Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong điều kiện canh tác hiện nay, người nông dân vẫn còn lạm dụng nhiều vào phân bón nhằm tăng năng suất ngô. Nhưng hiệu quả mà nó mang lại không cao, mặt khác còn gây hậu quả như tăng mức độ sâu bệnh, gây ô nhiễm môi trường, thoái hóa đất. Việc bón phân cho cây ngô theo kinh nghiệm, bón không cân đối, bón theo khả năng kinh tế của mỗi gia đình, bón không hiểu tác dụng của từng loại phân.
Đã dẫn đến tình trạng không đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng của cây, trong khi ngô và đặc biệt là ngô lai lại là những cây rất phàm ăn, lượng dinh dưỡng cây ngô hút rất lớn nhưng ở mỗi giai đoạn sinh trưởng lượng hút rất khác nhau. Trong giai đoạn cây con, cây sinh trưởng chậm, lượng dinh dưỡng cây hút ít. Sau đó lượng hút tăng lên rất nhanh do cây sinh trưởng mạnh, kéo theo tích lũy chất khô tăng lên. Phân viên nén được sản xuất với nhiều chủng loại, liều lượng phù hợp với từng loại cây trồng, từng loại đất khác nhau như: Phân đạm đơn, phân tổng hợp đạm + kali, phân tổng hợp NPK, phân tổng hợp đa yếu tố.
Ngoài các nguyên tố đa lượng ra, phân còn chứa các nguyên tố trung, vi lượng khác rất cần thiết cho cây trồng như: can xi, magiê, lưu huỳnh, sắt, bo .khi nén làm cho phân tan từ từ, vừa đủ cho cây hút vừa có đủ dinh dưỡng mà không bị ngộ độc, không bị mất mát do bị rửa trôi hay bốc hơi. Huyện Phú Bình đã áp dụng phân viên nén dúi sâu cho cây lúa đem lại hiệu quả kinh tế cao. Việc sử dụng phân viên nén cho cây ngô liệu có đem lại hiệu quả kinh tế cao hay không thì chưa được nghiên cứu ở huyện Phú Bình. Xuất phát từ những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài này.
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá, điện khí hoá và tin học. vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997)[17]. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2005- 2014 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ ha) (triệu tấn) 2005 147,44 48,42 713,91 2006 148,61 47,53 706,31 2007 158,60 49,63 788,11 2008 161,01 51,09 822,71 2009 156,93 50,04 790,18 2010 162,32 51,55 820,62 2011 170,39 51,84 883,46 2012 178,55 48,88 872,79 2013 184,24 55,17 1016,43 2014 183,31 56,63 1038,28 (Nguồn FAOSTAT, 2015) [22] Từ bảng 1.1 cho chúng ta thấy, về diện tích năm 2005, diện tích ngô trên toàn thế giới 147,44 triệu ha, thì sau 4 năm con số này đã tăng hơn 13 triệu ha, lên 161,01 triệu ha.
Năm 2009 thì lại giảm xuống hơn 4 triệu ha, còn 156,93 triệu ha. Đến năm 2013 so với năm 2005 thì diện tích trồng ngô trên thế giới tăng hơn 37 triệu ha lên 184,24 triệu ha. Năng suất nhìn chung là tăng năm 2005 là 49,45 tạ/ha đến năm 2013 là 55,17 tạ/ha tăng lên hơn 5 tạ/ ha. So sánh giữa sản lượng và diện tích thì ta thấy, từ năm 2005 tới năm 2013 thì diện tích tăng hơn 37 triệu ha, thì sản lượng tăng hơn 303 triệu tấn.
Năm 2013 7 diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới đều tăng so với năm 2012 khi đạt 184,24 triệu ha và 1016,43 triệu tấn. Năm 2014 tuy diện tích có giảm 0,93 triệu ha so với năm 2013 nhưng năng suất tăng 1,46 tạ/ha, sản lượng lại tăng 21,85 triệu tấn so với năm 2013. Chính từ điều nay mà càng khẳng định thêm vai trò và vị trí của cây ngô. Trên thế giới vẫn còn có nhiều quốc gia, châu lục quan tâm đến cây ngô.
Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ năm 2005 đến nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Hiện nay tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới cũng đã có nhiều thay đổi, thể hiện cụ thể qua số liệu bảng 1. Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) Mỹ 33,6443 107,326 361,0911 Trung Quốc 35,9540 59,978 215,6463 Braxin 15,4317 51,762 79,8777 Mexicô 7,0602 32,964 23,2732 Ấn Độ 8,6000 27,523 23,6700 Ý 0,8699 106,208 9,2395 Đức 0,4813 106,838 5,1421 Hy Lạp 0,1814 119,620 2,1699 Israel 0,0047 340,977 0,1636 Nguồn: FAOSTAT, 2015[22] 8 Theo FAO, việc sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới đang có sự mất cân đối giữa cung và cầu dẫn đến tình trạng các nước nhập khẩu ngô tăng dần, các nước xuất khẩu ngô giảm dần từ nay đến những năm đầu thế kỷ XXI.
Xuất khẩu ngô đã đem lại nguồn lợi lớn cho các nước lớn sản xuất ngô như Mỹ, Trung Quốc, Achentina, Hungari,… (trích theo Ngô Hữu Tình, 2003)[18]. Nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng nên nhu cầu về thịt, cá, trứng, sữa tăng mạnh dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng trong chăn nuôi tăng. Hơn nữa trong những năm gần đây khi nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt thì ngô được coi là nguồn nguyên liệu chính để chế biến ethanol, một loại nhiên liệu sạch dùng để thay thế một phần nguyên liệu xăng dầu. Tại Mỹ, nước sản xuất ethanol lớn nhất thế giới, 1/4 sản lượng ngô được dùng để sản xuất ethanol, chỉ riêng lượng ngô dùng cho chương trình ethanol của Mỹ đã tương đương hơn một nửa nhu cầu ngũ cốc của thế giới.
Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, gạo lúa của thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Loại cây trồng (triệu ha) (tạ/ha) ( triệu tấn) Ngô 183,31 56,63 1038,28 Lúa mì 221,61 32,89 728,96 Gạo lúa 163,24 45,38 740,95 (Nguồn FAOSTAT, 2015)[22] Có thể nói việc chọn ra giống cây trồng mới như giống thụ phấn tự do cải tiến và giống lai, đồng thời việc áp dụng thành công những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới, đã dần dần thay thế các giống cũ trong sản xuất từ nửa cuối thế kỷ trước đến nay, làm thay đổi can bản ngành sản xuất ngô trên thế giới. Ngô lai tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát huy hiệu quả ở Mỹ và các nước có nền công nghiệp phát triển. Còn đối với các nước đang phát triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến những năm 80 của thế kỷ trước. 9 Năm 2014 diện tích ngô của thế giới đã vượt lúa gạo với 183,31 triệu ha, sản lượng 1038,28 triệu tấn, năng suất 56,63 tạ/ha.
Trong khi đó lúa mì và lúa gạo có diện tích, năng suất, sản lượng khá ổn định vào những năm gần đây. Năm 2014 diện tích lúa mì đạt cao nhất trong những cây ngũ cốc với 221,61 triệu ha, năng suất thấp nhất đạt 32,89 tạ/ha, sản lượng đạt 728,96 triệu tấn. Còn lúa gạo với diện tích thấp nhất 163,24 triệu ha, năng suất đạt 45,38 tạ/ha và sản lượng 740,95 triệu tấn (FAOSTAT, 2015) [22]. Điều đó chứng tỏ vai trò và vị trí của cây ngô ngày càng được coi trọng trong nền kinh tế.
Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có bước chuyển biến mới, đó là ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo dòng thuần. Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng đơn bội kép (Double haploid), bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việc chọn tạo dòng thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm được hơn nửa thời gian so với việc tạo dòng bằng các phương pháp invitro cụ thể dựa vào kỹ thuật nuôi cấy một trong ba bộ phận sinh sản của cây ngô là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa được thụ tinh. Gần đây người ta nghiên cứu thành công phương pháp mới tạo dòng thuần bằng cách dùng dóng kích tạo đơn bôi. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về đơn bội ngô đã bắt đầu tại Viện Di Truyền Nông Nghiệp Việt Nam từ năm 1995.
Viện đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy bao phấn ngô để tạo dòng đồng hợp tử phục vụ cho công tác chọn tạo giống. Hiện nay kỹ thuật nuôi cấy bao phấn là một trong những hướng nghiên cứu tạo dòng thuần có triển vọng, phương pháp này cho kết quả khá ổn định và có hiệu quả, tuy nhiên còn phụ thuộc vào từng giống, Viện Di Truyền Nông Nghiệp đã phát triển các phương pháp khác để tạo dòng thuần, như phương pháp nuôi cấy noãn chưa thụ tinh và dung dòng kích thích tạo đơn bội. Dự báo đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), trong đó các nước khu vực Đông Á được dự báo có nhu cầu tăng mạnh nhất vào năm 2020 10 (85%). Sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh ở các nước này là do dân số tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, dẫn đến nhu cầu về lương thực, thực phẩm tăng mạnh, từ đó đòi hỏi khối lượng ngô rất lớn để phát triển chăn nuôi.
Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam, sản xuất lương thực luôn là một nhiệm vụ quan trọng trước mắt và lâu dài, được ưu tiên hàng đầu trong chiến lược sản xuất nông nghiệp. Với điều kiện tự nhiên phong phú, cây ngô sinh trưởng phát triển và phổ biến khắp các vùng trên cả nước. Lịch sử trồng ngô của nước ta qua các thời kỳ là một quá trình phát triển không đồng đều và bền vững thậm chí có giai đoạn rất trì trệ và không tương xứng với tiềm năng sẵn có của cây ngô và điền kiện tự nhiên của nước ta. Thế nhưng, trong những năm gần đây do giá trị kinh tế và nhu cầu về ngô trong nước cũng như trên thế giới có xu hướng tăng lên, sản xuất ngô đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của Đảng và Nhà nước nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô có những bước tiến đáng kể.
Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2005- 2014 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tạ/ ha) (nghìn tần) 2005 1.202,5 (FAOSTAT, 2015) [22] 11 Số liệu bảng 1.