Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược về cây bắp Bắp thuộc ho Poaceae chi Zea loài Zea mays. Bap có nguồn gốc từ vùng Andes của Trung Mỹ. Nó là một trong những loại ngũ cốc quan trọng nhất cho cả con người và động vật, được trồng dé làm lương thực và thức ăn gia súc (FAO, 2023). Theo Trần Thị Dạ Thảo (2009), cây bắp có đặc điểm thực vật học như sau: Rễ thuộc dạng rễ chùm, gồm có: rễ mầm, rễ đốt, rễ chân kiềng giúp cây hấp thụ và vận chuyền các chất dinh dưỡng.
Thân thường cao 2 — 3 m. Thân bắp đặc có đường kính khoảng 2 — 4 cm tùy thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh. Thân chính của bắp có nguồn gốc từ chồi ngầm, trên thân thông thường có từ 8 — 22 long. Chiều dài của long rất khác nhau va đây là một đặc điểm quan trọng đề phân loại các giống bắp.
Lá bắp có thé chia thành 4 loại lá. Lá mầm là lá đầu tiên khi lá còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá với vỏ bọc lá. Lá thân là lá có mầm nách ở kẽ chân lá hay lá mọc trên những đốt thân. Lá ngọn là lá nằm ở phần trên của bắp trên cùng hay lá mọc trên những đốt ngọn, không có mầm nách ở kẽ lá.
Lá bi là những lá bao bắp. Hoa bắp thuộc loại hoa đơn tính đồng chu, chùm hoa đực phát sinh ở đầu ngọn gọi là bông cờ, hoa cái phát sinh ở mầm nách gọi là bắp. Số hạt trên một bắp thông thường đạt 300 — 1000 với nhiều màu sắc tùy theo loài phụ. Hạt bao gồm: vỏ hạt, lớp aleuron, phôi, nội nhũ và chân hạt.
Vét sẹo đen ở chân hạt là đặc điểm để xác định thời kỳ chín sinh lý của hắp.2 Tình hình sản xuat, sử dụng bắp trên thé giới và trong nước 1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng bắp trên thế giới Sản lượng bắp của thé giới tăng trung bình mỗi năm 1% từ 1139,7 triệu tan (năm 2017) lên 1210,24 triệu tấn (năm 2021). Năng suất bắp thế giới tăng trung bình mỗi năm 1% từ 5,74 tan/ha (năm 2017) đến 5,88 tan/ha (năm 2021). Diện tích bắp cũng tăng trung bình mỗi năm 1% từ 198,51 triệu ha (năm 2017) đến 205,87 triệu ha (năm 2021). Cho thay chiều hướng đi lên trong việc trồng bắp của thé giới.1 Diện tích, năng suất và sản lượng bắp trên thế giới từ 2017 đến 2021 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm - : ¬¬ (triệu ha) (tân/ha) (triệu tân) 2017 198,51 5,74 1139,7 2018 195,42 5,7) 1124,17 2019 194,56 5,85 1137,62 2020 199,99 5,82 1163 2021 205,87 5,88 1210,24 (FAOSTAT, 2023) Trên thé giới, Mỹ là nước trồng nhiều bắp nhất với diện tích là 34,56 triệu ha, năng suất 11,11 tan/ha (năm 2021), đứng đầu về sản lượng với 383,94 triệu tan (năm 2021).
Kế đến là Trung Quốc với diện tích 43. Đứng thứ ba về sản lượng là Brazil với 88,46 triệu tan, nang suất dat 4,65 tan/ha có diện tích là 19,02 triệu ha (năm 2021). Việt Nam đứng vị trí thứ 30 về sản lượng bắp với 4,45 triệu tan (năm 2021) so với 163 nước trồng bắp trên thé giới. Năng suất đạt 4,9 tan/ha với diện tích là 900 nghìn ha (năm 2021) (FAOSTAT, 2023).2 Một số nước sản xuất bắp lớn trên thế giới năm 2021 , Diện tích Năng suât Sản lượng Quôc gia ; : ¬ (triệu ha) (tân/ha) (triệu tân) Mỹ 34,56 11,11 383,94 Trung Quốc 43,36 6,29 272,76 Brazil 19,02 4,65 88,46 Argentina 8,15 7,43 60,53 Ukraine 5,48 7,68 42,11 (FAOSTAT, 2023) 1.2 Tình hình sản xuất bắp tại Việt Nam Từ năm 2016 - 2021 năng suất bắp ở Việt Nam tăng trung bình mỗi năm 2%.
Tuy nhiên diện tích đang giảm dần từ 1,15 triệu ha (năm 2016) còn 0,94 triệu ha (năm 2020), cùng với đó là sự giảm sản lượng từ 5,25 triệu tấn (năm 2016) còn 4,56 triệu tan (năm 2020). Cho thay chiều hướng đi xuống của việc trồng bắp của Việt Nam.3 Tình hình sản xuất bắp ở Việt Nam giai đoạn 2016 — 2021 Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tan/ha) Sản lượng (triệu tan) 2016 1,15 4,55 5,25 2017 1,1 4,65 5,11 2018 1,03 4,72 4,87 2019 0,99 4,8 4,73 2020 0,94 4,84 4,56 2021 0,9 4,93 4,45 (Tong cục thong kê Việt Nam, 2023) Ở nước ta bắp được trồng ở hầu hết các địa phương có đất cao dé thoát nước. Năm 2021, vùng Trung du và miền núi phía Bắc có điện tích Bap lớn nhất là 414,40 nghìn ha với sản lượng cao nhất cả nước đạt 1695,70 nghìn tan. Kế đến là vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung có diện tích 175,90 nghìn ha với sản lượng 856,90 nghìn tấn.
Diện tích đứng thứ ba là Tây Nguyên với 172,90 nghìn ha, nhưng có sản lượng lên đến 1.4 Tình hình sản xuất bắp tại các vùng ở Việt Nam năm 2021 Vùng Diện tích Sane suat San aii (nghin ha) (tan/ha) (nghin tan) Dong bằng sông Hồng 60,50 5,19 314,30 Trung du va mién nui phia Bac 414,40 4,09 1.695,70 Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 175,90 4,87 856,90 Tay Nguyén 172,90 5,99 1.036,20 Đông Nam Bộ 54,70 7,13 390,00 Đồng bang sông Cửu Long 24.3 TẦm quan trọng của bắp trong nền kinh tế 1.1 Bắp làm thức ăn cho con người Cây lương thực là các loại cây trồng mà sản phẩm dùng làm lương thực cho người, nguồn cung cấp chính về năng lượng và chất bột cacbohydrate trong khẩu phần thức ăn. Sản lượng các mặt hàng cây lương thực chính toàn cầu đạt 9,5 tỷ tắn vào năm 2021, tăng 54% ké từ năm 2000 va 2% kế từ năm 2020. Sản lượng ngũ cốc toàn cầu tăng 64 triệu tấn, tương đương 2,1%, từ năm 2020 đến năm 2021, do sản lượng bắp tăng 4,1%. Bap, lúa mì và gạo chiếm 90% tổng sản lượng ngũ cốc vào năm 2021 (FAO, 2023).
Theo Trần Thi Dạ Thao (2009), do bap cung cấp nhiều năng lượng và có hàm lượng protide và lipid hơn hắn gạo và khoai lang nên toàn thế giới sủ dụng 21% sản lượng bắp làm lương thực cho người, bắp có giá trị về mặt lương thực đo bắp có hàm lượng dinh dưỡng cao so với các loại cây lương thực khác.2 Bắp làm thức ăn cho gia súc Bap là nguyên liệu rất quan trọng dé sản xuất thức ăn gia súc. Hiện nay, ca thế giới sử dung gan 400 triệu tan hạt bắp dé làm thức ăn gia súc. Trong thức ăn hỗn hợp của hầu hết các nước trên thế giới có khoảng 70% chat tinh là từ bap. Ngoài việc cung cấp chat tinh, cây bap còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho dai gia súc, đặc biệt là bò sữa do thân, lá và lõi bắp cũng có giá trị dinh dưỡng cao nhất vào thời kỳ chín sữa (Trần Thị Dạ Thảo, 2009).3 Bắp cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp Ngoài việc bắp làm nguyên liệu chính cho nhà máy thức ăn gia súc tổng hợp, bắp còn là nguyên liệu cho nhà máy sản xuất rượu, cồn tỉnh luyện, glucoza, bánh kẹo, điều chế acid acetid.
Lõi bắp có thé chế ra chất cách điện, các chất làm nguyên liệu chế nhựa hóa học. Từ be lá có thé dùng đan tham.Hién nay, trên thế giới đã có khoản 670 mặt hang của các ngành công nghiệp — thực phẩm, công nghiệp dược và công nghiệp nhẹ chế biến từ bắp (Trần Thị Dạ Thảo, 2009).4 Bắp làm thực phẩm Bắp cung cấp thực phẩm được dùng để ăn tươi (luộc, nướng.) hay đóng hộp xuất khâu do bắp có hàm lượng dinh dưỡng cao so với các loại rau khác.5 Giá trị dinh dưỡng của Bap rau so với các loại rau khác (từ 100 gam phan ăn được) Thành phân Băprau Caibéng Cải Bắp Cà chua Ca Dua duột Độ âm (%) 89,10 90,30 92,10 94,10 92,50 96,40 Chat béo (g) 0,20 0,04 0,20 0,20 0,20 0,20 Protein (g) 1,90 2,40 1,70 1,00 1,00 0,60 Hydratcacbon (mg) 8,20 6,10 5,30 4,10 5,70 2,40 Tro (g) 0,06 0,80 0,70 1,60 0,60 0,40 Canxi (mg) 28,00 34,00 64,00 18,00 30,00 19,00 Photpho (mg) 86,00 50,00 26,00 18,00 27,00 12,00 Sat (mg) 0,10 1,00 0,70 0,80 0,60 0,10 Vitamin A (iu) 64,00 95,00 75,00 735,00 130,00 0,00 Thiamin (mg) 0,05 0,06 0,05 0,06 0,01 0,02 Riboflavin (mg) 0,08 0,80 0,05 0,04 0,05 0,02 Axit ascorbic (mg) 11,00 10,00 62,00 29,00 5,00 10,00 Niacin (mg) 0,03 0,07 0,03 0,60 0,60 0,10 (Tran Thi Da Thao, 2009) 1.5 Bap là nguồn vật liệu cho nghiên cứu khoa học Về mặt nghiên cứu, bắp là một trong những đối tượng nghiên cứu chính trong khoa học nông nghiệp thế giới. Những thành tựu nghiên cứu về bắp vừa phong phú về cả chiều sâu lẫn chiều rộng, vừa điển hình cho những nghiên cứu nông nghiệp nói chung (Trần Thị Dạ Thảo, 2009).3 Ảnh hưởng của khô hạn và các biện pháp hạn chế ảnh hưởng của khô hạn đến sinh trưởng và phát triển của cây bắp 1.1 Ảnh hưởng của khô hạn đến sinh trưởng và phát triển của cây bắp Theo FAO (2023), lượng nước tưới có ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất bắp. Bắp có thé chịu được tình trạng thiếu nước trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn chín.
Năng suất bắp giảm nhiều nhất là do thiếu nước trong giai đoạn ra hoa, chủ yếu là do giảm số lượng hạt. Thiếu nước trầm trọng trong thời kỳ ra hoa, đặc biệt là vào thời điểm phun râu và tung phan, có thé dẫn đến năng suất hạt ít hoặc không có do râu bị khô. Thiếu nước trong giai đoạn trước chín có thể dẫn đến giảm năng suất do giảm kích thước hạt.2 Các biện pháp hạn chế ảnh hưởng của khô hạn đến sinh trưởng và phát triển của cây bắp Có một số phương pháp đã được áp dụng để làm giảm ảnh hưởng của khô hạn đến cây bắp như: Chọn lọc các dòng bắp có khả năng chịu hạn. Trong việc chọn lọc này thường sử dụng các dòng địa phương hoặc dòng địa phương lai với dòng ở nước ngoài.
Một số nghiên cứu trong số đó là: “Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng tự phối và tô hợp lai bắp nếp” (Dương Thị Loan và ctv, 2014) hay “Chọn lọc dòng bắp có khả năng chịu hạn dựa trên kiểu hình và marker phân tử” (Phan Đức Thịnh và ctv, 2013). Tạo ra dòng bắp chuyên gen. Nhóm yếu tố phiên mã DREB (Dehydration Responsive Element Binding) liên quan chặt chẽ đến cơ chế phản ứng của thực vật đối với điều kiện bất lợi như hạn. Trong nghiên cứu này, các dòng bắp chuyển gen ZmDREB2A đã được đánh giá khả năng chịu hạn và một số chỉ tiêu sinh hóa ở giai đoạn cây con (Đoàn Thị Bích Thảo và ctv, 2019).