MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là một trong 3 cây lƣơng thực quan trọng nhất của con ngƣời. Ngô là thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô; ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tƣởng cho đại gia súc đặc biệt là bò sữa. Gần đây cây ngô còn là cây thực phẩm có giá trị.
Ngô bao tử đƣợc dùng làm rau cao cấp vì có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao; ngô nếp, ngô đƣờng (ngô ngọt) đƣợc dùng để luộc, nƣớng hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Hiện nay, khi nguồn năng lƣợng dầu mỏ, than đá đang dần bị khai thác cạn kiệt, công nghệ khoa học phát triển, con ngƣời đã tạo ra đƣợc nhiên liệu sinh học - Ethanol từ ngô để thay thế. Đây cũng là một lý do quan trọng để phát triển và mở rộng diện tích trồng ngô. Chính nhờ vai trò quan trọng của cây ngô mà những năm gần đây diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô trên thế giới liên tục tăng.
Năm 2016, diện tích trồng ngô trên thế giới đạt 182,31 triệu ha, năng suất trung bình đạt 5,8 tấn/ha, tổng sản lƣợng đạt 1053,8 triệu tấn (USDA, 2017) [25]. Sản xuất ngô phát triển mạnh nhƣ vậy là do cây ngô có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái rộng, có thể áp dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật về mặt di truyền chọn giống, về kỹ thuật canh tác, về cơ giới hóa và bảo vệ thực vật vào sản xuất. Đặc biệt là những ứng dụng ƣu thế lai trong quá trình chọn tạo giống ngô. Ở Việt Nam, năng suất ngô vẫn chƣa thật ổn định ở các vùng sinh thái, năng suất bình quân còn thấp so với khu vực trên thế giới.
Năm 2014, năng suất ngô của Việt Nam đạt 44,1 tạ/ha (Tổng cục thống kê, 2017) [19] chỉ bằng 71,8% năng suất ngô của Trung Quốc, 43,78 % của Mỹ và 79,17 % năng suất trung bình của thế giới (FAO, 2017) [21]. Để sản xuất ngô của Việt Nam theo kịp các nƣớc trong khu vực và đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nƣớc chú ý phát triển vào 2 yếu tố: mở rộng diện tích và tăng năng suất. c 2 Để góp phần làm tăng năng suất ngô cần chọn tạo đƣợc những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện sinh thái của từng vùng, cần hiểu rõ mối quan hệ giữa các yếu tố sinh trƣởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất để có những hƣớng cụ thể từ khi chọn vật liệu lai tạo giống đến sử dụng các biện pháp canh tác phù hợp, phát huy tối đa tiềm năng của từng giống tại mỗi vùng sinh thái. Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi nhƣng địa hình lại không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác, đây là một thuận lợi của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế - xã hội nói chung so với các tỉnh trung du miền núi khác.
Tuy nhiên, năng suất ngô của Thái Nguyên còn thấp, chỉ bằng 90,7% năng suất trung bình của cả nƣớc. Nguyên nhân chính là do cơ cấu giống ngô của Thái Nguyên còn hạn chế thiếu giống có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt. Vì vậy, để chọn đƣợc tổ hợp ngô lai mới năng suất cao và chống chịu tốt đáp ứng nhu cầu sản xuất, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1.
Mục đích Xác định đƣợc tổ hơ ̣p ngô lai có năng suất cao , khả năng chống chịu tốt phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên. Yêu cầu - Theo dõi các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của các tổ hơ ̣p ngô lai trong điều kiện vụ Xuân 2016 tại tỉnh Thái Nguyên. - Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái của các tổ hơ ̣p ngô lai trong thí nghiệm. - Đánh giá khả năng chống chịu của các tổ hơ ̣p lai thí nghi ệm nhƣ: chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy, … c 3 - Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tổ hơ ̣p ngô lai thí nghiệm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học chọn giống ƣu tú phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên - Góp phần làm đa dạng tập đoàn giống ngô lai ở Thái Nguyên. Ý nghĩa thực tiễn - Giúp sinh viên biết cách thực hành và chăm sóc cây trồng ngoài đồng ruộng. - Giúp sinh viên nắm đƣợc cách thu thập, xử lí số liệu, trình bày báo cáo của một đề tài tốt nghiệp.
c 4 Phầ n 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Chọn tạo giống cây trồng là một lĩnh vực quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, mục đích chính của nó là tạo ra nhiều giống cây trồng mới có năng suất cao, chất lƣợng tốt, chống chịu đƣợc các điều kiện bất lợi nhƣ (rét, hạn, sâu bệnh. Do quá trình đô thị hóa trong những năm gần đây nên diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp vì vậy tăng sản lƣợng cây trồng theo hƣớng mở rộng diện tích trồng là điều rất khó khăn. Do đó các nhà khoa học đã đƣa ra các giải pháp phát triển sản xuất ngô theo hƣớng sử dụng giống có năng suất ngô cao, ổn định.
