Nghiên Cứu Biện Pháp Kỹ Thuật Nâng Cao Hiệu Quả Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Ngô lai là một trong những cây trồng chủ lực tại Sơn La, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương… 212 trang · Đại học Thái Nguyên · 2017.

• Tác giả: Nguyễn Đức Thuận
• Người hướng dẫn: PGS. Lương Văn Hinh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nâng Cao Hiệu Quả Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai
• 2. MỞ ĐẦU
• 3. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 4. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nâng Cao Hiệu Quả Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Ngô lai là một trong những cây trồng chủ lực tại Sơn La, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế địa phương. Việc nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện thu nhập cho nông dân. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các biện pháp kỹ thuật nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất ngô lai tại khu vực này.

1.1. Tình Hình Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Sơn La có diện tích trồng ngô lớn thứ hai tại Việt Nam, nhưng năng suất vẫn thấp hơn mức trung bình cả nước. Việc áp dụng các giống ngô lai mới và kỹ thuật canh tác hiện đại là cần thiết để cải thiện tình hình này.

1.2. Vai Trò Của Ngô Lai Trong Nền Kinh Tế Địa Phương

Ngô không chỉ là nguồn lương thực chính mà còn là nguyên liệu cho ngành chăn nuôi và chế biến thực phẩm. Sự phát triển của ngành ngô lai sẽ góp phần quan trọng vào việc xóa đói giảm nghèo tại Sơn La.

II. Những Thách Thức Trong Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Mặc dù có nhiều tiềm năng, sản xuất ngô lai tại Sơn La vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như điều kiện khí hậu, đất đai và kỹ thuật canh tác chưa đồng bộ đã ảnh hưởng đến năng suất. Việc nhận diện và giải quyết những vấn đề này là rất quan trọng.

2.1. Điều Kiện Khí Hậu Ảnh Hưởng Đến Ngô Lai

Khí hậu tại Sơn La có sự biến đổi lớn, ảnh hưởng đến thời vụ gieo trồng và sinh trưởng của ngô. Việc nghiên cứu các giống ngô lai có khả năng chịu hạn và thích ứng với điều kiện khí hậu là cần thiết.

2.2. Kỹ Thuật Canh Tác Chưa Được Tối Ưu

Nhiều nông dân vẫn sử dụng các phương pháp canh tác truyền thống, dẫn đến năng suất thấp. Cần có các chương trình đào tạo và hướng dẫn kỹ thuật cho nông dân để nâng cao hiệu quả sản xuất.

III. Phương Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Để nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến. Những phương pháp này bao gồm lựa chọn giống, thời vụ gieo trồng, và kỹ thuật bón phân hợp lý.

3.1. Lựa Chọn Giống Ngô Lai Phù Hợp

Việc lựa chọn giống ngô lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt là rất quan trọng. Các giống như NK67 và VN8960 đã được chứng minh là có hiệu quả cao trong điều kiện Sơn La.

3.2. Kỹ Thuật Bón Phân Hợp Lý

Sử dụng phân bón hợp lý, bao gồm cả phân hữu cơ và vô cơ, sẽ giúp tăng năng suất ngô. Cần xác định liều lượng và loại phân phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây.

3.3. Thời Vụ Gieo Trồng Tối Ưu

Thời vụ gieo trồng là yếu tố quyết định đến năng suất. Nghiên cứu cho thấy thời điểm gieo từ 15 đến 22 tháng 4 là tối ưu cho giống ngô lai tại Sơn La.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Các Biện Pháp Kỹ Thuật Tại Sơn La

Các biện pháp kỹ thuật đã được áp dụng thực tiễn tại Sơn La cho thấy hiệu quả rõ rệt. Mô hình trình diễn đã giúp nông dân nhận thức được lợi ích của việc áp dụng công nghệ mới trong sản xuất ngô.

4.1. Mô Hình Trình Diễn Kỹ Thuật Canh Tác Ngô

Mô hình trình diễn đã được triển khai tại ba huyện, giúp nông dân thấy rõ hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật mới. Năng suất ngô đã tăng lên đáng kể so với trước đây.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế

Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật không chỉ nâng cao năng suất mà còn cải thiện thu nhập cho nông dân. Các nghiên cứu cho thấy lợi nhuận từ sản xuất ngô lai cao hơn so với các giống truyền thống.

V. Kết Luận Về Tương Lai Sản Xuất Ngô Lai Tại Sơn La

Tương lai sản xuất ngô lai tại Sơn La rất hứa hẹn nếu các biện pháp kỹ thuật được áp dụng đồng bộ. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống ngô lai mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.

5.1. Định Hướng Phát Triển Ngành Ngô Lai

Cần có chiến lược phát triển bền vững cho ngành ngô lai tại Sơn La, bao gồm việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển giống mới, cũng như cải thiện kỹ thuật canh tác.

5.2. Tăng Cường Hợp Tác Giữa Các Bên Liên Quan

Sự hợp tác giữa nông dân, các nhà khoa học và chính quyền địa phương là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai. Các chương trình đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật cần được triển khai rộng rãi.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai tại Sơn La" do nghiên cứu sinh Nguyễn Đức Thuận thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Lương Văn Hinh, bảo vệ năm 2017 thuộc chuyên ngành Khoa học cây trồng (mã số: 62 62 01 10).

Tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vị trí chiến lược của cây ngô (Zea mays L.) tại Việt Nam nói chung và tỉnh Sơn La nói riêng. Năm 2015, diện tích ngô cả nước đạt 1.179,3 nghìn ha với sản lượng 5,28 triệu tấn, song vẫn phải nhập khẩu 7,6 triệu tấn ngô hạt (trị giá 1,6 tỷ USD) để phục vụ chế biến thức ăn chăn nuôi. Sơn La là địa phương có diện tích ngô đứng thứ hai toàn quốc (159.900 ha năm 2015), nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 36,8 tạ/ha, thấp hơn mức bình quân chung của cả nước. Khoảng 85% diện tích ngô của tỉnh canh tác trên đất dốc nương rẫy, phụ thuộc hoàn toàn vào nước trời, đối mặt với xói mòn rửa trôi nghiêm trọng (khoảng 23,1 tấn đất/ha/vụ). Đồng thời, tập quán canh tác của người dân còn nhiều hạn chế: gieo trồng theo cảm tính kinh nghiệm khi hoa ban tàn, sử dụng giống địa phương hoặc giống thụ phấn tự do ở vùng cao, bón phân rất ít và mất cân đối, mật độ gieo trồng thưa, không che phủ bảo vệ đất. Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định là sự thiếu hụt các đánh giá có hệ thống về tính thích nghi, tính ổn định của các giống ngô lai mới trên các tiểu vùng sinh thái đặc thù của Sơn La, cũng như việc thiếu một gói kỹ thuật canh tác đồng bộ (thời vụ, chủng loại và liều lượng phân bón, mật độ, kỹ thuật che phủ đất dốc) phù hợp với điều kiện kinh tế của nông dân miền núi.

Mục tiêu nghiên cứu được xác định cụ thể gồm 4 nội dung:

1. Nghiên cứu tính thích nghi, tính ổn định của các giống ngô lai tại các vùng sinh thái ở Sơn La.
2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất ngô ở Sơn La: thời vụ trồng, kỹ thuật bón phân (loại phân bón, lượng phân bón), mật độ, khoảng cách trồng và kỹ thuật che phủ để phục vụ sản xuất ngô tại vùng nghiên cứu cũng như tỉnh Sơn La.
3. Xây dựng mô hình trình diễn tại 3 huyện áp dụng tổng hợp quy trình kỹ thuật canh tác rút ra từ kết quả nghiên cứu của đề tài.
4. Xác định mức độ đóng góp của các biện pháp kỹ thuật vào sản xuất ngô tại Sơn La.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các giống ngô lai thương mại khảo nghiệm (NK67, NK66, VN8960, LVN10 làm đối chứng...), các yếu tố kỹ thuật canh tác gồm thời vụ gieo, loại phân hỗn hợp NPK, liều lượng phân bón, mật độ - khoảng cách gieo trồng, và biện pháp che phủ bề mặt đất bằng thân lá ngô khô.
• Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực hiện tại 3 tiểu vùng sinh thái đại diện của tỉnh Sơn La, gồm xã Đông Sang (huyện Mộc Châu - tiểu vùng cao nguyên), xã Cò Nòi (huyện Mai Sơn - tiểu vùng trục quốc lộ 6), và xã Chiềng Ly (huyện Thuận Châu - tiểu vùng lòng hồ sông Đà).
• Phạm vi thời gian: Điều tra thực trạng nông hộ thực hiện năm 2009; các thí nghiệm đồng ruộng triển khai qua các vụ Xuân Hè từ năm 2009 đến năm 2011; chuỗi số liệu thống kê sản xuất và khí tượng thu thập trong giai đoạn 2008 - 2016.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng quan hệ thống các tài liệu nghiên cứu trong nước và quốc tế về chọn tạo giống, sinh lý cây ngô, điều kiện sinh thái và các biện pháp kỹ thuật canh tác:

