Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp giống là một nhân tố quyết định năng suất, chất lượng của sản phẩm, các biện pháp kỹ thuật canh tác chỉ có thể đạt được hiệu quả cao trên cơ sở các giống tốt. Các nhà khoa học ước tính khoảng 35 đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực trên thế giới là nhờ việc đưa vào sản xuất những giống tốt. Ở nước ta, từ năm 1981 đến 1996 giống đã đóng góp cho sự tăng sản lượng cây trồng lên 43,68%, trong khi đó yếu tố phân bón hóa học - thuốc bảo vệ thực vật và yếu tố thủy lợi đóng góp với các tỷ lệ tương ứng là 32,57% và 31,97%, thấp hơn khoảng 10% so với giống.
Sản xuất nông nghiệp thế giới ngày nay luôn luôn phải trả lời câu hỏi: Làm thế nào để cung cấp đủ năng lượng cho 8 tỷ người vào năm 2021 và 16 tỷ người vào năm 2030 là yêu cầu đặt ra cho xã hội loài người. Để giải quyết vấn đề này ngoài biện pháp phát triển kỹ thuật canh tác bền vững, đòi hỏi các nhà khoa học phải nhanh chóng tạo ra những giống ngô mới có năng suất cao, ổn định đáp ứng được yêu cầu của một nền nông nghiệp hiện đại. Chọn tạo các giống tốt, thích hợp với điều kiện tự nhiên và điều kiện canh tác là cơ sở đạt được năng suất cao, ổn định với mức chi phí sản xuất thấp nhất. Giống mới đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng, nhưng để giống phát huy hiệu quả phải sử dụng chúng hợp lý với điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế xã hội từng vùng.
Giống cao sản của vùng thâm canh sẽ không cho năng suất mong muốn nếu trồng ở vùng nông nghiệp quảng canh, thậm chí hiệu quả kinh tế còn thấp hơn sử dụng giống địa phương.Vì vậy, xác định bộ giống thích hợp với mỗi vùng sinh thái là rất cần thiết. 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. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, mặc dù chỉ đứng thứ ba 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. 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. Do vậy diện tích, năng suất ngô liên tục tăng trong những năm gần đây.
Tình hình sản xuất ngô thế giới giai đoạn 1961 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1961 105,48 19,4 205,00 2004 147,47 49,45 729,21 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 177,39 49,16 872,06 2013 184,24 55,17 1016,43 Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2014[38] Qua bảng số liệu trên cho thấy, năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ đạt sấp xỉ 20 tạ/ha nhưng đến năm 2004 năng suất ngô trên thế giới đã đạt 49,45 tạ/ha. Năm 2011, diện tích trồng ngô gieo trồng với 170,4 triệu ha, năng suất đạt 51,95 tạ/ha và sản lượng đạt 883,46 triệu tấn. Đến năm 2013 năng suất và sản lượng đạt cao nhất từ trước tới nay (năng suất 55,17 tạ/ha; sản lượng đạt 1016,43 n 5 triệu tấn. Đặc biệt, từ năm 1996 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.
Như vậy sản xuất ngô của thế giới ngày càng phát triển nhưng tập trung và phân bố không đều ở các khu vực. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Khu vực (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Châu Á 59,40 51,23 304,32 Châu Mỹ 70,84 73,82 522,90 Châu Âu 18,97 61,92 117,48 Châu Phi 34,93 20,33 71,01 Nguồn: FAOSTART, 2014[38] Số liệu bảng 1.2 cho thấy: Châu Mỹ là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới với 70,84 triệu ha, đồng thời đây cũng là châu lục có năng suất và sản lượng ngô cao nhất. Năm 2013 năng suất ngô đạt 73,82 tạ/ha, năng suất bình quân của thế giới chỉ bằng 74,73% năng suất của châu lục này. Sản lượng đạt 522,90 triệu tấn- chiếm hơn 51% sản lượng ngô trên toàn thế giới.
Sau châu Mỹ là châu Á có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 với 59,40 triệu ha, nhưng năng suất của khu vực này chỉ đạt 51,23 tạ/ha, thấp hơn so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng của châu Á cũng đứng thứ 2 sau châu Mỹ. Châu Âu đứng thứ 2 trên thế giới về năng suất đạt 61,92 tạ/ha nhưng lại là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất (chỉ 18,97 triệu ha), châu Phi có diện tích đứng thứ 3 trên thế giới nhưng có năng suất ngô rất thấp, chỉ đạt 20,33 tạ/ ha thấp hơn gần 3 lần so với năng suất bình quân của thế giới, do đó sản lượng ngô của khu vực này cũng thấp nhất. Nguyên nhân của sự phát triển không đồng đều giữa các châu lục trên thế giới là do sự khác nhau rất lớn về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế chính trị … n 6 Ở châu Mỹ có trình độ khoa học phát triển cao trong khi Châu Phi nền kinh tế kém phát triển cộng thêm tinh hình chính trị an ninh không đảm bảo đã làm cho sản xuất nông nghiệp ở khu vực này tụt hậu so với nhiều khu vực trên thế giới (Nguồn FAOSTAT, 2014)[74]. 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.
Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) Mỹ 35,48 99,69 353,70 Trung Quốc 35,26 61,75 217,73 Braxin 15,32 52,58 80,54 Mexicô 7,10 31,94 22,66 Ấn Độ 9,50 24,52 23,29 Ý 0,80 80,96 6,50 Đức 0,50 88,28 4,39 Hy Lạp 0,19 115,00 2,18 Israel 0,005 225,56 0,11 Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2014[38] Phần lớn các nước phát triển năng suất ngô tăng không đáng kể nhưng năng suất ngô ở Mỹ lại tăng đột biến. Kết quả đó có được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất (Minh-Tang Chang, Peter, 2005) [40], ở Mỹ chỉ còn sử dụng 48% giống ngô được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học. Do vậy mà năng suất, sản lượng ngô của Mỹ đạt cao nhất, sau đó đến Trung Quốc, Brazil, Ấn Độ,. 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)[23]. n 7 Trung Quốc được xem là cường quốc đứng thứ hai trên thế giới, sau Mỹ, và đứng thứ nhất trong khu vực châu Á trong lĩnh vực sản xuất ngô lai với tốc độ tăng trưởng ngày càng tăng.Hiện nay, Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia có diện tích trồng ngô lớn nhất và cao gấp nhiều lần so với các quốc gia khác trên thế giới. Các nước khác như Ý, Đức, Hy Lạp, Ix-ra-en,. mặc dù năng suất ngô cao nhưng sản lượng vẫn còn thấp do diện tích trồng ngô chưa được mở rộng.
Những quốc gia đi đầu về năng suất ngô như: Israel 225,56 tạ/ha, Kuwait 211,1,0 tạ/ha, Netherlands 123,4 tạ/ha, Qatar 130 tạ/ha, Tajikistan 121,9 tạ/ha. Những nước có diện tích trồng ngô lớn là: Mỹ 35,48 triệu ha, Trung Quốc 35,26 triệu ha, Brazil 15,32 triệu ha… (FAOSTAT, 2014) [38]. Các nước này đã đóng góp rất lớn đối với sản lượng ngô của thế giới, trong đó Mỹ là nước có đóng góp lớn nhất và luôn là nước dẫn đầu về sản xuất ngô. Theo số liệu của trường Đại học Tổng hợp Nebraska (2005) lý do năng suất ngô ở Mỹ tăng lên trong 50 năm qua là 50% do cải tạo nền di truyền của các giống lai, 50% do cải thiện chế độ canh tác.
Ngoài ra một trong những lý do năng suất ngô ở Mỹ tăng cao là nhờ việc áp dụng ngô chuyển gen vào sản xuất. Trên thị trường quốc tế ngô đứng đầu trong danh sách những mặt hàng có giá trị khối lượng hàng hóa giao dịch ngày càng tăng, tỷ trọng lưu thông lớn, thị trường tiêu thụ rộng và nhu cầu ngày càng cao. Sở dĩ 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.
Trong bối cảnh giá xăng dầu đang liên tiếp lập những kỷ lục mới, nhiên liệu sinh học đang trở nên hấp dẫn hơn bao giờ hết. Tại Mỹ, nước sản xuất ethanol lớn nhất thế giới, 1/4 sản lượng ngô được dùng để sản xuất ethanol, như vậy chỉ riêng lượng ngô dùng cho chương trình ethanol của Mỹ đã tương đương hơn một nửa nhu cầu ngũ cốc của thế giới. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở nước ta, ngô là cây trồng nhập nội được đưa vào Việt Nam khoảng 300 năm và đã trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương n 8 thực quốc gia (Ngô Hữu Tình và cộng sự, 1997) [25].