Luận văn thạc sĩ đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại huyện mai sơn tỉnh sơn la

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới tại huyện mai sơn tỉnh sơn la, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Nguyễn Thị Ngọc
• Người hướng dẫn: TS. Trần Minh Quân
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Đánh Giá Khả Năng Sinh Trưởng Của Các Tổ Hợp Ngô Lai Mới Tại Mai Sơn, Sơn La
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục đích nghiên cứu của đề tài
• Yêu cầu của đề tài
• Ý nghĩa khoa học
• Ý nghĩa thực tiễn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Sơn la
• 1.3. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.3.1. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình tiêu thụ ngô ở Việt Nam
• 1.4. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam
• 1.5. Kết quả khảo nghiệm các giống ngô lai mới ở tỉnh Sơn La
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian thực hiện thí nghiệm
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.4.2. Kỹ thuật áp dụng
• 2.4.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi
• 2.4.4. Xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Hè Thu 2016 và vụ Hè Thu 2017
• 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các THL thí nghiệm
• 3.1.1.1. Giai đoạn gieo đến chín sinh lý (thời gian sinh trưởng)
• 3.1.2. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp lai thí nghiệm
• 3.1.2.1. Chiều cao cây (cm)
• 3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp
• 3.1.2.3. Số lá trên cây
• 3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá (LAI)
• 3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các THL thí nghiệm
• 3.2. Nghiên cứu khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.2.1. Mức độ bị nhiễm các loại sâu bệnh hại của các tổ hợp lai thí nghiệm
• 3.2.2. Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.3. Đánh giá trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các THL thí nghiệm
• 3.3.1. Trạng thái cây
• 3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.4.1. Số bắp trên cây
• 3.4.2. Chiều dài bắp
• 3.4.3. Đường kính bắp
• 3.4.4. Số hàng trên bắp
• 3.4.5. Số hạt trên hàng
• 3.4.6. Khối lượng 1000 hạt
• 3.4.7. Năng suất lý thuyết (nslt)
• 3.4.8. Năng suất thực thu (NSTT)
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Đề tài "Đánh giá khả năng sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai mới tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La" có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh sản xuất nông nghiệp hiện nay. Ngô (Zea mays L.) là cây lương thực chủ yếu, đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống của nhiều dân tộc. Tại Việt Nam, ngô là nguồn thực phẩm chính cho gia súc và nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Tuy nhiên, năng suất ngô tại Sơn La vẫn còn thấp so với tiềm năng. Việc lựa chọn các tổ hợp ngô lai mới có khả năng thích nghi tốt với điều kiện sinh thái địa phương là cần thiết để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, việc nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai có khả năng chống chịu tốt là rất cấp bách.

II. Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của nghiên cứu là lựa chọn 1-2 tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt và thích nghi với điều kiện sinh thái tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Nghiên cứu sẽ theo dõi thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm. Đồng thời, đánh giá tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn giống ngô phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất ngô tại địa phương.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học cho việc lựa chọn tổ hợp lai ưu tú, phục vụ cho công tác chọn giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của địa phương. Nghiên cứu cũng sẽ cung cấp những luận cứ quan trọng cho các nghiên cứu về sinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu ở cây ngô. Về mặt thực tiễn, đề tài xác định được 1-2 tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái tại huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La. Điều này sẽ góp phần khẳng định tính thích ứng của một số tổ hợp ngô lai mới, phục vụ cho cơ cấu giống trong sản xuất của tỉnh.

IV. Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam cho thấy ngô là cây lương thực quan trọng, đứng thứ hai về sản lượng. Năng suất ngô tại Việt Nam còn thấp, chỉ đạt 78,5% so với trung bình thế giới. Sơn La là tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhưng năng suất vẫn chưa tương xứng với tiềm năng. Việc nghiên cứu và phát triển giống ngô lai mới có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai tại Sơn La là rất cần thiết. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng giống ngô lai có thể tăng năng suất từ 20-50% so với giống trung bình, điều này càng khẳng định sự cần thiết của việc lựa chọn giống ngô lai mới.

V. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy các tổ hợp ngô lai mới có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với giống đối chứng. Các chỉ tiêu như chiều cao cây, chỉ số diện tích lá (LAI) và năng suất thực thu đều cao hơn. Đặc biệt, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện thời tiết khắc nghiệt cũng được cải thiện. Những tổ hợp ngô lai này không chỉ đáp ứng được yêu cầu về năng suất mà còn có khả năng thích nghi tốt với điều kiện sinh thái tại huyện Mai Sơn. Điều này mở ra triển vọng cho việc phát triển bền vững sản xuất ngô tại địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sản xuất ngô giữ vai trò chiến lược trong cơ cấu nông nghiệp toàn cầu với tổng diện tích năm 2016 đạt 181,4 triệu ha, năng suất bình quân 57,3 tạ/ha và sản lượng vượt mốc 1.040 triệu tấn. Tại Việt Nam, cây ngô là nguồn nguyên liệu thiết yếu phục vụ công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, chiếm tới 70% lượng thức ăn tinh hỗn hợp. Tuy nhiên, năng suất ngô cả nước năm 2016 mới đạt 4,5 tấn/ha, chỉ bằng khoảng 78,5% so với mức trung bình của thế giới. Sự thiếu hụt nguồn cung trong nước đã dẫn đến việc nhập khẩu ngô liên tục gia tăng, từ 7,62 triệu tấn năm 2015 lên 8,45 triệu tấn vào năm 2016. Tỉnh Sơn La có diện tích canh tác ngô lớn thứ hai cả nước với 204,1 nghìn ha vào năm 2016, nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 38,9 tạ/ha. Riêng tại huyện Mai Sơn, năng suất vụ mùa chịu ảnh hưởng nặng nề bởi khô hạn, dao động từ 31,54 tạ/ha đến 47,07 tạ/ha trong giai đoạn 2011 - 2015.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ thực trạng hơn 60% diện tích ngô miền núi được canh tác trên đất dốc, hoàn toàn phụ thuộc vào nước trời, thường xuyên đối mặt với hạn hán, xói mòn và suy thoái đất. Thêm vào đó, phần lớn các giống ngô lai hiện hành là giống nhập nội có giá thành cao và khả năng thích ứng chưa tối ưu với điều kiện sinh thái khắc nghiệt vùng Tây Bắc. Mục tiêu của luận văn là đánh giá toàn diện khả năng sinh trưởng, phát triển, mức độ chống chịu sâu bệnh, khả năng chống đổ và các yếu tố cấu thành năng suất của 9 tổ hợp ngô lai mới do Viện Nghiên cứu Ngô lai tạo, so sánh với giống đối chứng NK67. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện tại tiểu khu 2, xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La trong hai vụ Hè Thu liên tiếp năm 2016 và năm 2017. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi xác định được các tổ hợp lai ưu tú có tiềm năng tăng năng suất từ 20% đến 50%, góp phần chủ động nguồn giống nội địa chất lượng cao, giảm thiểu chi phí đầu vào và nâng cao thu nhập cho nông dân vùng cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô, kế thừa từ các công trình kinh điển của Charles Darwin và George Harrison Shull về việc lai giữa các dòng tự phối thuần nhất nhằm tạo ra thế hệ con lai đơn có sức sống và năng suất vượt trội 20% đến 25% so với giống bố mẹ. Cơ chế tích lũy vật chất khô được giải thích thông qua lý thuyết sinh lý quang hợp của thực vật C4, kết hợp mô hình chỉ số diện tích lá của Montgomery năm 1906 nhằm xác định khả năng hấp thu bức xạ mặt trời tối ưu ở ngưỡng 4,0 m2 lá/m2 đất. Bên cạnh đó, lý thuyết cân bằng hình thái cây trồng được áp dụng để phân tích tương quan giữa chiều cao cây và chiều cao đóng bắp nhằm đảm bảo tính chống đổ và hiệu quả thụ phấn.

Bốn khái niệm chuyên ngành cốt lõi được định hình xuyên suốt đề tài gồm:

• Ưu thế lai (Heterosis): Hiện tượng con lai vượt trội hơn bố mẹ về sinh trưởng, sức chống chịu và năng suất hạt.
• Chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index - LAI): Tỷ số giữa tổng diện tích bề mặt lá xanh trên một đơn vị diện tích đất canh tác.
• Thời gian sinh trưởng (TGST): Tổng số ngày tính từ khi gieo hạt đến khi cây đạt độ chín sinh lý với đặc điểm xuất hiện vết sẹo đen ở chân hạt.
• Năng suất thực thu (NSTT): Khối lượng hạt thương phẩm thu được trên một đơn vị diện tích sau khi đã quy chuẩn về độ ẩm bảo quản an toàn 14%.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm được thiết lập dựa trên nguồn dữ liệu thực nghiệm thực địa trong hai vụ Hè Thu năm 2016 (gieo ngày 27/04/2016) và Hè Thu năm 2017 (gieo ngày 28/04/2017) trên nền đất đỏ vàng đặc trưng tại xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn. Vật liệu nghiên cứu gồm 10 công thức: 9 tổ hợp lai đơn mới gồm VN2, VN3, VN4, VN5, VN6, VN7, VN8, VN11, VN12 và 1 giống đối chứng là NK67 nhập khẩu từ Thái Lan. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 14 m2 (kích thước 5m x 2,8m), mật độ trồng 57.000 cây/ha tương ứng khoảng cách 70 cm x 25 cm, có dải bảo vệ bao quanh.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô. Cỡ mẫu điều tra cố định từ 10 đến 30 cây tại 2 hàng giữa của mỗi ô thí nghiệm nhằm loại trừ tuyệt đối hiệu ứng biên. Quy trình canh tác áp dụng mức phân bón đồng nhất cho 1 ha gồm 8 tấn phân chuồng, 150 kg N, 80 kg P2O5 và 90 kg K2O kết hợp 2 lần vun xới chống đổ. Phương pháp phân tích thống kê phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức xác suất 95% (LSD05) và hệ số biến động (CV%) được thực hiện thông qua phần mềm chuyên dụng IRRISTART phiên bản 5.0 kết hợp Microsoft Excel. Việc lựa chọn phương pháp phân tích này giúp kiểm soát sai số ngẫu nhiên giữa các khối nhắc lại và khẳng định tính ổn định di truyền của các tổ hợp lai qua 2 vụ mùa có điều kiện thời tiết khác biệt.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình theo dõi và phân tích thực nghiệm qua hai vụ Hè Thu 2016 và 2017 đã ghi nhận bốn phát hiện khoa học quan trọng:

Thứ nhất, về thời gian sinh trưởng và tính đồng pha sinh sản: Tất cả 9 tổ hợp ngô lai mới đều thuộc nhóm thời gian sinh trưởng trung bình, dao động từ 112 đến 115 ngày trong vụ Hè Thu 2016 và từ 109 đến 117 ngày trong vụ Hè Thu 2017. Tổ hợp VN11 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất với 109 ngày, rút ngắn 2 ngày so với giống đối chứng NK67 (111 ngày). Khoảng cách giữa thời điểm tung phấn và phun râu của các tổ hợp lai đạt độ đồng pha lý tưởng từ 1 đến 3 ngày, đặc biệt các dòng VN6, VN7 và VN11 chỉ chênh lệch 1 đến 2 ngày, tạo điều kiện thụ phấn tối đa và hạn chế hiện tượng khuyết hạt đầu bắp khi gặp thời tiết bất thuận.

Thứ hai, về đặc điểm hình thái và cấu trúc chống đổ: Chiều cao cây của các tổ hợp lai biến động trong khoảng 174,63 - 234,03 cm (vụ Hè Thu 2016) và 196,40 - 239,30 cm (vụ Hè Thu 2017). Chiều cao đóng bắp dao động từ 68,20 cm đến 124,80 cm. Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây của các tổ hợp lai đạt từ 35,1% đến 53,3%, tiệm cận tỷ lệ cân bằng sinh học lý tưởng 50%. Các tổ hợp VN6, VN7 và VN8 phát triển hệ rễ chân kiềng vững chắc kết hợp đường kính thân to, giúp tỷ lệ cây bị gãy thân sau các đợt gió lốc duy trì ở mức rất thấp dưới 5% (điểm 1), vượt trội về độ cứng cây so với các giống ngô địa phương.

Thứ ba, về động thái tăng trưởng và bộ máy quang hợp: Số lá trên cây của các tổ hợp lai duy trì ổn định từ 18,90 đến 21,40 lá/cây. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây đạt đỉnh điểm ở giai đoạn 40 đến 50 ngày sau trồng với tốc độ tăng từ 4,83 đến 5,84 cm/ngày. Chỉ số diện tích lá (LAI) đo đạc tại thời kỳ chín sữa của tổ hợp VN6 đạt 4,58 m2/m2 trong vụ 2016 và 3,75 m2/m2 trong vụ 2017; tổ hợp VN7 đạt 4,02 m2/m2 và 3,75 m2/m2, cao hơn từ 10% đến 25% so với các tổ hợp lai còn lại và tương đương giống đối chứng NK67 (4,26 m2/m2 và 3,53 m2/m2).

Thứ tư, về khả năng chống chịu sâu bệnh và tiềm năng năng suất: Các tổ hợp lai biểu hiện tính kháng cao với sâu đục thân (Ostrinia nubilalis) ở mức điểm 1 đến 2 (tỷ lệ hại dưới 15%), mức độ nhiễm bệnh gỉ sắt và bệnh thối thân không đáng kể. Vỏ bi bao kín đầu bắp đạt điểm 1 đến 2, ngăn ngừa triệt để hiện tượng thối bắp do mưa sớm. Về năng suất, các tổ hợp lai ưu tú VN6, VN7 và VN12 cho các chỉ tiêu chiều dài bắp, số hàng hạt/bắp và khối lượng 1.000 hạt đạt mức cao, thể hiện năng suất thực thu tiệm cận và cạnh tranh trực tiếp với giống ngoại nhập NK67 vốn có tiềm năng đạt 100 - 120 tạ/ha.

Thảo luận kết quả

Khả năng sinh trưởng và tích lũy sinh khối vượt trội của các tổ hợp lai VN6, VN7 và VN12 có thể được giải thích bởi sự kết hợp di truyền tối ưu giữa các dòng tự phối bố mẹ do Viện Nghiên cứu Ngô chọn lọc. Hệ thống rễ chân kiềng phát triển sâu giúp cây hấp thu nước và dinh dưỡng hiệu quả trong tầng đất đỏ vàng dốc, đồng thời giảm thiểu hiện tượng đổ rễ khi có mưa bão. Chỉ số diện tích lá LAI đạt xấp xỉ ngưỡng tối ưu 4,0 m2/m2 bảo đảm hiệu suất quang hợp tối đa của chu trình C4, chuyển hóa hữu hiệu vật chất khô vào hạt trong giai đoạn chín sáp và chín sinh lý.

Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các công trình nghiên cứu trước đây của các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Ngô khi khảo nghiệm các giống ngô lai đơn như LVN102, LVN146 tại các tỉnh miền núi phía Bắc. Sự tương đồng về thời gian sinh trưởng 109 - 117 ngày khẳng định các tổ hợp lai này hoàn toàn thích nghi với khung thời vụ Hè Thu tại Sơn La, cho phép giải phóng đất kịp thời để chuẩn bị cho cây trồng vụ Đông hoặc luân canh hoa màu.

Trong các báo cáo khoa học, dữ liệu về các tổ hợp lai này có thể được trình bày trực quan thông qua biểu đồ cột ghép thể hiện sự biến thiên năng suất lý thuyết và năng suất thực thu giữa hai vụ Hè Thu 2016 - 2017. Đồng thời, biểu đồ mạng nhện (radar chart) sẽ minh họa rõ nét tương quan đa chiều giữa 5 chỉ số cốt lõi: tỷ lệ đóng bắp, chỉ số LAI, khả năng chống đổ, điểm kháng sâu đục thân và khối lượng 1.000 hạt. Dữ liệu xử lý thống kê với sai số LSD05 dao động từ 0,4 đến 8,58 và hệ số biến động CV% luôn duy trì ở mức an toàn dưới 8,4% là bằng chứng khoa học vững chắc khẳng định tính ổn định của các tổ hợp lai được lựa chọn.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển hóa các kết quả nghiên cứu thực nghiệm thành giá trị sản xuất thực tế tại tỉnh Sơn La, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp cụ thể:

1. Mở rộng quy mô khảo nghiệm sản xuất và hoàn thiện hồ sơ công nhận giống: Tổ chức khảo nghiệm diện hẹp và diện rộng (VCU/DUS) trên diện tích 50 đến 100 ha tại 3 huyện trọng điểm ngô gồm Mai Sơn, Yên Châu và Mộc Châu trong giai đoạn 2018 - 2020. Mục tiêu là đưa 1 đến 2 tổ hợp lai ưu tú nhất (ưu tiên VN6 và VN7) vào danh mục giống cây trồng được công nhận chính thức. Cơ quan chủ trì thực hiện là Viện Nghiên cứu Ngô phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Sơn La.

2. Chuẩn hóa gói kỹ thuật canh tác thâm canh trên đất dốc: Ban hành quy trình thâm canh chuẩn cho các tổ hợp ngô lai mới với mật độ tối ưu 57.000 - 60.000 cây/ha. Áp dụng công thức bón phân cân đối cho 1 ha gồm 8 tấn phân chuồng kết hợp 150 kg N, 80 kg P2O5 và 90 kg K2O, thực hiện bón thúc 2 lần kết hợp vun cao chống đổ để duy trì chỉ số LAI trên 4,0 m2/m2 trong vụ Hè Thu 2018 - 2019. Trách nhiệm thực hiện thuộc về Trung tâm Khuyến nông tỉnh Sơn La và Phòng Nông nghiệp huyện Mai Sơn.

3. Xây dựng chuỗi liên kết sản xuất và cung ứng hạt giống nội địa: Thiết lập mô hình liên kết giữa đơn vị nghiên cứu giống, hợp tác xã và hộ nông dân tại xã Cò Nòi để sản xuất hạt lai F1 quy mô 200 ha, giúp giảm giá thành giống từ 15% đến 20% so với việc mua giống nhập ngoại như NK67 hoặc CP999 trước năm 2020. Đơn vị chủ quản là Ủy ban nhân dân huyện Mai Sơn kết hợp với các doanh nghiệp giống cây trồng.

4. Ứng dụng quản lý dịch hại tổng hợp IPM và cơ giới hóa khâu thu hoạch: Triển khai các lớp tập huấn kỹ thuật quản lý sâu đục thân và bệnh gỉ sắt theo ngưỡng kinh tế, kết hợp đưa máy tỉa hạt và máy thu hoạch mi-ni vào sản xuất trên các sườn đồi có độ dốc dưới 15 độ, phấn đấu giảm tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch xuống dưới 5% vào năm 2021. Chủ thể thực hiện là Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật tỉnh Sơn La.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn cung cấp nguồn tư liệu học thuật và thực tiễn phong phú, đặc biệt hữu ích cho 4 nhóm đối tượng sau:

• Các nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về phản ứng sinh lý, đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của 9 tổ hợp lai đơn mới trong điều kiện đất dốc nhiệt đới, làm vật liệu phục vụ các chương trình lai tạo giống ngô chịu hạn tiếp theo.
• Cơ quan quản lý nhà nước và hệ thống khuyến nông địa phương: Cung cấp luận cứ khoa học để Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Sơn La cùng các huyện miền núi xây dựng đề án tái cơ cấu giống cây trồng, ban hành lịch thời vụ Hè Thu và định hướng chuyển đổi bộ giống ngô thích ứng với biến đổi khí hậu.
• Doanh nghiệp và hợp tác xã sản xuất kinh doanh hạt giống: Hỗ trợ đánh giá tiềm năng thương mại, chi phí bản quyền và khả năng cạnh tranh thị phần của các dòng ngô lai nội địa so với các dòng giống nhập khẩu từ Thái Lan và Mỹ.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Nông học: Làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm ngoài đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) và kỹ thuật phân tích thống kê nông học chuyên sâu bằng công cụ IRRISTART.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao đề tài lại lựa chọn địa bàn xã Cò Nòi, huyện Mai Sơn để tiến hành thí nghiệm? Xã Cò Nòi thuộc huyện Mai Sơn có diện tích canh tác ngô hàng năm lớn trên 20 nghìn ha với địa hình đất đỏ vàng dốc đặc trưng cho vùng Tây Bắc. Nơi đây có khí hậu Hè Thu chịu ảnh hưởng mạnh bởi nắng hạn đầu vụ và gió lốc giữa vụ, tạo môi trường khảo nghiệm áp lực cao lý tưởng để đánh giá chính xác sức chống chịu, khả năng bám rễ và tiềm năng thích ứng thực tế của các tổ hợp ngô lai mới.

Các tổ hợp lai mới như VN6, VN7 có điểm gì vượt trội so với giống nhập ngoại NK67? Các tổ hợp VN6 và VN7 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn 1 đến 2 ngày (109 - 114 ngày), tỷ lệ chiều cao đóng bắp cân đối đạt 37,1% - 51,5% giúp hạn chế tối đa gãy đổ thân, tỷ lệ nhiễm sâu đục thân rất thấp ở điểm 1. Đặc biệt, hạt giống lai nội địa giúp người nông dân tiết kiệm 15% đến 20% chi phí mua giống ban đầu so với giống NK67 mà vẫn đảm bảo năng suất thương phẩm tương đương.

Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây mang ý nghĩa gì đối với kỹ thuật canh tác ngô? Tỷ lệ này quyết định trọng tâm của cây ngô trên đồng ruộng. Nếu tỷ lệ vượt quá 60%, cây có trọng tâm cao, rất dễ bị đổ ngã khi gặp gió bão mạnh. Ngược lại, nếu tỷ lệ dưới 30%, bắp ở quá sát mặt đất sẽ gây khó khăn cho việc thụ phấn và dễ nhiễm nấm bệnh từ đất. Tỷ lệ đạt từ 35,1% đến 53,3% ở các tổ hợp lai thí nghiệm là khoảng tối ưu bảo đảm cả độ vững chắc cơ học lẫn hiệu suất sinh sản.

Chỉ số diện tích lá LAI tác động trực tiếp đến năng suất ngô như thế nào? Chỉ số LAI phản ánh quy mô bề mặt hấp thụ ánh sáng của toàn bộ quần thể ngô trên một mét vuông đất. Ở các tổ hợp lai VN6 và VN7, LAI đạt từ 3,75 đến 4,58 m2/m2 giúp tối đa hóa khả năng quang hợp C4 ở giai đoạn trỗ cờ - chín sữa, từ đó tích lũy lượng chất khô vượt trội chuyển vào bắp, quyết định trực tiếp đến độ lớn của đường kính bắp và khối lượng 1.000 hạt.

Kết quả của đề tài có thể nhân rộng sang các địa phương nào khác ngoài huyện Mai Sơn? Bộ tổ hợp ngô lai này có thể nhân rộng sang các huyện có điều kiện sinh thái tương đồng tại tỉnh Sơn La như Mộc Châu, Yên Châu, Sông Mã, Thuận Châu, cũng như các vùng trồng ngô trên đất dốc thuộc các tỉnh Hòa Bình, Điện Biên, Lai Châu và Hà Giang, nơi thường xuyên chịu tác động của khô hạn và đòi hỏi các giống ngô lai cứng cây, ngắn ngày.

Kết luận

• Luận văn đã đánh giá toàn diện 9 tổ hợp ngô lai mới qua hai vụ Hè Thu 2016 và 2017, khẳng định tất cả các tổ hợp đều thuộc nhóm chín trung bình từ 109 đến 117 ngày, rất phù hợp với khung mùa vụ miền núi phía Bắc. • Xác định các tổ hợp ưu tú gồm VN6, VN7 và VN12 có cấu trúc hình thái cân đối, tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây đạt 35,1% - 53,3%, bộ rễ chân kiềng phát triển khỏe mạnh với tỷ lệ gãy đổ thân duy trì ở mức dưới 5%. • Ghi nhận chỉ số diện tích lá LAI đạt mức tối ưu từ 3,75 đến 4,58 m2/m2, khả năng kháng sâu đục thân và bệnh gỉ sắt đạt điểm 1 đến 2, độ bao bắp kín bảo vệ tốt chất lượng hạt thương phẩm. • Luận văn cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc phục vụ chiến lược nội địa hóa bộ giống ngô lai, giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn giống nhập khẩu có giá thành cao. • Đề xuất hoàn thiện quy trình canh tác mật độ 57.000 cây/ha kết hợp bón phân cân đối nhằm nâng cao năng suất ngô bền vững trên đất dốc.

Đóng góp lớn nhất của công trình là chọn lọc thành công các tổ hợp lai triển vọng có năng suất cao và sức chống chịu bền bỉ cho vùng đồng bào dân tộc thiểu số tại Sơn La. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2018 - 2020 là phối hợp cùng Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Sơn La triển khai khảo nghiệm diện rộng trên quy mô 50 - 100 ha để sớm công nhận giống chính thức. Các địa phương và hợp tác xã nông nghiệp cần chủ động phối hợp tiếp nhận chuyển giao quy trình kỹ thuật, đưa các tổ hợp ngô lai ưu tú vào sản xuất đại trà nhằm tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Ngày nay sản xuất ngô của Việt Nam đang đứng trước thách thức vô cùng lớn, nhu cầu sử dụng tăng, trong khi đó điều kiện tự nhiên khí hậu biến đổi phức tạp bất thuận cho quá trình phát triển của cây ngô. Vì vậy, sản xuất ngô muốn phát triển cần phải có các biện pháp hữu hiệu như chọn tạo các giống ngô mới năng suất cao, chống chịu tốt hơn. Đặc biệt là ở các tỉnh miền núi có diện tích ngô rất lớn nhưng điều kiện tự nhiên khí hậu khắc nghiệt do đó các giống năng suất cao, chống chịu tốt đang là vấn đề cấp bách nhất.

Sơn La là tỉnh miền núi có nhiều tiềm năng, lợi thế để phát triển sản xuất ngô, tuy nhiên năng suất ngô của tỉnh vẫn còn thấp, chưa tương xứng với tiềm năng cho năng suất của giống. Canh tác ngô còn mang tính truyền thống, manh mún nhỏ lẻ, khả năng đầu tư thâm canh của người nông dân còn hạn chế. Các giống ngô lai được trồng chủ yếu trong tỉnh đều phải nhập khẩu từ các công ty nước ngoài…nên khả năng thích ứng của các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau. Việc lựa chọn các tổ hợp ngô lai mới có năng suất cao, thích ứng tốt với điều kiện ngoại cảnh của Sơn La là hết sức cần thiết.

Vì vậy, để phát huy được các đặc tính tốt của tổ hợp ngô lai mới và tránh những rủi ro do giống không thích ứng với điều kiện sinh thái địa phương, trước khi đưa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá một cách khách quan, có cơ sở khoa học về những giống mới ở các vùng khác nhau nhằm đánh giá tính đồng nhất, tính ổn định, tính thích ứng, khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh, sâu bệnh hại và hiệu quả kinh tế. Do đó, quá trình chọn tạo giống, đánh giá tổ hợp lai là giai đoạn rất quan trọng loại bỏ được các tổ hợp lai có những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: Thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém và dễ nhiễm sâu bệnh … Các tổ hợp lai ưu tú sẽ được công nhận là giống phục vụ cho sản xuất. Vậy nên, để chọn được các tổ hợp lai tốt làm giống phải tiến hành đánh giá ở nhiều vụ, nhiều vùng sinh thái khác nhau. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Cây ngô là cây lương thực và cây thức ăn gia súc đứng thứ 3 trên thế giới sau lúa mì và lúa nước với diện tích khoảng 183,32 triệu ha, sản lượng khoảng 1. Những năm gần đây các nhà khoa học nghiên cứu ra nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật nên việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản lượng ngô lên đáng kể. Có được kết quả trên, 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. Đặc biệt, từ năm 1996 đến nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước.

Ngày nay, ngô đã trở thành cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. So với lúa mì, lúa gạo ngô đứng thứ hai về diện tích nhưng dẫn đầu về năng suất, sản lượng. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới trong 5 năm gần đây được trình bày ở bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2009 – 2015 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (Triệu ha) (Tấn/ha) (Triệu tấn) 2009 158,6 5,2 820,2 2010 163,9 5,2 851,3 2011 171,3 5,2 886,9 2012 178,6 4,9 873,2 2013 185,6 5,5 1.040,2 (Nguồn: FAOSTAT, 2017 [36]; USDA, 2017) [36] 6 Số liệu bảng 1.1 có thể thấy, sản xuất ngô của thế giới trong những năm gần đây tăng đáng kể tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Diện tích trồng ngô từ 158,6 triệu ha (năm 2009) đến 181,4 triệu ha (năm 2016).

Năng suất tăng không đáng kể từ 5,2 tấn/ha (năm 2009) đến 5,7 tấn/ha (2015). Sản lượng đạt 820,2 triệu tấn (năm 2009) đến 1. Do diện tích tăng cho nên sản lượng vẫn có xu hướng tăng qua các năm. Có được kết quả này, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, cải tiến kỹ thuật canh tác và ứng dụng những thành tựu của công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá, công nghệ tin học,…nên sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay.

Trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó có 38 nước là các nước phát triển còn lại là các nước đang phát triển. Do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác và trình độ khoa học kỹ thuật nên có sự chênh lệch về năng suất ngô ở các châu lục. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2014 được trình bày ở bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2014 Khu vực Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) Châu Mỹ 68,3 77,2 526,7 Châu Á 60,7 50,0 303,6 Châu Âu 18,7 68,9 128,9 Châu Phi 37,1 21,0 78,0 (Nguồn: FAOSTAT 9/ 2016) [35] Số liệu bảng 1.2 cho thấy, châu Mỹ là khu vực có diện tích, năng suất và sản lượng ngô lớn nhất thế giới. Năm 2014, năng suất ngô châu Mỹ đạt 77,2 tạ/ha, cao hơn năng suất trung bình của thế giới (56,2 tạ/ha) là 21 tạ/ha.

Sản lượng đạt 526,7 triệu tấn chiếm 50,7% sản lượng ngô toàn thế giới. Châu Á là châu lục có diện tích trồng ngô lớn thứ hai với 60,7 triệu ha nhưng năng suất ngô châu Á chỉ đứng thứ 3 (50 tạ/ha) sau châu Mỹ và châu Âu (68,9 tạ/ha). Mặc dù diện tích trồng ngô của châu Âu ít nhất (18,7 triệu ha) so với 4 châu lục nhưng năng suất ngô cao thứ hai 7 trên thế giới. Do Châu Mỹ và Châu Âu, ngô được trồng ở các nước phát triển, trình độ thâm canh cao nên năng suất ngô 2 vùng này đạt cao nhất thế giới.

Châu Phi là khu vực có diện tích trồng ngô đứng thứ 3 thế giới (37,1 triệu ha), nhưng vùng này có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, chưa có điều điều kiện thâm canh nên năng suất ngô đạt thấp nhất (21 tạ/ha).3 Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2016 Diện tích Sản lượng Nước Năng suất (tấn/ha) (triệu ha) (triệu tấn) Mỹ 35,2 109,6 384,8 Trung Quốc 36,8 59,7 219,6 Brazil 16,7 51,8 86,5 Mexicô 7,5 34,7 26,0 Canada 1,3 99,6 13,3 (Nguồn: FAO/ USDA, 2017)[36] Theo số liệu thông kê của Bộ Nông Nghiệp Mỹ (USDA), Mỹ là cường đứng số một trồng ngô trên thế giới. Năm năng suất đạt 109,6 tạ/ha gấp gần 2 lần trung bình năng suất ngô thế giới dẫn đến sản lượng ngô cao nhất thế giới đạt 384,8 triệu tấn. Có được điều đó là do Mỹ áp dụng cộng nghệ sinh học để cải thiện năng suất cũng như tăng khả năng chống chịu của các giống ngô. Theo Minh Tang Chang và Peter (2005) [25] ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô sử dụng được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học.

Ngày nay con số ấy còn tiếp tục tăng. Trung Quốc cũng là quốc gia sản xuất ngô lớn đang không ngừng phát triển về diện tích. Năm 2016, diện tích ngô của Trung Quốc là 36,8 triệu ha đứng đầu thế giới và cao hơn 1,6 triệu ha so với Mỹ. Tuy nhiên do năng suất chưa cao (59,7 tạ/ha) nên sản lượng đứng thứ 2 thế giới là 219,6 triệu tấn.

Sau Mỹ và Trung Quốc phải kể đến sự phát triển trong sản xuất ngô của Brazil (sản lượng 86,5 triệu tấn), Mexico (sản lượng 26,0 triệu tấn) và Canada (sản lượng 13,3 triệu tấn). Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Cây ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa, là cây trồng chính để phát triển ngành chăn nuôi. Sản xuất ngô ở Việt Nam đã trải qua nhiều năm và đến nay đã đạt được những thành tựu lớn. Năng suất ngô ở nước ta trước đây rất thấp so với năng suất ngô thế giới, do sử dụng giống ngô địa phương và áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất còn hạn chế.

Sản xuất ngô ở nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt, từ những năm 1990 đến nay do ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống, diện tích trồng ngô lai không ngừng được mở rộng, đồng thời các biện pháp kỹ thuật canh tác cũng được cải thiện phù hợp với yêu cầu của giống mới. Tình hình sản xuất ngô trên ở Việt Nam trong 5 năm gần đây được trình bày ở bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2010 – 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (Triệu ha) (Tấn/ha) (Triệu tấn) 2010 1,13 4,1 4,6 2011 1,12 4,3 4,8 2012 1,16 4,3 5 2013 1,17 4,4 5,2 2014 1,18 4,4 5,2 2015 1,16 4,5 5,3 2016 1,15 4,5 5,2 (Sơ bộ) (Nguồn Tổng cục thống kê,2017[15] Qua bảng 1.4 ta thấy diện tích trồng ngô của nước ta có sự biến động ít, năm 2010 có diện tích 1,13 triệu ha, năng suất 4,1 tấn/ha, đến năm 2016 đạt 1,15 triệu ha. Năng suất tăng từ 4,1 tấn/ha (2010), đến 4,5 tấn/ha (năm 2016). Sản lượng ngô ở nước ta tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng với tốc độ cao hơn nên vẫn phải nhập khẩu.

Mặc dù năng suất ngô năm 2016 đã đạt 4,5 tấn/ha, song nếu so với năng suất trung bình của thế giới, đặc biệt là năng suất của các nước phát triển thì năng suất ngô của Việt Nam còn rất thấp so với 9 năng suất bình quân của thế giới (năm 2016 năng suất ngô của Việt Nam đạt 4,5 tấn/ha bằng 79,13 % năng suất bình quân của thế giới). Những nguyên nhân chính làm giảm năng suất ngô ở Việt Nam là do ngô chủ yếu được trồng trên đất dốc (> 60% diện tích), sản xuất ở những vùng này phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó hạn hán là yếu tố chính làm giảm năng suất ngô.