Nghiên cứu sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống Ngô lai trồng phổ biến trên đất bạc màu Bắc Giang

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau cây lúa, nó được trồng trên nhiều vùng sinh thái với nhiều thời vụ khác nhau, đặc biệt trong những điều kiện bất thuận và được coi là c

LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn của mình, ngoài sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình của rất nhiều

cá nhân và tập thể

Trước hết, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Đính - người thầy đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suất thời gian tôi thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong khoa Sinh, Phòng sau đại học - Trường đại học sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành đề tài

Cảm ơn gia đình, người thân, các cán bộ đồng nghiệp và bạn bè đã động và viên giúp đỡ rất nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu của tôi

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 16 tháng 5 năm 2011

Nông Thị Hồng Chiên

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố thông bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm đối với những nội dung được đề cập trong bản luận văn này

Hà Nội ngày 16 tháng 5 năm 2011

Học viên

Nông Thị Hồng Chiên

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CCC : Chiều cao cây

NSTT : Năng suất thực thu

TGST : Thời gian sinh trưởng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Giả thuyết khoa học 3

1.3 Mục đích nghiên cứu 3

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 4

PHẦN 2 NỘI DUNG 5

Chương 1 Tổng quan tài liệu 5

1.1 Giá trị của cây ngô 5

1.1.1 Giá trị về dinh dưỡng 5

1.1.2 Giá trị chế biến và xuất khẩu 6

1.2 Khái quát đặc điểm sinh học của cây ngô 7

1.2.1 Đặc điểm chung 7

1.2.2 Chu trình sống của cây ngô 8

1.2.3 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô 9

1.3 Các kết quả nghiên cứu về cây ngô và cây ngô lai 11

1.3.1 Tình hình nghiên cứu và và sản xuất ngô trên thế giới 11

1.3.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam 17

1.3.3 Tình hình sản suất ngô ở Bắc Giang 25

1.4 Các kết quả nghiên cứu về đất bạc màu 27

1.4.1 Trên thế giới 27

1.4.2 Ở Việt Nam 28

1.4.3 Ở Bắc Giang 28

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.1.1 Đối tượng thực vật 30

2.1.2 Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu 31

2.2 Điều kiện thí nghiệm 31

2.2.2 Nơi đặt thí nghiệm 31

2.2.3 Thời gian làm thí nghiệm 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 31

2.3.1 Cách bố trí thí nghiệm 31

2.3.2 Kỹ thuật trồng và chăm sóc 32

2.3.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu 33

2.3.3.1 Các chỉ tiêu nghiên cứu 33

2.3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 37

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô thí nghiệm 38

3.1.1 Giai đoạn từ gieo đến mọc 40

3.1.2 Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu 40

3.1.3 Giai đoạn từ gieo đến chín sinh lý (thời gian sinh trưởng) 42

3.2 Động thái tăng trưởng của các giống ngô thí nghiệm 43

3.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây 43

3.2.2 Động thái tăng trưởng số lá .44

3.3 Đặc trưng hình thái cây của các giống ngô thí nghiệm …… …46

3.3.1 Chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm 47

3.3.2 Chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí nghiệm 48

3.4 Khả năng quang hợp của các giống ngô thí nghiệm 49

3.4.1 Số lá trên cây 49

3.4.2 Chỉ số diện tích lá 50

3.4.3 Hàm lượng diệp lục……… ….51

3.5 Kh n ng ch ng ch u c a các gi ng ngô thí nghi m 53

3.5.1 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống ngô thí nghiệm 54

3.5.2 Khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm 56

3.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô thí nghiệm……….……… 58

3.6.1 Số bắp trên cây 59

3.6.2 Số hàng hạt trên bắp 59

3.6.3 Số hạt trên hàng 60

3.6.4 Tỷ lệ hạt trên bắp 60

3.6.5 Khối lượng 1000 hạt 61

3.6.6 Năng suất thực thu 62

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 63

3.1 Kết luận 63

3.2 Đề nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 65

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Lý do chọn đề tài

Cây ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là ba cây ngũ cốc quan trọng nhất trong nền sản xuất nông nghiệp thế giới nuôi sống loài người chúng ta Với vai trò làm lương thực cho người (17% tổng sản lượng), thức ăn chăn nuôi (66%), nguyên liệu công nghiệp (5%) và xuất khẩu (hơn 10%), ngô đã trở thành cây trồng đảm bảo an ninh lương thực trên phạm vi thế giới đồng thời góp phần chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp theo hướng từ trồng trọt sang chăn nuôi đem lại nguồn lợi lớn cho người sản xuất (Ngô Hữu Tình, 2003) [23]

Trong những năm gần đây, ngô còn được dùng làm cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao Người ta đã sử dụng bắp ngô non (ngô bao tử) làm rau ăn cao cấp Nghề trồng ngô rau đóng hộp xuất khẩu phát triển mạnh đem lại hiệu quả kinh tế cao Ở nhiều nước ngô còn là hàng hoá xuất khẩu thu ngoại tệ, trên thế giới hàng năm lượng ngô xuất khẩu khoảng 70 triệu tấn Đó là nguồn thu ngoại tệ lớn ở các nước như Mỹ, Achentina, Pháp

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau cây lúa, nó được trồng trên nhiều vùng sinh thái với nhiều thời vụ khác nhau, đặc biệt trong những điều kiện bất thuận và được coi là cây mầu chính trong sản xuất nông nghiệp Trong những năm qua cây ngô đã được quan tâm cả về bề rộng lẫn chiều sâu Vì vậy, diện tích, năng suất và sản lượng đều tăng rõ rệt đã đáp ứng một phần nhu cầu của con người Vào những năm đầu của thập kỷ 90 ngô lai phát triển ở Việt Nam với tốc độ khá nhanh và vững chắc đưa nước ta đứng trong hàng ngũ những nước trồng ngô lai tiên tiến ở châu Á Hiện nay, phần lớn ngô được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi chiếm khoảng 80% sản lượng ngô Một phần ngô được dùng làm lương thực và là lương thực chính cho một số đồng bào dân tộc thiểu số miền núi, đặc biệt ở nhũng vùng khó khăn, không có điều kiện trồng lúa nước hoặc những vùng có tập quán sử

dụng ngô lâu đời Nhu cầu sử dụng ngô ở nước ta rất lớn và ngày càng tăng nên việc sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nên hàng năm nước

ta vẫn phải nhập khẩu một lượng lớn ngô cho tiêu dùng [4] Mặc dù dưới sự lãnh đạo của Đảng, các nhà khoa học đã có chiến lược phát triển ngô trên phạm vi cả nước Tuy nhiên, năng suất ngô của nước ta còn thấp (trung bình

là khảng 4 tấn/ha) so với các nước tiên tiến (năng suất trung bình của các nước tiên tiến như Mĩ, Trung Quốc là khoảng 12 tấn/ha) Nguyên nhân năng suất ngô nói chung và các giống ngô lai nói riêng còn thấp là do chúng ta chưa có một bộ giống tốt phù hợp với các vùng sinh thái cụ thể và trình độ thâm canh của người dân còn hạn chế, điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu không phù hợp Đặc biệt cây ngô được người nông dân trồng chính vào vụ Đông sau khi thu hoạch lúa mùa sớm, đây là mùa mà lượng mưa ít nhất trong năm Vì vậy, ở các vùng khó chủ động về nước thì việc sản xuất ngô càng gặp khó khăn

Bắc Giang là vùng trung du, có diện tích đất tự nhiên 382.250 ha, nhưng dành cho sản xuất nông nghiệp chỉ có 99.300 ha trong đó 38.369 ha là đất bạc màu được hình thành trên trầm tích phù sa cổ, sản phẩm của lũ tích

và quá trình phong hoá đá cát và đá mắc ma axít [14] Đặc điểm của loại đất này là có thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ ở tầng mặt và chuyển sang thành phần cơ giới nặng ở tầng sâu Đất có phản ứng chua, hàm lượng mùn và thành phần dinh dưỡng nghèo, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém Từ những nhận thức về vai trò của cây ngô nên diện tích trồng ngô trong những năm gần đây ở Bắc Giang có chiều hướng tăng lên khoảng 1,6 ngàn ha với năng suất trung bình là 36 tạ/ha Thấp hơn rất nhiều so với bình quân của cả nước Người dân ở đây chủ yếu trồng một số giống ngô lai như LVN4, LVN99, LVN10, LVN25, Bioseed9681, Bioseed9999, K888, Pioneer, CP888, CP999, C919, G49, P11, B06, Tuy nhiên, cho đến nay còn rất ít các tài liệu nghiên cứu, đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống ngô lai đang được trồng phổ biến hiện nay ở Bắc

Giang nhằm xác định được giống phù hợp để đưa vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất và tăng thu nhập cho người nông dân

Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài : “Nghiên cứu sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống ngô lai trồng phổ biến trên đất bạc màu Bắc Giang”

1.2 Giả thuyết khoa học

Trong sản xuất nông nghiệp, giống đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và phẩm chất cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng Tuy nhiên, năng suất thực sự của giống lại là kết quả tương tác giữa giống với điều kiện sinh thái cụ thể Có thể có các giống phát triển tốt trong môi trường thuận lợi, cho năng suất cao, nhưng khi trồng ở môi trường khó khăn lại phát triển kém cho năng suất thấp và ngược lại Chính vì vậy để có thể xác định được giống ngô lai phù hợp với mỗi vùng sinh thái cụ thể cần có các kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất của mỗi giống

1.3 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, các chỉ tiêu quang hợp, khả năng chống chịu và năng suất của một số giống ngô lai hiện đang được trồng phổ biến trên đất bạc màu tỉnh Bắc Giang

- Xác định một số giống ngô lai có triển vọng cho năng suất cao để giới thiệu cho sản xuất

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của một số giống ngô lai (CP999, CP333, CP989, CPA88, LVN4, NK4300) trồng trên đất bạc màu huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang thông qua các chỉ tiêu: Thời gian sinh trưởng

và phát triển (thời gian nảy mầm, trỗ cờ, tung phấn, phun râu, chín sinh lí); Các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây cuối cùng, chiều cao đóng bắp); các chỉ tiêu quang hợp (hàm lượng diệp lục và số lá trên cây, diện tích lá ); khả

năng chống chịu sâu bệnh

- Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của mỗi giống 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu

Một số giống ngô lai: CP999, CP333, CP989, CPA88, LVN4, NK4300

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu tiến hành từ tháng 10/2010 đến 05/2011

- Một giống ngô được trồng trên nền đất bạc màu huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang

- Phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu tại Bắc Giang và tại phòng thí nghiệm khoa Sinh - KTNN trường ĐHSP Hà Nội 2

PHẦN 2 NỘI DUNG Chương 1 Tổng quan tài liệu

1.1 Giá trị của cây ngô

1.1.1 Giá trị về dinh dưỡng

Bộ phận sử dụng chủ yếu của cây ngô là hạt ngô, giá trị dinh dưỡng chủ yếu của hạt ngô là:

- Protein (8,5-10%), không có lysin và tryptophan

Có thể nói ngô là một loại ngũ cốc vàng vì nó không chỉ đáp ứng cho nhu cầu thực phẩm chính của con người từ thủa sơ khai mà còn là nguồn dinh dưỡng tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lí của động mạch vành dẫn tới nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não Tổ tiên chúng ta cũng đã tôn xưng bắp như những hạt ngọc quý giá nên đặt tên là Thiềm Thục Ngọc Trong Đông y, râu bắp là một vị thuốc quen thuộc nhằm làm tăng sự bài tiết mật và làm tăng lượng nước tiểu trong các chứng bệnh viêm túi mật, tắc túi mật hoặc phù thũng trong những bệnh về tim thận

Chính loại ngũ cốc giàu chất xơ như ngô, lúa mỳ đen, gạo lứt đã cải thiện tình trạng mỡ trong máu, làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch và tai biến mạch máu não Chỉ những chất xơ từ ngũ cốc “đen” tức ngũ cốc còn nguyên

mày, nguyên vỏ mới đem lại hiệu quả làm giảm nguy cơ về tim mạch Ở những người trung niên nếu ăn những loại ngũ cốc này kéo dài trên 9 năm sẽ

có thể giảm được 21% nguy cơ bệnh tim mạch Nhờ tính chất ức chế proteaza, ngô cũng như đậu, gạo có khả năng ngăn cản ung thư vú, da, ruột kết ở thú và con người [21]

1.1.2 Giá trị chế biến và xuất khẩu

Hiện nay trên thế giới có khoảng hơn 70 quốc gia trồng ngô Ở nước ta ngô được trồng phổ biến ở khắp nơi , nhiều nhất là ở miền núi Hạt ngô có thể trộn với gạo hoặc thay thế gạo, dùng để nấu rượu, làm tương, thân lá tươi làm thức ăn cho gia súc Hạt ngô nấu kĩ thì bung ra nên gọi là ngô bung Ngoài ra ngô nếp còn được dùng để nấu xôi, nổ thành bỏng ngô Ngô ngọt còn được dùng như một loại rau, ngô bao tử được chế biến đóng hộp để xuất khẩu Ở một số nơi người ta còn trồng ngô với mục đích làm cây cảnh hoặc tạo ra các

mê cung ngô nhằm thu hút khách du lịch [36], [40]

Cây ngô lai có đặc điểm là năng suất cao, độ thuần cao ở hầu hết các tính trạng như chiều cao cây, độ đóng bắp, kích thước bắp, màu sắc hạt, giữ được ổn định trong điều kiện đất đai thích hợp và kỹ thuật chăm sóc đồng đều Khả năng chống chịu các điều kiện bất thuận như hạn, úng, đất xấu, thiếu phân bón thường thấp hơn các giống ngô thụ phấn tự do Là cây trồng phổ biến rộng và nó có thể trồng trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, sản phẩm được sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn cho gia súc và làm nguyên liệu cho công nghiệp (Maize, 2004) [33]

Ngoài các mục đích trên, ngô còn được dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu ngô, bánh kẹo, Từ ngô, người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp, lương thực thực phẩm, công nghiệp dược, làm đệm hay đồ trang trí mỹ nghệ

Ở Việt Nam, tỷ lệ ngô sử dụng cho mục đích này khoảng 5 - 10%, (Ngô Hữu Tình, 1997)

1.2 Khái quát đặc điểm sinh học của cây ngô

1.2.1 Đặc điểm chung

Ngô (Zea mays L) là cây thụ phấn nhờ gió, phát tán rất nhiều phấn hoa

bám trên đất và nước Hạt phấn có lớp vỏ ngoài cứng giúp bảo vệ nó không bị

hư hỏng Thân cây ngô trông tương tự như thân của các loài tre và các khớp nối (các mấu hay mắt ) có thể cách nhau khoảng 20- 30cm Ngô có hình thái phát triển rất khác biệt: Các lá hình mũi mác rộng bản, dài 50-100 cm; thân cây thẳng, thông thường cao 2-3 m, với nhiều mấu, các lá tỏa ra từ các mấu với bẹ nhẵn Dưới các lá này và ôm sát thân là các bắp Khi còn non chúng dài

ra khoảng 3 cm mỗi ngày Từ các đốt ở phía dưới sinh ra một số rễ, ngô là cây

có hệ rễ chùm, rễ ăn nông vì thế phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của đất Ngô là thực vật C4 nên sử dụng nước tương đối có hiệu quả so với thực vật C3 [11], [36], [37] [17]

Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa hình bông, được bao bọc trong một số lớp lá và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng không lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu ngô màu hung vàng từ vòng lá cuối cùng của bắp ngô Râu ngô là các núm nhụy thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và sau đó chuyển dần sang màu hung đỏ hoặc hung vàng

Các hạt ngô là các dạng quả thóc với vỏ quả hợp nhất với các áo hạt, là kiểu quả thông thường của họ hòa thảo (Poaceae) Nó gần như một loại quả phức về cấu trúc Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan và bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp ngô Mỗi bắp ngô dài khoảng 15 - 25 cm, chứa khoảng 12 - 14 hàng hạt tương ứng với 200- 400 hạt Các hạt có màu như ánh đen, xám xanh, đỏ, vàng, trắng, Khi được nghiền thành bột ngô tạo ra nhiều bột và ít cám hơn so với lúa mì Tuy nhiên nó không có gluten như lúa mì và như thế sẽ làm cho các loại thức

ăn dạng nướng có độ trương nở nhỏ hơn

Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa đuôi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờ ngô Mỗi râu ngô đều có thể được thụ phấn để tạo ra một hạt ngô trên bắp Các bắp ngô non có thể dùng làm rau ăn với toàn bộ lõi và râu, nhưng khi bắp đã già thì lõi trở nên cứng và râu thì khô đi nên không ăn được

Ngô có bộ NST lưỡng bội (2n = 20), chiều dài tổng cộng của các NST

là 1500 cM (centimoocgan), bộ gen ngô có 50.000 - 60.000 gen nằm rải rác trong 2,5 tỷ bazơ - các phân tử tạo ra AND [11], [36],[34]

1.2.2 Chu trình sống của cây ngô

+ Giai đoạn từ gieo đến mọc

Đây là giai đoạn sinh trưởng đầu tiên để bắt đầu vòng đời sinh trưởng của cây ngô, là quá trình biến đổi từ trạng thái ngủ nghỉ của hạt sang trạng thái sinh trưởng phát triển của một cơ thể mới với điều kiện trồng trọt thích hợp, hạt ngô sau khi gieo xuống đất sẽ hút nước và bắt đầu trương lên, bên trong hạt xảy ra hàng loạt các biến đổi về sinh lý, sinh hoá và quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ, cung cấp năng lượng để phục vụ cho quá trình nảy mầm, giai đoạn này kéo dài khoảng 6-10 ngày [23]

Quá trình nảy mầm của cây chịu ảnh hưởng của hai điều kiện chính đó là:

- Điều kiện nội tại: độ mẩy, độ chín, tính nguyên vẹn, yếu tố di truyền

- Điều kiện ngoại cảnh: nhiệt độ, ẩm độ đất, nồng độ oxy

+ Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu

Đây là giai đoạn rất quan trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô, nó ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và phẩm chất của bắp ngô sau này Đặc điểm của giai đoạn này là cây ngô đã ổn định về chiều cao, dinh dưỡng chủ yếu tập trung vào cơ quan sinh sản, đây là thời kỳ quyết định đến năng suất nên nhu cầu về nước và dinh dưỡng phải đầy đủ, đặc biệt là yếu tố nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho quá trình tung phấn, phun râu là 20 - 220C, nếu trên 300C sẽ làm cho hạt phấn chết ảnh hưởng đến quá trình thụ phấn, thụ tinh [23]

Quá trình phun râu của ngô theo thứ tự từ dưới lên trên Râu ngô nhận hạt phấn để thụ tinh hình thành hạt Số noãn thụ tinh được xác định ở thời kỳ này, những noãn không được thụ tinh, không hình thành hạt và bị thoái hóa, gây nên hiện tượng ngô đuôi chuột Đối với cây ngô thì khoảng cách giữa tung phấn và phun râu càng ngắn thì càng có lợi cho thụ phấn, thụ tinh để hình thành hạt Vì vậy cần phải theo dõi chặt chẽ quá trình trỗ cờ - tung phấn - phun râu để chọn ra những giống có khoảng cách này chênh lệch ngắn nhất

+ Giai đoạn chín sinh lý

Thời gian sinh trưởng được tính từ khi gieo cho đến khi chín sinh lý, sau quá trình thụ phấn, thụ tinh hạt ngô được hình thành và phát triển, thời gian này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, điều kiện thời tiết khí hậu,

kỹ thuật canh tác đây là thời kỳ các chất hữu cơ được tích luỹ dần vào hạt, quá trình tích luỹ kéo dài tới giai đoạn chín hoàn toàn của hạt ngô, thời kỳ chín được xác định khi chân hạt ngô xuất hiện vết sẹo đen [23]

1.2.3 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô

+ Nhiệt độ

Ngô là cây ưa nóng, nhu cầu về nhiệt độ được thể hiện bằng tổng nhiệt

độ cao hơn nhiều so với cây trồng khác Theo Velecan (1956) để hoàn thành chu kỳ sống từ gieo đến chín, cây ngô cần tổng nhiệt độ từ 1700 - 37000C, tuỳ thuộc vào giống Theo Lưu Trọng Nguyên (1965) nghiên cứu ngô ở Trung Quốc cho rằng tổng nhiệt độ cần thiết cho hoạt động của các giống ngô chín sớm là 2000 - 22000C, các giống chín trung bình là 2300 - 26000C, các giống chín muộn là 2500 - 28000C Nhu cầu về nhiệt độ của cây ngô còn thể hiện ở các giới hạn nhiệt độ tối cao, tối thấp và tối ưu Theo các nhà nghiên cứu của Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì Quốc tế (CIMMYT), ngô phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ 24 - 300C, nếu nhiệt độ trên 380C sẽ ảnh hưởng xấu tới quá trình sinh trưởng phát triển của ngô, trường hợp nhiệt độ tăng lên đạt

450C, hạt phấn và râu ngô có thể bị chết Nhiệt độ thấp ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng phát triển của ngô, đặc biệt là thời kỳ nảy mầm và ra hoa Nhiều tác giả cho rằng, để hạt ngô mọc bình thường, nhiệt độ cần thiết tối thiểu là 12 - 140C, nhiệt độ ở 150C bắt đầu ảnh hưởng đến tung phấn, phun râu, thụ tinh [34]

Ở Việt Nam, một số tác giả như: Luyện Hữu Chỉ, Trần Hồng Uy, Trương Đích, Cao Đắc Điểm, Trần Hữu Miện, Võ Đình Long, Đỗ Hữu Quốc thống nhất quan điểm với các nhà khoa học thế giới cho rằng các giống ngô

có thời gian sinh trưởng khác nhau, có nhu cầu tổng nhiệt khác nhau để hoàn thành chu kỳ sống của mình [28]

Qua khảo sát mối quan hệ giữa các điều kiện khí hậu đối với năng suất ngô

ở vùng Đồng bằng Sông Hồng trong vụ Xuân và vụ Thu từ năm 1992 - 1997, Ngô Hữu Tình và các cộng tác viên đã nhận thấy năng suất ngô lai và ngô thụ phấn tự do có liên quan chặt chẽ với tổng nhiệt độ và số giờ nắng

+ Nước

Nước là yếu tố quan trọng trong đời sống của cây ngô, cây ngô có nhu cầu về nước rất lớn Kieselbach (theo Wallace và Bresman) đã chỉ ra rằng Bang Nebrasca, một cây ngô phát triển, bốc hơi và thoát hơi nước trong một ngày nóng từ 2 - 4 lít nước Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây ngô

đã hút và thoát hàng ngày 18 tấn nước/ha hay khoảng 1.800 tấn nước/ha cả giai đoạn, tương đương lượng mưa khoảng 175 mm, Cũng theo tác giả này lượng nước nó tiêu tốn còn phụ thuộc vào sản lượng nó sinh ra để đạt 3.800 kg/ha cần một lượng nước mưa 287,5 mm, để đạt 6.300 kg/ha cần lượng mưa 486 - 616 mm

Nhu cầu về nước còn thay đổi tuỳ theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây ngô, theo Wolfe, 1997 (Shaw R.H 1997) thời kỳ đầu hạt ngô cần hút một lượng nước bằng 40 - 44% trọng lượng hạt ban dầu và hạt ngô mọc nhanh nhất khi ẩm độ đất đạt 80% sức chứa tối đa đồng ruộng, hạt không nảy mần

khi ẩm độ đất bằng 10% sức chứa tối đa đồng ruộng, khi ẩm độ đất đạt 100% thì sự nảy mầm bị chậm do sự thiếu oxy

Theo Trần Hữu Miện (1987) ngô là cây trồng cạn không đòi hỏi nhiều nước, tuy nhiên để hoàn thành một chu kỳ sống, mỗi cây ngô cần khoảng 200 đến 220 lít nước, ở thời kỳ đầu cây phát triển chậm, tích luỹ chất xanh còn ít không cần nhiều nước Ở thời kỳ 7 - 13 lá, ngô cần 28 - 35 m3 nước/ha/ngày Thời kỳ xoáy nõn, trỗ cờ, phun râu cần 65 - 70 m3 nước/ha/ngày

Tuy ngô là cây trồng cạn nhưng nhu cầu về nước của ngô là rất lớn và ngô cũng rất nhạy cảm với ẩm độ đất, đặc biệt là giai đoạn cây còn nhỏ khi điểm sinh trưởng còn nằm dưới mặt đất, giai đoạn này nếu ngập nước

1.3 Các kết quả nghiên cứu về cây ngô và cây ngô lai

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

Một trong những tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp thành công rực rỡ nhất ở thế kỷ 20 là ngô lai Nghề trồng ngô trên thế giới vào những năm cuối của thế

kỷ 20 đã có những bước tiến nhảy vọt nhờ ứng dụng rộng rãi thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Đặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai, kết hợp với các biện pháp kỹ thuật tiên tiến đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước, góp phần giải quyết nhu cầu lương thực và protein động vật cho hơn 6 tỷ người dân trên hành tinh chúng ta

Diện tích và năng suất ngô trên thế giới liên tục tăng (bảng 1.1) góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho loài người Phân tích kết quả bảng 1,1 cho thấy: Trong năm 1995 diện tích ngô trên thế giới đạt 136,49 triệu ha, năng suất là 3,78 tấn/ha và sản lượng đạt 517,14 triệu tấn Nhưng đến năm 2005, diện tích ngô thế giới chỉ tăng thêm hơn 11 triệu ha lên 147,58 triệu ha, nhưng tổng sản lượng đã tăng lên 701,67 triệu tấn với năng suất là 4,75 tấn/ha và đến năm 2007 tổng sản lượng đạt cao nhất từ trước đến nay 766,2 triệu tấn với diện tích là 157,0 triệu ha và năng suất đạt 4,9 tấn/ha So với năm 1995 thì năm 2008 diện tích tăng 24,0 triệu ha, năng suất tăng 1,22 triệu tấn/ha, sản lượng tăng 305,6 triệu tấn

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (1995-2009)

Nghiên cứu và áp dụng ưu thế lai cho cây ngô được tiến hành sớm và

có hiệu quả nhất đó là nước Mỹ Theo Duvick (1990) mức tăng năng suất ngô hàng năm ở Mỹ giai đoạn 1930 - 1986 là 103 kg/ha/năm, trong đó phần đóng góp do giống lai là 63 kg, chiếm 61% mức tăng Các nước phát triển thường

có năng suất ngô cao là do trình độ thâm canh cao cộng với việc sử dụng

giống lai cho hầu hết diện tích trồng ngô Nhờ sử dụng giống ngô lai và trình

độ thâm canh cao, năng suất ngô của thế giới đã tăng 1,83 lần trong vòng

1960 - 1990 (D.Petrop, 1994) [41]

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI, 2003) [30], vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 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 đang phát triển sử dụng 22% ngô làm lương thực (IPRI, 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 đang phát triển (72%), riêng Đông Nam Á nhu cầu tăng 70% so với năm 1997 (bảng 1.2), sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng nên nhu cầu thịt, trứng, sữa tăng mạnh nên đòi 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 đang phát triển

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

(triệu tấn)

2020 (triệu tấn)

ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy ô tô ở Mỹ, Braxin, Trung Quốc, Riêng ở Mỹ, năm 2002 - 2003 đã dùng 25,5 triệu tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và dự kiến năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn ngô (Oxfarm, 2004)

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 Việt Chi, 1993) [3] Giống lai được đánh giá là có tính chất quyết định trong việc tăng năng suất ngô Nó góp phần giải quyết nạn đói ở các nước đang phát triển vùng châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh

Nhờ những tiến bộ trong việc nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai vào việc tạo giống ngô đã cải thiện đáng kể khả năng chống chịu của giống như chịu hạn, chống đổ, kháng với một số sâu bệnh chính và đặc biệt có thể trồng ở mật độ cao Hiện nay, do những ưu việt của giống lai mà các nước đang phát triển có xu hướng sử dụng giống lai tăng

Với việc ứng dụng một số công nghệ tiên tiến như công nghệ gen để tạo

ra các sản phẩm đa dạng có chứa các gen đặc biệt như kháng sâu, chịu mặn, hạn, hay kỹ thuật nuôi cấy bao phấn và noãn chưa thụ tinh để nhanh tạo dòng thuần đã thúc đẩy tạo ra giống mới nhanh hơn và có chất lượng hơn Kỹ thuật nuôi cấy phôi non nhằm tạo ra nguyên liệu ban đầu phục vụ kỹ thuật chuyển gen và thiết lập gen Trong cải tạo cây ngô, các nhà khoa học cũng đã thành công trong việc tạo dòng từ đơn bội, chọn lọc dòng vô tính, chuyển nạp AND ngoại lai,

Bảng 1.3 Diện tích cây trồng chuyển gen trên thế giới năm 2007 STT Quốc gia Diện tích

(triệu ha)

Cây trồng chuyển gen

bầu bí, đu đủ, cỏ alfalfa

6 Trung Quốc 3,8 Bông, cà chua, cây dương, thuốc

lá, đu đủ, hạt tiêu

15 Chilê < 0,1 Ngô, đậu tương, cải canola

Qua bảng 1.3 cho thấy diện tích cây trồng chuyển gen trên thế giới tăng mạnh trong những năm gần đây, từ hơn 40 triệu hecta vào năm 2000 lên hơn

100 triệu hecta vào năm 2007 trong đó diện tích ngô chuyển gen BT chiếm 25% (Clive James; 2007) [32] Tính tới năm 2007 diện tích đất trồng cây chuyển gen là 114,3 triệu hecta, chiếm 8% trong tổng số 1,5 tỷ hecta diện tích canh tác trên toàn thế giới Tổng lợi nhuận mà cây trồng chuyển gen mang lại trong năm 2006 ước tính khoảng 7 tỷ đôla Mỹ là quốc gia hàng đầu trồng cây biến đổi gen: 57,7 triệu ha, tiếp dến là Achentina: 19,1 triệu ha, Brazil: 15,0 triệu ha Ở Châu Á có Ấn Độ: 6,2 triệu ha, Trung Quốc: 3,8 triệu ha 43% diện tích cây trồng chuyển gen trên toàn cầu là ở các nước đang phát triển Hơn một nửa dân số thế giới (55% hay 3,6 tỷ người) sống tại 23 nước canh tác cây trồng chuyển gen Xu hướng áp dụng ngô chuyển gen còn tăng mạnh hơn nữa Chỉ trong một năm từ 2006 - 2007, diện tích cây trồng chuyển gen trên thế giới đã tăng thêm 12% tương đương 12,3 triệu ha (30 triệu mẫu) (Clive James; 2007) [32] Trên thế giới hàng năm lượng ngô xuất nhập khẩu khoảng 80 – 90 triệu tấn bằng 11,5% tổng sản lượng ngô với giá bình quân trên dưới 100 USD/tấn Đó

là nguồn lợi lớn của các nước xuất khẩu Các nước xuất khẩu chính là Mỹ, Argentina, Trung Quốc, Hungary, Nam Phi, Rumania Các nước nhập khẩu chính là Nhật Bản, Hàn Quốc, Angerie, Mexico, Malaysia, EU, Ai cập, Iran,

và Colombia (Ngô Hữu Tình, 2009) [24], [31]

Đánh giá giống ngô mới là khâu hết sức quan trọng, việc đánh giá của giống thường bắt đầu từ việc đánh giá các đặc tính sinh học, đánh giá sự sinh trưởng, phát triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và các điều kiện bất lợi Mối tương quan giữa một số chỉ tiêu đến năng suất cây trồng, sâu bệnh và các điều kiện bất lợi Trên thế giới có rất nhiều tác giả nghiên cứu về vấn đề này cụ thể như:

Romahenco (1968) thấy rằng thời gian sinh trưởng tương quan với chiều cao của cây, độ cao đóng bắp và độ dài thời gian từ mọc đến ra hoa

Các tính trạng này biến động phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và thời tiết (trích theo Phạm Thị Tài, 1993) [19]

Kuleshov (1995), Baliura (1960), kết luận rằng số lá tương quan chặt chẽ với thời gian sinh trưởng và ít biến động Mỗi giống có một số lá nhất định ít thay đổi dưới ảnh hưởng của điều kiện môi trường

Kozubenko (1965) thấy tương quan giữa các đặc tính của cây và năng suất thay đổi tuỳ theo nhóm giống và điều kiện môi trường Phần lớn các giống ngô răng ngựa và các giống ngô lai thuộc nhóm chín trung bình và chín muộn Năng suất hạt tương quan thuận, chặt với khối lượng bắp, chiều dài bắp, số ngày từ nẩy mầm đến phun râu và chín (trích theo Ngô hữu Tình, 2003) [23]

Robinson (1949), kable (1946), Elakang, Susall (1971) nhận xét rằng: các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất ngô có tương quan với nhau khi cải tiến thành phần này sẽ dẫn đến sự thay đổi thành phần kia Nếu số bắp trên cây tăng lên thì số hạt và khối lượng hạt sẽ giảm xuống Chiều dài bắp và số hạt trên bắp có liên quan chặt chẽ với nhau và đều có liên quan thuận đến năng suất Các tác giả còn nhận thấy giữa các yếu tố số bắp, số hạt, khối lượng 1000 hạt có chiều hướng bù trừ lẫn nhau Tuy nhiên trong một số trường hợp các giống ngô đặc biệt cho năng suất cao đã không thấy xuất hiện sự bù trừ này [11]

1.3.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam

Ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm Theo nhà bác học Lê Quí Đôn nêu trong “Vân đài loại ngữ” thì vào thời kỳ đầu Khang Hy (1682 – 1723) , Trần Thế Vinh, người Tiên Phong thuộc Sơn Tây đi sứ nhà Thanh thấy loại cây mới này mang về trồng ở hạt Sơn Tây và gọi là “ngô” (Ngô Hữu Tình, 2009) [24] Mặc dù là cây lương thực thứ 2 sau lúa song do truyền thống sản xuất lúa nước lâu đời nên những năm trước cây ngô chưa được chú trọng phát triển mà mãi đến năm 1973 mới có những định hướng

phát triển ngô ở Việt Nam (Trần Hồng Uy, 2001) [26] Thành công trong việc nghiên cứu và sử dụng ngô lai trong hơn 10 năm qua được coi là cuộc cách mạng thực sự trong nghề trồng ngô ở Việt Nam Thành công này đã thay đổi một cách sâu sắc diện mạo nghề trồng ngô ở nước ta vốn đã tồn tại nhiều yếu kém trong nhiều năm Năng suất ngô ở nước ta trước đây thuộc loại rất thấp

so với năng suất ngô thế giới, năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn hecta; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 triệu tấn/ha vào đầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Tỷ lệ trồng giống lai ở nước ta từ 0,1% (hơn 400 nghìn hecta) năm 1990 đã tăng lên khoảng 95% (hơn 1 triệu hecta) năm 2007 đã đưa Việt Nam vào một trong những nước sử dụng giống lai cao

và có năng suất cao của khu vực Đông Nam Á [27]

Số liệu bảng 1.4 cho thấy trong suốt 20 năm qua diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam tăng liên tục với tốc độ cao Năm 1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha); năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha) Năm 1994, sản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và năm 2007 chúng ta đạt diện tích năng suất và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: diện tích là 1.072.800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn - 4.250.900 tấn

Ở Việt Nam, cây ngô được trồng khắp đất nước với nhiều vụ khác nhau,

do phụ thuộc vào điều kiện đất đai và khí hậu của từng vùng Nên sản xuất ngô được chia thành 8 vùng trồng ngô chính như sau:

Vùng Đông Bắc: Diện tích ngô khoảng 190 nghìn hecta, ngô được trồng ở độ cao 300 - 900m so với mặt nước biển Vụ chính là vụ Xuân, gieo khoảng tháng 2, tháng 3

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1975 – 2009

Năm Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

trong tháng 8 và vụ Đông gieo tháng 9 - đầu tháng 10

Vùng Bắc Trung Bộ: Diện tích 93 nghìn hecta, ngô được trồng ở

độ cao 0 - 200m Vụ chính là vụ Xuân gieo vào tháng 1, tháng 2; vụ Đông gieo vào tháng 10

Vùng Tây Nguyên: Diện tích 87 nghìn hecta, Trồng ở độ cao 400 - 900m,

vụ chính Hè Thu gieo vào tháng tư, đầu tháng 5

Vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ: Diện tích 28.500 hecta, trồng ở độ cao 0 - 1000m Vụ chính là vụ Hè Thu gieo vào tháng 4; vụ Đông gieo vào tháng 11, tháng 12

Vùng Đông Nam Bộ: Diện tích 123 nghìn hecta, trồng ở độ cao

0 - 400m Vụ chính là Hè Thu gieo vào cuối tháng 4; vụ Đông Xuân gieo vào tháng 11, đầu tháng 12

Vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long: Diện tích 19.000 - 20.000 hecta, trồng ở độ cao 0 - 10m Vụ Đông Xuân gieo vào tháng 11, tháng 12

Điều kiện ở mỗi vùng có đặc điểm về địa hình, đất đai, điều kiện khí hậu khác nhau, nên cũng ảnh hưởng đến sản xuất ngô của từng vùng, như các vùng ở Miền núi, chủ yếu trồng ngô trên đất đồi, đất ruộng luân canh, nơi địa hình không bằng phẳng, do vậy sản xuất ngô còn gặp nhiều khó khăn

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 - 2006 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 Đảng, Nhà nước, Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn thấy được vai trò của cây ngô trong nề kinh tế và kịp thời đưa ra những chính sách, biện pháp phù hợp nhằm khuyến khích sản xuất Các nhà khoa học đã nhạy bén đưa những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là giống mới vào sản xuất Từng thế hệ giống tốt thay thế nhau qua từng giai đoạn lịch sử: Giống thụ phấn tự do tốt thay thế cho các giống địa phương năng suất

thấp, giống lai quy ước thay thế cho các giống lai không quy ước, lai đơn thay dần cho lai kép, lai ba và không thể không kể đến vai trò của những người nông dân có trình độ về kỹ thuật đã tiếp thu và ứng dụng nhanh chóng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới với những cải tiến rất hiệu quả, phù hợp với địa phương và điều kiện cụ thể của mình làm tăng thêm sự ưu việt của tiến bộ khoa học kỹ thuật

Mặc dầu đã đạt được những kết quả rất quan trọng, nhưng sản xuất ngô của nước ta vẫn còn nhiều vấn đề đặt ra

- Năng suất vẫn thấp so với trung bình thế giới (khoảng 82%), và rất thấp so với năng suất thí nghiệm, năm 2005 năng suất ngô của Việt Nam bằng 76% so với trung bình thế giới, 72% so với trung bình Trung Quốc, 36% so với Mỹ Năng suất thực tế còn thấp so với năng suất tiềm năng của giống Trong thí nghiệm đã có nhiều giống đạt trên 12 tấn/ha nhưng trong sản xuất thì chỉ mới có An Giang là đạt năng suất trung bình 7,4 tấn/ha với diện tích chưa tới 10.000 ha (năm 2004)

- Giá thành sản xuất còn cao, do giá giống và vật tư cao Giá ngô thương phẩm tương đối cao (trừ 3 vùng ngô hàng hoá lớn là Sơn La, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ chiếm khoảng trên 1/3 lượng ngô của cả nước là có giá thành sản xuất tương đối thấp) Điều đó làm cho giá ngô trong nước luôn cao hơn giá ngô thế giới từ 30 - 40%

- Sản lượng chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước đang tăng lên rất nhanh, những năm gần đây phải nhập từ 500 - 700 nghìn tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi (theo số liệu của Cục Chăn nuôi, năm 2006 chính thức nhập 564.488 tấn ngô, năm 2007 là 585.221 tấn)

- Sản phẩm từ ngô còn đơn điệu Ngô được chế biến thành các sản phẩm tinh bột, cồn dầu ngô, sữa ngô, các loại bánh từ ngô cũng đã có mặt trên thị trường nhưng chưa phổ biến, xu hướng có thể phát triển trong tương lai không xa do có những ưu thế của chúng đối với sức khoẻ cũng như môi trường

- Công nghệ sau thu hoạch chưa được chú ý đúng mức

Với công tác tạo giống, bộ giống ngô thực sự chịu hạn và các điều kiện bất thuận khác như đất xấu, chua phèn, kháng sâu bệnh, có thời gian sinh trưởng ngắn đồng thời cho năng suất cao ổn định nhằm nâng cao năng suất

và hiệu quả cho người sản xuất vẫn chưa nhiều Đặc biệt, các biện pháp kỹ thuật canh tác mặc dầu đã được cải thiện nhiều song vẫn chưa đáp ứng được đòi hỏi của giống mới Trong đó một số vấn đề đáng chú ý như phân bón, thời

vụ, phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại, bảo quản sau thu hoạch chưa được quan tâm đúng mức như với công tác chọn tạo giống [26]

Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể trong công tác chọn tạo các giống ngô lai Năng suất chất lượng của các giống ngô lai Việt Nam không thua kém các giống ngô lai của các Công ty nước ngoài Những giống lai quy ước của Việt Nam đang có sức cạnh tranh, giá hạt

rẻ bằng 70% giá giống nhập khẩu Trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng việc tạo ra những dòng, giống có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là hết sức cần thiết Việc khảo nghiệm, đánh giá giống là công tác được tiến hành thường xuyên Để đánh giá giống ngô mới một số tác giả Việt Nam cũng đưa ra nhận định:

Luyện Hữu Chỉ (1980) nhận xét có sự tương quan thuận giữa thời gian sinh trưởng và các đặc trưng hình thái, cũng như các yếu tố tạo thành năng suất

Số lá và độ dài thời gian từ mọc đến nhú cờ là những chỉ tiêu tin cậy để đánh giá

độ dài thời gian sinh trưởng Giống gieo trồng vào những vụ, những năm khác nhưng nhìn chung lượng tích nhiệt của giống lai tương đối ổn định, tính trạng này liên quan chặt chẽ đến năng suất và giữa các giống có biến động nhiều [41]

Khi đánh giá mối quan hệ giữa các yếu tố hình thái và năng suất ngô Văn Tất Tuyên (1995) đưa ra nhận xét: các yếu tố cấu trúc bắp, chiều dài bắp, đường kính khối lượng 1000 hạt có tương quan thuận và tương quan chặt chẽ với năng suất ngô, các yếu tố này càng tăng thì năng suất ngô càng cao Kết

quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng đến năng suất ngô cũng cho thấy tổng số giờ nắng và nhiệt độ trung bình ngày trong vụ Đông có tương quan chặt và thuận với năng suất [41]

Như vậy, đánh giá giống dựa vào các chỉ tiêu sinh học, đặc tính thích nghi, năng suất, của giống để xác định một giống tốt phù hợp với từng vùng

là vấn đề cần được giải quyết

Năm 1993, Bùi Phúc Khánh và cộng sự tiến hành khảo nghiệm các giống ngô trồng trong vụ Đông tại Vĩnh Phúc đã kết luận: Nên đưa các giống ngô lai vào đại trà như các giống P11 vừa có năng suất cao, ổn định, trung ngày, phạm vi thích ứng rộng Để có năng suất ngô Đông cao thì nhóm giống chín muộn nên trồng trước 15/9, nhóm chín trung bình nên trồng trước

20 tháng 9 [41]

Khảo nghiệm một số giống ngô lai ở Miền Trung, Trần Văn Minh (1996) đã rút ra kết luận: Tất cả các giống ngô lai đều thể hiện sự sinh trưởng phát triển tốt ở Miền Trung Các giống ngô lai quy ước cho năng suất cao hơn giống đối chứng TSB1, giống CP888 có tiềm năng năng suất cao, độ đồng đều cao, tỷ lệ cây 2 bắp nhiều, cứng cây, rễ chân kiềng nhiều, chống đổ tốt, mầu sắc hạt đẹp CP888 có thời gian sinh trưởng tương đối dài (117 - 120 ngày) nên chỉ gieo trồng trong vụ Đông Xuân ở những nơi có điều kiện thâm canh cao hơn Giống P11 đạt năng suất cao trong các thí nghiệm, cây cao vừa phải, cứng lá, lá xanh đậm, chống đổ tốt, bắp to hạt sâu Các giống ngô lai không quy ước như LS8 và T2 cho năng suất cao hơn đối chứng TSB1 Giống LS8 cây cao, to khoẻ, rễ chân kiêng nhiều, mầu vàng đẹp, năng suất cao, giống T2 cây cao vừa phải tương đối đồng đều, bắp to, mầu hạt đẹp, sinh trưởng khoẻ [41], [13]

Phùng Quốc Tuấn và Nguyễn Thế Hùng tiến hành khảo nghiệm giống vụ Xuân năm 1995 đã kết luận: Trong điều kiện vụ Xuân vùng Gia Lâm - Hà Nội, các giống ngô lai thí nghiệm đều sinh trưởng và phát triển tốt đạt năng suất khá cao Các giống có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm trung bình từ

120 - 130 ngày, thích hợp cho cơ cấu luân canh vụ Xuân vùng đồng bằng Bắc

Bộ, một số giống có chiều cao cây thấp (LVN20, LVN11), các giống còn lại

có chiều cao trung bình 150 - 160 cm Năng suất các giống ngô khác (các giống đạt năng suất thực thu lớn hơn 50 tạ/ha) Ngoài ra các giống LVN17, LVN11 cũng đạt năng suất khá cao [1]

Nguyễn Đức Tuyên và các cộng sự tiến hành khảo nghiệm các giống ngô lai năm 1994 - 1995 tại Đồng Nai và Cần Thơ đã xác định được 4 giống CP888, LVN10, CP999 và T6 cho năng suất cao và ổn định (71,1 - 74,7 tạ/ha), cao hơn giống đối chứng (T11) từ 16 - 21% Giống CP999 và T6 đạt năng suất bình quân 71,6 và 71,1 tạ/ha, có thời gian sinh trưởng 89 và 88 ngày thích hợp với các cơ cấu mùa vụ ở miền Đông Nam Bộ Giống Carill 3070 cho năng suất rất cao (vụ Hè Thu 1995 ở Đồng Nai đạt 92,9 tạ/ha), thời gian sinh trưởng ngắn nhưng hở đầu bắp nhiều nên khó mở rộng diện tích nhiều trong vụ đầu mùa mưa [18]

Lê Quý Tường và các cộng sự đã tiến hành khảo nghiệm và sản xuất thử một số cây trồng tại tỉnh Duyên Hải miền Trung năm 1995 đã kết luận: Kết quả khảo nghiệm và sản xuất thử tại Quảng Ngãi và Bình Định năm 1995 cho thấy các giống ngô lai CP888, LVN10, Bioseeds 9696, Bioseeds 9722, T5, T6 là những giống tốt có triển vọng có thể mở rộng nhanh ra sản xuất tại các tỉnh Duyên Hải miền Trung [2]

Theo Nguyễn Tiên Phong và các cộng sự đã tiến hành khảo nghiệm các giống ngô vụ Xuân 1996 tại các tỉnh phía Bắc đã kết luận: nhóm chín sớm như giống LVN20 có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất khá cao và ổn định qua các thời vụ, thấp cây, tán bó, chống đổ tốt, tuy nhiên bị nhiễm khô vằn nặng Giống EE1 tuy mới khảo nghiệm vụ đầu có triển vọng cây cao vừa phải, có bộ

lá gọn xanh đậm, năng suất cao nhất Giống ngô nếp VN2 ngắn ngày năng suất trung bình khá, phù hợp trên đất hai lúa ở trà muộn hoặc làm ngô thực phẩm [6]

Theo Nguyễn Tiên Phong và cộng sự (1996 - 1997): Tại các điểm trong

mạng lưới khảo nghiệm ngô ở phía Bắc, đã xác định được hai giống ngô lai chín sớm là giống số 2 và LVN25, năm giống ngô lai chín trung bình là VN2151, LVN4, LVN17, B681 và số 10, giống ngô lai chín muộn là LVN9 Đây là những giống có triển vọng, năng suất cao ổn định, ít sâu bệnh cần được mở rộng ra sản xuất trong các mùa vụ thích hợp ở các địa phương [14]

Theo Trương Đích và các cộng sự trong kết quả khu vực hoá giống ngô P3012 đã kết luận: Trong điều kiện bình thường ở vụ Đông phía Bắc, giống ngô P3012 có thời gian sinh trưởng 110 - 120 ngày, sinh trưởng khoẻ, chịu được ướt, độ đồng đều cao, năng suất trên diện rộng đạt 60 tạ/ha [25]

Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lưu (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lưu, 1999) đã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp, được công nhận giống quốc gia năm 1989 Từ vốn gen gồm 1 tổ hợp các dòng thuần nếp trắng (làm nền) được bổ sung thêm 12 nguồn gen của các giống nếp địa phương và chọn lọc bằng phương pháp bắp/hàng cải tiến Kết quả việc đưa thêm nguyên liệu với vào nguồn nền nhằm tăng thêm độ thích ứng nhưng không làm giảm năng suất của vốn gen Nếp tổng hợp là giống nếp ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 110 - 120 ngày, vụ Hè Thu 95 - 100 ngày, Đông 105 - 115 ngày, năng suất trung bình 25 - 30 tạ/ha, có khả năng thích ứng rộng, được trồng khá phổ biến ở miền Bắc [22]

1.3.3 Tình hình sản suất ngô ở Bắc Giang

Cùng với sự phát triển cây ngô trong cả nước, ở Bắc Giang trong những năm qua cơ chế thị trường thực sự ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống kinh tế của các hộ nông dân, người dân tự do lựa chọn cây trồng và làm giầu trên mảnh đất của mình Do nhận thức được tầm quan trọng của cây ngô trong

cơ cấu cây trồng Đảng và Nhà nước ta đã có những chính sách khuyến khích phát triển cây ngô trên toàn quốc nói chung và tỉnh Bắc Giang nói riêng Chính vì vậy cây ngô đã giữ được một vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng của các nông hộ Ngày càng có nhiều hộ nông dân điển hình, nhạy bén nắm

bắt những thành tựu mới nhất của khoa học kỹ thuật, họ biết đầu tư sản xuất một cách đồng bộ như: vốn, giống, phân bón để đưa năng suất cây trồng ngày càng nâng cao Vì vậy trong những năm qua, diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Bắc Giang tăng nhanh góp phần ổn định đời sống kinh tế xã hội của các đồng bào dân tộc trong tỉnh Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Bắc Giang từ năm 2000 – 2009 được thể hiện trong bảng 1.5

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở Bắc Giang giai đoạn 2000 – 2009

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

(Nguồn : Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc Giang)

Phân tích bảng 1.5 cho thấy:

Nhìn chung, cả ba chỉ tiêu về diện tích, năng suất, sản lượng ngô của Bắc Giang đều tăng qua các năm Năm 2006 diện tích ngô tăng 1,2 lần, năng suất tăng 1,2 lần và sản lượng tăng gần 1,5 lần so với năm 2000 Có được kết quả trên là do Bắc Giang đã sử dụng các giống ngô lai vào trong sản xuất từ

nhiều năm nay Đến năm 2005, diện tích trồng ngô lai đã chiếm đến 95% Mặt khác Bắc Giang là tỉnh có trường Cao Đẳng Nông lâm đóng trên địa bàn nên những tiến bộ về khoa học kỹ thuật nhanh chóng được chuyển giao Đặc biệt trong trường cũng như các Trung tâm giống cây trồng trong tỉnh hàng năm triển khai nhiều các thí nghiệm khảo nghiệm các giống ngô mới, giống có triển vọng được đưa ra sản xuất Bắc Giang cũng là tỉnh có thể trồng được nhiều vụ ngô trong năm như vụ Xuân, vụ Hè Thu, vụ Đông trong đó trồng ngô bầu ở vụ Đông đem lại hiệu quả rất cao Với sự nhạy bén của người dân, việc trồng ngô đã được tận dụng trên nhiều diện tích đất bỏ trống, đất gò đồi, đất ven sông suối… dưới nhiều hình thức như luân canh, xen canh, gối vụ… nhờ đó mà sản lượng liên tục tăng lên, đời sống của người dân ngày một khá hơn

Tuy nhiên sản xuất ngô ở Bắc Giang vẫn chưa trở thành hàng hoá Một

số đồng bào dân tộc ở các huyện miền núi vẫn giữ tập quán canh tác lạc hậu

Vì thế Bắc Giang cần nhanh chóng triển khai khoa học kỹ thuật đến các huyện vùng sâu, vùng xa để sản xuất ngô ở Bắc Giang đồng đều hơn, nâng cao sản lượng và trở thành vùng sản xuất ngô hàng hoá lớn

1.4 Các kết quả nghiên cứu về đất bạc màu

1.4.1 Trên thế giới

Trên thế giới tổng diện tích đất bạc màu khoảng 800 triệu ha

(chiếm gần 8% diện tích đất bề mặt của trái đất) và tập trung phần lớn ở vùng nhiệt đới như: Đông Nam Á, Tây Phi, Trung Nam Mỹ Điều kiện hình thành do quá trình phong hoá mạnh nên đây là loại đất nghèo dinh dưỡng, độ bão hoà bazơ thấp Đất bề mặt cổ, canh tác lâu đời, thành phần cơ giới nhẹ,

độ phì tự nhiên thấp, dung tích hấp thu thấp, khả năng trao đổi cation kém Loại đất này được hình thành trên phù sa cổ nơi địa hình đồi núi không bằng phẳng với khí hậu nhiệt đới và bán nhiệt đới ẩm, lượng mưa lớn, mưa tập trung dẫn đến sự rửa trôi mạnh mẽ dẫn đến độ phì nhiêu đất ngày càng giảm

Có thể nói rằng đất bạc mầu là một loại đất xấu bị tác động thường xuyên của

nhiều quá trình, điển hình là quá trình rửa trôi cho nên việc bảo vệ và cải tạo đất bạc mầu là yêu cầu cấp thiết có quan hệ đến thu nhập và đời sống của hàng triệu nông dân vùng này (http:/ www, tháng 2/ 2009 [39]

1.4.2 Ở Việt Nam

Diện tích đất bạc mầu ở nước ta phân bố tập trung ở vùng Trung du miền Bắc và Đông Nam Bộ với diện tích khoảng 2,348 triệu ha, trong đó ở miền Bắc Việt Nam có diện tích khoảng 221.360 ha (Trần An Phong,

1995, [12]) được phân ra thành các loại:

- Đất bạc mầu trên phù sa cổ

- Đất dốc tụ bạc mầu

- Đất feralit do trồng lúa biến đổi thành đất bạc mầu

Số liệu tổng hợp về tính chất đất ở vùng đã canh tác của các tác giả Bùi Đình Dinh (1995), Phạm Tiến Hoàng (1995) [4], [9] cho thấy đây là loại đất chua, nghèo dinh dưỡng toàn diện, thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt sét không quá 20%, độ xốp thường ở dưới 40%, độ phì tự nhiên thấp: mùn < 1,0%; N: 0,04 - 0,08%; P205: 0,02 - 0,06%; K20: 0,02 - 0,04 %; P205 và K20 dễ tiêu thấp 4 - 6mg/100g đất và 1 - 4mg/100g đất, dung tích hấp thu thấp và có chiều hướng tăng ở tầng tích tụ (60 - 70 cm), khả năng trao đổi cation kém Đây là loại đất có chủng loại vi sinh vật cũng như số lượng vi sinh vật sống trong đất thấp hơn nhiều so với các loại đất khác (Thái Phiên, 1998; Mai Văn Quyền, 1990 [14], [16] ) Loại đất này thường tập trung ở các tỉnh Trung du miền núi phía Bắc có mùa hè nóng ẩm mưa nhiều cho nên thường

bị tác động của nhiều quá trình, điển hình là quá trình rửa trôi do mưa lũ cho nên hàm lượng dinh dưỡng trong đất sẽ ngày càng nghèo kiệt nếu không có biện pháp bón phân cân đối và hợp lý

1.4.3 Ở Bắc Giang

Địa hình Bắc Giang gồm hai tiểu vùng miền núi và trung du có đồng bằng xen kẽ Vùng trung du bao gồm hai huyên Hiệp Hòa , Việt Yên và TP-

Bắc Giang Vùng miền núi bao gồm 7 huyện: Sơn Động, Lục Nam, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang Trong đó một phần các huyện Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế và Sơn Động là vùng núi cao, bao gồm 42.897,84 ha đất nông nghiệp (chiếm 11,22% tổng diện tích đất tự nhiên) nhưng có tới 38.369

ha đất bạc màu nằm trong diện tích đất nông nghiệp (chiếm 38,9% diện tích đất sản xuất nông nghiệp) và phân bố chủ yếu ở các huyện Lục Nam, Tân Yên, Lạng Giang, Việt Yên và Hiệp Hoà Đây là các huyện Trung du đồi núi thấp, phần lớn là ruộng bậc thang có độ dốc từ 3 - 80, trước đây người dân chủ yếu độc canh cây trồng lại không có biện pháp sử dụng đất hợp lý nên độ phì nhiêu của đất ngày càng bị suy giảm [15] Nghiên cứu của Nguyễn Văn Sức, (1995) [18] về tính chất đất bạc màu ở vùng Bắc Giang đã cho thấy đây là loại đất chua, nghèo dinh dưỡng, thành phần cơ giới nhẹ, hàm lượng hữu cơ: 0,93%, N: 0,05% ; P205: 0,031%; K20: 0,15%; P205 và

K20 dễ tiêu thấp: 7,3mg/100g đất và 3,7mg/100g đất, dung tích hấp thu thấp (9,1meq/100g) Đây là loại đất có số lượng vi sinh vật sử dụng N khoáng cao hơn nhiều so với số lượng vi khuẩn sử dụng N hữu cơ từ 8,1-10,1 lần Vì vậy sử dụng phân hữu cơ bón cho cây trồng trên đất bạc màu chính là biện pháp tăng cường sinh khối của vi sinh vật đất, góp phần điều hoà một cách hợp lý việc huy động các chất dinh dưỡng trong đất, nâng cao và ổn định độ phì nhiêu của đất

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng thực vật

Trong đề tài này chúng tôi sử dụng 6 giống ngô hiện đang được trồng phổ biến ở Bắc Giang Kí hiệu, nguồn gốc và đặc điểm của giống được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Đặc điểm các giống ngô tham gia thí nghiệm

STT Kí hiệu

giống

1 CP999 Ngô lai đơn, có nguồn gốc

từ Thái Lan do C.ty TNHH hạt giống Sygenta Việt Nam nhập nội và chuyển giao

Sinh trưởng khỏe, chống

đổ, chịu úng, chịu hạn tốt Năng suất khoảng 71,6 – 71,8 tạ/ha

2 CP989 Ngô lai đơn

C.ty TNHH hạt giống Sygenta Việt Nam nhập nội

Sinh trưởng trung bình, chống đổ, chịu han, chịu rét

3 CPA88 C.ty TNHH hạt giống

Sygenta Việt Nam nhập nội

Sinh trưởng phát triển tốt, bắp to, lõi nhỏ, chống đổ, năng suất khoảng 94 tạ/ha

4 NK4300 Ngô lai đơn, có nguồn gốc

từ Thái Lan do C.ty TNHH hạt giống Sygenta Việt Nam nhập nội và chuyển giao

Sinh trưởng khỏe, chống

đổ, chịu úng, chịu hạn tốt Năng suất khoảng 80 – 100 tạ/ha

5 CP333 Ngô lai kép, có nguồn gốc

từ Thái Lan do C.ty TNHH hạt giống Sygenta Việt Nam nhập nội và chuyển giao

Sinh trưởng phát triển tốt, bắp to, lõi nhỏ, chống đổ, năng suất khoảng 96 tạ/ha

6 LVN4 Là giống ngô lai quy ước

của Viện nghiên cứu ngô quốc gia

Khả năng thích nghi rộng, chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất khoảng 50 – 80 tạ/ha

2.1.2 Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu

Thước đo; máy chuyên dụng OPITI-SCIENCES model CCM -200 (do

Mỹ cung cấp) dùng đo hàm lượng diệp lục; máy quét lá; cân kĩ thuật Satorius với độ chính xác 10-3g

2.2 Điều kiện thí nghiệm

2.2.2 Nơi đặt thí nghiệm

Cánh đồng trồng ngô thuộc xã Hợp Đức, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang

2.2.3 Thời gian làm thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành ở vụ Đông năm 2010 Gieo hạt từ 17/9 dương lịch

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Cách bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm ngoài đồng ruộng theo nguyên tắc khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCB) đảm bảo sự đồng đều giữa các giống Gồm 6 công thức và 3 lần nhắc lại trong đó giống CP999 là giống đối chứng Mỗi ô thí nghiệm có chiều dài 5 m, rộng 2,8 m, trồng 4 hàng, khoảng cách giữa các khối 0,5 m, trên các khối các giống được gieo liên tiếp, xung quanh có dải bảo vệ

Sơ đồ thí nghiệm và công thức thí nghiệm như sau: