CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Có nhiều yếu tố quyết định đến năng suất cây trồng như: làm đất, bón phân, tưới nước, mật độ.Trong đó giống cũng là một yếu tố quan trọng. Mỗi vùng với điều kiện sinh thái, khí hậu, đất đai, kinh tế, xã hội khác nhau vì vậy các giống sử dụng trong sản xuất phải phù hợp. Để có những giống mới năng suất, chất lượng cao và khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi thì con đường hiệu quả nhất là chọn tạo giống.
Trước khi đưa giống vào sản xuất trên diện rộng nhất thiết phải trải qua khảo nghiệm ở các vùng sinh thái khác nhau để xác định vùng thích nghi của giống. Công tác khảo nghiệm giống là việc làm đầu tiên khi đưa một giống mới ra sản xuất đại trà. Chính vì vậy việc nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai mới là cơ sở quan trọng để sử dụng giống mới cho sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Có thể nói rằng, trong 3 cây ngũ cốc chính của loài người: lúa nước, lúa mì và ngô thì không có cây nào sánh kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất, về quy mô và hiệu quả của ưu thế lai. Từ những năm cuối thế kỷ 20, nghề trồng ngô trên thế giới có những bước phát triển kỳ diệu nhờ ứng dụng rộng rãi ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản…vào sản xuất, vì vậy đã đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Hiện nay trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó có 38 nước là các nước phát triển còn lại là các nước đang phát triển (Báo cáo tổng kết 29 của ISAAA) [1].1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì và lúa nước của thế giới năm 2012 Loại cây Diện tích Năng suất Sản lượng trồng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Ngô 177,4 49,2 872,1 Lúa mì 49,5 26,8 132,9 Lúa nước 163,2 44,1 719,7 Nguồn: FAOSTAT, 2014[12] Sản xuất ngô trên thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay.
Năm 2012, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước, với 177,4 triệu ha, năng suất 49,2 tạ/ha và sản lượng đạt 872,1 triệu tấn. Trong hơn 50 năm qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. So với năm 1961, năm 2012 năng suất ngô trung bình của thế giới tăng thêm 29,8 tạ/ha (từ 19,4 tạ/ha lên 49,2 tạ/ha), lúa nước tăng 25,7 tạ/ha (từ 18,4 lên 44,1 tạ/ha), còn lúa mì thêm 13,5 tạ/ha (từ 13,3 lên 26,8 tạ/ha) (FAOSTAT, 2014)[12] Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô của thế giới giai đoạn 2001- 2012 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2001 137,49 44,77 615,48 2002 137,29 44,06 640,92 2003 144,67 44,60 645,23 2004 145,00 49,00 714,80 2005 147,47 48,00 696,30 2006 148,60 47,00 704,20 2007 159,90 49,50 791,60 2008 156,40 50,30 787,30 2009 155,70 51,90 809,00 2010 162,30 50,60 820,60 2011 170,39 51,84 883.46 2012 177,4 49,2 877,1 Nguồn FAOSTAT, 2014[12] Qua bảng 1.2 cho thấy năm 2011 diện tích, năng suất và sản lượng ngô đều tăng. Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi ưu thế lai n 6 trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác.
Đặc biệt từ năm 1996, cùng với những thành tựu mới trong chọn giống ngô lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước, năng suất ngô 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. Năm 2012 diện tích tăng, năng suất và sản lượng ngô giảm so với năm 2011. Nguyên nhân chủ yếu là do sự biến đổi phức tạp của khí hậu, hệ quả của hiệu ứng nóng lên toàn cầu. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới được trình bày ở bảng 1.
Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2012 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Mỹ 35,36 77,4 273,8 Trung Quốc 34,97 59,6 208,2 Brazil 14,20 50,1 71,1 Ấn Độ 8,40 25,1 21,0 Mexico 6,92 31,9 22,0 Italia 0,98 83,6 8,2 Đức 0,51 98,9 5,0 Hy Lạp 0,18 109,2 2,0 Israel 0,003 255,6 0,085 Nguồn: FAOSTAT, 2014[13] Hiện nay Mỹ là nước sản xuất ngô lớn nhất thế giới, chiếm hơn 30% tổng sản lượng ngô thế giới.E (1979) [15] việc sử dụng các giống ngô lai ở Mỹ bắt đầu từ năm 1930. Hiện nay 100% diện tích ngô của Mỹ là trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình, 2009) [6]. Nhiều thí nghiệm ở Mỹ về các giống ngô lai đơn đã cho năng suất đạt 25 tấn/ha/vụ. Người ta đã tính được mức độ tăng năng suất ngô ở Mỹ trong giai đoạn 1930 - 1986 là 103 kg/ha/năm, trong đó sự đóng góp do cải tiến nền di truyền là 63 kg/ha/năm.
n 7 Ngoài ra đạt được kết quả trên là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống. Theo Ming Tang Chang và cộng sự (2005) [14] cho biết: Ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% là bằng công nghệ sinh học. Năng suất ngô ở Mỹ đã tăng từ 1,5 tấn/ha vào năm 1930 đến 7 tấn/ha vào những năm 1990 (SK.Vasal et al, 1990) [16]. Năm 2012 tổng sản lượng ngô của Mỹ là 273,8 triệu tấn, năng suất đạt 77,4 tạ/ha trên diện tích 35,4 triệu ha.
Trung Quốc là nước đứng thứ 2 trên thế giới về diện tích trồng ngô và sản lượng ngô. Năm 2012 tổng sản lượng ngô đạt 208,2 triệu tấn chiếm 23,9% tổng sản lượng ngô thế giới. Năng suất đạt 59,6 tạ/ha trên tổng diện tích 34,97 triệu ha. Mặc dù điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, diện tích trồng ngô nhỏ nhưng do có trình độ khoa học kỹ thuật và thâm canh cao nên Israel là nước đứng đầu về năng suất với 255,6 tạ/ha.
Trong sản xuất hiện nay có sự khác biệt rõ ràng về năng suất giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển. Năng suất ngô trung bình của các nước phát triển là 7,8 tấn/ha, các nước đang phát triển là 2,7 tấn/ha. Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình Lương thực thế giới (IPRI, 2003) [13] 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 cho công nghiệp.
Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỷ lệ này là 22%, dự báo nhu cầu ngô trên thế giới năm 2020 được trình bày ở bảng 1. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 Năm 1997 Năm 2020 Vùng % thay đổi (triệu tấn) (triệu tấn) Thế giới 586 852 45 Các nước đang phát triển 295 508 72 Đông Á 136 252 85 Nam Á 14 19 36 Cận Sahara - Châu Phi 29 52 79 Mỹ Latinh 75 118 57 Tây và Bắc Phi 18 28 56 (Nguồn: IPRI, 2003) [13] n 8 Như vậy đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Á nhu cầu tăng 85% so với năm 1997. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở nước ta ngô là cây trồng nhập nội và mới được đưa vào trồng khoảng hơn 300 năm nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực của Việt Nam. Do có khả năng thích ứng rộng với các điều kiện sinh thái khác nhau, nên cây ngô đã khẳng định được vị trí của mình trong sản xuất nông nghiệp.
Cây ngô đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa, đồng thời là cây màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam. Tình hình sản xuất ngô ở nước ta qua các giai đoạn lịch sử phát triển không đồng đều. Quá trình phát triển của cây ngô ở Việt Nam được chia thành ba giai đoạn chính, đó là: Giai đoạn từ 1960 - 1980: Giai đoạn này chủ yếu sử dụng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu nên năng suất và sản lượng ngô rất thấp. Theo thống kê năng suất ngô ở Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 10 tạ/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 11 tạ/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn.
Giai đoạn từ 1981 - 1992: diện tích tăng chậm, năng suất ngô tăng không đáng kể, từ 11 tạ/ha (1980) lên 15 tạ/ha (1992), bình quân mỗi năm tăng 3,5%. Giai đoạn này đã sử dụng các giống thụ phấn tự do nhưng chủ yếu là giống tổng hợp, hỗn hợp nên năng suất vẫn còn thấp. Giai đoạn từ 1993 đến nay: đây là giai đoạn sản xuất ngô ở Việt Nam thực sự có những bước tiến nhảy vọt, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới. Ngô lai là nguồn động lực mới, một nhân tố mới, một định hướng chiến lược trong chương trình nghiên cứu và phát triển ngô ở Việt Nam.
Năm 1990 chúng ta mới bắt đầu trồng ngô lai với diện tích thử nghiệm 5 ha, năm 2006 diện tích ngô lai đã đạt 84%, đưa năng suất ngô từ 15,5 tạ/ha lên 37,3 tạ/ha. Việt Nam có tốc độ phát triển ngô rất nhanh chóng n 9 trong lịch sử ngô lai thế giới. Đây là bước tiến vượt bậc so với một số nước trong vùng đã được CIMMYT đánh giá cao. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong những năm gần đây được thể hiện ở bảng 1.