Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L) là một trong 3 cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn thế giới. Ở các nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á, Châu phi người ta sử dụng ngô làm lương thực chính. Ngô không chỉ cung cấp lương thực cho con người, ngô còn là nguồn thức ăn quan trọng cho chăn nuôi, 66% sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi (Bùi Mạnh Cường, 2007) [2]. Ngoài ra ngô còn được sử dụng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm (sản xuất rượu, tinh bột, bánh kẹo…).
Có khoảng 67% mặt hàng được chế biến từ ngô. Hằng năm ở Mỹ sử dụng 18% sản xuất bánh kẹo (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [5]. Nhờ những vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới nên 20 năm gần đây, ngành sản xuất ngô thế giới phát triển mạnh và giữ vị trí hàng đầu về năng suất, sản lượng trong những cây lương thực chủ yếu. Mặc dù diện tích trồng ngô đứng thứ 3 sau lúa mỳ và lúa nước, nhưng sản lượng ngô chiếm 1/3 sản lượng ngũ cốc trên thế giới và nuôi sống 1/3 dân số toàn cầu.
Năm 1961 diện tích trồng ngô chỉ đạt 105,48 triệu ha với tổng sản lượng là 205,00 triệu tấn, nhưng đến năm 2009 diện tích trồng ngô đã đạt 159,53 triệu ha với sản lượng 817,11 triệu tấn (theo thống kê của FAO, 2010). Hiện nay do nhu cầu sử dụng ngô không ngừng tăng, để đáp ứng đủ nhu cầu ngô cho tiêu dùng trong nước. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã xây dựng chiến lược phát triển sản xuất ngô đến năm 2010 và tầm nhìn đến năm 2020 là phải đạt 5-6 triệu tấn vào năm 2010 và năm 2020 là 9- 10 triệu tấn. Để đạt được mục tiêu này, hai giải pháp chính được đưa ra là mở rộng diện tích và tăng năng suất.
Tuy nhiên việc mở rộng diện tích trồng ngô rất khó khăn do diện tích sản xuất nông nghiệp còn hạn chế và cạnh tranh với n 2 nhiều loại cây trồng khác nên tăng năng suất là giải pháp chủ yếu. Trong giải pháp tăng năng suất thì giống được coi là hướng đột phá bởi nó có ý nghĩa quyết định để nâng cao năng suất và chất lượng ngô. Một số giống ngô lai tốt sẽ cho sản lượng cao hơn giống bình thường 20-25%. Trong quá trình nghiên cứu và chọn giống ngô phải phù hợp với từng vùng sinh thái.
Việc đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống ngô trước khi đưa ra sản xuất đại trà là công việc cần phải được tiến hành. Xuất phát từ lợi ích và nhu cầu thực tế hiện nay, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên”. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Chọn được những tổ hợp ngô lai có năng suất cao, phù hơp với điều kiện khí hậu, thời tiết ở tỉnh Thái Nguyên.
Yêu cầu của đề tài - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai chọn tạo. - Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh của các tổ hợp lai - Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm. Ý nghĩa của đề tài. Ý nghĩa khoa học - Đề tài đánh giá được những đặc điểm nông sinh học chính và năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để xác định được tập đoàn giống ngô phù hợp với những điều kiện sinh thái của từng vùng.Ý nghĩa thực tiễn - Lựa chọn ra những tổ hợp ngô lai tốt có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt. - Là cơ sở xác định các tổ hợp ngô lai thích hợp trong vụ Thu Đông phục vụ sản xuất trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Ở Việt Nam nông nghiệp nông thôn có vị trí quan trọng.
Hiện nay Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến sự phát triển của nông nghiệp nông thôn và đã có những chính sách đúng đắn để đẩy nhanh sự phát triển nông nghiệp tại tỉnh Thái Nguyên. Trải qua các giai đoạn phát triển, nông dân, nông thôn và nông nghiệp đã có những đóng góp tạo nên những thành tựu lớn trong công cuộc đổi mới. Cho đến nay, nông nghiệp nước ta đã có bước phát triển tương đối toàn diện, tăng trưởng khá, quan hệ sản xuất từng bước đổi mới phù hợp với yêu cầu phát triển của nền nông nghiệp hàng hóa. Những thành tựu đó đã góp phần rất quan trọng vào sự ổn định kinh tế - xã hội, tạo điều kiện để đẩy nhanh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước.
Đóng góp một phần không nhỏ đối với sự phát triển đó là hệ thống các cây lương thực, trong đó có cây ngô. 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 với điều kiện ngoại cảnh bất thuận như: Hạn hán, rét, thiếu đạm, sâu bệnh…Vì vậy việc lai tạo giống và chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao và thích nghi với điều kiện sinh thái của vùng là yêu cầu cần thiết và cấp bách nhằm phát triển sản xuất ngô.
Tình hình sản xuất, tiêu thụ, nghiên cứu ngô trên thế giới 2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây có nguồn gốc 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) [13]. Ngô 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 hóa, điện khí hóa và tin học…vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997) [10]. Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà năng suất, sản lượng và diện tích ngô trên thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Kết quả được thể hiện qua bảng 2.
Tình hình sản xuất ngô của các Châu lục và Thế giới giai đoạn từ năm 2011-2013 Diện tích Năng suất Sản lƣợng Khu vực (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2011 2012 2013 2011 2012 2013 2010 2011 2013 Châu Á 56,5 58,1 59,3 48,0 49,7 51,2 271,9 288,8 304,3 Châu Âu 16,6 18,3 18,9 66,6 51,6 61,9 110,6 94,7 117,4 Châu Mỹ 64,3 67,9 70,7 68,0 61,5 73,9 438,1 418,3 522,6 Châu Phi 34,5 34,07 35,01 19,2 20,5 20,4 66,5 70,0 71,6 Châu Đại 0,85 0,94 0,102 68,2 71,9 70,8 0,58 0,67 0,58 Dƣơng Thế 172,2 178,5 184,1 51,5 48,8 52,2 887,8 872,7 1016,7 Giới (Nguồn: FAOSTAT, 2014) [19].1 cho thấy: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô có sự chênh lệch tương đối lớn giữa các châu lục trên thế giới do có sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác, cũng như trình độ kĩ thuật. Châu Mỹ là quê hương của cây ngô là châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích 70,7 triệu ha (năm 2013) và đây cũng là châu lục có năng suất ngô đạt 73,9 tạ/ha cao nhất thế giới. Trong khi đó Châu Phi là châu lục có năng suất ngô thấp và tốc độ tăng trưởng chậm, năng suất chỉ đạt 20,4 tạ/ha (năm 2013). Sở dĩ Châu Phi có năng suất ngô thấp nhất thế giới là do điều kiện khắc nghiệt, cùng với trình độ thâm canh, chưa có điều kiện áp dụng các tiến bộ kĩ thuật vào sản xuất.
Châu Á có diện tích và sản lượng tương đối lớn đứng thứ 2 sau Châu Mỹ với diện tích 59,3 triệu ha đạt sản lượng 304,3 triệu tấn (năm 2013). Châu Âu và Châu Đại Dương có diện tích trồng ngô nhỏ do đây là nơi tập trung nhiều nước có trình độ phát triển cao nên năng suất tương đối cao, mặc dù đây là những khu vực có điều kiện không thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Trong công tác chọn tạo giống cây trồng trên cơ sở ưu thế lai, ngô lai là một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nhờ sử dụng giống ngô lai và kỹ thuật trồng trọt tiên tiến mà năng suất ngô trên thế giới đã tăng 1,83 lần trong vòng 30 năm (1960-1990), nhất là các nước có điều kiện thâm canh như: Mỹ, Trung Quốc, Brazil… Bảng 2.
Tình hình sản xuất ngô của một số nƣớc trên thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lƣợng Nƣớc (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Mỹ 35,4 99,6 353,6 Trung Quốc 35,2 61,7 217,7 Brazil 15,31 52,5 80,5 Isarel 0,048 225,5 0,11 Đức 0,49 88,2 4,38 (Nguồn: FAOSTAT, 2014 ) [19] n 7 Qua bảng số liệu 2.2 cho thấy Mỹ là nước có diện tích và sản lượng ngô lớn nhất thế giới với diện tích 35,4 triệu ha, sản lượng đạt 353,6 triệu tấn. Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 trên thế giới với diện tích 35,2 triệu ha đạt sản lượng 217,7 triệu tấn. Mặc dù Isarel có diện tích trồng ngô nhỏ 0,48 triệu ha nhưng với trình độ khoa học cao, có đầu tư nên năng suất ngô ở Isarel cao nhất thế gới (năm 2013). Tình hình tiêu thụ ngô lai trên thế giới Ngô lai có vai trò rất lớn trong việc cung cấp lương thực, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu chế biến và là mặt hàng xuất khẩu đem lại nguồn lợi rất lớn cho các quốc gia.
Với việc sức ép của việc gia tăng dân số làm cho diện tích trồng trọt giảm vì vậy để đảm bảo nhu cầu sử dụng ngô của xã hội cần phát triển năng suất cây trồng, ngô lai đã đáp ứng được nhu cầu này. Theo dự báo của viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IRRI, 2003) [21] vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp.