Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)

BÙI THỊ NHƯ HOA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TRONG VỤ XUÂN VÀ

THU ĐÔNG 2016 TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Thái Nguyên, năm 2017

BÙI THỊ NHƯ HOA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TRONG VỤ XUÂN VÀ

THU ĐÔNG 2016 TẠI THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Phan Thị Vân

Thái Nguyên, năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả công bố trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng bảo vệ một học vị nào Các thông tin trích dẫn trong luận văn được ghi rõ nguồn gốc

Ngày 24 tháng 9 năm 2017

Tác giả luận văn

Bùi Thị Như Hoa

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của cô giáo hướng dẫn, các tổ chức và cá nhân Nhân dịp này tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn, sự kính trọng sâu

sắc tới:

Cô giáo hướng dẫn: TS Phan Thị Vân - Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã tận tình giúp tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

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

Cảm ơn các em sinh viên K45 Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hợp tác cùng tôi thu thập các số liệu của đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của bạn bè và đồng nghiệp

Cảm ơn gia đình đã là điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong

suốt thời gian học tập và nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn!

Ngày 24 tháng 9 năm 2017

Tác giả luận văn

Bùi Thị Như Hoa

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

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

1.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới 3

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 3

1.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới 7

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô tại Việt Nam 8

1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 8

1.3.2 Tình hình tiêu thụ ngô ở Việt Nam 10

1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và sản xuất ở Thái Nguyên 11

1.4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Thái Nguyên 11

1.4.2 Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên 12

1.5 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam 13

1.5.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới 13

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam 15

1.5.3 Kết quả khảo nghiệm các giống ngô lai mới tại Thái nguyên 17

1.6 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến quá trình sinh trưởng phát

triển của cây ngô trên đồng ruộng 18

1.6.1 Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô trên thế giới 18

1.6.2 Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô ở Việt Nam 21

Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Vật liệu nghiên cứu 23

Bảng 2.1 Nguồn gốc của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm và đối chứng 23

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23

2.3 Nội dung nghiên cứu 24

2.4 Phương pháp nghiên cứu 24

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

2.4.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 24

2.5 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm 29

2.6 Xử lý số liệu 30

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 31

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 31

3.1.2 Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL thí nghiệm 35

3.1.3 Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các THL thí nghiệm 39

3.1.4 Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các THL thí nghiệm 42

3.1.5 Tốc độ ra lá của các THL thí nghiệm 45

3.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL thí nghiệm 48

3.1.7 Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các THL thí nghiệm 53

3.2 Khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 56

3.2.1 Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 56

3.2.2 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm 58

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61

1 Kết luận 61

2 Đề nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BNN&PTNT : Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn

CIMMYT : Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz Trigo

Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì thế giới CSDTL : Chỉ số diện tích lá

LSD : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

USDA : United States Department of Agriculture

Bộ nông nghiệp Hoa Kì

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giớinăm 2008 -

2016 4

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số khu vực trên thế giới năm 2016 5

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2016 6

Bảng 1.4 Lượng ngô tiêu thụ của một số nước trên thế giới 7

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2009 - 2016 8

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng sinh thái Việt Nam năm 2015 9

Bảng 1.7 Tình hình nhập khẩu ngô ở Việt Nam năm 2014 - 2015 10

Bảng 1.8 Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên 12

Bảng 2.1 Nguồn gốc của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm và đối chứng 23

Bảng 3.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các THL thí nghiệm 32

Bảng 3.2 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL thí nghiệmvụ Xuân 2016 35

Bảng 3.3 Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL thí nghiệmvụ Thu Đông 2016 36

Bảng 3.4 Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các THL thí nghiệm vụ Xuân 2016 39

Bảng 3.5 Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các THL thí nghiệmvụ Thu Đông 2016 40

Bảng 3.6 Số lá và chỉ số diện tích lá của các THL thí nghiệm 43

Bảng 3.7 Tốc độ ra lá của các THL thí nghiệm vụ Xuân 2016 45

Bảng 3.8 Tốc độ ra lá của các THL thí nghiệm vụ Thu Đông 2016 46

Bảng 3.9 Chiều dài, đường kính bắp của các THLvụ Xuân và Thu Đông

2016 49 Bảng 3.10 Số bắp trên cây, số hàng trên bắp, số hạt trên hàng, khối

lượng 1000 hạt của các THL vụ Xuân 2016 49 Bảng 3.11 Số bắp trên cây, số hàng trên bắp, số hạt trên hàng, khối

lượng 1000 hạt của các THL vụ Thu Đông 2016 50 Bảng 3.12 Năng suất của các THL vụ Xuân 2016 và Thu Đông 2016 54 Bảng 3.13 Đường kính gốc và số rễ chân kiềng của các tổ hợp lai thí

nghiệm vụ Xuân và Thu Đông 2016 57 Bảng 3.14 Tỷ lệ đổ gãy của các THL thí nghiệmvụ Xuân và Thu Đông

2016 58 Bảng 3.15 Tỷ lệ nhiễm sâu đục thân và sâu cắn râu của các THL thí

nghiệm 59

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao câyvụ Xuân và Thu

Đông năm 2016 38 Hình 3.2 Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu vụ Xuân 2016 55 Hình 3.3 Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu vụ Thu Đông năm 2016 55

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ở Việt Nam cây ngô (Zea mays L.) là nguồn thức ăn quan trọng nhất

cho chăn nuôi, gần 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là ngô (Ngô Hữu Tình, 2003) [14] Nhu cầu ngô sử dụng trong chăn nuôi đã tạo động lực cho sản xuất ngô phát triển mạnh

Cây ngô đã được gieo trồng ở Việt Nam từ rất lâu đời, do điều kiện sinh thái thích hợp cho cây ngô sinh trưởng phát triển Tuy nhiên năng suất ngô tại Việt Nam vẫn còn thấp Năm 2015, năng suất ngô của Việt Nam chỉ đạt 44,8 tấn/ha bằng 82,8% so với năng suất ngô trung bình của thế giới Hiện nay, sản lượng ngô ở nước ta vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường trong nước, vì vậy lượng ngô nhập khẩu tăng liên tục từ 1,6 triệu tấn (năm 2011) lên đến 7,6 triệu tấn (năm 2015) và 8,4 triệu tấn (năm 2016) (Tổng cục Hải quan, 2017) [39]

Thái nguyên là một tỉnh thuộc vùng Đông Bắc của Việt Nam, có điều kiện đất đai, khí hậu tiêu biểu đại diện cho vùng Mặc dù điều kiện tự nhiên khí hậu của Thái Nguyên khá thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng, phát triển nhưng sản xuất ngô phát triển chưa ổn định So với năm 2010, năm 2015 diện tích ngô của tỉnh tăng 17,3% nhưng năng suất lại giảm 0,3 tạ/ha (Tổng cục thống kê, 2017) [40] Nguyên nhân chính hạn chế đến năng suất ngô của tỉnh trong những năm gần đây là do sự thay đổi bất thường của điều kiện khí hậu, việc bố trí thời vụ gieo trồng khó khăn hơn, các giống đang sử dụng trong sản xuất khả năng thích ứng với các điều kiện bất thuận còn hạn chế

Chính vì vậy, để bổ sung các giống ngô mới phù hợp với điều kiện

canh tác của tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

Lựa chọn được tổ hợp ngô lai tốt có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt phục vụ cho sản xuất ngô tại tỉnh Thái Nguyên

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Trong chọn tạo giống, nhóm ngô lai được tạo ra bằng cách lai hai hoặc nhiều dòng bố mẹ khác nhau Do được tạo ra từ các nguồn gen có đặc điểm di truyền khác biệt cho nên sau khi tạo ra các tổ hợp lai phải được khảo nghiệm đánh giá độ đồng đều, ổn định về các đặc điểm hình thái và năng suất trước khi phát triển ra sản xuất

Quá trình đánh giá tổ hợp lai là giai đoạn vô cùng quan trọng trong chọn tạo giống ngô Giai đoạn này phải được tiến hành lặp lại ở nhiều vùng sinh thái và nhiều mùa vụ khác nhau để có kết luận chính xác về khả năng sinh trưởng, phát triển của giống mới Khả năng sinh trưởng, phát triển của giống được đánh giá thông qua quá trình hình thành và phát triển thân, lá, hoa, bắp

Để có các giống ngô lai tốt phục vụ cho sản xuất của tỉnh Thái Nguyên

và có cơ sở lựa chọn giống phù hợp với vùng có điều kiện sinh thái tương đồng, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2016

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

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Trên thế giới, sau khi Columbus phát hiện ra châu Mỹ, cây ngô bắt đầu phát triển rất nhanh đến các vùng sinh thái khác nhau ở tất cả các châu lục

Sự lan truyền đến các khắp các châu lục cho thấy cây ngô có khả năng thích ứng rất rộng Hiện nay ngô được trồng trên 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)[8] Do có khả năng thích ứng rộng nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới Mặc dù chỉ

đứng thứ 3 về diện tích (sau lúa nước và lúa mì) nhưng ngô lại dẫn đầu về năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới

năm 2008 - 2016 Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: FAO, 2017 [23]; USDA, 2017 [31])

Qua bảng số liệu trên cho thấy: Giai đoạn 2008-2016, sản xuất ngô trên thế giới có xu hướng tăng về diện tích, năng suất và sản lượng Từ năm 2008 đến 2016 diện tích trồng ngô tăng từ 158,7 triệu ha lên đến 182,3 triệu ha, tăng 14,9%, năng suất tăng từ 50 tạ/ha lên tới 57,8 tạ/ha, tăng 15,6%, sản lượng tăng từ 800,1 triệu tấn lên đến 1053,76 triệu tấn, tăng 31,7% Năm

2013, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt cao nhất (185,7 triệu ha), nhưng năng suất và sản lượng ngô đạt cao nhất ở năm 2016

Mặc dù được trồng khắp nơi trên thế giới nhưng do đặc trưng về điều kiện sinh thái, sự khác nhau về kỹ thuật canh tác nên năng suất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các châu lục và quốc gia

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số khu vực trên thế giới

năm 2016

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Số liệu bảng 1.2 cho thấy: Diện tích trồng ngô tập trung chủ yếu ở Bắc

Mỹ và Đông Á, chiếm 64% diện tích trồng ngô của toàn thế giới Diện tích sản xuất ngô ở Bắc Mỹ đạt 43,9 triệu ha Không chỉ có diện tích trồng ngô lớn nhất mà Bắc Mỹ còn có năng suất và sản lượng ngô cao nhất thế giới, năm

2016 năng suất đạt 96,7 tạ/ha, cao hơn 67,3% so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng đạt 425,0 triệu tấn, chiếm 40,3% sản lượng ngô toàn thế giới Đông Á và Nam Mỹ đều là những khu vực có diện tích trồng ngô khá lớn (chỉ đứng sau Bắc Mỹ), năng suất đạt trung bình 58,1-59,5 tạ/ha và sản lượng là 221,9 và 141,2 triệu tấn

Nam Phi là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất thế giới với diện tích là 3,2 triệu ha, năng suất chỉ đạt 48,4 tạ/ha với sản lượng là 15,0 triệu tấn Đây là chỉ số khá khiêm tốn so với các khu vực khác trên thế giới do điều kiện khí hậu bất thuận và trình độ canh tác còn hạn chế

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới

năm 2016

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: USDA, năm 2017 [31])

Năm 2016, Mỹ vẫn là cường quốc số một về sản xuất ngô trên thế giới, mặc dù diện tích trồng ngô ít hơn Trung Quốc (đạt 35,1 triệu ha), nhưng năng suất ngô của Mỹ rất cao, bình quân đạt 109 tạ/ha nên tổng sản lượng ngô đạt 384,8 triệu tấn, chiếm 36,5% sản lượng ngô toàn thế giới Kết quả trên cho thấy việc ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong công tác chọn tạo giống

và cải tiến kỹ thuật canh tác ngô của Mỹ đã rất thành công

Trung Quốc là nước có diện tích sản xuất ngô lớn nhất thế giới đạt 36,8 triệu ha, nhưng do năng suất ngô chỉ đạt 59 tạ/ha (bằng 54,1% năng suất ngô của Mỹ), nên sản lượng chỉ đạt 291,6 triệu tấn bằng 75,8% sản lượng ngô của Mỹ

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997 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 Dự báo đến năm 2050, nhu cầu về ngô ở các nước đang phát triển sẽ tăng gấp đôi so với năm 2011, và đến năm 2025 ngô

sẽ trở thành cây trồng có nhu cầu sản xuất lớn nhất trên toàn cầu, đặc biệt là ở các nước đang phát triển (CIMMYT, 2011) [22]

Từ năm 2008 đến nay sản lượng ngô tăng trung bình 4% /năm, dự báo sản lượng ngô thế giới sẽ đạt 1.016 triệu tấn vào năm 2018/2019 Tuy nhiên, nhu cầu ngô trên toàn cầu cũng tăng mạnh, tiêu thụ sẽ đa dạng hóa, khoảng 48% được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi (IGC, 2013) [26]

1.2.2 Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trên thế giới và là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi 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 (Bloomberg, 2012) [21]

Bảng 1.4 Lượng ngô tiêu thụ của một số nước trên thế giới

(Nguồn: USDA, năm 2017 [31])

