô chính thông qua, áp dụng và thu lợi từ những lợi ích to lớn và đa dạng của nó Ngô Bt là thực phẩm và thức ăn gia súc an toàn hõn ngô thông thường, có thể góp phần đáng kể cho an ninh lưõng thực, loại bỏ tình trạng nghèo đói và suy dinh dưỡng cướp đi mạng sống của những người nghèo ở

các nước đang và kém phát triển thuộc Châu Aì, Châu Phi, Châu Mỹ Latinh

Năm 2008, với 52% diện tích trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học , năng suất ngô cua Mỹ đa đạt 96,6 tạ/ha Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, ở Mỹ diện tích này là 27,4 triệu ha, chiếm 73% diện tích chuyển gen trên thế giới.(FAOSTAT, 2009) [33]

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ CỦA VIỆT NAM 1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước có truyền thống canh tác ngô lâu đời, và hiện nay ngô là cây lưõng thực quan trọng thứ hai sau cây lúa Ngô được trồng ở hầu hết các vùng trong cả nước trên nhiều loại đất và địa hình khác nhau Trong nhưng năm gần đây sản xuất ngô có sự thay đổi rất lớn, cây ngô chuyển từ vai trò cây lưõng thực thành loại cây trồng chính cung cấp thức

ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu cho công nghiêp chế biến Giai đoạn 1960 -

1980 các giống ngô được sử dụng trong sản xuất là những giống ngô địa phưõng như: ngô nếp, ngô tẻ Mèo, ngô đá Cao Bằng…Do chưa nhân thưc đây đu vai tro cua cây ngô nên diện tích ngô thời kỳ này chưa được mở rộng, năng suất thấp Diện tích trồng ngô chỉ biến động từ 270.000 - 400.000 ha, năng suất chỉ đạt khoảng 0,9 - 1,1 tấn/ha, sản lượng không vượt quá 45 vạn tấn, có nõi ngô đã mất chỗ đứng do hiệu quả sản xuất thấp, sản lưõng ngô chưa đáp ứng được nhu cầu lưõng thực cho con người, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu cho công nghiệp và hàng hoá xuất khẩu Khi bước vào thời kỳ mở cửa sản xuất ngô đã có những nét khởi sắc Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hõn trung bình thế giới trong suốt hõn 20 năm qua

Năm 2002, diện tích ngô nước ta chỉ là 810,4 nghìn ha, năng suất 28,6 tạ/ha, sản lượng 2314,7 nghìn tấn nhưng năm 2008 diện tích ngô đã tăng lên đạt 1125,9 nghìn ha, năng suất đạt 40,2 tạ/ha và sản lượng đạt 4.500 nghìn

tấn Nhƣ vậy chỉ trong vòng 6 năm, diện tích ngô đã tăng lên 315,5 nghìn ha,

năng suất tăng lên 11,6 tạ/ha, sản lƣợng là 2.185,3 nghìn tấn

Chƣõng trình nghiên cứu phát triển ngô lai õ Viêt Nam đa đƣõc cac tô chƣc quôc tê đanh giá rất cao vì có tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới Năm

1990 là năm đầu tiên Việt Nam áp dụng công nghệ sản xuất hạt giống ngô lai või diên tich thƣ nghiêm 5 ha, nhƣng đên năm 2008 diên tich trông ngô lai đa chiêm 84% diên tich

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2002 – 2008 Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (1000 tấn)

tấn ngô đáp ứng nhu cầu lưõng thưc cho người và thưc ăn cho chăn nuôi Nhờ quy trình sản xuất ngô đông trong hệ thống canh tác 3 vụ trên đất 2 lúa ở đồng bằng Bắc Bộ mà diện tích ngô vụ đông năm 1992 - 1993 đạt 8.500 ha Bên cạnh đó, các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến khác được áp dụng trong sản xuất đã tiết kiệm chi phí đầu vào và tăng thu nhập cho nông dân

Do đặc trưng của điều kiện đất đai, khí hậu sản xuất ngô ở Việt Nam đưõc chia thanh 8 vùng chính: Vùng Đông Bắc, Tây Bắc, đồng bằng sông Hồng, Bắc trung bộ, Tây nguyên, Duyên hải nam trung bộ, Đông nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long, trong đó vùng Đông Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô của các tỉnh miền núi phía Bắc

(1000 ha)

Năng suất (Tạ/ha)

Sản lượng (1.000 tấn) Năm

Vùng, tỉnh 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2006 2007 2008 Đông Bắc

Điện Biên 26,4 27,3 28,7 19,8 20,7 22,1 52,3 56,5 63,5

Qua bảng 2.4 ta thấy, các tỉnh Sõn La, Hà Giang, Cao Bằng là những tỉnh có diện tích ngô lớn nhất, trong đó Hà Giang là tỉnh có tốc độ tăng diện tích trồng ngô cao nhất năm 2008 diên tich tăng 3,1 nghìn ha so või năm

2007 Ở vùng ngô Tây Bắc , Sõn La là tỉnh có diện tích ngô lõn nhât năm

2008, diện tích ngô của tỉnh đat 114,2 nghìn ha Năm 2008 tỉnh Sõn La có sản lƣợng ngô kyÒ lục 441,3 nghìn tấn, vƣợt xa so với các tỉnh khác trong khu vực (gấp 8,6 lần so với tỉnh có sản lƣợng ngô thấp nhất là Bắc Giang) Từ năm

2006 đến năm 2008, sản lƣợng ngô Sõn La liên tục tăng, đặc biệt là năm

2007, sản lƣợng tăng 171 nghìn tấn so với năm 2006 Đó là thành tựu lớn trong sản xuất ngô của Sõn La

Với điều kiện tự nhiên thuân lõi va ap dung cac biện pháp canh tác hiệu quả nên năng suất ngô của Lạng Sõn cao nhất vùng Đông Bắc (46 tạ/ha), Tuyên Quang 41,5 tạ/ha, Thái Nguyên 41,1 tạ/ha, Hoà Bình 39,3 tạ/ha, năng suất thấp nhất là Hà Giang 24,3 tạ/ha;vùng Tây Bắc thấp nhất là tỉnh Lai Châu

Nguyên liên tục tăng từ 2005 – 2008

Năm 2005, diện tích ngô Thái Nguyên là 15,9 nghìn ha , đến 2008 tăng lên đat 20,6 nghìn ha; với điều kiện khí hậu tưõng đối thuận lợi, năng suất ngô không ngừng tăng, năm 2008, năng suất đạt 41,1 tạ/ha, tăng 6,4 tạ/ha so với năm 2005; sản lượng 84,7 nghìn tấn (2008), tăng 29,6 nghìn tấn so với năm 2005 Kết quả này cho thấy, Thái Nguyên rất quan tâm thúc đẩy sản xuất ngô, nâng cao vai trò giá trị của cây ngô trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh Những năm gần đây, Thái Nguyên đã chuyển đổi cõ cấu giống, sử dụng các giống ngô lai năng suất cao như: LVN10, LVN99, C919, NK4300, DK99… vào sản xuất Theo dự kiến tỉnh Thái Nguyên sẽ xây dựng vùng ngô hàng hoá quy mô 7.000ha đến năm 2010 (Báo cáo kế hoạch phát triển Kinh tế - XH

2006 – 2010 tỉnh Thái Nguyên) [1]

Hiện nay các giống ngô được sử dụng chủ yếu trong sản xuất ở các tỉnh miền núi là giống ngô địa phưõng, giống ngô thụ phấn tự do, giống ngô lai Tuy nhiên, diện tích ngô lai còn rất ít và đang dần được mở rộng nhờ sư quan tâm va các chính sách ưu đãi của Nhà nước Định hướng để phát triển ngô ở các tỉnh miền núi phía Bắc trong thời gian tới là quy hoạch vùng ngô lai, vùng trồng giống ngô thụ phấn tự do cải tiến phù hợp với điều kiện của từng địa phưõng (Nguyễn Thị Minh Huệ, 2007) [7]

Việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất ngô đã đạt được kết quả đáng khích lệ Công tác chọn tạo, so sánh, khảo nghiệm được tiến hành thường xuyên kết hợp với những tiến bộ của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ thông tin,…đã tạo ra rất nhiều giống ngô có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với điều kiện nước ta phục vụ cho nhu cầu sử dụng của nông dân trong cả nước Từ quỹ gen ở giai đoạn

1973 - 1990, trong những năm 1990 - 1993 đã tạo được các giống lai không quy ước như LS5, LS6, LS8…(Trưõng Đích, 1999) [3] Một số giống ngô lai

đƣợc công nhận, khu vực hoá và đƣa vào sản xuất: LVN 10, CPDK - 888,

LVN 90… và gần đây nhất là LVN 145, LVN 98, LVN 14…(TS Nguyến Thế Hùng, 2002) [8]

Nhờ làm chủ được công nghệ lai tạo chúng ta đã tạo ra các giống mới cho năng suất cao, ổn định trong sản xuất với chất lượng tốt, quan trọng là giá thành chỉ bằng 1/2 - 1/3 giống của các công ty nước ngoài Như vậy sản xuất ngô Việt Nam nói chung và công tác giống nói riêng đã đang được chiếm ưu thế cạnh tranh trên thị trường

Diện tích ngô lai năm 2007 chiếm khoảng 95% tổng diện tích trồng ngô

cả nước Phưõng thức trồng ngô thâm canh đã thay thế dần trồng ngô quảng canh Chính yếu tố này đã tạo ra sự tăng trưởng có tính đột biến về sản lượng ngô ở các vùng trọng điểm

Mặc dù sản xuất ngô ở nước ta trong những năm gần đây được Nhà nước quan tâm đầu tư song cây ngô ở Việt Nam vẫn chưa phát huy được hết tiềm năng vốn có của nó Sản lượng ngô hàng năm có tăng nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng trong nước Hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu ngô hạt cho chăn nuôi Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn diện tích trồng ngô của Việt Nam là 1,1 triệu ha, năng suất bình quân đat 40,2 tạ/ha, sản lượng 4,5 triêu tân (năm 2008) Trong khi đó riêng

nhu cầu sử dụng cho ngành chăn nuôi đã lên đến 5,5 triệu tấn Theo Tổng cục

thống kê năm 2008, giá trị nhập khẩu nguyên liệu thô (ngô, đậu tưõng) cho sản xuất thức ăn chăn nuôi lên tới 1,3 tyÒ USD Nguyên nhân chính của tình trạng này là do sản lượng không đap ưng đu nhu câu sư dung Trong khi đó ngô ngoại nhập có chất lượng cao, giá thành hợp lý Theo tài liệu của Bộ Nông nghiệp và PTNT mặt bằng giá thức ăn nông nghiệp sản xuất trong nước cao hõn khu vực khoảng từ 10 – 12% và nhu cầu thức ăn chăn nuôi tại Việt Nam sẽ tăng lên tới gần 19 triệu tấn vào năm 2010 Ngoài ra tình trạng ngô