Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống là một nhân tố quyết định năng suất, chất lượng của sản phẩm, các biện pháp kỹ thuật canh tác chỉ có thể đạt được hiệu quả cao trên cơ sở các giống tốt từ đó có thể nâng cao giá trị canh tác, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sản xuất. Các nhà khoa học ước tính khoảng 35% đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực trên thế giới là nhờ việc đưa vào sản xuất những giống có chất lượng cao. Ở nước ta, từ năm 1981 đến 1996 giống đã đóng góp cho sự tăng sản lượng cây trồng lên 43,68%, trong khi đó yếu tố phân bón hóa học - thuốc bảo vệ thực vật và yếu tố thủy lợi đóng góp với các tỷ lệ tương ứng là 32,57% và 31,97%, thấp hơn khoảng 10% so với giống (Phan Huy Thông, 2007)[15].
Trong bối cảnh dân số thế giới tăng nhanh ở những nước đang phát triển, vấn đề an ninh lương thực đang là một vấn đề bức xúc đối với các nhà quản lý và các nhà khoa học. Cùng với đó là vấn đề biến đổi khí hậu, khí hậu không ổn định, nhiệt độ tăng lên, thiên tai hoành hành khiến sản xuất nông nghiệp đặc biệt là nền nông nghiệp phụ thuộc vào tự nhiên bị ảnh hưởng đáng kể. Để khắc phục tình trạng đó, các nhà sản xuất giống đã liên tục nghiên cứu, chọn tạo ra những giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt và có tính chống chịu tốt với dịch hại và điều kiện bất thuận của tự nhiên. Chọn tạo các giống tốt, thích hợp với điều kiện tự nhiên và điều kiện canh tác là cơ sở đạt được năng suất cao, ổn định với mức chi phí sản xuất thấp nhất.
Giống mới đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng, nhưng để giống phát huy hiệu quả phải sử dụng chúng hợp lý với điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế xã hội từng vùng. Giống cao sản của vùng thâm canh sẽ không cho năng suất mong muốn nếu trồng ở vùng nông nghiệp quảng canh, thậm chí hiệu quả kinh tế còn thấp hơn e 4 sử dụng giống địa phương. Vì vậy, xác định bộ giống thích hợp với mỗi vùng sinh thái là rất cần thiết. Do điều kiện sinh thái và trình độ canh tác của các vùng khác nhau nên giống mới phải qua quá trình đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng thích nghi, tính ổn định, độ đồng đều,.
trước khi mở rộng sản xuất. Với dải đất hình chữ S của nước ta, mỗi một vùng lại có một tiểu khí hậu khác nhau. Do đó, để có được một bộ giống có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái tại địa phương là vấn đề mà các địa phương, các nhà khoa học quan tâm. Việc đưa các giống ngô lai vào sản xuất có vai trò quan trọng trong chuyển dịch cơ cấu giống nhằm nâng cao năng suất, chất lượng ngô từ đó đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về sản lượng ngô.
Vì vậy để có thể đánh giá được các đặc tính sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện tự nhiên tại một vùng, một địa phương cụ thể thì cần có những nghiên cứu khảo nghiệm trực tiếp trên đồng ruộng ở các vùng sinh thái khác nhau. Cơ sở thực tiễn của đề tài Cây ngô được đánh giá là cây trồng có vai trò hết sức quan trọng trong cơ cấu cây trồng ở nước ta; năm 2016 diện tích trồng ngô là 1.152,4 nghìn ha (trong đó trên 90% diện tích trồng ngô lai), sản lượng đạt trên 5,2 triệu tấn. Tuy vậy sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu, hàng năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi. Nhà nước có nhiều cơ chế chính sách hỗ trợ giống đã khuyến khích các doanh nghiệp trong và ngoài nước sản xuất, cung cấp giống, giới thiệu các giống mới có năng suất, chất lượng tốt vào sản xuất, nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật về sản xuất ngô đã được chuyển giao đến người nông dân.
Tuy nhiên việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất vẫn còn nhiều hạn chế, với địa hình phức tạp, trên 70% diện tích ngô được trồng trên đất có độ cao, phụ thuộc vào e 5 nước trời, ít đầu tư thâm canh nên năng suất ngô vẫn còn thấp so với tiềm năng của giống. Người dân tỉnh Thái Nguyên bắt đầu được tiếp cận với các giống ngô lai từ năm 1991, nhưng phải đến năm 2004, 2005, cây ngô lai mới thật sự được lên ngôi trên đồng đất Thái Nguyên. Đến nay, giống ngô lai đã chiếm tới 90% trong cơ cấu giống ngô của tỉnh. Phát triển cây ngô lai là đi đúng với chủ trương và định hướng của tỉnh tại Quyết định số 2398/QĐ-UBND ngày 26 tháng 9 năm 2011 của Chủ tịch UBND tỉnh Thái Nguyên về việc Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển nông nghiệp nông thôn tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030.
Sản xuất ngô trong và ngoài nước 1. Sản xuất ngô trên thế giới So với lúa mỳ và lúa nước, ngô đang đứng đầu về năng suất và sản lượng, đứng thứ 3 về diện tích. Ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu, ngô còn là cây trồng có nền di truyền rộng nên có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau từ 550 bắc bán cầu đến 420 nam bán cầu, chính vì vậy ngô được trồng ở 140 nước trên thế giới, trong đó có 38 nước là các nước phát triển còn lại là các nước đang phát triển. Do nhận thức được vị trí và tầm quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế nên từ đầu thế kỷ 20 đến nay sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục cả về diện tích, năng suất và sản lượng.
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 10 năm 2006 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2006 146,7 4,8 706,8 2007 158,0 5,1 790,2 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, 2016; USDA,2017) Số liệu thống kê của FAO (2017) cho thấy sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2006 - 2016 có sự tăng trưởng đáng kể về diện tích, năng suất, sản lượng. Năm 2006 diện tích ngô của thế giới mới chỉ đạt 146,7 triệu ha, năng suất ngô trung bình thế giới đạt 4,8 tấn/ha, sản lượng đạt 706,8 triệu tấn, đến năm 2016 diện tích trồng ngô của thế giới đạt 181,4 triệu ha; năng suất ngô trung bình thế giới đạt 5,7 tấn/ha; sản lượng đạt 1. Như vậy năm 2016, so với năm 2006 thì diện tích tăng 23,7%; năng suất bình quân tăng 18,8%; sản lượng tăng 47,2%. Có được kết quả này là nhờ có cuộc cách mạng về chọn tạo giống ngô, đặc biệt là giống ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác mới được đưa vào áp dụng trong sản xuất ngô.2 Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) Mỹ 33644,3 107,3 361091,1 Trung Quốc 35981,0 60,0 215812,1 Brazil 15.431,7 51,8 79877,7 Mexico 7060,3 32,7 23273,3 Ấn Độ 8600,0 27,5 23670,0 Italia 870,0 106,2 9239,5 Đức 481,3 106,8 5142,1 Hy Lạp 181,4 119,6 2169,9 Israel 4,8 341,0 163,6 (Nguồn FAOSTAT, 2016 ) [19].
Theo FAO, Mỹ luôn đứng đầu về sản lượng đồng thời cũng là một trong những nước có năng suất ngô cao nhất thế giới và Trung Quốc là nước đứng thứ hai trên thế giới về sản lượng. Năm 2014, Mỹ có diện tích trồng ngô là 33644,3 nghìn ha; năng suất bình quân đạt 107,3 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 36109,1 nghìn tấn chiếm khoảng 34,8% sản lượng ngô thế giới. 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 quân từ 1,5 tấn/ha năm 1930 tăng lên tới 7,4 tấn/ha vào năm 1990 và đạt 9,23 tấn/ha vào năm 2011. Hiện nay 100% diện tích ngô của Mỹ là trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình , 2009) [13].
Những năm gần đây, năng suất ngô ở hầu hết các nước phát triển tăng không đáng kể, nhưng năng suất ngô ở Mỹ lại tăng đột biến. Kết quả đó có được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. e 8 Mỹ cũng là nước xuất khẩu ngô lớn nhất thế giới. Hàng năm, lượng ngô xuất khẩu trên thị trường thế giới khoảng 60 - 73% tổng lượng ngô thương mại thế giới.
Trung Quốc là nước đứng thứ 2 trên thế giới về sản lượng ngô. Năm 2014, diện tích trồng ngô của Trung Quốc là 35981,0 nghìn ha, chiếm 19,63% diện tích trồng ngô thế giới, sản lượng đạt 215812,1 nghìn tấn, chiếm khoảng 20,8% sản lượng ngô toàn thế giới. Sản xuất ngô trên thế giới có sự khác biệt rất lớn về năng suất giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển. Những nước phát triển đứng đầu về năng suất ngô như Israel 341tạ/ha, Italia 106,2 tạ/ha, Hy Lạp 119,6 tạ/ha, Đức 106,8 tạ/ha, Mỹ 107,3 tạ/ha.
Trong khi đó những nước đang phát triển lại có năng suất ngô rất thấp như Ấn Độ 27,5 tạ/ha, Mexico 33,0tạ/ha. Nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch này là do sự khác biệt về khoa học kỹ thuật. Ở các nước phát triển 90-100% diện tích ngô được trồng bằng các giống lai có ưu thế lai cao, trong khi đó các nước đang phát triển chủ yếu là trồng các giống thụ phấn tự do, diện tích trồng giống ngô lai chỉ chiếm 37% diện tích. Ngoài ra ở các nước đang phát triển do điều kiện kinh tế khó khăn, khả năng đầu tư thâm canh thấp nên không khai thác hết tiềm năng năng suất của giống.
Theo dự báo của Viện nghiên cứu lương thực Thế giới (IPRI, 2003) vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỷ lệ này là 22%. So với năm 1997, năm 2020 nhu cầu ngô thế giới tăng 45%, nhu cầu ngô tăng chủ yếu ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Á nhu cầu tăng 85%. Sản xuất ngô ở Việt Nam Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển.