Đánh Giá Khả Năng Sinh Trưởng và Phát Triển của Một Số Tổ Hợp Ngô Lai Tại Vùng Đông Bắc

Nghiên cứu về ngô lai đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế. 190 trang · Đại học Nông lâm Thái Nguyên · 2011.

• Tác giả: Dương Thị Nguyên
• Người hướng dẫn: PGS. Luân Thị Đẹp
• Trường học: Đại học Nông lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Trồng trọt
• Đề tài: Nghiên Cứu Khả Năng Sinh Trưởng và Phát Triển của Tổ Hợp Ngô Lai tại Vùng Đông Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ nông nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ngô Lai Tiềm Năng Vùng Đông Bắc

Nghiên cứu về ngô lai đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế. Cây ngô (Zea mays L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất, cung cấp lương thực cho con người và thức ăn cho gia súc. Ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy chế biến lương thực, thực phẩm, dược phẩm và năng lượng sinh học. Với giá trị kinh tế cao và khả năng thích ứng rộng, cây ngô được trồng ở hầu hết các vùng trên thế giới. Năm 2010, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt 162,32 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,06 tấn/ha, tổng sản lượng đạt 820,62 triệu tấn. Nhu cầu ngô của thế giới được dự báo sẽ tiếp tục tăng, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Theo USDA, Mỹ là nước có diện tích và sản lượng ngô lớn nhất thế giới. Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa.

1.1. Vai Trò Của Nghiên Cứu Ngô Lai Trong Nông Nghiệp Việt Nam

Nghiên cứu ngô lai có vai trò then chốt trong việc nâng cao năng suất và chất lượng ngô tại Việt Nam. Việc sử dụng các giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt và thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương là yếu tố quan trọng để tăng sản lượng ngô. Theo Tổng cục Thống kê, năng suất ngô của Việt Nam năm 2010 đạt 40,9 tạ/ha, vẫn còn thấp so với nhiều nước trên thế giới. Do đó, cần tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.

1.2. Tình Hình Sản Xuất Ngô Tại Vùng Đông Bắc Việt Nam

Vùng Đông Bắc Việt Nam có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước, chiếm 17,41% diện tích trồng ngô cả nước năm 2010. Tuy nhiên, năng suất ngô bình quân của vùng này còn thấp, chỉ đạt 34,23 tạ/ha, thấp hơn so với năng suất bình quân chung của cả nước. Nguyên nhân chủ yếu là do phần lớn diện tích ngô được trồng trên đất dốc, phụ thuộc vào nước trời, đầu tư thâm canh thấp và sử dụng giống địa phương, giống thụ phấn tự do còn cao. Cần có các nghiên cứu chuyên sâu về khả năng sinh trưởng ngô và khả năng phát triển ngô để cải thiện tình hình.

II. Thách Thức Nâng Cao Năng Suất Ngô Lai Vùng Đông Bắc

Sản xuất ngô ở vùng Đông Bắc đối mặt với nhiều thách thức. Phần lớn diện tích ngô được trồng trên đất dốc, phụ thuộc vào nước trời, đầu tư thâm canh thấp. Một số tỉnh vẫn sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do, dẫn đến năng suất thấp hơn so với các vùng khác. Theo Sở NN & PTNT Hà Giang và Cao Bằng, việc sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do còn cao (35 - 55%) là nguyên nhân chính. Nghiên cứu về các yếu tố sinh học, sinh thái và biện pháp kỹ thuật canh tác cho việc phát triển ngô ở vùng Đông Bắc còn ít và tản mạn. Công tác khuyến nông, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật về giống mới và các biện pháp canh tác chưa đồng bộ, chưa phù hợp với điều kiện sinh thái và kinh tế của vùng.

2.1. Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Khí Hậu Đến Sinh Trưởng Ngô

Điều kiện khí hậu Đông Bắc có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và phát triển của ngô. Vùng này thường xuyên chịu ảnh hưởng của các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, rét đậm, rét hại, gây ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng ngô. Cần có các nghiên cứu về khả năng thích ứng của các giống ngô lai với điều kiện khí hậu khắc nghiệt để lựa chọn được các giống phù hợp.

2.2. Vai Trò Của Kỹ Thuật Canh Tác Trong Nâng Cao Năng Suất Ngô

Kỹ thuật canh tác đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất ngô ở vùng Đông Bắc. Việc áp dụng các biện pháp canh tác tiên tiến như sử dụng phân bón hợp lý, tưới tiêu khoa học, phòng trừ sâu bệnh hiệu quả và luân canh cây trồng có thể giúp tăng năng suất và chất lượng ngô. Cần có các nghiên cứu về kỹ thuật canh tác phù hợp với điều kiện địa phương để khuyến cáo cho người dân.

2.3. Tầm Quan Trọng Của Giống Ngô Lai Năng Suất Cao

Việc sử dụng giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt và thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương là yếu tố then chốt để tăng sản lượng ngô. Cần có các nghiên cứu về so sánh giống ngô để lựa chọn được các giống phù hợp với từng vùng sinh thái.

III. Phương Pháp Đánh Giá Tổ Hợp Ngô Lai Tiềm Năng NL36

Để đáp ứng nhu cầu về ngô ngày càng tăng, cần đưa vào sản xuất các giống ngô lai mới có năng suất cao, thời gian sinh trưởng trung bình sớm, phù hợp với điều kiện sinh thái và cơ cấu mùa vụ của vùng Đông Bắc. Đồng thời, cần nghiên cứu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến như thời vụ, mật độ gieo trồng, phân bón và phòng trừ sâu bệnh. Việc xác định thời vụ gieo trồng thích hợp, tránh được hạn đầu vụ Xuân, rét và hạn cuối vụ Thu; xác định được mật độ và khoảng cách gieo trồng phù hợp là vấn đề cần thiết, ít chi phí đầu tư, dễ được người dân chấp nhận và có tính khả thi cao. Đề tài nghiên cứu tập trung vào đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai và biện pháp kỹ thuật cho tổ hợp lai triển vọng phục vụ sản xuất ngô vùng Đông Bắc.

3.1. Nghiên Cứu Đặc Điểm Nông Sinh Học Của Tổ Hợp Ngô Lai

Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp ngô lai là bước quan trọng để đánh giá tiềm năng của chúng. Các chỉ tiêu cần nghiên cứu bao gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số lá, khả năng chống chịu sâu bệnh, khả năng chống đổ gãy và các yếu tố cấu thành năng suất như chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt.

3.2. Ảnh Hưởng Của Mật Độ Trồng Đến Năng Suất Ngô Lai NL36

Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng ngô đến năng suất của giống ngô lai NL36 là cần thiết để xác định mật độ tối ưu cho năng suất cao nhất. Mật độ trồng ảnh hưởng đến sự cạnh tranh về ánh sáng, dinh dưỡng và nước giữa các cây ngô, do đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây.

3.3. Xác Định Thời Vụ Gieo Trồng Thích Hợp Cho Ngô Lai NL36

Xác định thời vụ ngô gieo trồng thích hợp cho giống ngô lai NL36 là quan trọng để đảm bảo cây ngô sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu thuận lợi nhất. Thời vụ gieo trồng ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất của cây ngô.

IV. Kết Quả Đánh Giá Khả Năng Sinh Trưởng Tổ Hợp Ngô Lai

Nghiên cứu đã xác định được tổ hợp ngô lai IL3 x IL6, bước đầu đặt tên là Nông Lâm 36 (NL36), có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, khả năng chống chịu với một số loại sâu bệnh hại ngô chính khá, chống đổ gãy tốt, cho năng suất cao và ổn định, thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc. Mật độ 7 vạn cây/ha với khoảng cách 50 x 28 cm và thời vụ gieo trồng trong vụ Xuân là từ đầu đến cuối tháng 2 dương lịch; vụ Thu từ đầu đến trung tuần tháng 8 dương lịch phù hợp cho giống NL36 ở các tỉnh vùng núi Đông Bắc. Kết quả nghiên cứu góp phần bổ sung thêm vào tập đoàn giống ngô lai, chuyển đổi cơ cấu cây trồng cho các tỉnh vùng Đông Bắc.

4.1. Đặc Điểm Nổi Bật Của Giống Ngô Lai NL36

Giống ngô lai NL36 có nhiều đặc điểm nổi bật như thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất cao và ổn định. Giống này thích hợp với điều kiện khí hậu và đất đai của vùng Đông Bắc, giúp người dân tăng thu nhập và cải thiện đời sống.

4.2. Mật Độ Và Thời Vụ Gieo Trồng Tối Ưu Cho NL36

Nghiên cứu đã xác định được mật độ và thời vụ gieo trồng tối ưu cho giống ngô lai NL36. Mật độ 7 vạn cây/ha và thời vụ gieo trồng từ đầu đến cuối tháng 2 (vụ Xuân) và từ đầu đến trung tuần tháng 8 (vụ Thu) giúp cây ngô sinh trưởng và phát triển tốt nhất, cho năng suất cao nhất.

4.3. Hiệu Quả Kinh Tế Của Việc Trồng Ngô Lai NL36

Việc trồng ngô lai NL36 mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân. Năng suất cao, chi phí đầu tư thấp và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt giúp người dân giảm thiểu rủi ro và tăng lợi nhuận.

V. Ứng Dụng Mô Hình Trình Diễn Ngô Lai NL36 Tại Đông Bắc

Để giới thiệu giống ngô lai NL36 và các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho người trồng ngô, mô hình trình diễn đã được xây dựng tại các tỉnh vùng Đông Bắc. Mô hình trình diễn giúp người dân trực tiếp quan sát và đánh giá hiệu quả của giống ngô lai mới, từ đó khuyến khích họ áp dụng vào sản xuất. Công tác khuyến nông, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật về giống mới và các biện pháp canh tác cần được thực hiện đồng bộ, phù hợp với điều kiện sinh thái và kinh tế của vùng, để đạt hiệu quả cao nhất.

5.1. Mục Tiêu Của Mô Hình Trình Diễn Ngô Lai NL36

Mục tiêu của mô hình trình diễn là giới thiệu giống ngô lai NL36 và các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến cho người dân, giúp họ nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất ngô. Mô hình cũng là nơi để người dân trao đổi kinh nghiệm và học hỏi lẫn nhau.

5.2. Quy Trình Xây Dựng Mô Hình Trình Diễn Ngô Lai

Quy trình xây dựng mô hình trình diễn bao gồm các bước như lựa chọn địa điểm, chuẩn bị đất, gieo trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh và thu hoạch. Các biện pháp kỹ thuật canh tác được áp dụng trong mô hình phải phù hợp với điều kiện địa phương và dễ dàng thực hiện.

5.3. Đánh Giá Hiệu Quả Của Mô Hình Trình Diễn Ngô Lai

Hiệu quả của mô hình trình diễn được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như năng suất, chất lượng ngô, chi phí sản xuất và lợi nhuận. Kết quả đánh giá được sử dụng để khuyến cáo cho người dân về việc áp dụng giống ngô lai NL36 và các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến.

VI. Tương Lai Phát Triển Bền Vững Ngành Ngô Lai Đông Bắc

Để phát triển bền vững ngành ngô ở vùng Đông Bắc, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai mới có năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt và thích ứng với biến đổi khí hậu. Đồng thời, cần đẩy mạnh công tác khuyến nông, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật và xây dựng các chuỗi liên kết sản xuất, chế biến và tiêu thụ ngô. Cần có chính sách hỗ trợ người dân về giống, phân bón, kỹ thuật và vốn để họ yên tâm sản xuất và nâng cao thu nhập.

6.1. Nghiên Cứu Giống Ngô Lai Chịu Biến Đổi Khí Hậu

Nghiên cứu các giống ngô lai có khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt là rất quan trọng để đảm bảo năng suất ngô trong điều kiện biến đổi khí hậu. Các giống này cần có khả năng thích ứng với các điều kiện thời tiết cực đoan và vẫn cho năng suất ổn định.

6.2. Phát Triển Chuỗi Giá Trị Ngô Bền Vững

Phát triển chuỗi giá trị ngô bền vững bao gồm các khâu sản xuất, chế biến và tiêu thụ. Cần có sự liên kết chặt chẽ giữa các nhà sản xuất, nhà chế biến và nhà phân phối để đảm bảo chất lượng ngô và giá cả ổn định.

6.3. Chính Sách Hỗ Trợ Phát Triển Ngành Ngô

Chính phủ cần có các chính sách hỗ trợ người dân về giống, phân bón, kỹ thuật và vốn để họ yên tâm sản xuất và nâng cao thu nhập. Các chính sách này cần được thiết kế phù hợp với điều kiện địa phương và dễ dàng tiếp cận.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Đề tài luận án tiến sĩ nông nghiệp: "Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai và biện pháp kỹ thuật cho tổ hợp lai triển vọng phục vụ sản xuất ngô vùng Đông Bắc" do nghiên cứu sinh Dương Thị Nguyên thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Luân Thị Đẹp và TS. Mai Xuân Triệu tại Trường Đại học Nông lâm – Đại học Thái Nguyên, thuộc chuyên ngành Trồng trọt (mã số: 62 62 01 01), hoàn thành năm 2011.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa tại Việt Nam, đồng thời giữ vai trò cây lương thực số một tại nhiều tỉnh miền núi phía Bắc (như Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai). Đến năm 2010, diện tích ngô lai chiếm trên 90% tổng diện tích ngô cả nước, tuy nhiên năng suất trung bình toàn quốc mới đạt 40,9 tạ/ha (Tổng cục Thống kê, 2011), chỉ bằng 81,3% của Trung Quốc, 42,6% của Mỹ và 80,8% mức trung bình thế giới (FAOSTAT, 2011).

Vùng Đông Bắc là vùng có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước (năm 2010 đạt 196.200 ha, chiếm 17,41% diện tích ngô toàn quốc), nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 34,23 tạ/ha, bằng 83,7% mức bình quân chung của cả nước. Nguyên nhân chủ yếu do địa hình phức tạp, phần lớn ngô trồng trên đất dốc phụ thuộc vào nước trời, mức đầu tư thâm canh thấp, tỷ lệ sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do còn cao (35 - 55% ở một số địa phương). Các giống ngô lai đưa vào sản xuất chủ yếu là giống nhập nội của các công ty nước ngoài (chiếm trên 90% diện tích ngô lai), trong khi các giống tạo ra trong nước chỉ chiếm dưới 10%.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án chỉ ra là: Các nghiên cứu về yếu tố sinh học, sinh thái và biện pháp kỹ thuật canh tác (đặc biệt là mật độ, khoảng cách và thời vụ) cho việc phát triển ngô ở vùng Đông Bắc còn ít, tản mạn, thiếu tính hệ thống và chưa gắn liền với điều kiện sinh thái đặc thù của vùng để hạn chế thiệt hại do hạn đầu vụ Xuân, rét và hạn cuối vụ Thu.

Mục tiêu nghiên cứu

Văn bản luận án xác định 3 mục tiêu cụ thể:

1. Xác định được tổ hợp lai (THL) ưu tú có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, cho năng suất cao và ổn định, thích nghi với điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc.
2. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác như: Mật độ khoảng cách và thời vụ gieo trồng cho THL được lựa chọn ở một số tỉnh vùng Đông Bắc.
3. Xây dựng mô hình trình diễn THL ưu tú với biện pháp kỹ thuật phù hợp, nhằm giới thiệu cho người trồng ngô, nâng cao hiệu quả kinh tế sản xuất ngô.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: 15 tổ hợp ngô lai tạo ra từ 6 dòng thuần theo phương pháp luân giao; các giống ngô lai đối chứng (LVN4, LVN99, CP999); giống ngô lai triển vọng NL36 (tên gọi mới của tổ hợp lai IL3 x IL6).
• Phạm vi không gian:
  • Thí nghiệm đánh giá 15 THL: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và xã Cao Xá, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ.
  • Thí nghiệm biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ, thời vụ) cho giống NL36: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên; thị trấn Sơn Dương, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang; xã Nông Thịnh, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn.
  • Xây dựng mô hình trình diễn giống NL36: Huyện Võ Nhai (tỉnh Thái Nguyên), huyện Sơn Dương (tỉnh Tuyên Quang), huyện Chợ Mới (tỉnh Bắc Kạn).
• Phạm vi thời gian: Nghiên cứu thực hiện từ vụ Thu năm 2008 đến vụ Xuân năm 2011.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án tổng hợp hệ thống cơ sở dữ liệu và các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến các hướng chính:

1. Tình hình sản xuất ngô và ứng dụng ưu thế lai

• Sản xuất ngô thế giới và Việt Nam: Tác giả điểm lại số liệu thống kê về diện tích, năng suất, sản lượng từ giai đoạn 1961 - 2010 của FAOSTAT (2007, 2010, 2011), USDA (2009, 2011), IFPRI (2003), CIMMYT (2008) và Tổng cục Thống kê Việt Nam (2011). Ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu.
• Lý thuyết ưu thế lai và phân loại giống ngô lai: Lý thuyết ưu thế lai khởi nguồn từ Charles Darwin (1876), được G. H. Shull (1904, 1908, 1909, 1914, 1952) phát triển qua phương pháp tự phối tạo dòng thuần và sản xuất ngô lai đơn. Khái niệm và phân loại giống ngô lai không quy ước (non-conventional hybrid) và giống ngô lai quy ước (conventional hybrid: lai đơn, lai ba, lai kép) được tổng quan theo Allard (1960), Hallauer (1981), Vasal & Srinivasan (1992), Viện Nghiên cứu Ngô (1992, 1996, 1997), Trần Hồng Uy (1985).

2. Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp và chọn tạo dòng thuần

• Tổng quan các nghiên cứu của Bauman (1981), Stringfield (1974), Ngô Hữu Tình (2003) về phương pháp tự phối, cận huyết full-sib, half-sib.
• Khái niệm khả năng kết hợp chung (GCA) và khả năng kết hợp riêng (SCA) theo Sprague & Tatum (1942), Griffing (1956a, 1956b), Allard (1960), Darrad & Hallauer (1972), Trần Đình Long và cs (1990), Mai Xuân Triệu (1998).
• Các phương pháp đánh giá KNKH: Phương pháp lai đỉnh (Topcross) theo Davis (1927), Jenkins & Bruce (1932), Phan Xuân Hào và cs (1997); Phương pháp lai luân giao (Diallel Cross) theo Sprague và cs (1942), Hayman (1954), và 4 sơ đồ phân tích luân giao của Griffing (1956a).
• Tiến bộ chọn tạo giống ngô tại Việt Nam qua các giai đoạn 1991 - 1995 (giống không quy ước LS3, LS5, LS6, LS7, LS8), 1996 - 2002 (giống lai quy ước LVN4, LVN17, LVN20, LVN25, V98-1, T9), và từ 2003 đến nay (LVN98, LVN145, VN8960, LCH9, LVN14, LVN99, LVN61, LVN66, LVN146, LVN154).

3. Nghiên cứu về mật độ, khoảng cách và thời vụ gieo trồng

• Mật độ và khoảng cách: Các nghiên cứu của Sprague & Dudley (1988), Barbieri và cs (2000), William và cs (2002), Sener và cs (2004), Babu và cs (1999), Chaudhry và cs (2003), Neradic và cs (1999), Borleanu Ioana Claudia (2010), Ngô Hữu Tình (1987), Phan Xuân Hào (2007), Pham Sy Tan và cs (2006), Viện Nghiên cứu Ngô (2009, 2010), Lê Văn Hải (2011) chỉ ra xu hướng tăng mật độ kết hợp thu hẹp khoảng cách hàng (từ 70 cm xuống 50 cm hoặc 40 cm) giúp tối ưu hóa chỉ số diện tích lá (LAI), tăng khả năng hấp thu bức xạ mặt trời và nâng cao năng suất hạt.
• Thời vụ gieo trồng: Các nghiên cứu về tổng tích nhiệt hoạt động (GDD) của Neild và cs (2007), Akba và cs (2008), Samuel và cs (1986), Otegui và cs (1995, 1997), Otkem (2000), Lauer và cs (1999), Nadan Khan và cs (2002), Barutcula và cs (2005), Abded Rahman và cs (2001), Dahmardeh và cs (2010), Hans Kgasago (2006), Đỗ Tuấn Khiêm (1996), Trần Hữu Miện (1987) khẳng định thời vụ gieo chi phối sâu sắc đến thời gian phun râu, trỗ cờ, mức độ nhiễm sâu bệnh (sâu đục thân, bọ hung hại rễ), tỷ lệ thụ phấn - kết hạt và năng suất ngô.

Vị trí của luận án

Kế thừa phương pháp phân tích luân giao của Griffing và các nguyên lý canh tác ngô thu hẹp khoảng cách hàng, luận án tập trung giải quyết bài toán chọn lọc THL ngô lai quy ước thích ứng cụ thể với điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc và đồng bộ hóa quy trình mật độ - thời vụ trên các vùng đất đại diện.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

• Ưu thế lai (Heterosis): Hiện tượng con lai F1 biểu hiện sức sống, khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và tính chống chịu vượt trội so với bố mẹ.
• Dòng tự phối và dòng thuần: Dòng tự phối hình thành qua quá trình tự phối cưỡng bức liên tục qua 7 - 9 thế hệ đạt độ đồng hợp tử cao và ổn định về các tính trạng nông học.
• Khả năng kết hợp (Combining Ability): Phản ánh giá trị di truyền của dòng bố mẹ khi lai:
  • Khả năng kết hợp chung (GCA): Giá trị trung bình của con lai của một dòng khi lai với nhiều dòng khác, do hiệu ứng gen cộng tính quy định.
  • Khả năng kết hợp riêng (SCA): Độ lệch tính trạng của một tổ hợp lai cụ thể so với mức kỳ vọng dựa trên GCA của hai dòng bố mẹ, do hiệu ứng gen trội, siêu trội và tương tác gen quy định.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Luận án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng theo quy chuẩn khoa học nông nghiệp:

Nội dung thí nghiệm	Địa điểm và thời gian	Phương pháp bố trí	Công thức / Quy mô
Thí nghiệm 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học 15 THL luân giao	- ĐH Nông lâm Thái Nguyên - Huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ (Vụ Thu 2008, Xuân 2009, Thu 2009)	Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại. Ô thí nghiệm 14 m² (4 hàng dài 5 m, khoảng cách 70 x 25 cm, theo dõi 2 hàng giữa).	- 15 THL từ 6 dòng thuần (IL2, IL3, IL5, IL6, IL8, IL11) theo phương pháp 4 của Griffing. - 2 giống đối chứng: LVN4 và LVN99.
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến giống NL36	- ĐH Nông lâm Thái Nguyên - Sơn Dương (Tuyên Quang) - Chợ Mới (Bắc Kạn) (Vụ Xuân 2010, Thu 2010)	RCBD, 3 lần nhắc lại.	13 công thức mật độ kết hợp khoảng cách (từ 5,0 đến 8,0 vạn cây/ha; khoảng cách hàng 50 cm, 60 cm, 70 cm).
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến giống NL36	- ĐH Nông lâm Thái Nguyên - Sơn Dương (Tuyên Quang) - Chợ Mới (Bắc Kạn) (Vụ Xuân 2010, Thu 2010)	RCBD, 3 lần nhắc lại.	Các thời vụ gieo khác nhau trong vụ Xuân (đầu tháng 2 đến cuối tháng 2) và vụ Thu (đầu tháng 8 đến trung tuần tháng 8).
Thí nghiệm 4: Mô hình trình diễn giống NL36	- Huyện Võ Nhai (Thái Nguyên) - Huyện Sơn Dương (Tuyên Quang) - Huyện Chợ Mới (Bắc Kạn)	So sánh diện rộng có đối chứng.	Giống triển vọng NL36 so sánh với giống đối chứng CP999, LVN4, LVN99.

Danh mục 15 tổ hợp lai luân giao nghiên cứu

15 tổ hợp lai được tạo ra từ 6 dòng thuần theo phương pháp 4 của Griffing (không tự phối, không lai nghịch):

• Cặp lai từ IL2: IL2 x IL3, IL2 x IL5, IL2 x IL6, IL2 x IL8, IL2 x IL11
• Cặp lai từ IL3: IL3 x IL5, IL3 x IL6, IL3 x IL8, IL3 x IL11
• Cặp lai từ IL5: IL5 x IL6, IL5 x IL8, IL5 x IL11
• Cặp lai từ IL6: IL6 x IL8, IL6 x IL11
• Cặp lai từ IL8: IL8 x IL11

Quy trình kỹ thuật và chăm sóc thí nghiệm

Thực hiện theo Quy phạm khảo nghiệm giống ngô Quốc gia số 10 TCN 341 - 2006:

• Mật độ chuẩn thí nghiệm giống: 5,7 cây/m² (hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm).
• Lượng phân bón: $150\text{ kg N} + 90\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 90\text{ kg K}_2\text{O} + 500\text{ kg vôi bột/ha}$.
• Phân bón lót: 100% lân (rạch sâu 10 - 15 cm).
• Phân bón thúc chia làm 3 lần: Lần 1 (ngô 3 - 4 lá: 1/3 N + 1/2 K2O); Lần 2 (ngô 7 - 9 lá: 1/3 N + 1/2 K2O, vun cao); Lần 3 (trước trỗ cờ 7 - 10 ngày: 1/3 N còn lại).
• Duy trì độ ẩm đất 70 - 80% tại các giai đoạn trọng yếu: ngô 6 - 7 lá, xoáy nõn và sau thụ phấn - chín sữa.

Chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xử lý số liệu

• Chỉ tiêu sinh trưởng, phát dục: Thời gian từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu; thời gian sinh trưởng (TGST).
• Đặc điểm hình thái: Chiều cao cây (CCC), chiều cao đóng bắp (CCĐB), số lá/cây, chỉ số diện tích lá (LAI/CSDTL).
• Khả năng chống chịu: Tỷ lệ nhiễm sâu đục thân, bệnh đốm lá; tỷ lệ đổ rễ, gãy thân; trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp.
• Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt (KL1000), năng suất thực thu (NSTT).
• Chỉ số di truyền: Đánh giá hiệu ứng KNKH chung ($\hat{g}i$), KNKH riêng ($\hat{s}{ij}$) và phương sai KNKH riêng ($\sigma^2_{s_{ij}}$) tính trạng năng suất.
• Xử lý thống kê: Phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD) và hệ số biến động (CV%).

---

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Trình bày bối cảnh kinh tế - xã hội, nhu cầu sản xuất ngô phục vụ chăn nuôi và chế biến, phân tích thực trạng sản xuất ngô tại vùng núi Đông Bắc. Xác định rõ mục tiêu chọn lọc THL ưu tú thích ứng với điều kiện sinh thái vùng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật mật độ - thời vụ.

Chương 1. Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết 4 nội dung lớn:

1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: Phân tích tiềm năng năng suất của ngô lai, vai trò của công nghệ sinh học và giống biến đổi gen trên thế giới (Mỹ đạt 92,8% ngô công nghệ sinh học năm 2009; Trung Quốc cấp phép ngô phytase).
2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới, Việt Nam và vùng Đông Bắc: Đánh giá số liệu diện tích và sản lượng giai đoạn 1961 - 2010. Phân tích chi tiết số liệu của các tỉnh Đông Bắc (Hà Giang, Cao Bằng, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Phú Thọ).

Chỉ tiêu sản xuất ngô thế giới (1961 - 2010)	Năm 1961	Năm 2004	Năm 2008	Năm 2010
Diện tích (triệu ha)	104,8	145,0	156,4	162,3
Năng suất (tấn/ha)	1,9	4,9	5,03	5,06
Sản lượng (triệu tấn)	204,2	714,8	787,3	820,6

3. Cơ sở di truyền và chọn tạo giống ngô lai: Khái niệm dòng tự phối, dòng thuần, ưu thế lai, phân loại giống lai quy ước và không quy ước; cơ chế di truyền GCA và SCA; phương pháp phân tích luân giao của Griffing.
4. Nghiên cứu về mật độ và thời vụ: Phân tích tương quan giữa mật độ, khoảng cách hàng hẹp (50 cm) với chỉ số diện tích lá và tích lũy chất khô; ảnh hưởng của tổng tích nhiệt (GDD) và điều kiện nhiệt độ - ẩm độ tới các thời kỳ khủng hoảng nước (xoáy nõn, trỗ cờ, phun râu).

Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết nguồn gốc vật liệu 6 dòng thuần và 15 THL; các giống đối chứng (LVN4, LVN99, CP999); thiết kế thí nghiệm 1 (đánh giá THL), thí nghiệm 2 (mật độ và khoảng cách với 13 công thức), thí nghiệm 3 (thời vụ gieo trồng), thí nghiệm 4 (mô hình trình diễn); các phương pháp đo đếm chỉ tiêu hình thái, chống chịu, cấu thành năng suất và thuật toán thống kê KNKH theo phương pháp Griffing 4.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được:

1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học 15 THL luân giao

• Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục: 15 THL có TGST thuộc nhóm trung bình sớm, dao động phù hợp với cơ cấu mùa vụ vùng Đông Bắc. Thời gian từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn và phun râu có sự trùng khớp cao, thuận lợi cho quá trình thụ phấn.
• Đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu: Các THL thể hiện ưu thế lai rõ rệt về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp cân đối, số lá/cây ổn định, bộ lá đứng giúp nâng cao chỉ số diện tích lá. Khả năng chống đổ rễ, gãy thân tốt; tỷ lệ nhiễm sâu đục thân và bệnh đốm lá ở mức thấp.
• Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Đánh giá qua các chỉ tiêu chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và KL1000 hạt. Tổ hợp lai IL3 x IL6 thể hiện các chỉ tiêu cấu thành năng suất vượt trội.
• Khả năng kết hợp (KNKH): Phân tích GCA của các dòng bố mẹ và SCA của các THL về tính trạng năng suất tại Thái Nguyên và Phú Thọ cho thấy:
  • Dòng IL3 và dòng IL6 có giá trị KNKH chung ($\hat{g}_i$) cao nhất và ổn định.
  • Tổ hợp lai IL3 x IL6 đạt giá trị KNKH riêng ($\hat{s}{ij}$) và phương sai KNKH riêng ($\sigma^2{s_{ij}}$) cao vượt trội, thể hiện ưu thế lai mạnh về năng suất hạt. Tổ hợp lai này được lựa chọn và đặt tên là giống ngô lai NL36 (Nông Lâm 36).

2. Kết quả nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng cho giống NL36

Khảo nghiệm 13 công thức mật độ - khoảng cách tại Thái Nguyên, Tuyên Quang và Bắc Kạn trong vụ Xuân và vụ Thu năm 2010:

• Mật độ 7,1 vạn cây/ha kết hợp khoảng cách hàng hẹp $50 \times 28\text{ cm}$ cho kết quả tối ưu nhất:
  • Quần thể cây phát triển cân đối, chỉ số diện tích lá đạt mức tối ưu.
  • Khả năng chống đổ gãy tốt, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh không tăng so với mật độ thấp.
  • Năng suất thực thu đạt cao nhất, dao động từ 82,34 đến 86,23 tạ/ha, vượt giống đối chứng từ 16,8% đến 18,9%.

3. Kết quả nghiên cứu thời vụ gieo trồng cho giống NL36

• Vụ Xuân: Khung thời vụ gieo trồng thích hợp nhất từ ngày 3/2 đến 24/2 (từ đầu đến cuối tháng 2 dương lịch). Ở khung thời vụ này, cây tránh được rét và khô hạn đầu vụ, năng suất thực thu đạt từ 65,51 đến 78,52 tạ/ha. Gieo muộn hơn làm quá trình trỗ cờ - phun râu gặp nhiệt độ cao, sâu đục thân tăng, làm giảm năng suất.
• Vụ Thu: Khung thời vụ gieo trồng thích hợp nhất từ ngày 3/8 đến 17/8 (từ đầu đến trung tuần tháng 8 dương lịch), năng suất thực thu đạt từ 68,77 đến 74,20 tạ/ha. Gieo muộn hơn khiến giai đoạn trỗ cờ và vào hạt gặp hạn và rét cuối vụ, làm giảm năng suất hạt nghiêm trọng.

4. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống NL36

Mô hình trình diễn diện rộng tại huyện Võ Nhai (Thái Nguyên), huyện Sơn Dương (Tuyên Quang) và huyện Chợ Mới (Bắc Kạn) áp dụng mật độ 7,1 vạn cây/ha ($50 \times 28\text{ cm}$) và đúng thời vụ khuyến cáo cho thấy giống NL36 sinh trưởng khỏe, độ đồng đều cao, khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao hơn các giống đối chứng đang gieo trồng tại địa phương (CP999, LVN4, LVN99) từ 16,8% đến 18,9%, mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

1. Cung cấp dữ liệu khoa học có hệ thống về đánh giá khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của 6 dòng ngô thuần (IL2, IL3, IL5, IL6, IL8, IL11) theo phương pháp phân tích luân giao Griffing 4 trong điều kiện sinh thái vùng Đông Bắc.
2. Xác định được 2 dòng thuần IL3 và IL6 có khả năng kết hợp chung cao, đóng góp cơ sở lý luận và nguồn vật liệu bố mẹ có giá trị cho chương trình chọn tạo giống ngô lai thích ứng vùng sinh thái miền núi phía Bắc.
3. Bổ sung cơ sở dữ liệu sinh học và sinh thái học cây ngô về phản ứng của giống ngô lai mới với các mức mật độ, khoảng cách hàng hẹp (50 cm) và các khung thời vụ gieo trồng tại vùng Đông Bắc.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Tuyển chọn thành công tổ hợp lai ưu tú IL3 x IL6 (đặt tên là NL36 - Nông Lâm 36) có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, sinh trưởng khỏe, chống chịu sâu bệnh và chống đổ gãy tốt, năng suất thực thu đạt cao (82,34 - 86,23 tạ/ha, vượt đối chứng 16,8 - 18,9%), thích nghi tốt với điều kiện canh tác vùng Đông Bắc.
2. Xác định được quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu cho giống NL36:
   • Mật độ và khoảng cách: Mật độ $7,1\text{ vạn cây/ha}$ với khoảng cách hàng cách hàng $50\text{ cm}$, cây cách cây $28\text{ cm}$.
   • Thời vụ gieo trồng: Vụ Xuân từ $3/2$ đến $24/2$; Vụ Thu từ $3/8$ đến $17/8$.
3. Xây dựng thành công các mô hình trình diễn tại Thái Nguyên, Tuyên Quang, Bắc Kạn, góp phần bổ sung vào cơ cấu giống cây trồng và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng ngô tại các tỉnh vùng Đông Bắc.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Luận án giới hạn phạm vi nghiên cứu trên 15 tổ hợp lai từ 6 dòng thuần; các thí nghiệm kỹ thuật canh tác chuyên sâu vào 2 yếu tố chính là mật độ khoảng cách và thời vụ; địa bàn khảo nghiệm tập trung ở 4 tỉnh đại diện (Thái Nguyên, Phú Thọ, Tuyên Quang, Bắc Kạn).
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục mở rộng khảo nghiệm giống ngô lai NL36 tại các tiểu vùng sinh thái khác của vùng miền núi phía Bắc (đặc biệt là vùng núi cao, đất dốc tại Cao Bằng, Hà Giang).
  • Nghiên cứu hoàn thiện quy trình dinh dưỡng phân bón chuyên biệt và các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) cho giống NL36 trên các loại đất khác nhau.
  • Hoàn thiện công nghệ sản xuất hạt lai F1 thương phẩm của cặp lai IL3 x IL6 để phục vụ sản xuất đại trà.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho nhiều đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên ngành Nông học, Cây trồng, Chọn giống cây trồng: Tham khảo phương pháp thiết kế và xử lý số liệu lai luân giao theo Griffing 4, phương pháp đánh giá GCA, SCA và quy trình khảo nghiệm giống ngô quốc gia (10 TCN 341 - 2006).
• Các nhà chọn tạo giống ngô: Sử dụng nguồn vật liệu bố mẹ IL3 và IL6 phục vụ các chương trình lai tạo giống ngô lai năng suất cao, chịu hạn và chống đổ.
• Cán bộ khuyến nông và người sản xuất: Ứng dụng gói kỹ thuật mật độ hàng hẹp ($50 \times 28\text{ cm}$) và khung lịch thời vụ đã được chuẩn hóa để nâng cao năng suất ngô tại các địa phương vùng Đông Bắc.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giống ngô lai NL36 được tạo ra từ cặp bố mẹ nào và có những đặc tính ưu việt gì?

Giống NL36 là tên gọi mới của tổ hợp lai IL3 x IL6, được tạo ra từ phép lai luân giao giữa 2 dòng thuần IL3 và IL6. Giống có thời gian sinh trưởng trung bình sớm, độ đồng đều cao, khả năng chống chịu sâu đục thân và bệnh đốm lá khá, chống đổ ngã tốt, thích ứng sinh thái rộng và cho năng suất thực thu đạt từ 82,34 đến 86,23 tạ/ha, vượt các giống đối chứng đang sản xuất phổ biến từ 16,8% đến 18,9%.

2. Luận án sử dụng phương pháp nào để đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ?

Luận án áp dụng Phương pháp 4 của Griffing (1956a) trong phân tích lai luân giao (Diallel Cross). Theo phương pháp này, 6 dòng thuần (IL2, IL3, IL5, IL6, IL8, IL11) được lai luân giao theo chiều thuận và không tự phối, tạo thành 15 tổ hợp lai [$N = n(n - 1)/2 = 6 \times 5 / 2 = 15$] để đánh giá giá trị khả năng kết hợp chung ($\hat{g}i$), khả năng kết hợp riêng ($\hat{s}{ij}$) và phương sai khả năng kết hợp riêng ($\sigma^2_{s_{ij}}$) về tính trạng năng suất.

3. Mật độ và khoảng cách gieo trồng nào được xác định là tối ưu cho giống ngô lai NL36?

Qua khảo nghiệm 13 công thức mật độ - khoảng cách, mật độ tối ưu được xác định là 7,1 vạn cây/ha với khoảng cách gieo trồng hàng cách hàng 50 cm và cây cách cây 28 cm ($50 \times 28\text{ cm}$). Ở mật độ này, giống NL36 đạt năng suất thực thu cao nhất mà không làm tăng tỷ lệ đổ gãy hay sâu bệnh.

4. Khung thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống ngô NL36 tại vùng Đông Bắc là khi nào?

• Vụ Xuân: Gieo từ ngày 3/2 đến ngày 24/2 (từ đầu đến cuối tháng 2 dương lịch) nhằm tránh hạn đầu vụ và giúp giai đoạn trỗ cờ - phun râu không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ quá cao.
• Vụ Thu: Gieo từ ngày 3/8 đến ngày 17/8 (từ đầu đến trung tuần tháng 8 dương lịch) nhằm tránh được hạn và rét xuất hiện ở giai đoạn cuối vụ.

5. Những giống ngô nào được sử dụng làm đối chứng trong các thí nghiệm của luận án?

Trong thí nghiệm đánh giá 15 tổ hợp lai luân giao, 2 giống ngô lai đang trồng phổ biến tại địa phương là LVN4 (giống lai đơn cải tiến giữa DF5 x DF7) và LVN99 (giống lai đơn có nguồn gốc nhiệt đới) được sử dụng làm đối chứng. Trong mô hình trình diễn diện rộng, giống CP999 (công ty CP Seed, Thái Lan) cùng LVN4 và LVN99 được sử dụng làm đối chứng so sánh.

---

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Dương Thị Nguyên đã giải quyết đồng bộ cả hai mục tiêu chọn giống và biện pháp kỹ thuật canh tác cho cây ngô tại vùng Đông Bắc. Qua phương pháp phân tích luân giao Griffing 4, tác giả đã tuyển chọn được tổ hợp lai ưu tú IL3 x IL6 (giống NL36) mang các đặc tính nông sinh học vượt trội, năng suất cao và thích nghi tốt. Đồng thời, luận án đã chuẩn hóa được mật độ tối ưu 7,1 vạn cây/ha ($50 \times 28\text{ cm}$) cùng khung thời vụ gieo trồng cụ thể cho vụ Xuân và vụ Thu, tạo cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc để phát triển sản xuất ngô bền vững tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Cây ngô có những đóng góp to lớn cho con người, bởi cây ngô cũng được con người chọn làm đối tượng và đầu tư nghiên cứu toàn diện, đặc biệt về di truyền, chọn tạo giống và các biện pháp thâm canh. Đầu thế kỷ 20 đánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong nghề trồng ngô với sự xuất hiện của ngô lai - một tiến bộ kỹ thuật thành công nhất trong việc ứng dụng thuyết ưu thế lai vào sản xuất. Các nhà khoa học đã thành công trong việc lai tạo ra những giống ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt.

Đặc biệt là những giống ngô lai mới có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận như hạn, rét, mật độ dày, thiếu đạm, sâu bệnh… Tuy nhiên việc tăng cường khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận thông qua quá trình lai tạo là một vấn đề không dễ dàng vì phải thay đổi đặc điểm sinh lý, sinh hóa cũng như đặc điểm hình thái liên quan đến khả năng chống chịu của cây. Ở Việt Nam cũng như các nước đang phát triển đánh giá khả năng cho năng suất, khả năng chống chịu của các vật liệu tạo giống và các giống mới chủ yếu theo phương pháp truyền thống, phương pháp này tuy tốn nhiều thời gian nhưng không đòi hỏi chi phí lớn mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đông Bắc là vùng có diện tích trồng ngô lớn nhất Việt Nam nhưng năng suất bình quân lại đạt thấp hơn năng suất bình quân chung của cả nước. Hiện nay, một số tỉnh sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do còn cao.

Các giống ngô lai được trồng nhiều ở vùng này lại chủ yếu là các giống ngô lai của các công ty giống nước ngoài như Monsanto, Syngenta, Bioseed. được nhập nội hoặc sản xuất tại Việt Nam và không phải tất cả các giống nhập nội đều có khả năng thích ứng tốt với điều kiện sinh thái của Việt Nam. Tuy nhiên, các giống ngô lai được tạo ra trong nước chiếm diện tích không đáng kể (< 10%). Vì vậy, việc lai tạo và khảo sát tổ hợp lai ngay tại một số tỉnh vùng Đông Bắc nhằm chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao và thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng là yêu cầu thiết thực và cấp bách nhằm phát triển sản xuất ngô vùng Đông Bắc.

Đồng thời cần nghiên cứu các 6 biện pháp kỹ thuật tiên tiến, đặc biệt là cần nghiên cứu xác định thời vụ và mật độ khoảng cách gieo trồng phù hợp với điều kiện đất đai và truyền thống canh tác của vùng là vấn đề cần thiết có tính khả thi cao vì hai biện này đơn giản dễ thực hiện, chi phí thấp phù hợp với điều kiện kinh tế của bà con nông dân miền núi mà vẫn cho năng suất cao nên dễ dàng được họ chấp nhận. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây cốc lâu đời và phổ biến nhất trên thế giới, không cây nào có thể sánh kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất hạt, về quy mô, hiệu quả ưu thế lai (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [32]. 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 (Ngô Hữu Tình, 1997) [31]. Do vậy diện tích, năng suất ngô liên tục tăng trong những năm gần đây. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, lúa nước của thế giới giai đoạn 1961 - 2010 Ngô Lúa mì Lúa nước Sản Sản Sản D.suất lượng (triệu (triệu (triệu (tấn/ha) (triệu (tấn/ha) (triệu (tấn/ha) (triệu ha) ha) ha) tấn) tấn) tấn) 1961 104,8 1,9 204,2 200,9 1,1 219,2 115,3 1,9 215,3 2004 145,0 4,9 714,8 217,2 2,9 625,1 150,6 4,0 595,8 2005 145,6 4,8 696,3 218,5 2,8 621,5 152,6 4,1 622,1 2006 148,6 4,7 704,2 212,3 2,8 593,2 153,0 4,1 622,2 2007 159,9 4,95 791,6 217,9 2,8 609,7 154,7 4,2 646,7 2008 156,4 5,03 787,3 224,9 3,03 682,2 155,7 4,3 661,7 2009 155,7 5,19 809,0 225,6 3,01 679,9 155,1 4,3 659,1 2010 162,3 5,06 820,6 222,39 2,91 648,21 158,32 4,3 680,7 Nguồn: FAOSTAT, 2010; USDA, 2011 [108][112] 7 Ngành sản xuất ngô trên thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Năm 2010, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước, với 162,3 triệu ha, năng suất 5,06 tấn/ha và sản lượng đạt kỷ lục 820,6 triệu tấn.

Trong hơn 40 năm qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. So với năm 1961, năm 2010, năng suất ngô trung bình của thế giới tăng thêm 31,6 tạ/ha (từ hơn 19,0 tạ/ha lên 50,6 tạ/ha), lúa nước tăng 24 tạ/ha (từ 19,0 lên 43 tạ/ha), còn lúa mỳ thêm 19 tạ/ha (từ 10,9 lên 29,1 tạ/ha) (FAOSTAT, 2010; USDA, 2011) [108], [112]. Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. 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.

Trong những năm gần đây cây trồng biến đổi gen đặc biệt là cây ngô đã mang lại những lợi ích ổn định và bền vững về kinh tế, môi trường, làm tăng sản lượng nông nghiệp, cải thiện đời sống người nông dân cho nên ngày càng được nhiều quốc gia ủng hộ và phát triển. Diện tích trồng cây biến đổi gen trên toàn cầu năm 2009 đạt 134 triệu ha trên tổng số 25 quốc gia, trong đó diện tích trồng ngô biến đổi gen đạt 42,0 triệu ha trên tổng số 16 quốc gia. Từ năm 1996 đến năm 2009, diện tích trồng ngô biến đổi gen trên toàn thế giới liên tục gia tăng và đạt 26,4% trong năm 2009 (James, 2010) [77]. Năm 2009 đánh dấu sự chuyển đổi từ thế hệ cây trồng biến đổi gen thế hệ thứ nhất sang thế hệ thứ 2, lần đầu tiên nâng cao năng suất thu hoạch một cách thực chất trong đó đậu tương RReady2 YieldTM là một trong những giống cây trồng biến đổi gen thế hệ mới đầu tiên.

Ngô SmartStax ở Mỹ và Canada có chứa 8 gen qui định 3 tính trạng, dự đoán sẽ đạt 1,0 - 1,5 triệu ha trong năm 2010 (James, 2010) [77]. Năm 2009, Trung Quốc đã cấp giấy an toàn sinh học cho giống ngô phytase được phát triển trong nước. Ngô phytase giúp cho lợn hấp thu được nhiều photpho hơn, giúp chúng lớn nhanh đồng thời giảm lượng photpho còn tồn tại trong chất thải 8 của động vật. Ngô phytase có tiềm năng đem lại lợi ích trực tiếp cho 100 triệu hộ nông dân trồng ngô ở Trung Quốc.

Với 92,8% diện tích trồng các giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học, năng suất ngô nước Mỹ năm 2009 đạt hơn 10,34 tấn/ha trên diện tích 32,21 triệu ha (USDA, 2009) [111]. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 - 1970 đạt 0,8 - 1,0 tấn/ha, với diện tích chưa đến 300 nghìn ha; đến đầu những năm 1980 năng suất cũng chỉ đạt khoảng 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400.000 tấn, do vẫn trồng các giống ngô địa phương năng suất thấp với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,55 tấn/ha vào năm 1990. Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay do không ngừng mở rộng diện tích trồng giống ngô lai trong sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác đáp ứng theo nhu cầu của giống mới.

Năm 1991, diện tích trồng giống ngô lai chỉ chiếm chưa đến 1% trong 430 nghìn ha ngô thì năm 2005, giống ngô lai đã chiếm khoảng 90% diện tích trong hơn 1 triệu ha ngô của cả nước, trong đó giống được cung cấp do các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo và sản xuất chiếm khoảng 50 - 55%, còn lại là của các công ty hạt giống ngô lai hàng đầu thế giới. Một số giống ngô lai được dùng chủ yếu ở vùng núi hiện nay như LVN99, LVN4, LVN61, DK888, DK999, B9698, NK54, NK4300, NK66, NK67, VN8960. Năm 2010 diện tích, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam đạt khá cao: Diện tích trồng ngô là 1.900 ha, năng suất 40,9 tạ/ha, sản lượng 4. Mặc dù thế Việt Nam vẫn phải nhập khẩu ngô do nhu cầu dùng ngô để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng mạnh trong những năm gần đây.

Các giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao đã và đang được phát triển ở những vùng ngô trọng điểm, vùng thâm canh, tưới tiêu chủ động, những vùng đất phì nhiêu như: Đồng bằng sông Hồng, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Đồng bằng sông Cửu Long. Ở Việt Nam, những năm gần đây cây ngô chuyển gen cũng đã được quan tâm và nghiên cứu, chủ yếu tập trung vào gen kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ. 9 Năm 2010, Việt Nam đã chính thức cho phép công ty TNHH Syngenta Việt Nam và công ty Monsanto Thái Lan được khảo nghiệm hạn chế, đánh giá rủi ro đối với đa dạng sinh học và môi trường của cây ngô chuyển gen (Bộ Nông nghiệp & PTNT, 2010) [2]. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1975 - 2010 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) 1975 267,6 10,42 278,4 1980 389,6 11,00 428,8 1985 392,2 14,90 584,9 1990 431,8 15,50 671,0 1995 556,8 21,30 1.606,8 Nguồn: Tổng cục thống kê, 2011 [34] 1.

Tình hình sản xuất ngô vùng Đông Bắc Vùng Đông Bắc bao gồm 9 tỉnh (Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Bắc Giang và Phú Thọ), là vùng trồng ngô có diện tích lớn nhất Việt Nam. Diện tích trồng ngô năm 2010 của vùng Đông Bắc là 196.200 ha, tuy diện tích lớn nhưng phân bố rải rác, đất trồng ngô có địa hình phức tạp, chủ yếu là đất phiêng bãi, thung lũng, thềm sông suối, độ cao so với mặt nước biển thay đổi từ vài trăm mét (Lạng Sơn) đến hơn nghìn mét (cao nguyên Đồng Văn - Hà Giang).