Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của một số giống ngô lai tại huyện na rì, tỉnh bắc kạn

Để đáp ứng nhu cầu về ngô ngày càng tăng của tỉnh và các vùng khác trong cả nước và tiến tới cho xuất khẩu, cần thiết phải đưa thêm vào sản xuất các giống ngô lai mới có năng suất cao, c

PHẠM NGỌC THỊNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI TẠI HUYỆN NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Thái Nguyên - 2015

PHẠM NGỌC THỊNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI TẠI HUYỆN NA RÌ, TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số ngành: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Hữu Hồng

Thái Nguyên - 2015

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác

Tác giả

Phạm Ngọc Thịnh

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS Nguyễn Hữu Hồng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Nông học, Phòng Đào tạo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn sự động viên, khích

lệ của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các cộng sự trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn./

Tác giả

Phạm Ngọc Thịnh

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

1.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 5

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới 5

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 9

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn 13

1.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế, xã hội huyện, xã nơi làm thí nghiệm 15

3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Na Rì 15

1.3.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội xã Kim Lư 18

1.4 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam 21

1.4.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 21

1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 24

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nội dung nghiên cứu 29

Nghiên cứu thời gian sinh trưởng phát triển; tính chống chịu; các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô lai thí nghiệm. 29

2.2 Vật liệu nghiên cứu 29

2.3 Phương pháp nghiên cứu 31

2.3.2 Điều kiện thí nghiệm 31

2.3.3 Các biện pháp áp dụng cho thí nghiệm 32

2.3.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi, đánh giá 33

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 37

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Thời gian sinh trưởng và các thời kỳ phát dục của các giống ngô lai tham gia thí nghiệm 38

3.2 Đặc điểm hình thái của các giống ngô trong thí nghiệm 40

3.2.1 Chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm 40

3.2.2 Chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm 42

3.2.4 Chỉ số diện tích lá (LAI) của các giống ngô thí nghiệm 45

3.3 Khả năng chống chịu một số sâu, bệnh hại chính và chống đổ của các giống ngô trong thí nghiệm 46

3.3.1 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô tham gia thí nghiệm 48

3.3.2 Khả năng chống đổ của các giống tham gia thí nghiệm 53

3.3.3 Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 46

3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô trong thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2014 và vụ Xuân 2015 53

3.4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất 57

3.4.1 Năng suất lý thuyết 61

3.4.2 Năng suất thực thu 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

1 Kết luận 63

2 Đề nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

ASI : Chênh lệch thời gian phun râu và tung phấn

C dài bắp : Chiều dài bắp

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới giai đoạn 2003 - 2013 6

Bảng 1.2 Sản xuất ngô ở một số châu lục trên Thế giới năm 2012 7

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, gạo lúa của Thế giới năm 2013 8

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2003 - 2013 10

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2013 11

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn 5 năm 2010 - 2014 13

Bảng 1.8: Diễn biến thời tiết khí hậu huyện Na Rì Bắc Kạn năm 2014 và 6 tháng đầu năm 2015 17

Bảng 2.1 Nguồn gốc và đặc điểm của các giống ngô lai 29

Bảng 2.2 Sơ đồ Bố trí thí nghiệm 31

Bảng 3.1: Các giai đoạn sinh trưởng của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và Xuân năm 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 38

Bảng 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 41

Bảng 3.3: Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì – Bắc Kạn 44

Bảng 3.4: Tình hình nhiễm sâu hại của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 49

Bảng 3.5: Tình hình nhiễm bệnh hại của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 51

Bảng 3.6: Khả năng chống đổ, gãy của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì – Bắc Kạn 53

Bảng 3.7: Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì – Bắc Kạn 47

Vụ Thu Đông năm 2014 và vụ Xuân năm 2015 54 Bảng 3.9 Các yếu tố cấu thành năng suất giống ngô lai trong thí nghiệm

vụ Thu Đông năm 2014 và vụ Xuân năm 2015 57 Bảng 3.10: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống ngô lai

trong vụ Thu Đông năm 2014 và vụ xuân năm 2015 59

Hình 3.1: Chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông

2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 42 Hình 3.2: Chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu

Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Na Rì - Bắc Kạn 43

Hình 3.3 Năng suất lý thuyết của các giống ngô trong thí nghiệm vụ thu

động 2014 và vụ xuân 2015 60

Hình 3.4 Năng suất thực thu của các giống ngô trong thí nghiệm vụ Thu

Đông 2014 và vụ Xuân 2015 60

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây ngô (Zea mays L.) là một loại ngũ cốc quan trọng đứng thứ ba sau

lúa mì và lúa gạo Ngô không chỉ cung cấp lương thực cho con người và thức

ăn trong chăn nuôi mà còn là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp

lương thực - thực phẩm - dược phẩm và công nghiệp nhẹ Hiện nay, ngô đang

được quan tâm đặc biệt với vai trò là nguồn nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu

sinh học

Là cây lương thực, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn Thế giới, cùng với tính thích ứng rộng và tiềm năng năng suất cao, cây ngô được hầu hết các quốc gia trên Thế giới gieo trồng (166 nước) và diện tích ngày càng mở rộng Năm 2013, sản xuất ngô Thế giới đạt diện tích 185,99 triệu ha, năng suất 54,99 tạ/ha và sản lượng 1018,11 triệu tấn Năm 2013, diện tích trồng ngô Thế giới đạt kỷ lục (FAOSTAT, 2014) [16]

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ 2 sau lúa gạo Diện tích

gieo trồng và năng suất, sản lượng ngô tăng mạnh tịnh tiến theo từng năm, từ hơn 200 nghìn ha với năng suất 1 tấn/ha (năm 1960), đến năm 2013 đã đạt 1,170 triệu ha với năng suất 44,4 tạ/ha So với các nước thì năng suất ngô ở nước ta vẫn thuộc loại khá thấp Đặc biệt tại một số địa phương miền núi vùng sâu, vùng xa của các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Thanh Hóa, Quảng Nam, Lâm Đồng, Hà Giang… một số đồng bào dân tộc ít người sử dụng ngô là nguồn lương thực chính, sử dụng các giống ngô địa phương và tập quán canh tác lạc hậu nên năng suất ngô ở đây chỉ đạt trên dưới 1 tấn/ha

Hiện tại và trong những năm tiếp theo, ngô vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan trọng ở nước ta Ngô có nhiều công dụng, tất cả các bộ phận của cây ngô

từ hạt, đến thân, lá đều có thể sử dụng được để làm lương thực, thực phẩm

cho người, thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rượu ngô, sản xuất ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn chế biến tạo ra một

số vật dụng đồ dùng như điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của ngô có chứa một số chất có vai trò như một loại thuốc chữa bệnh, làm chất đốt…

Việt Nam tuy có nhiều lợi thế để phát triển sản xuất ngô, nhưng những năm qua sản lượng ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu mà còn phải nhập khẩu Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên như: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, giống, kỹ thuật canh tác của người dân và vấn đề nguồn vốn, thị trường tiêu thụ Trong đó chưa có bộ giống tốt và các biện pháp kỹ thuật áp dụng trên đồng ruộng chưa khoa học, hợp lý là một trong những nguyên nhân quan trọng

Bắc Kạn là một tỉnh miền núi cao nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam với trên 70% diện tích đất nông lâm nghiệp, có nhiều lợi thế để phát triển sản xuất ngô Năm 2013, diện tích trồng ngô của tỉnh Bắc Kạn là 16,41 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 40,78 tạ/ha, thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nước (44,3 tạ/ha) Thời gian qua tỉnh luôn chú trọng tập trung đầu tư, phát triển nông lâm nghiệp, tuy nhiên tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế cần phải khắc phục Để đáp ứng nhu cầu về ngô ngày càng tăng của tỉnh và các vùng khác trong cả nước và tiến tới cho xuất khẩu, cần thiết phải đưa thêm vào sản xuất các giống ngô lai mới có năng suất cao,

có thời gian sinh trưởng trung bình sớm phù hợp với điều kiện sinh thái và cơ cấu mùa vụ của tỉnh Bắc Kạn

Na Rì là huyện miền núi vùng cao của tỉnh Bắc Kạn, cây ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa Khí hậu huyện Na Rì chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Bắc Việt Nam kết hợp với điều kiện địa hình

nên mùa khô (từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau) giá lạnh, nhiệt độ không khí thấp, khô hanh, có sương muối; mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 9) nóng ẩm, mưa nhiều, đôi khi xảy ra mưa đá Lượng mưa trung bình hằng năm thấp 1.115mm/năm Điều kiện trên đã ảnh hưởng đến cơ cấu thời vụ trồng ngô Tại đây, người dân chủ yếu trồng ngô vào vụ Xuân và ngô được trồng chủ yếu trên đất không chủ động nước (đất một vụ lúa, đất đồi bãi và đất trồng màu) Bên cạnh đó các biện pháp kĩ thuật trong sản xuất ngô chưa phù hợp, các giống ngô hiện có chưa thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất của bà con nông dân Giống ngô lai tuy có tiềm năng suất cao nhưng phải được trồng

ở những nơi đất tốt, đầu tư đúng mức thì mới cho năng suất và hiệu quả cao,

phải thay giống hàng vụ Những nguyên nhân, hạn chế trên ảnh hưởng tới khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của ngô, dẫn đến sản xuất ngô chưa

đáp ứng được nhu cầu và tiềm năng của huyện Vì vậy, việc nghiên cứu lựa

chọn giống ngô lai có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, thích ứng với

điều kiện địa phương là công việc rất cần thiết và cấp bách

Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu

khả năng sinh trưởng và năng suất của một số giống ngô lai tại huyện Na

Rì, tỉnh Bắc Kạn”

2 Mục đích của đề tài

Xác định được giống ngô lai có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất

cao phù hợp với điều kiện sinh thái của huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Sáu giống ngô lai: LVN61, H119, H818, LVN092, H111 và NK4300

(đối chứng)

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và năng

suất của 6 giống ngô lai theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá

trị canh tác và sử dụng của các giống ngô lai trong vụ Thu Đông năm 2014 và

vụ Xuân 2015 tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

Giống là nhân tố quan trọng quyết định năng suất, chất lượng sản phẩm của ngành trồng trọt Việc nghiên cứu, xác định các giống ngô lai có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, cho năng suất cao sẽ khắc phục được tình trạng suy giảm năng suất do tình trạng biến đổi khí hậu gây bất lợi cho sản xuất Trên

cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài, các nhà quản lý, cán bộ kỹ thuật có cơ sở khoa học để nghiên cứu định hướng, quy hoạch phát triển và chỉ đạo sản xuất ngô trên địa bàn tỉnh

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định, tuyển chọn được giống ngô lai tốt, có khả năng sinh trưởng phát triển phù hợp, cho năng suất cao phục vụ chương trình sản xuất ngô tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng năng suất, tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn qũy đất, góp phần xoá

đói, giảm nghèo tăng thu nhập cho các hộ nông dân, tạo sản phẩm hàng hoá

và vùng nguyên liệu ổn định để phát triển ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia súc

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Trong những năm gần đây sản xuất ngô ở Việt Nam tăng lên nhanh nhờ

sự thúc đẩy của ngành chăn nuôi và công nghiệp chế biến Bên cạnh đó là sự phát triển, ứng dụng khoa học trong việc lai tạo các giống ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt đưa vào trồng trên diện rộng

Bắc Kạn là tỉnh có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất ngô, tuy nhiên năng suất bình quân lại đạt thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nước Hiện nay, trong tỉnh một số nơi còn sử dụng giống ngô địa phương năng suất không cao Các giống ngô lai được trồng trong tỉnh chủ yếu có nguồn gốc từ các công ty nước ngoài như Mosanto, Syngenta, Bioseed… nên khả năng thích ứng của các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau Trước khi đưa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng nào đó, phải tiến hành

đánh giá quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng đó Vì vậy, khảo nghiệm là một trong

những khâu rất quan trọng trong công tác giống

1.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, mặc dù chỉ

đứng thứ ba về diện tích sau lúa nước và lúa mì, nhưng ngô lại dẫn đầu về

năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003 - 2013 được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới giai đoạn 2003 - 2013

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

2012 khi đạt 54,99 tạ/ha và 1018,11 triệu tấn Chính từ điều nay mà càng khẳng định thêm vai trò và vị trí của cây ngô Trên thế giới vẫn còn có nhiều quốc gia, châu lục trồng ngô

Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Đặc biệt, từ năm 1996 đến nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2013 được trình bày trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Sản xuất ngô ở một số châu lục trên Thế giới năm 2013

Khu vực Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

sau Châu Mỹ Châu Âu đứng thứ 2 trên thế giới về năng suất đạt 51,7 tạ/ha nhưng lại là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất (chỉ đạt 18,32 triệu ha), Châu Phi có diện tích đứng thứ 3 trên thế giới nhưng có năng suất ngô rất thấp, chỉ đạt 20,7 tạ/ha, thấp hơn gần 3 lần so với năng suất bình quân của thế giới, do đó sản lượng ngô của khu vực này cũng thấp nhất Nguyên nhân của

sự phát triển không đồng đều giữa các châu lục trên Thế giới là do sự khác nhau rất lớn về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh

tế chính trị… Ở Châu Mỹ có trình độ khoa học phát triển cao trong khi Châu Phi nền kinh tế kém phát triển cộng thêm tình hình chính trị an ninh không

đảm bảo đã làm cho sản xuất nông nghiệp ở khu vực này tụt hậu so với nhiều

khu vực trên thế giới (Nguồn: FAOSTAT, 2014) [16]

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, gạo lúa của thế giới năm

2013 được trình bày trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, gạo lúa

của Thế giới năm 2013

Loại cây trồng Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Ngô lai tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát huy hiệu quả ở Mỹ và các nước có nền công nghiệp phát triển Còn đối với các nước

đang phát triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến những năm 80 của

thế kỷ trước

Năm 2013 diện tích ngô của thế giới đã vượt lúa gạo với 185,12 triệu ha, sản lượng 1018,11 triệu tấn, năng suất 54,99 tấn/ha Trong khi đó lúa mì và lúa gạo có diện tích, năng suất, sản lượng khá ổn định vào những năm gần đây Năm

2013 diện tích lúa mì đạt cao nhất trong những cây ngũ cốc với 219,04 triệu ha, năng suất thấp nhất đạt 32,68 tấn/ha, sản lượng đạt 715,69 triệu tấn Còn lúa gạo với diện tích thấp nhất 165,16 triệu ha, năng suất đạt 44,85 tấn/ha và sản lượng 740,09 triệu tấn (Nguồn: FAOSTAT, 2014) [16] Điều đó chứng tỏ vai trò và vị trí của cây ngô ngày càng được coi trọng trong nền kinh tế

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam, sản xuất lương thực luôn là một nhiệm vụ quan trọng trước

mắt và lâu dài, được ưu tiên hàng đầu trong chiến lược sản xuất nông nghiệp Với điều kiện tự nhiên phong phú, cây ngô sinh trưởng phát triển và phổ biến khắp các vùng trên cả nước Lịch sử trồng ngô của nước ta qua các thời kỳ là một quá trình phát triển không đồng đều và bền vững thậm chí có giai đoạn rất trì trệ và không tương xứng với tiềm năng sẵn có của cây ngô và điền kiện

tự nhiên của nước ta Thế nhưng, trong những năm gần đây do giá trị kinh tế

và nhu cầu về ngô trong nước cũng như trên Thế giới có xu hướng tăng lên, sản xuất ngô đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của Đảng và Nhà nước nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô có những bước tiến đáng kể Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2003 - 2012 được trình bày trong

bảng 1.4

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2003 - 2013

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

2012 lên mức 5191,7 nghìn tấn Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh nhưng so với bình quân chung của thế giới và khu vực thì năng suất ngô của nước ta còn thấp (năm 2013 năng suất ngô của

Việt Nam 44,1 tạ/ha, bằng 98,21% năng suất bình quân của Thế giới) Điều này đặt ra cho ngành sản xuất ngô Việt Nam những thách thức và khó khăn

to lớn, đặc biệt là trong xu thế hội nhập và phát triển như hiện nay, đòi hỏi

đội ngũ chuyên môn cũng như các nhà khoa học trong cả nước tiếp tục lỗ

lực, nghiên cứu ra những giống ngô và biện pháp kỹ thuật canh tác hiệu quả để nâng cao năng suất và chất lượng của sản xuất ngô Việt Nam, góp phần vào sự phát triển của ngành nông nghiệp Việt Nam (Nguồn: FAOSTAT, 2014) [16]

Tình hình sản xuất ngô ở các vùng trong năm 2013 được trình bày ở bảng 1.5

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2013

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2014) [14]

Vùng Trung du và miền núi phía Bắc tuy diện tích sản xuất ngô lớn nhất

(504,5 nghìn ha) nhưng năng suất lại thấp nhất trong cả nước (37,6 tạ/ha)

Ngược lại vùng Đồng bằng sông Cửu Long diện tích sản xuất nhỏ nhất (40,1 nghìn ha), nhưng lại cho năng suất gần cao nhất (56,8 tạ/ha) Sự trái ngược này

có thể được giải thích do nhiều nguyên nhân: Vùng Trung du và miền núi phía Bắc tuy có diện tích lớn song chủ yếu tập trung ở các vùng miền núi, diện tích rải rác nhỏ lẻ thuộc các vùng dân tộc ít người Họ không có đủ điều kiện đầu tư

về vốn cũng như các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp mà chủ yếu canh tác theo lối truyền thống lạc hậu Cộng thêm vào đó là các điều kiện đất đai có độ dốc lớn, bị chia cắt mạnh, nghèo dinh dưỡng, khí hậu khắc nghiệt như hạn hán

và rét kéo dài vào mùa Đông, lượng mưa phân bố không đều trong năm dẫn tới năng suất thấp Tuy nhiên, với ưu thế về diện tích (chiếm 38,3% diện tích của cả nước) nên sản lượng chung của vùng vẫn cao hơn các vùng khác, đạt 1.899,1 nghìn tấn trở thành một trong những vùng sản xuất ngô trọng điểm cung cấp lượng ngô lớn nhất cả nước

Vùng Đông Nam Bộ có năng suất cao nhất đạt 58 tạ/ha bằng 130,6% năng suất trung bình của cả nước do vùng có điều kiện tự nhiên thuận lợi, phù hợp với yêu cầu sinh trưởng, phát triển của cây ngô như: nhiệt độ bình quân cao 25 - 30oC, nguồn ánh sáng dồi dào, hệ thống thủy lợi đảm bảo nhu cầu tưới tiêu, nền đất có độ phì nhiêu cao Tất cả các điều kiện tự nhiên kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đã dẫn tới sự tăng vọt năng suất trung bình của vùng

Tây Nguyên cũng được xem là trọng điểm sản xuất ngô của cả nước với diện tích 251,7 nghìn ha đứng thứ 2 sau vùng Trung du và miền núi phía Bắc Năng suất trung bình đạt 51,8 tạ/ha Đứng thứ 3 sau vùng Đông Nam Bộ và

Đồng bằng sông Cửu Long Do có diện tích và năng suất khá cao nên sản

lượng ngô năm 2013 thu được là 1.302,9 nghìn tấn đứng thứ hai của cả nước Các giống ngô nếp có tiềm năng năng suất cao đã và đang được phát triển ở những vùng ngô trọng điểm, vùng thâm canh, có thuỷ lợi, những vùng

đất tốt như: Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam

Bộ, Tây Nguyên Tuy nhiên, ở các tỉnh miền núi, những vùng khó khăn, canh tác chủ yếu nhờ nước trời, đất xấu, đầu tư thấp thì giống ngô thụ phấn tự do chiếm ưu thế và chiếm một diện tích khá lớn

Mặc dù có sự phát triển không đồng đều giữa các vùng sản xuất ngô ở Việt Nam nhưng từ những kết quả đã đạt được chúng ta vẫn có thể khẳng định sản xuất ngô của Việt Nam trong giai đoạn đổi mới, từ năm 1985 đến nay đã có

sự phát triển vượt bậc Sở dĩ chúng ta đạt được những thành quả to lớn trong phát triển sản xuất ngô là do Nhà nước và Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn thấy được vai trò của cây ngô trong nền kinh tế và kịp thời đưa ra những chính sách, biện pháp phù hợp nhằm khuyến khích sản xuất

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn

Cùng với sự phát triển ngô trong cả nước, tỉnh Bắc Kạn trong những năm gần đây cũng rất quan tâm phát triển sản xuất ngô và đã thu được một số kết

quả nhất định Do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế việc tưới tiêu, giao

thông đi lại khó khăn cùng với tập quán canh tác lạc hậu do vậy, việc trồng ngô chưa được chú trọng Trong 6 năm gần đây được sự quan tâm của các cấp chính quyền trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp, nhờ có các thành tựu khoa học kỹ thuật mới, được nông dân ứng dụng mạnh mẽ vào sản xuất ngô cho nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên địa bàn toàn tỉnh tăng nhanh trong những năm gần đây Kết quả được thể hiện ở bảng 1.6

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn 5 năm 2010 - 2014

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Ngân Sơn, Ba Bể và Bạch Thông, ngô được trồng trên chân đất xám bạc mầu, chân núi đá vôi Trong 5 năm qua năng suất ngô của Bắc Kạn có tăng nhưng tăng chậm và không ổn định, năm 2010 đạt 36,0 tạ/ha, đến năm

2013 năng suất tăng lên 40,78 tạ/ha, nhưng đến năm 2014 năng suất ngô giảm chỉ đạt 38,2 tạ/ha

Huyện Na Rì với diện tích tự nhiên 85.300 ha chiếm 17,55% diện tích chung của tỉnh Bắc Kạn Qua bảng 1.7 ta thấy diện tích sản xuất ngô của huyện tăng dần theo các năm, đến năm 2014 đạt 3.520,4 ha Năng suất tăng dần từ 32,27 tạ/ha năm 2009 lên 39,44 tạ/ha năm 2012, cao hơn so với năng suất trung bình của tỉnh Sản lượng ngô năm 2013 đạt 13.884,5 tấn, đã giải quyết được nhu cầu làm thức ăn chăn nuôi và một phần làm lương thực cho

đồng bào dân tộc thiểu số vùng cao

Bảng 1.7 Tình hình sản xuất ngô tại huyện Na Rì,

tỉnh Bắc Kạn 5 năm 2009 - 2014

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

(Nguồn: Chi cục thống kê huyện Na Rì 2013)[1]

Qua bảng 1.7 ta thấy, diện tích trồng ngô tại huyện Na Rì - Bắc Kạn biến

động lớn giữa các năm Năm 2009 diện tích là 3.422,50 ha, năm 2011 tăng lên

3.687,71 ha và đến năm 2013 giảm xuống còn 3.459,49 ha năm 2014 tăng lên 3520,4 ha Về năng suất, năm 2009 đạt 32,27 tạ/ha và năng suất tăng liên tục qua các năm, đến năm 2013 năng suất ngô của huyện đạt 41,45 ta/ha, nhưng năm 2014 năng suất ngô lại giảm xuống còn 39,44 tạ/ha

1.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế, xã hội huyện, xã nơi làm thí nghiệm

3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Na Rì

Na Rì là một huyện miền núi vùng cao nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Bắc Kạn, có diện tích tự nhiên là 85.300 ha, chiếm 17,54 % tổng diện tích tự nhiên của tỉnh, trong đó: đất lâm nghiệp chiếm 78,54%, đất sản xuất nông nghiệp chiếm hơn 90 % diện tích tự nhiên, bao gồm 22 đơn vị hành chính với 233 thôn, bản Dân số toàn huyện (tháng 01/2014) có 40.281 người, gồm các dân tộc Kinh, Tày, Nùng, Dao, Mông và một số ít dân tộc thiểu số Na Rì nằm trong hệ toạ độ từ khoảng 21o55’ đến 22o30’ vĩ độ Bắc và 105o58’ đến

106o18’ kinh độ Đông

- Phía Bắc giáp huyện Ngân Sơn

- Phía Nam giáp huyện Chợ Mới

- Phía Tây giáp huyện Bạch Thông

- Phía Đông giáp huyện Tràng Định và huyện Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn Huyện có 21 xã và thị trấn Yến Lạc, đây là trung tâm kinh tế - chính trị của huyện, cách thị xã Bắc Kạn khoảng 70km

Là huyện có địa hình phức tạp có độ cao trung bình toàn huyện là 500 m

so với mực nước biển, nơi cao nhất là núi Phyia Ngoằm thuộc xã Cư Lễ (1.193m) và nơi thấp nhất ở xã Kim Lư (250m) Nhìn chung địa hình của huyện thấp dần từ Tây Nam sang Đông Bắc

Tuy nằm cách trung tâm tỉnh khoảng 70 km và cách đường quốc lộ 3 tới

50 km nhưng có thể nói tới nay hệ thống đường giao thông đi lại từ trung tâm huyện tới tỉnh và các huyện khác rất thuận lợi Từ trung tâm huyện có thể nối với đường quốc lộ 3 theo 3 con đường (đường qua đèo Áng Toòng, đường ra Ngân Sơn và đường ra Chợ Mới), và đường nối với huyện Bình Gia, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn Việc hình thành các con đường giao thông mới (đường ra Tân Sơn, Chợ Mới) sẽ tạo điều kiện cho việc thông thương thuận lợi hơn, hàng hoá lưu thông tốt hơn Điều này sẽ kích thích sản xuất hàng hoá phát triển

Huyện có tổng diện tích tự nhiên lên tới hơn 85 nghìn ha và bình quân diện tích tự nhiên trên đầu người là 0,47 ha/người Đây là một thế mạnh của huyện trong phát triển nông lâm nghiệp đặc biệt là phát triển lâm nghiệp và chăn nuôi đại gia súc

Nằm trong vùng khí hậu thuận lợi có 2 mùa, mùa Hè nóng ẩm, mùa

Đông khô lạnh với độ cao trung bình so với mực nước biển là 500m nên

thuận lợi cho việc trồng trọt nhiều loại cây nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới Chế độ gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc kèm theo không khí lạnh và gió mùa Đông Nam mang theo hơi nước từ biển Đông, tạo ra các trận mưa lớn về mùa Hè

Những đặc điểm trên rất thích hợp cho trồng các loại cây nhiệt đới và á nhiệt đới, là điều kiện để đa dạng hoá cây trồng, tăng vụ; tuy nhiên cũng cần

đề phòng mưa lũ và hạn hán Do đặc thù về điều kiện khí hậu và hạn chế về điều kiện tưới tiêu, tập quán canh tác cùng việc đưa giống chịu hạn vào sản

xuất chưa được chú trọng nên sản xuất ngô chỉ tập trung chủ yếu vào vụ Xuân

- Hè Hầu hết diện tích đất trồng ngô bỏ hoang cho đến vụ năm sau gây lãng phí đất đai rất lớn Trong những năm gần đây sau khi gieo ngô xong gặp hạn, ngô chết hàng loạt làm giảm sản lượng nghiêm trọng, có khi phải gieo trồng lại gây thiệt hại rất lớn cho người sản xuất Đây cũng là một trong những nguyên nhân lý giải vì sao năng suất ngô huyện Na Rì nói riêng và cả tỉnh nói chung vẫn còn thấp so với mức bình quân chung của cả nước Nhìn chung

điều kiện khí hậu thời tiết ở huyện Na Rì thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát

triển của nhiều loại cây trồng

Tuy nhiên, những thời điểm nóng, rét và hạn hán trong năm đã tác động xấu đến sự sinh trưởng, phát triển của các loại cây trồng nói chung, cây ngô nói riêng Để đánh giá ảnh sự phù hợp của các giống ngô trong thí nghiệm với khí hậu tại huyện Na-Rì, chúng tôi theo dõi và thu thập diễn biến khí hậu thời tiết tại huyện trong thời gian làm thí nghiệm (năm 2014 và 6 tháng đầu năm 2015), kết quả được trình bày ở bảng 3.8

Bảng 1.8: Diễn biến thời tiết khí hậu huyện Na Rì Bắc Kạn năm 2014 và

6 tháng đầu năm 2015 Tháng

Nhiệt độ (0 0 C)

Độ ẩm

(%)

Lượng mưa (mm)

Số giờ nắng (giờ)

Tối thấp Tối cao Trung

bình Năm 2014

Qua bảng 3.8 và qua điều tra có thể nhận định rằng trong thời gian làm thí nghiệm, diễn biến thời tiết tại huyện Na Rì không có yếu tố bất thường, diễn biến khí hậu thời tiết tuân theo quy luật chung tại huyện Nhìn chung,

điều kiện khí hậu thời tiết tại huyện Na Rì phù hợp với vụ ngô Xuân Hè hơn

cả, vì vậy, giải pháp nghiên cứu để chọn ra một bộ giống ngô có năng suất, phù hợp với các mùa vụ khác nhau ở điều kiện sinh thái huyện Na Rì là cần

thiết, góp phần khai thác tối ưu hơn quĩ đất hiện có của huyện

1.3.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội xã Kim Lư

Xã Kim Lư nằm cách trung tâm huyện Na Rì 02 km về phía Đông, cách thị xã Bắc Kạn 72 km, tiếp giáp với các xã như: Phía Bắc giáp xã Cường Lợi huyện Na Rì; Phía Nam giáp xã Lam Sơn huyện Na Rì; Phía Đông giáp xã Vĩnh Yên, huyện Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn; Phía Tây giáp thị trấn Yến Lạc huyện Na Rì

Diện tích tự nhiên của xã: 5.532,83 ha; dân số toàn xã hiện nay là 2.494 người Địa hình đồi núi cao, giữa là những cánh đồng nhỏ hẹp chạy dọc theo các con suối và các khe núi Độ cao trung bình từ 300m đến 700m Độ dốc trung bình từ 15 - 350 Khí hậu mang đặc điểm chung của khí hậu miền núi vùng cao phía Bắc, nhiệt đới gió mùa, chia thành 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình năm 21,50C, nhiệt độ cao nhất lên đến 370C, nhiệt độ thấp nhất xuống tới 50C Lượng mưa trung bình năm 1.084 mm, lượng mưa cao nhất vào tháng 5, 6, 7, trung bình khoảng từ 186,2 mm/tháng

đến 242,0 mm/ tháng, lượng mưa thấp nhất vào tháng 11 - 12 Tổng số giờ

nắng trung bình năm là 1.483,0 giờ, tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 5,

6, 7, trung bình khoảng 185 giờ, tháng có số giờ nắng thấp nhất là tháng 11,

12, trung bình khoảng 61,0 giờ Độ ẩm không khí trung bình khoảng 82%,

thấp nhất là 78% vào tháng 2, 3, cao nhất 87% vào tháng 8 tháng 9 Lượng bốc hơi trung bình hàng năm 840 mm, thấp nhất là 65,4 mm vào tháng 2, cao nhất 77 mm vào tháng 4 Là xã miền núi, được bao bọc bởi những dãy núi cao nên xã không có hướng gió nhất định Trên địa bàn xã chịu ảnh hưởng của khí hậu Đông - Bắc Bộ nên có gió mùa Đông - Bắc và gió Tây - Nam

Nhìn chung khí hậu thời tiết của xã tương đối thuận lợi cho cuộc sống sinh hoạt và sản xuất nông - lâm nghiệp Tuy nhiên là xã vùng cao, ảnh hưởng của núi đá nên vào mùa đông có sương mù, mưa phùn Thời tiết hanh khô có khi phải chịu hạn hán, vào mùa mưa do địa hình cao, độ dốc lớn, có mưa nhiều dễ gây ra lũ cuốn, lũ quét làm xói mòn, lở đất

Đất đai xã Kim Lư gồm các nhóm đất chính: Đất thuỷ thành tích tụ do

phù sa của sông Bắc Giang, suối Khuổi Khe Tỷ lệ mùn trong đất cao, có tầng canh tác dầy, màu xám đen, hàm lượng đạm ở mức trung bình, hàm lượng lân

và kali ở mức trung bình đến khá, loại đất này thích hợp cho các loại cây lương thực và các loại cây hoa màu; đất đỏ nâu trên núi đá vôi có thành phần

cơ giới trung bình, tỷ lệ mùn cao, hàm lượng lân, kali tổng số cao Loại đất này phân bố ở những thung lũng dưới núi đá vôi, đất thích hợp cho trồng cây lâm nghiệp, ăn quả phát triển kinh tế; đất vàng đỏ trên phiến thạch sét có thành phần cơ giới nhẹ phân bố rải rác tại vùng đồi thấp, đất thích hợp cho cây trồng lâm nghiệp; đất phù sa suối ngòi phân bố dọc các triền suối Đất có thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt lớn, thô, địa hình bậc thang Tỷ lệ mùn trong

đất cao, đạm dễ tiêu khá, tỷ lệ can xi trong đất thấp, hàm lượng sắt và nhôm di động cao Đây là loại đất thích hợp với cây lúa và cây trồng ngắn ngày khác

Tài nguyên nước toàn xã có: 94,97 ha đất sông suối và mặt nước chuyên dùng Đây là nguồn nước tự nhiên phục vụ cho nhu cầu sản xuất và sinh hoạt của người dân Đến nay trên địa bàn xã chưa có nghiên cứu cụ thể về nguồn nước ngầm

Diện tích đất lâm nghiệp có: 4.338,40 ha (trong đó diện tích có rừng 3.748,45ha, đất trống, đồi núi trọc 589,95ha) đất rừng phòng hộ có 1.007,0

ha, chiếm 23,21 % diện tích đất lâm nghiệp, đất rừng sản xuất 2.741,45 ha chiếm 63,19% diện tích đất lâm nghiệp Rừng trồng chủ yếu là mỡ, keo đang

ở thời kỳ kiến thiết cơ bản, một phần có khả năng khai thác Động vật rừng

còn rất ít, chủ yếu là các loài chim, chồn, sóc

Toàn xã có 569 hộ gia đình với 2.494 nhân khẩu Mật độ phân bố dân cư

là 45 người/ Km2 Tổng số lao động trong độ tuổi của xã là 1.391 người Trong đó lao động nữ 663 người, lao động nam là 728 người Chủ yếu là lao

động nông nghiệp 1.348 người, chiếm tỷ lệ 96,9% Lao động phi nông nghiệp

có 43 người chiếm 3,1% Kinh tế của xã chủ yếu là thuần nông Tỷ lệ cơ cấu nông, lâm nghiệp chiếm 80%; các ngành khác chiếm 20%

Xã có vị trí địa lý tương đối thuận lợi cho việc giao lưu kinh tế, buôn bán hàng hoá với thị trấn Yến Lạc và các khu vực lân cận, nằm trên trục đường quốc lộ 3B nối liền với tỉnh Lạng Sơn sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển kinh tế - xã hội sau này Có diện tích đất tự nhiên lớn (5.532,83 ha), đây

là điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông - lâm nghiệp Mặt khác quỹ đất dành cho các ngành kinh tế khác như: tiểu thủ công nghiệp, thương mại dịch vụ và

để phát triển hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội cũng tương đối dồi dào Tài

nguyên đất lớn, tương đối màu mỡ, khí hậu ôn hoà, phù hợp với nhiều loại cây trồng, vật nuôi, tạo điều kiện tốt cho phát triển ngành nông - lâm nghiệp hàng hoá Điều kiện khí hậu, thủy văn của xã tương đối thuận lợi cho việc sản xuất nông - lâm nghiệp Lượng mưa hàng năm tương đối lớn (1.586 mm) kết hợp với hệ thống sông suối đã cung cấp đủ lượng nước cho sản xuất, bên cạnh

đó điều kiện thổ nhưỡng phù hợp với nhiều loại cây trồng là điều kiện để xã

đa dạng hóa các loại cây trồng trong việc phát triển nông nghiệp Diện tích đất

lâm nghiệp lớn, trong đó có cả rừng phòng hộ và rừng sản xuất, đây là nguồn

cung ứng nguyên liệu dồi dào cho các nhà máy chế biến lâm sản trong khu vực sau này Có lực lượng lao động dồi dào, tỷ lệ người trong độ tuổi lao

động cao, trình độ và khả năng áp dụng tiến bộ kỹ thuật của người lao động

đã được nâng cao đáng kể Đội ngũ cán bộ và nhân dân xã có truyền thống đoàn kết, lao động sáng tạo đó là nguồn nhân lực để khai thác tiềm năng đất đai phát triển kinh tế - xã hội trong giai đoạn tới

1.4 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới

Sau khi Columbus mang cây ngô về châu Âu hơn 2 thế kỷ, loài người mới có những phát hiện khoa học quan trọng về cây ngô Phát hiện đầu tiên là phát hiện về giới tính của cây ngô

Vào nửa cuối thế kỷ 19, các phương pháp cải tạo ngô đã mang tính chất khoa học chứ không trông chờ vào sự may rủi Công trình cải tạo giống ngô

đã được Beal thực hiện vào năm 1877, ông đã thấy sự khác biệt về năng suất

giống lai so với giống bố mẹ Năng suất của con lai vượt năng suất của giống

bố mẹ về năng suất từ 25% (Ngô Hữu Tình, 2009) [9]

Năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô

tự thụ và giao phấn và đi tới kết luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao phấn cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối” (Hallauer, Miiranda, 1986) [17]

Để tạo các dòng thuần, Shull (năm 1904) đã áp dụng tự phối cưỡng bức

ở ngô Các thí nghiệm được tiến hành tiếp tục đến năm 1912, ông nhận thấy

tự phối dẫn đến sự suy giảm kích thước của cây, giảm sức sống và năng suất Ông bắt đầu tiến hành lai đơn giữa một số dòng và thấy rằng năng suất và sức sống của giống lai tăng lên đáng kể Năm 1909, G.H.Shull đã công bố các giống lai đơn (Single cross) cho năng suất cao hơn hẳn so với các giống ngô khác thời gian đó Năm 1914, chính Shull đã đưa vào tài liệu khoa học thuật

ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai của các giống lai dị hợp tử, những công trình nghiên cứu ngô lai của Shull đã đánh dấu sự bắt đầu của chương trình chọn tạo giống ngô (Hallauer,1988) [18]

Vào những năm 60 của thế kỷ 20 các nhà khoa học nghiên cứu ngô trên Thế giới đã phát triển được nhiều dòng đơn thuần ưu tú, tạo cơ hội cho việc

sử dụng giống lai đơn vào sản xuất thay thế cho lai kép vì lai đơn đồng đều hơn và cho năng suất cao hơn lai kép Chỉ trong vòng 10 năm lai kép đã bị thay thế gần như hoàn toàn bởi lai đơn và lai đơn cải tiến

Tiến bộ khoa học về ngô lai được phổ biến và mở rộng nhanh chóng ở

Mỹ và các nước phát triển khác Năm 1933, ngô lai ở vùng vành đai ngô ở

Mỹ chỉ chưa đầy 1% nhưng 10 năm sau đã đạt 78% Đến năm 1965, 100% diện tích ngô vùng vành đai và 95% diện tích ngô toàn nước Mỹ đã trồng ngô lai Chính nhờ thay thế các giống thụ phấn tự do bằng các giống ngô lai

mà năng suất ngô của Mỹ năm 1981 đã đạt 68,8 tạ/ha, tăng 4,6 lần so với năm 1933

Các nhà khoa học Hoa Kỳ đương đại như: Sprague, Duvick, Hallauer đã

có nhiều thành tích được cả Thế giới ghi nhận, Hallauer đã tạo và chuyển giao hơn 30 dòng thuần Dòng thuần của Hallauer được sử dụng nhiều nhất trong các giống lai thương mại ở phía Bắc vùng vành đai ngô Hoa Kỳ, ở cùng ôn

đới Châu Âu và Trung Quốc (Ngô Hữu Tình, 2009) [9]

CIMMYT- Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế, trung tâm này đã nghiên cứu đưa ra giải pháp, tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV) làm bước chuyển tiếp giữa giống địa phương và ngô lai Dòng thuần là nguyên liệu

được sử dụng trong chọn tạo giống ngô lai cũng được chú trọng Theo điều tra

của Bauman năm 1981, ở Mỹ các nhà tạo giống đã sử dụng 15% quần thể có nguồn di truyền rộng, 16% từ quần thể có nền di truyền hẹp, 14% từ quần thể của các nguồn ưu tú, 39% từ tổ hợp lai của các dòng ưu tú và 17% từ quần thể hồi giao để tạo dòng (Bauman, 1981) [15]

Bên cạnh đó các nhà chọn tạo giống ngô tại CIMMYT còn nghiên cứu phát triển các giống ngô hàm lượng protein cao QPM (Quality Protein Maize) Các giống ngô QPM có ưu điểm đặc biệt là hàm lượng Triptophan (0,11%), Lysine (0,475%) và Protein (11%) cao hơn rất nhiều so với ngô thường (tỷ lệ này ở ngô thường là 0,05; 0,225 và 9,0%) Từ năm 1997, ngô QPM đã được chuyển giao đến hàng triệu người nông dân và những người tiêu dùng Ngô chất lượng Protein cao đem lại hiệu quả lớn khi sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi và làm lương thực chống suy dinh dưỡng cho người nghèo, góp phần tích cực vào việc xóa đói giảm nghèo cho các nước đang phát triển

Đến thế kỷ 21 một số lượng lớn các phương pháp công nghệ sinh học

hiện đại ra đời, nhanh chóng trở thành công cụ hữu hiệu để cải tạo năng suất cây trồng Những kỹ thuật này tập trung vào hai lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào

và tái tạo tổ hợp AND Hai kỹ thuật trên đã mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong cải tạo giống cây trồng Công trình nghiên cứu nuôi cấy mô đầu tiên

là của Haberlant (1902), tuy nhiên nghiên cứu của ông chỉ dừng lại ở cơ sở lý luận Đến năm 1922, Kotte và các sinh viên của Haberlant ở Đức đã công bố những thành công trong nuôi cấy mô đỉnh chồi

Hiện nay đã có hơn 29 quốc gia trên Thế giới với trên 14 triệu nông hộ trồng cây biến đổi gen với diện tích 130 triệu ha Nhờ sử dụng các cây trồng biến đổi gen thế giới đã cắt giảm khoảng 0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu và giảm khoảng 17,1% các độc hại ra môi trường liên quan đến sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Hiện nay công nghệ sinh học hiện đại được áp dụng vào công tác chọn giống ngô nên các giống ngô mới ngày càng được trồng rộng rãi và phổ biến Gần 80% diện tích trồng ngô trên Thế giới hiện nay được trồng với giống ngô cải tiến Trong đó cây ngô biến đổi gen (Bt) có khả năng phát triển rất mạnh

trong khu vực phát triển ngô lai Ngô Bt được đưa vào canh tác đại trà từ năm

1996 mang lại lợi ích ổn định, đã đóng góp một sản lượng ngô đáng kể làm lương thực, nhiên liệu sinh học và thức ăn gia súc ở Mỹ Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên Thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên

đến 27,4 triệu ha (Phan Xuân Hào, 2008) [3]

Ngô là loại cây trồng triển vọng của loài người trong thế kỷ 21 Hiện nay công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai trên Thế giới vẫn đang được chú trọng phát triển để tạo ra những giống ngô mới có những đặc điểm mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người

1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam ngô là cây trồng nhập nội nên nguồn gen hạn hẹp, công tác

nghiên cứu về ngô của nước ta cũng chậm hơn nhiều so với các nước trên Thế giới Giai đoạn 1955 – 1970 cũng được các nhà khoa học bước đầu điều tra về thành phần loài và giống ngô địa phương Các chuyên gia Việt Nam trong một thời gian dài đã nỗ lực thu thập nguồn vật liệu khởi đầu trong nước, hợp tác với Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) trong việc thu thập đánh giá, phân loại nguồn nguyên liệu cũng như đào tạo cán bộ chuyên môn trong lĩnh vực ngiên cứu ngô, đặt nền tảng cho mọi hoạt động nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ sản xuất ngô ở Việt Nam

Ngoài việc quan tâm đến cải thiện năng suất, các nhà khoa học còn đầu

tư vào chương trình nghiên cứu và phát triển ngô chất lượng protein cao QPM (Quaility Protein Maize) Viện nghiên cứu ngô đã hợp tác với CIMMYT trong chương trình nghiên cứu và phát triển ngô QPM, tháng 8 năm 2001 giống ngô lai chất lượng đạm cao HQ2000 đã được Hội đồng khoa học công nghệ Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cho phép khu vực hóa, có năng suất cao hơn ngô thường, hàm lượng protein là 11% (ngô thường là 8,5-9%) trong đó hàm lượng Lysine là 4,0% và Triptophan là 0,82% (còn ngô thường

là 2,0% và 0,5%) (Trần Hồng Uy, 1999) [11]

Từ năm 2001 - 2005, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên phối hợp với Viện Nghiên cứu Ngô đã tiến hành khảo nghiệm một số giống ngô chất lượng protein cao và thu được kết quả như sau: Thí nghiệm ở vụ Xuân và vụ Thu Đông 2002 cho kết quả hai giống QP2 và QP3 khá đồng đều và ổn định qua hai vụ, có thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, có năng suất thực thu tương đương với hai giống đối chứng (Q2 và HQ2000) Đặc biệt, hai giống này có hàm lượng protein đạt 11,1 và 11,4% tương đương HQ2000 (11,3%) và cao hơn hẳn Q2 (8,2%); hàm lượng lysine/protein đạt 4,1 và 4,3% cao hơn hẳn hai đối chứng (2,6 và 3,9%) (Phan Xuân Hào, Trần Trung Kiên, 2004) [4]

Kết quả so sánh 6 giống ngô TPTD QPM với 2 đối chứng là Q2 (giống TPTD thường) và HQ2000 (giống lai QPM) vụ Thu Đông 2004 tại Thái Nguyên đã chọn được giống QP4 có độ đồng đều tốt, thời gian sinh trưởng trung bình, thấp cây, chống chịu sâu bệnh khá, chịu hạn tốt, cho năng suất tương đương cả 2 đối chứng (đạt 67,3 tạ/ha) Đặc biệt, QP4 có hàm lượng Protein đạt 10,76% tương đương HQ2000 (10,88%) và cao hơn hẳn Q2 (8,95%) QP4 có hàm lượng Lysine/Protein đạt 3,77%, Methionine/Protein

đạt 2,89% tương đương HQ2000 (3,84%, 2,96%) và cao hơn Q2 (2,71%,

1,98%) (Đỗ Tuấn Khiêm, Trần Trung Kiên, 2005) [6]

Kết quả khảo nghiệm 6 giống QPM với 2 đối chứng Q2 (giống ngô thường) và HQ2000 (giống QPM) tại Thái Nguyên trong vụ Xuân và Thu

Đông (2004 - 2005) đã chọn được giống QP4 khá đồng đều và ổn định qua 4

vụ thí nghiệm, có thời gian sinh trưởng trung bình, thấp cây, chống chịu sâu bệnh khá, cho năng suất ổn định và cao tương đương đối chứng Q2 và HQ2000 (đạt 53,7 tạ/ha trong vụ Xuân và 63,3 tạ/ha trong vụ Thu Đông) Đặc biệt, hàm lượng Protein đạt 11,06% tương đương HQ2000 (11,05%) và cao hơn hẳn Q2 (8,65%) Hàm lượng Lysine trong Protein đạt 3,98% cao hơn so

với Q2 và tương đương HQ2000 (2,50 và 3,98%); Methionine trong Protein

đạt 3,00% cao hơn so với Q2 và tương đương HQ2000 (1,92 và 3,01%) (Phan

Xuân Hào và cs, 2008) [5]

Đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai QPM năng suất cao, chống

chịu tốt phục vụ chế biến thức ăn chăn nuôi giai đoạn 2012 – 2016’’ đã thu

được kết quả: Duy trì được 35 nguồn vật liệu và lai tạo được 550 THL mới được đánh giá ở 2 vụ Thu Đông 2012 và Xuân 2013, kết quả vụ Thu Đông

2012 đã chọn được 12 THL tốt và vụ Xuân 2013 chọn được 19 THL tốt, trong

số 19 THL chọn được ở vụ Xuân 2013 có 5 THL đã được chọn lặp lại là QPM242 (125,54 tạ/ha), QPM42 (95,08 tạ/ha), QPM290 (100,44 tạ/ha), QPM184 (116,71 tạ/ha) và QPM226 (103,84 tạ/ha) (Châu Ngọc Lý và cs, 2013) [8]

Giai đoạn 2006 – 2010, Viện Nghiên cứu Ngô đã chủ trì đề tài: “Nghiên

cứu chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt thích hợp cho các vùng sinh thái” [12] Kết quả như sau:

- Thu thập được hàng trăm nguồn vật liệu mới có ý nghĩa

- Chọn được hơn 50 dòng triển vọng: Khác biệt lớn về di truyền, phân thành nhiều nhóm ưu thế lai, có nhiều đặc tính mong muốn về thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu, năng suất cao và đặc biệt là khả năng kết hợp Trong số đó có 7 dòng được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn và 3 dòng QPM đã tham gia vào các giống lai mới được công nhận hoặc có triển vọng

- 6 giống lai đơn được công nhận giống mới: LVN98, LVN145, LVN45, LCH9, LVN14, LVN885

- 4 giống được công nhận cho sản xuất thử: LVN37, LVN184, LVN146, LVN154

- Các giống LVN145, LVN146 và LVN154 có thành phần bố mẹ được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn, các giống LCH9, LVN14 và LVN154 là các giống QPM

- 2 giống đã được cấp Bằng bảo hộ giống: LVN 45 và LVN 885; giống LVN 14 đang chờ cấp

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng khó khăn giai đoạn 2011 –

2013 đã xác định được một số tổ hợp lai triển vọng như VS36, CN11-2, CN11-3, SB09-9, VS71 (120,55 tạ/ha), D08-5, H11-9, CN12-1, VS101, VS104, VS106, H119, H08-7, VS90, H11-1, VS686, VS89, VS90, VS8N, VS80, H13-2, H282 Các giống tham gia khảo nghiệm VS36, H119, VS71

và CN11-2 chịu hạn tốt, thích nghi rộng, năng suất khá, ổn định Giống ngô lai VS36 đã được công nhận cho phép sản xuất thử trong năm 2012 và đã

được chuyển nhượng bản quyền sử dụng cho Công ty cổ phần Giống cây

trồng Thái Bình; giống ngô H119 đã được chuyển quyền phân phối hạt giống cho Công ty cổ phần Vật tư Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Giang (Nguồn: Tổng cục thống kê) [14]

Theo Hoàng Văn Vịnh và Phan Thị Vân (2013) [13], thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của 8 giống ngô lai có triển vọng được thực hiện vụ Đông 2012 và Xuân 2013 và giống đối chứng NK4300 Kết quả cho thấy thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm là 107 – 119 ngày (vụ

Đông 2012) và 117 – 124 ngày (vụ Xuân 2013), phù hợp với cơ cấu luân canh

vụ Xuân và Đông tại Thái Nguyên Giống KK11-6 khả năng chống đổ kém nhất, đánh giả điểm 2 – 3 Các giống còn lại có khả năng chống đổ tốt, đánh giá điểm 1 – 2 Giống KK11-3, KK11-11 có khả năng chống chịu sâu đục thân rất tốt đánh giá điểm 1 tương đương với giống đối chứng Năng suất thực thu của các giống thí nghiệm đạt 60,95 – 84,12 tạ/ha (vụ Đông 2012) và 61,53 – 78,95 tạ/ha (vụ Xuân 2013) Giống KK11-11 năng suất thực thu đạt 78,95 – 84,12 tạ/ha cao hơn đối chứng ở mức tin cậy 95% Các gống còn lại năng suất thực thu đạt 60,95 – 78,93 (vụ Đông 2012) và 61,53 – 72,77 tạ/ha (vụ Xuân 2013) tương đương với giống đối chứng NK4300

Sự phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam không chỉ là nhiệm vụ của các nhà khoa học mà là mối quan tâm của cả xã hội Nhà nước đã có nhiều chính sách tích cực khuyến khích các nhà khoa học và hỗ trợ cho nông dân phát triển sản xuất ngô

Tóm lại, nhu cầu ngô ở Việt Nam nói chung và tỉnh Bắc Kạn nói riêng trong thời gian tới là rất lớn Trong điều kiện tỉnh Bắc Kạn chưa được thực hiện và công bố nhiều giống ngô phù hợp với điều kiện địa phương thì phương án lựa chọn giống ngô lai phù hợp với điều kiện của địa phương là khả thi và hiệu quả nhất Vì vậy, chúng tôi đã lựa chọn thực hiện đề tài này

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu thời gian sinh trưởng phát triển; tính chống chịu; các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô lai thí nghiệm

2.2 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu của đề tài là 6 giống ngô lai: LVN61, H119, H818,

LVN092, H111 và NK4300 (đối chứng)

Bảng 2.1 Nguồn gốc và đặc điểm của các giống ngô lai

STT Tên tổ hợp Đặc điểm các

giống ngô lai Cơ quan chọn tạo

(Đối chứng)

Lai đơn

Công ty Syngenta Thái Lan

- LVN61: Do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo, được công nhận giống

mới năm 2010 và đăng ký bằng bảo hộ bản quyền giống cây trồng số 33.VN.2010 Giống ngô LVN61 có tính ổn định rất cao, khả năng thích ứng rộng, kháng sâu bệnh, cứng cây chống chịu đổ gẫy khá, đặc biệt là chịu hạn, chịu mật độ và đất nghèo dinh dưỡng rất tốt Thời gian sinh trưởng từ 90 -

125 ngày; chiều cao cây: 200 - 210 cm; cao đóng bắp: 90 - 95cm; dạng cây chịu thâm canh, bộ lá xanh bền; dạng hạt răng ngựa, màu vàng cam; chống chịu hạn, đổ, rét tốt; sạch bệnh; tiềm năng cho năng suất: 100 - 125tạ/ha (trong điều kiện thâm canh); khả năng thích ứng rộng, trồng được ở tất cả các tỉnh trong cả nước và một số nước trong khu vực

- H119: Là giống ngô lai do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo và đã được

chuyển giao bản quyền và quyền phân phối cho Công ty Cổ phần Vật tư Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Giang H119 có thời gian sinh trưởng từ 90 - 110 ngày Cây sinh trưởng khỏe, bộ lá gọn, độ đồng đều cao; có dạng màu vàng cam đậm, bắp dài, hạt chắc, mẩy

- H818: Giống ngô lai HT818 (tên khi công nhận cho sản xuất thử là

LVN81) do Viện Nghiên cứu Ngô lai tạo từ 2 dòng thuần H65 và IL9 (các dòng thuần được tạo ra từ các vật liệu nhập nội) Giống đã được Công ty

VTNN Bắc Giang nhận phân phối độc quyền

- LVN092: Là giống ngô lai đơn do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo

LVN092 được tạo ra từ tổ hợp lai C502N x C152N, trong đó dòng C152N

được chọn tạo bằng ứng dụng công nghệ sinh học trong việc tạo dòng năng

suất, khả năng kết hợp cao và cho con lai có nhiều đặc tính tốt đặc biệt là năng suất và khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận phi sinh học Giống LVN092 có thời gian sinh trưởng 110 – 125 ngày, cây khỏe, chịu thâm canh,

bộ lá xanh bền; dạng hạt bán đá, màu vàng cam; bắp trụ dài, lá bi bao kín bắp; khả năng chống chịu: Chống đổ tốt, chịu hạn khá, sạch bệnh; tiềm năng năng suất: 80 - 100 tạ/ha; khả năng thích ứng rộng: có thể trồng được tất cả các vụ

và vùng sinh thái trên cả nước

- H111: THL triển vọng H111 do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo từ 2

dòng thuần H95 và H414, giống đã qua khảo nghiệm quốc gia 3 vụ, có kết quả tốt, đang hoàn thiện hồ sơ để công nhận cho sản xuất thử