Trên thế giới, Mỹ là nước tiêu thụ ngô lớn nhất thế giới, lượng ngô tiêu thụ của Mỹ chiếm 30% tổng lượng ngô tiêu thụ trên thế giới Ở Mỹ ngô được

sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, bên cạnh phục vụ cho nhu cầu thức

ăn cho con người và trong chăn nuôi, cây ngô còn được sử dụng trong sản xuất ethanol Trung quốc cũng là một nước sử dụng lượng ngô khá lớn, chiếm 22,1% tổng lượng tiêu ngụ ngô trên thế giới

Việc ứng dụng nhiên liệu sinh học vào cuộc sống ngày càng gia tăng ở các nước phát triển dần thay thế một phần cho việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch Theo J Urbanchuk, ABF Economics LLP sản lượng ethanol thế giới năm 2010 tăng 17% , tăng thêm 15% năm 2011 và năm 2015 sản xuất ethanol

đã đóng góp 44 tỷ USD vào GDP, 24 tỷ USD thu nhập hộ gia đình và đạt 10

tỷ USD doanh thu thuế (Cục xúc tiến thương mại, 2017)[37]

Theo số liệu thống kê 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 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) và mục tiêu sử dụng nhiên liệu tái tạo tổng cộng

ở mức 19,28 tỷ gallon cho năm 2017 (Báo mới, 2016)[36]

Do nhu cầu sử dụng ngô trên thế giới ngày càng tăng nên giá ngô trên thị trường thế giới trong thời gian qua đã có sự biến động đáng kể Năm 2010 giá ngô trên thị trường thế giới là 237,9 USD/tấn; năm 2016 là 156,2 USD/tấn (USDA, 2017)[32]

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

1.3.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ngô là một trong những cây màu chính, thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng đầu về năng suất, vì vậy ngô được trồng nhiều vụ trong năm và được trồng hầu hết các vùng trong cả nước

Giai đoạn 2005 - 2015, sản xuất ngô trong nước tương đối ổn định cả

về diện tích, năng suất, sản lượng

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2009 - 2016

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Số liệu bảng 1.5 cho thấy: năm 2009, diện tích trồng ngô của nước ta là

1089 nghìn ha, đến năm 2015 tăng lên đạt 1179 nghìn ha Sản lượng ngô đã tăng từ 4372 nghìn tấn (2009) lên 5281 nghìn tấn (2015) Năm 2015, sản lượng ngô của Việt Nam đạt 62% so với mục tiêu đặt ra và gần 50% so với mục tiêu của năm 2020, nghĩa là sản xuất không đủ nhu cầu (Viện nghiên cứu ngô, 2009)[18] Năm 2016 diện tích ngô tăng lên 1300 nghìn ha, năng suất ngô đạt 46,0 tạ/ha tăng hơn so với năm 2015, tuy nhiên nhu cầu cung cấp cho thị trường Việt Nam chưa đáp ứng được

Năng suất tăng từ 40,1 tạ/ha (năm 2009), đến 44,8 tạ/ha (năm 2015) Mặc dù năng suất ngô năm 2015 đã đạt 44,8 tạ/ha Năm 2016 sản lượng ngô đạt 5980 nghìn tấn , nhưng vẫn thấp hơn so với năng suất trung bình của thế giới, đặc biệt là so với các nước phát triển thì năng suất ngô của Việt Nam còn rất thấp Một trong những nguyên nhân chính là do diện tích ngô ở Việt Nam còn manh mún và nhỏ lẻ (trong đó có hơn 60% diện tích trồng trên vùng núi cao) khó trong việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, bên cạnh đó việc chưa có giống ngô chống chịu tốt với điều kiện bất thuận, đột phá về năng suất

Ở Việt Nam cây ngô phân bố rộng trên khắp cả nước nhưng 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 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng sinh thái Việt Nam

năm 2015

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Trong các vùng sinh thái của Việt Nam, vùng Trung du và miền núi phía Bắc là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước với diện tích 519,3 nghìn ha, tuy nhiên do điều kiện thời tiết bất thuận, trình độ khoa học

kỹ thuật còn hạn chế nên năng suất ngô thấp nhất so với cả nước, chỉ đạt 36,8 tạ/ha

Vùng Đông Nam Bộ có diện tích trồng ngô không quá lớn chỉ đạt 79,3 nghìn ha nhưng do có điều kiện khí hậu thuận lợi và ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nên năng suất ngô đạt cao nhất (61,7 tạ/ha)

1.3.2 Tình hình tiêu thụ ngô ở Việt Nam

Ở nước ta, nhu cầu sử dụng ngô ngày một tăng, mặc dù sản lượng ngô trong nước cũng đã tăng mạnh trong những năm gần đây từ 4372 nghìn tấn năm 2009 lên 5.281 nghìn tấn năm 2015 nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ trong nước Lượng ngô nhập khẩu của nước ta ngày càng gia tăng

Bảng 1.7 Tình hình nhập khẩu ngô ở Việt Nam năm 2014 - 2015

Nước

Số lượng (1000 tấn)

Giá trị (1000USD)

Số lượng (1000 tấn)

Giá trị (1000USD)

(Nguồn: Tổng cục Hải quan, năm 2017 [39])

Nước ta nhập khẩu ngô rất nhiều từ các nước trên thế giới để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cho chăn nuôi trong nước, Braxin là nước có lượng ngô xuất khẩu qua Việt Nam lớn nhất, năm 2015 lượng ngô nhập khẩu từ Braxin là gần 5,1 triệu tấn

Lượng ngô nhập khẩu của Việt Nam trong mùa vụ 2014 là 4,9 triệu tấn Trong năm 2015 Việt Nam lượng ngô nhập khẩu tăng lên đến 7,6 triệu tấn và 8,4 triệu tấn (năm 2016) (Tổng cục Hải quan, 2017) [39]

1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và sản xuất ở Thái Nguyên

1.4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Thái Nguyên

Thái Nguyên là một tỉnh ở miền núi phía Bắc, đất đai của Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên) xen kẽ với ruộng

thấp, chủ yếu là núi đá vôi và đồi dạng bát úp Địa hình không phức tạp lắm

so với các tỉnh trung du, miền núi khác, đây là một thuận lợi của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế xã hội nói chung so với các tỉnh trung du miền núi khác Trong tổng quỹ đất 356.282 ha, đất đã sử dụng là 246.513 ha (chiếm 69,22% diện tích đất tự nhiên) và đất chưa sử dụng

là 109.669 ha (chiếm 30,78% diện tích tự nhiên) Trong đất chưa sử dụng có 1.714 ha đất có khả năng sản xuất nông nghiệp những diện tích này nếu biết vận dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý có thể mở rộng được diện tích trồng ngô

Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5 Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.000 đến 2.500 mm; cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1 Mùa đông được chia thành 3 vùng rõ rệt: Vùng rất lạnh nằm ở phía bắc huyện Võ Nhai; Vùng lạnh gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện

Võ Nhai; Vùng ấm gồm các huyện: Đại Từ, Thành phố Thái Nguyên, Đồng

Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên và Thị xã Sông Công Nhiệt độ chênh lệch giữa tháng nóng nhất (tháng 6: 28,9°C) với tháng lạnh nhất (tháng 1: 15,2°C) là 13,7°C Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng trong năm Nhìn chung, khí hậu tỉnh Thái Nguyên thuận lợi cho phát triển ngành nông, lâm nghiệp

Mặc dù là một tỉnh có khu công nghiệp phát triển nhưng số dân làm nông nghiệp vẫn chiếm tỉ lệ khá cao, tập trung ở các huyện như: Võ Nhai, Định Hóa, Phú Lương …Cây trồng chủ yếu là lúa, chè, ngô nên vẫn còn những hộ nghèo Vì vậy, chú trọng phát triển nông nghiệp để nâng cao đời sống cho bà con nông dân là việc làm rất cần thiết Đối với trồng trọt, những năm gần đây tỉnh đã đẩy mạnh công tác giống, đặc biệt là các giống ngô lai mới có năng suất cao đã được nhân rộng tại Võ Nhai, Định Hóa, Phú Lương

1.4.2 Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên

Ở Thái Nguyên ngô được trồng trên đất không đủ tưới tiêu do đó năng suất, sản lượng ngô hàng năm của Thái Nguyên còn ở mức thấp, chưa hình thành các vùng ngô hàng hoá lớn

Bảng 1.8 Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

năm là vụ Đông Xuân và vụ Xuân, vụ Thu Đông trên tất cả các loại đất: đất rẫy, gò đồi, đất phù sa ven sông Những năm gần đây, Thái Nguyên đã chuyển đổi cơ cấu giống, sử dụng các giống ngô lai năng suất cao vào sản xuất như: LVN4, LVN11, LVN99 và một số giống ngô nhập nội như: NK4300, NK66, NK6654, NK6326, GS9989, P4199, 30Y87, DK9955, NK67, NK7328, PAC 339, SSC131, HN88 Theo định hướng diện tích trồng ngô từ nay đến năm 2030 của tỉnh sẽ ổn định ở 20.000 ha, trong đó ngô lai chiếm 95% diện tích gieo trồng

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

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

Thế kỷ XVIII, 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

Sau tám năm (1724) 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 Nhờ các nghiên cứu về sự thụ phấn của cây ngô giúp cải thiện được giống ngô, và

là tiền đề cho sự ra đời của hàng loạt giống ngô lai mới có năng suất, chất lượng cao

Nhu cầu về ngô hạt cho chăn nuôi tăng mỗi năm, tuy nhiên do việc áp dụng các giống cũ vào sản xuất ngô không mang lại hiệu quả cao nên chưa thể đáp ứng đủ nhu cầu đó Hiện nay trên thế giới có nhiều nước đã áp dụng công nghệ sinh học vào việc tạo ra các giống ngô mới có khả năng kháng được một số loại sâu, bệnh, cỏ dại, mang lại nhiều lợi ích cho sản xuất, đặc biệt ở giai đoạn hiện nay khi diện tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng ngô biến đổi gen sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu ngô toàn cầu Graham Brookes (2011) [24], cho rằng nếu không sử dụng giống ngô biến đổi gen thì diện tích trồng ngô thế giới phải tăng thêm 5,63 triệu ha mới đáp ứng được nhu cầu của

xã hội Ngoài ra nhờ sử dụng các cây trồng biến đổi gen thế giới đã cắt giảm

khoảng 0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu và giảm khoảng 17,1% các chất độc hại ra môi trường liên quan đến sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Công nghệ sinh học còn được áp dụng để cải thiện chất lượng ở ngô, Lili Jiang và các cộng sự thuộc ĐH Northeast Normal Trung Quốc đã tiến hành một nghiên cứu nhằm cải tiến hàm lượng tinh bột và thành phần tinh bột của cây ngô Kết quả cho thấy 38-44% các thành phần có trong hàm lượng amylose tăng, cấu trúc tinh bột được cải tiến rõ rệt (Ag biotech Việt Nam, 2013)[33]

Ở ngô hàm lượng Gluxit chiếm tỷ lệ lớn 60%, tuy nhiên hàm lượng kẽm trong hạt thường rất thấp nên thường dẫn đến hiện tượng thiếu dinh dưỡng Chính vì vậy các nhà khoa học thuộc Đại Học Nông Nghiệp Tamil Nadu đã cấy nấm mycorrhizal vào ruộng ngô Kết quả cho thấy khi sử dụng nấm arbuscular mycorrhizal Glomus intraradices (AMF+) cây có chiều dài và

độ lớn của rễ, diện tích lá và hàm lượng diệp lục cao hơn dòng không có vi nấm arbuscular mycorrhizal (AMF-) Hạt ngô của cây có chủng AMF+ có hàm lượng kẽm và hàm lượng tryptophan cao hơn so với cây không cấy (AMF-) (Ag biotech Việt Nam, 2014)[35]

Các nhà khoa học tại Đại học bang North Carolina (NC) đã xác định được gen và tế bào kiểm soát phản ứng bảo vệ nhạy cảm cao (HR) ở ngô Phòng vệ nhạy cảm cao là phản ứng của cây ngô khi bị tấn công bởi các tác nhân gây bệnh, trong đó ngô có thể phản ứng bằng cách làm chết các tế bào riêng của cây gần các điểm bị tấn công để ngăn chặn bị thiệt hại lây lan (Ag biotech Việt Nam, 2014)[34]

Với việc ứng dụng công nghệ gen người ta có thể chuyển các gen ngoại lai cho các sản phẩm đa dạng, có gen kháng sâu bệnh, kháng hạn, kháng lạnh, kháng mặn như giống ngô Bt kháng sâu đục thân của công

ty MonSanto Tuy nhiên việc đưa ngô chuyển gen vào sản xuất còn chưa phổ biến

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam những năm đầu của thập kỷ 90 công tác chọn tạo giống ngô lai được các nhà khoa học coi là nhiệm vụ chiến lược chủ yếu Tuy nhiên,

do nguồn gen hạn chế nên đến những năm 2000, công tác chọn tạo giống ngô lai mới thực sự đạt hiệu quả Với sự nỗ lực của các nhà khoa học nghiên cứu ngô, nhiều giống ngô lai mới đã được chọn tạo đáp ứng yêu cầu của sản xuất

Qua khảo nghiệm các giống ngô lai từ năm 2006-2009, Ngô Minh Tâm

và cs (2010) [13] đã chọn được giống LVN146 có khả năng chịu thâm canh, chịu hạn hán, có khả năng thích ứng rộng, năng suất đạt 60-110 tạ/ha

