Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)

Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG THỊ THỊNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,

PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI

TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG THỊ THỊNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,

PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI

TẠI THÁI NGUYÊN

Ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Mã số: 60 62 01 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Trần Minh Quân Số liệu và kết quả nghiên trong luận văn này là trung thực, chưa từng sử dụng trong một luận văn nào ở trong và ngoài nước

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015

Tác giả luận văn

Hoàng Thị Thịnh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo hướng dẫn, các tổ chức

và cá nhân Nhân dịp này tôi xin trân thành bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới:

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn

TS Trần Minh Quân, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như trong quá trình hoàn thiện luận văn này Xin chân thành cám ơn TS Phan Thị Vân đã có những góp ý, tư vấn và hỗ trợ trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài

Tôi xin trân thành cảm ơn sự quan tâm của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo, Khoa nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

Trân trọng cảm ơn Tỉnh Ủy Lai Châu, Ban dân tộc tỉnh Lai Châu và các

cơ quan đoàn thể đã tạo điều kiện cho tôi cơ hội học tập để nâng cao trình độ chuyên môn

Cảm ơn các em sinh viên K43 Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hợp tác cùng tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của bạn bè và đồng nghiệp Gia đình và bạn bè, những người luôn hỗ trợ, giúp đỡ và ủng hộ tôi trong suốt quá trình thời gian học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015

Tác giả luận văn

Hoàng Thị Thịnh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

1.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 6

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới 9

1.2.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 11

1.3 Tình hình sản xuất, nghiên cứu và tiêu thụ ngô tại Việt Nam 15

1.3.1 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam 15

1.3.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam 19

1.4 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên 24

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Vật liệu nghiên cứu 28

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 28

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 2 vụ 29

2.3 Nội dung nghiên cứu 29

2.4 Phương pháp nghiên cứu 29

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29

2.4.2 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 30

2.4.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 31

2.5 Xử lý số liệu 36

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại tỉnh Thái Nguyên 37

3.1.1 Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn 38

3.1.2 Giai đoạn phun râu 39

3.1.3 Giai đoạn chín sinh lý 40

3.2 Một số đặc điểm hình thái, sinh lý của các THL thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 41

3.2.1 Chiều cao cây 41

3.2.2 Chiều cao đóng bắp 42

3.2.3 Tỷ lệ chiều cao đóng bắp 43

3.2.4 Số lá trên cây 43

3.2.5 Chỉ số diện tích lá 45

3.2.6 Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ che kín bao bắp các THL vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 46

3.2.7 Trạng thái cây 46

3.2.8 Trạng thái bắp 47

3.2.9 Độ che kín bao bắp 48

3.3 Khả năng chống chịu của các THL thí nghiệm 48

3.3.1 Đặc điểm hình gốc và số rễ chân kiềng của các THL thí nghiệm 48

3.3.2 Khả năng chống chịu sâu, bệnh 50

3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL tham gia thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 53

3.4.1 Số bắp trên cây 54

3.4.2 Chiều dài bắp 55

3.4.3 Đường kính bắp 55

3.4.4 Số hàng hạt trên bắp 56

3.4.5 Số hạt trên hàng 56

3.4.6 Khối lượng 1000 hạt 57

3.4.7 Năng suất lý thuyết 58

3.4.8 Năng suất thực thu (tạ/ha) 59

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60

1 Kết luận 60

2 Đề nghị 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHẦN PHỤ LỤC 64

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

DANH MỤC CÁC BẢNG

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

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013 7

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2013 8

Bảng 1.4 Dự báo như cầu ngô trên thế giới đến năm 2020 10

Bảng 1.5 Tình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2003 - 2013 16

Bảng 1.6 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở các vùng trồng ngô chính của Việt Năm năm 2013 17

Bảng 1.7 Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2003-2013 25

Bảng 1.8: Cơ cấu giống ngô của tỉnh Thái Nguyên năm 2014 26

Bảng 2.1 Các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm và đối chứng 28

Bảng 3.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm vụ thu thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 38

Bảng 3.2 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL tham gia thí nghiệm vụ thu Đông năm 2014 và vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên 42

Bảng 3.3 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các Tổ hợp laivụ thu Đông 2014 và vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên 44

Bảng 3.4: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao che kín bắp các tổ hợp lai thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 46

Bảng 3.5 Đường kính gốc và số rễ chân kiềng của các THL thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 49

Bảng 3.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các Tổ hợp lai vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên 50

Bảng 3.7 Các yếu tố cấu thành năng suất của các Tổ hợp laivụ thu Đông

2014 tại Thái Nguyên 53 Bảng 3.8 Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL vụ Xuân 2015tại

Thái Nguyên 54 Bảng 3.9: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các Tổ hợp lai

vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên 58

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramineae, có

nguồn gốc từ Trung Mỹ Ngô là cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới,

đã nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn cầu Chính vì tầm quan trọng của nó nên cây ngô đã được toàn thế giới gieo trồng và hình thành 4 vùng sinh thái cây ngô chính là vùng ôn đới, vùng nhiệt đới, vùng nhiệt đới cao và vùng nhiệt đới thấp (Ngô Hữu Tình, 1997) [16]

Ngô là nguồn lương thực cho nhiều dân tộc trên thế giới Ở một số nước như: Mexico, Ấn Độ, Philippin và một số nước Châu Phi người ta dùng ngô làm lương thực chính Có tới 90% sản lượng ngô ở Ấn Độ, 66% ở Philippin… được dùng làm lương thực cho con người Ngô là nguồn dinh dưỡng chính của loài người, đã giúp cho loài người giải quyết nạn đói thường xuyên đe dọa Ngoài việc làm lương thực thì ngô còn sử dụng để làm thức ăn cho gia súc quan trọng nhất hiện nay Thực tiễn cho thấy, ở các nước phát triển có nền chăn nuôi công nghiệp lớn, thì ngô là loại thức ăn lý tưởng cho nhiều loại gia súc, gia cầm, là nguồn thức ăn chủ lực để chăn nuôi Thân lá ngô có thể cho trâu bò ăn tươi, sau thu hoạch có thể ủ chua làm thức ăn cho gia súc rất tốt

Ngoài ra, trong tình hình hiện nay khi mà nguồn năng lượng dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt, với khoa học công nghệ phát triển, con người đã tạo ra được nhiên liệu sinh học - Ethanol từ ngô để thay thế Đây cũng là một

lý do quan trọng để phát triển và mở rộng diện tích trồng ngô

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô liên tục tăng, năm 1980 diện tích trồng ngô chỉ khoảng 125,8 triệu ha với năng suất 31,5 tạ/ha đạt tổng sản lượng là 396,96 triệu tấn năm 2013 diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 184,2 triệu ha, năng suất 55,2 tạ/ha và sản lượng đạt 1016,4 triệu tấn (FAOSTAT,

2015) [27] Để có được những thành tựu như vậy bên cạnh việc áp dụng các biện pháp kĩ thuật trên đồng ruộng thì việc đầu tư nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống luôn là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong giai đoạn hiện nay, sản xuất ngô trên thế giới chỉ thực sự phát triển khi áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất trong đó có việc gieo trồng các giống ngô lai

Ở Việt Nam, cây ngô đã có mặt cách đây khoảng 300 năm, mặc dù là cây lương thực đứng thứ 2 sau lúa nhưng thời gian đầu do không được chú trọng nên cây ngô chưa phát huy tiềm năng của nó Cây ngô được trồng trong điều kiện sinh thái rất khác nhau, được trồng hầu hết trong các vùng và các vụ tùy thuộc vào tác động đồng thời của chế độ nhiệt, lượng mưa và phương tiện tưới tiêu sẵn có Đối với vùng núi phía Bắc và Tây Nguyên, cây ngô là cây lương thực chính của đồng bào các dân tộc Ngô đi vào bữa ăn người Việt dưới nhiều dạng: Cơm ngô xay, ngô bung với đậu đỗ, bột bánh ngô, xôi ngô, ngô luộc, bỏng ngô (Nguyễn Đức Lương, 2000 ) [11]

Tuy nhiên ngành sản xuất ngô của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang đứng trước những thách thức mới như sự biến đổi phức tạp khí hậu toàn cầu, hạn hán, lũ lụt ngày càng tăng, xuất hiện nhiều sâu dịch bệnh mới, sức ép của dân số Theo dự tính đến năm 2020 diện tích đất nông nghiệp của cả nước là 26,732 nghìn ha Thực tiễn đòi hỏi là phải tăng nhanh năng suất cây trồng, góp phần giữ vững an ninh lương thực quốc gia, đảm bảo phát triển cân đối bền vững công - nông nghiệp Việt Nam Để giải quyết vấn đề đó ngoài việc

áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật tiên tiến phù hợp thì công tác chọn tạo giống phải được đẩy mạnh hơn nữa Chọn tạo ra các giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt, ổn định, thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng chống chịu tốt và phù hợp với các vùng sinh thái, đáp ứng được yêu cầu của sản xuất

Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam, có điều kiện đất đai, khí hậu tiêu biểu đại diện cho vùng Đây cũng

là nơi có hoạt động sản xuất nông nghiệp phát triển trong đó ngô được xem là một trong những cây trồng chính góp phần thúc đẩy sản xuất phát triển, ổn định và nâng cao đời sống cho người dân

Xuất phát từ những yêu cầu và cơ sớ thực tiễn nêu trên chúng tôi tiến

hành đề tài: "Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển một số tổ hợp ngô lai

mới tại Thái Nguyên”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu của các tổ hợp tham gia thí nghiệm làm cơ sở để chọn được giống thích hợp cho vụ Đông và vụ Xuân tại Thái Nguyên cũng như các tỉnh thuộc khu vực miền núi phía Bắc

2.2 Yêu cầu

- Theo dõi và đánh các giai đoạn sinh trưởng, phát triển và các đặc điểm hình thái và sinh lý, tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Đông năm 2014 và vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên

- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất; so sánh và sơ

bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp lai Từ đó chọn được tổ hợp lai có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết luận của đề tài là cơ sở quan trọng để chọn được các tổ hợp lai ưu

tú Là cơ sở lựa chọn ra những giống thích hợp bổ sung vào cơ cấu giống ngô trong sản xuất vụ Đông và vụ Xuân tại Thái Nguyên cũng như tại khu vực miền núi phía Bắc nước ta

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Trong sản xuất nông nghiệp giống là yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của từng đối tượng cây trồng Vì vậy, để phát triển sản xuất nông nghiệp cần phải chú trọng công tác chọn tạo giống Đối với sản xuất ngô, muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp tổng thể, hữu hiệu trong đó việc thay thế dần các giống ngô cũ năng suất thấp bằng các giống ngô mới năng suất cao, chống chịu tốt là hướng đi đang được các nhà khoa học quan tâm Đặc biệt là đối với ở các tỉnh miền núi phía Bắc việc sử dụng các giống có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao sẽ vừa phát huy hiệu quả kinh tế của giống vừa góp phần xóa đói giảm nghèo cho đồng bao các dân tộc

Kết quả nghiên cứu trong thời gian gần đây cho thấy Việt Nam đã tạo

ra nhiều giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với các vùng sinh thái Các giống ngô lai của Việt Nam có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận tốt hơn và giá thành rẻ hơn so với các giống được sản xuất bởi các công ty nước ngoài Tuy nhiên, các giống mới trước khi đưa ra sản xuất, cần được đánh giá đầy đủ, khách quan về khả năng thích nghi của từng giống với từng vùng sinh thái khác nhau, cũng như đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác

Trong quá trình khảo nghiệm, so sánh giống sẽ loại được các giống có những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém và dễ nhiễm sâu bệnh … Chọn lựa theo kiểu hình sẽ loại bỏ được những đặc tính không mong muốn, tuy nhiên để có kết quả tin cậy phải thực hiện thí nghiệm ở nhiều thời vụ Trên cơ sở đó lựa chọn

được những giống tốt, phù hợp với từng vùng sinh thái để bổ sung vào cơ cấu giống ngô của địa phương

1.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có khả năng thích nghi rộng nên phân bố khắp nơi trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ dưới 400N (lục địa châu Úc, Nam châu Phi, Chi Lê ,…) lên gần đến 550B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga,…), từ độ cao 1-2 mét đến gần 4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[11]

Sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, nhờ ứng dụng rộng rãi công nghệ ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của các ngành khoa học khác như công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá, công nghệ tin học,…vào sản xuất

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

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Số liệu thống kê của FAOSTAT (2015) [27] cho thấy giai đoạn 2003-2013 sản xuất ngô trên thế giới đều tăng về diện tích, năng suất và sản lượng Từ năm 2003 đến 2013 diện tích trồng ngô tăng từ 144,67 triệu ha lên đến 184,19 triệu ha tăng 27,31%, năng suất tăng từ 44,60 tạ/ha lên tới 55,20 tạ/ha tăng 26,76%, sản lượng tăng từ 645,23 triệu tấn lên đến 1016,73 triệu tấn tăng 57,57%

Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng những thành tựu mới trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác Hiện nay vị trí của cây ngô đã được khẳng định ở nhiều vùng, nhiều quốc gia trên thế giới Tuy nhiên do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí hậu và kỹ thuật canh tác nên sản xuất ngô có sự khác biệt lớn giữa các vùng, các châu lục

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

(Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2015[27])

Châu Mỹ và Châu Á là nơi có diện tích trồng ngô tập trung lớn nhất chiếm 70,79% diện tích trồng ngô của toàn thế giới Châu Mỹ là châu lục có diện tích, sản lượng và năng suất cao nhất thế giới: năm 2013 năng suất đạt 73,92 tạ/ha, cao hơn 34,42% so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng đạt 522,36 triệu tấn chiếm 51,31% sản lượng ngô toàn thế giới Châu

Âu và Châu Mỹ tập trung chủ yếu là các nước phát triển, do có trình độ khoa

học kỹ thuật cao, có khả năng đầu tư thâm canh nên năng suất cao hơn năng suất trung bình của thế giới và cao hơn các nước đang phát triển

Châu Á có diện tích trồng ngô là 60,38 triệu ha Năng suất đạt 50,53 tạ/ha Sản lượng đạt 305,12 triệu tấn

Châu Phi có năng suất thấp hơn so với năng suất trung bình của thế giới Châu Phi năm 2013 năng suất đạt 20,34 tạ/ha, bằng 36,99% năng suất trung bình của thế giới Năng suất ngô tại đây còn thấp là do trình độ về khoa học kỹ thuật kém phát triển công thêm tình hình kinh tế, chính trị an ninh không được đảm bảo đã làm cho khu vực này tụt hậu so với các khu vực khác trên thế giới

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2013

Nước (triệu ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2015 [27])

Mỹ là cường quốc số một về sản xuất ngô trên thế giới là Mỹ Năm

2013, diện tích trồng ngô của Mỹ là 35,47 triệu ha, năng suất bình quân đạt 99,69 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 353,69 triệu tấn chiếm 34,78% sản lượng ngô toàn thế giới Theo Rinke.E (1979) [30] việc sử dụng các giống ngô lai

ở Mỹ bắt đầu từ năm 1930 Từ những năm 1990, 100% diện tích ngô của Mỹ

đã trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn Ngoài ra một trong những lý do năng suất ngô ở Mỹ tăng cao là nhờ việc áp dụng ngô chuyển gen vào sản xuất

Ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng đầu trong sản xuất ngô Diện tích trồng ngô của Trung Quốc năm 2013 chỉ ít hơn Mỹ 0,21 triệu ha Nhưng sản lượng ngô của Trung Quốc chỉ bằng 61,55% sản lượng ngô của Mỹ do năng suất ngô của Trung Quốc thấp, năng suất ngô của Trung Quốc đạt 61,75 tạ/ha, bằng 61,94% năng suất ngô của Mỹ

Nước luôn đạt năng suất ngô cao nhất trên thế giới là Israel (225,55 tạ/ha), tuy nhiên diện tích trồng ngô của Israel không đáng kể (0,03 triệu ha)

1.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có vai trò quan trọng đối với tất cả các quốc gia trên thế giới vì góp phần giải quyết nhu cầu lương thực cho hơn 6 tỷ người trên hành tinh và là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi Chính vì vậy nhu cầu sử dụng ngô ngày càng tăng Theo báo cáo của Ủy ban ngũ cốc Quốc tế, năm

2010 lượng ngô tiêu thụ trên thị trường thế giới là 86 triệu tấn, năm 2011 là

93 triệu tấn, tăng 8,1% so với năm 2010 Sự gia tăng này một phần xuất phát

từ nhu cầu của các nhà sản xuất ethanol và si-rô ngô Si-rô ngô có hàm lượng fructose (HFCS) cao, đây là một loại chất làm ngọt có chứa hàm lượng calorie lớn, được sử dụng trong các thực phẩm chế biến sẵn (Bloomberg, 2012) [1]

Hiện nay nhu cầu nhiên liệu sinh học ngày càng gia tăng ở các nước phát triển, đặc biệt là ở Bắc Mỹ Theo số liệu mới nhất của Liên minh nhiên liệu tái tạo toàn cầu (GRFA), sản lượng ethanol thế giới năm 2010 tăng 17%

và tăng thêm 15% năm 2011 Theo USDA, năm 2002 - 2003, Mỹ đã dùng 25,2 triệu tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) cho biết doanh số bán hàng của ethanol tại Mỹ năm 2010 là 13 tỷ gallon, năm 2011 tăng lên đạt 14 tỷ gallon (tương đương với 54,3 tỷ lít) (Cục xúc tiến thương mại, 2013)[2]

Một yếu tố nữa tác động đến tiêu thụ ngô là do nhu cầu về thức ăn chăn nuôi tại các nền kinh tế mới nổi tăng mạnh Theo nghiên cứu của Euromonitor, tổng doanh số mặt hàng thịt tươi sống của Trung Quốc dự kiến tăng 3,5 triệu tấn Theo dự báo của IGC, sản lương ngô tồn kho niên vụ 2010/2011 giảm 22% so với cùng kỳ niên vụ trước do nhu cầu tiêu thụ tăng, đặc biệt ở các nền kinh tế mới nổi ở Châu Á Thái Bình Dương