• Về lịch sử chọn tạo giống ngô lai: Tác giả điểm lại các mốc phát triển từ khám phá của George Harrision Shull (1908, 1909, 1914) về dòng thuần và ưu thế lai ("Heterosis"); tiếp nối bởi Edward Murray East; Jones (1917) đề xuất phương pháp lai kép (double cross); đến thập niên 1960 các giống lai đơn dần thay thế giống lai kép trên phạm vi toàn cầu. Tại Việt Nam, nghiên cứu ngô lai khởi đầu từ thập niên 1970 và phát triển mạnh từ thập niên 1990 với các giống lai quy ước LVN4, LVN12, LVN17, LVN23, LVN24, LVN25 (1990 - 2005). Năm 2002, Trung tâm Khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương khảo nghiệm 43 giống ngô mới. Dự án AMNET (từ 2003) hợp tác với CIMMYT đã tuyển chọn các giống VN8960, LCH9, LVN14, LVN99, LVN61, LVN66, LVN154. Tác giả Phan Xuân Hào (2005) ứng dụng chỉ thị phân tử SSR phân tích đa dạng di truyền tập đoàn dòng ngô. Đến tháng 3 năm 2015, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành Quyết định số 69/QĐ-CT-CLT công nhận 3 giống ngô chuyển gen của Syngenta.
• Về sản xuất ngô: Dữ liệu từ FAO (2015) và USDA (2016) cho thấy diện tích ngô thế giới giai đoạn 2011 - 2016 dao động từ 172,26 đến 184,19 triệu ha, sản lượng đạt 872,80 đến 1.021,62 triệu tấn; Mỹ dẫn đầu về sản lượng với 345,51 triệu tấn năm 2016 (chiếm 35,96% toàn cầu, năng suất 105,7 tạ/ha) và Trung Quốc dẫn đầu về diện tích với 38,12 triệu ha (chiếm 21,46%). Deepak K. Ray và cộng sự (2013) dự báo sản lượng ngô toàn cầu đạt 1.343 triệu tấn vào năm 2050. Tại Việt Nam, số liệu Tổng cục Thống kê (2016) ghi nhận diện tích tăng từ 1.121,3 nghìn ha (2011) lên 1.300,0 nghìn ha (2016), năng suất tăng từ 43,1 lên 46,0 tạ/ha.
• Về sinh thái và các yếu tố ngoại cảnh: Ngô Hữu Tình (2003) phân tích tác động của các loài sâu hại (Heliothis armigera, Ostrinia furnacalis, Rhopalosiphum maidis) và bệnh hại (Rhizoctonia solani, Helminthosporium turcicum, Helminthosporium maydis, Sclerospora maydis, Puccinia maydis). Về yếu tố phi sinh học, ngô cần tích nhiệt GDD từ 1.700°C đến 3.700°C tùy giống; cần 349 kg nước để tạo 1 kg hạt khô, nhu cầu cả chu kỳ là 200 - 220 lít nước/cây; quang hợp theo chu trình C4 (Hatch & Slack). CIMMYT (2005) chia sinh thái ngô thành 4 vùng, trong đó Việt Nam thuộc vùng nhiệt đới thấp. Ngô Hữu Tình (2003) phân chia 8 vùng sinh thái ngô tại Việt Nam, xếp Sơn La thuộc vùng Tây Bắc.
• Về thời vụ gieo trồng: Các nghiên cứu quốc tế của Dahmardeh và cộng sự (2010), Neild và cộng sự (2007), Akba và cộng sự (2008), Hans Kgasago (2006) chỉ rõ thời vụ gieo quy định lượng bức xạ, nhiệt độ và chỉ số diện tích lá (LAI). Tại Việt Nam, Nguyễn Đức Lương và cộng sự (1999), Ngô Hữu Tình (1997), Đỗ Tuấn Khiêm (1996), Dương Thị Nguyên (2011), Vũ Thị Vui và Trần Trung Kiên (2014), Đặng Văn Minh và cộng sự (2015) đã xác định khung thời vụ gieo trồng tối ưu cho từng vùng sinh thái nhằm né tránh điều kiện thời tiết bất thuận.
• Về phân bón và dinh dưỡng: Tác giả Rafael F. và cộng sự (2013), Bierman và cộng sự (2012), Jiyun (2012), Savci (2012), Abbasi KM và cộng sự (2013), Sharifi và Namvar (2016), Berger (1994), Viện Lân - Kali Atlanta USA (1996) chỉ rõ vai trò của N, P, K, Ca, Mg. Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (2005), Bùi Huy Hiền (2002), Nguyễn Như Hà (2006), Trần Trung Kiên và Phan Xuân Hào (2007), Bùi Văn Quang và cộng sự (2015), Trần Đức Thiện và cộng sự (2014), Trần Trung Kiên (2009, 2011), Nguyễn Văn Bộ (2007), Nguyễn Xuân Trường (2000), Đường Hồng Dật (2008), Cục Trồng trọt (2006), Cao Kỳ Sơn (2013), Lê Thị Kiều Oanh và cộng sự (2014), Trần Quốc Vương và cộng sự (2014), Ngô Ngọc Hưng và cộng sự (2014), Đinh Văn Phóng và cộng sự (2013, 2015), Trần Minh Tiến (2015), Phạm Quang Hà và Nguyễn Văn Bộ (2013) đã khẳng định bón phân cân đối NPK là yếu tố quyết định năng suất và hạn chế thoái hóa đất.
• Về xói mòn và che phủ đất dốc: Hà Đình Tuấn và cộng sự (2005) công bố lượng đất mất do độc canh ngô là 23,1 tấn/ha/vụ. Các dự án của CIRAD và Cộng đồng châu Âu tài trợ tại Sơn La - Lai Châu đã bước đầu thử nghiệm che phủ bằng tàn dư cây trồng và cây phủ đất.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù các nguyên lý nông học đã được nghiên cứu rộng rãi, song việc kết hợp đồng thời giữa tuyển chọn giống lai có tính thích ứng cao với việc xác định cụ thể thời vụ gieo hạt, loại phân bón hỗn hợp NPK phù hợp, liều lượng tối ưu kinh tế, mật độ chuẩn hóa và kỹ thuật che phủ bằng thân lá ngô khô tại các tiểu vùng sinh thái đặc thù của Sơn La chưa từng được khảo nghiệm đồng bộ. Luận án định vị là công trình thực nghiệm giải quyết trọn vẹn gói kỹ thuật canh tác thâm canh bền vững trên đất dốc cho địa phương này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích:

• Lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) và tính đồng nhất di truyền của giống lai đơn F1, phân tích tương tác kiểu gen x môi trường (G x E) nhằm đánh giá tính thích nghi và tính ổn định của giống cây trồng qua các mùa vụ và sinh thái khác nhau.
• Cơ sở sinh lý thực vật học về chu trình quang hợp C4, phản ứng quang chu kỳ và nhiệt độ tích lũy (GDD) điều khiển sự sinh trưởng thân lá, phân hóa mầm hoa và tích lũy chất khô vào hạt.
• Lý thuyết dinh dưỡng khoáng cân đối cây trồng: cân đối tỷ lệ N:P2O5:K2O kết hợp lưu huỳnh và vi lượng tương ứng với nhu cầu hút dinh dưỡng theo từng thời kỳ sinh trưởng (cây con, vươn lóng, trỗ cờ - phun râu, tích lũy hạt).
• Nguyên lý nông học bảo tồn đất dốc: sử dụng vật liệu che phủ bề mặt nhằm giảm thiểu tác động xói mòn do mưa, duy trì độ ẩm đất tầng mặt và hạn chế thất thoát dinh dưỡng do rửa trôi.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

• Phương pháp điều tra xã hội học nông thôn: Sử dụng phiếu điều tra cấu trúc thu thập thông tin hiện trạng sản xuất, tập quán gieo trồng, bón phân và che phủ tại các hộ nông dân ở 3 huyện Mộc Châu, Mai Sơn, Thuận Châu năm 2009.
• Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng: Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (Randomized Complete Block Design - RCBD) với 3 lần nhắc lại cho toàn bộ các thí nghiệm khảo nghiệm giống và thí nghiệm kỹ thuật canh tác (thời vụ, loại phân bón, liều lượng phân bón, mật độ - khoảng cách gieo trồng, vật liệu che phủ).
• Các chỉ tiêu theo dõi: Thời gian sinh trưởng (ngày từ gieo đến trỗ cờ, phun râu, chín sinh lý); đặc điểm hình thái (chiều cao cây, chiều cao đóng bắp); mức độ nhiễm sâu bệnh hại (sâu đục thân, rệp muội, bệnh đốm lá, khô vằn); khả năng chống đổ ngã; các yếu tố cấu thành năng suất (chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt) và năng suất thực thu (tạ/ha).
• Phương pháp tính toán và xử lý số liệu: Số liệu được xử lý thống kê sinh học nông học bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA), tính sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD ở mức α = 0,05), hệ số biến động (CV%), đánh giá chỉ số thích nghi và độ ổn định của giống; tính toán hạch toán kinh tế (chi phí đầu tư, thu nhập thuần, tỷ suất lợi nhuận) và phân tích cơ cấu đóng góp của từng biện pháp kỹ thuật vào năng suất.

Nguồn tư liệu và dữ liệu:

• Dữ liệu sơ cấp: Thu thập trực tiếp từ các thí nghiệm đồng ruộng do tác giả thiết lập tại 3 xã đại diện (Đông Sang, Cò Nòi, Chiềng Ly) trong giai đoạn 2009 - 2011; dữ liệu từ 150 phiếu điều tra nông hộ năm 2009.
• Dữ liệu thứ cấp: Chuỗi số liệu khí tượng 5 năm (2009 - 2013) của Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Bắc; các báo cáo thống kê ngành nông nghiệp giai đoạn 2008 - 2016 của Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Sơn La, Cục Thống kê tỉnh Sơn La, Bộ Nông nghiệp và PTNT, Tổng cục Thống kê, cơ sở dữ liệu FAOSTAT và USDA.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tập trung tổng kết các căn cứ khoa học và cơ sở thực tiễn của sản xuất ngô thế giới, Việt Nam và địa bàn tỉnh Sơn La:

• Trình bày diễn biến sản xuất ngô thế giới và Việt Nam giai đoạn 2011 - 2016; phân tích đặc điểm các yếu tố sinh học (sâu, bệnh hại) và phi sinh học (nhiệt độ, nước, ánh sáng, dinh dưỡng) ảnh hưởng đến sinh trưởng ngô.
• Phân tích điều kiện tự nhiên tỉnh Sơn La: nhiệt độ trung bình năm là 21,9°C (tháng 5 cao nhất đạt 28,3°C, tháng 1 thấp nhất 14,6°C); tổng lượng mưa trung bình 1.575,6 mm/năm nhưng phân bố không đều, 80% lượng mưa tập trung vào tháng 6, 7, 8 (tháng 7 cao nhất đạt 437,8 mm), trong khi tháng 2 và 3 hầu như không mưa gây khô hạn; địa hình chia cắt, độ dốc lớn khiến xói mòn đất độc canh ngô làm mất 23,1 tấn đất/ha/vụ.
• Đánh giá thực trạng sản xuất ngô Sơn La giai đoạn 2008 - 2015: diện tích tăng từ 132.690 ha (sản lượng 506.600 tấn) lên 159.900 ha (sản lượng 588.400 tấn), ngô được xác định là cây hàng hóa chủ lực theo Quyết định số 1480/QĐ-UBND ngày 10/6/2014 của UBND tỉnh. Toàn tỉnh có hơn 160 cơ sở sấy ngô công suất 8 - 30 tấn/mẻ; 24,96% hộ bán ngô bắp tươi và 75,04% hộ chế biến bảo quản sau thu hoạch.

Dưới đây là các bảng số liệu thống kê quan trọng được tác giả tổng hợp trong chương:

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và tại Việt Nam (2011 - 2016)

Năm	Diện tích thế giới (triệu ha)	Năng suất thế giới (tạ/ha)	Sản lượng thế giới (triệu tấn)	Diện tích VN (nghìn ha)	Năng suất VN (tạ/ha)	Sản lượng VN (nghìn tấn)
2011	172,26	51,5	887,85	1.121,3	43,1	4.835,6
2012	178,55	48,9	872,80	1.156,6	43,0	4.973,6
2013	184,19	55,2	1.016,74	1.170,8	44,4	5.193,5
2014	183,32	55,7	1.021,62	1.177,5	44,1	5.190,4
2015	179,82	56,5	1.015,57	1.179,3	44,8	5.281,0
2016	177,61	54,1	960,73	1.300,0	46,0	5.980,0

Hiện trạng sử dụng phân bón trồng ngô của nông dân tại 3 huyện điều tra tỉnh Sơn La (2009)

Huyện điều tra	Phân chuồng (tấn/ha)	N (kg/ha)	P2O5 (kg/ha)	K2O (kg/ha)
Mai Sơn	5,1	55	50	22
Mộc Châu	3,9	33	28	14
Thuận Châu	3,1	38	38	21
Trung bình 3 huyện	4,0	42	38,7	19

Số liệu điều tra khẳng định mức đầu tư phân bón của nông dân Sơn La rất thấp so với quy trình khuyến cáo của Cục Trồng trọt (150 - 200 kg N; 100 - 140 kg P2O5; 80 - 120 kg K2O/ha), việc bón lót phân chuồng còn hạn chế và tỷ lệ phân vô cơ bị mất cân đối nghiêm trọng.

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

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm và điều kiện nghiên cứu:

• Vật liệu nghiên cứu: Tập đoàn các giống ngô lai tham gia khảo nghiệm thích nghi gồm các giống thương mại phổ biến (trong đó có NK67, NK66, VN8960 và đối chứng LVN10); giống ngô thử nghiệm các biện pháp canh tác chuyên sâu là NK67; vật liệu phân bón gồm các chủng loại phân khoáng, phân hỗn hợp NPK chuyên dùng; vật liệu che phủ là thân lá ngô khô thu gom từ vụ sản xuất trước.
• Nội dung nghiên cứu:
  1. Nghiên cứu tính thích ứng và ổn định của các giống ngô lai tại 3 tiểu vùng sinh thái.
  2. Nghiên cứu xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống NK67: thời vụ gieo hạt, loại phân bón thích hợp, liều lượng phân bón NPK, mật độ và khoảng cách gieo trồng, kỹ thuật che phủ mặt đất.
  3. Xây dựng mô hình trình diễn chuyển giao kỹ thuật tổng hợp.
  4. Phân tích cơ cấu mức độ đóng góp của từng biện pháp kỹ thuật vào năng suất.
• Phương pháp nghiên cứu: Bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD), 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm khảo sát thời vụ thử nghiệm các khung ngày gieo hạt khác nhau; thí nghiệm phân bón so sánh các loại phân hỗn hợp và các thang liều lượng; thí nghiệm mật độ đánh giá các mật độ từ thưa đến dày kết hợp khoảng cách hàng và cây; thí nghiệm che phủ thử nghiệm mức độ che phủ thân lá ngô khô 10 tấn/ha so với đối chứng không che phủ.
• Địa điểm và điều kiện: Nghiên cứu đặt tại 3 vùng đại diện: xã Đông Sang (Mộc Châu - độ cao 1.050 m, khí hậu mát mẻ), xã Cò Nòi (Mai Sơn - trục quốc lộ 6), và xã Chiềng Ly (Thuận Châu - vùng lòng hồ). Thời gian thực hiện các thí nghiệm đồng ruộng liên tục trong các vụ Xuân Hè 2009, 2010 và 2011.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

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

• Kết quả khảo nghiệm tính thích ứng và ổn định giống ngô lai: Qua theo dõi 2 vụ Xuân Hè 2009 và 2010 tại cả 3 huyện, các giống ngô lai có sự sai khác rõ rệt về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và năng suất. Ba giống NK67, NK66 và VN8960 thể hiện khả năng sinh trưởng tốt, chiều cao đóng bắp cân đối, khả năng chống đổ và chống chịu sâu bệnh (sâu đục thân, rệp cờ, đốm lá, khô vằn) vượt trội so với giống đối chứng LVN10. Trong đó, giống NK67 đạt năng suất cao nhất và ổn định nhất ở cả 3 điểm sinh thái qua 2 năm nghiên cứu, được xác định là giống ngô lai thích hợp số một để phát triển tại Sơn La.
• Kết quả nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác đối với giống NK67:
  • Về thời vụ gieo trồng: Thí nghiệm xác định thời vụ gieo từ ngày 15/4 đến 22/4 là khung thời gian thích hợp nhất tại Sơn La. Gieo trong khoảng thời gian này giúp cây ngô tận dụng được độ ẩm của các trận mưa đầu mùa để nảy mầm đều, sinh trưởng thuận lợi, đồng thời né tránh được các đợt mưa lớn gây ngập úng hoặc gió lốc cuối vụ, mang lại các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt thực thu cao nhất.
  • Về loại phân bón: So sánh các loại phân bón cho thấy phân hỗn hợp NPK 16-16-8+13S+TE mang lại hiệu lực nông học cao hơn rõ rệt so với các dạng phân đơn hoặc phân hỗn hợp khác. Thành phần dinh dưỡng cân đối kết hợp bổ sung lưu huỳnh (13% S) và các nguyên tố vi lượng (TE) giúp bộ rễ phát triển mạnh, tăng khả năng chống chịu hạn và nâng cao năng suất hạt.
  • Về liều lượng phân bón: Khảo nghiệm các thang liều lượng phân hỗn hợp NPK 16-16-8+13S+TE chỉ ra rằng mức bón 420 kg/ha là mức bón tối ưu. Ở mức bón này, năng suất ngô đạt đỉnh và hiệu quả kinh tế (thu nhập thuần sau khi trừ chi phí phân bón) đạt cao nhất tại cả 3 huyện Mộc Châu, Mai Sơn và Thuận Châu. Bón ở mức cao hơn không làm tăng năng suất có ý nghĩa thống kê nhưng làm tăng chi phí đầu tư.
  • Về mật độ và khoảng cách gieo trồng: Mật độ gieo trồng 6,6 vạn cây/ha với khoảng cách 50 cm x 30 cm cho năng suất cao nhất và các chỉ tiêu hình thái tối ưu. Trồng thưa hơn làm giảm số bắp/đơn vị diện tích, trong khi trồng quá dày làm tăng tỷ lệ bắp lép, chiều cao đóng bắp cao dễ bị đổ ngã.
  • Về kỹ thuật che phủ đất dốc: Che phủ bề mặt đất bằng thân lá ngô khô từ vụ trước với lượng 10 tấn/ha mang lại hiệu quả vượt trội. Lớp phủ hữu cơ giúp giữ ẩm đất trong các giai đoạn khô hạn đầu vụ, giảm thiểu tác động xói mòn rửa trôi lớp đất mặt do mưa lớn, hạn chế cỏ dại, giúp cây ngô sinh trưởng đồng đều, tăng kích thước bắp và khối lượng 1000 hạt, làm tăng năng suất hạt có ý nghĩa thống kê so với công thức không che phủ.
• Kết quả xây dựng mô hình trình diễn tổng hợp: Mô hình áp dụng đồng bộ các giải pháp (giống NK67, gieo hạt từ 15 - 22/4, mật độ 6,6 vạn cây/ha, bón 420 kg NPK 16-16-8+13S+TE/ha, che phủ 10 tấn thân lá ngô khô/ha) triển khai tại 3 huyện cho năng suất thực thu cao vượt trội so với tập quán canh tác truyền thống của nông dân địa phương.
• Đánh giá cơ cấu đóng góp của các biện pháp kỹ thuật: Kết quả phân tích khẳng định giống mới đóng vai trò nền tảng, song các biện pháp kỹ thuật canh tác đồng bộ (phân bón cân đối, thời vụ chính xác, mật độ hợp lý và che phủ đất) đóng góp tỷ trọng quyết định trong việc hiện thực hóa tiềm năng năng suất của giống ngô lai trên đất dốc.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học:

• Luận án đã cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm khách quan về tính thích nghi, tính ổn định và tương tác kiểu gen x môi trường của các giống ngô lai thương mại thế hệ mới tại 3 tiểu vùng sinh thái đại diện của tỉnh Sơn La.
• Xác lập cơ sở khoa học cho việc áp dụng đồng bộ gói kỹ thuật thâm canh nông học trên đất dốc vùng Tây Bắc; làm rõ vai trò của dinh dưỡng lưu huỳnh và vi lượng (NPK 16-16-8+13S+TE) cùng tác động giữ ẩm, chống suy thoái đất của lớp che phủ bằng tàn dư thân lá ngô khô.
• Lượng hóa mức độ và cơ cấu đóng góp của từng yếu tố kỹ thuật canh tác vào việc hình thành năng suất ngô lai phân theo các nhóm nông dân tại địa phương.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn:

• Lựa chọn được 3 giống ngô lai NK67, NK66 và VN8960 có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao hơn giống đối chứng; trong đó khẳng định giống NK67 vượt trội và là lựa chọn hàng đầu cho sản xuất ngô tại tỉnh Sơn La.
• Xác định được quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu cho giống ngô NK67 tại Sơn La:
  • Thời vụ gieo: Từ ngày 15/4 đến ngày 22/4.
  • Mật độ và khoảng cách: Mật độ 6,6 vạn cây/ha, tương ứng khoảng cách hàng cách hàng 50 cm, cây cách cây 30 cm.
  • Chủng loại và liều lượng phân bón: Sử dụng phân hỗn hợp NPK 16-16-8+13S+TE với mức bón 420 kg/ha.
  • Kỹ thuật bảo vệ đất: Che phủ bề mặt đất bằng thân lá ngô đã khô từ vụ trước với khối lượng 10 tấn/ha.
• Xây dựng thành công các mô hình trình diễn kỹ thuật tại 3 huyện Mộc Châu, Mai Sơn, Thuận Châu, làm cơ sở chuyển giao biện pháp kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp, phù hợp với năng lực kinh tế của nông dân miền núi.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất:

• Đề nghị Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Sơn La đưa giống NK67 cùng gói kỹ thuật canh tác đã hoàn thiện vào cơ cấu giống và lịch chỉ đạo sản xuất ngô vụ Xuân Hè hàng năm của tỉnh.
• Khuyến cáo chính quyền các địa phương tuyên truyền người dân chấm dứt tập quán đốt nương rẫy, chuyển sang thu gom và tái sử dụng thân lá ngô khô sau thu hoạch để che phủ đất dốc nhằm bảo vệ tài nguyên đất và tăng hiệu quả sử dụng phân bón.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Thí nghiệm chuyên sâu về các biện pháp kỹ thuật canh tác đơn yếu tố và đa yếu tố mới tập trung khảo nghiệm trên một giống ngô đại diện là NK67, chưa mở rộng thực nghiệm song song toàn diện các biện pháp kỹ thuật trên các giống ngô lai khác.
• Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng tập trung chủ yếu trong các vụ Xuân Hè (2009 - 2011) tại 3 huyện đại diện, chưa khảo sát trên các vụ ngô phụ hoặc các tiểu vùng có độ dốc cực đoan trên 25° và vùng núi cao hẻo lánh.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Tiếp tục nghiên cứu mở rộng gói kỹ thuật canh tác đồng bộ đối với các dòng giống ngô lai mới nhập nội và các giống ngô biến đổi gen kháng sâu bệnh, kháng thuốc trừ cỏ đã được công nhận lưu hành tại Việt Nam.
• Khảo nghiệm bổ sung các biện pháp cơ giới hóa khâu gieo hạt và bón phân trên đất dốc; nghiên cứu chuyên sâu về tốc độ phân giải chất hữu cơ và sự tích lũy vi sinh vật đất có ích khi áp dụng biện pháp che phủ thân lá ngô liên tục qua nhiều năm.

Giá trị tham khảo

Giá trị đối với các đối tượng sử dụng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Đất và Dinh dưỡng cây trồng: Luận án là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD), phương pháp đánh giá tính ổn định kiểu gen theo môi trường (G x E), và kỹ thuật xử lý số liệu thống kê sinh học nông học.
• Cán bộ nghiên cứu nông nghiệp và khuyến nông: Cung cấp nguồn cứ liệu thực tế về các thông số sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất, hiệu lực của phân bón NPK chứa lưu huỳnh và kỹ thuật phủ đất dốc bằng tàn dư hữu cơ.
• Cơ quan quản lý ngành nông nghiệp và người hoạch định chính sách tại Sơn La và các tỉnh vùng Tây Bắc: Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu thực tiễn để định hướng cơ cấu giống ngô hàng hóa, quy hoạch thời vụ gieo trồng và ban hành các quy trình hướng dẫn canh tác nông nghiệp bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu trên đất dốc.

Các phần đáng tham khảo nhất:

• Phần phương pháp nghiên cứu đồng ruộng và kỹ thuật thu thập chỉ tiêu tại Chương 2.
• Chuỗi số liệu phân tích ảnh hưởng của thời vụ, mật độ gieo trồng, hiệu lực phân bón NPK 16-16-8+13S+TE và hiệu quả của lớp phủ thân lá ngô khô tại Chương 3.

Câu hỏi thường gặp

1. Ba giống ngô lai nào được luận án xác định có năng suất cao và khả năng thích ứng tốt nhất tại tỉnh Sơn La? Qua khảo nghiệm thực nghiệm tại 3 tiểu vùng sinh thái (Mộc Châu, Mai Sơn, Thuận Châu) trong hai vụ Xuân Hè 2009 và 2010, luận án đã xác định được 3 giống ngô lai đạt kết quả tốt nhất là NK67, NK66 và VN8960. Các giống này đều có khả năng sinh trưởng khỏe, chống chịu sâu bệnh và chống đổ tốt hơn giống đối chứng LVN10; trong đó giống NK67 có năng suất cao nhất và độ ổn định tốt nhất qua các điểm khảo nghiệm, được lựa chọn là giống ưu tiên số 1 cho sản xuất ngô tại địa phương.

2. Gói biện pháp kỹ thuật canh tác hoàn chỉnh được luận án đề xuất cho giống ngô NK67 gồm những thông số cụ thể nào? Gói kỹ thuật canh tác tối ưu cho giống NK67 tại Sơn La bao gồm 4 thông số kỹ thuật then chốt:

• Thời vụ gieo hạt: Từ ngày 15/4 đến ngày 22/4 hàng năm.
• Mật độ và khoảng cách gieo: Mật độ 6,6 vạn cây/ha, bố trí khoảng cách hàng cách hàng 50 cm, cây cách cây 30 cm.
• Chủng loại và liều lượng phân bón: Sử dụng phân hỗn hợp NPK 16-16-8+13S+TE với mức bón 420 kg/ha.
• Kỹ thuật che phủ bề mặt đất: Sử dụng thân lá ngô đã khô từ vụ sản xuất trước với khối lượng 10 tấn/ha để phủ đều mặt ruộng.

3. Hiện trạng sử dụng phân bón cho cây ngô của nông dân tại 3 huyện khảo sát ở Sơn La theo số liệu điều tra năm 2009 như thế nào? Số liệu điều tra 150 hộ nông dân năm 2009 cho thấy mức đầu tư phân bón rất thấp và không cân đối. Lượng phân chuồng bón bình quân chỉ đạt 4,0 tấn/ha (Mai Sơn: 5,1; Mộc Châu: 3,9; Thuận Châu: 3,1 tấn/ha). Lượng phân khoáng nguyên chất bón bình quân là 42 kg N/ha; 38,7 kg P2O5/ha; 19 kg K2O/ha. Phần lớn nông dân không bón lót phân chuồng và bón lượng phân thúc ít hơn rất nhiều so với quy trình khuyến cáo của cơ quan chuyên môn.

4. Mức độ xói mòn đất dốc do canh tác ngô tại Sơn La được ghi nhận trong luận án là bao nhiêu? Theo tài liệu nghiên cứu của Hà Đình Tuấn và cộng sự (2005) được luận án trích dẫn, phương thức canh tác độc canh ngô trên đất dốc không có biện pháp che phủ bảo vệ đất làm rửa trôi mất 23,1 tấn đất/ha/vụ. Với diện tích đất trồng ngô năm 2014 của tỉnh Sơn La là 162.961 ha, lượng đất bề mặt màu mỡ bị xói mòn cuốn trôi ước tính lên tới khoảng 3,76 triệu tấn mỗi năm.

5. Vì sao luận án khuyến cáo thời vụ gieo trồng ngô giống NK67 tại Sơn La tập trung vào khung thời gian từ 15/4 đến 22/4? Khung thời vụ từ 15/4 đến 22/4 trùng khớp với thời điểm bắt đầu có các đợt mưa đầu mùa tại Sơn La, đảm bảo đất đủ ẩm cho hạt nảy mầm nhanh và cây con sinh trưởng thuận lợi, tránh được hiện tượng khô hạn làm chết cây mầm nếu gieo quá sớm (cuối tháng 3). Đồng thời, thời vụ này giúp ngô trỗ cờ, phun râu trong điều kiện nhiệt độ và ánh sáng tối ưu, thu hoạch vào tháng 8 - 9 trước khi xuất hiện các đợt mưa lũ lớn và gió bão cuối vụ gây đổ gãy thân cây.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Đức Thuận đã giải quyết trọn vẹn yêu cầu thực tiễn về việc nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất ngô hàng hóa trên đất dốc tại tỉnh Sơn La. Công trình đã tuyển chọn được bộ giống ngô lai có tính thích ứng và ổn định cao gồm NK67, NK66 và VN8960, khẳng định NK67 là giống có ưu thế vượt trội nhất. Đồng thời, luận án đã xây dựng thành công gói quy trình kỹ thuật canh tác đồng bộ cho giống NK67 với thời vụ gieo hạt từ 15 - 22/4, mật độ 6,6 vạn cây/ha, bón 420 kg NPK 16-16-8+13S+TE/ha và che phủ bề mặt bằng 10 tấn thân lá ngô khô/ha. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học vững chắc và giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng thực tiễn cao phục vụ phát triển canh tác ngô bền vững tại vùng miền núi phía Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai 1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trên thế giới Ngô lai (Hybrid Maize) - một thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ thứ 20 là kết quả của việc ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô, có một số đặc điểm chính sau: hiệu ứng trội và siêu trội được sử dụng trong quá trình tạo giống, giống có nền di truyền hẹp, thường thích ứng hẹp, yêu cầu thâm canh cao, độ đồng đều tốt, năng suất cao, cần có hệ thống sản xuất và chế biến hạt giống hoàn thiện, hạt giống chỉ sử dụng được một đời F1.

Những chương trình tạo giống tiên tiến đều phát triển theo trình tự từ lai kép, lai ba, lai đơn cải tiến và lai đơn. Lai đơn là giống lai có nhiều đặc tính tốt hơn và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai. Chỉ có giống lai đơn có kiểu gen của thế hệ F1 là đồng nhất trong khi tất cả các giống lai khác có thế hệ F1 là không đồng nhất và tính không đồng nhất tăng lên khi số lượng bố mẹ tham gia tăng lên vì thế giống lai đơn hấp dẫn nhất về kiểu hình. Nhược điểm chính của lai đơn là dòng thuần bố mẹ có sức sống yếu và năng suất thấp.

Một khi trở ngại này khắc phục được thì giống lai đơn đương nhiên sẽ là mục tiêu mà các chương trình tạo giống mong muốn đạt tới. Người đầu tiên khám phá ra ngô lai là George Harrision Shull - một nhà khoa học Mỹ. Ngay từ những năm 1908, 1909 ông đã đưa ra 3 quan sát chìa khóa, đó là: (1) Từng cá thể cây ngô thụ phấn tự do bình thường là con lai; (2) bằng đồng huyết, con lai giảm xuống trở thành dòng thuần, mà ông gọi là giống cải tạo thực (true breeding strains); (3) giống lai đồng đều (lai đơn) đã được tạo ra từ hai dòng thuần. Ông cũng là người đầu tiên tạo ra dòng thuần bằng tự thụ và tạo ra những giống ngô lai đơn đầu tiên.

Shull là người đầu tiên vào năm 1914 đưa ra thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai. Vào thời gian đó, Edward Murray East - người đồng thời với Shull đã tiếp tục áp dụng thực tế của ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô, ông đã trở thành nhà cải tạo ngô 6 hàng đầu vào thời điểm đó, đóng góp nhiều kiến thức cơ bản cho sự phát triển của ngô lai hiện đại. Mặc dù những phát minh của Shull đã được công nhận rộng rãi và Edward Murray East đã tiếp bước sự nghiệp, song ngô lai đã không có sức sống vì năng suất dòng thấp, giá thành hạt giống cao. Jones - một học trò của East đã đưa ra phương pháp lai kép (double cross) vào năm 1917.

Phát hiện đó của ông đã mở ra một thời kỳ phát triển ngô lai mới, lập tức ngô lai đã hồi sinh. Suốt thời gian dài mãi tới những năm 1960 các dòng thuần năng suất cao để tạo ra các giống ngô lai đơn dần thay thế các giống ngô lai kép ra đời và phát triển sâu rộng cho đến ngày nay những giống ngô lai đơn thế hệ mới được cải tiến rất nhiều để đáp ứng nhu cầu của thực tiễn. Các giống ngô lai đơn thế hệ mới có những đặc điểm nổi bật là năng suất cao, chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nắng, hạn, nóng, chống đổ, ít bị nhiễm sâu, bệnh, có khả năng trồng mật độ cao từ 8 - 9 vạn cây/ha, năng suất đại trà đạt trên 10 tấn/ha.