MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là cây có diện tích trồng đứng thứ3 sau lúa mỳ và lúa nước, có năng suất và sản lượng cao nhất trong các loại cây ngũ cốc và là nguồn cung cấp lương thực cho người và thức ăn cho gia súc. Ngô là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến lương thực - thực phẩm - dược phẩm và năng lượng sinh học, là mặt hàng nông sản xuất khẩu thu về ngoại tệ cho nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ.Với giá trị kinh tế cao và khả năng thích ứng rộng, cây ngô đã được trồng ở hầu hết các vùng trên thế giới. Năm 2016, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt 182,3 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,8 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 1053,8 triệu tấn (USDA, 2017)[26].
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau lúa và là cây màu quan trọng nhất, vì vậy ngô được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác. Trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cây ngô được xác định ưu tiên hàng đầu bởi nhiều yếu tố nhưcó khả năng chống chịu rất tốt dễ canh tác, phù hợp với nhiều loại đất khác nhau, có thể đẩy mạnh diện tích, năng suất, sản lượng. và điều quan trọng nhất là cây ngô có thị trường, đầu ra ổn định. Những năm gần đây nhờ chính sách quan tâm của Đảng và Nhà nước, đồng thời với những tiến bộ to lớn trong lai tạo các giống ngô lai năng suất cao, phẩm chất tốt cùng với kỹ thuật thâm canh cao nên sản xuất ngô ở nước ta đã có những bước tiến đáng kể về diện tích, năng suất và sản lượng.Ngoài ra, ngô còn là nguyên liệu chính cho các nhà máy chế biến thức ăn gia súc tổng hợp, cho công nghiệp sản xuất cồn, tinh bột, dầu, bánh kẹo (Ngô Hữu Tình, 2003)[17].
c 2 Thái Nguyên là một tỉnh nằm ở khu vực Trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam, có điều kiện đất đai, khí hậu 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 ổn định và nâng cao đời sống cho người dân. Hiện nay, sản xuất ngô ở Thái Nguyên còn có nhiều hạn chế do các điều kiện tự nhiên không thuận lợi: đất đai bạc màu, diễn biến thời tiết khá phức tạpmùa mưa tập trung từ tháng 4 đến tháng 10 còn mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau nên vào mùa khô vẫn thường xảy ra tình trạng thiếu nước. Bên cạnh đó, việc tiếp nhận kỹ thuật mới còn hạn chế, chưa có bộ giống ngô tiềm năng năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt phù hợp với điều kiện sinh thái của địa phương.
Để góp phần làm giảm những hạn chế trên cần xác định đúng những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của tỉnh. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Chọn được tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phù hợp với điều kiện tự nhiên và tập quán canh tác của tỉnh Thái Nguyên.
Yêu cầu - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm. - Theo dõi chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, số lá/cây, đường kính gốc, chỉ số diện tích lá…của các THL thí nghiệm. - Theo dõi khả năng chống chịu của các THL tham gia thí nghiệm(khả năng chống đổ, gãy, chống chịu sâu bệnh, …). c 3 - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp lai.
Chọn được tổ hợp lai có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học Đề tài là một trong những cơ sở quan trọng để chọn được giống ngô có năng suất cao, phẩm chất tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên. Các kết quả nghiên cứu của đề tài là luận cứ quan trọng phục vụ cho học tập và đánh giá các đặc điểm nông học ở cây ngô. Ý nghĩa thực tiễn - Là cơ sở đề xuất các giống ngô phù hợp với điều kiện sản xuất, điều kiện sinh thái Thái Nguyên.
c 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Sản xuấtngô ngày nay đang đứng trước thách thức rất lớn: Nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, sản xuất gặp nhiều khó khăn do sự biến đổi của khí hậu. Chính vì vậy, để tăng năng suất, sản lượng ngô cần phải thay đổi cơ cấu giống. Giống tốt góp phần nâng cao được hiệu quả kinh tế, giảm chi phí sản xuất, tăng sản lượng và chất lượng cây trồng.
Các nhà khoa học ước tính khoảng 30% 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. Trong quá trình chọn tạo giống các nhà khoa học phải cho lai giữa các dòng với nhau để tạo ra các tổ hợp ngô lai, sau đó phải tiến hành đánh giá các tổ hợp lai ở các mùa vụ, các vùng sinh thái khác nhau chọnra các tổ hợp lai tốt và phát triển thành giống phục vụ cho sản xuất. Đồng thời đây là cơ sở để chọn dòng làm vật liệu tạo giống. Để có các giố ng ngô lai tố t phu ̣c vu ̣ cho sản xuấ t của tin̉ h Thái Nguyên và có cơ s ở lựa chọn giống phù hợp với vùng có đi ều kiện sinh thái tương ứng, đề tài đã thực hiện nghiên c ứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu của các tổ hơ ̣p ngô lai ở vụ Xuân 2016.
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 lịch sử gieo trồng từ lâu đời, các nghiên cứu của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Peru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của cây ngô. Năm 1492, Columbus đã tìm ra châu Mĩ và từ đó theo thời gian ngô đã được trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới. c 5 Từ đầu thế kỷ 20 đến nay, sản xuất ngô được phát triển liên tục.
Đây là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực. Sự gia tăng nhanh chóng về năng suất là do sản xuất ngô được ứng dụng rộng rãi công nghệ trong chọn tạo giống, kỹ thuật tiên tiến và các thành tựu của các ngành khoa học khác như: cơ khí hóa, công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản,. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2011-2016 Diện tích Năng suất Sản lƣợng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2011 172,1 51,5 889,7 2012 177,6 48,9 869,8 2013 180,3 55,2 990,5 2014 189,8 55,7 1016,0 2015 178,0 54,3 963,3 2016 182,3 58,1 1053,8 Nguồn: FAO,2017[23] USDA, 2017[26] Năm 2016, theo số liệu của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) [26], diện tích ngô toàn thế giới là 182,3 triệu ha, năng suất trung bình là 58,1 tạ/ha, tổng sản lượng là 1053,8 triệu tấn. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô đều tăng so với năm 2011.
Hiện nay, cây ngô đã được trồng rộng rãi ở nhiều vùng, nhiều quốc gia trênthế giới. Tuy nhiên do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, khí hậu và tập quán canh tác nên sản xuất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng. Phần lớn sản lượng ngô tập trung ở các nước Mỹ, Trung Quốc, Braxin, Pháp và Ấn Độ … Mỹ là nước có sản lượng ngô đạt cao nhất thế giới. Năm 2016, sản lượng ngô của Mỹ là 345,51 triệu tấn, chiếm 32,79 % tổng sản lượng của thế giới, năng suất trung bình đạt 105,7 tạ/ha, gấp 1,82 lần năng suất trung bình c 6 của thế giới.
Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô đứng đầu thế giới, năm 2016, diện tích trồng ngô của Trung Quốc là 38,12 triệu ha, chiếm 20,91% diện tích trồng ngô toàn thế giới (USDA, 2017)[26]. Theo Family Corn Farmers (2013) [21] năng suất ngô của Mỹ có thể tăng thêm 40% trước năm 2020 và đạt khoảng 190 tạ/ha vào năm 2030. Hiện nay Isarel là quốc gia có năng suất ngô cao nhất thế giới đạt 340,98 tạ/ha, cao gấp 5,87 lần so với năng suất trung bình của thế giới (FAO, 2017)[22]. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam, ngô là cây trồng nhập nội và mới được đưa vào trồng khoảng hơn 300 năm nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực của Việt Nam.
Do có khả năng thích ứng rộng nên diện tích ngô được mở rộng nhanh chóng, cây ngô đã khẳng định được vị trí sản xuất nông nghiệp và trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước, đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2011 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lƣợng Năm (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) 2011 1121,3 43,1 4.281,0 Nguồn: Tổng cục thống kê, 2017[19] Sản xuất ngô của nước ta thực sự phát triển từ năm 1990, khi ngô lai được đưa vào sản xuất. Việt Nam đã trở thành một trong những nước phát triển ngô c 7 lai nhanh nhất ở khu vực Đông Nam Á. So với năm 1990, diện tích ngô năm 2016 là 1,3 triệu ha đã tăng 3,01 lần, sản lượng ngô Việt Nam xấp xỉ 6 triệu tấn tăng 8,91 lần.
Năm 2015, năng suất ngô của Việt Nam đạt 44,8 tạ/ha vẫn thấp hơn trung bình của thế giới (Tổng cục thống kê, 2017 [19]). Năm 2011, diện tích trồng ngô của nước ta là 1121,3 nghìn ha với năng suất 43,1 tạ/ha đạt tổng sản lượng 4.835,6 nghìn tấn, đến năm 2016 diện tích trồng ngô tăng lên 1300,0 nghìn ha với sản lượng đạt 5980 nghìn tấn. Sự phát triển sản xuất ngô cũng có sự chênh lệch đáng kể giữa các vùng miền. Vùng Trung du và miền núi phía Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất với 519,3 nghìn ha chiếm 44,03 % diện tích trồng ngô của cả nước nhưng đây cũng là vùng có năng suất ngô thấp nhất, năng suất ngô năm 2015 đạt 36,8 tạ/ha bằng 82,14% năng suất ngô trung bình của cả nước do ngô chủ yếu được trồng trên các nương rẫy có độ dốc lớn và ít được thâm canh.