MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramincae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ, là một trong 3 cây lương thực quan trọng nhất của con người, góp phần nuôi sống 1/3 dân số trên thế giới. Vì ngô có khả năng chống chịu rất tốt nên ngô đã được trồng từ lâu đời để làm lương thực, đặc biệt ở những vùng khó khăn. Ở một số nước như: Mexico, Ấn Độ, Philipin và một số nước Châu Phi khác người ta dùng ngô làm lương thực chính (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[7].
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày càng lớn. Người ta dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp vì có hàm lượng dinh dưỡng cao. Các loại ngô nếp, ngô đường (ngô ngọt) được dùng để làm quà ăn tươi (luộc, nướng). Ngoài ra ngô còn là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực- thực phẩm và công nghiệp nhẹ để sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu, bánh kẹo… Người ta đã sản xuất ra khoảng trên 670 loại sản phẩm từ ngô bằng công nghiệp lương thực, thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dược phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997)[11].
Ngô còn là cây trồng cung cấp nguồn nguyên liệu chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, công nghiệp dược phẩm của nhiều quốc gia trên thế giới. Với vai trò quan trọng như vậy trong những năm qua sản xuất ngô trên thế giới không ngừng phát triển để đáp ứng cho nhu cầu ngày một tăng của con người. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô liên tục tăng, năm 2005 diện tích trồng ngô đạt 147,5 triệu ha với năng suất 48,4 tạ/ha đạt tổng sản lượng là 713,6 triệu tấn, đến năm 2016 diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 181,4 triệu ha, năng suất 57,3 tạ/ha và sản lượng đạt 1040,2 triệu tấn (USDA, 2018)[24]. Sở dĩ có sự phát triển như vậy là do cây ngô có khả năng thích ứng với điều kiện 2 sinh thái rộng, có thể áp dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật về mặt di truyền chọn giống, về kỹ thuật canh tác, về cơ giới hóa và bảo vệ thực vật vào sản xuất, đặc biệt là những ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống ngô.
Ngày nay, khi mà nguồn năng lượng dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt, khoa học công nghệ phát triển, con người đã tạo ra được nhiên liệu sinh học – Ethanol từ ngô để thay thế, làm giảm ô nhiễm môi trường vì có lượng khí thải CO2 thấp hơn xe chạy xăng gần một nửa. Đây là một lý do quan trọng để phát triển và mở rộng diện tích trồng ngô. Ở nước ta, sản xuất ngô có sự tăng trưởng đáng kể. Năm 2015, diện tích ngô của cả nước là 1.179,3 nghìn ha, sản lượng ngô đạt 5.281,0 nghìn tấn, năng suất 44,8 tạ/ha (Tổng Cục thống kê, 2018)[14].
Ngô đã được đánh giá là một trong những cây lương thực quan trọng trong cơ cấu cây trồng của Việt Nam, đặc biệt ở các tỉnh Trung du và miền núi trong đó có Thái Nguyên. Để phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam, từ năm 1990 các nhà khoa học đã nghiên cứu chọn tạo các giống ngô lai thay thế cho các giống ngô thụ phấn tự do. Hiện nay, diện tích ngô lai đã chiếm khoảng 95% diện tích trồng ngô của cả nước. Chúng ta đã có hàng trăm giống ngô lai tốt, có năng suất và chất lượng cao không kém gì so với giống của các nước tiên tiến trên thế giới.
Viện nghiên cứu ngô là cơ quan khoa học hàng đầu của đất nước trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô với nhiều giống tốt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất như: LVN10, LVN14, LVN99, LVN25, LVN66, LVN6,… bên cạnh đó các Trường Đại học Nông Lâm cũng là những cơ quan hợp tác, nghiên cứu và tham gia tích cực vào mạng lưới khảo nghiệm các giống mới. Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là một trong 4 điểm nằm trong mạng lưới khảo nghiệm giống ngô ở miền Bắc, trong những năm qua thầy trò nhà trường đã tham gia tích cực vào việc nghiên cứu, khảo nghiệm cũng như hợp tác 3 sản xuất giống ngô lai và có những đóng góp tích cực cho sự phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung và phát triển sản xuất ngô nói riêng. Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực trung du và miền núi phía Bắc với địa hình đặc trưng đồi núi xen kẽ với ruộng thấp, chủ yếu là núi đá vôi và đồi dạng bút tháp, có điều kiện đất đai, khí hậu cận nhiệt đới ẩm tiêu biểu đại diện cho vùng. Đây cũng là nơi có hoạt động sản xuất nông nghiệp phát triển trong đó ngô được xem là một trong những cây trồng chính góp phần thúc đẩy sản xuất phát triển, ổn định và nâng cao đời sống cho người dân.
Nhưng thực tế năng suất ngô còn thấp hơn năng suất trung bình của cả nước. Năm 2015, năng suất ngô của Thái Nguyên đạt 44,8 tạ/ha. Để phát triển sản xuất ngô ở Thái Nguyên một trong những giải pháp hiệu quả nhất là chọn giống phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh. Nếu lựa chọn được cơ cấu giống thích hợp sẽ thuận lợi cho việc luân canh cây trồng, không ảnh hưởng đến cơ cấu vụ sau và nâng cao hệ số sử dụng đất, nâng cao năng suất.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân năm 2017 tại Thái Nguyên ”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Đánh giá được khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống ngô lai tham gia thí nghiệm để làm cơ sở chọn giống thích hợp cho vụ Xuân tại Thái Nguyên. Yêu cầu - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống trong điều kiện vụ Xuân năm 2017 tại Thái Nguyên.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm. - Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các giống ngô lai thí nghiệm (chống chịu sâu bệnh, chống đổ…). 4 - Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống tham gia thí nghiệm. - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các giống ngô lai.
Chọn được giống ngô lai có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để xác định được tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phù hợp với điều kiên sinh thái vụ Xuân của Tỉnh Thái Nguyên. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho nhà nghiên cứu, sinh viên, cán bộ nông nghiệp tại Tỉnh Thái Nguyên truy cứu và tham khảo.
Ý nghĩa thực tiễn - Giúp sinh viên rèn luyện kỹ năng bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng và kỹ thuật chăm sóc cây trồng, biết được phương pháp thu thập số liệu, xử lí số liệu, và cách viết một báo cáo tốt nghiệp. - Góp phần vào công tác chọn tạo giống ngô lai mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phục vụ cho sản xuất ở địa phương. Trên cở sở những kiến thức nắm được sẽ là hành trang phục vụ cho công việc của sinh viên sau khi ra trường. 5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống tốt góp phần nâng khoảng 30% đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực. Muốn có những giống ngô mới năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh cần nghiên cứu lai tạo và chọn lọc một cách kỹ lưỡng, xác định vùng thích nghi của các giống mới trước khi đưa vào sản xuất trên diện rộng. Vì thế, các giống mới cần được khảo nghiệm trước khi đưa ra sản xuất, để có thể đánh giá đầy đủ khách quan khả năng thích nghi của giống với vùng sinh thái cũng như khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác. Kết quả của quá trình khảo nghiệm giống sẽ là cơ sở khoa học để lựa chọn những giống tốt thích nghi với điều kiện của từng vùng, từng miền, phù hợp với từng mùa vụ và các chế độ canh tác khác nhau.
Để tạo ra một giống ngô lai mới, quá trình chọn tạo giống phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, trong đó đánh giá các tổ hợp lai là giai đoạn rất quan trọng, phải thực hiện lặp lại ở nhiều vụ và các vùng sinh thái để loại bỏ các tổ hợp lai có các yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém, dễ nhiễm sâu bệnh và có sức sống kém, năng suất thấp…. Kết quả đánh giá tổ hợp lai sẽ chọn được tổ hợp ngô lai tốt phát triển thành giống phục vụ sản xuất. Xuất phát từ những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài này. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 2.
Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới Trong các cây lương thực chính ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng cao nhất về năng suất do không ngừng cải tiến các biện pháp kĩ thuật canh tác và đặc biệt ứng dụng những thành tựu kĩ thuật mới trong chọn tạo giống. 6 Do có vai trò quan trọng trong nền kinh tế và có khả năng thích ứng rộng với các vùng sinh thái, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, cho nên ngô là cây trồng có địa bàn phân bố vào loại rộng nhất trên thế giới: trải dài trên 900 vĩ tuyến (400 vĩ Nam tới gần 550 vĩ Bắc), từ độ cao 1-2m đến gần 4000m so với mặt biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[7]. Cây ngô đã có sự phát triển lan rộng trên toàn thế giới góp phần quan trọng vào việc bảo đảm an ninh lương thực toàn cầu trong bối cảnh gia tăng dân số, biến đổi khí hậu, thu hẹp diện tích đất trồng trọt. Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hóa, điện khí hóa và tin học.
vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình và cs, 1997)[11]. Do nhận thức được vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế nên diện tích năng suất, sản lượng ngô từ đầu thế kỷ 20 đến nay liên tục tăng. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới được trình bày ở bảng 2.