Tổng quan nghiên cứu

Ngô (Zea mays L.) là cây ngũ cốc quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong lương thực, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu công nghiệp trên toàn cầu. Theo số liệu của FAOSTAT, diện tích trồng ngô thế giới tăng từ 158,6 triệu ha năm 2007 lên khoảng 197 triệu ha năm 2017, năng suất trung bình tăng từ 49,7 tạ/ha lên 57,55 tạ/ha, sản lượng tăng 44% đạt gần 1,1 tỷ tấn. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa, với diện tích trồng khoảng 1,1 triệu ha năm 2017, năng suất trung bình đạt 46,7 tạ/ha. Tại Hà Nội, diện tích trồng ngô khoảng 19.000 ha với năng suất trung bình 49,2 tạ/ha năm 2017.

Huyện Chương Mỹ, Hà Nội, có điều kiện đất đai và khí hậu phù hợp cho sản xuất ngô, đặc biệt trên đất đồi gò. Giống ngô lai biến đổi gen NK4300 Bt/GT được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho phép sản xuất từ năm 2016, có khả năng kháng sâu đục thân và thuốc trừ cỏ Glyphosat, năng suất trung bình đạt 70-75 tạ/ha. Tuy nhiên, việc áp dụng kỹ thuật canh tác chưa tối ưu, đặc biệt về mật độ trồng và lượng phân đạm, làm hạn chế tiềm năng năng suất của giống.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định liều lượng phân đạm và mật độ trồng thích hợp cho giống ngô NK4300 Bt/GT trên đất đồi gò huyện Chương Mỹ vụ xuân 2018, nhằm nâng cao sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của phân đạm và mật độ đến sinh trưởng, sâu bệnh, khả năng chống đổ và các yếu tố cấu thành năng suất của giống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh trưởng cây trồng, dinh dưỡng cây ngô và ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết sinh trưởng cây trồng: Sinh trưởng và phát triển của cây ngô phụ thuộc vào điều kiện môi trường, giống và kỹ thuật canh tác, trong đó phân đạm đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein và phát triển bộ lá, thân.

  • Mô hình mật độ trồng và năng suất: Mật độ trồng ảnh hưởng đến sự cạnh tranh dinh dưỡng, ánh sáng và không gian sinh trưởng, mật độ phù hợp giúp tối ưu hóa năng suất và giảm thiệt hại do sâu bệnh.

Các khái niệm chính bao gồm: mật độ trồng (cây/ha), liều lượng phân đạm (kg N/ha), các giai đoạn sinh trưởng (gieo, mọc, trỗ cờ, phun râu, thu hoạch), chỉ tiêu hình thái (chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá), tỷ lệ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ (đổ rễ, gẫy thân), các yếu tố cấu thành năng suất (số bắp/cây, chiều dài bắp, số hàng hạt, khối lượng 1000 hạt), năng suất lý thuyết và thực thu.

Phương pháp nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Giống ngô lai biến đổi gen NK4300 Bt/GT, được trồng trên đất đồi gò xã Nam Phương Tiến, huyện Chương Mỹ, Hà Nội.

  • Phạm vi và thời gian: Vụ xuân năm 2018 (tháng 2 đến tháng 6).

  • Thiết kế thí nghiệm: Thí nghiệm 2 nhân tố theo kiểu ô lớn - ô nhỏ (Split-plot design) với 5 mức phân đạm (120, 150, 180, 210, 240 kg N/ha) và 3 mật độ trồng (47.600; 57.100; 71.400 cây/ha), mỗi công thức lặp lại 3 lần, tổng diện tích thí nghiệm 890 m².

  • Phân bón nền: 2 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 80 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha.

  • Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian sinh trưởng các giai đoạn, chỉ tiêu hình thái (chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá), tỷ lệ nhiễm sâu bệnh (rệp cờ, bệnh khô vằn), khả năng chống đổ (đổ rễ, gẫy thân), các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu.

  • Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm IRRISTAT 5.0 và Excel để phân tích thống kê, so sánh các công thức thí nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của phân đạm và mật độ đến thời gian sinh trưởng:
    Thời gian từ gieo đến trỗ cờ kéo dài từ 71 đến 81 ngày, tăng theo mật độ và lượng đạm, trong đó lượng đạm ảnh hưởng rõ hơn. Thời gian sinh trưởng tổng thể kéo dài từ 120 đến 131 ngày, tăng tỷ lệ thuận với lượng đạm (từ 120 kg N/ha đến 240 kg N/ha).

  2. Ảnh hưởng đến chỉ tiêu hình thái:

    • Chiều cao cây dao động từ 175,4 đến 187,7 cm, tăng theo mật độ và lượng đạm. Mật độ 71.400 cây/ha và lượng đạm 210-240 kg N/ha cho chiều cao cây cao nhất.
    • Chiều cao đóng bắp từ 75,5 đến 82,9 cm, cũng tăng theo mật độ và đạm.
    • Số lá trên cây ổn định, dao động 16,5-16,9 lá/cây, không chịu ảnh hưởng đáng kể của mật độ và đạm.

  3. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ:

    • Rệp cờ xuất hiện chủ yếu ở mật độ cao và lượng đạm lớn, tỷ lệ cây bị nhiễm tăng từ 0% đến 6,7% theo mật độ và đạm.
    • Bệnh khô vằn phổ biến, tỷ lệ cây bị bệnh tăng từ 8,3% đến 34% theo mật độ và lượng đạm.
    • Mật độ và đạm cao làm tăng nguy cơ sâu bệnh, ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất.

  4. Ảnh hưởng đến năng suất:

    • Năng suất lý thuyết và thực thu tăng theo mật độ và lượng đạm đến mức tối ưu.
    • Mật độ 57.100 cây/ha và lượng đạm 180 kg N/ha (mức đối chứng) cho năng suất thực thu cao, tuy nhiên mật độ 71.400 cây/ha với lượng đạm 210 kg N/ha có thể nâng cao năng suất thêm khoảng 5-7%.
    • Quá cao mật độ và đạm gây cạnh tranh dinh dưỡng, sâu bệnh tăng, làm giảm hiệu quả kinh tế.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy mật độ trồng và lượng phân đạm là hai yếu tố quyết định đến sinh trưởng và năng suất ngô. Mật độ trồng quá thấp gây lãng phí đất và dinh dưỡng, mật độ quá cao làm tăng cạnh tranh và sâu bệnh. Lượng đạm bón hợp lý giúp cây phát triển tốt, tăng chiều cao và năng suất, nhưng bón quá nhiều làm kéo dài thời gian sinh trưởng, tăng sâu bệnh và giảm hiệu quả kinh tế.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường thể hiện mối quan hệ giữa mật độ, lượng đạm với năng suất và tỷ lệ sâu bệnh, hoặc bảng so sánh các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất giữa các công thức thí nghiệm.

So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này khẳng định vai trò quan trọng của việc điều chỉnh mật độ và phân đạm phù hợp với giống ngô lai biến đổi gen NK4300 Bt/GT trên đất đồi gò, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng mật độ trồng 57.000 - 71.000 cây/ha cho giống ngô NK4300 Bt/GT trên đất đồi gò huyện Chương Mỹ nhằm tối ưu hóa năng suất và giảm thiểu sâu bệnh.
  2. Bón phân đạm trong khoảng 180 - 210 kg N/ha kết hợp với phân hữu cơ và phân lân, kali theo nền để đảm bảo dinh dưỡng cân đối, thúc đẩy sinh trưởng và năng suất.
  3. Thực hiện quản lý sâu bệnh tổng hợp, đặc biệt phòng trừ rệp cờ và bệnh khô vằn bằng biện pháp canh tác hợp lý, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật đúng liều lượng và thời điểm, bảo vệ thiên địch.
  4. Tăng cường tập huấn kỹ thuật cho nông dân về mật độ trồng, bón phân và phòng trừ sâu bệnh nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất trong vòng 1-2 vụ tiếp theo.
  5. Theo dõi và đánh giá liên tục các biện pháp kỹ thuật để điều chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo phát huy tối đa tiềm năng giống ngô lai biến đổi gen.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng ngô tại các vùng đất đồi gò như huyện Chương Mỹ và các địa phương có điều kiện tương tự, giúp áp dụng kỹ thuật mật độ và phân bón phù hợp để nâng cao năng suất.
  2. Các nhà nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp, phục vụ cho việc phát triển giống ngô lai biến đổi gen và xây dựng quy trình canh tác tối ưu.
  3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp, hỗ trợ xây dựng chính sách khuyến nông, phát triển giống cây trồng và kỹ thuật canh tác bền vững.
  4. Doanh nghiệp sản xuất và cung ứng giống, phân bón, giúp điều chỉnh sản phẩm và dịch vụ phù hợp với nhu cầu kỹ thuật của người trồng ngô lai biến đổi gen.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mật độ trồng ngô NK4300 Bt/GT tối ưu là bao nhiêu?
    Mật độ từ 57.000 đến 71.000 cây/ha được xác định là phù hợp, giúp cây phát triển tốt, năng suất cao và giảm thiểu sâu bệnh.

  2. Lượng phân đạm nên bón cho giống ngô này là bao nhiêu?
    Lượng đạm từ 180 đến 210 kg N/ha kết hợp với phân hữu cơ và phân lân, kali là hiệu quả nhất để đảm bảo sinh trưởng và năng suất.

  3. Phân đạm có ảnh hưởng như thế nào đến thời gian sinh trưởng?
    Lượng đạm cao làm kéo dài thời gian sinh trưởng, đặc biệt các giai đoạn trỗ cờ và phun râu, cần cân đối để không làm chậm thu hoạch.

  4. Sâu bệnh nào ảnh hưởng nhiều nhất đến giống ngô NK4300 Bt/GT?
    Rệp cờ và bệnh khô vằn là hai loại sâu bệnh phổ biến, tỷ lệ nhiễm tăng theo mật độ và lượng đạm, cần quản lý chặt chẽ.

  5. Làm thế nào để giảm thiểu sâu bệnh khi trồng mật độ cao?
    Áp dụng biện pháp phòng trừ tổng hợp, bao gồm vệ sinh đồng ruộng, bảo vệ thiên địch, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật đúng cách và điều chỉnh mật độ, phân bón hợp lý.

Kết luận

  • Nghiên cứu xác định mật độ trồng 57.100 - 71.400 cây/ha và lượng phân đạm 180 - 210 kg N/ha là phù hợp cho giống ngô lai biến đổi gen NK4300 Bt/GT trên đất đồi gò huyện Chương Mỹ.
  • Lượng đạm và mật độ ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, khả năng chống đổ và tỷ lệ nhiễm sâu bệnh.
  • Mật độ và đạm quá cao làm tăng sâu bệnh và kéo dài thời gian sinh trưởng, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất ngô tại địa phương.
  • Đề xuất áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp trong 1-2 vụ tiếp theo, đồng thời mở rộng nghiên cứu để hoàn thiện quy trình canh tác cho các vùng sinh thái tương tự.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các đơn vị liên quan tổ chức tập huấn kỹ thuật, triển khai áp dụng quy trình mật độ và phân đạm tối ưu, đồng thời theo dõi đánh giá hiệu quả thực tế để điều chỉnh phù hợp.