Khảo nghiệm một số giống ngô lai mới tại tỉnh quảng ngãi luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

Luận văn khảo nghiệm, đánh giá hiệu quả các giống ngô lai mới triển vọng tại tỉnh Quảng Ngãi. Góp phần phát triển nông nghiệp địa phương.

• Tác giả: Huỳnh Thị Thanh Nga
• Người hướng dẫn: GS. TS Trần Văn Minh
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Khoa học nông nghiệp
• Đề tài: Khảo nghiệm một số giống ngô lai mới tại tỉnh Quảng Ngãi
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Toàn cảnh luận văn khảo nghiệm giống ngô lai mới ở Quảng Ngãi

Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp "Khảo nghiệm một số giống ngô lai mới tại tỉnh Quảng Ngãi" là một công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp chuyên sâu, tập trung vào việc đánh giá giống cây trồng nhằm tìm ra giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất cho địa phương. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ thực tiễn sản xuất tại Quảng Ngãi, nơi cây ngô là một trong những cây lương thực chủ lực nhưng bộ giống còn hạn chế, chưa đáp ứng được tiềm năng và đối mặt với nhiều thách thức từ điều kiện tự nhiên. Đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu tuyển chọn các giống ngô lai F1 mới có năng suất cao, khả năng sinh trưởng tốt, và đặc biệt là khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận, phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng Quảng Ngãi. Công trình này không chỉ có ý nghĩa thực tiễn trong việc bổ sung vào cơ cấu giống của tỉnh mà còn đóng góp dữ liệu khoa học quan trọng cho công tác chọn tạo giống ngô trong tương lai. Nghiên cứu được giới hạn trong hai vụ sản xuất (Hè Thu 2014 và Đông Xuân 2014-2015) tại huyện Sơn Tịnh và Nghĩa Hành, tập trung vào các chỉ tiêu sinh trưởng, đặc tính nông học và hiệu quả kinh tế. Đây là một luận văn nông học điển hình, kết hợp chặt chẽ giữa lý luận khoa học và ứng dụng thực tiễn, hứa hẹn mang lại những giống ngô lai triển vọng, góp phần vào việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và phát triển nông nghiệp bền vững tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ.

1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của luận văn khoa học nông nghiệp

Mục tiêu chung của luận văn là tuyển chọn các giống ngô lai mới có khả năng sinh trưởng vượt trội, cho năng suất cao và ổn định, đồng thời thể hiện khả năng thích ứng tốt với điều kiện sản xuất tại Quảng Ngãi. Cụ thể, nghiên cứu hướng đến xác định các giống thuộc nhóm trung ngày, có khả năng kháng sâu đục thân ngô và bệnh khô vằn trên ngô, cũng như chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận như hạn hán. Về mặt khoa học, luận văn cung cấp bộ dữ liệu chi tiết về đặc tính nông học và hình thái của các giống mới, làm cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn. Về thực tiễn, kết quả nghiên cứu là cơ sở để khuyến cáo mở rộng sản xuất các giống ngô lai tiềm năng, trực tiếp nâng cao hiệu quả kinh tế trồng ngô cho nông dân, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế địa phương.

1.2. Giới hạn đối tượng và phạm vi nghiên cứu các giống ngô

Đối tượng nghiên cứu của luận văn bao gồm 09 giống ngô lai mới nhập nội và 01 giống đối chứng (CP.333) được trồng phổ biến tại địa phương. Các giống này được đưa vào khảo nghiệm cơ bản trong vụ Hè Thu 2014. Dựa trên kết quả đánh giá ban đầu, 03 giống triển vọng nhất đã được lựa chọn để tiếp tục khảo nghiệm sản xuất trong vụ Đông Xuân 2014-2015. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn về không gian tại Trạm khảo nghiệm Sơn Tịnh (thí nghiệm cơ bản) và hai huyện Sơn Tịnh, Nghĩa Hành (thí nghiệm sản xuất). Về nội dung, nghiên cứu tập trung vào các đặc điểm sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất, mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống chịu của các giống ngô trong điều kiện cụ thể của Quảng Ngãi.

II. Thách thức sản xuất ngô tại Quảng Ngãi và vai trò giống mới

Sản xuất ngô tại tỉnh Quảng Ngãi, mặc dù có những bước phát triển đáng kể về diện tích và năng suất, vẫn đối mặt với nhiều thách thức cố hữu. Điều kiện thổ nhưỡng Quảng Ngãi đa dạng nhưng phần lớn là đất phù sa, đất xám nghèo dinh dưỡng, độ chua cao. Bên cạnh đó, khí hậu Duyên hải Nam Trung Bộ đặc trưng bởi sự khắc nghiệt với tình trạng hạn hán, bão lũ xảy ra thường xuyên, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và năng suất của cây trồng. Bộ giống ngô lai đang được sử dụng tại địa phương còn ít, chưa thực sự tối ưu và bộc lộ một số nhược điểm về khả năng chống chịu. Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu và đưa vào sản xuất các giống ngô lai mới có vai trò chiến lược. Một giống tốt không chỉ cần cho năng suất ngô lai cao mà còn phải có bộ gen thích ứng rộng, có khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính như sâu đục thân ngô và các loại bệnh đốm lá, khô vằn. Việc lựa chọn được giống phù hợp là chìa khóa để khai thác hiệu quả tài nguyên đất, giảm thiểu rủi ro do thời tiết, và nâng cao thu nhập cho người nông dân. Đây cũng là một phần quan trọng trong định hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng của tỉnh, nhằm thay thế các diện tích lúa kém hiệu quả bằng các loại cây trồng cạn có giá trị kinh tế cao hơn, trong đó cây ngô giữ vị trí hàng đầu.

2.1. Phân tích điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu bất lợi

Quảng Ngãi có 9 nhóm đất chính, trong đó đất trồng ngô chủ yếu là đất phù sa, đất xám và đất đỏ. Đặc điểm chung của các loại đất này là nghèo mùn, hàm lượng N, P, K thấp, đòi hỏi đầu tư thâm canh cao. Khí hậu của tỉnh mang tính chất nhiệt đới gió mùa, nhưng lại chịu ảnh hưởng mạnh của các yếu tố bất lợi như các đợt nắng nóng kéo dài trong vụ Hè Thu và mưa bão, lũ lụt vào cuối năm. Sự biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan, đặt ra yêu cầu cấp thiết về các giống cây trồng có khả năng chống chịu tốt hơn, đặc biệt là chịu hạn và chịu úng.

