Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L. là một trong những loại cây lương thực quan trọng trên thế giới và ở Việt Nam. Ngô còn là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến, như chế biến rượu, nhiên liệu sinh học…Với ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế, cùng với tính thích ứng rộng và tiềm năng năng suất cao, cây ngô được hầu hết các quốc gia trên thế giới gieo trồng và diện tích ngày càng mở rộng trong đó có Việt Nam.
Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò quan trọng góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Khả năng thích ứng và sản lượng thu được của giống liên quan chặt chẽ, phụ thuộc vào điều kiện sinh thái của các vùng miền cũng như trình độ và tập quán canh tác của các vùng miền đó. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa của giống, nhất là những giống mới có tiền năng năng suất cao thì một trong những yêu cầu quan trọng đầu tiên là phải tiến hành nghiên cứu, đánh giá khả năng thích ứng cũng như thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật (mật độ, phân bón.) đối với giống mới đó trên những nền đất khác nhau ở mỗi địa phương. Trên cơ sở các nghiên cứu thử nghiệm của giống mới hoặc những giống đã được trồng nhưng còn thiếu về biện pháp kĩ thuật mà các nhà sản xuất giống chưa kịp nghiên cứu trên những loại đất đặc thù như đất dốc vùng cao ta để từ đó đưa ra được những kết quả nghiên cứu về mật độ, lượng phân bón tối ưu mà giống đó cho hiệu quả cao nhất.
Ngày nay, sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hóa với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phái có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới 5 năng suất cao, chống chịu tốt, quy hoạch, tạo vùng sản xuất, khuyến cáo người dân áp dụng theo đúng quy trình kỹ thuật. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc, ngoài sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt đặc biệt chịu hạn, cho năng suất cao cần phải tuyên truyền vận động khuyến cáo người dân đưa nhanh tiến bộ kỹ thuật vào trong canh tác ngô sẽ góp phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xóa đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số (Đinh Khắc Tiến, 2013 [27]). Đề tài nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống ngô lai NK 66 trên đất dốc tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái nhằm kịp thời bổ sung, đưa ra được biện pháp kỹ thuật thích hợp góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế đối với giống ngô lai mới NK 66 tại địa phương. Giá trị kinh tế của cây ngô Cây ngô là một trong những cây trồng có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao.
Hiện nay, ngô là cây lương thực quan trọng ở đồng bằng Bắc bộ, các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc cũng là nguồn thức ăn chính cho chăn nuôi vì ngô có thành phần dinh dưỡng cao hơn gạo (Trần Hồng Uy, 1999 [29]). Trong hạt ngô chứa 7- 12% protein; 1,8 - 4,45% lysin và 0,4 - 1,0% tryptophan tùy theo loại hạt (Krishnaveni, 1993 [43]). Thân ngô ủ chứa 193 - 238g/kg cellulose, 8- 29g/kg lignin, protein và các loại amin acid như lysin, arginin, leucin, prolin, glutamic acid. Đường trong hemicellulose nhiều nhất là xylose (0,77g/g), ngoài ra còn có arabinose (0,17g/g), galactose (0,66g/g) và mannose (0,01g/g).
Bắp ngô còn chứ một số loại khoáng chất và kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Fe, P, S cà Cl (G. Có thể khẳng định Ngô là nguyên liệu lý tưởng để chế biến thức ăn cho gia súc, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ ngô. Ở các nước có nền kinh tế phát triển như Mỹ, Bồ Đào Nhà, Trung Quốc ….phần lớn sản lượng ngô được dung cho chăn nuôi (Ngô Hữu Tình, 2003 [26]). 6 Ngoài việc làm lương thực cho con người, thức ăn trong chăn nuôi sản phẩm từ ngô còn có nhiều tác dụng trong đông y.
Mỗi bộ phận trên cây ngô đều có tác dụng chữa các bệnh khác nhau. Râu ngô và ruột cây ngô có vị ngọt, tính bình, có tác dụng lợi tiểu, tiêu thũng, thông mật, cầm máu. Cây ngô còn được sử dụng chữa bệnh huyết áp cao bằng cách uống nước luộc bắp hàng ngày, mỗi ngày 2 - 3 lần, uống liền hai, ba tháng. Chữa đái đường bằng cách uống mỗi ngày 20 - 30g bột mầm bắp ngô khô trong nước sắc đọt khoai lang đỏ, hay hàng ngày ăn chè bắp sữa nấu với củ mài, đồng thời ăn rau lang đỏ nấu canh, chữa phù thũng, viêm thận cấp, đái đỏ hay viêm gan tắc mật, đái vàng và da vàng theo tỷ lệ 40g râu bắp hay 150g ruột cây bắp sắc uống (Viện dược liệu, 1990 [30]).
Tình hình sản xuất, nghiên cứu về mật độ, khoảng cách và phân bón cho ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1. Tình hình nghiên cứu về mật độ và khoảng cách trồng ngô trên thế giới Một trong những yếu tố để tăng năng suất ngô là yếu tố mật độ, giống tốt, phân bón đầy đủ nhưng mật độ không đảm bảo sẽ ảnh hưởng đến năng suất. Chính vì vậy, việc tạo giống chịu mật độ cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các nhà tạo giống ngô.
Bằng nhiều phương pháp người ta đã không ngừng cải thiện được mật độ trồng ngô trên thế giới. Năng suất ngô của Mỹ trong hơn 40 năm qua tăng thêm 58% là nhờ đóng góp của giống ngô lai đơn, 21% là nhờ tăng mật độ và 5% nhờ thu hẹp khoảng cách hàng (Minh Tang Chang and Peter L. Mật độ trồng và khoảng cách giữa các hàng ngô là những vấn đề được nghiên cứu nhiều và sâu nhất trong các biện pháp canh tác cây ngô. Rất 7 nhiều thí nghiệm liên quan đến mật độ và khoảng cách ở vành đai ngô nước Mỹ và nhiều khu vực trên thế giới đã được nghiên cứu thử nghiệm.
Trước năm 1988, mật độ và khoảng cách trồng ngô đã được đánh giá khá hệ thống trong cuốn sách do các nhà khoa học nổi tiếng thế giới biên tập “Corn and Corn Improvement” (Sprague và Dudley, 1988 [42]). Người ta đã nghiên cứu với khoảng cách giữa các hàng từ hơn 30 cm đến hơn 200 cm và mật độ từ 0,5 đến 24 vạn cây/ha. Giai đoạn trước 1940, khoảng cách giữa các hàng chủ yếu phụ thuộc vào kích thước của ngô (vốn được dùng chủ yếu trong canh tác ngô ở Mỹ thời đó), và khoảng cách thuận lợi cho việc canh tác là 100 - 112 cm. Tác giả Barbieri và cs (2000) [34] ở Argentina đã công bố kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách hàng gieo 35 cm và 70 cm với cùng mật độ 7,6 vạn cây/ha ở 2 giống ngô lai DK636 và DK639 trong 2 năm 1996 và 1997 cho thấy: Trong điều kiện gieo hàng hẹp (35 cm) năng suất cao hơn hẳn so với khoảng cách truyền thống.
Tác giả William và cs (2002) [47] đã làm thí nghiệm với 4 giống ngô khác nhau về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, kiểu bắp và góc lá tại 6 địa điểm ở vành đai ngô nước Mỹ, vào năm 1998 - 1999, với 5 mật độ từ 56.000 cây/ha và khoảng cách hàng là 38 cm, 56 cm và 76 cm đã rút ra các kết luận: với mật độ cao thì năng suất ngô tăng lên, tuy nhiên năng suất ngô đạt cao nhất ở mật độ trong khoảng từ 6 - 7 vạn cây/ha. Theo tác giả Neradic và Slovic (1999) [40], đã thí nghiệm trên giống ngô lai ZPSP 704 với mật độ 40.416 cây/ha và được bón 100 - 125 N/ha. Kết quả cho thấy năng suất ngô tăng khi mật độ tăng và đã đạt năng suất cao nhất 12,2 tấn/ha ở mật độ 80. Mật độ gieo trồng có quan hệ mật thiết với năng suất ngô.
Tại vùng Simnic, Rumani tác giả Borleanu Ioana Claudia (2010) [35] đã nghiên cứu về 8 mật độ trong 2 năm 2009 - 2010 với các giống ngô lai Fundulea 475, Kamelias, Danubian, KWS 2376, Rapsodia và Kitty. Trong cả hai năm ngô được gieo vào ngày 15/4 với 3 mật độ thí nghiệm: 40.000 cây/ha và 60. Kết quả cho thấy mật độ gieo trồng 60.000 cây/ha cho năng suất cao nhất 8.190 kg/ha, tiếp theo là mật độ 50.000 cây/ha năng suất đạt 7.570 kg/ha và cuối cùng là mật độ 40.000 cây/ha năng suất đạt 7. Từ những kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới cho thấy, khi tăng mật độ thì năng suất ngô tăng, tuy nhiên đi cùng với mật độ tăng cần có chế độ phân bón và các biện pháp kĩ thuật phù hợp trên từng loại đất khác nhau là rất quan trọng.
Có nghĩa không phải cứ tăng mật độ thì năng suất ngô sẽ tăng mà cần có biện pháp kĩ thuật phù hợp thì năng suất mới tăng và không phải là vô hạn. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới Để đạt năng suất cao và ổn định, ngô cần được bón phân cân đối, đặc biệt là giữa các yếu tố NPK. Điều này được chứng minh rất rõ qua các thí nghiệm về phân bón cho ngô trong suốt 28 vụ của Viện Kali quốc tế cho thấy chỉ có bón cân bằng NPK năng suất ngô mới cao và ổn định. Theo tác giả Shan Ney Huang (1994) [41], mức bón phân được khuyến cáo cho ngô ở Đài Loan là 175 kg N + 95 kg P2O5 + 70 kg K2O/ha.
Đạm là yếu tố cần thiết cho sự sinh trưởng của cây và là thành phần của tất cả các Protein. Đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất để tăng năng suất ngô. Khi thiếu N chồi lá mầm sẽ không phát triển đầy đủ, sự phân chia tế bào ở đỉnh sinh trưởng bị kìm hãm và kết quả là giảm diện tích lá, kích thước của cây và năng suất giảm. Phân đạm có thể tạo ra sự tăng diện tích lá hiệu quả ngay từ đầu vụ và duy trì một diện tích lá xanh lớn vào cuối vụ để quá trình đồng hóa quang hợp đạt cực đại (Wolfe và cs, 1988 [48]).
9 Theo tác giả Debreczeni (2000) [36] các giống ngô lai khác nhau yêu cầu về đạm ở các giai đoạn sinh trưởng phát triển là khác nhau và nhận thấy rằng 13 - 36 kg N/ha đã bị rửa trôi bên dưới vùng rễ ngô trong thời kỳ sinh trưởng.