1. Mở đầu 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.2.1. Mục đích của đề tài 3 1.2.2. Yêu cầu của đề tài 3
Trang 1ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ VÀ KHOẢNG CÁCH TRỒNG TỚI NĂNG SUẤT NGÔ Ở
VIỆT NAM
I Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam gần 50 năm qua
1 Thế giới
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay Năm 2009, sản xuất ngô thế giới đạt kỷ lục cả về diện tích, năng suất và sản lượng: với 159 triệu ha, năng suất 51,2 tạ/ha và sản lượng 817,1 triệu tấn, cao hơn lúa nước 138,4 triệu tấn và lúa mỳ 135,2 triệu tấn (theo FAOSTAT) So với năm 1961, năm 2009 năng suất ngô trung bình của thế giới tăng thêm 32,2 tạ/ha (từ hơn 19 lên 51,2 tạ/ha), trong khi lúa nước tăng 23,3 tạ/ha (từ 18,7 lên 42,0 tạ/ha), còn lúa mỳ tăng 19,3 tạ/ha (từ 10,9 lên 30,2 tạ/ha)
Kết quả trên có được, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác
Bảng 1: Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước thế giới, 1961-2009
Year
Area
(1000ha) (tons/ha) Yields Production (1000 tons) (1000ha) Area (tons/ha) Yields Production (1000 tons) (1000ha) Area (tons/ha) Yields Production (1000 tons)
2010 161,908 5,215 844,4
Nguồn: FAOSTAT, USDA
Trang 2100
200
300
400
500
600
700
800
900
Year
0 10 20 30 40 50 60
(1000ha) Productio n
(1000 tons) Yields (100 kg/ha)
Figure 1: Area, yield, production maize of the world, 1961-2009
2 Việt Nam
Năng suất ngô Việt Nam đến cuối những năm 1970 chỉ đạt 10 tạ/ha do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (International Maize and Wheat Improvement Center), nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 15 tạ/ha vào đầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước
ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác (đặc biệt là trồng ngô mật độ cao và thu hẹp khoảng cách hàng) theo yêu cầu của giống mới
Bảng 2 Sản xuất ngô Việt Nam 1961 – 2010
Area
(1000 ha) 229,20 267,0 389,6 397,3 432,0 534,6 730,2 1052,6 1126,9 Production
(1000 tons) 260,10 280,60 428,8 587,1 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4609,0 Yields
http:/www.osg.gov.vn
Cụ thể là năm 1961, năng suất ngô nước ta bằng 58% trung bình thế giới (1,12/1,94 tấn/ha) Suốt gần 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của Việt Nam lại giảm, và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới (0,99/3,39 tấn/ha) Tuy nhiên, từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới Năm 1980, bằng 34% so với trung bình thế giới (1,1/3,2 tấn/ha); năm 1990 bằng 42% (1,55/3,7 tấn/ha); năm 2000
Trang 3bằng 60% (2,5/4,2 tấn/ha); năm 2005 bằng 73% (3,6/4,9 tấn/ha) và năm 2009 đã đạt 79,0% (4,08/5,1 tấn/ha)
Figure 2 Sản xuất ngô Việt Nam, 1961-2010
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Year
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0
Area (1000ha) Pruction (1000 tons) Yields (100 kg/ha)
II Thu hẹp khoảng cách hàng và tăng mật độ hợp lý để nâng cao năng suất
1 Nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới
Theo Minh Tang Chang (2005), năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 năm qua tăng thêm 58% là nhờ đóng góp của giống lai đơn, 21% là nhờ tăng mật độ và 5% nhờ thu hẹp khoảng cách hàng
Tạo giống chịu mật độ cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các nhà tạo giống ngô Bằng nhiều phương pháp người ta đã không ngừng cải thiện được mật độ trồng ngô trên thế giới Theo Hallauer (1991), Banzinger (2000) và nhiều tác giả khác, các giống ngô lai mới tạo ra hiện nay có khả năng chịu được mật độ cao gấp 2-3 lần so với các giống lai tạo ra cách đây 50 năm và có tiềm năng năng suất cao hơn hẳn
Việc năng suất tăng ở khoảng cách (KC) hàng hẹp so với hàng rộng, đặc biệt ở mật độ cao, được giải thích là do tiếp nhận năng lượng mặt trời tốt hơn, sử dụng tốt nước, dinh dưỡng trong đất và giảm bốc hơi nước, hạn chế cỏ dại phát triển do sớm che phủ mặt đất Denmead và cộng sự (1962) tính toán rằng, với cùng mật độ thì năng lượng cho quang hợp sẽ lớn hơn 15 - 20% khi giảm KC hàng từ 102cm xuống 60cm Yao và Shaw (1964) thấy rằng, tỉ số bức xạ thật ở mặt đất so với trên cây trồng giảm khi KC hàng tăng, năng suất và hiệu suất sử dụng nước tăng khi KC hàng giảm
Mật độ trồng và KC giữa các hàng ngô là những vấn đề được nghiên cứu nhiều và sâu nhất trong các biện pháp canh tác cây ngô Rất nhiều thí nghiệm liên quan đến mật độ
và KC ở vành đai ngô nước Mỹ và nhiều khu vực trên thế giới, trước năm 1988, đã được đánh giá khá hệ thống trong cuốn sách do các nhà khoa học nổi tiếng thế giới biên tập:
Sprague.G.F and J.W.Dudley, editors (1988) Corn and Corn Improvement, Third
Trang 4Edition, American American Society of Agronomy, Publisher Madison, Wisconsin,
USA Inc 986p.
Người ta đã nghiên cứu với KC giữa các hàng từ hơn 30cm đến hơn 200cm và mật
độ từ 0,5 đến 24 vạn cây/ha Giai đoạn trước 1940, KC giữa các hàng chủ yếu phụ thuộc vào kích thước của ngựa (vốn được dùng chủ yếu trong canh tác ngô ở Mỹ thời đó), và
KC thuận lợi cho việc canh tác là 100-112cm
Cùng với việc mở rộng các giống ngô lai và cơ giới hoá, KC hàng hẹp hơn đã trở nên phổ biến với KC cây đều nhau hơn Stickler (1964) ở Kansas kết luận rằng: với cùng một mật độ nhưng KC hàng 51cm cho năng suất tăng 5% so với 102cm ở điều kiện khô hạn và 6% ở điều kiện có tưới Rossman và Cook (1966) thu được năng suất tăng 14% ở
KC hàng 46 cm so với 91cm ở Michigan Colville (1966), qua 9 thí nghiệm ở Nebraska cho thấy, năng suất hạt tăng 16% ở KC hàng 51cm so với 102cm Stivers và cộng sự (1971), trong thí nghiệm ở Indiana cho thấy, năng suất tăng 7% ở KC hàng 51cm và 4%
ở KC hàng 76cm so với 102cm Barbieri và cộng sự (2000) ở Argentina đã công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của KC hàng gieo 35 và 70cm với cùng mật độ 7,6 vạn cây/ha
ở 2 giống ngô lai DK636 và DK639 trong 2 năm 1996 và 1997 cho thấy: trong điều kiện gieo hàng hẹp (35cm) năng suất cao hơn hẳn so với KC truyền thống
Widdicombe và Kurt D.Thelen (2002), đã làm thí nghiệm với 4 giống ngô khác
ngô nước Mỹ, vào năm 1998 – 1999, với 5 mật độ từ 56.000 - 90.000 cây/ha và KC hàng
là 38cm, 56cm và 76cm đã rút ra kết luận: năng suất đạt cao nhất ở KC hàng 38cm và mật độ 90.000 cây/ha
Kết quả nghiên cứu của Sener và cộng sự ở đại học Nebraska (Hoa Kỳ) cho thấy: năng suất cao nhất (14 tấn/ha) thu được ở KC hàng 45-50cm và mật độ 9-10 vạn cây/ha Hiện nay các vùng ngô lớn của Mỹ, mật độ trồng phổ biến ở 8 – 8,5 vạn cây/ha và KC hàng từ 40, 50 và 75cm
Các nghiên cứu ở Liên Xô cũ và Bun-ga-ri cho thấy, năng suất ngô vẫn tăng khi tăng mật độ đến trên 10 vạn cây/ha với điều kiện đủ ẩm và dinh dưỡng Trường hợp đủ
không vượt quá 4,5 vạn cây/ha Trường hợp có bón phân nhưng không đủ ẩm thì khi tăng mật độ lên 9-10 vạn cây/ha vẫn cho năng suất cao hơn trường hợp đủ ẩm nhưng thiếu dinh dưỡng Còn trường hợp không đủ ẩm và dinh dưỡng thì cho năng suất thấp nhất trong mọi mật độ
Tại Thái lan, trong các năm 1994 và 1995, đã làm thí nghiệm với giống ngô lai DK888 và giống thụ phấn tự do NS1 trên đất 2 vụ lúa, với mật độ 53.333 cây/ha, 80.000
và 106.000 cây/ha, đã cho kết quả năng suất cao nhất ở mật độ 80.000 cây/ha và thấp nhất ở mật độ 53.333 cây/ha
2 Nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam, những năm 1984-1986, Trung tâm Nghiên cứu Ngô Sông Bôi đã trồng giống ngô MSB49 ở các mật độ 9,52 vạn cây/ha (70x15cm), 7,14 vạn cây/ha (70x20cm) và 5,7 vạn cây/ha (70x25cm) Kết quả cho thấy: ở mật độ 9,52 vạn cây/ha với mức phân bón 120 N: 80 P205 : 40 K20 cho năng suất cao nhất (55,30 tạ/ha) và ở mật độ
Trang 55,7 vạn cây/ha cho năng suất thấp nhất Tuy nhiên, sự sai khác về năng suất giữa các công thức không đáng kể
Năm 2006, Bộ Nông nghiệp đã ban hành “Quy trình kỹ thuật thâm canh ngô lai
đạt năng suất trên 7 tấn/ha ở các tỉnh miền Bắc” Trong đó khuyến cáo, với các giống
dài ngày nên trồng với mật độ từ 5,5-5,7 vạn cây/ha, các giống ngắn và trung ngày trồng 6,0–7,0 vạn cây/ha với KC giữa các hàng là 60-70cm Tuy vậy, nhiều nơi bà con nông dân chưa trồng đạt mật độ khuyến cáo, có nơi chỉ đạt khoảng 3 vạn cây/ha Theo chúng tôi, đây là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến năng suất ngô trong sản xuất của nước ta chỉ mới đạt 30 - 40% so với năng suất thí nghiệm (trong điều kiện thí nghiệm nhiều giống đã đạt 12 - 13 tấn/ha) Trên cả nước chỉ mới có tỉnh An Giang đạt năng suất trung bình 7,5 - 7,8 tấn/ha trên diện tích gần 10.000 ha từ năm 2004 đến nay
Trong vụ Xuân 2006, Xuân và Thu 2007 Viện Nghiên cứu Ngô đã làm thí nghiệm với 5 giống (LVN4, LVN184, LVN99, LVN10 và LVN45) có thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu khác nhau tại Đan Phượng – Hà Tây Ở mật độ 5 vạn cây/ha có mức phân bón cho 1 ha là 160 kg N, 90 kg P2O5, 90 K2O, khi tăng thêm 1 vạn cây mức phân tăng thêm 10% Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Tất cả các giống ngô thí nghiệm cho năng suất cao nhất khi trồng với khoảng cách hàng 50cm, tiếp đó là 70cm và thấp nhất là ở 90cm ở tất cả các mật độ Các giống thí nghiệm cho năng suất cao nhất ở mật độ 8 vạn cây/ha với khoảng cách 50 x 25cm, chỉ riêng giống LVN10 là ở 7 vạn cây/ha và khoảng cách 50 x 28cm Các giống cho năng suất cao ở mật độ thấp thì cũng cho năng suất cao ở mật độ cao Ở khoảng cách hàng 50 cm, năng suất ở mật độ 8 vạn cây/ha (8683 kg/ha) vượt 5 vạn cây/ha (7060 kg/ha) là 1.623 kg (tương đương 23%), còn
ở khoảng cách hàng 70 cm chênh lệch NS giữa mật độ 8 vạ và 5 vạn là 721 kg (tương đương 10,8%), và ở khoảng cách 90 cm chỉ có 623 kg (tương đương 9,9%)
Ưu thế của khoảng cách hàng hẹp càng rõ khi mật độ cao Ở mật độ 5 vạn cây/ha, năng suất ở khoảng cách 50cm vượt ở 70 và 90cm tương ứng 6,0% (398 kg/ha) và 11,9% (749 kg/ha); ở 6 vạn cây/ha là 8,8 và 17,3%; ở 7 vạn cây/ha là 11,4 và 18,5%; ở 8 vạn cây/ha có chênh lệch lớn nhất - với 17,8 và 25,4%
Với khoảng cách hàng 50 cm, khi tăng mật độ từ 7 vạn lên 8 vạn cây/ha năng suất vẫn tăng thêm 536 kg/ha (tương đương 6,6%), còn ở khoảng cách 70cm và 90 cm chênh lệch năng suất ở 2 mật độ chỉ là 70kg/ha và 56 kg/ha, tương đương 1,0 và 0,8%
Kết quả nghiên cứu không thấy sự sai khác rõ về các chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chiụ với đỗ gãy, sâu bệnh chính, tỷ lệ cây vô hiệu…giữa các công thức
Table 3 Average yields of 5 maize hybrids in 3 cropping seasons at different
densities and row spacing Density of
10 3 plants/
ha Spacing (cm)
Yield of the maize hybrids (kg/ha) LVN 4 LVN 184 LVN 99 LVN 10 LVN 45 Aver rowspacing 5
28.5 x 70 7590 6708 6755 5983 6276 6662 22.2 x 90 7130 6457 6515 5474 5977 6311
Trang 6Ave dens 7551 67,83 6743 5871 6440 6678
6
23.5 x 70 8115 6973 7301 6164 67,37 7058 18.3 x 90 7110 6751 6768 5754 6350 6546 Ave dens 7889 7181 7291 6188 6927 7095 7
15,3 x 90 7758 7052 7095 6081 6403 6878 Ave dens 8311 7676 7436 6753 7051 7446
8
17.8 x 70 7884 7988 7730 6344 6968 7383
Ave dens 8456 8041 7956 6396 7484 7667
9
Figure 3 Average yields of 5 hybrids at different row spacing and
densities
7383
8683 8147
7681
7058
6662
6311
6934 6878
6546
6.000 8.000
Denslty (10 thousand plants/ha)
50cm 70cm 90cm
Còn kết quả nghiên cứu của Agricultural Science Institute of Northern Central
Vietnam trong vụ Xuân và Đông năm 2010 về mật độ của giống 30D55, 3034 (thời gian
sinh trưởng, đặc điểm hình thái khác nhau) trên đất cát pha tại Nghệ An cho rằng: Khi tăng mật độ từ 57,000 – 71,000 cây/ha thì năng suất đều tăng Ở mật độ 71,000 cây/ha
(khoảng cách 50 x 28 cm) cho năng cao hơn mật độ 57,000 cây/ha (khoảng cách 70 x 25
cm) là 26% (giống 30D55) và 21,1 – 23,2% (giống 30N34) Không thấy có sự sai khác rõ
về thời gian sinh trưởng, khả năng chống chiụ với sâu bệnh, tỷ lệ cây vô hiệu…giữa các mật độ
Trang 7Bảng 4 Năng suất của giống 30D55, 30N34 trồng ở các mật độ khác nhau trong
năm 2010 tại Nghệ An
Spacing
(cm)
Density
(cây/ha)
Tons/
Tons/
Tons/
70 x 25
Trong năm 2008, tại tỉnh Đồng Nai, TS Mai Xuân Triệu, TS Lê Văn Hải nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng khác nhau của giống LVN61, VN8960 và C919 Kết quả thu được, trồng với khoảng cách 50 x 25 cm, 50 x 28 cm và 50 x 30 cm ở cả 3 giống đều cho năng suất cao hơn ở khoảng cách 70 x 20 cm, đặc biệt khoảng cách 50 x 28 cm cho năng suất cao nhất Với mật độ 7,1 vạn cây/ha nhưng khi thu hẹp khoảng cách từ 70
cm xuống 50 cm thì năng suất các giống thí nghiệm tăng từ 10,1 – 21,8%
Bảng 5 Năng suất của các mật độ, khoảng cách trồng khác nhau của các giống
LVN61, VN8960, C919 năm 2008 tại Đông Nai
Spacing
(cm) (plans/ha) Density
LVN61 (tons/ha) VN8960 (tons/ha) C919 (tons/ha)
Summer-autumn Winter Summer- autumn Winter Summer- autumn Winter
Trang 81
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Hybrids
50 x 25(80 thousand plans/ha)
50 x 28(71thousand plans/ha)
50 x 30(67 thousand plans/ha)
Figure 3 Average yields of 3 hybrids in 2 cropping seasons at different density
Nguyễn Mỹ Hoa, Đặng Duy Minh (Đại học Cần Thơ) trong vụ Đông Xuân năm
2005 và 2006 tại An Giang và Trà Vinh, đã nghiên cứu và có kết luận: Khi tăng mật độ từ 67.000 cây/ha (75 x 20 cm) lên 74.000 cây/ha (75 x 18 cm) thì năng suất ngô tăng lên đáng kể, khoảng 0,4 tấn/ha; cùng mật độ 6,7 vạn cây/ha nhưng ở khoảng cách 50 x 30 cm cho năng suất cao hơn rõ rệt so với khoảng cách 75 x 20 cm
Tại hội thảo Dinh dưỡng theo vùng đặc thù của ngô, ngày 4/10/07 tại Hà Nội, TS.Chistian Witt - Viện Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế (International Plant Nutrition Institute -cwitt@ipni.net) cũng khuyến cáo: Mật độ cho vùng ngô nhiệt đới là từ 6,5 đến 7,5 vạn cây/ha; gieo một cây/hốc và hàng hẹp tốt hơn 2 hay nhiều cây/hốc mà hàng rộng; trong điều kiện thuận lợi có thể trồng ở mật độ cao hơn 7,5 vạn cây/ha; không nên trồng thưa hơn 6,5 vạn cây/ha, trong điều kiện hạn không nên trồng dày hơn 7,5 vạn cây/ha Khoảng cách giữa các hàng tối ưu từ 50 đến 70 cm, hẹp hơn thì tốt hơn; khoảng cách cây tối ưu từ 20 đến 30 cm, rộng hơn thì tốt hơn Có thể trồng hàng kép (50 +70 ) x 22 cm để đạt 7,5 vạn cây/ha
TS Phan Xuân Hào – National Maize Research Institute of Vietnam, khẳng định
sản lượng ngô Việt Nam có thể tăng thêm khoảng 1 triệu tấn so với hiện nay mà không cần tăng diện tích, nếu giải pháp trồng theo khoảng cách hàng hẹp đều hoặc hàng kép (dưới 40 và 70cm) với mật độ khoảng 7- 8 vạn cây/ha được áp dụng rộng rãi, đồng thời thực hiện nghiệm túc các giải pháp kỹ thuật khác đã được khuyến cáo từ trước đến nay
Kết luận
Từ những kết quả nghiên cứu trên, chung tôi nhận thấy rằng:
Thu hẹp khoảng cách hàng là biện pháp tăng mật độ và năng suất ngô rất rõ Với cùng một mật độ, nhưng ở khoảng cách hàng hẹp hơn cho năng suất cao hơn với tất cả các giống
Trang 9Các giống cho năng suất cao ở mật độ thấp thì cũng cho năng suất cao ở mật độ cao Chỉ mật độ 5 vạn cây/ha nhưng khi trồng với khoảng cách hàng 50cm đã cho NS cao hơn mật độ 6 vạn cây/ha ở khoảng cách hàng 70cm hay mật độ 6, 7, 8 vạn cây/ha nhưng trồng với khoảng cách hàng 90cm
Ở mật độ 6 vạn cây/ha nhưng với khoảng cách hàng 50cm đã cho NS cao hơn mật
độ 7, 8 vạn cây/ha nhưng trồng với khoảng cách hàng 70 hoặc 90 cm
Không thấy sự sai khác rõ về các chỉ tiêu thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chiụ với đỗ gãy, sâu bệnh chính, tỷ lệ cây vô hiệu…giữa các công thức
Kết quả nghiên cứu của của Việt Nam phù hợp với nhiều công trình đã được công
bố trong và ngoài nước, đặc biệt là những khuyến cáo của Viện Nghiên cứu Dinh dưỡng Cây trồng Quốc tế
Đề nghị
Ở VN, có thể trồng 7, 8 vạn cây/ha với khoảng cách hàng 50cm, 6 vạn cây/ha với
khoảng cách hàng 70cm, không nên trồng với khoảng cách hàng rộng hơn 70 cm
References
1 Barbieri, P.A., H R S Rozas, F H Andrade and H E Echeverria (2000) Row spacing effects at
different levels of nitrogen availability in maize Agronomy journal, 92, 283-288.
2 Ministry of Agriculture and Rural Development, Department of Cultivation, Guiding the process of
intensive cultivation of some plants, Agriculture Publishing House, 2006
3 Ming Tang Chang and Peter L Keeling (2005), Corn Breeding Achievement in Unitted States,
4 Phan Xuan Hao (2007), Plant denisity and row spacing on maize Vietnam Journal of Agriculture and Rural Developvement , 16/2007
5 Phan Xuan Hao, Le Van Hai (2007).The effects of intra-row spacing on the grain yeild of maize hybrids in spring 2006 Vietnam Journal of Agriculture and Rural Developvement, 12+13, 2007.
6 Pham My Hoa, Dang Duy Minh, Pham Sy Tan, Trinh Quang Khuong (2006) Agronomic analysis
of experiments in North MD of Vietnam Worshop on Site-Specific Nutrient Management for Maize
in Vietnam Hanoi 7 - 9 August, 2006.
7 Sener, O,, H Gozubenli,O Konuskan and M Kiline (2004) The effects of intra-row spacing on the
grain yield and some agronomic characteristics of maize hybrids Asian Journal of Plant Sciences,
3 (4), 429-432.
8. http//www.FAOSTAT
9. http//www.CIMMYT.org
10. http.//www.osg.gov.vn
11. http.//www.vass.gov.vn