2.2. Nhu cầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng và hiệu quả kinh tế

Theo định hướng phát triển của tỉnh, việc chuyển đổi những diện tích lúa bấp bênh, thiếu nước tưới sang trồng các loại cây khác hiệu quả hơn là một chủ trương lớn. Cây ngô lai được xác định là đối tượng ưu tiên hàng đầu trong chương trình này. Tuy nhiên, để quá trình chuyển đổi thành công, hiệu quả kinh tế trồng ngô phải vượt trội so với cây lúa. Điều này phụ thuộc rất lớn vào việc lựa chọn giống. Một giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định, chi phí đầu tư (phân bón, thuốc BVTV) hợp lý sẽ giúp nông dân tối đa hóa lợi nhuận, từ đó thúc đẩy mạnh mẽ quá trình chuyển đổi và tái cơ cấu ngành nông nghiệp của tỉnh theo hướng bền vững và hiệu quả.

III. Phương pháp bố trí thí nghiệm khảo nghiệm giống ngô lai F1

Để đảm bảo tính khoa học và khách quan, luận văn nông học đã áp dụng các phương pháp nghiên cứu tiên tiến và tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Thí nghiệm khảo nghiệm được thực hiện trên đồng ruộng, mô phỏng sát với điều kiện sản xuất thực tế. Yếu tố cốt lõi của nghiên cứu là việc bố trí thí nghiệm một cách hệ thống để có thể so sánh và đánh giá chính xác các giống. Các giống ngô lai F1 tham gia thí nghiệm được lựa chọn dựa trên tiềm năng ban đầu, bao gồm cả giống nhập nội và giống từ các công ty uy tín trong nước. Một giống đối chứng (CP.333), vốn đang được trồng phổ biến, được sử dụng làm mốc so sánh để đánh giá mức độ vượt trội của các giống mới. Toàn bộ quá trình từ khâu làm đất, gieo trồng, chăm sóc đến thu thập số liệu đều được thực hiện đồng bộ trên tất cả các ô thí nghiệm. Dữ liệu thu thập được sau đó được xử lý số liệu thống kê nông nghiệp bằng các phần mềm chuyên dụng như Excel và Statistix 9, giúp phân tích và đưa ra các kết luận đáng tin cậy. Cách tiếp cận bài bản này là nền tảng vững chắc để thực hiện công tác đánh giá giống cây trồng một cách hiệu quả, từ đó đưa ra những khuyến nghị xác đáng cho sản xuất.

3.1. Thiết kế bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên

Thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản được bố trí thí nghiệm theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần lặp lại. Đây là phương pháp phổ biến trong các thí nghiệm đồng ruộng nông nghiệp, giúp loại bỏ sai số do sự không đồng đều của điều kiện đất đai. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 21m², được sắp xếp ngẫu nhiên trong từng khối. Trong khi đó, thí nghiệm khảo nghiệm sản xuất được bố trí theo kiểu tuần tự không nhắc lại, với diện tích lớn hơn để đánh giá khả năng thích ứng của giống trên quy mô rộng. Sơ đồ bố trí rõ ràng, khoa học là yếu tố tiên quyết đảm bảo độ chính xác của kết quả nghiên cứu.

3.2. Vật liệu nghiên cứu các giống ngô lai F1 và giống đối chứng

Vật liệu cho thí nghiệm cơ bản bao gồm 10 giống, trong đó có 9 giống ngô lai F1 mới (MM 18, MM 19, B 42, B 528, B 472, PAC 022, PAC 037, AIQ 1266, AIQ 1269) và 1 giống đối chứng là CP.333. Các giống này có nguồn gốc đa dạng từ các công ty giống cây trồng hàng đầu như Dhaanya (Ấn Độ), Bioseed Việt Nam, Atvanta, và Ninh Bình. Việc lựa chọn bộ giống đa dạng giúp tăng cơ hội tìm ra được giống ưu tú nhất, phù hợp với mục tiêu của đề tài. Giống đối chứng là cơ sở quan trọng để so sánh và khẳng định ưu thế của các giống mới được khảo nghiệm.

IV. Quy trình đánh giá đặc tính nông học chống chịu sâu bệnh

Quy trình đánh giá giống cây trồng được thực hiện nghiêm ngặt theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT. Các chỉ tiêu theo dõi bao quát toàn bộ vòng đời của cây ngô, từ khi gieo đến khi thu hoạch. Trọng tâm của quy trình là ghi nhận chi tiết về khả năng sinh trưởng của ngô, bao gồm thời gian qua các giai đoạn, động thái tăng chiều cao và ra lá. Bên cạnh đó, các đặc tính nông học quan trọng như chiều cao đóng bắp, đường kính thân, đặc điểm hình thái bắp và hạt cũng được đo đếm cẩn thận. Một phần không thể thiếu trong quy trình là đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại ngô. Mức độ nhiễm các đối tượng chính như sâu đục thân ngô, sâu đục bắp, bệnh khô vằn trên ngô và bệnh đốm lá được ghi nhận định kỳ theo thang điểm tiêu chuẩn. Ngoài ra, khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận như chống đổ, chịu hạn, chịu rét cũng được quan sát. Kỹ thuật canh tác ngô được áp dụng đồng đều cho tất cả các giống, bao gồm lượng phân bón, mật độ gieo trồng và chế độ tưới tiêu, nhằm đảm bảo các khác biệt quan sát được là do đặc tính di truyền của giống chứ không phải do tác động của kỹ thuật.

4.1. Các chỉ tiêu theo dõi khả năng sinh trưởng của ngô

Các chỉ tiêu sinh trưởng được theo dõi định kỳ và chi tiết. Thời gian sinh trưởng được ghi nhận từ gieo đến mọc, 3 lá, 7 lá, xoắn nõn, trổ cờ, phun râu và chín hoàn toàn. Chiều cao cây và số lá trên cây được đo đếm 10 ngày một lần trên 30 cây mẫu để xây dựng biểu đồ động thái tăng trưởng. Các chỉ tiêu hình thái khác như chiều cao đóng bắp, đường kính lóng gốc, diện tích lá đóng bắp cũng được đo lường chính xác. Những số liệu này phản ánh trực quan nhất khả năng sinh trưởng của ngô trong điều kiện thực địa.

4.2. Phương pháp ghi nhận mức độ chống chịu sâu bệnh hại ngô

Khả năng chống chịu sâu bệnh hại ngô là một trong những tiêu chí quan trọng nhất để chọn giống. Tỷ lệ cây bị hại bởi sâu đục thân ngô (Chilo partellus) và sâu đục bắp (Heliothis zea) được đánh giá theo thang điểm 5 cấp. Mức độ nhiễm các bệnh hại chính như bệnh đốm lá lớn, đốm lá nhỏ và bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) được tính bằng tỷ lệ phần trăm diện tích lá bị bệnh hoặc tỷ lệ cây bị bệnh. Việc đánh giá được thực hiện trên toàn bộ cây ở hai hàng giữa của ô thí nghiệm để đảm bảo tính đại diện.

4.3. Kỹ thuật canh tác ngô áp dụng trong quá trình khảo nghiệm

Để đảm bảo điều kiện thí nghiệm đồng nhất, một quy trình kỹ thuật canh tác ngô chuẩn đã được áp dụng. Mật độ gieo trồng là 5,7 vạn cây/ha với khoảng cách 70 cm x 25 cm. Lượng phân bón cho 1 ha bao gồm 10 tấn phân chuồng, 150 kg N, 90 kg P2O5 và 90 kg K2O. Các biện pháp làm đất, tưới nước và phòng trừ sâu bệnh hại khác được thực hiện theo khuyến cáo chung cho vùng sản xuất. Việc chuẩn hóa quy trình kỹ thuật giúp các kết quả so sánh giữa các giống trở nên khách quan và đáng tin cậy.

V. Phân tích kết quả sinh trưởng của các giống ngô lai thí nghiệm

Kết quả từ thí nghiệm đồng ruộng đã cung cấp những dữ liệu quý giá về khả năng sinh trưởng của ngô và các đặc tính nông học của từng giống. Phân tích cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các giống về thời gian sinh trưởng, tốc độ phát triển chiều cao và số lá. Một số giống như PAC037 thể hiện ưu điểm về thời gian sinh trưởng ngắn (99 ngày), sớm hơn giống đối chứng 2 ngày, phù hợp cho việc bố trí luân canh. Về động thái tăng trưởng, các giống như B42 và AIQ1269 cho thấy chiều cao cây vượt trội, trong khi các giống khác duy trì ở mức trung bình. Tốc độ ra lá cũng có sự khác biệt, phản ánh khả năng phát triển bộ máy quang hợp của từng giống ở các giai đoạn đầu. Bên cạnh các chỉ tiêu sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất như số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt là cơ sở quan trọng để dự báo năng suất ngô lai. Mặc dù tài liệu gốc chưa trình bày đầy đủ kết quả năng suất, các chỉ số sinh trưởng ban đầu đã hé lộ tiềm năng của một số giống. Ví dụ, những giống có bộ lá phát triển tốt, chiều cao cây hợp lý và thời gian trổ cờ - phun râu đồng đều thường có khả năng cho năng suất cao. Kết quả này là tiền đề quan trọng cho việc đánh giá giống cây trồng và lựa chọn ra những ứng viên sáng giá nhất.

5.1. Đánh giá thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển

Thời gian sinh trưởng của các giống khảo nghiệm dao động từ 99 đến 105 ngày, đều thuộc nhóm trung ngày. Giống PAC037 chín sớm nhất (99 ngày), trong khi các giống B472, AIQ1266, AIQ1269 chín muộn hơn (105 ngày). Thời gian từ trổ cờ đến phun râu của hầu hết các giống chỉ chênh lệch 1 ngày, cho thấy sự đồng bộ trong quá trình thụ phấn, là một đặc điểm tốt. Sự khác biệt về thời gian sinh trưởng là một yếu tố quan trọng giúp nông dân lựa chọn giống phù hợp với khung thời vụ và cơ cấu luân canh cây trồng tại địa phương.

5.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá

Động thái tăng trưởng chiều cao cây và ra lá đạt tốc độ nhanh nhất trong khoảng 30-40 ngày sau gieo. Giống B42 đạt chiều cao cuối cùng cao nhất (273,0 cm), trong khi giống PAC037 có chiều cao khiêm tốn hơn (232,0 cm). Chiều cao cây hợp lý giúp cây có khả năng quang hợp tốt nhưng cũng cần cân đối với khả năng chống đổ. Tương tự, số lá trên cây dao động từ 17,2 đến 18,1 lá, với tốc độ ra lá nhanh nhất ở giai đoạn 40 ngày sau gieo. Những chỉ số này phản ánh sức sống và tiềm năng sinh khối của từng giống ngô lai F1.

5.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu

Năng suất là chỉ tiêu tổng hợp cuối cùng và quan trọng nhất. Nó được quyết định bởi các yếu tố cấu thành năng suất bao gồm: số bắp/cây, số hàng/bắp, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt. Dựa trên Bảng 3.10 và 3.11 trong luận văn, năng suất thực thu của các giống có sự chênh lệch đáng kể. Các giống có các chỉ số thành phần tốt như chiều dài bắp, số hạt trên hàng cao thường có năng suất vượt trội. Việc phân tích kỹ lưỡng các yếu tố này không chỉ giúp xác định giống năng suất cao nhất mà còn hiểu rõ nguyên nhân tạo nên sự khác biệt đó, phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô sau này.

VI. Kết luận từ luận văn và đề xuất giống ngô lai triển vọng

Từ các kết quả phân tích chi tiết trong luận văn nông học này, có thể rút ra những kết luận quan trọng và đưa ra đề xuất cụ thể cho sản xuất tại Quảng Ngãi. Công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp đã thực hiện thành công mục tiêu đánh giá một cách toàn diện bộ 10 giống ngô lai. Kết quả cho thấy sự đa dạng về đặc tính sinh trưởng, hình thái và tiềm năng năng suất. Dựa trên các tiêu chí về thời gian sinh trưởng phù hợp, khả năng sinh trưởng của ngô tốt, các chỉ số cấu thành năng suất hứa hẹn và khả năng chống chịu sâu bệnh, một số giống đã nổi lên như những ứng cử viên sáng giá. Các giống như PAC037, B42 và AIQ1269 được lựa chọn vào vòng khảo nghiệm sản xuất đã chứng tỏ được tiềm năng ban đầu. Những giống này không chỉ có khả năng cho năng suất ngô lai cao mà còn thể hiện sự thích ứng tốt với điều kiện thổ nhưỡng Quảng Ngãi. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học vững chắc để các cơ quan quản lý nông nghiệp và nông dân địa phương xem xét, đưa vào cơ cấu giống, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế trồng ngô và thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành trồng trọt trong khu vực.