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình Lương thực thế giới (IRRI, 2003) [8] 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 tỷ lệ này là 22%, dự báo nhu cầu ngô trên thế giới năm 2020 được trình bày ở bảng 1.4:

Bảng 1.4 Dự báo nhƣ cầu ngô trên thế giới đến năm 2020

(triệu tấn)

Năm 2020 (triệu tấn) % thay đổi

1.2.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng đã tồn tại trên trái đất và gắn bó chặt chẽ với cuộc sống của người bản xứ châu Mỹ hàng nghàn năm nay, nhưng phải đến thế kỷ XVIII, 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 của Cottin Matther (năm 1716) về giới tính của ngô Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại Massachusettes

Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đưa ra nhận xét về giới tính của ngô và cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn

John Lorain (1812) là người đầu tiên tiến hành tạp giao ở ngô với mục đích nâng cao năng suất hạt, ông đã nhận thấy rằng việc trộn lẫn các loài ngô khác nhau như ngươi da đỏ đã sẽ làm cho năng suất ngô cao hơn Tuy nhiên người đầu tiên đưa ra lý thuyết về hiện tượng ưu thế lai là Charles Darwin vào năm 1871, từ các thí nghiệm trong nhà kính ông nhận thấy những cây giao phối phát triển cao hơn cây tự phối 20% (Ngô Hữu Tình, 1997) [17]

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 Wiliam Janes Beal thực hiện lần đầu tiên 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 là 25% (Ngô Hữu Tình, 2009) [19]

Sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối, Charles Darwin (năm 1877) cũng kết luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối” (Hallauer, Miranda, 1986) [28]

Với tư duy để tạo ra con lai có ưu thế hơn bố mẹ phải có các dòng thuần làm vật liệu khởi đầu nên Shull (năm 1904) đã áp dụng tự phối cưỡng bức ở ngô để tạo ra các dòng thuần Ông bắt đầu tiến hành lai đơn

giữa một số dòng và thấy rằng năng suất và sức sống ở 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 về ngô lai của Shull đã đánh dấu sự bắt đầu của chương trình chọn tạo giống ngô (Hallauer, 1988) [29]

Cùng với quá trình phát triển dòng thuần và các giống lai ưu tú các nhà khoa học nghiên cứu ngô còn nghiên cứu cải tạo chất lượng đạm ở ngô 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%) Ngô QPM được đưa vào sản xuất đã đem lại hiệu quả vô cùng to lớn khi làm thức ăn chăn nuôi và làm lương thực cho con người Ở Châu Á, có ba nước có chương trình phát triển ngô QPM là Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam (Trần Hồng Uy và cs, 2002)[22]

Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai ngày nay trên thế giới đang tồn tại nhiều thuyết khác nhau song các thuyết trội (Bruce, 1910; Collins, 1921; Jones, 1917) và thuyết siêu trội (East, 1912; Hull, 1945) nhận được sự ủng hộ của nhiều nhà khoa học Mặc dù có nhiều quan điểm khác nhau nhưng các nhà khoa học đều cho rằng ưu thế lai là hiện tượng tổ hợp lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cho năng suất và phẩm chất cao hơn bố mẹ của chúng (Taktajan, 1977) [13]

Qua quá trình nghiên cứu các nhà khoa học đều nhận thấy các dòng đều sinh trưởng, phát triển kém, năng suất thấp nhưng cặp lai giữa hai dòng không

họ hàng lại sinh trưởng khỏe và năng suất cao Vì vậy, Jones đã nghiên cứu và phát triển kỹ thuật mới để ngô lai có thể áp dụng được vào sản xuất Đầu năm

1917, Jones đã đề xuất sử dụng hạt lai kép trong sản xuất, đây là một bước ngoặt quan trọng trong công cuộc cải tạo giống ngô tạo điều kiện cho cây ngô phát triển mạnh ở Mỹ và các nước có kỹ thuật trồng ngô tiên tiến 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

Trong các nhà khoa học nghiên cứu về ngô, Hallauer là người có nhiều thành tích nhất và được cả thế giới ghi nhận Ông đã tạo và chuyển giao hơn

30 dòng thuần, các dòng thuần này được sử dụng trong các giống lai thương mại ở phía Bắc vùng vành đai ngô Hoa Kỳ, ở vùng ôn đới Châu Âu và Trung Quốc (Ngô Hữu Tình, 2003) [18] Chỉ trong vòng 10 năm lai kép đã bị thay thế gần như hoàn toàn bởi lai đơn và lai đơn cải tiến

Sự phát triển của cây ngô ngày càng mạnh mẽ, chính vì vậy để đáp ứng yêu cầu của sản xuất, năm 1966, Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì Quốc

tế (CIMMYT) được thành lập tại Mêxico Trong 30 năm hoạt động Trung tâm

đã xây dựng, cải thiện và phát triển khối lượng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng hơn 80 nước trên thế giới thông qua mạng lưới khảo nghiệm giống Quốc tế Các nguồn nguyên liệu mà chương trình ngô CIMMYT cung cấp cho các nước là cơ sở cho chương trình tạo dòng và giống lai

Ngô lai là một thành tựu khoa học cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế thế giới Có thể nói ngô lai là “cuộc cách mạng xanh” của nửa đầu thế kỷ 20 đã làm tăng sản lượng ngũ cốc một cách rõ rệt Ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực, thế kỷ 21 ngô sẽ là cây lương thực đầy triển vọng trong chiến lược sản xuất lương thực và thực phẩm (Ngô Hữu Tình, 2009) [19]

Các nhà di truyền, cải lương giống ngô của Mỹ đã sớm thành công trong việc chọn lọc và lai tạo giống loại cây trồng này Cuối thế kỷ 19, Mỹ đã có

770 giống ngô chọn lọc, cải lương Theo E.Rinke (1979) việc sử dụng giống ngô lai ở Mỹ đã được bắt đầu từ năm 1930, giống lai ba và lai kép được sử dụng đến năm 1957, sau đó giống lai đơn cải tiến và lai đơn, chiếm 80 – 85% tổng số giống lai Để tạo ra các giống ngô lai tốt, các nhà khoa học Mỹ luôn quan tâm đến vật liệu khởi đầu trong tạo giống là dòng thuần Kết quả điều tra của Bauman năm (1981) [26] cho thấy các nhà tạo giống ở Mỹ đã sử dụng 15% quần thể có nguồn di truyền rộng, 16% quần thể có nền di truyền hẹp, 14% quần thể của các dòng ưu tú, 39% tổ hợp lai của các dòng ưu tú và 17% quần thể hồi giao để tạo dòng Các giống ngô lai đơn có ưu thế lai cao nhất nhưng do quá trình sản xuất hạt giống cho năng suất thấp nên giá thành hạt giống lai đơn rất cao Vì vậy người ta tiến hành lai tạo các giống ngô lai 3, lai kép cho năng suất hạt giống cao mà giá thành lại rẻ, ưu thế lai cao (Nguyễn Thế Hùng, Phùng Quốc Tuấn, 1997) [7]

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, công tác chọn tạo giống cây trồng ở thế kỷ 21 đã được trợ giúp bởi nhiều kỹ thuật mới, các phương pháp nghiên cứu sinh học hiện đại đã ra đời, nhanh chóng trở thành công cụ hữu hiệu để cải tạo năng suất cây trồng Những kỹ thuật mới này tập trung chủ yếu vào hai lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào và kỹ thuật tái tổ hợp ADN Ngoài ra, các kỹ thuật nuôi cây bao phấn invitro trong tạo dòng thuần, thụ tinh ống nghiệm để khôi phục nguồn gen tự nhiên, kỹ thuật chuyển gen, sử dụng súng bắn gen, ứng dụng các kỹ thuật cao để phân tích da dạng di truyền, phân nhóm ưu thế lai , đang được các nhà khoa học sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu Các kỹ thuật này đã mở ra tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong cải tạo giống cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho loài người trong thế kỷ XXI Ngô biến đổi gen được đưa vào canh tác đại trà từ năm 1996, mang lại lợi ích ổn định, đã đóng góp một lượng ngô đáng kể làm 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 và cộng sự, 2008) [6]

Có thể nói ngô là loại cây trồng đầy triển vọng của loài người trong thế

kỷ 21 Hiện nay công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô trên thế giới vẫn đang được chú ý 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

1.3 Tình hình sản xuất, nghiên cứu và tiêu thụ ngô tại Việt Nam

1.3.1 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam

Ở nước ta ngô là cây trồng nhập nội và mới được đưa vào trồng khoảng hơn 300 năm nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực của Việt Nam Do có khả năng thích ứng rộng với các điều kiện sinh thái khác nhau, bên cạnh đó điều kiện ở nước ta rất thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển, nên cây ngô đã được mở rộng ra sản xuất và khẳng định được vị trí của mình trong sản xuất nông nghiệp Cây ngô đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa, đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam Tình hình sản xuất ngô ở nước ta qua các giai đoạn lịch sử phát triển không đồng đều Quá trình phát triển của cây ngô ở Việt Nam được chia thành ba giai đoạn chính, đó là:

Giai đoạn từ 1960 - 1980: Giai đoạn này chủ yếu sử dụng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu nên năng suất và sản lượng ngô rất thấp Theo thống kê năng suất ngô ở Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 10 tạ/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 11 tạ/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn

Giai đoạn từ 1981 - 1992: diện tích tăng chậm, năng suất ngô tăng không đáng kể, từ 11 tạ/ha (1980) lên 15 tạ/ha (1992), bình quân mỗi năm tăng 3,5% Mặc dù giai đoạn này đã sử dụng các giống thụ phấn tự do nhưng chủ yếu là giống tổng hợp, hỗn hợp nên năng suất vẫn còn thấp

Bảng 1.5 Tình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2003 - 2013

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

so với một số nước trong vùng đã được CIMMYT đánh giá cao

Trong 10 năm trở lại đây Việt Nam đã phát triển mạnh cây ngô trên cả

3 mặt: diện tích, năng suất, sản lượng Diện tích trồng ngô được mở rộng từ 912,7 nghìn ha (năm 2003) lên đến 1172,5 nghìn ha (năm 2013), năng suất từ 34,4 tạ/ha (năm 2003) tới 44,3 tạ/ha (năm 2013), do đó kéo theo sản lượng năm 2013 tăng gấp 1,6 lần so với năm 2003 Từ năm 2003 - 2013 tốc độ tăng trưởng về diện tích là 23,61 nghìn ha/năm, năng suất là 0,9 tạ/ha/năm, sản lượng là 187,01 nghìn tấn/năm Tổ chức lương thực thế giới FAO và Trung tâm Ngô quốc tế CIMMYT đã đánh giá Chương trình phát triển cây ngô của Việt Nam là một trong ba chương trình ngô lai mạnh nhất ở Châu Á (Trung Quốc, Việt Nam và Thái Lan), đó là kết quả rất đáng khích lệ

Ở Việt Nam cây ngô được trồng rải khắp từ miền Bắc vào miền Nam,

song do yếu tố đất đai, thời tiết, khí hậu nên năng suất và sản lượng ở các vùng có sự khác biệt rõ rệt

Bảng 1.6 Diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô ở các vùng trồng ngô

chính của Việt Năm năm 2013

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Qua số liệu bảng 1.6 cho thấy:

Năm 2013 khu vực Trung du và miền núi phía Bắc là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước là 505,8 ngàn ha, chiếm 43,1 diện tích trồng ngô cả nước Diện tích trồng ngô ở đây lớn nhưng lại phân bố rải rác, địa hình phức tạp, khí hậu khắc nghiệt, hạn và rét thường kéo dài, lượng mưa không phân bố đều trong năm , thêm vào đó là điều kiện canh tác lạc hậu, không được đầu tư về vật tư, phân bón, bảo vệ thực vật nên năng suất cây ngô đạt không cao, năm 2013 năng suất là 37,6 tạ/ha thấp nhất trong cả nước Tuy nhiên với ưu thế về diện tích trồng ngô nên đây vẫn là vùng có sản lượng ngô lớn nhất nước ta, năm 2013 với sản lượng là 1904,2 nghìn tấn, chiếm 36,66%

sản lượng toàn quốc

Đông Nam Bộ và Khu vực Đồng bằng song Cửu Long là những vùng

có diện tích trồng ngô nhỏ nhưng lại có năng suất cao nhất trong cả nước, năm 2013 năng suất ngô ở vùng này là 57,6 tạ/ha và 56,1ta/ha bằng 130,02%

và 129,56% so với năng suất ngô cả nước Đây là khu vực có diện tích trồng

ngô thấp trong cả nước nhưng 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

