Ảnh hưởng của mức bón đạm đến năng suất một số giống ngô nếp thụ phấn tự do cải tiến trong điều kiện miền núi tỉnh sơn la

Cơ sở khoa học của ñề tài Phản ứng với kỹ thuật và phân bón của ngô rất phức tạp, ñã có nhiều nghiên cứu ñề cập và ñược Lele, Christiansen, và Kadiresan 1989 tóm tắt một số công bố gọi

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BAN QUẢN LÝ ðÀO TẠO

-
 -

BÙI QUANG ðIỆN

“ẢNH HƯỞNG CỦA MỨC BÓN ðẠM ðẾN NĂNG SUẤT MỘT SỐ GIỐNG NGÔ NẾP THỤ PHẤN TỰ DO CẢI TIẾN

TRONG ðIỀU KIỆN MIỀN NÚI TỈNH SƠN LA”

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Trồng trọt

Mã số : 606210

Người hướng dẫn : PGS.TS Vũ Văn Liết

Bộ môn Di truyền chọn giống

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Bùi Quang ðiện

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành bản báo cáo này Tôi ñã ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình của Thầy giáo PGS.TS Vũ Văn Liết, tận tình chỉ bảo, truyền ñạt cho Tôi những kiến thức , tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể Tôi có thể hoàn thành bản báo cáo này Tôi xin gửi tới Thầy lời cảm ơn chân thành và sâu sắc!

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy cô giáo trong khoa Nông Học ñã giúp ñỡ Tôi trong quá trình học tập cũng như trong thời gian thực tập tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình, bạn bè, người thân ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, ñộng viên an ủi, giúp ñỡ chúng tôi trong quá trình học tập cũng như thời gian thực tâp

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Người thực hiện

Bùi Quang ðiện

2.2 Cây ngô và tầm quan trọng của nó trong nền kinh tế 5

2.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 6

2.3.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới 6

2.4.1 Nguồn gốc, phân loại, ñặc ñiểm của cây ngô nếp: 14

2.4.4 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp 19

2.5.1 Kết quả nghiên cứu về bón phân cho ngô trên thế giới 24

2.5.2 Kết quả nghiên cứu về bón phân cho ngô ở Việt Nam 29

2.6 Cơ sở lý luận và thực tiễn của ñề tài 32

4.1 ðặc ñiểm khí hậu vụ Hè Thu Năm 2012 tại Sơn La 41

4.2 Các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của cây ngô 42

4.3 Ảnh hưởng của các mức phân ñạm ñến ñộng thái tăng trưởng

4.4 Ảnh hưởng của các mức phân ñạm ñến ñộng thái tăng trưởng số

4.5 Các chỉ tiêu hình thái cây và bắp của các giống ngô nếp tại Sơn La 53

4.6 Khả năng tung phấn và phun râu của các giống ở mức phân bón

4.8 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô

4.9 Hiệu suất sử dụng phân bón của các giống ngô nếp 68

4.10 Hiệu quả kinh tế của các mức bón ñạm khác nhau cho ngô nếp 69

4.11 Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống ngô nếp tham gia thí

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CIMMYT Trung tâm cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế

CV% Hệ số biến ñộng - Coefficients of Variations

FAO Food and Agricutural Organization

(Tổ chức Nông lương Liên Hợp Quốc) LAI Chỉ số diện tích lá

NSTT Năng suất thực thu

NXB Nhà xuất bản

TCNN Tiêu chuẩn Nông nghiệp

TGST Thời gian sinh trưởng

TLBHH Tỷ lệ bắp hữu hiệu

DANH MỤC BẢNG BIỂU

2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới (1999- 2009) 8 2.3 Một số nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới năm 2008 10 2.4 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Việt Nam 12 2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Sơn La13

2.6 Một số ñặc tính chất lượng của ngô nếp so với ngô thường 15 2.6 Lượng dinh dưỡng cây ngô hút từ ñất và phân bón (kg/ha) 24 4.1 Một số ñặc ñiểm thời tiết khí hậu vụ Hè Thu năm 2012 tại Sơn

4.2 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến thời gian sinh trưởng của các

4.3 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến ñộng thái tăng trưởng chiều

cao cây của các giống ngô nếp tại Sơn La (cm) 46 4.4 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến ñộng thái tăng trưởng số

lá/cây của các giống ngô nếp tại Sơn La (lá) 49 4.5 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến diện tích lá và chỉ số diện

tích lá của các giống ngô nếp tại Sơn La (m2 lá/m2 ñất) 51 4.6 Ảnh hưởng của các mức bón N tới các chỉ tiêu hình thái cây và

4.7 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến một số ñặc ñiểm hình thái

4.8 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến một số chỉ tiêu về bông cờ và

khả năng phun râu của các giống ngô nếp tại Sơn La 58

4.9 Ảnh hưởng của các mức bón N ñến khả năng chống chịu của các

4.10 Hình thái bắp của các giống ngô với các mức ñạm bón khác nhau

4.11 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô với các mức

4.12 Hiệu suất bón N của các giống ngô nếp tại Sơn La 68 4.13 Hiu quả kinh tế của các giống ngô nếp tại Sơn La khi bón các

4.14 Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống ngô nếp tham gia thí

nghiệm (vụ Hè Thu 2012 tại Mai Sơn – Sơn La) 71

DANH MỤC ðỒ THỊ

1 ðẶT VẤN ðỀ

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Trên biểu ñồ diện tích cũng như sản lượng các cây lương thực của thế

giới, cây ngô ( Zea mays L.) chỉ ñứng sau lúa nước và lúa mì, trong ñó chủ

yếu là ngô ưu thế lai, ñã vươn lên trở thành một trong ba cây lương thực quan trọng nhất ñối với loài người, là cây trồng không chỉ ñược biết ñến bởi giá trị kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao mà còn là một cây trồng quan trọng, có khả năng khai thác tốt trên các loại ñất khó khăn, trên các vùng ñồi núi, vùng khô

ñể trị áp huyết, râu ngô dùng ñể làm thuốc, ñể hạn chế khai thác dầu mỏ nguồn tài nguyên không tái tạo ñược ñang cạn dần ngô còn ñược dùng làm nguyên liệu chế biến Ethanol thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch

Ngô nếp (Zea mays L.subsp Ceratina Kulesh) ñược công bố lần ñầu

tiên ở Trung Quốc vào năm 1909 và ngày nay ñược trồng rộng rãi ở các nước Châu Á cho thị trường ăn tươi, làm lương thực công nghiệp chế biến Ở Việt Nam , giống ngô nếp ñịa phương thụ phấn tự do có chất lượng tốt, thích nghi với ñiều kiện nước ta, nhưng năng suất thấp cần chọn lọc cải tiến ñể nâng cao năng suất Bên cạnh cải tiến giống, kỹ thuật canh tác như thời vụ, làm ñất, bón phân, phòng trừu ssaau bệnh, cỏ dại cũng có vai trò rất quan trọng ñể nâng cao năng suất phát huy tiềm năng của giông Trong các kỹ thuật canh

tác, phân bón ựặc biệt là các phân ựa lượng là ựạm (N), lân (P) và kali (K) ựóng vai trò quyết ựịnh ựên năng suất ngô Tỷ lệ các phân ựa lượng bón cho ngô rất khác nhau giữa các loại ựất và giống đạm là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng ựến năng suất và chất lượng ngô, ngô hấp thụ và sử dụng ựạm trong suất quá trình sinh trưởng, phát triển, thúc ựấy sinh trưởng sinh dưỡng, tăng hàm lượng protein trong hạt, tăng số lượng bắp và kắch thước bắp, duy

trì màu lá xanh (James L Brewbaker, 2003)

Sơn La ựất trồng ngô ở chủ yếu là ựất ựồi núi (fe ra lắt ựỏ vàng phát triển trên ựá vôi) và canh tác nhờ nước trời ựể nâng cao năng suất cây trồng ựược sản xuất rất chú trọng Việc sử dụng phân ựạm ựược coi như là một phương pháp hữu hiệu ựể tăng năng suất ngô nói chung và ngô nếp nói riêng Những nghiên cứu phân bón ựạm cho cây ngô nếp ở nước ta còn hạn chế, do vậy nghiên cứu mức bón ựạm phù hợp nâng cao nâng suất ngô nếp và hiệu quả kinh tế là một ựòi hỏi cấp thiết của sản xuất ngô tại Sơn La hiện nay Vì

vậy chúng tôi tiến hành ựề tài : Ảnh hưởng củacác mức bón ựạm ựến năng

suất một số giống ngô nếp thụ phấn tự do cải tiến trong ựiều kiện tỉnh Sơn

La

1.2 Mục tiêu của ựề tài

Xác ựịnh mức bón ựạm phù hợp với giống ngô nếp thụ phấn tự do nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất, ựồng thời làm cơ sở xây dựng quy trình canh tác hợp lý trong ựiều kiện tỉnh Sơn La

1.3 Yêu cầu của ựề tài

- đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân bón ựạm ựến sinh trưởng, phát triển của 3 giống ngô nếp GN151, GN166

- đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân bón ựạm ựến ựặc ựiểm nông sinh hoc 3 giống: ngô nếp GN151, GN166

- đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân bón ựạm ựến tinh trạng và chất lượng của 3 giống ngô nếp GN151, GN166

- đánh giá ảnh hưởng của từng thời kỳ bón phân và liều lượng phân bón ựến khả năng chống chịu 3 giống ngô nếp GN151, GN166

- đánh giá ảnh hưởng của từng thời kỳ bón phân và liều lượng phân bón ựến năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của 3 giống ngô nếp GN151, GN166

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của ñề tài

Phản ứng với kỹ thuật và phân bón của ngô rất phức tạp, ñã có nhiều nghiên cứu ñề cập và ñược Lele, Christiansen, và Kadiresan 1989 tóm tắt một

số công bố gọi là hiệu quả nông học ñược khải niệm là năng suất hạt thu ñược khi bón 1 kg phân bón cho cây trồng Nghiên cứu của các tác giả tập trung nghiên cứu ñối với phân ñạm; xác ñịnh phản ứng của ngô bắt ñầu ở mức 0 kg Phản ứng của ngô với các mức phân bón khác nhau và ở trạm nghiên cứu thường cao hơn trong ñiều kiện sản xuất thực tế của người nông dân Hệ thống canh tác, thời vụ và phương pháp bón cũng ảnh hưởng ñến phản ứng của ngô với mức phân bón khác nhau Ngoài ra phản ứng với mức phân bón còn chịu ảnh hưởng của môi trường như ñất, ñộ ẩm, lượng mưa Do vậy nghiên cứu bón phân cho ngô cần xem xét ñến các yếu tố ảnh hưởng ñến phản ứng của cây với mức phân bón ñạm Nghiên cứu mức phân ñạm bón cho ngô tối ưu ñể thu ñược năng suất cao cần nghieen cứu trong một ñiều kiện sinh thái cụ thể (Lele, U và cộng sự, 1989) [35]

Trên toàn thế giới, sử dụng phân ñạm trong sản xuất cây ngũ cốc (lúa

mỳ, Triticum aestivum L.; ngô, Zea mays L.; lúa nước, Oryza sativa L và O

glaberrima Steud.; lúa mạch, Hordeum vulgare L.; cao lương, Sorghum

bicolor (L.) Moench; kê, Pennisetum glaucum (L.) R Br.; yến mạch, Avena

sativa L.; và lúa mạch ñen, Secale cereale L.) chiếm xấp xỉ 33% lượng ñạm

trong sản xuất nông nghiệp Ước tính khoảng 67% tương ứng khoảng 15,9 triệu ñô la do lượng ñạm bón vào ñất không ñược sử dụng và mất ñi do thải ra của cây dưới dạng khí, khử ni tơ của ñất, rửa trôi bề mặt, bay hơi và thẩm thấu Vì thế nghiên cứu mức bón ñạm tối ưu là một yêu cầu với các loài cây trồng trong ñiều kiện cụ thể của vùng sinh thái (WiliamR Raun, 1998) [37]

B Eghball và cộng sự năm 1994 [26] ñã nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón ñến năng suất ngô và môi trường ở Tây Nebraska, Hoa Kỳ trong thời gian dài 41 năm Nghiên cứu với các công thức phân bón 0, 45, 90, 135,

chi làm 2 phân là có bón phan hữu cơ và không bón phân hữu cơ Số liệu năng suất hạt từ năm 1953 ñến 1993 sử dụng ñể phân tích nhân tố Kết quả cho thấy năng suất hạt tăng khi tăng tỷ lệ phân ñạm không bón phân hữu cơ Giá trị nhân tố trong phạm vi từ 1,942 ñến 1,996 chỉ ra rằng biến ñộng năng suất có ý nghĩa qua 41 năm ở tất cả các công thức thí nghiệm Thay ñổi dinh dưỡng ñất không suy giảm qua các năm ñối với năng suất ngô, yếu tố môi trường ảnh hưởng ñến năng suất ở mức có ý nghĩa

2.2 Cây ngô và tầm quan trọng của nó trong nền kinh tế

Ngô là cây lương thực quan trọng góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên thế giới Toàn thế giới sử dụng 21% sản lượng ngô làm lương thực cho con người Sở sĩ ngô vẫn là cây lương thực quan trọng vì nó có thành phần dinh dưỡng cao hơn gạo (Ngô Hữu Tình, 1997) [17]; (Trần Hồng Uy, 2001) [22]

Hiện nay, ngô là nguyên liệu lý tưởng ñể chế biến thức ăn cho gia súc, ñặc biệt là thức ăn công nghiệp, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2003) [18]

Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn ñược dùng làm thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho ñại gia súc, ñặc biệt là cho bò sữa Khi ñời sống của người dân phát triển thì nhu cầu thịt, trứng, sữa và các sản phẩm chăn nuôi khác ngày càng tăng do ñó ñòi hỏi sản lượng ngô ngày càng lớn

Những năm gần ñây ngô còn ñược dùng như một cây thực phẩm, người

ta dùng bắp ngô bao tử như một loại rau cao cấp Sở dĩ ngô rau ñược ưa dùng

vì có hàm lượng chất dinh dưỡng cao và có thể coi như một loại rau sạch Ngoài ra các loại ngô nếp, ngô ñường ñược dùng làm thức ăn tươi hoặc ñóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu

Theo đông y, các bộ phận của cây ngô ựều ựược dùng làm thuốc với công dụng chắnh là lợi thuỷ, tiêu thũng, trừ thấp, góp phần trừ một số bệnh như: biếu cổ, sốt rét Theo Tây y, ngô chứa nhiều kali, có tác dụng tăng bài tiết mật, giảm bililubin trong máu Nhiều tài liệu cho thấy ngô có lợi cho hệ tiêu hoá, tim mạch, tiết liệu, sinh dục, chống oxy hóa, lão hoá, ung thư (Phó đức Thuần, 2003) [20]

Ngoài các mục ựắch trên, ngô còn ựược dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu ngô, bánh kẹo Từ ngô, người ta ựã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp, lương thực thực phẩm, công nghiệp dược, làm ựệm hay ựồ trang trắ mỹ nghệ Ở Việt Nam, tỷ lệ ngô sử dụng cho mục ựắch này khoảng 5 - 10%, (Ngô Hữu Tình, 1997) [17]

2.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam

2.3.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới

Nghề trồng ngô trên thế giới vào những năm cuối của thế kỷ 20 ựã có những bước tiến nhảy vọt nhờ ứng dụng rộng rãi thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, ựồng 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 nhờ kết hợp những phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô ựã góp phần ựưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước, góp phần giải quyết nhu cầu an ninh lương thực thế giới Ngô lai ựã phát triển nhanh chóng và hấp dẫn như vậy là do ứng dụng tiến bộ kỹ thuật về ưu thế lai, các biện pháp kỹ thuật liên hoàn trong ựó sử dụng phân bón hợp lý là biện pháp giúp tăng tới 40% năng suất ngô

Ngô là cây ngũ cốc lâu ựời và phổ biến trên thế giới, có khả năng thắch

giới, ựồng thời có khả năng thắch ứng tốt với các ựiều kiện sinh thái môi

trường và ựịa bàn khác nhau, từ ựộ cao 1 - 2 m so với mặt nước biển ở vùng Andet - Peru ựến gần 4.000m (Ngô Hữu Tình, 1997) [17]

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI, 2003) [49], vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong ựó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước ựang phát triển sử dụng 22% ngô làm lương thực (IPGRI, 2003) [30] đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước ựang phát triển (72%), riêng đông Nam Á nhu cầu tăng 70% so với năm 1997 (bảng 2.1), sở

dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng, thu nhập bình quân ựầu người tăng nên nhu cầu thịt, trứng, sữa tăng mạnh dẫn ựến ựòi hỏi lượng ngô dùng cho chăn nuôi tăng Nhưng thách thức lớn nhất là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (266 triệu tấn) lại tập trung ở các nước ựang phát triển Hơn nữa chỉ khoảng 10% sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước ựang phát triển Vì vậy các nước ựang phát triển phải tự ựáp ứng nhu cầu của mình nên diện tắch ngô hầu như không tăng (IPGRI, 2003) [30]

Bảng 2.1 Dự báo nhu cầu ngô thế giới ựến năm 2020

(triệu tấn)

2020 (triệu tấn) % thay ựổi

Theo ðại học Tổng hợp Iowa (2006), trong những năm gần ñây khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ ñang cạn kiệt, thì ngô ñã và ñang ñược chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy ô tô ở Mỹ, Braxin, Trung Quốc, Riêng ở Mỹ, năm 2002 - 2003 ñã dùng 25,5 triệu tấn ngô ñể chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và dự kiến năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn ngô

Tình hình sản xuất ngô thế giới không ngừng tăng về diện tích ñặc biệt

là năng suất ñã ñem lại sản lượng lớn Do vai trò quan trọng của cây ngô nên diện tích năng suất ngô trên thế giới liên tục tăng lên Năm 1999 diện tích ngô toàn thế giới mới ñạt 138,8 triệu ha với năng suất 43,8 tạ/ha, năm 2007 ñã lên tới 157 triệu ha, năng suất bình quân ñạt 49 tạ/ha và năm 2009 ñạt năng suất

Sản lượng (triệu tấn)

Trên thế giới Hoa Kỳ là quốc gia có sản lượng ngô lớn nhất thế giới, ñạt

332 triệu tấn năm 2007, tiếp ñến là Trung quốc với sản lượng năm 2007 là 151,8 triệu tấn Hai quốc gia có sản lượng ngô lớn cũng là 2 quốc gia sử dụng chủ yếu là các giống ngô lai 100% diện tích ngô của Mỹ và hơn 90% diện tích ngô của Trung Quốc ñược trồng các giống ngô lai (FAO 2008) [38]., sau

ñó ñến Brazil, Mehicô (bảng 2.3) ðứng ñầu về năng suất là Israel với 16 tấn/ha, sau ñó là Hy Lạp (10,26 tấn/ha), ñứng thứ 3 là ðức, Italia, Mỹ Năng suất ngô thấp nhất là Ấn ðộ (chưa ñạt 2 tấn/ha) Diện tích ngô của Pháp chỉ bằng 1/6 của Ấn ðộ, nhưng sản lượng gần bằng của Ấn ðộ ðiều ñó cho thấy rằng ñể tăng sản lượng ngô trên thế giới, không phải chỉ tập trung vào mở rộng diện tích trồng ngô, mà thế giới còn tập trung nâng cao các biện pháp kỹ thuật cũng như sử dụng nhiều giống ngô lai có năng suất cao nhằm cải thiện năng suất ngô trên một diện tích nhất ñịnh

Một trong những thành tựu lớn nhất của các nhà chọn giống cây trồng thế kỷ 20 là việc ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất hạt giống ngô lai (Trần Văn Minh, 2004) [13] Giống lai ñược ñánh giá là có tính chất quyết ñịnh trong việc tăng năng suất ngô Nó góp phần giải quyết nạn ñói ở các nước ñang phát triển vùng châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh (Nguyễn Thế Hùng, 1995) [6] Nhờ những tiến bộ trong việc nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai vào việc tạo giống ngô ñã cải thiện ñáng kể khả năng chống chịu của giống như chịu hạn, chống ñổ, kháng với một số sâu bệnh chính và ñặc biệt có thể trồng ở mật ñộ cao Hiện nay, do những ưu việt của giống lai mà các nước ñang phát triển có

xu hướng sử dụng giống lai tăng

Bảng 2.3 Một số nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới năm 2008

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

2.3.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Là cây lương thực giữ vị trí quan trọng thứ hai sau lúa ở Việt Nam, những năm gần ñây nhờ các chính sách khuyến khích và tiến bộ kỹ thuật, cây

ngô ñã có những bước tiến ñáng kể về diện tích, năng suất và sản lượng

Những năm 1960 năng suất ngô của Việt Nam chỉ ñạt trên 1 tấn/ha với diện tích hơn 200 nghìn ha ñến ñầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ ñạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô ñịa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Trong giai ñoạn từ 1985 – 1993 năng suất ngô nước ta nằm trong khoảng 1,47 – 1,77 tấn/ha, thấp hơn trung bình ở

các nước ựang phát triển (2,4 tấn/ha), nguyên nhân chắnh là do trồng các giống ngô năng suất thấp với kỹ thuật canh tác lạc hậu, việc ựầu tư phát triển cây ngô chưa ựược chú trọng

Ở Việt Nam tuy ngô ựã ựược trồng ở các mùa vụ theo sự phân bố của lượng mưa, nhưng hạn diễn ra khá thường xuyên do tắnh thất thường của chế ựộ mưa Trong 50 năm qua, hạn trên diện rộng vào vụ đông Xuân chiếm 22 %; vụ

Hè Thu chiếm 12%, trong ựó trên 60 % hạn đông Xuân và trên 80% hạn Hè Thu có liên quan ựến El-nino, ựặc biệt các vụ đông Xuân 1962-1963, 1976-

1977, 1982-1983, 1997-1998 và các vụ Hè Thu 1963, 1977, 1983, và 1998 là các năm có El-nino gây hạn nặng [10]

Trong thời gian qua nước ta ựã có những bước chuyển quan trọng từ việc trồng các giống ngô ựịa phương, giống thụ phấn tự do cải tiến sang trồng ngô lai đồng thời các thắ nghiệm khảo nghiệm giống ngô nhập nội cũng như chọn tạo các giống lai quy ước phát triển mạnh mẽ , góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 triệu tấn/ha vào ựầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ ựầu những năm 1990 ựến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, ựồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo ựòi hỏi của giống mới, một sự bắt ựầu có lẽ quá muộn, nhưng tiếp sau ựó lại rất vững chắc ựược ựánh giá là với tốc ựộ nhanh hiếm thấy Tỷ lệ trồng giống lai ở nước ta từ 0,1% trên hơn 400 nghìn hecta trồng ngô năm 1990 ựã tăng lên khoảng 95% trong số hơn 1 triệu hecta diện tắch trồng ngô năm 2007 ựã ựưa Việt Nam vào một trong những nước sử dụng giống lai cao và có năng suất cao của khu vực đông Nam Á Cùng với việc tăng cường sử dụng giống lai, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc ựộ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Việt Nam

Năm Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

nhưng quan trọng hơn là do nhu cầu của xã hội ngày một tăng ñối với sản phẩm này Chính vì nguyên nhân trên mà trong những năm gần ñây các viện nghiên cứu ñã bảo tồn và phục tráng nhiều giống ngô nếp, song song với nó là khảo nghiệm và ñưa vào sản xuất khá nhiều giống ngô nếp có những ñặc tính mong muốn như: Giống ngô nếp tổng hợp, nếp S2, nếp Nù – N1, nếp VN2, nếp VN6, nếp lai số 1, nếp lai MX2, MX4, giống nếp LSB4

2.3.4 Sản xuất ngô của tỉnh Sơn La

Sản xuất ngô của Sơn La những năm gần ñây tăng nhanh cả về diện tích, năng suất và sản lượng, Sản xuất ngô toàn tỉnh qua 10 năm từ 2000 ñến năm

2010 cho thấy diện tích tăng gấp 2,5 lần, năng suất tăng 1,2 lần và sản lượng tăng gấp 3 lần (Theo Tổng cục Thống kê 2012) [16]

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Sơn La

Năm Diện tích

(1000ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Việt Nam ựã và ựang gây những tác hại nặng nề ựối với sản xuất nông nghiệp và diễn biến phức tạp, khó dự ựoán Tuy nước ta có nguồn tài nguyên nước phong phú nhưng 62-63% bắt nguồn từ ngoài lãnh thổ quốc gia và mùa khô kéo dài 6 Ờ

7 tháng, làm nhiều vùng thiếu nước nghiêm trọng Theo Nguyễn đình Ninh (2007)[12], từ năm 1960 ựến 2006, có tới 34/46 năm bị hạn (chiếm 74%), ựặc biệt những năm gần ựây tình hình hạn hán ngày càng khốc liệt, tổng lượng nước mặt của nước ta vào năm 2025 chỉ bằng khoảng 96% so với Các tỉnh miền núi ựịa hình bị chia cắt ,chủ yếu là núi cao, giao thông ựi lại khó khăn ựã gây ảnh hưởng lớn trong việc ựiều hoà và lưu thông lương thực cùng với ựiều kiện khắ hậu thời tiết khắc nghiệt lượng mưa phân bố không ựều mưa theo mùa Mưa tập chung hiện tượng xói mòn dửa trôi các chất dinh dưỡng diễn biến phức tạp ựây

là một trong những yếu tố làm giảm năng suất ngô

2.4 Nghiên cứu về cây ngô nếp:

2.4.1 Nguồn gốc, phân loại, ựặc ựiểm của cây ngô nếp:

Cây ngô ( Zea mays) thuộc họ Hoà thảo Poaceae Lịch sử nghiên cứu

thuộc các lĩnh vực khảo cổ, di truyền học, thực vật học, dân tộc học và ựịa lý họcẦquan tâm và ựưa ra nhiều giả thuyết Có giả thuyết cho là nguồn gốc cây ngô khoảng năm 5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN) Những nghiên cứu về di truyền học gần ựây cho rằng quá trình thuần hóa ngô diễn ra vào khoảng năm 7000 TCN tại miền trung Mexico và tổ tiên của nó là loại cỏ teosinte hoang dại gần giống nhất với ngô ngày nay vẫn còn mọc trong lưu vực sông Balsas Liên quan ựến khảo cổ học, người ta cũng ựã phát hiện các bắp ngô có sớm nhất tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên ựại vào khoảng năm 4.250 TCN, các bắp ngô cổ nhất trong các hang ựộng gần Tehuacan, Puebla, có niên ựại vào khoảng 2750 TCN Một số giả thuyết cho rằng, có lẽ sớm nhất khoảng năm 1500 TCN, ngô bắt ựầu phổ biến rộng và nhanh, ngô là lương thực chắnh của phần lớn các nền văn hóa tiền Columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và khu vực Caribe Với người dân bản xứ tại

ñây, ngô ñược suy tôn như bậc thần thánh và có tầm quan trọng về mặt tôn giáo do ảnh hưởng lớn ñối với ñời sống của họ Cho ñến ngày nay các nhà khoa học trên thế giới hầu như ñã công nhận và thống nhất Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô, thậm chí người ta còn cho rằng cái nôi ñầu tiên là thung lũng Tehuacan - nằm ở bang Puebla ñông nam Mexico Bằng chứng thuyết phục cho nhận ñịnh này là các di tích về ngô ñược tìm thấy ở ñây là cổ nhất và biểu hiện chuỗi tiến hoá rõ rệt nhất (Ngô Hữu Tình, 2009)[19]

Ngô thuộc họ hòa thảo Poaecae, tên khoa học là Zea mays L do nhà

thực vật học Thụy ðiển Linnaus ñặt theo hệ thống tên kép Latinh Ngô nếp

(Zea mays L subsp Ceratina Kulesh), là một trong những loài phụ chính của loài Zea mays L Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tương tự với ngô ñá, nhưng bề

mặt bóng hơn Lớp ngoài cùng của mặt cắt nội nhũ không có lớp sừng như ở ngô tẻ, có tính chất quang học giống như lớp sáp Do vậy, ngô nếp còn có tên gọi khác là ngô sáp Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến ñổi tinh bột mà thành Tinh bột của ngô nếp chứa amylopectin trên 99% trong khi ngô khác chỉ chứa 72-76% amylopectin và 24-28% amylose

Các nhà khoa học ở ðại học tổng hợp Ohio – Hoa Kỳ ñã phân tích và ñưa ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của ngô nếp so với một số loại ngô khác (Bảng 2.4), trong ñó % protein cao tương ñương với ngô giàu protein

Bảng 2.6: Một số ñặc tính chất lượng của ngô nếp so với ngô thường Hàm lượng các

chất

Loại ngô

Dầu (%)

Protein (%)

Tinh bột (%)

Năng lượng (kcal/ kg)

2.4.2 Nghiên cứu di truyền và cấu tạo nội nhũ

Những nghiên cứu di truyền của cây ngô nếp làm cơ sở chọn giống cũng

ñã ñược nhiều nhà nghiên cứu quan tâm như Sprague thí nghiệm 20 cây ñại diện cho một giống thụ phấn tự do, trước ñây số bắp ñể lấy hạt tích trữ của nông dân trồng ngô Châu Á chỉ từ một diện tích nhỏ, ñôi khi quần thể trồng năm sau chỉ lấy từ một bắp do vậy dần tời trôi dạt di truyền, thay ñổi tần suất kiểu gen là kết quả từ quần thể nhỏ cận phối, một ví dụ rõ nét là trôi dạt di truyền của các giống ngô ở Châu Á với nội nhũ sáp Trong các nhóm ngô ở Châu

Mỹ là không nhận thấy, nhưng ñặc ñiểm sáp ñược tìm ra ở những giống thường như ngô ñá ở Nam Mỹ

Sự xuất hiện phát sinh của ngô nếp bình thường như những thực vật khác trên trái ñất như lúa nếp, kê và lúa miến là kết quả của chộn lọc nhân tạo với mục ñích làm lương thực, ñặc biệt với người dân Châu Á các giống cây ngũ cốc có nội nhữ sáp ñược tiêu dùng và sử dụng ñặc thù Nội nhũ sáp ñầu tiên có thể xảy ra do trôi dạt di truyền, gen nội nhũ sáp có tần xuất thấp ở

Chây Mỹ nhưng có tần suất cao ở ngô Châu Á Một gen ñơn lặn (wx), trên vị

trì của nhiễm sắc thể sơ 9 mã hóa tổng hợp tinh bột của hạt ñược Collins và

Kempton khám phá, cấu trúc locus (wx+) dạng dại ñã ñược xác ñịnh bằng

phân tích DNA có ñộ dài 3718 bp nội nhữ sáp ở ngô tương tự như “glutinous”

ở lúa nếp Khi lai hai cây di hợp Wx Wx wx và wx wx Wx về ñặc ñiểm sáp sự phân ly theo tỷ lệ mendel có ý nghĩa thấp ở cây tự thụ phấn 23,77% bắp F1

có nội nhũ sáp còn 76,23% không có nội nhũ sáp Gen nội nhũ sáp là lấn át

các gen ñột biến hình thành tinh bột như dull (du), sugary-1 (su1 ) và sugary-2 (su2) [41] [42]

2.4.3 Giá trị của cây ngô và cây ngô nếp

2.4.3.1 Giá trị của cây ngô

Ngô và các sản phẩm từ ngô có mặt ở hầu hết các quốc gia.Trong hạt ngô chứa khá nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho người và gia súc Với ñầy

ñủ các thành phần hóa học, về cơ bản ngô giống các loại hạt ngũ cốc khác Cụ thể là hạt ngô chứa nhiều tinh bột ( > 70%) và khoảng trên dưới 10% protein, ngoài ra còn có lipid (khoảng 3-7% tính theo chất khô) và các loại vitamin: Caroten và Vitamin E Ta thấy, bột ngô chiếm khoảng 65% – 83% khối lượng hạt là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ gia công bột Cứ 100 kg hạt ngô cho khoảng 20 – 21 kg gluten, 73 – 75 kg bột, tách mầm và ép ñược 1.8 – 2.7 kg dầu ăn và gần 4 kg dầu khô Phôi chiếm khoảng 10% khối lượng hạt, trong phôi có các loại khoáng, vi tamin và khoảng 30 – 45 % dầu

Với sự phong phú về các thành phần trong hạt, ngô ñược ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như sử dụng làm lương thực, thực phẩm nuôi sống 1/3 dân số thế giới, là nguồn nguyên liệu cung cấp cho các ngành công nghiệp sản xuất thức ăn gia súc, các nhà máy sản xuất cồn, tinh bột, dầu glucoza, bánh kẹo… ở hầu hết các nước phát triển (Trần Văn Minh, 2004)[13] Không dừng lại ở ñó, trong những năm gần ñây Etanol từ ngô ñược dùng ở hàm lượng thấp (10% hoặc ít hơn) ñược coi là nhiên liệu sinh học, như là phụ gia của xăng làm nhiên liệu cho một số ñộng cơ ñể gia tăng chỉ số octan, giảm ô nhiễm và giảm cả mức tiêu thụ xăng Tại Mỹ hiện 1/4 sản lượng ngô dùng là

ñể sản suất etanol từ mức 12 triệu tấn năm 2000 lên ñến 85 triệu tấn năm

2007, dự kiến ñến năm 2017 sản lượng ngô dùng ñể sản xuất etanol tăng gấp

7 lần so với hiện nay [37] ðây thực sự là một hướng ñi ñầy tiềm năng khi trong thời ñại ngày nay con người ñang phải ñối ñầu với sự cạn kiệt của các nguồn nhiên liệu tự nhiên cũng như việc trái ñất ñang chịu những hậu quả nặng nề của sự ô nhiễm, ñặc biệt là ô nhiễm không khí (Ngô Hữu Tình, 2009)[19]

2.4.3.2 Giá trị của cây ngô nếp

Ngô nếp ñược sử dụng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia

cầm Khi nấu chin có ñộ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi tinh bột có cấu trúc ñặc biệt, dễ hấp thu hơn so với tinh bột của ngô tẻ Có

khá nhiều báo cáo về kết quả ñạt ñược trong chăn nuôi cho cả ñộng vật thường

và ñộng vật nhai lại (Eunsoo Choe, 2010)[29] Một số thí nghiệm ñã chỉ ra rằng

bò ñực lớn nhanh hơn khi ñược nuôi bằng ngô nếp Một trong những nguyên nhân dẫn ñến hiệu quả trên là do trong ngô nếp có hàm lượng acid amin không thay thế cao như triptophan, lyzin (Grawood, 1972; Jemes L, Brewbaker, 2003) [31], [32]

Ngô nếp ñược dùng với mục ñích khác: ăn tươi, ñóng hộp, chế biến tinh bột…Nhìn chung, có hai cách sử dụng chính: làm thực phẩm và chế biến tinh bột Ở Mỹ và các nước phát triển, phần lớn sản lượng ngô nếp ñược dùng

ñể chế biến tinh bột Người ta chế biến tinh bột nếp ñó bằng cách xay ướt ñể dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn và chuyển thành ñường fuctozo, chế sizo…Tinh bột ngô nếp còn ñược sử dụng như một dạng sữa ngô làm ñồ gia vị cho món salad Phạm vi sử dụng của ngô nếp ngày càng phát triển nhờ những ñặc biệt của nó (James L, Brewbaker, 2003)[31]

Ngô vừa là cây lương thực, vừa là cây thức ăn cho gia súc và là nguyên liệu quan trọng cho các ngành công nghiệp Chính vì vậy diện tích trồng ngô trên thế giới tăng không ngừng Năm 1979 diện tích trồng ngô chỉ ñạt khoảng 127 triệu ha với tổng sản lượng là 475,4 triệu tấn, ñến năm

2007 diện tích trồng ngô ñạt 145,1 triệu ha với sản lượng 705,3 triệu tấn (theo số liệu thống kê của FAO, 2008) [38] Theo Uỷ ban Ngũ cốc Quốc tế (IGC) dự báo sản lượng ngô toàn cầu niên vụ 2010/11 sẽ ñạt 809 triệu tấn Trong ñó có Trung Quốc, dự báo sản lượng ngô Trung Quốc sẽ tăng từ 162 triệu tấn lên 164 triệu tấn Tiêu thụ ngô dự báo sẽ ñạt kỷ lục 824 triệu tấn, tăng so với 840 triệu tấn dự báo trước ñây, và so với 815 triệu tấn của năm trước, bởi Mỹ tăng cường sản xuất ethanol từ ngô

2.4.4 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp

2.4.4.1 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới

Trên thế giới công tác nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ñã ñược tiến hành rất sớm bằng nhiều con ñường khác nhau như: lai tạo, chọn lọc, ñột biến…

Người ta cho rằng ngô nếp ưu thế lai cũng như ngô chất lượng protien cao, năng suất giảm ñi so với ngô ưu thế lai bình thường, và giả thuyết cho rằng tích lũy mật ñộ hạt tinh bột thấp, nội nhũ mền và khối lượng hạt thấp hơn Năm 1990 mục tiêu chương trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng protein của Argentina ñược bắt ñầu và sau ñó một vài dòng thuần ñước phát triển và thử khả năng phối hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô năm 2001/02 một số tổ hợp lai ñơn ñược thử nghiệm Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là :

Ở các nước phát triển như Mỹ việc chọn tạo giống ngô nếp tập trung chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai, năm 2003 có 12 công ty hạt giống chào bán các

tổ hợp ngô nếp ưu thế lai ñược kinh doanh trên thị trường, bình quân mỗi công ty 5 tổ hợp và có 20 tổ hợp thời gian sinh trưởng ngắn từ 83 ñến 122 ngày [31]

Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh – T9/2005, Trung Quốc ñã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao

và chất lượng tốt Ví dụ : Giống nếp lai ñơn màu trắng JYF 101, cho năng suất trung bình 150 tạ bắp tươi/ha ; giống nếp lai ñơn màu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp tươi/ha ; giống ngô nếp trắng Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên 130 tạ bắp tươi/ha ; giống ngô nếp lai ñơn tím trắng

Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai ựơn Yahejin 2006, cho năng suất tới 200 tạ bắp tươi/ha (B.L Ma , Lianne M Dwyer and Edward

G Gregorich, 1999) [27] Ngô nếp ựược sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm Khi nấu chắn có ựộ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi tinh bột của nó có cấu trúc ựặc biệt, dễ hấp thụ hơn

so với tinh bột của ngô tẻ Có khá nhiều báo cáo về những kết quả ựạt ựược trong chăn nuôi cho cả ựộng vật thường và ựộng vật nhai lại (Fergason, 1994) [38] Một số thử nghiệm ở Mỹ ựã chỉ ra rằng, bò ựực non lớn nhanh hơn khi ựược nuôi bằng ngô nếp Một trong những nguyên nhân dẫn ựến hiệu quả trên

là do trong ngô nếp có hàm lượng các axitamin không thay thế như lyzin và triptophan cao (Grawood, 1972 ; Jemes L Brewbaker, 2003) [31],[32]

Tại Hội thảo làm vườn quốc tế lần thứ 27, các nhà khoa học K Lertrat,

N Thongnarin [46] ựã công bố một phương pháp tiếp cận mới cải thiện chất lượng ăn uống của các giống ngô nếp ựịa phương Theo các tác giả ngô nếp

Waxy hoặc glutinous corn (Zea mays L var ceratina), là một ựột biến tự

nhiên ở ngô rau ựã tìm thấy ở Trung Quốc năm 1909 , nó ựược sản xuất thương mại ở Thái Lan và nhiều nước khác ở Châu Á Các giống ngô nếp ựịa phương thụ phấn tự do có rất nhiều loại khác nhau về ựộ lớn bắp, dạng bắp, màu sắc hạt và cất lượng ăn uống Chắnh vì thế có thể phát triển giống ưu thế lai với chất lượng tốt Một chương trình chọn giống ngô nếp ưu thế lai ựã ựược phát triển nhằm tạo ra giống ngô nếp ưu thế lai có chất lượng tốt như chất lượng ăn uống, màu sắc hạt, kắch thước bắp tại Trung tâm tạo giống cây trồng cho phát triển nông nghiệp bền vững từ năm 2001 Các giống ngô nếp ựịa phương của Thái Lan và Trung Quốc cùng với các giống ngô siêu ngọt của Thái Lan và Mỹ ựã ựược sử dụng ựể phát triển quần thể đã tạo dòng tự phối

và thử khả năng kết hợp nhằm tạo giống ngô lai ựơn Hai tổ hợp ngô nếp lai ựơn hạt trắng và hạt hai màu (trắng và vàng) ựã phát triển thành giống đây là những giống ngô nếp lai ựầu tên của kiểu glutinous corn có 75% là ngô nếp và

25% là ngô siêu ngọt có chất lượng ăn uống tuyệt vời Cả hai giống khả năng kết hạt tốt 12 – 16 hàng hạt/bắp, thời gian sinh trưởng ngắn 60 ngày, chiều dài bắp là 17 cm, ñường kính 4,2 cm , khối luợng bắp từ 137 ñến 139g/bắp.Các giống lai này ñược ñưa vào thương mại năm 2007 [33]

Năm 2009, tác giả Eunsoo Choe, ðại học Illinois ñã tiến hành nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp vỏ mỏng và tính trạng bắp phù hợp cho thị trường

ăn tươi tại Hàn Quốc Nghiên cứu sử dụng MAS và QTL, kết quả ñã chọn tạo ñược giống ngô lai YN1 có vỏ mỏng ñạt yêu cầu và các tính trạng năng suất, khả năng chống chịu tốt…[29]

2.4.4.2 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam

Theo các nghiên cứu phân loại ngô ñịa phương ở Việt Nam từ những năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chính là

ñá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 2003) [18] Trong thời gian qua, những nghiên cứu về ngô ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào ngô tẻ Công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp và ñường ñã ñược tiến hành khá lâu nhưng chủ yếu là thu thập, bảo tồn các giống ngô nếp ñịa phương và chọn tạo giống thụ phấn tự do (Lê Quý Kha, 2009) [8]

Một số kết quả về thu thập ñánh giá nguồn gen

Thu thập, ñánh giá và bảo tồn ngô nếp ñịa phương các tỉnh miền núi Tây Bắc ñã ñược các nhà khoa học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội thực hiện từ năm 2000 ñến T1/2009 Kết quả ñiều tra, thu thập các giống ngô ở một số tỉnh miền núi Tây Bắc của Vũ Văn Liết và cộng sự ñã thu thập ñược 276 giống ngô trong ñó có 166 mẫu giống ngô là nếp Các giống ngô thu thập một phần bảo tồn,

Năm 2004 bộ môn cây lương thực khoa nông học ñã thu thập ñược 10 mẫu ngô nếp tại Sơn La và 20 mẫu ngô nếp tại Lào Kết quả hai ñợt khảo sát cho thấy nguồn gen (giống) cây ngô ở huyện ðiện Biên nói riêng và vùng

miền núi phía Bắc Việt Nam nói chung là rất ña dạng và phong phú [9]

Giai ñoạn 2001 – 2005, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Ngô ñã tiến hành thu thập ñược 79 nguồn có nguồn gốc khác nhau, trong ñó có 22

nguồn ngô nếp (7 nguồn tím, 15 nguồn trắng) [9] Hiện nay, Viện Nghiên cứu

Ngô ñang lưu giữ 148 mẫu ngô nếp ñịa phương, trong ñó có 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng và 22 nguồn nếp tím, nâu ñỏ Từ các nguồn có khả năng chống chịu tốt nhất, bằng phương pháp truyền thống ñã tạo ra một số dòng ngô nếp có ñộ thuần cao, trong ñó có 30 dòng ngô nếp ñã ñược phân tích ña dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và phân nhóm ưu thế lai Một

số dòng có khả năng kết hợp tốt và gần chục tổ hợp lai cho năng suất cao, ñộ ñồng ñều khá ñang ñược thử nghiệm, phục vụ cho công tác lai tạo giống ngô nếp mới (Lê Quý Kha (2009)[8]

Trong giai ñoạn 2003 – 2005, nguyễn Thế Hùng và các cộng sự ñã tiến hành lai thử khả năng kết hợp của 50 tổ hợp lai, từ ñó ñã chọn ñược các tổ hợp ngô nếp lai ưu tú: N8 x N11; N4 x N8; N11 x N14; N2 x N12 Các tổ hợp lai có những ñặc ñiểm tốt như: Thời gian sinh trưởng ngắn, từ khi gieo ñến khi thu bắp luộc khoảng 75 – 80 ngày, từ gieo ñến chín sinh lý khoảng 95 –

105 ngày Các tổ hợp ngô nếp lai có hạt màu trắng, dẻo, thơm, năng suất hạt ñạt khoảng 40 – 45 tạ/ha (Nguyễn Thế Hùng, 2006)[7]

Trong giai ñoạn 2006 – 2008, viện nghiên cứu Ngô ñã tiến hành chọn tạo, khỏa sát các tổ hợp nếp lai, chọn lọc ra các tổ hợp lai có triển vọng như: NL1, NL2, HN5 x HN15, HN10 x HN2, HN1 x HN6, HN6 x HN17, HN16 x HN6, HN15 x HN6, HN10 x HN6, LSB4 ñể ñua vào khảo nghiệm rộng và cho kết quả khá tốt (Lê Quý kha, 2009)[8]

Hàng năm trung tâm khảo nghiệm giống , sản phẩm cây trồng và phân bón quốc gia ñều tiến hành khảo nghiệm giống ngô nếp ở các tỉnh phía bắc

Từ kết quả khảo nghiệm, trung tâm ñã ñề nghị công nhận cho sản xuất thử một số giống ngô nếp lai có triển vọng như: MX6 (2006); MX10; LSB4; NL1, NL2(2007); NL6 (2008); Milky 36 ñây là giống cho năng suất cao, khả

năng chống chịu tố, thắch ứng rộng, chất lượng tốt (Trung tâm Khảo nghiệm giống, sản phẩm cây trồng, 20006, 2007, 2008)[25]

đến nay ựã có 2 giống ựược công nhận sản xuất thử là giống NL1 (giống lai ựơn) và giống LSB4 (lai không quy ước) và giống VN6 ựược công nhận chắnh thức (Lê Quý Kha, 2009)[8]

Kết quả về phục tráng giống:

Trần Văn Minh (2006), cũng ựã phục tráng và bảo tồn thành công giống ngô nếp Cồn Hến của Thừa Thiên Huế nhằm bảo vệ giống ngô nếp quý hiếm của miền Trung nước ta, sau 5 năm nghiên cứu, tác giả và các ựồng nghiệp ựã phục tráng ựược giống ngô nếp Cồn Hến, giữ lại ựặc ựiểm bản chất quý hiếm của nó (Trần Văn Minh và cộng sự, 2006) [14]

Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dùng phương pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa hai giống nếp tổng hợp nhập nội từ Philipin ựã tạo ra giống nếp trắng ngắn ngày S2, năng suất trung bình 20-26 tạ/ha, ựược công nhận năm

1989 (Ngô Hữu Tình, 2003)[18 ]

Tác giả Phan Xuân Hào và cộng sự ựã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2, ựược công nhận giống quốc gia năm 1997 VN2 ựược chọn tạo từ các giống ngô nếp ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt, có nguồn gốc khác nhau: Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam Ờ đà Nẵng, Nếp Thanh Sơn Ờ Phú Thọ và Nếp S-

2 từ Philipin đây là giống ngắn ngày, chất lượng dinh dưỡng cao, khả năng thắch ứng rộng, năng suất bình quân ựạt 30 tạ/ha (Phan Xuân Hào và cs, 2007)[4]

Phạm Thị Rịnh và cộng sự ở phòng Nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam ựã tạo ựược giống ngô nếp dạng nù TPTD cải tiến N1 từ 2 quần thể ngô nếp nù ựịa phương ở đồng Nai và An Giang N1 ựã ựược công nhận giống quốc gia năm 2004 đây là giống ngô nếp ngắn ngày, có tiềm năng năng suất cao 40-50 tạ hạt khô/ha., thắch hợp trồng ở các tỉnh phắa Nam

Thành tựu nổi bật của nước ta trong thời gian qua là các giống ngô lai

do việt Nam chọn tạo và sản xuất ựã chiếm 60% thị phần hạt giống trong nước với giá chỉ bằng 1/2- 1/3 giá giống nhập của các công ty nước ngoài

Hạt giống ngô lai do Viện nghiên cứu ngô sản xuất ñã ñược sản xuất sang một

số nước như Lào, Campuchia, Bangladesh ðặc biệt, theo ñánh giá của CIMMIT thì Việt Nam là nước trồng ngô kém phát triển ñầu tiên trên thế giới sản xuất thành công giống ngô lai chất lượng cao (Ngô Hữu Tình, 2009) [19]

Một số giống ngô nếp lai ñược trồng phổ biến hiện nay: nếp lai số 1, nếp MX2, nếp MX4, nếp lai LSB4…

Cùng với những thành tựu về giống, các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác ngô như bón phân ñã góp phần to lớn trong việc tăng trưởng về năng suất và sản lượng ngô trong những năm gần ñây

2.5 Kết quả nghiên cứu về bón phân cho ngô

2.5.1 Kết quả nghiên cứu về bón phân cho ngô trên thế giới

Theo Berzenyi và cộng sự (1996) thì phân bón ảnh hưởng tới 30,7% năng suất ngô Kết quả nghiên cứu của Viện Lân và Kali (Mỹ) cho thấy: ñể tạo ra 10 tấn ngô hạt/ha cây ngô lấy ñi lượng dinh dưỡng như sau (Dẫn Theo Ngô Hữu Tình) [19]

Bảng 2.7 Lượng dinh dưỡng cây ngô hút từ ñất và phân bón (kg/ha)

Ở giai ñoạn cây con cây ngô hút ñạm amon nhanh hơn hút ñạm nitrat, khi cây già hút ñạm chủ yếu ở dạng nitrat Mỗi kg ñạm nguyên chất có thể tạo ra 50 kg ngô hạt Theo kết quả ở bảng trên ñể tạo ra 10 tấn ngô hạt ruộng ngô cần hấp

thu 269 kg N từ ñất và phân bón Trong ñó 190 kg N ñược tích lũy trong hạt và

79 kg tích lũy trong các bộ phận khác: thân, lá và lõi ngô Chính vì vậy tất cả các bộ phận của cây ngô ñều có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc với giá trị dinh dưỡng khá Lượng lân cây ngô hút từ ñất chủ yếu ñược tích lũy trong hạt

78 kg ñược tích lũy trong hạt, còn lại 33 kg ñược tích lũy trong các bộ phận khác Riêng kali, cũng giống như cây lúa, lượng kali cây hút từ ñất chủ yếu ñược tích lũy trong thân lá ðể có năng suất 10 tấn hạt/ha, ruộng ngô cần hút

lũy trong hạt, còn lại 215 kg (80%) ñược tích lũy trong thân lá và lõi ngô Nếu như toàn bộ sản phẩm phụ này ñược chế biến làm phân bón thì kali trong ñất ñược bảo tồn

Theo Arnon (1974) Trong ñiều kiện ñất nghèo ñạm và canh tác nhờ nước trời thì giống ngô lai có thể ñạt hiệu quả sử dụng ñạm ở mức 20 – 40 kg ngô hạt/ kg N Trong ñiều kiện này tương quan giữa năng suất và lượng ñạm cây hút thường ñạt hệ số r > 0,9 trong phạm vi lượng ñạm bón thấp Tuy nhiên, khi lượng ñạm bón tăng lên ñến mức ñộ nhất ñịnh nếu tiếp tục tăng thì năng suất ngô lại bị giảm [24]

Thí ghiệm ñánh giá ảnh hưởng của 5 mức phân N, P và K bón cho 3 giống ngô lai và 2 giống ngô thụ phấn tự do thí nghiệm thực hiện với 3 thí nghiệm riêng rẽ ở miền nam Nigeria Ba giống ngô lai là 8516-12, 8321-18 và 8329-15 so sánh với 2 giống ngô thụ phấn tư do là TZSR-Yvà TZSR-W ðạm bón mức 0-200 kg ha ở thí nghiệm 1 với P và K bón nền như nhau Ở

3bón K ở mức 0-120 kg ha với nền N và P giống nhau TNgô lai cho năng suất cao hơn và sử dụng N và P hiệu quả hơn ngô thụu phấn tự do ở tất cả các ñiểm thí nghiệm Mức ñạm và lân tối ưu cho ngô là 100 và 40 kg ha Ở Miền nam savanna của Nigeria các giống ngô thụ phấn tự do và ngô lai ñều phản

ứng với mức ñạm từ 150 và 200 kg N ha Giống 8516-12 biểu hiện sử dụng ñạm và lân hiệu quả hơn các giống khác Như vậy giống khác nhau, loại ñất khác nhau cần xác ñịnh lượng phân bón phù hợp ñể tăng năng suất và hiệu quả (Kogbe J O S và Adediran J A.,2003) [33]

Trong trường hợp không bón ñạm năng suất ngô chỉ ñạt 1,19 tấn, khi bón ñủ ñạm năng suất ñạt 7,34 tấn/ha Khi bón 40 kg N, 80 kg N, 120 kg N,

160 kgN và 200 kg N/ha năng suất thu ñược tương ñương là 1,21 tấn, 1,56 tấn, 3,21 tấn, 4,15 tấn và 5,22 tấn/ha ứng với mật ñộ trồng 5 vạn cây/ha Như vậy bón 200 kg N/ha cho năng suất cao nhất [25]

Năng suất tối ña không ñồng nghĩa với hiệu quả kinh tế tối ña Theo kết quả nghiên cứu tại Mexicô nếu trồng ngô mật ñộ 5 vạn cây/ha thì bón ñạm ở mức 120 kg N/ha ñem lại hiệu quả kinh tế cao nhất (dẫn theo Ngô Hữu Tình 2003) [18]

Canh tác ngô trong ñiều kiện ñủ hay thiếu nước cũng ảnh hưởng ñến hiệu quả sử dụng phân bón nói chung, phân ñạm nói riêng Nếu hạn ở mức thấp mà canh tác ngô vừa thiếu ñạm vừa thiếu nước thì ảnh hưởng của thiếu ñạm ñến năng suất ngô mạnh hơn ảnh hưởng của thiếu nước Nếu hạn nặng thì ảnh hưởng của nước trở nên rõ rệt hơn [31]

Trong ñiều kiện thiếu nước hiệu quả sử dụng ñạm giảm Vì vậy, ñể sản xuất ngô lai ñạt hiệu quả kinh tế cao trong ñiều kiện thiếu nước nên bón ñạm

ở liều lượng thấp Trong 3 năm 1995 – 1997, tại Thái Lan, nghiên cứu ảnh hưởng của lượng ñạm bón từ 80 – 160 kg N/ha ñến 2 giống ngô thụ phấn tự

do ( Swan 1 La và Postai Seqiua) và 2 giống ngô lai (KTX – 2602 và DK888) cho thấy: trong ñiều kiện gặp hạn trước trỗ các giống ngô thí nghiệm ñạt năng suất cao nhất ở mức bón 80 kg N/ha, trong ñiều kiện tưới ñủ nước ở mức bón

160 kg N/ha cho năng suất cao nhất [34]

Giống khác nhau hiệu quả sử dụng dinh dưỡng khác nhau Kết quả thực hiện 3 thí nghiệm nhằm ñánh giá ảnh hưởng của 5 mức phân N, P, K bón cho

3 giống ngơ lai (8561- 12, 8321-18, 8329-15) và 2 giống ngơ thụ phấn tự do (TZSR-Y,TZSR-W) ở miền Nam Nigiêria cho thấy: ngơ lai cho năng suất cao hơn và sử dụng N, P hiệu quả hơn ngơ thụ phấn tự do ở tất cả các thí nghiệm Giống 8561-12 sử dụng đạm và lân hiệu quả hơn các giống khác

ðiều chỉnh hiện nay về kỹ thuật bĩn đạm chậm tốt nhất cho ngơ (Zea

định mối quan hệ giữa sự thiếu hụt đạm và thời gian bĩn Các mức thiếu hụt

N được xây dựng trên các tỷ lệ bĩn đạm khác nhau Ngồi ra bĩn đạm ở mỗi mức thiếu hụt bĩn ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau, phạm vi từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng đầu đến giai đoạn sinh trưởng sinh thực cuối cùng ðo hàm lượng diệp lục trước mỗi lần bĩn đạm để xác định mức độ thiếu hụt đạm Chỉ số thiếu hụt đạm SI (N sufficiency index) được tính trên cơ

sở mỗi quan hệ giữa thiếu hụt đạm và khơng thiếu hụt đạm của ngơ Trì hồn bĩn đạm giai đoạn ngơ 6 lá kết qủa giảm năng suất gần 12% so với năng suất tối đa Khi SI dưới 0,90 chỉ ra rằng thiếu hụt đạm cĩ thể đủ gay gắt để ngăn phục hồi hồn tồn khi bĩn thúc trên bề mặt Thiếu hụt đạm cao hơn, nhưng đạm bĩn sớm hơn cĩ thể thu được năng suất tối đa so với các cơng thức thiếu

thiếu hụt đạm cao, nhưng khơng đạt được năng suất tối đa Năng suất thấp khi

để dự đốn xác định mức và thời gian bĩn đoạn cho ngơ (Darren L Binder và cộng sự, 2000) [28]

Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân đạm (NUE) là một tiêu chí chuyển đổi đạm thành năng suất kính tế Phân khống đạm tăng khí bĩn bổ sung phân hữu cơ tạo đạm đễ tiêu, yêu cầu phân khống đạm phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của cây, cĩ thể cải thiện NUE bằng giảm lượng đạm bị mất trong đất Một nghiên cứu thực hiện trong 2 năm và 5 năm tiếp theo (1992–1996 thí nghiêm trên đồng ruộng trong điều kiện đất pha sét tại trạm thí nghiệm trung

tâm, Ottawa, ON, Canada (45°23′ N, 75°43′ W) Mục ñích nghiên cứu của các tác giả (i) xá ñịnh sối lượng ñạm vô cơ, ñạm sự trữ và ñạm hữu cơ trong thời

kỳ bón phân khoảng (ii) ñánh giá cân bằng ñạm trong hệ thống ñất và cây

khoáng nguyên chất Sự thất thoát ñạm tiềm năng là nhỏ nhất trong thời vụ trồng so với bón phân ñạm vô cơ , bở vì ñồng thời với ñạm trong ñất giải phong ra và ngô hút ñạm Trong ñất thu nhận ñược 200 kg N vô cơ/ha với tổng số ñạm nguyen chất thu ñược qua một vụ trồng từ 130 và 170 kg/ ha, nhưng lượng ñạm khoáng thất thoát lớn từ vùng rễ xảy ra trong cùng thời kỳ

Số lượng ñạm nguyên chất trong 1 vụ ước tính một nửa do cây hutrs ở tất cả các công thức thí nghiệm; Ví dụ số lượng ñạm nguyên chất bón vào ñất tương ứng khoảng 30 ñến 60% tổng lượng N của cây Nó giải thích ảnh hưởng bổ sung của bổ sung ñạm xảy ra ở tất cả các công thức thí nghiệm trong giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng Kết quả nghiên cứu này nhân biết mối quan hệ ñường cong giữa tỷ lệ ñạm khoáng nguyên chất và mức ñạm khoáng trong ñất trước khi trồng ñạt mức ổn ñịnh tại ≈140 kg N/ ha trong thời gian kết hạt (B.L Ma và cộng sự,1999) [27]

Ở các nước phát triển ñã mô hình hóa sự sinh trưởng phát triển của ngô trên máy tính sử dụng bộ số liệu thu thập trong thí nghiệm ñồng ruộng ở nhiều ñiểm, nhiều ñộ cao khác nhau của vùng trồng ngô ở trung Malawi năm

1989 và 1992 Mô hình ñược sử dụng cung cấp thông tin liên quan cho quản

lý sản xuất ngô như thời gian và lượng bón phan ñạm cho ngô, nhưng thời tiết bất thuận cho sản xuất ngô xảy ra, hệ thống này kết nối với hệ thống GIS (Geographic Information System) ñể cung cấp thông tin ở mức vùng, nó còn

có thể sử dụng ñể xây dựng chính sách nghiên cứu và khuyến nông (P K Thornton và cộng sự,1995) [36]

Theo thống kê của FAO, trong 10 nguyên nhân làm giảm hiệu lực phân

bón thì việc bón phân mất cân ñối là nguyên nhân quan trọng nhất Chỉ có bón cân ñối NPK mới ñạt năng suất ngô cao và ổn ñịnh Chỉ bón ñạm thì năng suất ngô tương ñối khá ở 1-2 vụ ñầu, các vụ sau năng suất giảm nhanh và rất thấp Bón tổ hợp NP, NK cho năng suất khá hơn và mức ñộ giảm năng suất chậm hơn Khi bón cân ñối NPK thì năng suất ngô ñạt cao và ổn ñịnh suốt 28

vụ trồng ngô ñộc canh liên tục (Dẫn theo Ngô Hữu Tình 1997) [17]

2.5.2 Kết quả nghiên cứu về bón phân cho ngô ở Việt Nam

Trong những năm gần ñây diện tích, năng suất và sản lượng ngô của nước ta không ngừng ñược tăng lên Cùng với thành tựu trong công tác lai tạo các giống ngô lai tiềm năng năng suất cao, thì phân bón ñóng vai trò quan trọng ñể phát huy tiềm năng năng suất của giống Nghiên cứu về bón phân cho ngô ñược thực hiện nhiều trong những năm của thấp kỷ 80 thế kỷ XX Theo Trần Hữu Miện (1987) năng suất ngô ở các công thức bón phân như sau:

Bón 150 kg N + 90 kg P2O5 + 100 kg K2O/ha cho năng suất 50 – 55 tạ/ha

Bón 180 kg N + 90 kg P2O5 + 150 kg K2O/ha cho năng suất 65 – 70 tạ/ha [13]

Như vậy năng suất ngô tăng khi tăng lượng phân ñạm và phân kali trên

Tạ Văn Sơn xác ñịnh nhu cầu dinh dưỡng khoáng của các giống ngô VM-1, LS-8, Q-2 trên ñất phù sa sông Hồng cho thấy: ngô có nhu cầu hút ñạm trong suốt quá trình sinh trưởng, kali ñược ngô hút chủ yếu ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, lân ñược hút phần lớn từ sau khi trõ cờ Lượng phân

Trên ñất phù sa sông Hồng bón phân kali ñã làm tăng năng suất ngô rõ

rệt, ựặc biệt là trên nền ựạm cao

Phân lân có hiệu lực rõ rệt ựối với ngô trên ựất phù sa sông Hồng Trong

Từ kết quả nghiên cứu tác giả ựã ựề xuất quy trình bón phân thâm canh cho ngô trên ựất phù sa sông Hồng như sau:

Bón lót 100% phân chuồng + 30% phân lân

Thúc lần 1 (3-4 lá): 40% phân ựạm + 40% phân lân + 40% phân kali Thúc lần 2 (7-9 lá): 40% phân ựạm + 30% phân lân + 60% phân kali Thúc lần 3 (trỗ cờ): 20% phân ựạm Trường hợp ngô tốt thì không bón ựợt này [5]

Theo đường Hồng Dật (2005) [3]: một số nước có năng suất ngô cao trên thế giới ựã ựưa ra khuyến cáo về mức phân bón hợp lý cho cây ngô như sau:

- Ở Braxin ựể ựạt năng suất 160 tạ/ha cần bón cho ngô như sau:

- Ở Canada, ựể ựạt năng suất 184 tạ /ha cần bón:

Và trồng với mật ựộ 90 000 cây - 103 000 cây/ha

- Ở Philippine ựể ựạt năng suất 156 tạ/ha cần bón: 500 kg N + 300 kg

Nghiên cứu bón phân cho ngô lai trên ựất đông Anh Hà Nội trong 3 năm

1996 Ờ 1998 với giống LVN10 vụ xuân Nguyễn Thế Hùng (2000) cho thấy:

suất so với ựối chứng không bón, mức bón 120 Ờ 150 N cho hiệu quả bón phân cao nhất, khi bón mức ựạm 200 kg N/ha năng suất không tăng so với mức bón 150 kg N/ha Hiệu suất phân ựạm từ 8,0 ựến 12,8 kg ngô hạt/kg N