Các nhà khoa học ƣớc tính khoảng 30% đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lƣơng thực trên thế giới là nhờ việc đƣa vào sản xuất những giống tốt. Mỗi giống ngô đều có đặc điểm thực vật học, yêu cầu ngoại cảnh khác nhau. Vì vậy, sau khi tạo ra các tổ hợp lai, các nhà khoa học phải đánh giá khả năng sinh trƣởng phát triển, khả năng chống chịu của các tổ hợp lai ở các mùa vụ và các vùng sinh thái khác nhau để loại bỏ các tổ hợp lai có những đặc điểm không mong muốn nhƣ: Thời gian sinh trƣởng dài, cây cao, tỷ lệ kết hạt kém, năng suất thấp, dễ nhiễm các loại sâu bệnh. Vì vậy để có những giống ngô mới đáp ứng đƣợc yêu cầu của sản xuất của tỉnh Thái Nguyên, đề tài đã tiến hành đánh giá khả năng sinh trƣởng , phát triển và chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai mới trong vụ Xuân 2016.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới 2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Cây ngô là một trong năm loại cây lƣơng thực chính của thế giới: Ngô, lúa nƣớc, lúa mỳ, sắn và khoai tây. Trong đó, ba loại cây gồm ngô, lúa gạo và lúa mỳ chiếm tỷ lệ cao nhất. Trong ba loại cây này, ngô là cây trồng có sự tăng trƣởng mạnh cả về diện tích, năng suất và sản lƣợng, đây là cây trồng có tốc độ tăng trƣởng cao c 5 nhất về năng suất do không ngừng cải tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác và đặc biệt ứng dụng những thành tựu kỹ thuật mới trong chọn tạo giống.
Năm 2010, diện tích ngô toàn thế giới là 164,6 triệu ha, năng suất trung bình là 51 tạ/ha, tổng sản lƣợng là 835,7 triệu tấn, phần lớn sản lƣợng ngô tập trung ở Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Pháp và Ấn Độ (FAO, 2017) [21]. Số liệu thống kê của USDA (2017) [25] cho thấy diện tích trồng ngô năm 2016 là 182,3 triệu ha tăng 10,8%, năng suất năm 2016 là 5,8 tấn/ha tăng 13,7% và sản lƣợng tăng 26,1% so với năm 2010. Kết quả này có đƣợc đều là nhờ ứng dụng những thành tựu mới trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô trên thế giới (2010- 2016) Diện tích Năng suất Sản lƣợng Năm (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2010 164,6 5,1 835,8 2011 172,1 5,2 889,7 2012 177,6 4,9 869,8 2013 180,3 5,5 990,5 2014 189,8 5,6 1.053,8 Nguồn: FAO, 2017; USDA, 2016 [21][25] 2.
Tình hình tiêu thụ ngô trên thế giới Ngày nay, với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến, ngành chăn nuôi thì vai trò của cây ngô càng đƣợc khẳng định. Theo số liệu thống kê của Bộ nông nghiệp của Mỹ, niên vụ 2016/17 sản lƣợng ngô trên thế giới tăng hơn so với các năm trƣớc. Trong đó Mỹ luôn đứng đầu về cả sản xuất và tiêu thụ ngô (Vũ Lanh, 2017)[13]. Tiêu thụ nội địa ở Mỹ là 314,85 triệu tấn chiếm 30,29% sản lƣợng tiêu thụ nội địa của thế giới năm 2016, ngành chăn nuôi ở Mỹ cũng khá phát triển với tổng sản lƣợng tiêu thụ cho chăn nuôi là 140,98 triệu tấn chiếm 23,37% tiêu thụ cho ngành chăn nuôi của thế giới.
Đứng thứ 2 về tiêu thụ nội địa là Trung Quốc c 6 với 231 triệu tấn chiếm 22,23% so với thế giới, ngoài tiêu thụ nội địa thì Trung Quốc là nƣớc tập trung chủ yếu cho ngành chăn nuôi với 161 triệu tấn. Brazil đứng thứ 3 về tiêu thụ trong nƣớc với 59,5 triệu tấn chiếm 5,73% so với thế giới. Tiêu thụ ngô ở thế giới và một số nƣớc niên vụ 2016/17 Ngành thức ăn Nội địa Xuất khẩu Năm chăn nuôi (Triệu tấn) (Triệu tấn) (Triệu tấn) Thế giới 630,24 1039,43 152,92 Mỹ 140,98 314,85 56,52 Brazil 50,5 59,5 31 Trung Quốc 161,0 231,0 0,02 Nhật Bản 11,5 15,1 0 Nguồn: USDA, 2017[25] Thị trƣờng tiêu thụ ngô trên thế giới ở hiện tại cũng nhƣ trong tƣơng lai rất lớn, vì vậy phải phát triển sản xuất ngô một cách bền vững, trong đó cần đến vai trò quan trọng của các nhà khoa học, các nhà chọn tạo giống lai tạo ra các giống ngô mới có năng suất và chất lƣợng phù hợp với yêu cầu của cuộc sống hiện nay. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam 2.
Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ngô là loại cây lƣơng thực có diện tích thu hoạch lớn thứ hai tại Việt Nam sau lúa gạo. Tuy nhiên, ngô lại chỉ đƣợc trồng ở những khu vực không có lợi cho việc trồng cây công nghiệp, khu vực miền núi đất đai cằn cỗi, nghèo dinh dƣỡng hay những vùng khô hạn, thiếu nƣớc tƣới tiêu hoặc trồng xen canh với những cây trồng giá trị cao khác. Do ngô chủ yếu đƣợc gieo trồng trong điều kiện bất lợi nên sản lƣợng ngô của Việt Nam đang rất thấp. Ngoài ra, côn trùng và các loại gây hại cho cây ngô cũng là một trong những nguyên nhân chính ảnh hƣởng đến sản lƣợng (Cục Xúc tiến thƣơng mại, 2017) [8].