Trong chọn tạo giống, khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống mới cũng là vấn đề luôn được quan tâm Trần Thị Phương Hạnh và cs (2011) [3] đã khảo sát 109 tổ hợp ngô lai qua 3 năm ở 4 vùng sinh thái và đã lựa chọn được hai

tổ hợp lai là F449 và F600, có khả năng chịu bệnh gỉ sắt, năng suất đạt 9 tấn/ha

Ứng dụng phương pháp truyền thống Viện Nghiên cứu Ngô đã chọn tạo được giống ngô lai đơn LVN885 từ tổ hợp lai C88NxT5 LVN885 là giống ngô chín sớm, khả năng chống đổ tốt, chịu bệnh khô vằn và đốm lá khá, chịu hạn, rét tốt, tiềm năng năng suất 80-100 tạ/ha và được công nhận giống mới năm 2010 (Viện Nghiên cứu ngô, 2012) [19]

Từ tổ hợp lai C502N x C152N, các nhà khoa học Viện nghiên cứu ngô đã tạo được giống LVN092 có nhiều đặc tính tốt đặc biệt là năng suất cao và khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận Giống LVN092 đã tham gia mạng lưới khảo nghiệm, sản xuất thử và xây dựng mô hình trình diễn tại 11 tỉnh thuộc các vùng sinh thái trên cả nước và đều cho năng suất cao hơn giống đối chứng (C919, LVN4, NK4300) từ 8 - 12% (Viện nghiên cứu ngô , 2012) [20]

Viện nghiên cứu ngô thông qua đánh giá thực địa và phân lập gen làm vật liệu chọn tạo giống kháng bệnh gỉ sắt Từ 109 tổ hợp lai đã chọn được một

số tổ hợp lai đạt năng suất 90 tạ/ha, chống chịu bệnh gỉ sắt khá (Bùi Mạnh Cường và cs, 2012)[2]

Để có thể tạo ra những đột phá mới trong chọn tạo giống như sản xuất, ngô biến đổi gen đã được khảo nghiệm trên diện rộng Tháng 3 năm 2015, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ký Quyết định số 69/QĐ-CT-CLT về việc công nhận đặc cách với 3 giống ngô biến đổi gen của Công ty Syngenta Đây là một sự kiện đánh dấu việc cây ngô chuyển gen chính thức được phép thương mại hóa đưa vào sản xuất đại trà tại Việt Nam Ba giống ngô biến đổi gen là giống NK66 Bt, NK 66 GT và NK66 BT/GT sẽ chính thức được áp dụng cho các vùng trồng ngô trên cả nước Trong đó giống NK 66 Bt được trồng ở các vùng ngô có áp lực cao về sâu đục thân; giống NK66 GT cho vùng trồng ngô sử dụng thuốc trừ cỏ ở giai đoạn ngô 3-4 lá; giống NK66 Bt/GT cho vùng trồng ngô có áp lực cao về sâu đục thân và sử dụng thuốc trừ

cỏ ở giai đoạn ngô 3-4 lá

Giai đoạn 2011- 2015, kết quả chọn tạo giống ngô lai cho vùng thâm canh đã cho ra đời 4 giống ngô lai LVN111, LVN102, VN595 và LVN62 có tiềm năng năng suất 10-12 tấn/ha Giống LVN111, LVN102 được công nhận

là giống mới và VN595, LVN62 được công nhận sản xuất thử Kết quả của đề tài nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai cho vùng thâm canh đã góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người trồng ngô trên toàn quốc ( Mai Xuân Triệu và cs, 2016 ) [15]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tiến Trường, Mai Xuân Triệu (2016) [16] đã chọn tạo được giống ngô LVN883 chín sớm cho năng suất cao, khả năng thích nghi rộng và ổn định ở các vùng sinh thái trên cả nước, tiềm năng năng suất đạt 90 - 100 tạ/ha

Thông qua dự án "Phát triển giống ngô chịu hạn nhằm cải thiện thu nhập cho Nông dân vùng Đông Nam Châu Á” (AMNET), chúng ta đã thu thập được một số nguồn nguyên liệu mới từ CIMMYT và các nước trong khu vực, bước đầu tạo ra một số tổ hợp lai có triển vọng

Nhờ nguồn nguyên liệu được cung cấp bởi CIMMYT các nhà khoa học

đã tạo ra các giống ngô lai mới có nhiều ưu thế như: chịu hạn, chống đổ, ít nhiễm sâu bệnh, chất lượng và màu dạng hạt tốt Giống LVN98, LVN145 có màu dạng hạt đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn Giống VN8960, LCH9, LVN61, LVN14 chịu hạn tốt, thích nghi với nhiều vùng sinh thái

1.5.3 Kết quả khảo nghiệm các giống ngô lai mới tại Thái nguyên

Người dân Thái Nguyên bắt đầu được tiếp cận với các giống ngô lai từ năm 1991, nhưng phải đến năm 2004, 2005, cây ngô lai mới thật sự được lên ngôi trên đồng đất Thái Nguyên Đến nay, giống ngô lai đã chiếm tới 98% trong cơ cấu giống ngô của tỉnh Cơ cấu giống ngô lai ở đây rất phong phú, nhiều giống ngô lai được khảo nghiệm và được trồng rộng rãi tại đây như các giống: NK4300, LK66, LVN99, LVN 61 Do nhu cầu của Tỉnh ngày càng đòi hỏi cao ở các giống ngô lai mới về năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu với điều kiện thời tiết bất thuận đang ngày càng biến đổi, nên ngày càng

có thêm nhiều giống ngô lai mới được đưa vào khảo nghiệm tại Thái Nguyên

Công ty Syngenta Việt Nam đã thử nghiệm giống ngô lai NK6654 ở vụ Xuân 2013 tại huyện Võ Nhai Kết quả thử nghiệm cho thấy NK6654 phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu và trình độ thâm canh của vùng cao với khả năng chịu hạn và chống đổ tốt, năng suất của giống đạt 74,4 tạ/ha (Trần Quyền, 2013)[12]

Vụ Xuân 2013, Trung tâm Giống cây trồng tỉnh đã thử nghiệm giống ngô lai mới VS36 do Viện nghiên cứu ngô lai tạo tại huyện Võ Nhai VS36 có nhiều ưu điểm như khả năng sinh trưởng khỏe, khả năng chống đổ tốt Năng suất trung bình của VS36 đạt trên 80 tạ/ha, cao hơn năng suất ngô bình quân của huyện Võ Nhai vụ Xuân 2013 (Trần Thị Giang Hảo, 2013)[5]

Giống ngô lai DK8868 khảo nghiệm tại Võ Nhai đã đạt năng suất 78 tạ/ha mặc dù ở vụ Xuân 2014 giữa vụ có đợt hạn kéo dài (Dương Trung Kiên, 2014)[7]

Vụ Xuân 2014 giống ngô lai đơn HT119 và HT818 được khảo nghiệm tại Võ Nhai cho năng suất trên 80 tạ/ha, cao hơn các giống ngô trồng trước đây tại địa phương khoảng 10 đến 11 tạ/ha (Hoàng Thảo Nguyên, 2014) [11]

Vụ Xuân 2014, cũng tại huyện Võ Nhai - tỉnh Thái Nguyên đã thử nghiệm giống ngô lai chịu hạn VN8960 Giống VN8960 có khả năng chống chịu hạn và sâu bệnh tốt; năng suất đạt 69,8 tạ/ (Nguyên Ngọc, 2014)[10]

Lương Hạnh, 2014)[4] cho biết giống B265 và B.21 đã được thử nghiệm tại Thái đạt năng suất 69-70 tạ/ha

Vụ Hè Thu năm 2016, công ty Syngenta Việt Nam kết hợp với công ty tập đoàn Lộc Trời đưa vào thử nghiệm giống ngô NK7328 vào huyện Đồng

Hỷ Kết quả cho thấy, giống ngô lai NK7328 có thời gian sinh trưởng trung bình, khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu hạn và chống đổ tốt, năng suất đạt trên 69 tạ/ha, cao hơn giống đối chứng LVN61 hơn 20 tạ/ha (Thu Hà, 2016)[38]

1.6 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây ngô trên đồng ruộng

1.6.1 Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, vì vậy điều kiện sinh trưởng, phát triển tốt là nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh và nhu cầu nước lớn

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô Theo Kulesov N.N (1955), Iakuskin V.I (1953) thì nhiệt độ tối thấp

ở giai đoạn mọc mầm của hạt ngô là 8- 100C Khi đỉnh sinh trưởng nằm dưới mặt đất, lá nhiệt độ thấp và băng giá sẽ không gây thiệt hại quá nghiêm trọng nhưng lại ảnh hưởng lớn đối với các trưởng thành (Ngô Hữu Tình, 2003)[14]

Quá trình chín của các giống ngô lai được quyết định bởi lượng tổng tích nhiệt Tại vùng Corn Belt - Hoa Kỳ thời gian sinh trưởng từ gieo đến thu hoạch hay tổng tích nhiệt hoạt động của ngô thường được chia thành 3 nhóm

sau: (1) nhóm ngắn ngày thời gian sinh trưởng 85 - 100 ngày, tổng tích nhiệt

từ 2100 - 2400 độ; (2) nhóm trung ngày thời gian sinh trưởng 101 - 130 ngày, tổng tích nhiệt từ 2400 - 2800 độ; (3) nhóm dài ngày thời gian sinh trưởng

131 - 145 ngày, tổng tích nhiệt từ 2900 - 3200 độ (Neild, Newman, 2007)[28]

Tại miền Nam Wisconsin với giống ngô lai có yêu cầu tổng tích nhiệt hoạt động là 2200 độ Nếu gieo vào ngày 1 tháng 5 thời gian sinh trưởng của ngô là 123 ngày, gieo vào ngày 15 tháng 5 và 29 tháng 5 thời gian sinh trưởng rút ngắn còn 116 và 113 ngày nhưng nếu gieo vào 12 tháng 6 thời gian sinh trưởng kéo dài lên tới 125 ngày (Neild, Newman, 2007)[28]

Nhiệt độ ban ngày từ 25 - 320C và nhiệt độ ban đêm vào khoảng 16,7 - 23,30C là thích hợp nhất để cho ngô phát triển Tại khoảng nhiệt độ này quá trình quang hợp sẽ lớn hơn quá trình hô hấp, điều này sẽ làm cho sinh trưởng của ngô tăng nhanh Sự sinh trưởng của ngô sẽ bị bất lợi khi nhiệt độ giảm xuống còn 50C hay tăng cao hơn 320C Nếu nhiệt độ tăng trên 300C thời gian phun râu của ngô sẽ nhanh hơn và không đồng bộ với sự trỗ cờ, mặt khác khả năng sống của hạt phấn và khả năng tiếp nhận hạt phấn của râu ngô cũng giảm làm cho hạt hình thành kém và năng suất của ngô sẽ giảm (Samuel và

cs, 1986)[30]

Các nhà khoa học CIMMYT cho rằng ngô phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ ngày từ 24 - 300C; nhiệt độ lớn hơn 380C ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô Nhiệt độ quá thấp hạt phấn và râu

ngô có thể bị chết (Ngô Hữu Tình, 2003) [14]

Ở Hoa kỳ thời vụ gieo trồng thường bắt đầu khi nhiệt độ trong không khí đạt mức 130C và lúc này nhiệt độ đất cũng thích hợp cho hạt nảy mầm Nếu gieo ngô quá sớm ngô sẽ nảy mầm kém Vấn đề mà ngô hay gặp trong thời kỳ này nhất là nhiệt độ đất quá lạnh Đỉnh sinh trưởng của mầm ngô vẫn nằm dưới mặt đất và dễ bị tổn thương sau khi nảy mầm Trong thời kỳ ngô

hình thành bắp và phát triển hạt nếu gặp phải là nhiệt độ cao, năng suất ngô sẽ

bị giảm (Neild, Newman, 2007)[28]

Theo Wolfe (1927) ở thời kỳ đầu hạt ngô cần hút một lượng nước bằng

40 - 44% trọng lượng hạt ban đầu và hạt ngô mọc nhanh nhất khi độ ẩm đất bằng 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng, hạt ngô không mọc được khi độ ẩm đất bằng 10% sức chứa ẩm đồng ruộng tối đa Cây ngô cần lượng mưa từ 500 -

1100 mm trong giai đoạn sinh trưởng phát triển Ngô có nhu cầu nước và đạm

ở mức cao hơn so với các cây lấy hạt khác, nó mẫn cảm với môi trường ở giai đoạn trỗ cờ, tung phấn và phun râu Mặc dù có một số giống chịu hạn nhưng hầu hết các giống bị hạn thời kỳ trỗ cờ phun râu sẽ giảm năng suất

Ngô thuộc loài cây C4 nên sử dụng nước hiệu quả hơn nhiều loại cây C3 Để sản sinh ra một kg hạt cây ngô cần 350 - 500 lít nước (tuỳ thuộc vào khí hậu và đất đai), trong khi đó ở cây C3 (cây hướng dương) để có một kg hạt cần 700 - 800 lít nước (Ruaan, 2003) [29]

Một số nghiên cứu khác cho thấy để sản xuất ra một kg lúa gạo cần

2300 lít nước, để làm ra một kg bột mì cần 1100 lít nước trong khi đó để có một kg ngô chỉ cần 900 lít nước (Hari Srinivas, 2005) [25]

Nhu cầu nước của cây ngô thay đổi theo từng loại đất Để đạt năng suất cực đại, trên đất có thành phần cơ giới nhẹ nên tưới kịp thời khi độ ẩm đất ở 70%, ở đất thịt nặng thì cần tưới nước khi độ ẩm xuống 30% vào thời kỳ sinh dưỡng và 70% vào thời kỳ sinh thực (Monsanto, 2001)[27]

Cây ngô thuộc nhóm cây trồng ngày ngắn, tuy nhiên do tác động của quá trình lai tạo đã tạo ra một số giống ngô thích nghi cho những vùng phía Bắc với điều kiện ngày dài Cường độ và chất lượng ánh sáng là yếu tố quan trọng hơn độ dài chiếu sáng Cường độ và chất lượng ánh sáng là yếu tố quan trọng hơn độ dài chiếu sáng Khi nghiên cứu mối tương quan giữa năng suất ngô và bức xạ mặt trời Humlum nhận thấy rằng để có năng suất ngô cao các giờ chiếu sáng của mặt trời so với tổng lý thuyết là 55 - 64% vào tháng 5, 45 -

54% vào tháng 6 và 55-74% vào tháng 7, 8 và 9 Độ dài chiếu sáng dưới 55% vào các tháng 7 - 9 sẽ làm giảm năng suất ngô dưới mức trung bình (Ngô Hữu Tình, 2003) [14]

1.6.2 Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô ở Việt Nam

Nhu cầu nhiệt độ của cây ngô còn phụ thuộc vào vĩ độ địa lý, cùng một

vĩ độ địa lý giống có thời gian sinh trưởng dài yêu cầu lượng tích nhiệt lớn hơn giống có thời gian sinh trưởng ngắn Ở vĩ độ địa lý lớn hơn cây ngô yêu cầu lượng tích nhiệt cao hơn để hoàn thành chu kỳ sống (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [6]

Nhiều tác giả ở Việt Nam như Luyện Hữu Chỉ, Trần Hồng Uy, Trương Đích, Cao Đắc Điểm, Võ Đình Long, Đỗ Hữu Quốc cũng thống nhất quan điểm với các nhà khoa học trên thế giới cho rằng các giống ngô có thời gian sinh trưởng khác nhau có tổng tích nhiệt khác nhau để hoàn thành chu kỳ sống (Ngô Hữu Tình, 2003) [14]

Ở Miền Bắc Việt Nam, tổng tích nhiệt hữu hiệu cho giống chín sớm là 1800- 20000C, giống ngô chín muộn là 2300-26000C Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của giống Ở vùng núi phía Bắc Việt Nam nếu trồng ngô trong vụ Hè thu thời gian sinh trưởng của giống sẽ ngắn hơn so với vụ Đông vùng đồng bằng Bắc bộ (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [6]

Do sinh trưởng mạnh, tạo ra khối lượng chất xanh lớn nên cây ngô cần lượng nước lớn hơn nhiều so với các loại cây trồng khác Trung bình một ha ngô từ khi gieo đến khi chín cần khoảng 3000-4000 tấn nước Ngô là cây trồng cạn có bộ rễ phát triển mạnh nên có khả năng hút nước rất khỏe, cho nên lượng nước cần để tạo ra một đơn vị chất khô thấp Để hình thành một đơn vị chất khô cây ngô cần 260 đơn vị nước ở vùng ít mưa và 349 đơn vị nước ở vùng mưa nhiều (Trần Văn Minh, 2004)[9]

Với điều kiện khí hậu của Việt Nam, vụ trồng ngô càng có nhiều bức

xạ ánh sáng càng có lợi cho cây sinh trưởng và tạo năng suất Do tổng số giờ chiếu sáng trong ngày ngắn nên các vụ ngô ở Việt Nam thường nhận được tổng lượng bức xạ thấp hơn so với các vụ ngô ở vùng ôn đới Theo Đào Thế Tuấn một vụ ngô ở miền Đông nước Nga nhận được tổng bức xạ là 6,8 tỷ Kcal/ha, trong khi vụ ngô Đông tại miền Bắc Việt Nam chỉ nhận được tổng lượng bức xạ là 3,9 tỷ kcal/ha Đây là một trong những nguyên nhân làm cho năng suất ngô ở Việt Nam thấp Do vậy cần lựa chọn thời vụ gieo trồng phù hợp để cây ngô có khả năng nhận được ánh sáng nhiều nhất (Ngô Hữu Tình, 2003) [14]

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu là 6 tổ hợp ngô lai do Viện nghiên cứu ngô lai tạo

và giống NK4300 được chọn làm giống đối chứng

Giống NK4300 (đối chứng) do Công ty Sygenta Việt Nam nhập từ Thái Lan NK4300 có thời gian sinh trưởng 90-110 ngày, chiều cao cây từ 185-210

cm, chiều cao đóng bắp 80-100 cm, cứng cây, chiều dài bắp 14,5-16,5 cm, có 14-16 hàng hạt, tỷ lệ hạt/bắp 76-80%, khối lượng 1000 hạt 280-300 gr, kín đầu bắp, dạng hạt bán răng ngựa Giống NK4300 có khả năng chịu hạn và chống đổ khá, năng suất trung bình 50-60 tạ/ha

Bảng 2.1 Nguồn gốc của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm và đối chứng

7 NK4300 (đối chứng) Công ty Syngenta Việt Nam

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Thí nghiệm được thực hiện tại Phường Quang Vinh, Thái Nguyên trong vụ Xuân và Thu Đông năm 2016

- Vụ Xuân: Trồng ngày 27 tháng 2

- Vụ Thu Đông: Trồng ngày 1 tháng 9

- Đặc điểm đất trồng: Đất cát pha

- Loại cây trồng trước: Cây ngô

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các THL thí nghiệm

- Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh, chống đổ của các THL thí nghiệm

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) gồm 7 công thức với 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm 14 m2 (dài 5 m, rộng 2,8 m)

2.4.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi

Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm được tiến hành theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01-56 - 2011) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn [1]

Mỗi ô thí nghiệm trồng 4 hàng, tất cả các chỉ tiêu theo dõi trên 2 hàng giữa

* Chỉ tiêu về giai đoạn sinh trưởng phát triển

- Ngày trỗ cờ: Được tính khi có ≥ 50% số cây có hoa nở ở 1/3 trục chính Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

- Ngày phun râu: Được tính khi có ≥ 50% số cây bắp có râu nhú dài từ 2cm đến 3cm Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

- Ngày chín sinh lý: Được tính khi ≥ 75% cây bắp có lá bi khô hoặc chân hạt có điểm đen Theo dõi số cây ở 2 hàng giữa

* Chỉ tiêu về hình thái:

- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đốt phân nhánh bông cờ đầu tiên Đo 10 cây ở 2 hàng giữa thời kỳ chín sữa

- Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất đến đốt mang bắp trên cùng

Đo 10 cây ở 2 hàng giữa thời kỳ chín sữa

- Số lá: tổng số lá cây, đếm số lá 10 cây ở 2 hàng giữa Để xác định chính xác đánh dấu là thứ 3, 7,10

- Chỉ số diện tích lá:

Phương pháp: tiến hành đo chiều rộng dài các lá ở 5 cây/ô vào giai đoạn trỗ cờ sau đó áp dụng công thức: Diện tích lá = dài x rộng x 0,75

Chỉ số diện tích lá = diện tích lá 1 cây x số cây/m2

- Tốc độ tăng trưởng của cây

+ Tiến hành đo chiều cao cây sau trồng 20 ngày, đo 5 lần, khoảng cách giữa các lần đo là 10 ngày

+ Cách đo: Đo từ mặt đất đến mút lá (đo 10 cây/ô)

Tốc độ tăng trưởng sau trồng 20 ngày =

1

1

th

h1: Chiều cao cây sau trồng 20 ngày

t1: Thời gian gieo đến đo lần 1 (20 ngày)

Tốc độ tăng trưởng sau trồng 30 ngày =

1 2

1 2

tt

hh





h2: Chiều cao cây sau trồng 30 ngày

t2: Thời gian gieo đến đo lần 2 (30 ngày) Tốc độ tăng trưởng sau trồng 40, 50, 60 ngày tính tương tự như sau trồng 30 ngày

l1: Số lá sau trồng 20 ngày

t1: Thời gian gieo đến đếm lá lần 1 (20 ngày) Tốc độ ra lá sau trồng 30 ngày =

1 2

1 2

t t

l l

* Chỉ tiêu về mức độ nhiễm sâu: Theo dõi một số sâu hại chính như sâu

đục thân, đục bắp, rệp cờ, bệnh khô vằn: có thể đánh giá theo tỷ lệ (%) hoặc cấp độ bị nhiễm (1-5)

- Sâu đục thân (Chilo patellus): Theo dõi toàn bộ số cây bị sâu đục trên

tổng số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá thời kỳ chín sáp

Điểm 1: < 5% số cây bị sâu

Điểm 2: 5 - < 15% số cây bị sâu

Điểm 3: 15 - < 25% số cây bị sâu

Điểm 4: 25 - < 35% số cây bị sâu

Điểm 5: 35 - < 50% số cây bị sâu

- Sâu cắn râu (Heliothis zea và H Amigera): Theo dõi toàn bộ số cây bị

sâu đục trên tổng số cây ở 2 hàng giữa, đánh giá thời kỳ chín sáp

Điểm 1 Tốt: < 5 % cây gẫy

Điểm 2 Khá: 5 -15 % cây gẫy

Điểm 3 Trung bình: 15 - 30 % cây gẫy

Điểm 4 Kém: 30 - 50 % cây gẫy

Điểm 5 Rất kém: > 50 % cây gẫy

- Đổ rễ: Ghi tất cả các cây bị nghiêng góc ≥ 300 so với mặt đất

Tỷ lệ đổ rễ (%) = Số cây bị đổ x100

Tổng số cây điều tra

* Chỉ tiêu về số rễ chân kiềng

Đếm tất cả số rễ chân kiềng của 10 cây nghiên cứu sau khi đo chiều cao cây, chiều cao lần cuối, trung bình của 10 cây và trung bình của 3 lần nhắc lại

* Chỉ tiêu đường kính gốc

Sử dụng thước đo

* Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất

- Số bắp/cây: Đếm tổng số bắp hữu hiệu/ tổng số cây hữu hiệu/ô Theo dõi ở thời kỳ thu hoạch

- Chiều dài bắp (cm): Đo từ đáy bắp đến mút bắp của 30 cây mẫu lúc thu hoạch Chỉ đo bắp thứ nhất của 30 cây mẫu

- Đường kính bắp (cm): Đo ở giữa bắp của 30 cây mẫu Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫu Đo phần giữa bắp

- Số hạt/hàng: Đếm số hạt của hàng có chiều dài trung bình của bắp của

30 cây mẫu Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu

- Số hàng/bắp: Đếm số hàng hạt ở giữa bắp Chỉ đếm bắp thứ nhất của

30 cây mẫu Hàng hạt được tính khi có >5 hạt

- Khối lượng 1000 hạt (g): Đếm 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt sau đó cân khối lượng của 2 mẫu, nếu khối lượng của mẫu nặng trừ đi khối lượng của mẫu nhẹ <5% so với khối lượng trung bình của 2 mẫu thì khối lượng 1000 hạt bằng tổng khối lượng của 2 mẫu

- Khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm bảo quản (14%)

Mở máy : nhấn phím POWER Đợi khoảng 2 giây

Chon mã hàng : Khi mở máy, màn hình sẽ hiển thị mặt hàng đo cuối cùng của lần đo gần nhất Nhấn phím SELECT nhiều lần cho đến khi mã mặt hàng muốn xác định độ ẩm hiện trên màn hình

Đong mẫu vào cốc: mẫu được rốt đầy vào cốc đong dùng cốc đong

và phễu cung cấp theo máy để đong mẫu, dùng phễu gạt để bề mặt mẫu được phẳng

Nhấn phím MEA : Lấy hết mẫu còn sót lại ra khỏi bộ phận đo rồi nhấn phím MEA Dấu “ “ sẽ nhấp nháy, lúc này máy đang trừ bì nên không được

di chuyển máy Khi biểu tượng đo mẫu nhấp nháy, cho cốc chưa mẫu vào bộ phận đo

Đọc kết quả : Sau khi “.” nhấp nháy khoảng 5 giây, màn hình sẽ hiển thị kết quả độ ẩm và số lần đo

- Tỷ lệ hạt/bắp khi thu hoạch (%): Mỗi công thức lấy 10 bắp, cân khối lượng của 10 bắp sau đó tẽ hạt, cân khối lượng hạt

- Năng suất thực thu:

NSTT(tạ/ha) = Tỉ lệ hạt/bắp x Mô tươi x (100 - A

0)x 100

Sô x (100 - 14)

A0 : Ẩm độ khi thu hoạch

14%: là ẩm độ khi bảo quản

M1000: khối lượng 1000 hạt ở ẩm độ 14%

Mô tươi: khối lượng bắp của ô thu hoạch

M10 bắp:: khối lượng 10 bắp thí nghiệm

Sô: diện tích thu hoạch (7 m2)

2.5 Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm

- Quy trình kỹ thuật : Áp dụng theo Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống ngô (QCVN01-56: 2011/BNNPTNT) [1]

* Làm đất: Đất được cày bừa kỹ, làm sạch cỏ dại, đảm bảo độ ẩm đất lúc gieo khoảng 75 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng