Đặt vấn đề Ngô, bắp hay bẹ (Zea mays L.) là một loại cây lương thực thuộc họ hòa thảo được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ. Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16. Ngô là cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao so với các cây ngũ cốc khác. Thành phần dinh dưỡng chính trong hạt ngô bao gồm: protein 6-21% tập trung chủ yếu ở nội nhũ sừng, lipid 3,5-7%, glucid 65-75% tập trung nhiều ở nội nhũ ngoài ra còn có các loại vitamin A, B và các loại chất khoáng khác, đặc biệt ngày nay các loại ngô nếp, ngô đường, ngô rau.
có giá trị thực phẩm cao, đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. Có thể nói ngô là cây trồng “đa năng” khi mà tất cả các bộ phận của cây ngô từ hạt, đến thân, lá đều có thể sử dụng để làm lương thực, thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rượu ngô, sản xuất ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn còn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng như đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của ngô có chứa một số chất có vai trò như một loại thuốc chữa bệnh (ví dụ: râu ngô), làm chất đốt … Ngô là cây trồng đã được trồng từ lâu đời ở Việt Nam, là nguồn thức ăn chính của một số đồng bào dân tộc thiểu số, và là nguồn thức ăn cho chăn nuôi. Sản xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng suất, sản lượng: năm 2001 tổng diện tích ngô là 730 nghìn ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2010, diện tích ngô cả nước là 1,13 triệu ha, năng suất 40,9 tạ/ha, sản lượng trên 4,6 triệu tấn (Tổng cục thống kê, 2011) [11]. c 2 Đến năm 2014 sản lượng ngô đã đạt 5,2 triệu tấn (Tổng cục thống kê, 2017) [ 10], và trong năm 2017 ước tính sẽ đạt tới 6,2 triệu tấn.
Mặc dù diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở nước ta đều tăng nhưng nhu cầu ngô ở nước ta vẫn rất lớn.Theo báo cáo xuất nhập khẩu (Bộ công thương, 2016) [1] năm 2015 nước ta nhập khẩu 7,6 triệu tấn ngô, năm 2016 giá trị nhập khẩu tăng 18% về lượng so với năm 2015, nhập khẩu 8,5 triệu tấn ngô. Hiện nay, sản lượng ngô của Việt Nam đạt 62% so với mục tiêu vào năm 2015 và gần 50% so với mục tiêu vào năm 2020, nghĩa là sản xuất không đủ nhu cầu (NMRI, 2009) [ 20]. Nhu cầu lớn về năng suất ngô trong diện tích gieo trồng có hạn đòi hỏi phải tìm giải pháp tăng năng suất cao hơn trong đó giống được coi là một biện pháp tăng năng suất tối ưu. Việc sử dụng các giống ngô lai mới với ưu thế lai cao, năng suất lớn sẽ là một giải pháp thích hợp cho yêu cầu sản xuất ngô hiện nay.
Ở nước ta mỗi vùng có đặc điểm khí hậu, thổ nhưỡng khác nhau điều đó ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của các giống ngô lai. Mặc dù cây ngô có thể sinh trưởng phát triển ở nhiều kiểu sinh thái khác nhau nhưng nếu không phù hợp chúng sẽ không phát huy được tiềm năng suất cao của mình, từ đó việc thiếu hụt ngô cho nhu cầu sử dụng trong nước vẫn chưa được giải quyết. Vì vậy, việc xác định được đúng giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt ở từng vùng sinh thái là một yêu cầu lớn cho ngành sản xuất ngô lai ở nước ta. Để làm được điều đó cần hiểu rõ các mối quan hệ giữa các đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất để có các phương pháp cụ thể từ khi chọn vật liệu lai đến các biện pháp canh tác trên đồng ruộng, nhằm phát huy tối đa tiềm năng năng suất của mỗi giống, tại mỗi vùng sinh thái.
Thái Nguyên là một tỉnh thuộc trung du và miền núi phía Bắc, cùng với các nhà máy công nghiệp, hoạt động sản xuất nông nghiệp chiếm vị trí quan c 3 trọng trong cơ cấu kinh tế. Ở Thái Nguyên ngoài lúa nước và cây chè, cây ngô cũng là một cây trồng được tỉnh chú trọng phát triển, đặc biệt ở các vùng đất không thuận lợi cho những cây nông nghiệp khác. Cây ngô ngày càng khẳng định vị trí của mình trong cơ cấu nông nghiệp của tỉnh, năm 2014 sản lượng ngô chiếm khoảng 20% tổng sản lượng cây lượng thực có hạt của tỉnh, cung cấp một phần nguồn thức ăn chăn nuôi cho khoảng 600 nghìn con lợn, 7-8 triệu con gia cầm tại địa phương, giúp người chăn nuôi hạ giá thành đầu tư, tăng thêm thu nhập cho người trồng trọt, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế của tỉnh. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của một số tổ hợp ngô lai mới trong vụ Xuân năm 2017 tại tỉnh Thái Nguyên”.
Mục đích Xác định, lựa chọn được tổ hợp ngô lai sinh trưởng, phát triển tốt, có tiềm năng năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận của tự nhiên tại tỉnh Thái Nguyên. Yêu cầu của đề tài - Theo dõi năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới trong thí nghiệm vụ Xuân 2017. - Theo dõi một số đặc điểm hình thái và sinh lý của một số tổ hợp lai thí nghiệm. - Theo dõi, đánh giá khả năng chống chịu (chống chịu sâu bệnh, chống đổ) của một số tổ hợp lai thí nghiệm.
- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Qua thực hiện đề tài ngoài đồng ruộng giúp sinh viên biết cách thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học đồng thời củng cố những kiến thức đã học và tiếp thu những kiến thức, kinh nghiệm thực tế ngoài đồng ruộng giúp nâng cao năng lực chuyên môn và hoàn thành bài khóa luận. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được đặc điểm hình thái, sinh lý, năng suất và khả năng chống chịu một số sâu bệnh, chống đổ và những điều kiện bất thuận của tự nhiên của các tổ hợp ngô lai mới tại tỉnh Thái Nguyên.
Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ lựa chọn được một số tổ hợp ngô lai sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao và ổn định, phù hợp với điều kiện tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía Bắc. c 5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Từ xưa người nông dân đã có câu “cố công không bằng tốt giống” như vậy trong sản xuất nông nghiệp con người ta đã hiểu được vai trò quan trọng của giống. Nếu chế độ chăm sóc tốt, nước dinh dưỡng đầy đủ nhưng giống có chất lượng thấp năng suất sẽ không được như mong muốn.
Các nhà khoa học ước tính khoảng 35 đến 50% mức tăng năng suất hạt các cây trồng trên thế giới là nhờ vào việc đưa những giống tốt vào sản xuất. Ở nước ta từ năm 1981 đến 1996 giống đã đóng góp cho sự tăng sản lượng cây trồng lên 43,68%, trong khi đó yếu tố phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật và yếu tố thủy lợi đóng góp tỉ lệ tương ứng là 32,57% và 31,97% thấp hơn khoảng 10% so với giống (Phan Huy Thông, 2007) [7]. Ngày nay, khi quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày một tăng nhanh thì đất nông nghiệp phải cạnh tranh với các ngành xây dựng, dịch vụ. Bản thân ngành nông nghiệp cũng có sự cạnh tranh về mặt đất mặt nước giữa các ngành trồng trọt, thủy sản, chăn nuôi, trong khi đó dân số ngày một tăng nhanh nhu cầu về lương thực, thực phẩm cũng tăng theo.
Trong quỹ đất có hạn vừa phải đảm bảo cho các ngành phát triển hài hòa vừa phải đáp ứng yêu cầu cung cấp năng lượng cho khoảng 8 tỷ người vào năm 2021 và 16 tỷ người vào năm 2030, đó là yêu cầu đặt ra cho xã hội loài người. Trong đó ngành sản xuất ngô cũng được đặt ra yêu cầu tăng năng suất hàng năm để đáp ứng nhu cầu sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau của con người. Để giải quyết yêu cầu trên thì ngoài biện pháp phát triển kỹ thuật canh tác bền vững thì đòi hỏi các nhà khoa học phải tạo ra những tổ hợp ngô lai mới có năng suất cao, ổn định đưa vào sản xuất thay thế các giống cũ. c 6 Một giống khi được trồng tại vùng có điều kiện tự nhiên thích hợp và phương pháp canh tác hiện đại sẽ phát huy tiềm năng năng suất cao của nó, các giống cao sản yêu cầu thâm canh cao sẽ không cho năng suất như mong muốn ở các vùng quảng canh.
Vì vậy cần 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 khả năng chống chịu, khả năng thích nghi với các điều kiện ngoại cảnh cũng như khả năng cho năng suất và tính ổn định của các giống mới. Xuất phát từ những cơ sở khoa học trên chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm xác định một số tổ hợp ngô lai mới có triển vọng phục vụ cho công tác chọn giống mới để đưa vào sản xuất nông nghiệp góp phần tăng năng suất và sản lượng ngô tại tỉnh Thái Nguyên. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Sau khi Columbus mang ngô về Châu Âu giá trị cây ngô tăng lên và từ đó cây ngô theo nhiều hướng khác nhau đã lan tỏa ra toàn thế giới.Ngô là một cây trồng dễ thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác nhau, được phân bố từ dưới 400 N (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chi Lê.) lên gần đến 550 B (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vonga.) từ độ cao 1-2m đến 4000m so với mặt nước biển (Peru, Guatemala.
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 hóa, điện khí hóa và tin học.vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [8].