MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramincae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ, là một trong 3 cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Mặc dù chỉ có 17% tổng sản lượng ngô được sử dụng làm lương thực, nhưng ngô là nguồn lương thực chính góp phần nuôi sống 1/3 dân số thế giới, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia. Ngô là nguồn thức ăn cho chăn nuôi, khoảng 70% chất tinh trong thức ăn chăn nuôi là từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2003)[13].
Ngoài ra ngô còn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp thực phẩm - dược phẩm và ngành công nghiệp nhẹ. Ngô còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Ngày nay, khi mà nguồn năng lượng dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt, khoa học công nghệ phát triển, con người đã tạo ra được nhiên liệu sinh học - Ethanol từ ngô để thay thế, làm giảm ô nhiễm môi trường vì có lượng khí thải CO2 thấp hơn xe chạy xăng gần một nửa. Đây là một lý do quan trọng để phát triển và mở rộng diện tích trồng ngô.
Trên thế giới, ngô xếp thứ ba về diện tích và thứ nhất về năng suất. Trong những năm gần đây diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới liên tục tăng, năm 1980 diện tích trồng ngô chỉ khoảng 125,8 triệu ha với năng suất 31,5 tạ/ha đạt tổng sản lượng là 396,96 triệu tấn, đến 2016 diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 187,6 triệu ha, năng suất 56,4 tạ/ha và sản lượng đạt 1060,1 triệu tấn (FAO, 2018)[21]. Ở Việt Nam, diện tích, năng suất, sản lượng ngô có sự tăng trưởng đáng kể. Năm 2016, diện tích ngô của cả nước đã đạt 1152,0 nghìn ha, trong đó diện tích ngô lai đã chiếm khoảng 95%, sản lượng ngô đạt 5244,0 nghìn tấn, năng suất 45,5 tạ/ha (Tổng Cục Thống Kê, 2018)[15].
Ngô đã được đánh h 2 giá là một trong những cây lương thực quan trọng trong cơ cấu cây trồng của Việt Nam, đặc biệt ở các tỉnh Trung du và miền núi trong đó có Thái Nguyên. Việc khai thác tiềm năng năng suất của cây ngô thông qua ưu thế lai và đưa nhanh các giống ngô lai vào sản xuất trên quy mô rộng lớn là một trong những đóng góp quan trọng làm tăng năng suất và sản lượng lương thực trên cả nước. Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng Trung du và miền núi phía Bắc, có điều kiện đất đai, khí hậu cận nhiệt đới ẩm tiêu biểu đại diện cho vùng. Đây cũng là nơi có hoạt động sản xuất nông nghiệp phát triển trong đó ngô được xem là một trong những cây trồng chính góp phần thúc đẩy sản xuất và nâng cao đời sống cho người dân.
Tuy nhiên, sản suất ngô của tỉnh còn gặp nhiều khó khăn như trồng trên đất dốc khó chăm sóc và bị chi phối bởi nhiều yếu tố ngoại cảnh làm ảnh hưởng nên năng suất của cây trồng, các giống có khả năng chống chịu tốt còn hạn chế, đặc biệt trong giai đoạn hiện nay thời tiết khí hậu biến đổi rất lớn, vì vậy phát triển các giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp phần cải thiện năng suất và nâng cao sản lượng ngô của tỉnh. Xuất phát từ những yêu cầu và cơ sở thực tiễn nêu trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân năm 2017 tại Thái Nguyên”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1. Mục đích nghiên cứu Xác định được tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phù hợp với điều kiện vụ Xuân 2017 tại Thái Nguyên.
Yêu cầu đề tài - Theo dõi các đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Xuân 2017 tại Thái Nguyên. h 3 - Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm. - Đánh giá khả năng chống chịu của các tổ hợp lai thí nghiệm như: chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy, chịu hạn… - Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.
Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để xác định được tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phù hợp với điều kiên sinh thái vụ Xuân của tỉnh Thái Nguyên. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho nhà nghiên cứu, sinh viên, cán bộ nông nghiệp tại tỉnh Thái Nguyên truy cứu và tham khảo. Ý nghĩa trong học tập - Giúp sinh viên rèn luyện kỹ năng bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng và kỹ thuật chăm sóc cây trồng, biết được phương pháp thu thập số liệu, xử lí số liệu, và cách viết một bài báo cáo tốt nghiệp. - Góp phần vào công tác chọn tạo giống ngô lai mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phục vụ cho sản xuất ở địa phương.
h 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Năng suất ngô được cải thiện đáng kể nếu sử dụng giống phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng và áp dụng các biện pháp kỹ thuật hợp lý. Khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá tiềm năng năng suất và khả năng thích nghi của giống trước khi đưa ra sản xuất đại trà, từ đó tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái.
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. Kết quả đánh giá tổ hợp lai sẽ chọn được tổ hợp ngô lai tốt phát triển thành giống phục vụ sản xuất. 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 Việt Nam 2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây trồng có khả năng thích nghi rộng nên phân bố khắp nơi trên thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ dưới 400N (lục địa châu Úc, Nam châu Phi, Chi Lê, …) lên gần đến 550B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga, …), từ độ cao 1 - 2 mét đến gần 4.000m so với mặt nước biển (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000)[11]. Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới tăng lên liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, nhất là trong hơn 40 năm gần đây. Năm 2016, theo số liệu của FAO diện tích ngô toàn thế giới là 187,6 triệu ha, năng suất trung bình là 56,4 tạ/ha, tổng sản h 5 lượng là 1060,1 triệu tấn, sản lượng ngô tập trung ở một số nước như: Mỹ, Trung Quốc, Braxin, Pháp và Ấn Độ (FAO, 2018)[21].
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2004 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2004 147,45 49,44 728,97 2005 148,04 48,21 713,68 2006 146,8 48,2 706,9 2007 158,4 49,9 790,3 2008 162,7 51,1 830,6 2009 158,7 51,8 820,2 2010 163,9 51,9 851,3 2011 171,3 51,8 886,9 2012 178,8 48,9 874,2 2013 185,9 54,6 1015,4 2014 184,7 56,2 1038,3 2015 182,5 55,4 1010,6 2016 187,6 56,4 1060,1 Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2018[21] Số liệu thống kê của FAO (2018) cho thấy diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng đều từ năm 2004 đến năm 2016. Tổng diện tích trồng ngô năm 2004 là 147,45 triệu ha tăng lên 187,6 triệu ha (năm 2016), năng suất năm 2004 là 49,44 tạ/ha tăng lên 56,4 tạ/ha (năm 2016) và sản lượng năm 2004 là 728,97 đã tăng lên là 1060,1 (năm 2016). Đặc biệt, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai bằng phương pháp truyền thống việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới ngày càng tăng lên. h 6 Tuy nhiên do sự khác nhau về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện tự nhiên, khí hậu và tập quán canh tác nên diện tích, năng suất và sản lượng có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các châu lục được thể hiện qua bảng số liệu 2.
Tình hình sản xuất ngô của một số châu lục năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Khu vực (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Châu Á 63,45 51,08 324,09 Châu Âu 17,75 66,16 117,41 Châu Mỹ 70,07 78,12 547,42 Châu Phi 36,61 19,27 70,56 Nguồn: Số liệu thống kê của FAO, 2018[21] Châu Mỹ dẫn đầu về diện tích (70,07 triệu ha) và sản lượng (547,42 triệu tấn). Châu Á, tuy nhiên năng suất chỉ đứng thứ 3 (hơn Châu Phi) nhưng diện tích trồng ngô lớn thứ 2 đạt 63,45 triệu ha. Diện tích trồng ngô của châu Phi đạt 36,61 triệu ha nhưng trình độ canh tác còn lạc hậu nên năng suất ngô chỉ đạt 19,27 tạ/ha, chỉ bằng 24,67% năng suất so với Châu Mỹ. Xu hướng phát triển sản xuất ngô trên thế giới có nhiều thay đổi, trước đây sản lượng ngô tập trung chủ yếu ở Mỹ (chiếm 50% sản lượng ngô của thế giới) nhưng khoảng 20 năm trở lại đây diện tích và sản lượng ngô tăng đáng kể ở các khu vực khác nhau, tốc độ tăng trưởng cao được đánh dấu ở các nước khu vực Châu Á đặc biệt là Trung Quốc, Ấn Độ.
Nguyên nhân là do nhu cầu sử dụng ngô ở các nước đang phát triển ngày càng tăng, vì vậy để đáp ứng nhu cầu của xã hội cần phải tăng sản lượng ngô theo hướng nâng cao năng suất trên đơn vị diện tích bằng cách khai thác tiềm năng năng suất của giống với điều kiện thâm canh tối ưu nhất. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Mỹ 35,2 109,6 384,8 Trung Quốc 36,8 59,7 219,6 Brazil 16,7 51,8 86,5 Mêxico 7,5 34,7 26,0 Canada 1,3 99,6 13,3 Nguồn: USDA, 2018 [23] Theo số liệu thống kê của Bộ Nông Nghiệp Mỹ (USDA), Mỹ là cường quốc đứng số một trồng ngô trên thế giới. Năm 2016, năng suất đạt 109,6 tạ/ha gấp gần 2 lần trung bình năng suất ngô thế giới dẫn đến sản lượng ngô cao nhất thế giới đạt 384,8 triệu tấn. Có được điều đó là do Mỹ áp dụng công nghệ sinh học để cải thiện năng suất cũng như tăng khả năng chống chịu của các giống ngô.