Nghiên cứu đặc điểm sinh học, năng suất và phẩm chất một số giống ngô nếp mới trong vụ đông xuân năm 2016 tại phường thủy biều, thành phố huế

Trong vòng hơn 30 năm trở lại đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu và là loại cây trồng chủ lực của nhiều quốc gia trên thế

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

- -

PHẠM THỊ CẨM HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT MỘT SỐ GIỐNG NGÔ NẾP MỚI TRONG VỤ ĐÔNG – XUÂN NĂM 2016 TẠI

PHƯỜNG THỦY BIỀU, THÀNH PHỐ HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ THỰC VẬT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, năm 2016

i

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

- -

PHẠM THỊ CẨM HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT MỘT SỐ GIỐNG NGÔ NẾP MỚI TRONG VỤ ĐÔNG – XUÂN NĂM 2016 TẠI

PHƯỜNG THỦY BIỀU, THÀNH PHỐ HUẾ

Chuyên ngành: Thực vật học

Mã số: 60 42 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ THỰC VẬT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS TRẦN VĂN MINH

Thừa Thiên Huế, năm 2016

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Huế, ngày 26 tháng 9 năm 2016

Người cam đoan

Phạm Thị Cẩm Hà

iii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp

đỡ tận tình về nhiều mặt Với tình cảm chân thành, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân, đơn vị đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy giáo, cô giáo đã giảng dạy tôi trong suốt khóa học vừa qua Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Huế, phòng Đào tạo sau Đại học đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi học tập và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Trần Văn Minh, người đã chỉ dẫn tận tình

và trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Đặc biệt, tôi xin cảm ơn cha mẹ, người thân và tất cả bạn bè, tập thể lớp Cao học Thực vật K23 đã nhiệt tình động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua

Mặc dù đã có nhiều nổ lực và cố gắng, song do kiến thức và năng lực bản thân còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiên của quý thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp

Xin chân thành cảm ơn

Huế, tháng 9 năm 2016

Học viên

Phạm Thị Cẩm Hà

1

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các chữ viết tắt 4

Danh mục các bảng 5

Danh mục các hình 6

MỞ ĐẦU 7

1 Tính cấp thiết của đề tài 7

2 Mục đích nghiên cứu 8

3 Yêu cầu của đề tài 9

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 9

4.1 Ý nghĩa khoa học 9

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10

1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây ngô 10

1.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố 10

1.1.1.2 Phân loại cây ngô 13

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây ngô 15

1.1.2.1 Rễ ngô 16

1.1.2.2 Thân ngô 17

1.1.2.3 Lá ngô 17

1.1.2.4 Hoa ngô 18

1.1.2.5 Hạt ngô 18

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của ngô 19

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 22

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 22

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 26

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tại Thừa Thiên Huế 28

2

1.3 NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ GIỐNG NGÔ NẾP 29

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 VẬT LIÊU NGHIÊN CỨU 34

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 34

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 34

2.3.2 Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm 35

2.3.3 Diễn biến thời tiết trong vụ Đông – Xuân 2016 tại Thừa Thiên Huế 37

2.3.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 38

2.3.4.1 Chỉ tiêu thời gian sinh trưởng, phát triển 38

2.3.4.2 Chỉ tiêu về hình thái, sinh lý 39

2.3.4.3 Chỉ tiêu về tính chống chịu 40

2.3.4.4 Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất 41

2.3.4.5 Chỉ tiêu về chất lượng 42

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 42

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43

3.1 NGHIÊN CỨU VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC GIỐNG NGÔ NẾP 43

3.1.1 Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô nếp 43

3.1.2 Một số đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống ngô nếp 46

3.1.2.1 Động thái và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô nếp 47

3.1.2.2 Động thái ra lá của các giống ngô nếp 50

3.1.2.3 Một số chỉ tiêu về hình thái về thân và lá của các giống ngô 52

3.1.2.4 Một số chỉ tiêu về hình thái của bắp của các giống ngô nếp 55

3.1.2.5 Hệ số biến động của một số chỉ tiêu về hình thái 56

3.2 MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ TÍNH CHỐNG CHỊU CỦA CÁC GIỐNG NGÔ NẾP 59

3.3 CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÁC GIỐNG NGÔ NẾP 61

3.3.1 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô nếp 61

3.3.2 Năng suất lí thuyết và năng suấtt thực thu các giống ngô nếp 63

3.4 PHẨM CHẤT CỦA CÁC GIỐNG NGÔ NẾP 65

3.4.1 Đánh giá phẩm chất của các giống ngô nếp bằng phương pháp cảm quan 65

3.4.2 Kết quả phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong hạt của các giống ngô nếp 67

3

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1 P1 PHỤ LỤC 2 P3 PHỤ LỤC 3 P11

4

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

5

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của hạt ngô và gạo (phân tích trên 100g) 19

Bảng 1.2 Thành phần dưỡng chất (%) chứa trong hạt ngô đá 20

Bảng 1.3 Thành phần các amino acid có trong hạt ngô và một số thực phẩm 21

Bảng 1.4 Tỷ lệ các nhóm protein (%) có trong ngô thường và ngô Opaque-2 21

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới từ năm 2006 – 2013 23

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 24

Bảng 1.7 Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 25

Bảng 1.8 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam từ 2006 – 2013 26

Bảng 1.9 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của các vùng trong cả nước năm 2013 27

Bảng 1.10 Kế hoạch sản xuất ngô giai đoạn 2011 – 2020 28

Bảng 1.11 Tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2005 – 2014 29

Bảng 2.1 Danh sách các giống ngô nếp thí nghiệm 34

Bảng 2.2 Diễn biến khí hậu thời tiết vụ Đông Xuân 2015–2016 tại Thừa Thiên Huế 37

Bảng 3.1 Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô nếp 44

Bảng 3.2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống ngô 47

Bảng 3.3: Động thái ra lá của các giống ngô thí nghiệm .50

Bảng 3.4 Một số chỉ tiêu về hình thái về thân và lá của các giống ngô 53

Bảng 3.5 Một số chỉ tiêu về hình thái của bắp 55

Bảng 3.6 Hệ số biến động (CV%) của một số chỉ tiêu về thân và lá 56

Bảng 3.7 Hệ số biến động CV% một số chỉ tiêu về bắp của các giống ngô 58

Bảng 3.8 Một số chỉ tiêu về khả năng chống chịu của các giống ngô 59

Bảng 3.9 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô thí nghiệm 62

Bảng 3.10 Năng suất của các giống ngô nếp thí nghiệm 63

Bảng 3.11 Đánh giá phẩm chất của các giống ngô nếp thí nghiệm 66

Bảng 3.12 Hàm lượng protein và amylose của các giống ngô nếp 67

7

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngô có tên khoa học là Zea mays L thuộc họ hòa thảo Poaceae, là loại lương

thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu và đã nuôi sống gần 1/3 số dân trên toàn thế giới, có năng suất cao và giá trị kinh tế lớn của loài người Các nước Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngô làm lương thực chính với phương thức rất

