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] c 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 c 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 c 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.