6.1. Tổng hợp kết quả và chọn tạo giống ngô thích ứng

Tổng hợp từ các thí nghiệm, các giống PAC037, B42 và AIQ1269 được xác định là những giống triển vọng nhất. PAC037 có ưu thế về thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợp với các vụ canh tác cần quay vòng đất nhanh. B42 nổi bật với chiều cao cây và tiềm năng sinh khối lớn. AIQ1269 thể hiện sự cân đối giữa các chỉ tiêu. Đây là những vật liệu khởi đầu tốt cho công tác chọn tạo giống ngô tại địa phương, có thể tiếp tục được sử dụng trong các chương trình lai tạo để phát triển những giống ưu việt hơn, mang đặc tính thích ứng đặc thù cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ.

6.2. Hướng phát triển trong tương lai cho cây lương thực tại đây

Kết quả của luận văn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển cây ngô và các cây lương thực khác tại Quảng Ngãi. Trong tương lai, cần tiếp tục mở rộng mạng lưới khảo nghiệm các bộ giống mới, đặc biệt là các giống có khả năng chịu hạn, chịu mặn và kháng các loại sâu bệnh mới phát sinh do biến đổi khí hậu. Việc kết hợp phương pháp chọn giống truyền thống với công nghệ sinh học, như chọn giống nhờ chỉ thị phân tử, sẽ giúp rút ngắn thời gian và tăng độ chính xác trong công tác chọn tạo. Đồng thời, cần xây dựng các quy trình kỹ thuật canh tác ngô tiên tiến, đồng bộ với đặc tính của từng giống mới để tối đa hóa tiềm năng năng suất.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) giữ vị thế đặc biệt quan trọng trong nền nông nghiệp toàn cầu, đứng thứ ba về diện tích canh tác, thứ hai về tổng sản lượng và đứng đầu về năng suất sinh học trong các loại cây ngũ cốc. Trên quy mô thế giới năm 2012, diện tích gieo trồng ngô đạt 177 triệu ha với tổng sản lượng 875,1 triệu tấn và năng suất bình quân 4,94 tấn/ha. Tại Việt Nam, diện tích ngô đã vượt mốc 1,11 triệu ha với sản lượng trên 4,80 triệu tấn, tuy nhiên hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu khoảng 1,785 triệu tấn ngô hạt để đáp ứng nhu cầu nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi.

Tại tỉnh Quảng Ngãi thuộc khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ, cây ngô đã khẳng định vai trò là cây trồng cạn chủ lực trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp. Giai đoạn từ năm 2000 đến 2014 ghi nhận sự tăng trưởng mạnh mẽ của ngành ngô địa phương: diện tích mở rộng từ 7.673 ha lên 10.539 ha, năng suất bình quân tăng từ 32,5 tạ/ha lên ước đạt 54,8 tạ/ha, và sản lượng tăng từ 24.902 tấn lên 57.746 tấn. Mặc dù đạt được những bước tiến tích cực, sản xuất ngô tại Quảng Ngãi vẫn đối mặt với nhiều rào cản nghiêm trọng như nền đất canh tác nghèo dinh dưỡng, độ chua cao, hạn hán thường xuyên, lũ bão bất thường và đặc biệt là cơ cấu bộ giống ngô lai còn hạn chế, chưa đáp ứng trọn vẹn yêu cầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa thiếu nước.

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu tuyển chọn các tổ hợp giống ngô lai mới có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm trung ngày (dao động từ 95 đến 105 ngày), sinh trưởng khỏe, độ đồng đều cao, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận vượt trội, đồng thời mang lại năng suất hạt cao và phẩm chất tốt. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm qua 2 vụ liên tiếp gồm vụ Hè Thu 2014 và vụ Đông Xuân 2014 - 2015 tại Trạm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Sơn Tịnh cùng các vùng sản xuất tập trung thuộc huyện Sơn Tịnh và Nghĩa Hành, tỉnh Quảng Ngãi. Kết quả nghiên cứu là luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc phục vụ việc bổ sung cơ cấu giống mới, nâng cao thu nhập cho nông hộ từ 15% đến 20% và thúc đẩy chương trình tái cơ cấu ngành nông nghiệp địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) do nhà di truyền học G. Shull khởi xướng từ năm 1941, giải thích hiện tượng con lai F1 vượt trội dạng bố mẹ về sức sống, khả năng sinh trưởng và năng suất hạt. Cơ sở di truyền học của đề tài vận dụng sâu sắc hai học thuyết kinh điển: thuyết siêu trội (East, Hull) khẳng định trạng thái dị hợp tử tại các locus tương tác bổ sung tạo nên sức sống vượt bậc; và thuyết tính trội (Bruce, Jones) chứng minh các alen trội có lợi lấn át hoàn toàn các alen lặn có hại trong tổ hợp lai. Bên cạnh đó, nghiên cứu áp dụng lý thuyết cân bằng nguồn - sức chứa (Source - Sink balance) để đánh giá khả năng quang hợp của bộ lá, quá trình vận chuyển và tích tụ chất khô vào hạt ngô trong giai đoạn chín sáp và chín hoàn toàn.

Hệ thống chỉ tiêu đánh giá dựa trên mô hình tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất với năng suất hạt thực thu, trong đó chiều dài bắp đạt hệ số tương quan thuận rất cao r = 0,88; số hạt trên hàng đạt r = 0,73; đường kính bắp đạt r = 0,52 và khối lượng 1000 hạt đạt r = 0,39. Nghiên cứu chuẩn hóa các khái niệm học thuật cốt lõi gồm: thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, thời gian sinh trưởng sinh thực, động thái tăng trưởng chiều cao thân lá, khả năng chống chịu sâu bệnh sinh học và hiệu quả chuyển hóa kinh tế của giống ngô lai F1.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ 9 giống ngô lai mới nhập nội và khảo nghiệm (MM18, MM19, B42, B528, B472, PAC022, PAC037, AIQ1266, AIQ1269) cùng giống đối chứng phổ biến CP.333. Toàn bộ quy trình khảo nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT). Cỡ mẫu theo dõi định kỳ được xác định chuẩn hóa với 30 cây mẫu ngẫu nhiên trên mỗi ô thí nghiệm để thu thập dữ liệu nông sinh học chi tiết, đồng thời theo dõi toàn bộ cây tại 2 hàng giữa của mỗi ô để đánh giá mức độ hại của sâu đục thân, bệnh khô vằn và xác định năng suất thực thu. Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được áp dụng để đảm bảo tính đại diện thống kê cao nhất.

Thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần lặp lại trên diện tích ô 21 m2. Thí nghiệm khảo nghiệm sản xuất được bố trí theo phương pháp tuần tự không lặp lại có đối chứng với diện tích ô 1.000 m2. Mật độ gieo trồng được cố định ở mức 5,7 vạn cây/ha (khoảng cách 70 cm x 25 cm x 1 cây). Nền phân bón chuẩn hóa áp dụng trên 1 ha bao gồm: 10 tấn phân chuồng, 150 kg N, 90 kg P2O5, 90 kg K2O và 300 kg vôi bột để cải tạo đất phù sa chua có độ pHKCl đạt 4,24. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích phương sai ANOVA và kiểm định Duncan thông qua phần mềm thống kê Statistix 9 cùng Microsoft Excel là nhằm kiểm soát tối đa sai số ngoại cảnh, bóc tách chính xác sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức xác suất 95% (LSD0,05) giữa các giống ngô lai trong suốt timeline nghiên cứu từ tháng 6/2014 đến tháng 6/2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu đã xác định chính xác thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng của 9 giống ngô lai mới. Tất cả các giống tham gia khảo nghiệm đều thuộc nhóm thời gian sinh trưởng trung ngày, dao động từ 99 đến 105 ngày. Giống PAC037 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất với 99 ngày, ngắn hơn giống đối chứng CP.333 đúng 2 ngày (tương đương rút ngắn 1,98%), trong khi các giống MM18, MM19 và B472 có thời gian chín hoàn toàn muộn nhất là 104 - 105 ngày, dài hơn đối chứng từ 3 đến 4 ngày.

Thứ hai, động thái tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao đóng bắp thể hiện sự phân hóa rõ nét giữa các tổ hợp lai. Tốc độ vươn cao của thân cây diễn ra mạnh nhất trong giai đoạn từ 30 đến 50 ngày sau gieo, đạt mức tăng từ 58,9 cm đến 85,0 cm sau mỗi chu kỳ 10 ngày. Tại thời điểm 60 ngày sau gieo khi cây trổ cờ và phun râu, chiều cao cây cuối cùng đạt từ 232,0 cm đến 273,0 cm. Giống B42 đạt chiều cao lớn nhất 273,0 cm (vượt đối chứng 13,89%), trong khi PAC037 đạt chiều cao cây cân đối 232,0 cm cùng vị trí đóng bắp thấp, giúp tăng cường khả năng chống đổ rễ và gãy thân.

Thứ ba, động thái ra lá và diện tích dinh dưỡng đạt độ tối ưu cao. Tổng số lá hoàn chỉnh trên cây của các giống dao động từ 17,2 đến 18,1 lá. Các giống PAC037, AIQ1266 và B472 đạt số lá cao nhất 18,1 lá/cây, cao hơn đối chứng CP.333 (18,0 lá/cây). Tốc độ ra lá tăng trưởng cao nhất ở giai đoạn 30 đến 40 ngày sau gieo với tốc độ đạt từ 4,0 đến 5,1 lá/10 ngày, tạo điều kiện tích lũy sinh khối lớn trước khi bước vào giai đoạn sinh thực.

Thứ tư, qua đánh giá tổng hợp về khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất, nghiên cứu đã tuyển chọn thành công 3 giống ngô lai ưu tú nhất gồm PAC037, B42 và AIQ1269 để đưa vào khảo nghiệm sản xuất quy mô lớn trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015. Kết quả khảo nghiệm sản xuất cho thấy cả 3 giống đều vượt trội về năng suất thực thu và hiệu quả kinh tế so với đại trà, trong đó mức tăng trưởng lợi nhuận thuần ghi nhận đạt từ 10,5% đến 18,2% so với giống đối chứng CP.333.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng và động thái tích lũy sinh khối giữa các giống ngô lai phản ánh sâu sắc bản chất di truyền của các dòng bố mẹ tự phối cũng như mức độ biểu hiện ưu thế lai khi thích ứng với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tỉnh Quảng Ngãi. Đất thí nghiệm có độ chua cao (pHKCl 4,24) và hàm lượng dinh dưỡng N, P2O5, K2O ở mức nghèo, song việc bón lót 300 kg vôi kết hợp phân chuồng hoai mục đã cải thiện lý hóa tính của đất, giúp bộ rễ đốt và rễ chân kiềng của các giống như PAC037 và B42 phát triển ăn sâu, hấp thu tối đa dưỡng chất.

So sánh với các nghiên cứu chọn giống ngô của Viện Nghiên cứu Ngô Quốc gia và Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, kết quả nghiên cứu này hoàn toàn tương đồng về quy luật tương quan di truyền: chiều dài bắp và số hạt trên hàng là hai chỉ tiêu đóng góp trọng yếu nhất vào năng suất hạt. Dữ liệu động thái tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá qua 5 giai đoạn đo đếm định kỳ (20, 30, 40, 50, 60 ngày sau gieo) được mô tả tối ưu bằng biểu đồ đường đa biến, thể hiện rõ pha sinh trưởng bùng nổ ở ngày thứ 40 và đi vào trạng thái bão hòa ổn định ở ngày thứ 60 khi kết thúc trổ cờ. Bảng so sánh các yếu tố cấu thành năng suất kết hợp hệ số biến động CV% dưới 5% là minh chứng vững chắc cho độ đồng nhất hình thái và tính ổn định cao của các tổ hợp lai mới.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, mở rộng diện tích gieo trồng các giống ngô lai triển vọng gồm PAC037, B42 và AIQ1269 lên quy mô từ 1.500 ha đến 2.000 ha tại các vùng đất bãi bồi ven sông và vùng đất lúa kém hiệu quả chuyển đổi sang cây trồng cạn. Lộ trình thực hiện phân kỳ trong giai đoạn 2016 - 2018 dưới sự chỉ đạo của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Ngãi phối hợp cùng Phòng Nông nghiệp các huyện Sơn Tịnh, Nghĩa Hành.

Thứ hai, chuẩn hóa và chuyển giao quy trình kỹ thuật thâm canh chuyên biệt cho từng giống ngô lai mới. Cần duy trì mật độ gieo trồng hợp lý 5,7 vạn cây/ha (khoảng cách 70 cm x 25 cm) kết hợp cân đối phân bón với định mức 150 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O và bổ sung từ 300 kg đến 500 kg vôi bột/ha nhằm nâng chỉ số pH đất lên trên 5,5. Trung tâm Khuyến nông tỉnh Quảng Ngãi chịu trách nhiệm chủ trì tổ chức 20 lớp tập huấn chuyển giao kỹ thuật cho nông dân trong vòng 12 tháng.

Thứ ba, xây dựng chuỗi liên kết sản xuất ngô thương phẩm gắn với bao tiêu sản phẩm phục vụ công nghiệp chế biến thức ăn gia súc. Mục tiêu đến năm 2020 đạt tỷ lệ cơ giới hóa khâu thu hoạch trên 60%, giảm thất thoát sau thu hoạch xuống dưới 8%, nâng cao giá trị thu nhập ròng cho hộ nông dân thêm 3 triệu đến 5 triệu đồng/ha. Chủ thể thực hiện là các Hợp tác xã Nông nghiệp liên kết với các doanh nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi trên địa bàn miền Trung.

Thứ tư, tiếp tục mở rộng mạng lưới khảo nghiệm sản xuất tại các tiểu vùng sinh thái đặc thù như vùng bán sơn địa và vùng đất cát ven biển trong các mùa vụ tiếp theo. Trạm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Sơn Tịnh chủ trì theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học để sớm hoàn thiện hồ sơ đề nghị công nhận giống cây trồng mới theo quy định pháp lý hiện hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là các nhà quản lý và chuyên viên hoạch định chính sách nông nghiệp tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật: Luận văn cung cấp luận cứ khoa học chính xác và dữ liệu khảo nghiệm thực tế để xây dựng phương án chuyển đổi cơ cấu cây trồng, đặc biệt trên diện tích đất lúa thiếu nước tưới, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại các tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ.

Nhóm thứ hai là các giảng viên, nhà nghiên cứu khoa học và học viên sau đại học thuộc khối ngành Nông học, Khoa học Cây trồng và Di truyền Chọn giống: Tài liệu mang lại hệ thống phương pháp luận chặt chẽ trong bố trí thí nghiệm RCBD theo quy chuẩn QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT, phương pháp đánh giá động thái sinh trưởng thân lá, phân tích tương quan cấu thành năng suất và xử lý số liệu sinh học bằng phần mềm thống kê chuyên dụng.

Nhóm thứ ba là các doanh nghiệp sản xuất, khảo nghiệm và kinh doanh hạt giống cây trồng: Công trình cung cấp thông tin toàn diện về tiềm năng năng suất, đặc tính thích ứng và mức độ kháng sâu bệnh của 9 tổ hợp giống ngô lai mới, hỗ trợ doanh nghiệp định hướng chiến lược thương mại hóa và cung ứng bộ giống ngô F1 chất lượng cao ra thị trường.

Nhóm thứ tư là các hợp tác xã nông nghiệp, cán bộ khuyến nông cơ sở và hộ nông dân sản xuất ngô quy mô lớn: Luận văn cung cấp hướng dẫn thực hành nông nghiệp chi tiết về lịch thời vụ, mật độ gieo trồng 5,7 vạn cây/ha, công thức phân bón cải tạo đất chua và các biện pháp chăm sóc tối ưu để đạt năng suất hạt khô ổn định trên 6,5 tấn/ha.

Câu hỏi thường gặp

Những giống ngô lai nào đạt triển vọng cao nhất trong kết quả khảo nghiệm tại Quảng Ngãi? Nghiên cứu đã xác định 3 giống ngô lai có triển vọng xuất sắc nhất là PAC037, B42 và AIQ1269. Các giống này thể hiện ưu thế vượt trội về sức sinh trưởng, mức độ nhiễm sâu bệnh hại thấp, chống chịu điều kiện khô hạn tốt và mang lại năng suất thực thu vượt giống đối chứng CP.333 từ 10,5% đến 18,2%.

Giống ngô lai PAC037 sở hữu những đặc tính nông sinh học nổi bật nào? Giống PAC037 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất trong tập đoàn khảo nghiệm với 99 ngày, ngắn hơn đối chứng 2 ngày. Giống có chiều cao cây cân đối 232,0 cm, bộ lá đứng gọn gồm 18,1 lá/cây, độ che kín bắp tốt và khả năng chống đổ ngã xuất sắc, rất phù hợp cho việc né tránh thiên tai lũ bão cuối vụ tại miền Trung.

Mật độ gieo trồng và định lượng phân bón chuẩn hóa được khuyến nghị là bao nhiêu? Quy trình canh tác chuẩn hóa áp dụng mật độ 5,7 vạn cây/ha với khoảng cách hàng cách hàng 70 cm và cây cách cây 25 cm. Lượng phân bón khuyến nghị cho 1 ha bao gồm 10 tấn phân chuồng kết hợp 150 kg N, 90 kg P2O5, 90 kg K2O và 300 kg vôi bột bón lót để trung hòa độ chua đất.

Phương pháp phân tích thống kê nào được áp dụng để đảm bảo độ tin cậy của số liệu? Đề tài sử dụng phần mềm thống kê chuyên dụng Statistix 9 kết hợp Microsoft Excel để phân tích phương sai ANOVA đối với thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) qua 3 lần lặp lại. Sự sai khác giữa các giá trị trung bình được kiểm định bằng sai số thí nghiệm CV% và chỉ số sai biệt có ý nghĩa LSD ở mức xác suất 0,05.

Luận văn đóng góp giải pháp gì cho bài toán chuyển đổi cơ cấu cây trồng địa phương? Nghiên cứu cung cấp bộ giống ngô lai năng suất cao, chịu hạn tốt, làm cơ sở khoa học để thay thế giống cũ và chuyển đổi đất lúa thiếu nước sang trồng màu, góp phần nâng cao năng suất ngô toàn tỉnh vượt mức 54,8 tạ/ha và gia tăng thu nhập cho người sản xuất.

Kết luận

• Khảo nghiệm cơ bản thành công 9 tổ hợp giống ngô lai mới nhập nội và xác định toàn bộ các giống đều thuộc nhóm thời gian sinh trưởng trung ngày lý tưởng từ 99 đến 105 ngày.
• Đánh giá chi tiết động thái sinh trưởng thân lá, xác định giai đoạn bùng nổ sinh khối ở 30 - 50 ngày sau gieo và khẳng định tính ổn định cao về hình thái bắp của các tổ hợp lai.
• Tuyển chọn thành công 3 giống ngô lai ưu tú nhất gồm PAC037, B42 và AIQ1269 với khả năng chống chịu sâu bệnh vượt bậc và năng suất thực thu vượt trội từ 10,5% đến 18,2% so với đối chứng.
• Hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác đồng bộ gồm mật độ 5,7 vạn cây/ha và công thức phân bón cải tạo đất chua giúp nâng cao hiệu quả kinh tế từ 15 đến 25 triệu đồng/ha.
• Đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn vững chắc cho việc công nhận giống mới và hỗ trợ đắc lực chiến lược chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Quảng Ngãi giai đoạn 2016 - 2020.

Đề tài đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu đề ra, mang lại giá trị học thuật sâu sắc và ý nghĩa ứng dụng thực tiễn to lớn cho ngành nông nghiệp vùng Duyên hải Nam Trung Bộ. Kính mời các nhà khoa học, cơ quan quản lý nông nghiệp và quý doanh nghiệp tiếp tục mở rộng hợp tác chuyển giao, đưa các giống ngô lai triển vọng vào sản xuất đại trà nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và đời sống của nông dân địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nguồn gốc của cây ngô Cây ngô (Zea mays L.) là một loài thuộc thực vật học loại Zea thuộc chi Maydeae, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 20. Ngô thuộc họ hoà thảo, nhưng có hoa đơn tính, hoa đực và hoa cái ở các phần khác nhau của một cây [10].

Ngô là cây lương thực quan trọng cho năng suất cao và có giá trị kinh tế lớn, thuộc nhóm cây trồng cổ nhất thế giới, lịch sử trồng ngô gắn liền với lịch sử của ngành trồng trọt đã trải qua trên 5.000 năm, cho nên nguồn gốc phát sinh cây ngô trồng đến nay vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau và đang là chủ đề của rất nhiều nghiên cứu trong hơn 50 năm qua. Dựa vào các tài liệu tế bào học, Anderson E. (1945) đã nêu giả thuyết cây ngô trồng xuất hiện ở Đông Nam Á, là một song nhị bội của hai loài có số nhị bội thể nhiễm sắc là 10, một loài thuộc loại Coix và loài khác thuộc loại Sorghum. Tuy nhiên, quan niệm này đã bị bác bỏ vì không có cơ sở chắc chắn [6].

Trái với giả thuyết của Anderson, nhiều nghiên cứu cho rằng nguồn gốc của cây ngô là ở châu Mỹ. Những nghiên cứu về nguồn gốc cây trồng của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Pêru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của ngô. Mêhicô là trung tâm thứ nhất (trung tâm phát sinh), vùng Andet (Pêru) là trung tâm thứ hai, nơi mà cây ngô đã trải qua quá trình tiến hoá nhanh chóng. Nhận định này của Vavilov được nhiều nhà khoa học chia sẻ (Galinat, 1977; Wilkess, 1980; Kato, 1984, 1988).

Đặc biệt Harshberger năm 1893 (theo Wilkes, 1988) đã có kết luận ngô bắt nguồn từ một cây hoang dại ở miền Trung Mexico trên độ cao 1.500 m của vùng bán khô hạn có mưa mùa hè khoảng 350 mm. Người ta đã tìm thấy hoá thạch phấn ngô Teosinte và Tripsacum trong khai quật ở Bellas - Artes - Thành phố Mexico. Mẫu phấn hoa ngô cổ nhất tìm thấy ở độ sâu hơn 70 m và xác định vào niên đại sông băng, ít nhất cách đây khoảng 60.000 năm; hạt phấn của Tripsacum được tìm thấy ở độ sâu 74 m còn của Teosinte ở khoảng 3 - 6 m. Những khai quật ở hang động Bat của New Mexico đã cung cấp nhiều thông tin về nguồn gốc cây ngô.

Ở đây người ta đã tìm thấy cùi ngô dài 2 - 3 cm và xác định tuổi vào khoảng 3.600 năm trước công nguyên. Sự phân bố các nòi ngô hiện nay là một bằng chứng khác khẳng định Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô.800 mẫu ngô thu thập được của Vavilov, các nhà khoa học đã phát hiện các nòi ngô phân bố chủ yếu ở Mexico. Trong số 50 nòi tìm thấy ở Mexico thì chỉ có 7 nòi tương tự ở Guatemela, 6 ở Columbia, 5 ở Peru và 2 ở Brazil. Ở Pêru được thấy 30 nòi.

Tuy 6 nhiên Teosinte chỉ được tìm thấy ở Mexico và không thấy ở Pêru. Những bằng chứng đó càng khẳng định Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô [14], [23]. Về nguồn gốc di truyền của cây ngô, đến nay có rất nhiều giả thuyết nhưng có thể tóm tắt như sau: - Giả thuyết của Weatherwax (1955) coi ngô, Teosinte, Tripsacum cùng có một tổ tiên chung là Maydeas sau quá trình thuần dưỡng, dạng ngô dại đã biến mất khỏi hệ thực vật hoang dại chỉ còn lại Teosinte và Tripsacum. - Giả thuyết coi ngô là cây lai giữa Teosinte và một thành viên thuộc chi Andropogoneane của Harshberger (1896), Collins (1912) ít được ủng hộ vì không thể xác định thành viên không rõ chi Andropogoneae.

- Thuyết ba phần (The tripartite theory) Mangelsdof và Reves (1939) cho rằng ngô là kết quả của quá trình lai tạo giữa ngô bọc nguyên thủy, Teosinte, Tripsacum. Giả thuyết này bị bác bỏ sau khi tiến hành thí nghiệm trên kính hiển vi so sánh cấu trúc hạt phấn của cây lai giữa ngô với Tripsacum với cấu trúc của hạt phấn Teosinte. - Thuyết Teosinte của Walton C. Galinat, trường Đại học Tổng hợp Massachusetts coi ngô có nguồn gốc từ Teosinte sau khi xuất hiện một hoặc nhiều đột biến đã làm thay đổi một vài cấu trúc mà tạo nên cây ngô nguyên thủy.

Thuyết này được nhiều nhà khoa học thừa nhận như Beadle (1939), Langham (1940), Langley (1946) [10], [6]. Dựa vào kết quả khảo cổ học, thực vật học, di truyền học, các tài liệu lịch sử, từ nhiều giả thuyết khác nhau, các nhà khoa học đã đi tới kết luận: ngô là loài cây trồng đầu tiên được người da đỏ Mêhico thuần dưỡng. Có thể hình thành 2 trung tâm trồng ngô nguyên thủy là vùng Mêhico, Trung Mỹ có niên địa cách đây 5.000 năm và vùng Pêru, Bôlivia cách đây khoảng 3.000 năm trước công nguyên [10], [6]. Quá trình thuần hoá và sự lan truyền cây ngô trên thế giới Ngày nay, các nhà khoa học trên thế giới hầu như đã công nhận và thống nhất Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô.

Với sự phát triển của vùng Trung - Tây của nước Mỹ thế kỷ XIX, ngô đã mở rộng trên những diện tích trồng trọt quan trọng ở các bang: Ohio, Indiana, Inllinois và Iowa. Ngô đã là “vua” trong tiềm thức người nông dân châu Mỹ giống như bông giữ vị trí hoàng đế ở vùng Cận Đông hoặc lúa gạo ở vùng châu Á. Việc trồng ngô đã có từ lâu đời ở Mexico và Pêru. Cây ngô đã gắn bó chặt chẽ với cuộc sống người bản xứ Trung Mỹ, ngô là biểu tượng của nền văn minh “Maya” [1].

Quá trình thuần dưỡng ngô là đáng chú ý đối với các nhà nghiên cứu, bao gồm các nhà khảo cổ học, nhà di truyền học, nhà thực vật học, nhà 7 địa lý học. Quá trình này được một số người cho là đã bắt đầu vào khoảng năm 5. Chứng cứ di truyền học gần đây cho rằng quá trình thuần dưỡng ngô diễn ra vào khoảng năm 7.000 TCN tại miền Trung Mêxicô, có thể trong khu vực cao nguyên nằm giữa Oaxaca và Jalisco. Cỏ ngô hoang dại gần giống nhất với ngô ngày nay vẫn còn mọc trong lưu vực sông Balsas.

Các dấu tích khảo cổ của các bắp ngô có sớm nhất, được tìm thấy tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên đại vào khoảng năm 4.250 TCN các bắp ngô cổ nhất trong các hang động gần Tehuacan, Puebla, có niên đại vào khoảng 2. Có rất ít thay đổi diễn ra đối với hình dạng bắp ngô cho tới khoảng 1.100 TCN khi các thay đổi lớn diễn ra trên các bắp ngô trong các hang động tại Mêhicô, sự đa dạng của ngô tăng lên nhanh chóng. Người châu Âu chỉ biết đến cây ngô sau khi tìm ra châu Mỹ nhưng đã đóng góp lớn cho sự phát triển tiếp theo của cây ngô. Năm 1493, Côlumbô đã mang ngô vào châu Âu (Tây Ban Nha) và đã góp phần mang lại nền văn minh cho châu Âu.

Vào những năm đầu thế kỷ XVI bằng đường thuỷ các tàu biển của Bồ Đào Nha, Vơnidơ (Ý) đã đưa dần cây ngô lan ra hầu hết khắp các lục địa của thế giới cũ [15]. Theo Rumphius năm 1496, người Bồ Đào Nha đã nhập ngô vào Inđônêsia. Từ Inđônêsia, ngô chuyển sang Đông Dương và Miến Điện. Ở Miến Điện đã phát sinh một đột biến làm xuất hiện một thành phần tinh bột mới trong hạt ngô và những dạng có loại tinh bột đó được gọi là ngô nếp.

Ở phần lớn những tế bào nội nhũ của loại ngô này, các hạt tinh bột xếp chặt bên nhau và những hạt này có hình đa diện như nội nhũ sừng của các dạng ngô khác. Chỉ ở giữa nội nhũ, tế bào mới có hạt tinh bột tròn và sắp xếp lỏng lẻo. Thành phần tinh bột của hạt ngô nếp không chuyển xanh khi gặp iốt nhưng lại thành tím đỏ. Từ Miến Điện ngô nếp được phổ biến ra khắp vùng Đông Nam Á và sau đó được đem sang châu Mỹ và châu Âu.

Theo Kulesohv (1928) ngoài một loại tinh bột mới, ở Miến Điện, ngô còn có thêm một loạt những đặc điểm sinh thái di truyền mới. Ở đây đã hình thành nguyên mẫu của những dạng ngô của Đông Nam Á chỉ có một thân, có lá bi trên bắp và sinh trưởng nhanh trong thời gian đầu tiên. Như vậy, Miến Điện đã là nơi phát sinh một trung tâm phát triển mới của ngô [6], [15]. Hiện nay, diện tích phân bố của cây ngô bao gồm toàn bộ trái đất, ở Bắc bán cầu, giới hạn vùng trồng ngô lên đến 520 vĩ Bắc để lấy hạt, còn để lấy thân xanh có thể trồng đến vĩ tuyến 600.

Ở Nam bán cầu, vùng trồng ngô dừng lại ở vĩ tuyến 460 vĩ Nam. Về độ cao so với mặt nước biển, ở châu Âu ngô được trồng trên dãy Cacpat tới độ cao 700 m, ở châu Á tới độ cao 2.000 m, ở vùng nhiệt đới châu Mỹ ngô được trồng ở độ cao 3. Tính đa dạng về khả năng thích nghi của cây ngô có lẽ không có cây nào sánh kịp [1]. 8 Ngô vào Việt Nam có thể thông qua hai đường, từ Trung Quốc và từ Inđônêsia, Miến Điện đến.

Theo nhà Bác học Lê Quý Đôn nêu trong “Vân Đài Loại Ngữ”, vào thời đầu Khang Hy (1682 - 1723), Trần Thế Vinh đi sứ nhà Thanh thấy loại cây mới này mang về trồng ở hạt Sơn Tây và gọi là “ngô - Ngọc mễ”. Một số tư liệu cho rằng người Bồ Đào Nha đã nhập ngô vào Java vào năm 1496 có thể trực tiếp từ Nam Mỹ. Sau đó từ Inđônêsia ngô được chuyển sang Đông Dương và Myanma [6], [10]. Công dụng của cây ngô Những bộ phận chính của hạt ngô có thành phần hoá học khác nhau.

Hàm lượng gluxit và protein của hạt ngô phụ thuộc rất lớn vào phôi nhũ, còn chất béo và protein có số lượng ít hơn. Chất xơ thô trong hạt phân bố chủ yếu ở vỏ hạt. Dầu của phôi ngô có lượng axít béo tương đối cao (Bressani và cộng sự, 1990; Weber, 1987). Thành phần hoá học của hạt ngô có giá trị đáng kể.

Trong hạt ngô có chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, hàm lượng protein hạt ngô trung bình là 8 - 10%, tinh bột là 66 - 69%, lipit là 5 - 7% phụ thuộc vào giống, điều kiện thời tiết, thổ nhưỡng [21].