đa dạng theo vùng địa lý và tập quán từng nơi Năm 2010, toàn thế giới trồng 161,82 triệu ha ngô, năng suất bình quân 5,22 tấn/ha, sản lượng 570,73 triệu tấn (FAOSTAT 2012)

Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho con người, giúp phát triển chăn nuôi mà còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến trên toàn thế giới Ngô

là nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao được dùng để ăn tươi rất ngon hoặc đóng hộp xuất khẩu như ngô nếp (hạt màu trắng, dẻo), ngô đường (hạt màu vàng không đều, vị ngọt), ngô rau (ngô non, ít tinh bột), Nhiều nước vẫn coi ngô là cây lương thực chính, như Mêxico, Ấn Độ, Philipin Bên cạnh đó ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô Hiện nay, 66% sản lượng của ngô thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi, trong đó các nước phát triển là 76%, và các nước đang phát triển là 57% Ngô còn được dùng làm nguyên liệu chế biến etanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy ô tô tại Mỹ, Brazin, Trung Quốc

Chính nhờ những vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới nên diện tích, năng suất, sản lượng ngô tăng không ngừng Trong vòng hơn 30 năm trở lại đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu và là loại cây trồng chủ lực của nhiều quốc gia trên thế giới hiện nay Sở dĩ cây ngô có tốc độ phát triển nhanh như vậy là do cây ngô có khả năng thích ứng rộng với điều kiện sinh thái, có thể áp dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật về mặt di truyền chọn giống, về kỹ thuật canh tác, về cơ giới hóa, bảo vệ thực vật vào sản xuất, đặc biệt là những ứng dụng công nghệ ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống ngô

8

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng hàng thứ hai sau lúa với diện tích trồng năm 2010 đạt 1,126 triệu ha; năng suất bình quân 4,09 tấn/ha; sản lượng 4,606 triệu tấn Cuộc cách mạng về giống ngô của Việt Nam đã góp phần tăng nhanh diện tích, năng suất và sản lượng ngô trong toàn quốc, đưa nước ta đứng vào hàng ngũ những nước trồng ngô tiên tiến của châu Á…

Thừa Thiên Huế là tỉnh có điều kiện đất đai, khí hậu thuận lợi cho trồng ngô nên ngô đã được trồng từ lâu đời đặc biệt là các giống ngô nếp Đây cũng là nơi tập trung nhiều di sản văn hóa và thiên nhiên của thế giới, hàng năm lượng khách tới tham quan du lịch ở đây rất lớn và ngô được xem là món ăn dân dã đã được du khách

và người dân bản xứ ưa thích Do vậy nhu cầu tiêu thụ ngô tươi ở đây cũng rất lớn, chính vì vậy việc sản xuất ngô để đáp ứng nhu cầu đó là một yêu cầu do thực tiễn đặt

ra Tuy nhiên hiện nay các giống ngô nếp trên địa bàn thường không cho năng suất

và phẩm chất đáp ứng nhu cầu cần thiết Do đó việc tìm ra các giống ngô nếp cho năng suất cao, phẩm chất tốt, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của vùng đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người trồng ngô là cần thiết và cấp bách

Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, để góp phần xác định giống ngô nếp cho năng suất cao, phẩm chất tốt mang lại hiệu quả kinh tế cho người trồng ngô trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm sinh học, năng suất và phẩm chất một số giống ngô nếp mới trong vụ Đông – Xuân năm 2016 tại phường Thủy Biều, thành phố Huế”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, phẩm chất và khả năng chống chịu của các giống ngô nếp trong điều kiện sản xuất vụ Đông – Xuân năm 2016 ở Thừa Thiên Huế, sẽ xác định được những giống nếp tốt bổ sung vào cơ cấu giống để tăng năng suất và sản lượng ngô nếp tại địa phương

9

3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Thu thập 5 giống (bao gồm 1 giống đang trồng phổ biến làm đối chứng và 4 giống ngô nếp mới được chọn tạo, nhập nội gần đây) để trồng thí nghiệm

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, năng suất và chất lượng của các giống ngô nếp khảo nghiệm

- Xác định được một số giống ngô nếp có nhiều ưu điểm nổi trội hơn giống đối chứng để giới thiệu cho sản xuất

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

4.1 Ý nghĩa khoa học

Mô tả, đánh giá đặc trưng hình thái, sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh, năng suất và phẩm chất của một số giống ngô nếp lai hạt trắng và hạt vàng mới được tạo tuyển và có triển vọng làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của đề tài sẽ bổ sung một số giống ngô nếp hạt trắng và hạt vàng mới, làm phong phú thêm bộ giống ngô nếp có năng suất cao của tỉnh, chủ động hơn trong

bố trí cơ cấu sản xuất nông nghiệp tại vùng sản xuất ngô nếp ở Thừa Thiên Huế Góp phần tăng năng suất và sản lượng ngô, đáp ứng yêu cầu về tiêu dùng và nâng cao thu thập cho người trồng ngô

10

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây ngô

1.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L., thuộc chi Maydeae, họ hoà thảo

(Poaceae hay Gramineae), bộ hoà thảo (Poales hay Graminales), lớp một lá mầm (Monocotylens), ngành hạt kín (Angiospermatophyta), phân giới thực vật bậc cao (Cosmobionia)

Ngô, trong tiếng Anh “maize” xuất phát từ tiếng Tây Ban Nha (maíz) là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ loài cây này, là từ thông dụng ở Anh để chỉ cây ngô Tại Hoa Kỳ, Canada và Australia, thuật ngữ được sử dụng là corn, là từ trước đây dùng

để gọi cho một loại cây lương thực, hiện nay thuật ngữ này dùng để chỉ cây ngô, là rút gọn của “Indian corn” là “cây lương thực của người Anh điêng” [34]

Nguồn gốc của cây ngô đã trở thành đề tài được các nhà khoa học trong nước cũng như thế giới bàn luận rất sôi nổi trong nhiều năm qua, trong đó thuyết được nhiều nhà khoa học thừa nhận nhất là thuyết Teosinte: Teosinte là nguồn gốc của ngô sau một hoặc nhiều đột biến Một hoặc nhiều đột biến xảy ra với cây Teosinte đã làm thay đổi một vài cấu trúc mà tạo nên cây ngô nguyên thuỷ Việc tìm thấy ngô có niên đại cổ nhất hiện nay là khoảng 7000 năm tại thung lũng Techuacan thuộc Mêhicô Chứng tỏ ở đây thực tế diễn ra quá trình thuần hoá ngô Theo Mangesclor - 1974 đó là bắp của tổ tiên hoang dã của ngô hoặc là bắp của ngô đã trở thành cây trồng của con người [9]

Dựa vào tài liệu tế bào học Andersen E (1945) đã nêu ra giả thuyết cây ngô trồng xuất hiện ở Đông Nam Á, là một song nhị bội của hai loài có số nhị bội nhiễm sắc thể là 10, một loài thuộc loài Coix và loài khác thuộc loài Sorghum Trái với Andersen nhiều nghiên cứu cho rằng nguồn gốc của cây ngô là ở châu Mỹ Những nghiên cứu về nguồn gốc cây trồng Vailov (1926) đã cho rằng Mêhicô và Pêru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của ngô Mêhicô là trung tâm thứ

11

nhất (trung tâm phát sinh), vùng Andet (Peru) là trung tâm thứ hai, nơi cây ngô đã trải qua quá trình tiến hoá nhanh chóng Nhận định này của Vailov đã được nhiều nhà khoa học chia sẻ [9]

Theo Wilkes (1988) ngô bắt nguồn từ cây hoang dại ở Miền Trung Mêhicô trên

độ cao 1500 m của vùng bán hạn có lượng mưa mùa hè khoảng 350 mm Những kết luận này rất nổi tiếng vì đã mô tả chính xác địa bàn này của Mêhicô, nơi ông chưa hề đến, nơi các cây họ hàng hoang dại của ngô và ngô đã sống và đã được xác định bằng các bằng chứng khảo cổ Người ta đã tìm thấy hóa thạch phấn ngô cổ nhất được tìm thấy ở độ sâu 70 m và xác định vào niên đại sông băng, ít nhất cách đây khoảng 60.000 năm Những khai quật ở hàng động Bat (Bat Caves) của New Mêhicô đã cung cấp nhiều thông tin về nguồn gốc cây ngô Ở đây người ta đã tìm thấy cùi ngô dài 2 - 3 cm và xác định tuổi vào khoảng 3.600 năm trước công nguyên Những bằng chứng trên chứng tỏ Mêhicô là trung tâm phát sinh cây ngô

Harshberger (1893) và Collins (1912) đưa ra giả thuyết cây ngô được tạo nên

do loài Euchlaena mexicana lai với một loài hoang dại nào đó Nhưng sau đó các

nghiên cứu của hai nhà khoa học Mỹ Mengelsdorf & Reeves (1938, 1939, 1945) khi cho lai giữa Euchlaena và Tripsacum và phân tích nhiễm sắc thể đã xác định Eucgleana là một dòng lai tự nhiên giữa Zea và Tripsacum và bác bỏ giả thuyết này Còn Theo Montgomery (1906), Weatherwar (1935, 1950, 1954) thì Zea, Tripsacum

và Euchaena tuy cùng nguồn gốc nhưng đã tiến hóa theo các hướng khác nhau [15]

Sự phân bố các vùng ngô hiện nay là một bằng chứng khác khẳng định Mêhicô

là trung tâm phát sinh cây ngô Dựa trên 2800 mẫu ngô thu thập được của Vavilov, các nhà khoa học đã phát hiện các nòi ngô phân bố chủ yếu ở Mêhicô Trong số 50 nòi tìm thấy ở Mêhicô thì chỉ có 7 nòi tương tự ở Guatemala, 6 ở Columbia, 5 ở Peru

và 2 ở Brazin Ở Peru tìm thấy 30 nòi Mặt khác, mặc dầu với điều kiện địa lí và khí hậu tương tự nhau nhưng teosinte (một cây cỏ hoang dại có họ hàng với ngô) chỉ được tìm thấy ở Mêhicô mà không thấy ở Peru Vai trò cây ngô trong nền văn minh người da đỏ Trung Mỹ cũng khẳng định thêm nguồn gốc địa lí của cây trồng này

12

Ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp parviglumis) một

năm ở Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền

Nam Mehicô với tối đa khoảng 12% vật chất gen của nó thu được từ Zea mays ssp mexicana thông qua xâm nhập gen

Quá trình lan truyền của cây ngô thì người ta cho rằng: sớm nhất khoảng năm

1500 TCN, ngô bắt đầu phổ biến rộng và nhanh Trước khi Christopher Columbus tìm

ra Châu Mỹ, ngô từ Trung Mỹ đã phát triển đến Bắc Mỹ và phía Nam Mỹ Từ trung tâm phát sinh ở miền Trung Nam Mexico, cây ngô đã đi về phía nam và định vị ở vùng núi Andes thuộc Peru, hình thành trung tâm đa dạng di truyền - trung tâm phát sinh thứ cấp Sau đó từ hai trung tâm này cây ngô đã được lan truyền sang tất cả các nước khác của châu Mỹ Từ trung tâm Mexico cây ngô đã đi lên phía Bắc sang Hoa

Kỳ bằng nhiều con đường, sang phía Tây và vượt biển sang các đảo thuộc Caribê Sau khi đã thích nghi với từng vùng sinh thái của Hoa Kỳ, dưới ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh và tác động của con người, nhiều thể loại ngô đã được hình thành, rồi chúng lại tiếp tục di chuyển dưới tác động của con người và hình thành một trung tâm

“lai tạo” hiện đại ở vùng đai ngô nước Mỹ Từ trung tâm Peru cây ngô đã lan xuống phía Nam đến Chilê, Achentina, lên phía Bắc đến Êcuađo, Côlumbia, sang phía Tây đến Vênêzuêla và nhiều vùng thuộc Braxin rộng lớn Như vậy, quá trình thuần hóa và lan truyền cây ngô ở châu Mỹ hoàn toàn thuộc về các bộ lạc da đỏ cổ đại [15]

Ngô lan truyền sang châu Âu và phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu Mỹ.Ngô được đưa vào châu Âu đầu tiên ở Tây Ban Nha trong chuyến thám hiểm thứ hai tìm ra châu Mỹ của Christopher Columbus vào khoảng năm 1494 khi ông mô tả cây ngô tại Cuba Người châu Âu đã nhận biết được giá trị của nó và nhanh chóng phổ biến rộng rãi Vào những năm đầu của thế kỷ 16, bằng đường thủy các tàu buôn nô lệ của Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Italia đã đưa cây ngô ra hầu hết các lục địa của thế giới cũ Năm 1517, ngô xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Đức, sau đó là Nam châu Âu, Bắc và Tây Phi Cũng từ thế kỷ 16, ngô được trồng đầu tiên tại Ấn Độ (năm 1521) và Trung Quốc (khoảng năm 1575) ở Châu Á [16]

13

Tại Việt Nam, có lẽ ngô xuất hiện thông qua hai đường, từ Trung Quốc và từ Inđônêsia, Miến Điện qua Theo nhà Bác học Lê Quý Đôn nêu trong “Vân Đài Loại Ngữ”, vào thời đầu Khang Hy (1654 –1722), Trần Thế Vinh người huyện Tiên Phong (Sơn Tây) đi sứ nhà Thanh thấy loại cây mới này mang về trồng ở hạt Sơn Tây và gọi là “ngô - Ngọc mễ” Khắp cả hạt Sơn Tây đã dùng ngô thay cho lúa gạo

Từ đó ngô được phổ biến và phát triển ra khắp đất nước Một số tư liệu cho rằng người Bồ Đào Nha đã nhập ngô vào Java vào năm 1496 có thể trực tiếp từ Nam Mỹ Sau đó từ Inđônêsia ngô được chuyển sang Đông Dương và Myanma [15], [19]

Ở nước ta, tập quán trồng ngô của đồng bào dân tộc ở Tây Nguyên là chọc lỗ, tra hạt; còn đồng bào vùng núi phía Bắc lại gieo hàng Phải chăng hai khuynh hướng trồng ngô khác nhau này là do hai con đường đưa ngô vào nước ta đã mang theo tập quán trồng ngô khác nhau

Hiện nay, cây ngô phân bố toàn bộ quả đất: Ở Bắc bán cầu, giới hạn vùng trồng ngô lên đến 520 vĩ Bắc để lấy hạt, còn để lấy thân xanh có thể trồng đến vĩ tuyến 600; ở Nam bán cầu, vùng trồng ngô dừng lại ở vĩ tuyến 460 vĩ Nam Về độ cao

so với mặt nước biển, ở châu Âu ngô được trồng trên dãy Cacpat tới độ cao 700 m, ở châu Á tới độ cao 2.000 m, ở vùng nhiệt đới châu Mỹ ngô được trồng ở độ cao 3.500

m Tính đa dạng về khả năng thích nghi của cây ngô có lẽ không có cây nào sánh kịp [15], [8]

1.1.1.2 Phân loại cây ngô

Có nhiều cách phân loại ngô: Theo đặc tính nông học hoặc công dụng hoặc chu kỳ sinh trưởng, trong đó phân loại theo đặc tính nông học được sử dụng phổ biến nhất Phân loại nông học dựa vào đặc điểm của hạt, hình dạng bên ngoài, cấu trúc và

tỷ lệ tinh bột của hạt Phương pháp này được đề nghị đầu tiên bởi Kernike và đã được Sturtevant, E.L.(1920) hoàn chỉnh, chia làm 6 nhóm ngô chính Sau đó, Kulesh

bổ sung thêm nhóm ngô nếp, Kulesov, N.N và Kojukhov, I.V thêm vào 2 nhóm ngô Nửa Răng Ngựa và ngô Đường Bột nên tổng cộng có 9 nhóm [16]

Đặc tính của các nhóm như sau:

14

(1) Ngô vỏ (ngô bọc: pod corn): Zea mays var tunicata

Ngô vỏ là dạng ngô nguyên thủy, chỉ trồng để nghiên cứu vì năng suất rất

kém, không có giá trị kinh tế Mỗi hạt đều có vảy bao bọc bên ngoài, cờ dễ mang hạt (hiện tượng phản tổ)

(2) Ngô Răng Ngựa (dent corn): Zea mays var indentata

Ngô Răng Ngựa là loại ngô có quả và hạt tương đối lớn Phần tinh bột cứng

và trong suốt (gọi là phôi nhũ sừng) nằm ở hai bên hạt, trong khi ở đầu và phần giữa hạt là tinh bột mềm và đục (gọi là phôi nhũ bột) Khi quả chín khô, phần phôi nhũ bột khô nhanh hơn phôi nhũ sừng nên hạt ngô bị lõm ở đầu xuống như răng ngựa nên gọi là ngô Răng Ngựa Loại ngô này trồng nhiều ở Hoa Kỳ và bắc Mexico Ở Việt Nam, ngô này nhập nội từ Đài loan, Nigeria và trồng ở miền Nam nước ta

(3) Ngô Đá (ngô tẻ: flint corn): Zea mays var indurata

Ngô Đá có hạt ngô hơi nhỏ hơn ngô Răng Ngựa, có đầu hơi tròn, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng bao bọc bên ngoài và chỉ có một ít phôi nhũ bột ở bên trong Do

đó hạt cứng và láng, kháng mọt và côn trùng phá hoại hơn ngô Răng Ngựa Lượng tinh bột trong hạt gồm 21% là amylose và 79% là amylo-pectine Ngô này trồng phổ biến ở châu Âu, châu Á, trung và nam châu Mỹ Nó cũng đã được Trồng ở miền

Nam nước ta

(4) Ngô Nổ (pop corn): Zea mays var everta

Ngô Nổ có quả và hạt tương đối nhỏ Phôi nhũ ở hạt hầu như hoàn toàn là phô nhũ sừng, có rất ít tinh bột mềm Tinh bột (chiếm 61-72%) gồm 23% là amylose và 72% amylo-pectine, gồm các hạt tinh bột hình tam giác, sắp xếp kề nhau rất chặt chẽ nên hạt rất cứng Ở nhiệt độ cao (khoảng 2000C) khi rang, hạt bị nổ ra và tăng thể tích lên 15-20 lần (tùy giống và ẩm độ hạt) Tùy giống, hạt ngô Nổ có hai dạng hạt: loại dạng đầu tròn (pearl popcorn) và dạng đầu nhọn (rice popcorn) Loại ngô này thường trồng tại Hoa Kỳ và Mexico

(5) Ngô Nếp (ngô sáp: waxy corn): Zea mays var ceratina

15

Hình dạng hạt ngô Nếp tương tự như ngô Đá, nhưng hạt đục hơn Hạt cứng,

láng, nhưng không bóng Tinh bột gồm toàn amylo-pectine (95-100%) là những chuỗi tinh bột có phân nhánh, không ăn màu với Iode Khi bị thủy phân, tinh bột dễ cho ra Dextrine Tinh bột ngô nếp có thể dùng để sản xuất tapioca dùng trong dược liệu và chăn nuôi Ngô này xuất phát từ Đông Nam Á và trồng phổ biến ở nước ta

(6) Ngô Bột (floury corn): Zea mays var amylaceae

Ngô Bột có hạt to, hầu như cấu tạo hoàn toàn là phôi nhũ bột Ngô Bột thường trồng để lấy tinh bột nhờ phôi nhũ mềm, dễ xay nghiền Đây là nhóm ngô trồng tương đối xưa nhất Trồng nhiều ở nam Mỹ, Hoa Kỳ và nam Phi

(7) Ngô Ngọt (ngô đường: sweet corn): Zea mays var saccharata

Hạt ngô Ngọt nhăn nheo, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng, có nhiều dextrine,

lipid và protein Lượng tinh bột tương đối thấp, phần lớn là polysaccharide (19-31%) tan trong nước nên hạt không ăn màu với Iode Thường được thu hoạch lúc còn xanh

để ăn tươi hoặc làm ngô rau đóng hộp lúc phun râu Giống ngô Ngọt trắng Pajimaka nhập từ Hoa Kỳ vào nước ta, trồng ở Tiền Giang

(8) Ngô Nửa Răng Ngựa: Zea mays var semi-indentat

Ngô Nửa Răng Ngựa là dạng trung gian, lai giữa ngô Đá và ngô Răng Ngựa Phôi nhũ bột cũng có ở đầu và bên trong hạt như ngô Răng Ngựa, nhưng chỉ làm đục đầu hạt chứ không làm đầu hạt bị lõm xuống Đã được trồng ở Việt Nam

(9) Ngô Đường Bột: Zea mays var amylea-saccharata

Ngô Đường Bột có phần trên hạt là dạng nhũ sừng, nhăn nheo của ngô Ngọt, nhưng phần dưới hạt gồm toàn phôi nhũ bột của ngô Bột Nguồn gốc ở nam Mỹ

