Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò rất quan trọng góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. 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 khả năng thích ứng cũng như tiềm năng năng suất của các giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà, từ đó tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái.
Ngày nay sản xuất ngô muốn phát triển theo hướng hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường, cần phải có các biện pháp hữu hiệu như thay thế các giống cũ, năng suất thấp bằng các giống mới năng suất cao, chống chịu tốt. Đặc biệt là ở các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc, sử dụng giống có khả năng chống chịu tốt, cho năng suất cao sẽ góp phần phát huy hiệu quả kinh tế của giống, đồng thời góp phần xoá đói giảm nghèo cho đồng bào các dân tộc thiểu số. Trong những năm gần đây, việc chọn tạo và đưa vào thử nghiệm vào sản xuất những giống ngô lai mới có năng suất cao, ổn định và thích nghi với những vùng sinh thái khác nhau là vấn đề rất quan trọng góp phần đưa nhanh các giống ngô tốt vào sản xuất đại trà nhằm nâng cao năng suất, sản lượng ngô. Vì vậy cần phải đánh giá một cách khách quan, kịp thời có cơ sở khoa học về những giống mới ở các vùng khác nhau nhằm đánh giá tính khác biệt, độ đồng nhất, độ ổn định, khả năng thích ứng, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận cũng như chất lượng và hiệu quả kinh tế của giống mới.
Để xác định được những giống ngô lai có triển vọng đưa vào sản xuất đại trà, góp phần làm tăng năng suất và sản lượng ngô của tỉnh Hà Giang, chúng tôi tiến hành thực nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai thí nghiệm trong điều kiện sinh thái của tỉnh. Xuất phát 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 ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Cây ngô có địa bàn phân bố và thích ứng rộng rãi, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến từ dưới 40o Nam (lục địa Châu Úc, Nam Châu Phi), ở Liên Xô (cũ) và Canada đến 58o Bắc, ở Nam bán cầu (Newzealand) ngô được trồng đến vĩ độ 42 - 43o.
Ngoài ra, ngô còn là cây điển hình ứng dụng nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật mới về các lĩnh vực: Di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hóa… vào công tác nghiên cứu và sản xuất. Ngô là cây trồng có tỷ lệ tăng trưởng khá nhanh cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Giai đoạn 2012 – 2016 tỷ lệ tăng trưởng về diện tích là 2,4%; năng suất 15,9% và sản lượng là 18,8%.1: Tình hình sản xuất ngô thế giới 2012 - 2016 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2012 177,0 49,4 875,1 2013 184,2 55,2 1.040,2 Nguồn: FAOSTART (2018), USDA (2018)[26],[27] Năng suất ngô thế giới tăng lên qua các thời kỳ đã cho thấy các tiến bộ kỹ thuật đã được áp dụng trong canh tác ngô, đặc biệt là sự thay đổi về giống. Các giống ngô lai đã được trồng phổ biến trên thế giới thay thế các giống thụ phấn tự do năng suất thấp.
Ở Mỹ và các nước phát triển khác ngô lai được phổ biến và mở rộng nhanh chóng. Năm 1933, ngô lai ở vùng vành đai ngô ở Mỹ chỉ chưa đầy 1% nhưng 10 năm sau đã đạt 78%. Đến năm 1965, 100% diện tích ngô vùng vành đai và 95% diện tích ngô toàn nước Mỹ đã trồng ngô lai. 6 Cây ngô được trồng rộng rãi trên toàn thế giới, nhưng có sự phân bố không đồng đều giữa các châu lục.
Do trình độ khoa học kỹ thuật và khả năng đầu tư kinh tế vào sản xuất ngô của mỗi châu lục khác nhau nên diện tích, năng suất, sản lượng ngô giữa các châu lục trên thế giới có sự chênh lệch rất lớn. Tình hình sản xuất ngô ở các châu lục trên thế giới năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Vùng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Châu Mỹ 70,1 78,1 547,4 Châu Á 63,5 51,1 324,1 Châu Âu 17,7 66,2 117,4 Châu Phi 36,3 19,3 70,6 Châu Úc 0,08 81,7 0,6 Nguồn: FAOSTAT, 2018[26] Châu Mỹ dẫn đầu về diện tích (70,1 triệu ha) và sản lượng ngô (547,4triệu tấn). Châu Á năng suất chỉ đứng thứ 4 (hơn Châu Phi) nhưng diện tích trồng ngô lớn thứ 2 đạt 63,5triệu ha. Châu Úc có diện tích ngô thấp nhất (0,08 triệu ha) nhưng năng suất (81,7 tạ/ha) cao nhất.
Diện tích trồng ngô của châu Phi đạt 36,3 triệu ha nhưng trình độ canh tác còn lạc hậu nên năng suất ngô chỉ đạt 19,3 tạ/ha, chỉ bằng 24,7% 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.3: Tình hình sản xuất ngô ở 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 Mexico 7,5 34,7 26,0 Indonesia 3,5 29,6 10,2 Canada 1,3 99,6 13,2 Nguồn: Số liệu thống kê của USDA (2018)[27] Mỹ là nước đứng đầu thế giới về sản lượng, Mỹ cũng là một trong những nước có năng suất ngô cao trên thế giới. Năm 2016, năng suất ngô của Mỹ đạt 109,6 tạ/ha trên diện tích gieo trồng là 35,1 triệu/ha và sản lượng đạt 384,8 triệu tấn.
Trung Quốc là nước có diện tích đứng đầu thế giới (36,8 triệu ha) tuy nhiên do năng suất thấp hơn Mỹ (đạt 59,7 tạ/ha) nên sản lượng ngô của Trung Quốc đứng thứ hai trên thế giới sau Mỹ. 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 Đức, Hy Lạp, Israel,. mặc dù năng suất ngô cao nhưng sản lượng vẫn còn thấp do diện tích trồng ngô chưa được mở rộng.
Những quốc gia dẫn đầu về năng suất ngô như: Israel 340,97 tạ/ha, Kuwait 307,5 tạ/ha, Netherlands 123,4 tạ/ha, Qatar 128 tạ/ha, Tajikistan 121,9 tạ/ha. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Cây ngô được trồng ở Việt Nam cách đây khoảng 300 năm, mặc dù đã có lịch sử phát triển rất lâu đời nhưng do cây lương thực quan trọng là cây lúa nước nên trước kia cây ngô chưa được chú trọng. Những năm gần đây cây ngô đã được quan tâm trong sản xuất nông nghiệp bởi hai ưu thế đặc biệt, đó là tiềm năng về năng suất và giá trị sử dụng. 8 Ở Việt Nam, cây ngô được trồng ở tất cả các vùng, các tỉnh trong cả nước.
Qúa trình phát triển sản xuất ngô của Việt Nam từ năm 1960 đến nay có thể chia làm 3 giai đoạn như sau: Giai đoạn 1960 - 1980: Diện tích trồng ngô đã được mở rộng, năm 1960 diện tích ngô của cả nước là 197,6 ngàn ha, nhưng đến năm 1980 đã tăng gấp đôi (389,6 ngàn ha). Giai đoạn này các giống ngô sử dụng trong sản xuất chủ yếu là các giống địa phương và một số giống tổng hợp, hỗn hợp nên năng suất ngô còn rất thấp chỉ đạt 10-11 tạ/ha. Giai đoạn 1980 - 1992: Diện tích ngô tăng chậm, từ 389,6 ngàn ha (1980) lên 478,0 ngàn ha (1992). Tuy nhiên, do phần lớn diện tích trồng ngô sử dụng giống ngô thụ phấn tự do cải tiến nên năng suất ngô đã tăng từ 11 tạ/ha (năm 1980) lên 15,6 tạ/ha (năm 1992).
Giai đoạn 1993 đến nay: Do nhu cầu thức ăn cho chăn nuôi ngày càng tăng, do lợi nhuận mà sản xuất ngô mang lại và do có các chính sách hỗ trợ của chính phủ, sản xuất ngô của Việt Nam đã có sự chuyển biến rõ rệt. Trong những năm qua cây ngô đã được quan tâm cả về bề rộng lẫn chiều sâu. Diện tích trồng ngô tăng rất nhanh, từ 496. Năng suất ngô năm 2017 đạt 46,7 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 5,13 triệu tấn.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2013 - 2017 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (1000 ha) (tạ/ha) (1000 tấn) 2013 1.131,9 Nguồn: Tổng cục thống kê (2018)[25] 9 Từ năm 1993 đến nay tỷ lệ tăng trưởng trong sản xuất ngô của nước ta rất nhanh.
Để đạt được các kết quả trên là do Đảng và nhà nước đã những chính sách đúng đắn khuyến khích sản xuất phát triển. Ngoài ra còn do sự nỗ lực của các nhà khoa học đã đưa nhanh các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất, đặc biệt việc thay thế các giống ngô thụ phấn tự do năng suất thấp bằng các giống ngô lai đã góp phần tăng nhanh tổng sản lượng ngô ở nước ta. Cuộc cách mạng về ngô lai ở Việt Nam đã thực sự trở thành động lực thúc đẩy ngành sản xuất ngô, góp phần đưa chăn nuôi trở thành ngành sản xuất chính, tăng thu nhập cho người dân, góp phần xoá đói giảm nghèo đặc biệt đối với đồng bào miền núi. Sự phát triển ngô lai ở nước ta đã được Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì Quốc tế (CIMMYT) và tổ chức Nông Lương liên hiệp quốc (FAO) đánh giá rất cao.
Trong vòng 10 năm, bắt đầu từ năm 1993 nước ta mới đưa ngô lai vào sản xuất đại trà với 12% diện tích, nhưng đến năm 2014 diện tích này đã đạt trên 95%. Hiện nay chúng ta đã đuổi kịp các nước trong khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn đầu sử dụng công nghệ cao trong tạo giống (công nghệ gen, nuôi cấy bao phấn và noãn).