Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramineae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Ngô là cây lƣơng thực quan trọng trên toàn thế giới, đã nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn cầu. Chính vì vậy, ngô đã đƣợc toàn thế giới gieo trồng và hình thành 4 vùng sinh thái chính là vùng ôn đới, vùng nhiệt đới, vùng nhiệt đới cao và vùng nhiệt đới thấp (Ngô Hữu Tình, 1997) [13]. Ngô là nguồn lƣơng thực cho nhiều dân tộc trên thế giới, góp phần vào giải quyết lƣơng thực cho khoảng 8 tỷ ngƣời.
Ở các nƣớc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, ngô đƣợc sử dụng làm nguồn lƣơng thực chính với phƣơng thức rất đa dạng theo vùng địa lý và tập quán từng nơi. Tất cả các nƣớc trồng ngô đều sử dụng ngô ở mức độ khác nhau. Các nƣớc Đông Nam Phi sử dụng 85% sản lƣợng ngô làm lƣơng thực cho ngƣời. Tây Trung Phi 80%, Bắc Phi 42%, Ấn Độ 90% và Philippin 66%.
Không chỉ cung cấp lƣơng thực cho con ngƣời ngô còn cung cấp thức ăn cho chăn nuôi. Các nƣớc phát triển có nền nông nghiệp tiên tiến đã sử dụng khoảng 70-90% sản lƣợng ngô cho chăn nuôi nhƣ Mỹ 89%, Pháp 90%. Do có vai trò quan trọng trong nền kinh tế cho nên những năm qua sản xuất ngô trên thế giới phát triển không ngừng. Năm 2005 diện tích trồng ngô trên thế giới chỉ đạt khoảng 148 triệu ha với tổng sản lƣợng 713,66 triệu tấn, năng suất đạt 48,19 tạ/ha nhƣng đến 2016, diện tích ngô tăng lên đạt 181,4 triệu ha, năng suất 57,3 tạ/ha và sản lƣợng đạt 1040,2 triệu tấn (USDA,2017) [30].
Ở Việt Nam, sản xuất ngô có sự tiến bộ đáng kể vì nƣớc ta là một nƣớc nông nghiệp, trong cơ cấu cây trồng ngô đƣợc xem là cây lƣơng thực quan trọng thứ 2 sau lúa nƣớc. Trƣớc năm 1990, khi mới du nhập vào Việt Nam n 2 sản xuất ngô phát triển rất chậm sau những năm 90 tốc độ tăng trƣởng của cây trồng này đƣợc đẩy mạnh nhờ việc sử dụng các giống ngô lai trong sản xuất. Năm 2015, diện tích ngô của cả nƣớc là 1.179,3 nghìn ha, trong đó diện tích ngô lai đã chiếm khoảng 95%, sản lƣợng ngô đạt 5.281,0 nghìn tấn, năng suất 44,8 tạ/ha (Tổng Cục thống kê, 2007)[19]. Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực Trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam, có điều kiện đất đai, khí hậu tiêu biểu đại diện cho vùng.
Giao thông vận tải thuận tiện cũng là một nơi có hoạt động sản xuất nông nghiệp phát triển tiếp cận nhanh chóng với các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Ngô đƣợc xem là một trong những cây trồng chính góp phần thúc đẩy sản xuất trong tỉnh phát triển ổn định và nâng cao đời sống cho ngƣời dân. Ngoài những điều kiện thuận lợi trên Thái Nguyên vẫn có những hạn chết nhƣ: Sản xuất ngô vẫn chƣa có tính đồng đều cao, chƣa có sự đầu tƣ về giống và biện pháp tƣới tiêu, do nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm nên khí hậu thay đổi thất thƣờng sâu bệnh hại phát triển mạnh, vì vậy năng suất ngô của Thái Nguyên còn thấp, chƣa bằng năng suất trung bình của cả nƣớc. Do đó, để khắc phục đƣợc những hạn chế trên cần phải chọn lọc, nghiên cứu ra những giống ngô lai mới cho năng suất cao chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm nông học của một số tổ hợp ngô lai mới vụ Thu Đông năm 2016 tại Thái Nguyên”. Mục đích Chọn đƣợc tổ hợp ngô lai ƣu tú, năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt phù hợp với điều kiện sinh thái của Thái Nguyên. Yêu cầu của đề tài - Theo dõi các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Thu Đông năm 2016. - Nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm.
- Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm (chống chịu sâu bệnh, chống đổ…. - Đánh giá các tiềm năng năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. - So sánh và kết luận sơ bộ về khả năng sinh trƣởng, thích nghi của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. - Chọn đƣợc tổ hợp ngô lai có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất.
Ý Nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học chọn đƣợc các tổ hợp lai tốt cho năng suất cao, phục vụ cho sản xuất. Ý nghĩa thực tiễn Bổ sung thêm đƣợc những giống ngô lai mới, làm phong phú cơ cấu giống của tỉnh Thái Nguyên. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Cơ sở khoa học của đề tài Ngày nay, sản xuất ngô muốn phát triển theo hƣớng hàng hoá với sản lƣợng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trƣờng, cần phải có các biện pháp hữu hiệu nhƣ thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới năng suất cao, chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận của thời tiết. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc, sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xoá đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số. Tuy nhiên, muốn phát huy hiệu quả tối đa của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá khả năng thích ứng cũng nhƣ tiềm năng năng suất của các giống mới trƣớc khi đƣa ra sản xuất đại trà, từ đó tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái. Trong quá trình chọn tạo giống, đánh giá các tổ hợp lai mới là giai đoạn rất quan trọng.
Thông qua các chu kỳ đánh giá tổ hợp lai, các nhà khoa học sẽ loại bỏ đƣợc các tổ hợp lai không mong muốn nhƣ thời gian sinh trƣởng dài, chiều cao cây quá cao, khả năng kết hạt kém, năng suất thấp, dễ nhiễm các loại sâu bệnh. Vì vậy, việc đánh giá các đặc tính sinh trƣởng, phát triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu của các tổ hợp lai để chọn ra đƣợc tổ hợp lai tốt nhất để đƣa vào sản xuất đại trà là công việc rất quan trọng trong chọn tạo giống ngô. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và Việt Nam 2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây trồng có lịch sử gieo trồng từ lâu đời, các nghiên cứu của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Peru là những trung tâm phát sinh và n 5 đa dạng di truyền của cây ngô.
Năm 1492, Columbus tìm ra châu Mĩ và từ đó theo thời gian ngô đã đƣợc đem gieo trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới. Hiện nay, ngô đƣợc trồng rộng rãi nhất thế giới góp phần quan trọng vào việc bảo đảm an ninh lƣơng thực toàn cầu trong bối cảnh gia tăng dân số, biến đổi khí hậu, diện tích đất trồng trọt bị thu hẹp. Từ những năm cuối thế kỷ 20, sản xuất ngô trên thế giới có những bƣớc phát triển kỳ diệu nhờ các ứng dụng ƣu thế lai, chọn giống, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của công nghệ sinh học, công nghệ bảo quản vào sản xuất. Do vậy diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô đều tăng trong những năm gần đây.Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2005 - 2016 Năm Diện tích Năng suất Sản lƣợng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2006 148,6 47,5 706,3 2007 158,6 49,7 788,1 2008 161,0 51,3 822,7 2009 155,7 51,6 809,0 2010 161,9 52,2 844,4 2011 172,2 51,6 887,8 2012 178,5 49,4 872,8 2013 184,2 55,2 1016,7 2014 183,3 56,6 1038,3 2015 177,7 54,1 960,7 2016 181,4 57,3 1040,2 Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2017 [25], USDA, 2017 [30] Số liệu bảng 2.1 cho thấy, trong vòng 10 năm diện tích trồng ngô trên thế giới tăng thêm 22,1%, năng suất tăng thêm 9,8 tạ/ha, sản lƣợng tăng thêm 333,89 triệu tấn.
Có đƣợc những kết quả trên, là do ứng dụng ƣu thế lai trong n 6 chọn giống đồng thời đi đôi với việc cải thiện các kỹ thuật canh tác. Đặc biệt từ 2006 đến nay, cùng với nghiên cứu chọn tạo giống ngô bằng phƣơng pháp truyền thống việc ứng dụng các công nghệ cao trong canh tác và sản xuất ngô đã góp phần đƣa sản lƣợng ngô thế giới ngày càng tăng lên. Sản xuất ngô ở một số nƣớc trên thế giới năm 2016 Nƣớc Diện tích Năng suất Sản lƣợng (triệu ha) (tạ/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 Mexico 7,5 34,7 26,0 Indonexia 3,5 29,6 10,2 Canada 1,3 99,6 13,2 Nguồn: Số liệu thống kê USDA, 2017[30] Hiện nay, Mỹ là nƣớc đứng đầu thế giới về sản lƣợng ngô, năm 2016 sản lƣợng ngô của Mỹ là 384,8 triệu tấn, chiếm 37,0% tổng sản lƣợng ngô thế giới. Ở Mỹ, 100% diện tích ngô là trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình, 2009) [16].
Để đạt đƣợc những kết quả trên là do Mỹ đã ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống. Theo Minh Tang Chang và cộng sự (2005) [28] ở Mỹ chỉ có 48% giống ngô đƣợc chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học. Năng suất ngô ở Mỹ đã tăng từ 1,5 tạ/ha (năm 1930) lên 7 tạ/ha vào những năm 1990 và đến năm 2016 đã đạt 109,6 tạ/ha. Trung Quốc là nƣớc đứng đầu thế giới về diện tích trồng ngô (36,8 triệu ha) đứng thứ 2 thế giới về sản lƣợng (219,6 triệu tấn) năng suất đạt 59,7 tạ/ha.
Ngô đƣợc trồng ở hầu hết các bang của Hoa Kỳ, nhƣng sản xuất tập trung ở vùng Heartland (bao gồm Illinois, Iowa, Indiana, phần phía Đông n 7 South Dakota và Nebraska, Tây Kentucky, hai phần ba phía Bắc của Missouri và Ohio). Iowa và Illinois là các bang sản xuất ngô hàng đầu của Mỹ, thƣờng chiếm khoảng một phần ba lƣợng ngô do Mỹ sản xuất (USDA, 2017) [30]. Sản xuất ngô có sự khác biệt giữa các quốc gia trên thế giới do việc nghiên cứu giống ngô mới, ứng dụng các tiến bộ khoa học vào trong sản xuất khác nhau. Ở các nƣớc đang phát triển do điều kiện kinh tế khó khăn, khả năng đầu tƣ thâm canh thấp nên không khai thác hết tiềm năng năng suất của giống.
Vì vậy, chọn các giống ngô năng suất cao và và biện pháp kỹ thuật canh tác, ứng dụng công nghệ cao trong trồng trọt và sản xuất là một trong những giải pháp của nhân loại về vấn đề lƣơng thực.