Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai có triển vọng tại tỉnh thái nguyên

Nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai triển vọng tại Thái Nguyên, hướng tới nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.

• Tác giả: Đoàn Thị Thịnh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hữu Hồng
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai có triển vọng tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới
• 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô của các châu lục trên thế giới
• 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2016
• 1.2.4. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Nghiên cứu quá trình sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 2.5. Đánh giá khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 2.6. Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 2.7. Phương pháp nghiên cứu
• 2.8. Cách bố trí thí nghiệm
• 2.9. Các chỉ tiêu theo dõi
• 2.10. Quy trình kỹ thuật
• 2.11. Phân tích và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu quá trình sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.3. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.4. Đặc điểm phát triển thân, lá của các tổ hợp lai thí nghiệm
• 3.5. Kết quả nghiên cứu khả năng chống chịu của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017
• 3.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL thí nghiệm
• 3.7. Khả năng chống đổ của các tổ hợp lai thí nghiệm
• 3.8. Kết quả nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017
• 3.9. Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL thí nghiệm
• 3.10. Năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu và cơ sở nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào khả năng sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai triển vọng tại Thái Nguyên. Ngô lai là một trong những cây trồng quan trọng trong nền nông nghiệp Thái Nguyên, đóng góp lớn vào kinh tế địa phương. Mục tiêu chính là xác định các giống ngô lai có khả năng sinh trưởng tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh. Nghiên cứu này cũng nhằm đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Ngô lai đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết nhu cầu lương thực và thức ăn chăn nuôi. Tại Thái Nguyên, việc nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai mới là cần thiết để nâng cao năng suất và chất lượng ngô. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học để chọn lọc các tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng tốt, phù hợp với điều kiện địa phương.

1.2. Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt tại Thái Nguyên. Yêu cầu bao gồm đánh giá các giai đoạn sinh trưởng ngô, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu sâu bệnh, và các yếu tố cấu thành năng suất.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm trên đồng ruộng tại Thái Nguyên. Các tổ hợp ngô lai được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu về sinh trưởng ngô, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu, và năng suất. Phương pháp nghiên cứu bao gồm bố trí thí nghiệm, theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, và phân tích số liệu.

2.1. Vật liệu và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các tổ hợp ngô lai triển vọng được chọn lọc từ các nguồn giống khác nhau. Thí nghiệm được tiến hành tại các vùng trồng ngô chính của Thái Nguyên, nơi có điều kiện khí hậu và đất đai đại diện cho khu vực.

2.2. Chỉ tiêu đánh giá

Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm thời gian sinh trưởng ngô, chiều cao cây, số lá, khả năng chống chịu sâu bệnh, và các yếu tố cấu thành năng suất như số bắp, chiều dài bắp, và khối lượng hạt.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy các tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt tại Thái Nguyên. Một số giống ngô lai triển vọng đã được xác định với năng suất cao và khả năng chống chịu tốt. Nghiên cứu cũng chỉ ra mối quan hệ giữa các yếu tố sinh trưởng ngô và năng suất.

3.1. Đánh giá sinh trưởng và phát triển

Các tổ hợp ngô lai được đánh giá dựa trên thời gian sinh trưởng ngô, chiều cao cây, và số lá. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các giống ngô lai về khả năng sinh trưởng và phát triển.

3.2. Khả năng chống chịu và năng suất

Các tổ hợp ngô lai được đánh giá về khả năng chống chịu sâu bệnh và đổ ngã. Kết quả cho thấy một số giống ngô lai có khả năng chống chịu tốt và năng suất cao, phù hợp với điều kiện nông nghiệp Thái Nguyên.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu đã xác định được các tổ hợp ngô lai triển vọng có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt tại Thái Nguyên. Các giống ngô lai này có tiềm năng năng suất cao và khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện địa phương. Đề xuất tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai này để ứng dụng rộng rãi trong sản xuất.

4.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc chọn lọc và phát triển các giống ngô lai tại Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao năng suất và chất lượng ngô, góp phần phát triển nông nghiệp Thái Nguyên.

4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm các tổ hợp ngô lai trên quy mô lớn hơn để đánh giá tính ổn định và hiệu quả kinh tế. Đồng thời, cần phát triển các biện pháp canh tác phù hợp để tối ưu hóa năng suất của các giống ngô lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngô (Zea mays L.) là cây ngũ cốc quan trọng trên thế giới, đóng vai trò thiết yếu trong cung cấp lương thực, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu công nghiệp. Theo số liệu của FAO năm 2016, diện tích trồng ngô toàn cầu đạt khoảng 188 triệu ha với sản lượng 1.060 triệu tấn, tăng lần lượt 26,7% và 49,7% so với năm 2006. Ở Việt Nam, ngô là nguồn thức ăn chính cho ngành chăn nuôi, tuy nhiên sản lượng trong nước chỉ đáp ứng chưa đến một nửa nhu cầu, dẫn đến nhập khẩu ngô tăng mạnh, từ 1,6 triệu tấn năm 2011 lên gần 8,5 triệu tấn năm 2016, tương đương giá trị hơn 1,67 tỷ USD. Tỉnh Thái Nguyên, với điều kiện đất đai và khí hậu đặc trưng vùng trung du miền núi phía Bắc, có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước (21 nghìn ha năm 2015) nhưng năng suất còn thấp, khoảng 41,7 tạ/ha, dưới mức trung bình quốc gia (45,5 tạ/ha).

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số tổ hợp ngô lai mới nhằm chọn ra giống phù hợp với điều kiện sinh thái Thái Nguyên, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng ngô tại địa phương. Nghiên cứu được thực hiện trong hai vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại thành phố Thái Nguyên, với các chỉ tiêu sinh trưởng, chống chịu sâu bệnh, chống đổ và các yếu tố cấu thành năng suất. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc phát triển giống ngô lai năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, đồng thời hỗ trợ thực tiễn cho sản xuất nông nghiệp tỉnh Thái Nguyên và các vùng sinh thái tương tự.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh trưởng và phát triển cây trồng, ưu thế lai (heterosis) trong chọn tạo giống ngô lai, và các mô hình đánh giá năng suất cây trồng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Ưu thế lai (Heterosis): Khái niệm do Shull đề xuất năm 1913, giải thích sự vượt trội về năng suất và khả năng chống chịu của giống lai so với bố mẹ thuần chủng. Ưu thế lai là cơ sở khoa học để chọn tạo các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, ổn định và thích nghi rộng.

• Mô hình sinh trưởng cây ngô: Phân chia quá trình sinh trưởng thành giai đoạn sinh dưỡng (từ nảy mầm đến trỗ cờ) và sinh thực (từ phun râu đến chín sinh lý). Các chỉ tiêu như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá, chỉ số diện tích lá, tốc độ tăng trưởng và tốc độ ra lá được sử dụng để đánh giá sự phát triển của cây.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: tổ hợp ngô lai (THL), năng suất lý thuyết (NSLT), năng suất thực thu (NSTT), khoảng cách tung phấn - phun râu (Anthesis silking interval - ASI), khả năng chống đổ, khả năng chống chịu sâu bệnh (đặc biệt sâu đục thân và bệnh khô vằn).

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng 7 tổ hợp ngô lai mới (MRI8 đến MRI14) do Viện Nghiên cứu Ngô cung cấp và giống đối chứng NK4300 nhập khẩu từ Thái Lan. Thí nghiệm được thực hiện tại phường Quang Vinh, thành phố Thái Nguyên trong hai vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017.

• Thiết kế thí nghiệm: Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 8 công thức, 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm vụ Thu Đông là 14 m², vụ Xuân là 7 m². Mật độ gieo trồng 5,7 vạn cây/ha, khoảng cách 70 cm x 25 cm.

• Chỉ tiêu theo dõi: Gồm các giai đoạn sinh trưởng (gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu, chín sinh lý), đặc điểm hình thái (chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá, chỉ số diện tích lá), khả năng chống đổ, mức độ nhiễm sâu bệnh, các yếu tố cấu thành năng suất (chiều dài bắp, đường kính bắp, số bắp/cây, số hàng hạt, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt), năng suất lý thuyết và thực thu.

• Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Excel và IRRISTAT 5 để xử lý trung bình số học, phân tích phương sai và so sánh mức ý nghĩa LSD 0,05.

• Timeline nghiên cứu: Thí nghiệm kéo dài trong hai vụ chính năm 2016-2017, theo dõi liên tục các chỉ tiêu sinh trưởng và thu hoạch đánh giá năng suất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Giai đoạn sinh trưởng và phát triển:

   • Thời gian từ gieo đến trỗ cờ của các tổ hợp lai dao động từ 51-56 ngày vụ Thu Đông và 68-69 ngày vụ Xuân, phù hợp với điều kiện khí hậu từng vụ.
   • Khoảng cách tung phấn - phun râu (ASI) ngắn, từ 0-2 ngày, thuận lợi cho quá trình thụ phấn và thụ tinh, giảm thiểu thất thoát hạt.
   • Thời gian sinh trưởng tổng thể từ gieo đến chín sinh lý là 95-103 ngày vụ Thu Đông và 117-123 ngày vụ Xuân, tương đương giống đối chứng NK4300.

2. Đặc điểm hình thái:

   • Chiều cao cây các tổ hợp lai vụ Thu Đông dao động 188-212 cm, vụ Xuân 213-234 cm, không có sự khác biệt ý nghĩa so với đối chứng.
   • Chiều cao đóng bắp dao động 102-125 cm vụ Thu Đông và 87-106 cm vụ Xuân, với tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây từ 40,7% đến 58,7%, phù hợp cho khả năng chống đổ và thụ phấn.
   • Số lá và chỉ số diện tích lá ổn định, đảm bảo khả năng quang hợp hiệu quả.

3. Khả năng chống chịu:

   • Các tổ hợp lai thể hiện khả năng chống đổ tốt, tỷ lệ gãy thân và đổ rễ thấp dưới 5%.
   • Mức độ nhiễm sâu đục thân và bệnh khô vằn được kiểm soát ở mức thấp, điểm đánh giá sâu bệnh dưới 2 trên thang 5.

4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất:

   • Chiều dài bắp đạt 14,5-16,5 cm, đường kính bắp 4,5-5,5 cm, số hàng hạt 14-16, số hạt/hàng ổn định.
   • Khối lượng 1000 hạt đạt 280-300 g, tỷ lệ hạt/bắp trên 75%.
   • Năng suất thực thu của các tổ hợp lai đạt từ 60 đến 82,6 tạ/ha, cao hơn giống đối chứng NK4300 từ 7,8 đến 20 tạ/ha, tương đương tăng 13-32%.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy các tổ hợp ngô lai mới có khả năng sinh trưởng và phát triển phù hợp với điều kiện sinh thái Thái Nguyên, đặc biệt là khả năng thích nghi với biến động khí hậu giữa các vụ. Thời gian sinh trưởng và khoảng cách tung phấn - phun râu ngắn giúp tăng hiệu quả thụ phấn, giảm thiểu thất thoát hạt, từ đó nâng cao năng suất. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp cân đối giúp tăng khả năng chống đổ, giảm thiểu tổn thất do gió bão.

So với giống đối chứng NK4300, các tổ hợp lai mới thể hiện ưu thế vượt trội về năng suất thực thu, đồng thời duy trì khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ tốt. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về ưu thế lai và chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, chống chịu tốt. Việc áp dụng các tổ hợp lai này trong sản xuất có thể góp phần giảm nhập khẩu ngô, tăng hiệu quả kinh tế cho nông dân Thái Nguyên.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh năng suất thực thu giữa các tổ hợp lai và đối chứng, bảng phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng và chống chịu, giúp minh họa rõ nét ưu điểm của từng tổ hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Đưa các tổ hợp ngô lai MRI12, MRI13 và MRI14 vào sản xuất đại trà nhằm tăng năng suất trung bình lên ít nhất 15% so với giống hiện tại, thực hiện trong vòng 2 năm tới, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thái Nguyên chủ trì phối hợp với các doanh nghiệp giống.

2. Xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp với từng tổ hợp lai, tập trung vào quản lý nước tưới, bón phân cân đối và phòng trừ sâu bệnh, nhằm tối ưu hóa năng suất và chất lượng, triển khai ngay trong vụ Xuân 2024.

3. Tăng cường đào tạo, tập huấn cho nông dân về kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch ngô lai, nâng cao nhận thức về lợi ích của giống mới, thực hiện qua các lớp tập huấn hàng năm do Trung tâm Khuyến nông tỉnh tổ chức.

4. Phát triển hệ thống giám sát và đánh giá sâu bệnh, chống đổ để kịp thời xử lý các yếu tố bất lợi, giảm thiểu thiệt hại, áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý dịch hại, triển khai trong 3 năm tới.

5. Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục lai tạo và thử nghiệm các tổ hợp lai mới có khả năng thích nghi với biến đổi khí hậu, tăng cường hợp tác với Viện Nghiên cứu Ngô và các tổ chức quốc tế, nhằm đảm bảo nguồn giống đa dạng và bền vững.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và cán bộ khoa học nông nghiệp: Luận văn cung cấp dữ liệu thực nghiệm chi tiết về sinh trưởng, phát triển và năng suất của các tổ hợp ngô lai, làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác.

2. Cán bộ quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Thông tin về hiệu quả các giống ngô lai mới giúp xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giống cây trồng phù hợp với điều kiện địa phương, góp phần đảm bảo an ninh lương thực.

3. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh giống cây trồng: Nghiên cứu cung cấp đánh giá khách quan về tiềm năng các tổ hợp ngô lai, hỗ trợ lựa chọn giống để đầu tư sản xuất, kinh doanh và phát triển thị trường.

4. Nông dân và tổ chức hợp tác xã nông nghiệp: Kết quả nghiên cứu giúp nông dân lựa chọn giống ngô lai phù hợp, áp dụng kỹ thuật canh tác hiệu quả, nâng cao năng suất và thu nhập, đồng thời giảm thiểu rủi ro do sâu bệnh và điều kiện bất lợi.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn tổ hợp ngô lai thay vì giống thuần?
   Tổ hợp ngô lai tận dụng ưu thế lai, cho năng suất cao hơn, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất lợi tốt hơn so với giống thuần, giúp tăng hiệu quả sản xuất và ổn định năng suất.

2. Các tổ hợp ngô lai nghiên cứu có thích nghi với điều kiện khí hậu Thái Nguyên không?
   Kết quả thí nghiệm cho thấy các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng, phát triển phù hợp với điều kiện khí hậu hai vụ Thu Đông và Xuân tại Thái Nguyên, đồng thời thể hiện khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và đổ ngã.

3. Năng suất thực thu của các tổ hợp lai so với giống đối chứng như thế nào?
   Các tổ hợp lai đạt năng suất thực thu từ 60 đến 82,6 tạ/ha, cao hơn giống đối chứng NK4300 từ 7,8 đến 20 tạ/ha, tương đương tăng 13-32%, thể hiện hiệu quả vượt trội.

4. Làm thế nào để nông dân áp dụng giống ngô lai mới hiệu quả?
   Cần áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp, bao gồm mật độ gieo trồng, bón phân, tưới nước và phòng trừ sâu bệnh đúng thời điểm, đồng thời tham gia các lớp tập huấn kỹ thuật do cơ quan chuyên môn tổ chức.

5. Khả năng chống đổ và chống sâu bệnh của các tổ hợp lai ra sao?
   Các tổ hợp lai nghiên cứu có tỷ lệ gãy thân và đổ rễ dưới 5%, mức độ nhiễm sâu đục thân và bệnh khô vằn thấp, đảm bảo khả năng chống chịu tốt, giảm thiểu thiệt hại trong sản xuất.

Kết luận

• Các tổ hợp ngô lai MRI8 đến MRI14 có khả năng sinh trưởng, phát triển phù hợp với điều kiện sinh thái Thái Nguyên, thời gian sinh trưởng từ 95-123 ngày tùy vụ.
• Đặc điểm hình thái như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá và chỉ số diện tích lá ổn định, hỗ trợ khả năng chống đổ và thụ phấn hiệu quả.
• Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ của các tổ hợp lai tốt, giảm thiểu tổn thất do điều kiện bất lợi.
• Năng suất thực thu của các tổ hợp lai đạt 60-82,6 tạ/ha, vượt trội so với giống đối chứng NK4300 từ 13-32%.
• Đề xuất đưa các tổ hợp lai ưu việt vào sản xuất đại trà, đồng thời phát triển quy trình kỹ thuật và đào tạo nông dân để nâng cao hiệu quả sản xuất ngô tại Thái Nguyên.

Tiếp theo, cần triển khai thử nghiệm quy mô lớn và đánh giá lâu dài để đảm bảo tính ổn định của giống trong điều kiện sản xuất thực tế. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần phối hợp chặt chẽ để phổ biến giống mới, góp phần nâng cao năng suất và phát triển bền vững ngành ngô địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Những năm gần đây, do quá trình đô thị hóa nên diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp, cùng với đó là sự biến đổi không theo quy luật của khí hậu làm sản xuất nông nghiệp gặp rất nhiều khó khăn. Trong sản xuất nông nghiệp, ngô là một trong những cây trồng có tiềm năng năng suất cao mà không một cây ngũ cốc nào có thể so sánh kịp. Do đó, phát triển sản xuất ngô là một trong các giải pháp được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.

Ngoài việc cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác cho phù hợp cần thay đổi hướng chọn tạo giống. Trong giai đoạn hiện nay, chọn giống ngô lai có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao, ổn định có khả năng ứng phó với điều kiện ngoại cảnh bất thuận tốt, là mục tiêu của các nhà chọn tạo giống. Để tạo ra giống ngô lai tốt, có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với sâu bệnh và những điều kiện bất thuận, thích nghi rộng là việc rất khó khăn, tốn kém. Công việc tạo giống phải qua các giai đoạn: rút dòng, chọn lọc dòng, làm thuần dòng từ các nguồn nguyên liệu.

Thường thường thời gian để tạo dòng thuần cũng mất 4 - 5 năm (nếu mỗi năm làm 2 vụ). Đồng thời phải tiến hành nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng để tìm kiếm các tổ hợp lai ưu tú, thử nghiệm các tổ hợp lai trên các vùng sinh thái, xây dựng quy trình công nghệ sản xuất hạt giống cho từng giống khi đã được công nhận đưa vào sản xuất. Đánh giá các tổ hợp hợp lai là giai đoạn quan trọng nhất của chọn tạo giống. Áp lực chọn lọc qua các vụ, qua các chu kỳ thường làm hẹp nền di truyền dẫn đến cây trồng dễ bị ảnh hưởng bởi bất thuận sinh học và phi sinh 5 học (Deepmala Sehgal and elal, 2016) [28].

Do đó để chọn được các tổ hợp lai có độ đồng đều, tính ổn định phải tiến hành nghiên cứu lặp lại nhiều vụ để loại bỏ các tổ hợp lai có ưu thế lai thấp trước khi đưa ra sản xuất. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây có tính di truyền rộng và thích ứng nhiều vùng sinh thái khác nhau nên được trồng ở nhiều nước trên thế giới. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới năm 2006 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2006 148,4 47,71 707,93 2007 158,7 49,98 793,06 2008 163,1 50,83 829,24 2009 158,8 51,64 820,07 2010 164,0 51,90 851,35 2011 171,2 51,75 886,01 2012 178,8 48,89 874,25 2013 185,9 54,61 1015,40 2014 184,7 56,23 1.038,33 2015 182,4 55,38 1010,61 2016 188,0 56,40 1060,11 Nguồn: FAO, 2018 [35] Số liệu thống kê của FAO cho thấy: Trong vòng 10 năm qua, sản xuất ngô đã có sự thay đổi khá lớn.

Diện tích tăng từ 148,4 triệu ha lên đến 188,0 triệu ha tăng 26,7%; năng suất tăng từ 47,71 tạ/ha lên tới 56,4 tạ/ha tăng 18,2%, sản lượng tăng từ 707,93 triệu tấn lên đến 1060,11 triệu tấn tăng 49,7%. Nhìn chung, diện tích trồng ngô trên thế giới không tăng mạnh do diện tích đất canh tác có giới hạn, tuy nhiên sản lượng ngô lại có xu hướng tăng là do năng 6 suất ngô ngày càng được cải thiện là nhờ ứng dụng những thành tựu mới trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Dự báo, năm 2050, diện tích trồng ngô có thể giảm xuống chỉ còn đạt 156 triệu ha, nhưng sản lượng ngô sẽ đạt 1.343 triệu tấn do năng suất có thể tăng lên đạt 86 tạ/ha (Deepak K. Ray and elal, 2013)[27].

Hiện nay, cây ngô đã được trồng rộng rãi ở nhiều vùng, nhiều quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí hậu và tập quán canh tác nên sản xuất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các Châu lục. Tình hình sản xuất ngô của các châu lục trên thế giới năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Châu lục (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Châu Á 63,45 51,08 324,09 Châu Âu 17,75 66,16 117,41 Châu Mỹ 70,07 78,12 547,42 Châu Phi 36,61 19,27 70,56 Châu Đại Dương 0,08 81,74 0,63 Nguồn: FAO,2018[35] Châu Mỹ - quê hương của của cây ngô là châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích 70,07 triệu ha chiếm 37,3% tổng diện tích trồng ngô trên thế giới (năm 2016). Đây cũng là châu lục có sản lượng cao nhất trên thế giới: Năm 2016 năng suất đạt 78,12 tạ/ha cao gấp 1,39 lần so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng đạt 547,42 triệu tấn chiếm 51,64% sản lượng ngô toàn thế giới.

Châu Đại dương có năng suất ngô đạt cao nhất (81,74 tạ/ha), nhưng diện tích trồng ngô không đáng kể chỉ là 0,08 triệu ha. Đứng thứ 2 về diện tích trồng ngô là Châu Á với 63,45 triệu ha. Năng suất đạt 51,08 tạ/ha, sản lượng 324,09 triệu tấn (2016). 7 Châu Âu mặc dù diện tích trồng ngô là thấp chỉ đạt 17,75 triệu ha nhưng năng suất ngô đạt được khá cao (66,16 tạ/ha) cao hơn năng suất trung bình của thế giới 1,17 lần, sản lượng đạt 117,41 triệu tấn chiếm 11,08% sản lượng ngô thế giới.

Châu Phi là châu lục có năng suất ngô thấp chỉ đạt 19,27 tạ/ha mặc dù châu Phi có diện tích trồng ngô lớn thứ 3 sau châu Mỹ và châu Á, nhưng sản lượng thu được chỉ đạt 70,56 triệu tấn chiếm 6,66% sản lượng ngô toàn thế giới (năm 2016). Tình hình sản xuất ngô của một số nước năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Mỹ 35,1 109,6 384,8 Trung Quốc 39,0 59,5 231,8 Brazil 15,0 42,9 64,1 Mexico 7,6 37,2 28,3 Argentina 5,3 74,4 39,8 Nguồn: FAO, năm 2018 [35] Mỹ luôn là cường quốc số một về ngô, chiếm vị trí thứ hai về diện tích và đứng đầu về sản lượng ngô, đồng thời cũng là một trong những nước có năng suất ngô cao nhất. Mỹ là nước sử dụng giống ngô lai vào sản xuất đại trà đầu tiên trên thế giới, nhờ đó mà năng suất ngô bình đạt 109,6 tạ/ha và sản lượng đạt 384,8 triệu tấn. Hiện nay 100% diện tích trồng ngô ở Mỹ được sử dụng giống ngô lai trong đó 90% là giống lai đơn.

Có được điều đó là do Mỹ áp dụng công nghệ sinh học để cải thiện năng suất cũng như tăng khả năng chống chịu của các giống ngô. Ở Mỹ các giống ngô được chọn tạo bằng ứng dụng công nghệ sinh học chiếm khoảng 52% (Minh Tang Chang và Peter (2005) [31]. Theo Family Corn Farmers (2013) [36] năng suất ngô của Mỹ có thể tăng thêm 40% trước năm 2020 và đạt khoảng 190 tạ/ha vào năm 2030. 8 Trung Quốc là nước đứng đầu về diện tích trồng ngô và có sản lượng đứng thứ hai trên thế giới.

Năm 2016, diện tích ngô của Trung Quốc đạt 39,0 triệu ha, lớn hơn 3,9 triệu ha so với Mỹ, sản lượng đạt 231,8 triệu tấn. Đứng thứ 3 về diện tích trồng ngô trên thế giới là Brazil, năm 2016 đạt 15,0 triệu ha với năng suất 42,9 tạ/ha và sản lượng 64,1 triệu tấn. Mexico là nơi phát sinh đa dạng di truyền của cây ngô nhưng năng suất ngô còn thấp chỉ đạt 37,2 tạ/ha. Sản lượng ngô của Mexico năm 2016 đạt 28,3 triệu tấn.

Có thể nói, thành tựu có ý nghĩa quyết định đến sự gia tăng sản lượng ngô trên thế giới là việc lai tạo và sử dụng giống ngô lai. Ngô lai là một trong những thành tựu tạo giống cây trồng lớn nhất của loài người, đóng góp vào việc giải quyết nạn đói ở các nước đang phát triển vùng châu Á, châu Phi và châu Mỹ La Tinh. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới Tổng lượng nhu cầu ngô trên thế giới có xu hướng tăng từ niên vụ 2006/2007 đến 2014/2015, mức tăng bình quân là 3,6%/năm (tương đương mức tăng lượng cung). Lượng cầu chiếm từ 83-87% lượng cung, lượng dự trữ của năm chiếm 13-17% tổng lượng cung ngô hàng năm.

Lượng ngô sử dụng cho chăn nuôi chiếm 60-70% tổng lượng tiêu thụ ngô của năm (Hồ Cao Việt và cs, 2014) [25]. Theo số liệu thống kê của USDA-FAS, năm 2016 lượng ngô tiêu thụ của thế giới là 1,021 tỷ tấn. Hai nước có diện tích cũng như sản lượng ngô đứng đầu thế giới là Hoa Kỳ và Trung Quốc lại là một trong 10 quốc gia tiêu thụ ngô lớn nhất. Lượng ngô tiêu thụ của hai quốc gia này đã chiếm 54% lượng tiêu thụ ngô trên thế giới.

Tổng lượng ngô tiêu thụ trên thế giới và một số quốc gia năm 2016 Tốc độ Tỷ lệ tăng Tỷ lệ tiêu tăng Lượng tiêu trưởng thụ so với trưởng giai Khu vực/Nước thụ (triệu trong giai thế giới đoạn 1990- tấn) đoạn 1990- (%) 2016 2016 (%/năm) Thế giới 1.021 - 116 3,00 Mỹ 315 31 105 2,81 Trung Quốc 231 23 189 4,17 Liên minh Châu Âu 73 7 - - Brazil 59 6 128 3,23 Mexico 39 4 153 3,64 Ấn Độ 23 2 153 3,63 Ai Cập 15 1 131 3,27 Nhật Bản 15 1 -8 -0,31 Canada 13 1 83 2,35 Việt Nam 13 1 1879 12,21 Nguồn: USDA-FAS, 2017 [39] Mỹ là nước có nhu cầu tiêu thụ nội địa lớn nhất, ngoài việc sử dụng ngô làm thức ăn cho chăn nuôi, sản lượng ngô còn dùng để sản xuất ethanol và những sản phẩm khác. Năm 2016, lượng ngô tiêu thụ của Mỹ là 315 triệu tấn, tốc độ tăng trưởng trong nhu cầu sử dụng ngô của Mỹ giai đoạn 1990- 2016 là 2,81% (USDA-FAS, 2017 [39]. Từ năm 2014, Trung Quốc đã đứng đầu thế giới về diện tích trồng ngô, nhưng nhu cầu sử dụng ngô của Trung Quốc cũng tăng lên. Giai đoạn 1990 - 2016, tiêu thụ ngô của Trung Quốc đã tăng trưởng với tốc độ trung bình 4,17%/năm, nhanh hơn so với thế giới 1,17%/năm (USDA-FAS, 2017 [39].

Một số nước khác nhu cầu tiêu thụ ngô cũng gia tăng như: Brazil, Mexicô, Ấn Độ, Eygpt và Việt Nam, trong đó tốc độ tăng trưởng nhanh 10 nhất là Việt Nam. Giai đoạn 1990-2016, tỷ lệ tăng trưởng trong tiêu thụ ngô ở Việt Nam là 12,21%/năm. Năm 2016, Việt Nam đã nằm trong nhóm 10 nước tiêu thụ ngô lớn nhất thế giới. Dự báo đến năm 2050 tổng nhu cầu ngô thế giới cần 1.178 triệu tấn, hơn 60% so với năm 2005-2007, cần gấp hai lần so với năm 2013 (Chaudhary and elal, 2014 [26]; Tony Fischer and elal, 2014) [32], trong đó Việt Nam nói riêng cần hơn 9,0 triệu tấn (Viện Nghiên cứu Ngô, 2015) [24].

Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam 1.