Chương 1 TONG QUAN TÀI LIEU 1. Giới thiệu sơ lược về cây ngô 1. Nguồn gốc và đặc điểm thực vật học của cây ngô Cây ngô được con người trồng hàng ngàn năm nay. Các kết quả khảo cé ở Teotihuacan, một thung lũng gần Puebla ở Mexico chỉ ra tuổi của cây ngô cô nhất là khoảng 7000 năm.
Ngô gắn liền với nền văn minh của người Mayan va Aztec và có một vai trò quan trọng trong tín ngưỡng, lễ hội và dinh dưỡng. Các dân tộc Mayan và Azec cho rằng thịt và máu được tạo ra từ ngô (Trần Thị Dạ Thảo, 2009). Cây ngô (Zea mays L.) thuộc họ hòa thảo (Gramineae). Theo Trần Thị Dạ Thảo (2009), dựa vào hình thái và thời gian phát sinh rễ ngô có rễ mầm và rễ đốt phát triển từ các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc ngô được 3 - 4 lá, hoa ngô thuộc hoa đơn tính đồng chu.
Thân ngô thường cao từ 2 - 3m, chiều cao tùy thuộc vào giống và thời gian sinh trưởng, điều kiện ngoại cảnh, thân thường có 8 - 22 lóng. Lá ngô mọc cách. Yêu cầu sinh thái và dinh dưỡng của cây ngô Nhiệt độ Cây ngô có nguồn gốc nhiệt đới, nhưng qua quá trình trồng trọt, chon lọc và thuần hóa ngày nay ngô có thé trồng trên nhiều vùng khí hậu khác nhau (Ngô Hữu Tình, 1995). Phần lớn ngô được trồng ở những miền ấm hơn của những vùng khí hậu ôn đới âm và khó phát triển ở những vùng bán khô hạn.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Các kết quả nghiên cứu của (Trương Đích, 2002) cho thay: nhiệt độ tối thiểu để hat nảy mam là 8 - 12°C, nhiệt độ tối thích dé hạt nảy mầm là 25 - 350C. Nước Nước là yếu tố sinh thai quan trọng đối với đời sống cây ngô, vì vậy nhu cầu nước đối với cây ngô là rất lớn. Ở những vùng nóng, nơi có bốc hơi, thoát hơi nước cao thì nhu cầu nước của cây ngô cảng lớn.
Các nhà khoa học đã tính ra rằng một cây ngô có thé thoát hơi nước từ 2 - 4 lí/ngày (Ngô Hữu Tình, 1997). Nhu cầu nước của cây thay đổi tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây (Hình 1. Giai đoạn từ phun râu đến chín sữa cây cần lượng nước cao nhất (Sudar và ctv, 1981). Cây ngô đặc biệt rất sợ úng (Ngô Hữu Tình, 1995).15 ve v4 vs V12 Rt R2 R3 R4 R5 R6 (O-40N) (11⁄29N) (30-46N) (47-55M) (56-68N) (69-81N) (8288N) (89-104N) (105-125N) (126-140N) Hình 1.
Nhu cầu sử dụng nước của cây ngô ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau (Sudar và ctv, 1981). Ánh sáng Ngô là cây trồng quang hợp theo chu trình C4 nên có ưu thế tạo được sinh khối lớn hơn so với cây quang hợp theo chu trình C3 (lúa). Những loài cây quang hợp theo chu trình C4 có hiệu suất sử dụng ánh sáng cao (5 - 6%), trong khi các loài cây quang hợp theo chu trình C3 có hiệu suất sử dụng ánh sáng hấp (3 - 4%). Cây quang hợp theo chu trình C4 không có hiện tượng hô hấp ánh sáng, có điểm bù CO rat thấp và cường độ quang hợp cao.
Hầu hết CO2 chuyền hóa trong quang hợp C4 đều được sử dụng trao đổi chất. Vì vậy, trong suốt thời gian sinh trưởng, ngô tích lũy được một khối lượng sinh khối lớn hơn so với các loài cây có hô hấp ánh sáng. Những cây quang hợp theo chu trình C4 có sức hút rất lớn đối với CO2, vì trong tế bao thịt lá có một lượng lớn men phốt pho enonpiruvatcacboxilaza có tác dụng xúc tiến quá trình có định CO2, ngay cả khi lượng CO2 trong môi trường xuống đến mức rất thấp. Ở những cây này quang hợp vẫn có thê diễn ra ngay cả khi khí khong đã đóng kín.
Dat dai Ngô có khả năng sinh trưởng trên nhiều loại đất, tốt nhất là đất thịt hay thịt pha cát, xốp, giàu hữu cơ, thoáng và giữ nước tốt. Độ pH tốt nhất cho cây phát triển là 5,5 - 7,0 (Ngô Hữu Tình, 1995). Giá trị dinh dưỡng của cây ngô làm thức ăn chăn nuôi Ngô là loại cây lương thực có tỷ lệ tính bột, protein, lipid khá cao trong hạt. Kết quả ở Bang 1.1 cho thấy cây ngô thu hoạch ở mỗi giai đoạn khác nhau có giá tri dinh dưỡng khác nhau.
Ngoài ra, dinh dưỡng trong cây thay đổi tùy thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết cây ngô trồng ở các địa điểm khác nhau (FAO, 2018) (Bảng 1. Cây ngô tươi được trồng ở Israel ở 8 tuần tuổi có hàm lượng protein thô (8,9% chất khô) thấp hơn, hàm lượng Lipid (1,9% chất khô) cao hơn cây ngô tươi ở 10 tuần tuổi lần lượt là 10,9% chất khô và 1,4% chất khô. Giá trị dinh dưỡng toàn thân cây ngô trong các giai đoạn khác nhau % Chất khô k Dan Đặc diém mau _ „it x bến hat Protein 8 Xo Tro Lipid xuath tho thê 7? API khôn dam Tuoi, 8 tuần (Israel) 15,7 8,9 31,2 10,2 1,9 47,8 Tuoi, 10 tuan, (Israel) 21,9 10,9 31,5 8,7 1,4 48,4 Tuoi, gitra ra hoa (Puerto Rico) 23,8 9,6 30,9 6,0 43 49,3 Tươi, giai đoạn sữa (Tanzania) 17,0 6,8 281 7,4 0,9 548 Tươi, cả cây, chín sữa 16,0 11,3 29,4 8,1 1,9 49,3 (Malaysia) Tươi, chỉ than, chin sữa 13,0 77 46,2 8,5 0,8 36,8 (Malaysia) Than khô (Nam Phi) - 6,3 36,0 7,4 1,3 50,3 U Silo, chín sữa (Tanzania) - 6,5 31,9 5,0 3,3 53,3 (FAO, 2018) Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của cây ngô tươi và cây ngô ủ chua so với cỏ voi (Nguyễn Xuân Trạch, 2008) Cỏ voi 60 ; Don vi.
Cây ngô u Chỉ tiêu ngày tuôi (mùa Cay ngô tươi tính chua khô) Vật chất khô % 20,20 15,89 +0,08 20,78+ 0,05 Protein % 1,76 1,99 + 0,01 1,78 + 0,02 Lipid % 0,51 0,22+0,07 0,39+0,014 Khoáng tổngsố % 1,58 0,77+0,014 0,92+0,017 Xo tông số % 6,93 0,55+0,05 6,21+0,02 Theo Nguyễn Xuân Trach (2008), cây ngô ủ chua có thành phan dinh dưỡng cao hơn so cây cỏ voi tươi thu hoạch 60 ngày tuổi. Điều này cho thấy sử dụng cây ngô ủ chua là một lợi thế vì chủ động được nguồn thức ăn xanh cho bò đặc biệt trong điều kiện bat lợi hoặc thiếu thức ăn (Bang 1. Tình hình sản xuất cây ngô phục vụ thức ăn chăn nuôi Đối với ngô, thu hoạch khi cây và trái ngô còn xanh vào giai đoạn chín sáp sẽ có sự khác biệt rất lớn so với ngô thu hoạch hạt khô (khối lượng ngô sinh khối thường cao hơn gấp 15 - 20 lần so với khối lượng hạt khô), đã và đang trở thành cây làm thức ăn ủ chua dùng trong chăn nuôi trong 2 thập kỷ gần đây trên thế giới. Tông diện tích trồng ngô sinh khối trên thế giới it hơn ngô lay hạt rất nhiều.
Tổng diện tích trồng ngô sinh khối ở Mỹ (2017) mới chỉ chiếm 7% tổng diện tích ngô toàn quốc (USDA, 2018). Ở Mỹ hầu hết các vùng đều trồng ngô thu sinh khối làm thức ăn cho gia súc với diện tích và sản lượng rất lớn. Đặc biệt vùng phía Đông miền Trung với diện tích 575.000 ha cho sản lượng đến 23,718 triệu tấn trong năm 2012 và đến năm 2013 về năng suất và sản lượng đều tăng hơn so với năm 2012 với điện tích 662.500 ha và sản lượng 29,812 triệu tan. Vùng trồng ngô thu sinh khối có diện tích nhỏ nhất (vùng Tây Nam diện tích 92.500 ha năm 2012) cũng đã hơn diện tích cả nước New Zealand (diện tích 24.
Bên cạnh đó các nước như Uc, New Zealand, An Độ cũng dang mở rộng diện tích trồng ngô sinh khối dùng làm thức ăn chăn nuôi. Việt Nam có nghề chăn nuôi khá phát triển và số lượng trang trại bò cũng ngày càng tăng cao. Tuy nhiên việc sử dụng nguồn thức ăn từ thân cây ngô tươi cũng như ủ chua ít có số liệu thống kê cụ thể. Nhiều hộ nông dân tự phát đã trồng cây ngô làm thức ăn cho gia súc.
Theo Bùi Quang Tuan va ctv (2008), số hộ sử dung thân cây ngô có tỷ lệ cao nhất ở vùng Tây Bắc 72,78%. Năm 2010, trong tổng diện tích khoảng 1000 ha ngô của huyện Mộc Châu, chỉ có 10% diện tích trồng ngô lay than, thi vu xuân năm 2012 diện tích nay đã tăng lên đến 70%. Diện tích ngô sinh khối LCH9 tại một số tỉnh ở Việt Nam từ 2010 đến 2017 Na Hiến (ha) “mesos sinh khối Địa điểm (tan/ha) 2010 50 45-50 Mộc Châu - Sơn La 2011 105 46-49 Mộc Châu - Sơn La 2012 500 50-55 Mộc Châu - Sơn La 2013 1007 45-50 Mộc Châu - Sơn La 2014 1550 45 - 55 Sơn La, Đồng Nai, TP.Hồ Chí Minh 2015 2000 50-60 Sơn La, Đồng Nai, Lam Đồng 2016 2500 50-60 Sơn La, Đồng Nai, Lâm Đồng 2017 3000 45 - 60 Nam Định, Thái Bình, Quang Binh, Dong Nai, Lâm Đông Tống 10.712 (Lê Quý Kha và Lê Quý Tường, 2017) Trong số các giống ngô được người sản xuất chấp nhận dùng dé sản xuất ngô sinh khối, giống ngô lai đơn LCH9 của Viện Nghiên cứu Ngô công nhận chính thức từ năm 2008 (Lê Quý Kha và Lê Quý Tường, 2017), được mở rộng diện tích tổng số hơn mười ngàn hecta tại một số tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên, Đồng bằng sông Hồng, Đông Nam bộ từ những năm 2010 đến 2017 (Bảng 1. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ngô đến năng suất quần thể 1.
Hiệu quả của khoảng cách đối với cây trồng và cây ngô Khoảng cách trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật canh tác quan trọng ảnh hưởng đến năng suất hạt cũng như các chỉ tiêu nông học quan trọng khác của cây ngô. Cách bồ trí khoảng cách cây trên một đơn vị diện tích phụ thuộc vào việc sử dụng nguồn tài nguyên (ví dụ như ánh sáng, dinh dưỡng và nước), tỷ lệ và mức độ sinh trưởng và phát triển của cây trồng, khả năng cạnh tranh với cỏ dại, khả năng bốc thoát hơi nước của đất, việc tiếp nhận ánh sáng, vị trí quả và sỐ lượng quả phát triển trong tán cây trồng (Jettner va ctv, 1998). Hơn thé nữa, năng suất hạt ngô còn bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi sự thay đôi về mật độ quan thé cây so với các cây trồng khác trong cùng họ hòa thảo vì cây ngô có khả năng điều chỉnh thấp (Sangoi và ctv, 2002; Abuzar và ctv, 2011). Do đó, tối ưu mật độ cây ngô sẽ giúp sử dụng hiệu quả nước, dinh đưỡng và ánh sáng dẫn đến cây cho năng suất cao (Liu và ctv, 2004).
Tuy nhiên, quan thé cây ngô tối ưu phụ thuộc vào một số yếu tô như độ phi đất, độ âm đất, giống và biện pháp canh tác (Argenta và ctv, 2002).