MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là một trong 3 cây lương thực quan trọng nhất của con người. Vì ngô có khả năng chống chịu rất tốt nên ngô đã được trồng từ lâu đời để làm lương thực, đă ̣c biê ̣t ở nhũng vùng khó khăn. Có tới 90% sản lượng ngô ở Ấn Độ và 66% sản lượng ngô ở Philippin được dùng làm lương thực cho con người (Nguyễn Đức Lương và cs , 2000)[7].
Ngô còn là cây trồng cung cấp nguồ n nguyên li ệu chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, công nghiệp dược phẩm của nhiều quốc gia trên thế giới. Với vai trò quan trọng như vậy trong những năm qua sản xuất ngô trên thế giới không ngừng phát triển để đáp ứng cho nhu cầu ngày một tăng của con người. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô liên tục tăng, năm 1980 diện tích trồng ngô chỉ khoảng 125,8 triệu ha với năng suất 31,5 tạ/ha đạt tổng sản lượng là 396,96 triệu tấn năm 2013 diện tích ngô tăng lên đáng kể đạt 184,2 triệu ha, năng suất 55,2 tạ/ha và sản lượng đạt 1016,4 triệu tấn (FAOSTAT, 2015)[15]. Để có được những thành tựu trên bên cạnh việc áp dụng các biện pháp kĩ thuật trên đồng ruộng thì việc đầu tư nghiên cứu chọn lọc, lai tạo giống luôn là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong giai đoạn hiện nay, sản xuất ngô trên thế giới chỉ thực sự phát triển khi áp dụng các tiến bộ kĩ thuật vào sản xuất trong đó có việc gieo trồng các giống ngô lai.
Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn 60% dân số sống bằng nghề nông. Trong cơ cấu cây trồng ở nước ta ngô được xem là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước. Nhân dân nhiều vùng như Việt Bắc, Tây Bắc, Tây Nguyên đã dùng ngô làm lương thực chính. Ngô đi vào bữa ăn người Việt dưới nhiều dạng: Cơm ngô xay, ngô bung với đậu đỗ, bột bánh ngô, xôi ngô, ngô luộc, bỏng ngô(Nguyễn Đức Lương và cs , 2000)[7].
Ngoài n 2 ra ngô còn được sử dụng làm thực phẩm (ngô bao tử) và làm nguyên liệu phát triển chăn nuôi gia súc -gia cầm, tuy nhiên sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển rất chậm, tốc độ tăng trưởng của cây trồng này chỉ được đẩy mạnh sau những năm 90 nhờ việc sử dụng các giống lai trong sản xuất. Hiện nay chúng ta đã có hàng trăm giống ngô lai tốt, có năng suất và chất lượng cao không kém gì so với giống của các nước tiên tiến trên thế giới. Viện nghiên cứu ngô là cơ quan khoa học hàng đầu của đất nước trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô với nhiều giống tốt được sử d ụng rộng rãi trong sản xuất như: LVN10, LVN14, LVN99, LVN25, LVN66, LVN6,… bên cạnh đó các Trường Đại học Nông nghiệp cũng là những cơ quan hợp tác, nghiên cứu và tham gia tích cực vào mạng lưới khảo nghiệm các giống mới. Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là một trong 4 điểm nằm trong mạng lưới khảo nghiệm giống ngô ở miền Bắc, trong những năm qua thầy trò nhà trường đã tham gia tích cực vào việc nghiên cứu, khảo nghiệm cũng như hợp tác sản xuất giống ngô lai và có những đóng góp tích cực cho sự phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung và phát triển sản xuất ngô nói riêng.
Con đường từ khi chọn lọc, lai tạo ra một tổ hợp lai cho đến khi tổ hợp lai đó được công nhận giống chính thức là một con đường dài, nó đòi hỏi việc nghiên cứu bài bản và công phu, sự lao động gian khổ và nghiêm túc của các nhà khoa học. Trong đó việc nghiên cứu, khảo nghiệm phản ứng của các giống với các điều kiện sinh thái, mùa vụ khác nhau là việc mà bất cứ giống cây trồng nào cũng phải trải qua trước khi được công nhận giống, áp dụng vào sản xuất đại trà. Để có cở sở cho ̣n đươ ̣c các giố ng ngô lai mới phu ̣c vu ̣ cho sản xuấ t , chúng tôi ti ến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới vụ Thu Đông năm 2014 tại Thái Nguyên”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1.
Mục đích Chọn được tổ hơ ̣p ngô lai ưu tú phù h ợp với v ụ Thu Đông tại Thái Nguyên làm cơ sở cho ̣n giố ng cho vùng ngô Đông Bắ. Yêu cầu - Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai trong điều kiện vụ Thu Đông năm 2014 tại Thái Nguyên. - Nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh lý của các tổ hợp lai thí nghiệm. - Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm (chống chịu sâu bệnh, chố ng đổ …).
- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm. - So sánh và sơ bộ kết luận về khả năng thích ứng của các tổ hợp lai. Chọn được tổ hợp lai có triển vọng để khảo nghiệm sản xuất. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.
Ý nghĩa khoa học Kết luận của đề tài là cơ sở quan trọng để chọn được các tổ hợp lai ưu tú bổ sung vào cơ cấu giống ngô trong sản xuất tại Thái Nguyên cũng như khu vực miền núi Đông Bắc. Ý nghĩa trong học tập Giúp sinh viên rèn luyê ̣n kỹ năng b ố trí thí nghiệm đồng ruộng và kĩ thuật chăm sóc cây trồng. Biế t phương pháp thu th ập, xử lí số liệu, trình bày báo cáo của một đề tài tốt nghiệp. Trên cở sở những kiến thức nắm được sẽ là hành trang phục vụ cho công việc của sinh viên sau khi ra trường.
n 4 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Giống có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Muốn có những giống ngô mới năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh cần nghiên cứu lai tạo và chọn lọc một cách kỹ lưỡng, xác định vùng thích nghi của các giống mới trước khi đưa vào sản xuất trên diện rộng. Kết quả của quá trình khảo nghiệm giống sẽ là cơ sở khoa học để lựa chọn những giống tốt thích nghi với điều kiện của từng vùng, từng miền, phù hợp với từng mùa vụ và các chế độ canh tác khác nhau.
Trong quá trình khảo nghiêṃ sẽ loại được các giống có những yếu điểm về các đặc tính nông sinh học như: thời gian sinh trưởng quá dài, cây quá cao, chống đổ kém và dễ nhiễm sâu bệnh,… chọn lọc được những giống khắc phục được những yếu điểm trên để giới thiệu cho sản xuất. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và nghiên cứu ngô trên thế giới 2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới Ngô là cây trồng có lịch sử gieo trồng từ lâu đời, các nghiên cứu của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Peru là những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của cây ngô. Năm 1492, Columbus tìm ra châu Mĩ và từ đó theo thời gian ngô đã được đem gieo trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới.
Hiện nay ngô là cây trồng có địa bàn phân bố vào loại rộng rãi nhất thế giới, trải rộng hơn 90 vĩ tuyến: từ 40 vĩ độ nam (lục địa châu Úc, nam châu Phi, Chile, Niudilan …) lên gần 55 vĩ độ bắc (bờ biển Ban Tích, trung lưu sông Vônga…); từ độ cao 1-2m lên đến gần 4000m so với mực nước biển (Peru, Goatemala…) (Nguyễn Đức Lương và cs) [7]. Như vậy cây ngô đã có sự phát triển lan rộng trên toàn thế giới góp phần quan trọng vào việc bảo đảm an ninh lương thực toàn cầu trong bối cảnh gia tăng dân số, biến đổi khí hậu, thu hẹp diện tích đất trồng trọt. n 5 Trên thế giới ngô được xếp ở vị trí thứ 3 sau lúa mì và lúa gạo với tổng diện tích gieo trồng khoảng 184,2 triệu ha, năng suất đạt 55,2 tạ /ha, tổng sản lượng khoảng 1010,7 triệu tấn vào năm 2013 (FAO, 2015) [15]. Tình hình sản xuất ngô của các châu lục và thế giới giai đoạn 2011-2013 Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ /ha) Sản lƣợng (triệu tấn) Khu vực 2011 2012 2013 2011 2012 2013 2011 2012 2013 Châu Á 56,5 57,6 59,4 48,1 50,2 51,2 271,8 288,8 304,3 Châu Âu 16,6 18,3 19 66,6 51,7 61,9 110,5 94,7 117,5 Châu Mĩ 64,1 67,7 70,7 68,4 61,8 73,9 438,5 418,2 522,6 Châu Phi 34,7 33,7 35,0 19,2 20,7 20,5 66,7 51,7 71,6 Châu Đại Dương 0,86 0,94 1,02 68,1 71,9 70,8 0,58 0,68 0,73 Thế giới 172 177,4 184,2 57,6 49,2 55,2 888 872,1 1016,7 Nguồn: FAOSTAT, 2015[15] Diện tích, năng suất và sản lượng ngô có sự chênh lệch tương đối lớn giữa các châu lục trên thế giới do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác, cũng như trình độ kĩ thuật.
Châu Mĩ - quê hương của cây ngô là châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích 70,7 triệu ha chiếm 38,4% tổng diện tích trồng ngô của thế giới (năm 2013). Đây cũng là châu lục có năng suất ngô tương đối lớn đạt 68,4 tạ /ha (năm 2011) và 73,9 tạ/ha (năm 2013). Trong khi đó châu Phi là châu lục có năng suất ngô rất thấp và có tốc độ tăng năng suất chậm, năng suất chỉ đạt 20,5 tạ/ha (năm 2013) nên mặc dù châu Phi có diện tích trồng ngô lớn thứ 3 sau châu Mĩ và châu Á nhưng sản lượng thu được còn ít chỉ đạt 71,6 triệu tấn vào năm 2013. Sở dĩ châu Phi có năng suất ngô thấp nhất thế giới là do điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, trình độ thâm canh thấp, chưa có điều kiện để 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 Mĩ với diện tích 59,4 triệu ha đạt sản lượng 304,3 triệu tấn (năm 2013). Châu Âu và châu Đại Dương có diện tích trồng ngô nhỏ nhưng đây là nơi tập trung nhiều nước có trình độ phát triển cao nên có năng suất ngô tương đối cao, mặc n 6 dù đây là những khu vực có điều kiện tự nhiên không thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô, năm 2013 năng suất ngô của châu Âu đạt 73,9 tạ/ha cao nhất thế giới. Không những có sự chênh lệch lớn về diện tích, năng suất và sản lượng giữa các châu lục mà giữa các quốc gia khác nhau cũng có sự chênh lệch rất lớn.