Tổng quan nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) là một trong những cây ngũ cốc quan trọng toàn cầu, đóng vai trò thiết yếu trong cung cấp lương thực, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu công nghiệp. Niên vụ 2019/2020, diện tích trồng ngô toàn cầu đạt khoảng 192,55 triệu ha với năng suất trung bình 5,79 tấn/ha, sản lượng đạt trên 1 tỷ tấn, trong đó Mỹ dẫn đầu với 360,233 triệu tấn. Ở Việt Nam, sản lượng ngô năm 2020 đạt 4,56 triệu tấn, tuy nhiên nhu cầu tiêu thụ lên tới 16,66 triệu tấn, buộc phải nhập khẩu 12,07 triệu tấn để đáp ứng. Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng trọng điểm sản xuất lúa lớn nhất nước, nhưng đang đối mặt với biến đổi khí hậu, hạn hán, ngập úng và sâu bệnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lúa nước. Do đó, chuyển đổi sang cây trồng cạn như ngô, vốn cần ít nước hơn, được xem là giải pháp bền vững nhằm tăng hiệu quả sử dụng đất và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào tuyển chọn giống ngô lai trong nước phù hợp với điều kiện sinh thái trên đất lúa chuyển đổi tại hai nhóm đất đặc trưng của ĐBSCL là đất phù sa (Đồng Tháp) và đất xám (Long An). Đồng thời, xác định liều lượng phân đạm, lân, kali, mật độ trồng và kỹ thuật làm đất để xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác ngô hiệu quả, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế cho người nông dân. Nghiên cứu được thực hiện trong các vụ Đông Xuân và Xuân Hè giai đoạn 2014-2018 tại các điểm thí nghiệm điển hình của vùng.

Ý nghĩa nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho phát triển cây ngô lai trên đất lúa chuyển đổi, góp phần giảm nhập khẩu ngô, tăng tính chủ động nguồn nguyên liệu, đồng thời hỗ trợ chuyển đổi cơ cấu cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu tại ĐBSCL.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết sinh trưởng và phát triển cây ngô: Phân chia giai đoạn sinh dưỡng (V) và sinh thực (R) theo Ritchie và cộng sự (1986), xác định các giai đoạn sinh trưởng quan trọng ảnh hưởng đến nhu cầu dinh dưỡng và kỹ thuật canh tác.

  • Mô hình dinh dưỡng cây trồng: Tập trung vào vai trò của các dưỡng chất thiết yếu N, P, K trong sinh trưởng và năng suất ngô, dựa trên các nghiên cứu của Ngô Hữu Tình (2003) và Roy và cộng sự (2006). Tỷ lệ nhu cầu dinh dưỡng N:P:K được xác định là 1:0,35:0,45.

  • Lý thuyết hiệu quả sử dụng phân bón: Đánh giá hiệu quả sử dụng phân bón (NUE) và ảnh hưởng của kỹ thuật bón phân đến năng suất, dựa trên các nghiên cứu quốc tế và trong nước.

  • Mô hình hệ thống canh tác luân canh lúa - ngô: Cơ sở lý luận về lợi ích của luân canh trong cải thiện đặc tính đất, giảm sâu bệnh và tăng năng suất, được tham khảo từ các nghiên cứu của Timsina và cộng sự (2011) và các báo cáo FAO.

  • Khung lý thuyết về ảnh hưởng của điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu: Phân tích tác động của đất phù sa, đất xám, đất phèn và biến đổi khí hậu đến sinh trưởng ngô, dựa trên các báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016) và các nghiên cứu địa phương.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Sử dụng dữ liệu thực nghiệm từ các điểm thí nghiệm tại xã Tân Mỹ, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An (đất xám) và xã An Phong, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp (đất phù sa) trong các vụ Đông Xuân và Xuân Hè từ năm 2014 đến 2018. Bộ giống ngô lai gồm 50 giống, trong đó có 24 giống được công nhận cấp Bộ và 26 giống triển vọng.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn các giống ngô lai trong nước và đối chứng nhập nội phù hợp với điều kiện sinh thái từng vùng. Các giống được bố trí theo phương pháp thí nghiệm ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với nhiều lần lặp lại để đảm bảo tính khách quan.

  • Phương pháp phân tích: Phân tích số liệu bằng phần mềm thống kê chuyên dụng, đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, hiệu quả sử dụng phân bón, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích nghi với điều kiện đất lúa chuyển đổi. Sử dụng chỉ số chọn lọc để xác định giống ưu việt.

  • Nội dung nghiên cứu kỹ thuật canh tác: Thử nghiệm các mức liều lượng phân đạm, lân, kali; mật độ trồng; kỹ thuật làm đất (đào rãnh, lên luống) nhằm tối ưu hóa quy trình canh tác cho từng nhóm đất đặc trưng.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện trong 5 năm (2014-2018), bao gồm tuyển chọn giống, thử nghiệm kỹ thuật canh tác, thu thập và phân tích dữ liệu, xây dựng quy trình kỹ thuật và đánh giá hiệu quả kinh tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tuyển chọn giống ngô lai phù hợp: Hai giống ngô lai trong nước LCH9A và MN585 được tuyển chọn là phù hợp với điều kiện sinh thái trên đất lúa chuyển đổi tại Đồng Tháp và Long An. Giống MN585 đã được Bộ NN&PTNT công nhận chính thức cho vùng ĐBSCL, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Năng suất trung bình của các giống này đạt từ 6,25 đến 9,02 tấn/ha, trong đó Đồng Tháp đạt năng suất cao nhất 9,02 tấn/ha (năm 2020).

  2. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón: Liều lượng phân đạm từ 120 đến 240 kg N/ha có tác động tích cực đến năng suất ngô, với hiệu quả nông học cao nhất ở mức 200 kg N/ha kết hợp với mật độ trồng 7,1 vạn cây/ha. Phân lân có hiệu quả rõ rệt ở mức 60 kg P2O5/ha, trong khi hiệu quả phân kali không đồng đều nhưng cần thiết để cân bằng dinh dưỡng. Hiệu quả sử dụng phân đạm đạt khoảng 40-50%, phân lân 15-25%, kali 40-80% tùy điều kiện đất.

  3. Mật độ trồng tối ưu: Mật độ trồng ngô lai tối ưu dao động từ 7,1 đến 8,3 vạn cây/ha, tùy giống và điều kiện sinh thái. Mật độ này giúp tăng năng suất hạt, cải thiện thành phần năng suất và giảm thiểu hiện tượng bất dục hạt do cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.

  4. Kỹ thuật làm đất và quản lý nước: Đào rãnh là biện pháp bắt buộc ở Đồng Tháp trong vụ Xuân Hè có mưa nhiều để hạn chế ngập úng. Ở Long An, cần kết hợp đào rãnh và lên luống cho tất cả các vụ để cải thiện thoát nước. Hạ mực nước ngầm vùng rễ trong giai đoạn cây ngô còn non giúp tăng khả năng sinh trưởng và năng suất.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc lựa chọn giống ngô lai phù hợp với đặc điểm thổ nhưỡng và khí hậu vùng ĐBSCL là yếu tố then chốt để nâng cao năng suất và ổn định sản xuất. Giống MN585 và LCH9A không chỉ có năng suất cao mà còn có khả năng chống chịu sâu bệnh và thích nghi với điều kiện đất lúa chuyển đổi, phù hợp với yêu cầu luân canh và biến đổi khí hậu.

Liều lượng phân bón và mật độ trồng được tối ưu hóa giúp tăng hiệu quả sử dụng phân bón, giảm thất thoát dinh dưỡng và chi phí sản xuất. Kỹ thuật làm đất phù hợp với đặc điểm vùng đất và mùa vụ giúp cải thiện điều kiện sinh trưởng, giảm thiệt hại do ngập úng và tăng khả năng chống chịu stress phi sinh học.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng phát triển hệ thống canh tác lúa - ngô nhằm tăng hiệu quả sử dụng đất và thích ứng với biến đổi khí hậu. Việc áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác cụ thể cho từng tiểu vùng sinh thái là cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất và bền vững.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ năng suất theo giống và liều lượng phân bón, bảng so sánh hiệu quả sử dụng phân bón và mật độ trồng, cũng như biểu đồ phân bố năng suất theo vùng thí nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Phát triển và phổ biến giống ngô lai trong nước phù hợp: Tập trung nhân rộng giống MN585 và LCH9A tại các vùng đất phù sa và đất xám của ĐBSCL trong vòng 3 năm tới, nhằm giảm phụ thuộc vào giống nhập khẩu và tăng tính chủ động nguồn giống.

  2. Xây dựng và áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác theo tiểu vùng sinh thái: Khuyến cáo áp dụng liều lượng phân đạm 180-200 kg/ha, phân lân 60 kg/ha, mật độ trồng 7,1-8,3 vạn cây/ha, kết hợp kỹ thuật làm đất đào rãnh và lên luống phù hợp với đặc điểm đất và mùa vụ. Thời gian triển khai trong 2 năm, chủ thể là các trung tâm khuyến nông và hợp tác xã nông nghiệp.

  3. Tăng cường đào tạo và chuyển giao kỹ thuật cho nông dân: Tổ chức các lớp tập huấn, hội thảo về kỹ thuật canh tác ngô trên đất lúa chuyển đổi, quản lý dịch hại và sử dụng phân bón hiệu quả nhằm nâng cao năng lực sản xuất. Thực hiện liên tục hàng năm tại các địa phương trọng điểm.

  4. Phát triển dịch vụ cơ giới hóa đồng bộ cho sản xuất ngô: Đầu tư và hỗ trợ phát triển dịch vụ làm đất, gieo trồng, thu hoạch cơ giới nhằm giảm chi phí lao động và tăng hiệu quả sản xuất trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện là các doanh nghiệp cơ giới nông nghiệp và chính quyền địa phương.

  5. Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng phân bón công nghệ cao và chế phẩm sinh học: Hỗ trợ nghiên cứu, thử nghiệm và ứng dụng phân nhả chậm, phân vi sinh để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, giảm ô nhiễm môi trường và chi phí sản xuất. Thời gian triển khai từ 3-5 năm, phối hợp giữa viện nghiên cứu và doanh nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp tại ĐBSCL: Nhận được hướng dẫn kỹ thuật canh tác ngô trên đất lúa chuyển đổi, lựa chọn giống phù hợp và quản lý dinh dưỡng hiệu quả để nâng cao năng suất và thu nhập.

  2. Các cơ quan quản lý nông nghiệp và khuyến nông: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, chương trình hỗ trợ phát triển cây ngô, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và thích ứng biến đổi khí hậu.

  3. Các doanh nghiệp sản xuất và cung ứng giống, phân bón: Tham khảo để phát triển sản phẩm giống ngô lai trong nước, phân bón phù hợp với đặc điểm vùng sinh thái, đáp ứng nhu cầu thị trường và nâng cao hiệu quả kinh tế.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành nông nghiệp: Là tài liệu tham khảo khoa học về tuyển chọn giống, kỹ thuật canh tác, quản lý dinh dưỡng và thích ứng biến đổi khí hậu trong sản xuất ngô tại vùng đất lúa chuyển đổi.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng ngô ở ĐBSCL?
    Biến đổi khí hậu gây hạn hán, ngập úng và sâu bệnh làm giảm hiệu quả sản xuất lúa. Ngô cần ít nước hơn, có khả năng thích nghi tốt với điều kiện đất lúa chuyển đổi, giúp tăng hiệu quả sử dụng đất và giảm rủi ro sản xuất.

  2. Giống ngô lai nào phù hợp nhất cho đất phù sa và đất xám ở ĐBSCL?
    Hai giống LCH9A và MN585 được tuyển chọn là phù hợp nhất, với năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích nghi tốt với điều kiện thổ nhưỡng đặc trưng của vùng.

  3. Liều lượng phân bón và mật độ trồng tối ưu cho ngô trên đất lúa là bao nhiêu?
    Liều lượng phân đạm khoảng 180-200 kg/ha, phân lân 60 kg/ha, mật độ trồng từ 7,1 đến 8,3 vạn cây/ha được xác định là tối ưu để đạt năng suất cao và hiệu quả sử dụng phân bón.

  4. Kỹ thuật làm đất nào phù hợp cho canh tác ngô trên đất lúa chuyển đổi?
    Đào rãnh là biện pháp bắt buộc ở vùng có mưa nhiều như Đồng Tháp, kết hợp lên luống ở Long An giúp thoát nước tốt, hạn chế ngập úng và tạo điều kiện sinh trưởng thuận lợi cho cây ngô.

  5. Làm thế nào để giảm chi phí sản xuất và tăng lợi nhuận khi trồng ngô?
    Áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác phù hợp, sử dụng giống trong nước chất lượng, tối ưu liều lượng phân bón, tăng cường cơ giới hóa và quản lý dịch hại hiệu quả sẽ giúp giảm chi phí và nâng cao lợi nhuận.

Kết luận

  • Tuyển chọn thành công hai giống ngô lai trong nước LCH9A và MN585 phù hợp với điều kiện đất lúa chuyển đổi tại Đồng Tháp và Long An, góp phần giảm phụ thuộc giống nhập khẩu.
  • Xác định liều lượng phân đạm 180-200 kg/ha, phân lân 60 kg/ha và mật độ trồng 7,1-8,3 vạn cây/ha là tối ưu cho năng suất và hiệu quả kinh tế.
  • Kỹ thuật làm đất đào rãnh và lên luống được khuyến cáo áp dụng để cải thiện điều kiện sinh trưởng, đặc biệt trong mùa mưa và vùng đất ngập úng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác ngô trên đất lúa chuyển đổi, hỗ trợ phát triển bền vững cây ngô tại ĐBSCL.
  • Đề xuất triển khai nhân rộng giống và quy trình kỹ thuật trong 3-5 năm tới, đồng thời tăng cường đào tạo, cơ giới hóa và ứng dụng phân bón công nghệ cao để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và doanh nghiệp cần phối hợp triển khai nhân rộng kết quả nghiên cứu, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến kỹ thuật để đáp ứng nhu cầu phát triển bền vững ngành ngô trong bối cảnh biến đổi khí hậu.