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây ngô

Ngô (Zea mays L.) là cây nông nghiệp một lá mầm thuộc chi Zea, họ hòa thảo

(Poaceae hay Gramineae) Các giống ngô ở Việt Nam có những đặc điểm khác nhau chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện

16

ngoại cảnh Song cây ngô đều có những đặc điểm chung về hình thái, giải phẫu Ngô

là loại cây hàng năm, thân thảo, đặc lõi, thẳng và ít đâm nhánh Các bộ phận của cây

ngô bao gồm: rễ, thân, lá, hoa (bông cờ, bắp ngô) và hạt [16]

1.1.2.1 Rễ ngô

Ngô có hệ rễ chùm Độ sâu và sự mở rộng của rễ phụ thuộc vào giống, độ phì nhiêu và độ ẩm của đất Ngô có 3 loại rễ chính: Rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng

- Rễ mầm: Ở giai đoạn cây con, ngô có rễ mầm là rễ mọc từ hạt Rễ này chỉ tồn

tại đến lúc cây có 4 - 5 lá thật Rễ này có hai loại: rễ mầm sơ sinh và rễ mầm thứ sinh

+ Rễ mầm sơ sinh (rễ phôi): là cơ quan đầu tiên xuất hiện sau khi hạt ngô nảy mầm Ngô có một rễ mầm sơ sinh duy nhất Sau một thời gian ngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh Thường thì rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mất sau một thời gian ngắn (sau khi ngô được 3 lá) Tuy nhiên cũng có khi rễ này tồn tại lâu hơn, đạt tới độ sâu lớn để cung cấp nước cho cây (thường gặp ở những giống chịu hạn)

+ Rễ mầm thứ sinh: Rễ mầm thứ sinh còn được gọi là rễ phụ hoặc rễ mầm phụ Rễ này xuất hiện từ sau sự xuất hiện của rễ chính và có số lượng khoảng từ 3 đến 7 Đôi khi ở một số cây không xuất hiện loại rễ này Rễ mầm thứ sinh cùng với

rễ mầm sơ sinh tạo thành hệ rễ tạm thời cung cấp nước và các chất dinh dưỡng cho cây trong khoảng thời gian 2 - 3 tuần đầu Sau đó vai trò này nhường cho hệ rễ đốt

- Rễ đốt (còn gọi là rễ phụ cố định): phát triển từ các đốt thấp của thân, mọc

vòng quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc ngô được 3 - 4 lá Số lượng rễ đốt ở mỗi đốt của ngô từ 8 - 16 Rễ đốt ăn sâu xuống đất và có thể đạt tới 2,5m - 5m và rộng 1,2m, nhưng khối lượng chính của rễ đốt vẫn là ở lớp đất phía trên Rễ đốt làm nhiệm

vụ hút nước và các chất dinh dưỡng suốt thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây Nhờ

hệ thống rễ này khỏe nên ngô là cây chịu hạn rất tốt

- Rễ chân kiềng (còn gọi là là rễ neo hay rễ chống): mọc quanh các đốt sát mặt

đất Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút ở phần trên mặt đất Ngoài chức năng chính là giúp ngô chống đỡ và bám chặt vào đất, đồng thời tham gia quá trình hút nước và dinh dưỡng

17

Sự phân bố và phát triển của rễ tùy vào giống, kỹ thuật canh tác, độ ẩm của đất và cơ cấu đất quyết định Theo Afendulov, K.P (1966), phần lớn rễ ngô đều hiện diện ở lớp đế cày (chiếm 50-80% tổng số rễ) Ở đất có sa cấu nhẹ và thoáng, rễ ngô

có thể mọc sâu đến 2.5m Mức độ phát triển của rễ ngô cũng rất nhanh: Ở 2 tuần sau khi gieo, rễ có thể mọc sâu 30 cm và lan rộng 20 cm thì sau 4 tuần tuổi, rễ ngô đã mọc sâu 50 cm và lan rộng đến 60 cm đường bán kính Như vậy, nếu ngô trồng với khoảng cách 60-80 cm thì khoảng 3 tuần sau khi gieo là rễ đã xen phủ kín (Berger, J., 1962)

1.1.2.2 Thân ngô

Ngô là cây có thân thảo sinh trưởng rất mạnh Thân ngô đặc và khá chắc, có đường kính từ 2-4 cm tùy thuộc vào giống, điều kiện sinh thái và chăm sóc Chiều cao của thân ngô khoảng 1.5-4 m Thân chính của ngô có nguồn gốc từ chồi mầm

Từ các đốt dưới đất của thân chính có thể phát sinh ra từ 1-10 nhánh (thân phụ) với hình dáng tương tự như thân chính

Thân ngô trưởng thành bao gồm nhiều lóng nằm giữa các đốt và kết thúc bằng bông cờ Số lóng và chiều dài lóng là chỉ tiêu quan trọng trong việc phân loại các giống ngô Thường các giống ngắn ngày (thân cao 1.2-1.5 m) có khoảng 14-15 lóng, các giống trung ngày (thân cao 1.8-2.0 m) có 18-20 lóng, các giống dài ngày (thân cao từ 2.0-2.5 m) có 20-22 lóng Nhưng không phải lóng nào cũng có bắp Lóng mang bắp có một rãnh dọc cho phép bắp ngô bám và phát triển bình thường

1.1.2.3 Lá ngô

Ngô có lá to, dài, có màu xanh với các đường gân song song Lá ngô mọc từ các mắt trên thân, số lá bằng số mắt thân Căn cứ vào vị trí trên thân và hình thái có thể chia lá ngô làm 4 loại: (1) Lá mầm là lá đầu tiên khi cây còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá với vỏ bọc lá; (2) Lá thân là lá mọc trên đốt thân, có mầm nách ở kẽ chân lá; (3) Lá ngọn là lá mọc ở ngọn, không có mầm nách ở kẽ lá; (4) Lá bi là những lá bao bắp ngô

Lá ngô điển hình được cấu tạo bởi bẹ lá, bản lá (phiến lá) và lưỡi lá (thìa lá, tai lá) Một số loại không có thìa lá làm cho lá bó, gần như thẳng đứng theo cây

18

Số lượng lá, chiều dài, chiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá, góc lá và gân lá thay đổi theo từng giống khác nhau Số lá là đặc điểm khá ổn định ở ngô, có quan hệ chặt với số đốt và thời gian sinh trưởng Những giống ngô ngắn ngày thường có 15 -

16 lá, giống ngô trung bình có 18 - 20 lá, giống ngô dài ngày có trên 20 lá

Hoa cái (bắp ngô) được sinh ra từ chồi nách các lá, nhưng chỉ có 1 - 4 chồi giữa thân mới có khả năng tạo thành bắp Hoa cái có cuống gồm nhiều đốt rất ngắn, mỗi đốt có một lá bi bao bọc nhằm bảo vệ bắp Râu ngô là vòi nhụy, thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và sau đó chuyển dần sang màu hung

đỏ hay hung vàng, trên râu có nhiều lông tơ và chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và

dễ nảy mầm Thường thì hoa cái phun râu trong khoảng 5 - 12 ngày, bắp trên phun râu trước, bắp dưới phun râu sau khoảng 2 - 3 ngày

1.1.2.5 Hạt ngô

Ngô có hạt rất to, 10g hạt chứa số lượng 25 - 230 hạt tùy vào giống, hạt ngô được cấu tạo bởi tinh bột, chất xơ, chất béo, sinh tố và các chất khoáng Hạt ngô có thể nảy mầm ở nhiệt độ 8 - 100C Hạt ngô thuộc loại quả dính, gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp alơron, phôi, nội nhũ và chân hạt Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh

19

hạt Lớp alơron nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi Nội nhũ là phần chính của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và nội nhũ sừng Tỷ lệ giữa nội nhũ bột và nội nhũ sừng tùy vào chủng ngô, giống ngô Phôi ngô chiếm 1/3 thể tích của hạt và gồm có các phần: ngù (phần ngăn cách giữa nội nhũ và phôi), lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan, và bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp ngô Mỗi bắp ngô dài khoảng 10 - 25 cm, chứa khoảng

200 - 400 hạt Các hạt có màu như ánh đen, tím, đỏ, trắng và vàng

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của ngô

Ngô là cây lương thực quan trọng góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới Tất cả các nước trồng ngô nói chung đều ăn ngô ở mức độ khác nhau, 21% sản lượng ngô thế giới (hơn 100 triệu tấn) được sử dụng làm lương thực cho con người Ở Việt Nam, ngô làm lương thực chiếm tỷ lệ 15 - 20% Sở dĩ ngô vẫn là cây lương thực quan trọng vì có thành phần dinh dưỡng cao (được nêu ở Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của hạt ngô và gạo (phân tích trên 100g)

20

Qua Bảng 1.1 cho thấy rằng hàm lượng các thành phần hoá học của hạt ngô vàng đều cao hơn so với gạo trắng Ngô có tỷ lệ tinh bột, protein và lipid khá cao ở hạt Ngoài ra, ngô còn chứa nhiều loại vitamin, trong đó vitamin C cao nhất

Bảng 1.2 Thành phần dưỡng chất (%) chứa trong hạt ngô đá

Thành phần Khối lượng hạt Tinh bột Protein Lipid Đường Tro

arachidic acid (Beadle và cs,1965) Vì phần lớn là acid béo chưa no nên lipid ngô chỉ

thích hợp cho những loại thú lớn có sừng mà không thích hợp lắm cho heo (làm mỡ bệu, xấu nếu cho ăn > 6,4% lipid ngô) Ngô trắng và những giống ngô có phôi lớn thường chứa nhiều lipid hơn ngô vàng và những giống ngô có phôi nhỏ

Hạt ngô có khoảng 1,3% khoáng chất, bao gồm nhiều P, K, Na, Cl và một ít

Ca, Mg, Mn, thiếu Mn, Cu, Co Khi chăn nuôi gia súc cần bổ sung thêm các loại khoáng chất còn thiếu để tăng trọng vật nuôi và giảm bớt hệ số tiêu tốn thức ăn

N (%)

Protein (%)

Lysine (mg)

Hạt ngô chứa nhiều sinh tố A, B và E Sinh tố A chỉ có nhiều trong ngô vàng

và có rất ít trong ngô trắng Ngược lại, ngô trắng có rất nhiều sinh tố B1 Hạt ngô chứa ít sinh tố B2 (Riboflavin), B6 (Pyridoxin), PP (Nicotinic acid), C, D, K và Niacin Thí nghiệm cho thấy nuôi heo bằng ngô vàng sẽ tăng trọng nhanh hơn ngô trắng khá nhiều (chỉ số tiêu tốn thức ăn là 4,5 thay vì 5,5)

Bảng 1.4 Tỷ lệ các nhóm protein (%) có trong ngô thường và ngô Opaque-2

22

Hạt ngô chứa trung bình 9 - 10% protein (thấp hơn và nghèo Lysine, Tryptophane hơn lúa mì) Nhưng tùy giống, hàm lượng protein có thể thay đổi từ 6 - 21%, các giống có protein cao (>20%) thường cho năng suất rất kém Khoảng 1/3 - 1/2 protein của ngô nằm ở phôi nhũ sừng Mặc dầu chỉ chiếm khoảng 10% khối lượng hạt, phôi ngô chứa protein giá trị dinh dưỡng cao nhờ có nhiều Lysine (chiếm 6% trong protein so với 2% ở phôi nhũ)

Protein của hạt ngô thuộc 4 nhóm: Prolamin (Zein) chiếm 40 - 70% tan trong rượu (ở nhiệt độ cao); Albumin chiếm 20%, tan trong nước; Glutelin chiếm 20 - 35%, tan trong dung dịch hơi kiềm; Globulin chiếm 5%, tan trong nước Prolamin là loại có chứa rất ít các amino acid thiết yếu như Lysine, Tryptophane, Methionine (chỉ chiếm khoảng 1/4), nhưng lại hiện diện cao (40 - 70%) trong phôi nhũ ngô thường,

do đó làm kém giá trị dinh dưỡng của hạt ngô Các amino acid thiết yếu thường có nhiều trong Glutelin và Albimin

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Trên thế giới hiện nay ngô đứng thứ ba về diện tích, thứ hai về sản lượng và thứ nhất về năng suất Cuối thế kỷ 20, nghề trồng ngô trên thế giới có những bước phát triển mạnh 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 nhằm góp phần giải quyết nguồn lương thực cho con người Ngô là cây trồng phân bố vào loại rộng rãi nhất trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: Từ dưới 400N (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chile…) lên gần đến

550B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga…); Từ độ cao 1 - 2 m đến gần 4.000

m so với mặt nước biển (Peru, Guatemala,…) (Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh, 2000) [4]

hướng tăng Sản lượng ngô trên thế giới đạt 706,85 triệu tấn trên diện tích 146,74 triệu ha với năng suất 48,2 tạ/ha Đến năm 2013 sản lượng ngô đạt 1016,74 triệu tấn được thu hoạch trên diện tích 184,19 triệu ha Đây là những con số vô cùng ấn tượng

mà không phải loại cây trồng nào cũng có được Sở dĩ năng suất ngô tăng nhanh trong những năm qua là do việc phát hiện ra ưu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng

mà ngô là đối tượng thành công điển hình trong số các cây trồng lương thực, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác

Sản lượng (triệu tấn)

ha nhưng năng suất đạt mức 22,6 tấn/ha, cao nhất thế giới Các nước đang phát

triển nhìn chung có diện tích lớn nhưng năng suất và sản lượng thấp

Sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng, thu nhập bình quân đầu người được cải thiện nên việc tiêu thụ thịt, cá, trứng, sữa tăng mạnh, dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng cho chăn nuôi tăng Nhưng thách thức lớn nhất là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (266 triệu tấn), lại tập trung ở các nước đang phát triển Hơn nữa chỉ khoảng 10% sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước đang phát triển Đồng thời dùng ngô để chế biến các chế phẩm sinh học để phục vụ cho con người cũng là những thách thức lớn cho ngành trồng ngô trên thế giới hiện nay Vì vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình (IFPRI, 2003) [39]

26

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô được đưa vào trồng từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) [19], đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn

Trong nền nông nghiệp Việt Nam ngô là cây lương thực quan trọng, đứng thứ 2 sau lúa, được trồng nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ và hình thức canh tác

Hiện nay, cây ngô ở nước ta không ngừng được tăng nhanh cả diện tích, năng suất và sản lượng Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở nước ta tăng từ năm 2006 đến năm 2013 được thể hiện ở bảng 1.8

Bảng 1.8 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam từ 2006 – 2013

27

chính sách hổ trợ để mở rộng diện tích trồng ngô trước yêu cầu của công tác đảm bảo

an ninh lương thực, nhờ sử dụng giống mới và áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kĩ thuật trong canh tác cây ngô nên diện tích, năng suất, sản lượng cây ngô ở nước ta tăng đáng kể

Cây ngô được trồng phổ biến và rộng rãi ở khắp các vùng miền của nước ta, tiêu biểu nhất là vùng Trung du và miền núi phía Bắc và Tây Nguyên đứng đầu về diện tích Tuy nhiên vùng Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long đạt năng suất

cao hơn cả Kết quả được thể hiện rõ ở Bảng 1.9

Bảng 1.9 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của các vùng trong cả nước năm

2013

(nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung 205,6 4,3 0,9

(Nguồn: [38])

(Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn [1])

Về kế hoạch trong tương lai từ năm 2011-2020, theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thì chúng ta vẫn ổn định diện tích là 1.200 nghìn ha Việc áp dụng khoa học kỹ thuật trong chọn tạo giống ngô cũng như trong trồng trọt sẽ đem lại những kết quả tốt góp phần đưa năng suất ngô nước ta lên trung bình 60 tạ/ha vào năm

2020

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô tại Thừa Thiên Huế

Ở khu vực miền Trung cây ngô cũng là cây đứng vị trí quan trọng sau cây lúa nhưng diện tích, năng suất và sản lượng thấp hơn nhiều so với trung bình chung của

cả nước, năng suất ngô chỉ đạt 16 tạ/ha [14] Nguyên nhân do diện tích ngô lai còn hạn chế (chỉ chiếm 26,9% tổng diện tích) ngoài ra một phần ảnh hưởng lớn do thiên tai và sâu bệnh gây thiệt hại làm giảm năng suất đáng kể

Thừa Thiên Huế là tỉnh ven biển nằm trên dải đất miền trung của Việt Nam có hơn 3/4 diện tích đất là đồi núi Việc phát triển cây ngô ở đây là hướng đi thích hợp với điều kiện đât đai và khí hậu của vùng vì cây ngô được coi là cây trồng dễ tính, chịu được đất nghèo dinh dưỡng và thiếu nước về mùa hè

2014 có xu hướng giảm nhẹ

1.3 NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ GIỐNG NGÔ NẾP

Để chọn giống ngô nếp người ta dùng các giống ngô nếp địa phương Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu này, thông qua tự phối và chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc tính nông học khác để tạo dòng nếp thuần Bằng cách này người ta đã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng được trồng cách ly với các loại ngô khác (Tomob, 1984)

30

Mỹ là nơi trồng ngô nếp nhiều nhất Diện tích ngô nếp hàng năm của Mỹ khoảng 290 nghìn ha, hầu hết là trồng ngô nếp vàng, một số diện tích nhỏ thì trồng ngô nếp trắng Theo Alexander and Creech, mặc dù đã trải qua một thời gian khá dài nhưng vẫn còn rất nhiều vấn đề trong việc tạo các dòng ngô nếp thương mại cần nghiên cứu (Sprague, G.F và cs, 1988) [29]

Ở bang Ohio, vì thiếu những dạng ngô làm đối chứng nên việc chọn lọc giống lai của những dạng ngô nếp đặc biệt rất phức tạp Những năm qua dạng giống nếp lai

có hàm lượng lizin cao đã được đưa ra nhưng không có số liệu về dạng giống nếp lai

có hàm lượng amyloza cao và dầu cao Tiềm năng năng suất hạt của những giống lai đặc biệt này nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ Những giống nếp lai mới đã được báo cáo là có khả năng cạnh tranh hơn với giống Răng Ngựa về năng suất Theo Thompson, năng suất của ngô nếp có hàm lượng amyloza cao biến động tuỳ thuộc vào đất trồng, nhưng trung bình cũng đạt từ 65 – 75% so với ngô tẻ thường (Peter Thompson, 2005) [36]

Ngô nếp có thể cho năng suất thấp hơn ở điều kiện thời tiết bất thuận Theo thông báo của trường Đại học Illinois, gần đây đã có một số giống nếp lai điển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô lai thông thường (College of AgricuIture of Illinois, 2003) [30]

Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh-tháng 9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao và chất lượng tốt Ví dụ: Giống ngô nếp lai đơn màu trắng JYF 101, cho năng suất trung bình 150

tạ ngô tươi/ha; giống ngô nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120

tạ ngô tươi/ha; giống ngô nếp trắng Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên 130 tạ

ngô tươi/ha; giống ngô nếp lai đơn tím trắng Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006, cho năng suất tới 200 tạ ngô tươi/ha (Beijing Maize Reseach Center, 2005) [25]

Đối với việc chọn tạo ngô nếp ở Việt Nam thì trong những năm qua chúng ta

cũng đã đạt được những kết quả đáng quý Cũng như tình trạng chung trên thế giới,

31

các nghiên cứu về ngô ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào ngô tẻ Còn với ngô nếp thì

đến nay chỉ có một số công trình được công bố

Ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chính là đá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [21] Ngô nếp được phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả nước, với nhiều dạng màu hạt khác nhau: Trắng, vàng, tím, nâu, đỏ,…Hiện nay ở Viện nghiên cứu Ngô Việt Nam đã thu thập và lưu giữ 148 mẫu ngô nếp địa phương, trong đó

có 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng và 22 nguồn nếp tím, nâu đỏ Theo điều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương trong 2 năm 2003 và

2004 thì diện tích ngô nếp ở nước ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005) [17] Diện tích trồng ngô nếp không ngừng tăng nhanh trong thời gian qua, đặc biệt là ở vùng đồng bằng ven đô thị

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

được trồng khá phổ biến ở miền Bắc [20]

Các tác giả Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy đã tiến hành phân loài phụ cho

72 giống ngô nếp địa phương Trong số 72 mẫu giống mà các tác giả nghiên cứu thuộc về 3 biến chủng : nếp trắng 48 mẫu, nếp vàng 8 mẫu, nếp tím 16 mẫu Kết quả cho thấy, biến chủng nếp tím có thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao đóng ngô và số lá lớn hơn cả (Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy, 1997) [11]

Nguyễn Hữu Đống, Phan Đức Trực, Nguyễn Văn Cương và cs ở Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam và Ngô Hữu Tình cùng cộng sự ở Viện Nghiên cứu Ngô đã nghiên cứu tạo đột biến bằng tia gamma kết hợp xử lý Diethylsulphat ở ngô

1997 Đây là giống nếp trắng ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 100 - 105 ngày, vụ Hè 80 - 85 ngày Năng suất bình quân 30 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt 40tạ/ha Ngô nếp VN2 cũng là giống có chất lượng dinh dưỡng cao và khả năng thích ứng rộng, trồng được nhiều vùng trong cả nước Qua phân tích 43 giống ngô, trong đó

có 24 giống ngô nếp tại Viện Công nghệ sau thu hoạch cho thấy, VN2 có hàm lượng protein rất cao, trên 10%, đặc biệt là hàm lượng lyzin đến 4,86%, chỉ đứng sau 2 giống

opaque là sữa Dĩ An và sữa Phát Ngân (Phan Xuân Hào và cs, 1997) [7]

Năm 2000, Nguyễn Hữu Hoà và cộng sự đã chọn tạo ra giống ngô nếp MX2, MX4 Đây là giống ngô lai không qui ước được tạo ra từ tổ hợp lai SNC06 x SN1, SNC07 x SN1 Các giống này có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu sâu bệnh đốm vằn tốt, ít đổ ngã, thích nghi rộng Chất lượng ăn tươi ngô có hương vị thơm, ngon và dẻo, bị nhiễm bệnh đốm vằn và gỉ sắt nhẹ (Ngân hàng kiến thức trồng ngô) [34]

Bằng cách dùng phương pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa giống ngô nếp tổng hợp Glut-22 và Glut-41 nhập nội từ Philippin, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam đã tạo ra giống ngô nếp trắng S-2 Đây là giống ngô nếp ngắn ngày, vụ Xuân 90 - 95 ngày, vụ Hè Thu 80 - 90 ngày, vụ Đông 95 - 100 ngày, năng suất trung bình 20 - 25 tạ/ha, được công nhận giống quốc gia năm 1989 (Ngô Hữu Tình, 2003) [22]

Phạm Thị Rịnh và cộng sự ở Phòng nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam

đã tạo được giống ngô nếp dạng nù cải tiến N-1 từ hai quần thể ngô nếp nù địa phương ở Đồng Nai và An Giang bằng phương pháp chọn lọc ngô trên hàng cải tiến và đã được công nhận giống quốc gia năm 2004 Đây là giống ngô nếp ngắn ngày, ở phía Nam từ gieo đến thu ngô tươi là 60 - 65 ngày còn thu hạt khô là 83 - 85 ngày Giống ngô nếp N-1

có tiềm năng năng suất khá cao 40 - 50 tạ hạt khô/ha (Phạm Thị Rịnh và cs, 2004) [18]

33

Thừa Thiên Huế nổi tiếng với ngô nếp, đặt biệt là ngô nếp Cồn Hến được rất nhiều người ưa chuộng do đặc tính ngọt, thơm, dẻo và màu vàng mỡ gà đặc trưng của nó Nhưng những năm gần đây vì ngô lai được coi là chìa khoá giải quyết bài toán khó khăn

về lương thực nên người nông dân ít chú ý đến các giống ngô địa phương năng suất thấp

và dần dần thay thế bằng các giống ngô lai với diện tích gieo trồng ngày càng tăng [14]

Do đó giống ngô nếp địa phương đã bị thoái hoá nhiều làm giảm năng suất và phẩm chất Trước tình hình đó, để bảo tồn nguồn gen ngô nếp địa phương quý hiếm có nguy cơ bị mất của tỉnh, việc lai tạo tạo nên giống ngô nếp mới mang nguồn gen quý của giống ngô nếp địa phương sẽ là cần thiết và cấp bách [35]

Với tâm huyết bảo tồn bằng được giống ngô nếp Cồn Hến nổi tiếng của tỉnh nhà, GS.TS Trần Văn Minh và các đồng nghiệp của mình đã miệt mài nghiên cứu, tách chọn ra những dòng thuần từ giống ngô nếp Cồn Hến và dùng những dòng thuần

ấy lai với các dòng được tách từ giống ngô nếp Phú Yên để tạo ra những tổ hợp lai

có năng suất cao gấp 2 lần giống ngô nếp Cồn Hến nhưng vẫn giữ được đặc điểm quý của giống ngô nếp Cồn Hến

Tại Thừa Thiên Huế, trong những năm gần đây, diện tích trồng các giống ngô nếp địa phương ngày càng có xu hướng giảm, nhiều giống ngô nếp quý hiếm sẽ bị mất dần Như vậy, việc sưu tập và nghiên cứu các giống ngô nếp địa phương góp phần bảo tồn nguồn gen cây ngô, đồng thời tuyển chọn các giống ngô nếp mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, thích nghi được với điều kiện tự nhiên của tỉnh để thay thế các giống cũ là rất cần thiết

34

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

2.1 VẬT LIÊU NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu gồm 4 giống ngô nếp mới được chọn tạo, nhập nội và 1 giống trồng phổ biến tại tỉnh làm đối chứng Các giống ngô nếp thí nghiệm được trình bày qua bảng sau

Bảng 2.1 Danh sách các giống ngô nếp thí nghiệm

Thí nghiệm thực nghiệm tại phường Thủy Biều, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế, trong vụ Đông Xuân 2016, trên đất ruộng trồng màu, tơi xốp, bằng phẳng, sạch cỏ dại, chủ động tưới tiêu nước

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển của các giống ngô nếp

- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh hại, khả năng chống đổ của các giống ngô nếp

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống ngô nếp

- Phân tích và đánh giá phẩm chất hạt của các giống ngô nếp

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm so sánh giống được bố trí theo khối ngẫu nhiên

35

- Số giống tham gia: 5; Số lần nhắc lại: 3

Sơ đồ bố trí thí nghiệm

2.3.2 Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm

Quy trình kỹ thuật được áp dụng theo “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc tế về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô, “QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT”

Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn [2]

 Ngày gieo: Ngày 01 tháng 01 năm 2016

 Lượng giống gieo: 20kg/ha

 Phương thức gieo: Gieo thẳng, mỗi hốc gieo 3 hạt, sâu 4-5 cm Khi ngô 3-4

lá tiến hành tỉa dần đến 7-8 lá chỉ để lại mỗi hốc 1 cây

36

- Đất được cày xới làm sạch cỏ, san bằng phẳng, độ ẩm đất khi gieo 75-80% độ

ẩm tối đa đồng ruộng

 Phân bón:

- Lượng phân bón:

+ 10 tấn phân chuồng/1ha

+ Phân vô cơ: N (kg): 120; P2O5 (kg): 90; K2O (kg): 60

Tương đương với lượng phân: - Đạm Urê: 260,8 kg/ha

- Lân Supe: 500 kg/ha

- Kaliclorua: 120 kg/ha

- Phương pháp bón:

+ Bón lót 100% phân chuồng và 100% phân lân supe

+ Bón thúc chia làm 3 lần:

Lần 1: Bón khi ngô có 3 - 5 lá: 1/3 lượng đạm + 1/2 lượng kali

Lần 2: Bón khi ngô có 7 - 9 lá: 1/3 lượng đạm + 1/2 lượng kali

Lần 3: Bón trước khi ngô trổ cờ 10 - 15 ngày: 1/3 lượng đạm còn lại