Từ những kết quả đạt được chứng tỏ vị thế của cây ngô trong nền sản xuất nông nghiệp Tuy vậy so với thế giới thì tình hình sản xuất ngô ở nước ta còn gặp nhiều khó:

- Năng suất ngô của nước ta còn thấp so với năng suất ngô trung bình của thế giới (năm 2013 năng suất ngô của Việt Nam đạt 44,3 tạ/ha, bằng 80,2% năng suất ngô thế giới), năng suất thực tế thấp hơn nhiều so với tiềm năng, giá thành sản xuất ngô còn cao, cạnh tranh gay gắt giữa ngô và các cây trồng khác

- Khí hậu toàn cầu đang biến đổi phức tạp, đặc biệt là hạn hán, lũ lụt ngày càng nặng nề hơn, nhiều sâu bệnh hại mới xuất hiện, sản xuất ngô ở nhiều nơi đang gây nên tình trạng xói mòn, rửa trôi đất

- Các giống ngô thực sự chịu hạn và các điệu kiện bất thuận khác như đất xấu, chua phèn, kháng sâu bệnh, có thời gian sinh trưởng ngắn đồng thời cho năng xuất cao và ổn định… nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người sản xuất vẫn chưa nhiều Đặc biệt các biện pháp kỹ thuật canh tác, mặc dù đã được cải thiện song vẫn chưa đáp ứng được đòi hỏi của giống mới

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

Việt Nam là nước tiếp cận với ngô lai tương đối sớm, ngay từ những năm 60 Học Viện Nông Lâm đã bắt đầu công tác tạo dòng thuần cho chương trình ngô lai, nhưng do sự thay đổi tổ chức của hệ thống nghiên cứu nông nghiệp, đặc biệt do thiếu những vật liệu di truyền phù hợp nên chương trình bị gián đoạn (Viện nghiên cứu ngô (1996) [25]

Từ khi Trạm nghiên cứu ngô Sông Bôi được thành lập vào năm 1973, các nhà khoa học tiến hành duy trì, đánh giá vật liệu chọn tạo dòng thuần, đồng thời khảo nghiệm các giống nhập nội và đã xác định được giống lai đơn MVSC 660 cho năng suất cao, phù hợp với điều kiện gieo trồng ở miền Bắc (Ngô Hữu Tình, 2009) [18] Hiện nay nước ta đã điều tra thu thập, bảo tồn và phân loại 584 nguồn nguyên liệu ngô, làm mới hạt hàng năm 180 nguồn Duy trì nghiên cứu khoảng 6000 dòng/năm từ 580 nguồn dòng hiện có (Trần Văn Minh, 2004) [12]

Từ năm 1990 đến nay công tác chọn tạo giống ngô ở Việt Nam đã thu được những thành tựu to lớn (Viện nghiên cứu ngô (1996)[25], củ thể là:

* Chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do (TPTD)

- Giai đoạn năm 1991-1995 chọn tạo được 2 giống TPTD là Q2 và VN1 Ba giống ngô TPTD khác được phép khu vực hóa là CV-1, MSB-49, giống ngô đường TSB-3, giống ngô nếp mới ngắn ngày chất lượng cao như VN-2

Hiện tại, Viện Nghiên cứu ngôđang bảo tồn 616 mẫu giống ngô thụ phấn tự do Trong đó nguồn địa phương - 463 giống, nguồn nhập nội - 127 giống, còn lại là các quần thể tự tạo theo chương trình chọn tạo giống

* Chọn tạo và được công nhận nhiều giống ngô lai có thời gian sinh trưởng khác nhau phục vụ cho các vùng và mùa vụ trong cả nước

Giai đoạn từ 1992-1994, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các giống ngô lai không quy ước là: LS-5, LS-6, LS-8, bộ giống ngô lai này gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, cho năng suất từ 3-7 tấn/ha, thích ứng với nhiều vùng trong cả nước, dễ sản xuất hạt giống, giá giống rẻ Đây là bước chuyển tiếp quan trọng từ giống thụ phấn tự do sang giống lai quy ước

Từ năm 1994 đến nay, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo được nhiều giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao (10 - 12 tấn), có thời gian sinh trưởng khác nhau phục vụ cho các vùng và mùa vụ trong cả nước Trong đó lai tạo giống

có thời gian sinh trưởng ngắn là những kết quả có ý nghĩa lớn đối với cuộc cách mạng mùa vụ của nước ta

- Nhóm giống dài ngày: (LVN10 được công nhận quốc gia năm 1994), LVN98 (2002), HQ2000 (2004),…

+ Nhóm giống trung ngày: LVN12 công nhận năm 1995, LVN17 (1999), T9 (2004), VN8960( 2004), LCH 9(2004), LVN 145( 2007),…

+ Nhóm giống ngắn ngày: LVN20 công nhận năm 1998, LVN25 (2000), LVN99 (2004),V98 - 1 (2004), VN6 (2005),…

Phần lớn giống ngô mới đang được mở rộng nhanh ra sản xuất, đặc biệt

là các giống ngô LVN 99, LVN 9, VN 8960, LVN 145,

- Nhóm giống ngô lai mới có tiềm năng, năng suất thấp hơn 10 tấn/ha đang được thử nghiệm như: SCI184, TB61, TB66, VN885, SX2017, SX2004, TT04-B1, LVN66, MB069,… (Nguyễn Khôi, 2008) [9]

Hiện nay nhiều tổ hợp lai có triển vọng với tiềm năng năng suất hơn 10 tấn/ha đang được sản xuất và thử nghiệm trên phạm vi cả nước như: LVN14, LVN15, SC184, TB61, TB66, VN885, SX2017, SX2004, TT04B-1 Nhờ nỗ lực không ngừng trong nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất, đến năm 2009 giống ngô lai do Việt Nam chọn tạo đã chiếm 65% diện tích trồng ngô của cả nước

Cùng với việc ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống, các nhà khoa học nghiên cứu ngô ở Việt Nam bước đầu đạt được một số kết quả trong công tác chọn giống bằng công nghệ sinh học: tạo dòng thuần từ nuôi cấy bao phấn; dùng chỉ thị phân tử phân tích đa dạng di truyền, phân nhóm ưu thế lai, lập bản đồ gen chịu hạn, tạo dòng kháng khô vằn, chọn các dòng ưu tú

sử dụng trong tạo giống ngô lai có hàm lượng protein cao (PQM) thông qua

kỹ thuật nuôi cấy bao phấn như: C126, C130, C136, C138, C147, C155… (Bùi Mạnh Cường và cs, 2006) [3]

Năm 2000, bằng phương pháp lai đỉnh, Mai Xuân Triệu và cộng sự đã chọn được dòng IL78 và IL68 có khả năng kết hợp chung cao để làm vật liệu tạo giống ngô lai (Mai Xuân Triệu và cs, 2000)[20]

Ngô Thị Minh Tâm, 2004 [15], đã phối hợp chỉ thị phân tử đánh giá đặc điểm năng suất của một số tổ hợp ngô lai gần, các kỹ thuật mới này ngày càng

có vai trò quan trọng hơn, kết hợp với các phương pháp chọn tạo giống truyền thống để tạo ra những giống ngô lai tốt

Bên cạnh công tác chọn tạo giống mới, các nhà khoa học còn quan tâm đến nghiên cứu cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác cho phù hợp với yêu cầu của giống để tăng hiệu quả trong quá trình sản xuất Hơn 20 năm qua các nhà khoa học đã nghiên cứu hoàn thiện và chuyển giao thành công quy trình

kỹ thuật trồng ngô trên nền đất ướt Xây dựng qui trình công nghệ sản xuất hạt giống ngô lai cho năng suất và hiệu quả cao Xây dựng được một hệ thống sản xuất ngô lai trên qui mô lớn, phạm vi toàn quốc

Các nhà khoa học Việt Nam đã tiếp cận với những thành tựu nghiên cứu mới nhất về cây ngô trên thế giới bằng cách hợp tác hiệu quả với các cơ quan nghiên cứu nông nghiệp quốc tế trong và ngoài nước: Trung tâm cải tạo ngô

và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), mạng lưới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á (TAMNET), mạng lưới Công nghệ sinh học cây ngô Châu Á (AMBIONET),

tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), các chương trình ngô trong vùng, các Viện, Trường Đại học và các cơ quan quản lý nông nghiệp trên phạm vi cả nước

Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên phối hợp với Viện Nghiên cứu Ngô trong giai đoạn từ 2001- 2003 đã tiến hành khảo nghiệm một số giống ngô chất lượng protein cao và thu được kết quả: 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) Hai giống ngô này có hàm lượng protein cao 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 và Trần Trung Kiên, 2004) [5]

Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của 11 giống ngô lai mới chọn tạo và một giống đối chứng C919 được triển khai tại tỉnh Tuyên Quang trong vụ Thu Đông 2011 và vụ Xuân 2012 Kết quả nghiên cứu cho thấy: các giống nghiên cứu đều thuộc nhóm chín trung bình phù hợp với

vụ Thu Đông và vụ Xuân tại Tuyên Quang Giống SSC131 đạt năng suất cao hơn có ý nghĩa so với giống đối chứng, đạt 62,9 tạ/ha trong vụ Thu Đông

2011, 69,2 tạ/ha trong vụ Xuân 2012 Giống ngô SSC131 có thể giới thiệu vào sản xuất ngô tại tỉnh Tuyên Quang (Trần Văn Điền, Ngô Thế Dũng, 2014) [4]

Trong giai đoạn 2011 – 2013 các nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng khó khăn 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 Trong đó các giống tham gia khảo nghiệm là VS36, H119, VS71 và CN11-2 có khả năng chịu hạn tốt, thích nghi rộng, năng suất khá và ổn định (Lương Văn Vàng, 2013)[23]

Nhóm tác giả Hoàng Văn Vịnh và Phan Thị Vân (2013) [24] 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 –

–

-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

Theo Trần Trung Kiên và cs (2014) [10] nghiên cứu được thực hiện trong vụ xuân và vụ thu đông 2013 tại Tuyên Quang với 5 tổ hợp lai ngô mới chọn tạo và một giống đối chứng NK67 Kết quả cho thấy các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng 105 – 115 ngày, thuộc nhóm trung ngày Các tổ hợp lai đều có chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và tỷ lệ đóng bắp tối ưu, số lá và chỉ

số diện tích lá đạt khá, tổ hợp lai SSC10474 được đánh giá cao và cũng là tổ

hợp lai có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt nhất Năng suất thực thu của các

tổ hợp lai biến động 49,3 – 68,9 tạ/ha trong vụ xuân và 60,8 – 71,6 tạ/ha vụ thu đông Tổ hợp lai SSC10474 qua cả hai vụ thí nghiệm đều cho năng suất cao và ổn định so với các tổ hợp lai khác và tương đương với đối chứng Những thành quả mà công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam đạt được đã góp phần làm thay đổi những tập quán canh tác lạc hậu và đưa nghề trồng ngô nước ta vươn lên hàng đầu trong hàng ngũ các nước tiên tiến trong khu vực

1.4 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên

Cùng với sự phát triển ngô trong cả nước, tỉnh Thái Nguyên trong những năm gần đây cũng rất quan tâm phát triển sản xuất ngô và đã thu được nhiều kết quả khả quan Nhờ có các thành tựu khoa học kỹ thuật mới, được nông dân ứng dụng mạnh mẽ vào sản xuất nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Thái Nguyên tăng nhanh trong những năm gần đây

Với điều kiện đất đai phức tạp gây cản trở lớn trong việc sản xuất ngô của tỉnh Đại đa số các huyện còn nghèo nàn, cơ sở vật chất, trình độ thâm canh còn thấp Điều kiện tự nhiên phức tạp, hệ thống thuỷ lợi còn chưa đáp ứng được nhu cầu nước tưới cho nên sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô nói riêng còn nhiều hạn chế

Từ 1995 trở về trước, sản xuất ngô ở Thái Nguyên chủ yếu dùng các giống cũ, giống địa phương có thời gian sinh trưởng dài, năng suất thấp Sau một thời gian với sự nỗ lực của Đảng bộ, chính quyền nhân dân, các nhà khoa học, diện tích trồng ngô lai ngày càng tăng, thay thế dần các giống ngô cũ Đến nay diện tích trồng ngô lai chiếm trên 90% diện tích mang lại năng suất, sản lượng vượt trội trong sản xuất

Bảng 1.7 Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên giai đoạn 2003-2013

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2015[14]

Số liệu bảng 1.7 cho thấy: Từ năm 2003 đến năm 2008 diện tích trồng ngô tăng liên tục từ 13,4 nghìn ha lên 20,6 nghìn ha (tăng trung bình 1,06 nghìn ha/năm Tuy nhiên năm 2009 diện tích lại giảm xuống chỉ còn 17,4 nghìn ha, sau đó lại tăng nhưng không liên tục Năm 2013 diện tích trồng ngô của tỉnh Thái Nguyên là 19 nghìn ha

Về năng suất cũng tăng từ 32,6 tạ/ha năm 2007 lên 42,0 tạ/ha năm 2007 (tăng trung bình 2,35 tạ/ha/năm) Tuy nhiên năm 2008, 2009 năng suất ngô bị giảm đáng kể, năm 2009 năng suất ngô chỉ đạt 39,1 tạ/ha, giảm 2,9 tạ/ha so với năm 2007 Nhưng chỉ một năm sau năng suất ngô lại tăng lên tương đương năng suất ngô năm 2007 và không có sự biến động lớn

Do diện tích và năng suất đều tăng nên sản lượng ngô đạt cao nhất vào năm 2008 là 84,6 nghìn tấn, tăng 54,9 nghìn tấn so với năm 2001 Đến năm

2009 do cả diện tích và năng suất ngô đều giảm nên sản lượng chỉ còn 67,2 nghìn tấn, năm 2013 là 81 nghìn tấn

Mặc dù đã có những tiến bộ trong công tác nghiên cứu và đưa các giống ngô mới có năng suất cao, chất lượng tốt vào sản xuất tại địa bàn tỉnh Tuy nhiên ở Thái Nguyên cơ cấu giống ngô được sử dụng chủ yếu vẫn là của các công ty nước ngoài Giống được trồng với diện tích lớn nhất là của công

ty Syngenta chiếm 30,4% tổng diện tích trồng ngô của cả tỉnh, trong đó NK4300 được sử dụng nhiều nhất (15,7%), các giống còn lại của Syngenta chiếm 14,7%

Bảng 1.8: Cơ cấu giống ngô của tỉnh Thái Nguyên năm 2014

Các giống ngô do Việt Nam chọn tạo đang trồng ở Thái Nguyên chiếm 29,2% diện tích, trong đó nhóm giống ngô lai chiếm 16,2% còn lại là các giống ngô nếp Các giống ngô lai đang trồng tại tỉnh Thái Nguyên chỉ có LVN4, LVN99 và LVN61, tổng diện tích trồng của 3 giống này là 3.151 ha chỉ tương đương với diện tích trồng giống NK4300

Nhìn chung, cơ cấu giống ngô của Thái Nguyên chủ yếu là do các công ty nước ngoài cung ứng Các giống ngô Việt Nam năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt vẫn còn rất hạn chế ở Thái Nguyên Do đó việc chọn tạo phát triển các giống ngô lai mới là nhiệm vụ quan trọng để cải thiện năng suất ngô của tỉnh

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu thí nghiệm gồm 07 tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm và 01 giống DK 9901 được chọn làm giống đối chứng

Giống đối chứng DK 9901 là giống ngô lai do Công ty giống Monsanto Thái Lan tại Việt Nam lai tạo, có thời gian sinh trưởng phát triển thuộc nhóm trung ngày, chiều cao cây 195 -220, bắp thon dài, lõi nhỏ hạt răng ngựa, cây cao trung bình, đóng bắp thấp, lá đứng, rất thích hợp cho việc tăng mật độ Năng suất bình quân 55 - 60 tạ/ha thâm canh tốt có thể đạt 70 - 75 tạ/ha, là giống đang được bà con nhân dân sử dụng trồng nhiều

Bảng 2.1 Các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm và đối chứng

8 DK 9901 Công ty Monsanto Thái Lan tại Việt Nam

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu được tiến hành tại Phường Quang Vinh, Thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên

- Đặc điểm đất trồng: Đất cát pha

- Loại cây trồng trước: Cây ngô

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 2 vụ

+ Vụ thu Đông năm 2014

- Thời gian giao hạt: 26/8/2014

- Thời gian thu hoạch: 21/12/2014

+ Vụ Xuân năm 2015

- Thời gian gieo hạt: 07/3/2015

- Thời gian thu hoạch: 03/6/2015

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Theo dõi và đánh các giai đoạn sinh trưởng phát triển một số đặc điểm hình thái và sinh lý, khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất trong vụ thu Đông 2014 và vụ Xuân 2015

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD

- Randomized Complete Block Design) với 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm 14 m2 (dài 5 m, rộng 2,8 m)

2.4.2 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

Áp dụng theo quy trình kỹ thuật canh tác ngô của Bộ NN&PTNT QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT

* Làm đất: Làm đất tơi, xốp, bằng phằng, sạch cỏ dại, đảm bảo độ ẩm

đất lúc gieo khoảng 75-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng

* Mật độ trồng: 5,7 vạn cây/ha Khoảng cách: 70cm x 25cm x 1 cây

* Phân bón:

+ Phân hữu cơ: Phân chuồng 10 tấn/ha

+ Phân vô cơ: 150N : 90P2O5 : 90K2O /ha

Tương đương với lượng phân: