Luận văn nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại thái nguyên

Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong vụ xuân và thu đông 2016 tại Thái Nguyên, đánh giá tiềm năng năng suất.

• Tác giả: Bùi Thị Như Hoa
• Người hướng dẫn: TS. Phan Thị Vân
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục đích, yêu cầu của đề tài
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới
• 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới
• 1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô tại Việt Nam
• 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.3.2. Tình hình tiêu thụ ngô ở Việt Nam
• 1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và sản xuất ở Thái Nguyên
• 1.4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của Thái Nguyên
• 1.4.2. Tình hình sản xuất ngô của Thái Nguyên
• 1.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.5.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
• 1.5.2. Tình hình nghiên cứu ngô ở Việt Nam
• 1.6. Kết quả khảo nghiệm các giống ngô lai mới tại Thái nguyên
• 1.7. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây ngô trên đồng ruộng
• 1.7.1. Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô trên thế giới
• 1.7.2. Các kết quả nghiên cứu về điều kiện ngoại cảnh của cây ngô ở Việt Nam
• 2. Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Nguồn gốc của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm và đối chứng
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi
• 2.4.3. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm
• 2.4.4. Xử lý số liệu
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.1.2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL thí nghiệm
• 3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các THL thí nghiệm
• 3.1.4. Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các THL thí nghiệm
• 3.1.5. Tốc độ ra lá của các THL thí nghiệm
• 3.1.6. Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL thí nghiệm
• 3.1.7. Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các THL thí nghiệm
• 3.2. Khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.2.1. Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• 3.2.2. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào khả năng sinh trưởng của các giống ngô lai trong vụ xuân và vụ thu đông năm 2016 tại Thái Nguyên. Mục tiêu chính là xác định các tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, và thích nghi với điều kiện sinh thái của địa phương. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện năng suất ngô và đóng góp vào nông nghiệp bền vững tại khu vực.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Ngô là cây trồng quan trọng trong nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt là trong chăn nuôi. Tuy nhiên, năng suất ngô tại Việt Nam vẫn thấp so với thế giới. Thái Nguyên là khu vực có điều kiện khí hậu và đất đai phù hợp cho cây ngô, nhưng năng suất chưa ổn định do biến đổi khí hậu và kỹ thuật canh tác hạn chế. Nghiên cứu này nhằm bổ sung các giống ngô mới phù hợp với điều kiện địa phương.

1.2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu

Mục đích của nghiên cứu là xác định các tổ hợp ngô lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt. Yêu cầu bao gồm theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển, và đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất như chiều cao cây, số lá, và khả năng chống chịu sâu bệnh hại ngô.

II. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học

Nghiên cứu dựa trên các tài liệu về tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam, cũng như các nghiên cứu về điều kiện sinh trưởng và kỹ thuật trồng ngô. Ngô lai được tạo ra từ các dòng bố mẹ khác nhau, và quá trình đánh giá giống ngô là bước quan trọng trong chọn tạo giống.

2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng có năng suất cao và được trồng rộng rãi trên toàn thế giới. Bắc Mỹ là khu vực có năng suất ngô cao nhất, trong khi Nam Phi có năng suất thấp hơn do điều kiện khí hậu bất lợi. Mỹ là quốc gia dẫn đầu về sản xuất ngô, với năng suất đạt 109 tạ/ha năm 2016.

2.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam

Tại Việt Nam, năng suất ngô vẫn thấp so với thế giới, đạt 44,8 tấn/ha năm 2015. Thái Nguyên là khu vực có tiềm năng phát triển ngô, nhưng năng suất chưa ổn định do biến đổi khí hậu và kỹ thuật canh tác hạn chế.

III. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thí nghiệm nông nghiệp để đánh giá khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp ngô lai. Các chỉ tiêu được theo dõi bao gồm chiều cao cây, số lá, năng suất lý thuyết, và năng suất thực thu. Quy trình canh tác được áp dụng theo tiêu chuẩn để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.1. Vật liệu và địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Thái Nguyên với các tổ hợp ngô lai được chọn lọc kỹ lưỡng. Địa điểm nghiên cứu có điều kiện khí hậu và đất đai đại diện cho khu vực.

3.2. Phương pháp theo dõi và đánh giá

Các chỉ tiêu như chiều cao cây, số lá, và năng suất được theo dõi định kỳ. Khả năng chống chịu sâu bệnh cũng được đánh giá thông qua tỷ lệ nhiễm bệnh và khả năng chống đổ của cây.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy các tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng tốt trong cả vụ xuân và vụ thu đông. Năng suất của các giống ngô lai đạt mức cao, với sự khác biệt đáng kể giữa các giống. Khả năng chống chịu sâu bệnh cũng được cải thiện, đặc biệt là đối với sâu đục thân và sâu cắn râu.

4.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển

Các tổ hợp ngô lai có tốc độ sinh trưởng nhanh, đặc biệt là trong vụ xuân. Chiều cao cây và số lá đạt mức cao, cho thấy tiềm năng năng suất lớn.

4.2. Năng suất và khả năng chống chịu

Năng suất thực thu của các giống ngô lai đạt từ 6-8 tấn/ha. Khả năng chống chịu sâu bệnh cũng được cải thiện, với tỷ lệ nhiễm bệnh thấp hơn so với các giống đối chứng.

V. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu đã xác định được các tổ hợp ngô lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của Thái Nguyên. Các giống ngô lai này có tiềm năng lớn trong việc cải thiện năng suất ngô và đóng góp vào nông nghiệp bền vững tại khu vực.

5.1. Kết luận

Các tổ hợp ngô lai được nghiên cứu có khả năng sinh trưởng tốt và năng suất cao, đặc biệt là trong vụ xuân. Khả năng chống chịu sâu bệnh cũng được cải thiện, giúp giảm thiểu thiệt hại trong sản xuất.

5.2. Đề xuất

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai mới, đồng thời áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến để nâng cao năng suất và chất lượng ngô tại Thái Nguyên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) giữ vai trò chiến lược trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp Việt Nam khi cung cấp tới gần 70% nguồn tinh bột và năng lượng cho ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi. Mặc dù diện tích canh tác liên tục mở rộng, năng suất ngô bình quân của Việt Nam năm 2015 chỉ đạt khoảng 44,8 tạ/ha, tương đương 82,8% mức trung bình 54,1 tạ/ha của thế giới. Sự thiếu hụt nguồn cung trong nước đã đẩy lượng ngô nhập khẩu tăng đột biến từ 1,6 triệu tấn năm 2011 lên 7,6 triệu tấn năm 2015 và chạm mốc 8,4 triệu tấn vào năm 2016. Thực trạng này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc chọn tạo và đưa vào sản xuất các giống ngô lai có năng suất vượt trội, khả năng chống chịu cao với điều kiện sinh thái bất thuận.

Tại tỉnh Thái Nguyên, vùng đất có địa hình đồi núi chiếm 85,8% diện tích tự nhiên, diện tích gieo trồng ngô năm 2015 đạt 21,0 nghìn ha với sản lượng 87,6 nghìn tấn. Tuy nhiên, năng suất bình quân chỉ đạt 41,7 tạ/ha và có xu hướng sụt giảm do tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu và thiếu hụt bộ giống thích nghi chuyên biệt. Nhằm giải quyết điểm nghẽn này, đề tài luận văn thạc sĩ khoa học cây trồng của tác giả Bùi Thị Như Hoa, dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Phan Thị Vân tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, đã tiến hành đánh giá toàn diện khả năng sinh trưởng, phát triển của 6 tổ hợp ngô lai mới (ký hiệu từ VN8 đến VN13) do Viện Nghiên cứu Ngô lai tạo, so sánh với giống đối chứng nhập nội NK4300 trong hai vụ Xuân và Thu Đông năm 2016. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi xác định được các tổ hợp lai triển vọng, cung cấp luận cứ khoa học để hoàn thiện cơ cấu giống cây trồng cho vùng Trung du và Miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) trong di truyền học thực vật, khai thác sức sống vượt trội của con lai F1 từ các cặp bố mẹ thuần chủng có khoảng cách di truyền xa nhằm tối ưu hóa năng suất sinh học và năng suất kinh tế. Bên cạnh đó, đề tài vận dụng sâu sắc lý thuyết sinh thái học cây trồng C4 và cơ chế tích lũy chất khô qua các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô.

Hệ thống chỉ tiêu đánh giá dựa trên 4 khái niệm cốt lõi:

• Chỉ số diện tích lá (LAI - Leaf Area Index): Phản ánh khả năng hấp thu bức xạ quang hợp của tán lá trên một đơn vị diện tích đất, quyết định trực tiếp đến hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời thành sinh khối.
• Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây: Chỉ số tương quan hình thái quyết định trọng tâm của cây, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống đổ gãy trước giông lốc và hiệu quả đón nhận hạt phấn khi thụ tinh.
• Tổng tích nhiệt hữu hiệu (GDD): Quy luật tích lũy nhiệt độ cần thiết để cây hoàn thành từng giai đoạn phát triển từ mọc mầm, trỗ cờ, phun râu đến chín sinh lý (chấm đen chân hạt hình thành).
• Năng suất lý thuyết (NSLT) và năng suất thực thu (NSTT): Thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất gồm số bắp/cây, số hàng/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt quy chuẩn ở độ ẩm bảo quản 14%.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế nghiêm ngặt theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT) tại phường Quang Vinh, thành phố Thái Nguyên trên nền đất cát pha, luân canh sau vụ ngô trước.

Quy trình bố trí thí nghiệm áp dụng phương pháp Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 7 công thức (6 tổ hợp lai mới từ VN8 đến VN13 và giống đối chứng NK4300) với 3 lần nhắc lại, tạo thành tổng cộng 21 ô thí nghiệm độc lập. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 14 m² (chiều dài 5 m, chiều rộng 2,8 m gồm 4 hàng cây) với mật độ gieo trồng chuẩn 5,7 vạn cây/ha (khoảng cách hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm).

Phương pháp chọn mẫu điều tra áp dụng cỡ mẫu 10 cây ngẫu nhiên tại 2 hàng giữa của mỗi ô thí nghiệm (tổng cộng 30 cây mẫu cho mỗi công thức lai) nhằm triệt tiêu hoàn toàn hiệu ứng biên. Các chỉ tiêu về tốc độ tăng trưởng chiều cao và tốc độ ra lá được đo đếm định kỳ 10 ngày/lần từ ngày thứ 20 sau trồng đến ngày thứ 60. Các chỉ tiêu năng suất thực thu được thu hoạch trên diện tích 7 m² ở 2 hàng giữa, đo độ ẩm hạt bằng máy Kett 400 chuyên dụng của Nhật Bản. Toàn bộ số liệu sơ cấp được tổng hợp và phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác trung bình bằng chuẩn LSD ở mức xác suất P < 0,05 thông qua phần mềm thống kê sinh học chuyên dụng IRRISTART kết hợp Microsoft Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu thực nghiệm trong hai mùa vụ Xuân 2016 (gieo ngày 27/2) và Thu Đông 2016 (gieo ngày 1/9) đã ghi nhận các kết quả định lượng cụ thể:

• Thời gian sinh trưởng: Vụ Xuân kéo dài từ 115 đến 120 ngày, trong khi vụ Thu Đông rút ngắn chỉ còn 97 đến 103 ngày. Tổ hợp lai VN9 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất ở cả hai vụ (116 ngày vụ Xuân và 97 ngày vụ Thu Đông), trỗ cờ và phun râu sớm hơn giống đối chứng NK4300 từ 1 đến 3 ngày, tạo điều kiện thuận lợi để giải phóng đất cho cây trồng vụ sau.
• Đặc điểm hình thái cây: Chiều cao cây vụ Xuân dao động từ 174,5 cm (VN11) đến 234,9 cm (VN12). Tổ hợp lai VN9 đạt chiều cao cây vụ Xuân là 183,1 cm (thấp hơn đối chứng NK4300 đạt 199,7 cm) và vụ Thu Đông là 173,1 cm, giúp hạn chế đáng kể lực cản gió. Chiều cao đóng bắp của VN9 đạt 69,1 cm trong vụ Xuân và 89,5 cm trong vụ Thu Đông, tạo tỷ lệ đóng bắp lý tưởng khoảng 37,7% đến 51,7%. Ngược lại, tổ hợp VN12 có chiều cao cây quá lớn (234,9 cm) và chiều cao đóng bắp lên tới 104,3 cm vụ Xuân và 119,4 cm vụ Thu Đông.
• Động thái tăng trưởng chiều cao: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai diễn ra chậm ở giai đoạn đầu (khoảng 1,0 - 1,6 cm/ngày ở 20 ngày sau trồng) và bứt phá mạnh nhất từ 40 đến 60 ngày sau trồng, đạt đỉnh 4,8 - 6,0 cm/ngày trong vụ Xuân và 4,5 - 5,8 cm/ngày trong vụ Thu Đông.
• Khả năng chống đổ và kháng sâu bệnh: Nhờ đường kính gốc to và có 2 đến 3 tầng rễ chân kiềng khỏe, các tổ hợp VN9, VN10 và VN11 có tỷ lệ gãy thân dưới 5% (đạt điểm 1 loại tốt). Về khả năng chống chịu sâu hại, tỷ lệ nhiễm sâu đục thân (Chilo patellus) và sâu cắn râu (Heliothis zea) của các tổ hợp lai mới chỉ dao động ở mức 5% đến 15% (điểm 2), thấp hơn hoặc tương đương giống nhập nội NK4300.

Thảo luận kết quả

Sự chênh lệch về thời gian sinh trưởng giữa hai vụ (vụ Xuân dài hơn vụ Thu Đông từ 17 đến 23 ngày) bắt nguồn từ sự khác biệt về nhiệt độ tích lũy đầu vụ. Trong vụ Xuân, nhiệt độ tháng 2 và tháng 3 tại Thái Nguyên thường xuyên xuống dưới 18°C kèm sương muối cục bộ, làm giảm tốc độ phân chia tế bào mô phân sinh ngọn. Ngược lại, vụ Thu Đông có nền nhiệt đầu vụ cao (27 - 30°C), thúc đẩy quá trình ra lá và rút ngắn thời gian tích lũy nhiệt lượng cần thiết cho trỗ cờ.

Dữ liệu hình thái và khả năng chống chịu trong nghiên cứu có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ phân tán (Scatter Plot) thể hiện mối tương quan nghịch giữa tỷ lệ chiều cao đóng bắp và mức độ gãy đổ thân cây, kết hợp với bảng phân tích phương sai ANOVA thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở ngưỡng LSD 0,05 (P < 0,05).

So sánh với các nghiên cứu trước đây tại Viện Nghiên cứu Ngô, tổ hợp lai VN9 và VN10 thể hiện sự tương thích sinh thái vượt trội với tiểu vùng khí hậu đồi núi Thái Nguyên. Đặc tính đóng bắp ở vị trí trung bình thân cây giúp tối ưu hóa góc lá hứng sáng, tăng chỉ số diện tích lá hữu hiệu ở giai đoạn chín sáp mà không làm tăng nguy cơ đổ ngã khi xuất hiện bão lốc cuối vụ.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm chuyển hóa các kết quả nghiên cứu học thuật thành giá trị kinh tế thực tiễn cho ngành nông nghiệp địa phương, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

1. Khảo nghiệm diện rộng và đưa vào sản xuất thử nghiệm: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thái Nguyên cùng Trung tâm Khuyến nông tỉnh cần phối hợp với Viện Nghiên cứu Ngô triển khai mô hình sản xuất thử nghiệm tổ hợp ngô lai VN9 và VN10 với quy mô từ 50 đến 100 ha tại các vùng sản xuất ngô trọng điểm như huyện Võ Nhai, Định Hóa và Phú Lương trong các mùa vụ năm 2017 - 2018.
2. Quy chuẩn hóa mật độ và kỹ thuật bón phân: Khuyến cáo nông dân duy trì mật độ gieo trồng chuẩn 5,7 vạn cây/ha (khoảng cách 70 cm x 25 cm). Áp dụng công thức bón phân cân đối cho 1 ha gồm 10 tấn phân chuồng hoai mục + 150 kg N + 90 kg P₂O₅ + 90 kg K₂O. Cần chia đạm và kali bón thúc thành 2 đợt nghiêm ngặt vào các giai đoạn ngô đạt 4 - 5 lá và 7 - 9 lá kết hợp xới xáo vun cao gốc để kích thích rễ chân kiềng phát triển.
3. Bố trí khung lịch thời vụ né tránh thiên tai: Điều chỉnh thời điểm gieo vụ Xuân tập trung từ ngày 20/2 đến ngày 5/3 để đảm bảo giai đoạn phun râu tung phấn không gặp phải các đợt nắng nóng gay gắt trên 35°C; gieo vụ Thu Đông tập trung từ ngày 25/8 đến ngày 5/9 nhằm tránh hiện tượng rét đậm làm nghẹn cờ và hạt không vào chắc hoàn toàn.
4. Tổ chức đào tạo chuyển giao kỹ thuật: Các trạm khuyến nông cấp huyện cần tổ chức từ 10 đến 15 lớp tập huấn thực địa mỗi năm, hướng dẫn người dân kỹ thuật nhận diện sâu đục thân, kỹ thuật đo độ ẩm hạt và thu hoạch đúng độ chín sinh lý nhằm nâng cao năng suất thực thu của tỉnh từ 41,7 tạ/ha lên mục tiêu 50 - 55 tạ/ha vào năm 2020.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng:

• Cán bộ quản lý ngành nông nghiệp và chuyên viên khuyến nông: Sử dụng các kết quả khảo nghiệm để xây dựng quy hoạch cơ cấu giống cây trồng, tham mưu ban hành lịch thời vụ và chính sách trợ giá giống ngô lai phù hợp với điều kiện sinh thái đồi núi tỉnh Thái Nguyên và vùng Đông Bắc.
• Nhà khoa học và kỹ sư chọn tạo giống cây trồng: Khai thác các dẫn liệu chi tiết về đặc tính di truyền, tốc độ sinh trưởng chiều cao và khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai VN8 - VN13 làm cơ sở dữ liệu nền tảng cho việc tuyển chọn các dòng thuần bố mẹ ưu tú.
• Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Nông học, Khoa học cây trồng: Tham khảo phương pháp luận chuẩn mực trong việc thiết kế thí nghiệm đồng ruộng khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), phương pháp thu thập mẫu sinh trắc học theo QCVN 01-56: 2011 và quy trình xử lý số liệu thống kê sinh học bằng phần mềm IRRISTART.
• Chủ trang trại và các Hợp tác xã nông nghiệp: Ứng dụng các thông số kỹ thuật về mật độ gieo trồng 5,7 vạn cây/ha và quy trình bón phân cân đối để tối ưu hóa chi phí sản xuất, hạn chế gãy đổ và nâng cao hiệu quả kinh tế trên mỗi hecta đất canh tác.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần nghiên cứu các tổ hợp ngô lai mới thay vì sử dụng hoàn toàn giống nhập ngoại?
Các giống ngô nhập ngoại như NK4300 có chi phí hạt giống khá cao và tiềm ẩn nguy cơ giảm năng suất khi gặp điều kiện thời tiết cực đoan tại vùng núi. Các tổ hợp lai nội địa như VN9 và VN10 do Viện Nghiên cứu Ngô phát triển có giá giống thấp hơn khoảng 20% đến 30%, khả năng chống chịu sâu đục thân đạt cấp 1-2 và thích nghi vượt trội với đất dốc Thái Nguyên.

2. Vì sao thời gian sinh trưởng của ngô vụ Xuân kéo dài hơn vụ Thu Đông từ 15 đến 20 ngày?
Sự khác biệt này do quy luật tích lũy nhiệt độ hữu hiệu. Đầu vụ Xuân (tháng 2-3), nhiệt độ bình quân tại Thái Nguyên chỉ đạt khoảng 15 - 18°C làm chậm tốc độ nảy mầm và phân hóa chồi lá. Ngược lại, vụ Thu Đông có nhiệt độ ban đầu thuận lợi (26 - 29°C), giúp cây đạt tổng tích nhiệt cần thiết sớm hơn và rút ngắn chu kỳ sống xuống còn 97 - 103 ngày.

3. Tỷ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao cây có ý nghĩa gì đối với khả năng chống chịu?
Tỷ lệ này quyết định trọng tâm sinh học của cây ngô. Khi tỷ lệ này nằm trong khoảng tối ưu 45% đến 52% (như tổ hợp VN9 và VN10), cây vừa đảm bảo khả năng đón hạt phấn đồng đều từ cờ, vừa hạ thấp trọng tâm giúp giảm tỷ lệ đổ ngã dưới 5% khi gặp giông lốc mạnh cuối vụ.

4. Mật độ gieo trồng 5,7 vạn cây/ha mang lại lợi ích gì cho các tổ hợp ngô lai thí nghiệm?
Khoảng cách gieo 70 cm x 25 cm tương ứng 5,7 vạn cây/ha giúp chỉ số diện tích lá (LAI) đạt mức lý tưởng từ 3,8 đến 4,5 ở giai đoạn trỗ cờ. Mật độ này tối ưu hóa khả năng hấp thụ quang hợp của quần thể, hạn chế cạnh tranh dinh dưỡng và giúp bắp phát triển đầy đặn với tỷ lệ hạt/bắp đạt trên 78%.

5. Trong 6 tổ hợp lai thí nghiệm, tổ hợp nào có triển vọng mở rộng sản xuất tốt nhất?
Tổ hợp lai VN9 là giống có triển vọng cao nhất nhờ thời gian sinh trưởng ngắn (97 ngày vụ Thu Đông), chiều cao cây gọn gàng (173,1 - 183,1 cm), vị trí đóng bắp cân đối, tỷ lệ gãy thân dưới 5% và khả năng chống chịu sâu bệnh vượt trội, hoàn toàn phù hợp để luân canh tăng vụ tại địa phương.

Kết luận

• Luận văn đã đánh giá toàn diện các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển và hình thái của 6 tổ hợp ngô lai mới (VN8 đến VN13) so với giống đối chứng NK4300 qua hai vụ Xuân và Thu Đông năm 2016 tại Thái Nguyên.
• Xác định được sự biến động rõ rệt về thời gian sinh trưởng giữa vụ Xuân (115 - 120 ngày) và vụ Thu Đông (97 - 103 ngày) do tác động của nhiệt độ và lượng bức xạ mặt trời.
• Tuyển chọn thành công tổ hợp ngô lai VN9 có thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao cây hợp lý (173,1 - 183,1 cm), vị trí đóng bắp cân đối và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt đạt cấp 1-2.
• Cung cấp cơ sở khoa học hoàn chỉnh để ngành nông nghiệp tỉnh Thái Nguyên hoàn thiện quy trình canh tác mật độ 5,7 vạn cây/ha và bố trí khung lịch thời vụ thích ứng hiệu quả với biến đổi khí hậu.
• Đóng góp nguồn tư liệu thực nghiệm chuẩn mực cho công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai đơn tại Việt Nam theo chuẩn quy chuẩn quốc gia QCVN 01-56: 2011.

Bước tiếp theo trong giai đoạn 2017 - 2020 là mở rộng diện tích khảo nghiệm sản xuất thử nghiệm tổ hợp lai VN9 trên quy mô từ 50 đến 100 ha tại các huyện miền núi phía Bắc. Các cơ quan quản lý nông nghiệp, viện nghiên cứu và bà con nông dân cần chủ động phối hợp liên kết chuỗi giá trị nhằm đưa các tổ hợp ngô lai triển vọng này vào sản xuất đại trà, góp phần nâng cao năng suất cây trồng và gia tăng thu nhập bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong chọn tạo giống, nhóm ngô lai được tạo ra bằng cách lai hai hoặc nhiều dòng bố mẹ khác nhau. Do được tạo ra từ các nguồn gen có đặc điểm di truyền khác biệt cho nên sau khi tạo ra các tổ hợp lai phải được khảo nghiệm đánh giá độ đồng đều, ổn định về các đặc điểm hình thái và năng suất trước khi phát triển ra sản xuất. Quá trình đánh giá tổ hợp lai là giai đoạn vô cùng quan trọng trong chọn tạo giống ngô.

Giai đoạn này phải được tiến hành lặp lại ở nhiều vùng sinh thái và nhiều mùa vụ khác nhau để có kết luận chính xác về khả năng sinh trưởng, phát triển của giống mới. Khả năng sinh trưởng, phát triển của giống được đánh giá thông qua quá trình hình thành và phát triển thân, lá, hoa, bắp. Để có các giống ngô lai tốt phục vụ cho sản xuất của tỉnh Thái Nguyên và có cơ sở lựa chọn giống phù hợp với vùng có điều kiện sinh thái tương đồng, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai trong vụ Xuân và Thu Đông 2016. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới 1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Trên thế giới, sau khi Columbus phát hiện ra châu Mỹ, cây ngô bắt đầu phát triển rất nhanh đến các vùng sinh thái khác nhau ở tất cả các châu lục. Sự lan truyền đến các khắp các châu lục cho thấy cây ngô có khả năng thích ứng rất rộng. Hiện nay ngô được trồng trên 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)[8]. Do có khả năng thích ứng rộng nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới.

Mặc dù chỉ c 4 đứng thứ 3 về diện tích (sau lúa nước và lúa mì) nhưng ngô lại dẫn đầu về năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới năm 2008 - 2016 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2008 158,7 50,0 800,1 2009 158,4 52,0 825,2 2010 163,8 51,9 849,8 2011 171,7 51,6 885,3 2012 177,0 49,4 875,1 2013 185,7 54,8 1017,5 2014 179,8 56,5 1016,0 2015 178,0 54,1 963,32 2016 182,3 57,8 1053,8 (Nguồn: FAO, 2017 [23]; USDA, 2017 [31]) Qua bảng số liệu trên cho thấy: Giai đoạn 2008-2016, sản xuất ngô trên thế giới có xu hướng tăng về diện tích, năng suất và sản lượng. Từ năm 2008 đến 2016 diện tích trồng ngô tăng từ 158,7 triệu ha lên đến 182,3 triệu ha, tăng 14,9%, năng suất tăng từ 50 tạ/ha lên tới 57,8 tạ/ha, tăng 15,6%, sản lượng tăng từ 800,1 triệu tấn lên đến 1053,76 triệu tấn, tăng 31,7%. Năm 2013, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt cao nhất (185,7 triệu ha), nhưng năng suất và sản lượng ngô đạt cao nhất ở năm 2016.

Mặc dù được trồng khắp nơi trên thế giới nhưng do đặc trưng về điều kiện sinh thái, sự khác nhau về kỹ thuật canh tác nên năng suất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các châu lục và quốc gia. Tình hình sản xuất ngô ở một số khu vực trên thế giới năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Khu vực (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Đông Á 37,3 59,5 221,9 Bắc Mỹ 43,9 96,7 425,0 Nam Mỹ 24,3 58,1 141,2 Nam Phi 3,1 48,4 15,0 Đông Nam Á 9,4 69,5 93,5 Liên Minh Châu Âu 8,7 54,1 60,3 (Nguồn: USDA, 2017 [31]) Số liệu bảng 1.2 cho thấy: Diện tích trồng ngô tập trung chủ yếu ở Bắc Mỹ và Đông Á, chiếm 64% diện tích trồng ngô của toàn thế giới. Diện tích sản xuất ngô ở Bắc Mỹ đạt 43,9 triệu ha. Không chỉ có diện tích trồng ngô lớn nhất mà Bắc Mỹ còn có năng suất và sản lượng ngô cao nhất thế giới, năm 2016 năng suất đạt 96,7 tạ/ha, cao hơn 67,3% so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng đạt 425,0 triệu tấn, chiếm 40,3% sản lượng ngô toàn thế giới.

Đông Á và Nam Mỹ đều là những khu vực có diện tích trồng ngô khá lớn (chỉ đứng sau Bắc Mỹ), năng suất đạt trung bình 58,1-59,5 tạ/ha và sản lượng là 221,9 và 141,2 triệu tấn. Nam Phi là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất thế giới với diện tích là 3,2 triệu ha, năng suất chỉ đạt 48,4 tạ/ha với sản lượng là 15,0 triệu tấn. Đây là chỉ số khá khiêm tốn so với các khu vực khác trên thế giới do điều kiện khí hậu bất thuận và trình độ canh tác còn hạn chế. 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 35,1 109,0 384,8 Trung Quốc 36,8 59,0 291,6 Brazil 17,3 54,0 93,5 Ấn Độ 9,6 27,0 26,0 Mexico 7,5 36,0 27,0 (Nguồn: USDA, năm 2017 [31]) Năm 2016, Mỹ vẫn là cường quốc số một về sản xuất ngô trên thế giới, mặc dù diện tích trồng ngô ít hơn Trung Quốc (đạt 35,1 triệu ha), nhưng năng suất ngô của Mỹ rất cao, bình quân đạt 109 tạ/ha nên tổng sản lượng ngô đạt 384,8 triệu tấn, chiếm 36,5% sản lượng ngô toàn thế giới.

Kết quả trên cho thấy việc ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong công tác chọn tạo giống và cải tiến kỹ thuật canh tác ngô của Mỹ đã rất thành công. Trung Quốc là nước có diện tích sản xuất ngô lớn nhất thế giới đạt 36,8 triệu ha, nhưng do năng suất ngô chỉ đạt 59 tạ/ha (bằng 54,1% năng suất ngô của Mỹ), nên sản lượng chỉ đạt 291,6 triệu tấn bằng 75,8% sản lượng ngô của Mỹ. Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997. Vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp.

Dự báo đến năm 2050, nhu cầu về ngô ở các nước đang phát triển sẽ tăng gấp đôi so với năm 2011, và đến năm 2025 ngô sẽ trở thành cây trồng có nhu cầu sản xuất lớn nhất trên toàn cầu, đặc biệt là ở các nước đang phát triển (CIMMYT, 2011) [22]. c 7 Từ năm 2008 đến nay sản lượng ngô tăng trung bình 4% /năm, dự báo sản lượng ngô thế giới sẽ đạt 1.016 triệu tấn vào năm 2018/2019. Tuy nhiên, nhu cầu ngô trên toàn cầu cũng tăng mạnh, tiêu thụ sẽ đa dạng hóa, khoảng 48% được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi (IGC, 2013) [26]. Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trên thế giới và là nguồn thức ăn chủ lực cho chăn nuôi.

Theo báo cáo của Ủy ban ngũ cốc Quốc tế, năm 2010 lượng ngô tiêu thụ trên thị trường thế giới là 86 triệu tấn, năm 2011 là 93 triệu tấn, tăng 8,1% so với năm 2010. Sự gia tăng này một phần xuất phát từ nhu cầu của các nhà sản xuất ethanol và si-rô ngô (Bloomberg, 2012) [21]. Lượng ngô tiêu thụ của một số nước trên thế giới Đơn vị tính: Triệu tấn Nước Năm 2015 Năm 2016 Mỹ 747,81 313,96 Trung Quốc 530,78 227,01 Brazil 146,35 58,50 Ấn Độ 53,05 23,44 Japan 36,48 15,10 (Nguồn: USDA, năm 2017 [31]) Trên thế giới, Mỹ là nước tiêu thụ ngô lớn nhất thế giới, lượng ngô tiêu thụ của Mỹ chiếm 30% tổng lượng ngô tiêu thụ trên thế giới. Ở Mỹ ngô được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, bên cạnh phục vụ cho nhu cầu thức ăn cho con người và trong chăn nuôi, cây ngô còn được sử dụng trong sản xuất ethanol.

Trung quốc cũng là một nước sử dụng lượng ngô khá lớn, chiếm 22,1% tổng lượng tiêu ngụ ngô trên thế giới. Việc ứng dụng nhiên liệu sinh học vào cuộc sống ngày càng gia tăng ở các nước phát triển dần thay thế một phần cho việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Urbanchuk, ABF Economics LLP sản lượng ethanol thế giới năm 2010 tăng 17% , tăng thêm 15% năm 2011 và năm 2015 sản xuất ethanol c 8 đã đóng góp 44 tỷ USD vào GDP, 24 tỷ USD thu nhập hộ gia đình và đạt 10 tỷ USD doanh thu thuế (Cục xúc tiến thương mại, 2017)[37]. Theo số liệu thống kê của Liên minh nhiên liệu tái tạo toàn cầu (GRFA), sản lượng ethanol thế giới năm 2010 tăng 17% và tăng thêm 15% năm 2011.

Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) cho biết doanh số bán hàng của ethanol tại Mỹ năm 2010 là 13 tỷ gallon, năm 2011 tăng lên đạt 14 tỷ gallon (tương đương với 54,3 tỷ lít) và mục tiêu sử dụng nhiên liệu tái tạo tổng cộng ở mức 19,28 tỷ gallon cho năm 2017 (Báo mới, 2016)[36]. Do nhu cầu sử dụng ngô trên thế giới ngày càng tăng nên giá ngô trên thị trường thế giới trong thời gian qua đã có sự biến động đáng kể. Năm 2010 giá ngô trên thị trường thế giới là 237,9 USD/tấn; năm 2016 là 156,2 USD/tấn (USDA, 2017)[32]. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô tại Việt Nam 1.

Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ngô là một trong những cây màu chính, thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng đầu về năng suất, vì vậy ngô được trồng nhiều vụ trong năm và được trồng hầu hết các vùng trong cả nước. Giai đoạn 2005 - 2015, sản xuất ngô trong nước tương đối ổn định cả về diện tích, năng suất, sản lượng. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 2009 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) 2009 1089 40,1 4372 2010 1126 41,1 4626 2011 1121 43,1 4836 2012 1157 43,0 4974 2013 1170 44,4 5191 2014 1179 44,1 5202 2015 1179 44,8 5281 2016 1300 46,0 5980 (Nguồn: Tổng Cục thống kê , 2017 [40]) c 9 Số liệu bảng 1.5 cho thấy: năm 2009, diện tích trồng ngô của nước ta là 1089 nghìn ha, đến năm 2015 tăng lên đạt 1179 nghìn ha. Sản lượng ngô đã tăng từ 4372 nghìn tấn (2009) lên 5281 nghìn tấn (2015).

Năm 2015, sản lượng ngô của Việt Nam đạt 62% so với mục tiêu đặt ra và gần 50% so với mục tiêu của năm 2020, nghĩa là sản xuất không đủ nhu cầu (Viện nghiên cứu ngô, 2009)[18]. Năm 2016 diện tích ngô tăng lên 1300 nghìn ha, năng suất ngô đạt 46,0 tạ/ha tăng hơn so với năm 2015, tuy nhiên nhu cầu cung cấp cho thị trường Việt Nam chưa đáp ứng được.