Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò rất quan trọng góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả tối đa của giống, cần tiến hành nghiên cứu và đánh giá khả năng thích ứng cũng như tiềm năng năng suất của các giống mới trước khi đưa ra sản xuất đại trà, từ đó tìm ra những giống thích hợp nhất đối với từng vùng sinh thái.
Trong các chế độ canh tác thì việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp sẽ làm nâng cao được năng suất 10 - 15% trong điều kiện tác động. Trong các biện pháp ảnh hưởng rõ rệt tới năng suất cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng là chế độ phân bón. Sản xuất nông nghiệp ở nước ta phần lớn chưa đáp ứng đúng nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng, do đó mà năng suất đạt được chưa tương xứng với tiềm năng năng suất của giống. Việc nghiên cứu và thực hiện các biện pháp kỹ thuật như chế độ thời vụ và lượng phân bón hợp lý đối với mỗi loại cây trồng, loại giống, mỗi công thức luân canh trong từng vùng khí hậu đất đai là vấn đề phải được coi trọng.
Cùng một vùng sinh thái, cùng một tổ hợp con lai và biện pháp kỹ thuật chăm sóc giống nhau nhưng lượng phân bón khác nhau sẽ biểu hiện khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất khác nhau. Vì vậy, việc lai tạo và khảo sát tổ hợp lai, giống lai nhằm chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao và thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng là yêu cầu thiết thực và cấp bách nhằm phát triển sản xuất ngô. Đồng thời cần nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tiên tiến, đặc biệt là cần nghiên cứu xác định lượng phân bón phù hợp với điều kiện đất đai và truyền thống canh tác của vùng là vấn đề cần thiết có tính khả thi cao vì hai biện này đơn giản dễ thực hiện, chi phí thấp phù hợp với điều kiện kinh tế của bà con nông dân miền núi mà vẫn cho năng suất cao nên dễ dàng được họ chấp nhận. Xuất phát những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài này.
Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, mặc dù chỉ đứng thứ về diện tích sau lúa nước và lúa mì, nhưng ngô lại dẫn đầu về năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. 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 hoá, điện khí hoá và tin học. vào công tác nghiên cứu và sản xuất.
Do vậy diện tích, năng suất ngô liên tục tăng trong những năm gần đây. Sản xuất ngô thế giới giai đoạn 2004 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2004 147,47 49,45 729,21 2005 147,44 48,42 713,91 2006 148,61 47,53 706,31 2007 158,60 49,63 788,11 2008 161,01 51,09 822,71 2009 156,93 50,04 790,18 2010 162,32 51,55 820,62 2011 170,39 51,84 883,46 2012 178,55 48,88 872,79 2013 184,24 55,17 1016,43 Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2014[53] Từ bảng 1.1 cho chúng ta thấy, về diện tích năm 2004, diện tích ngô trên toàn thế giới 147,47 triệu ha, thì sau 7 năm con số này đã tăng hơn 13 triệu ha, lên 161,01 triệu ha. Năm 2009 thì lại giảm xuống hơn 4 triệu ha, còn 156,93 triệu ha. Đến năm 2013 so với năm 2004 thì diện tích trồng ngô trên thế giới tăng hơn 36 triệu ha lên 184,24 triệu ha.
Năng suất nhìn chung là tăng năm 2004 là 49,45 tạ/ha đến năm 2013 là 55,17 tạ/ha tăng lên hơn 5 tạ/ ha. So sánh giữa sản lượng và diện tích thì ta thấy, từ năm 2004 tới 6 năm 2013 thì diện tích tăng hơn 36 triệu ha, thì sản lượng tăng hơn 287 triệu tấn. Năm 2013 diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới đều tăng so với năm 2012 khi đạt 184,24 triệu ha và 1016,43 triệu tấn. Sản xuất ngô của thế giới ngày càng phát triển nhưng tập trung và phân bố không đều ở các khu vực.
Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Khu vực (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) Châu Á 59,40 51,23 304,32 Châu Mỹ 70,84 73,82 522,90 Châu Âu 18,97 61,92 117,48 Châu Phi 34,93 20,33 71,01 Nguồn: FAOSTART, 2014[53] Số liệu bảng 1.2 cho thấy Châu Mỹ là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới với 70,84 triệu ha, đồng thời đây cũng là châu lục có năng suất và sản lượng ngô cao nhất. Năm 2013 năng suất ngô đạt 73,82 tạ/ha, năng suất bình quân của thế giới chỉ bằng 74,73% năng suất của châu lục này. Sản lượng đạt 522,90 triệu tấn- chiếm hơn 51% sản lượng ngô trên toàn thế giới. Sau châu Mỹ là châu Á có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 với 59,40 triệu ha, nhưng năng suất của khu vực này chỉ đạt 51,23 tạ/ha, thấp hơn so với năng suất trung bình của thế giới, sản lượng của châu Á cũng đứng thứ 2 sau châu Mỹ.
Châu Âu đứng thứ 2 trên thế giới về năng suất đạt 61,92 tạ/ha nhưng lại là khu vực có diện tích trồng ngô thấp nhất (chỉ 18,97 triệu ha), châu Phi có diện tích đứng thứ 3 trên thế giới nhưng có năng suất ngô rất thấp, chỉ đạt 20,33 tạ/ ha thấp hơn gần 3 lần so với năng suất bình quân của thế giới, do đó sản lượng ngô của khu vực này cũng thấp nhất. Nguyên nhân của sự phát triển không đồng đều giữa các châu lục trên thế giới là do sự khác nhau rất lớn về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế chính trị … Ở châu Mỹ có trình độ khoa học phát triển cao trong khi Châu Phi nền kinh tế kém 7 phát triển cộng thêm tinh hình chính trị an ninh không đảm bảo đã làm cho sản xuất nông nghiệp ở khu vực này tụt hậu so với nhiều khu vực trên thế giới (Nguồn FAOSTAT, 2014)[53]. Hiện nay tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới cũng đã có nhiều thay đổi, thể hiện cụ thể qua số liệu bảng 1. Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lượng Nước (triệu ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) Mỹ 35,48 99,69 353,70 Trung Quốc 35,26 61,75 217,73 Braxin 15,32 52,58 80,54 Mexicô 7,10 31,94 22,66 Ấn Độ 9,50 24,52 23,29 Ý 0,80 80,96 6,50 Đức 0,50 88,28 4,39 Hy Lạp 0,19 115,00 2,18 Israel 0,005 225,56 0,11 Nguồn: Số liệu thống kê của FAOSTAT, 2014[53] Phần lớn các nước phát triển năng suất ngô tăng không đáng kể nhưng năng suất ngô ở Mỹ lại tăng đột biến.
Kết quả đó có được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất (trên 90% giống tạo ra bằng phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học). Do vậy mà năng suất, sản lượng ngô của Mỹ đạt cao nhất, sau đó đến Trung Quốc, Brazil,. Trung Quốc được xem là cường quốc đứng thứ hai trên thế giới, sau Mỹ, và đứng thứ nhất trong khu vực châu Á trong lĩnh vực sản xuất ngô lai với tốc độ tăng trưởng ngày càng tăng. Hiện nay, Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia có diện tích trồng ngô lớn nhất và cao gấp nhiều lần so với các quốc gia khác trên thế giới.
Các nước khác như Ý, Đức, Hy Lạp, Ix-ra-en,. mặc dù năng suất ngô cao nhưng sản lượng vẫn còn thấp do diện tích trồng ngô chưa được mở rộng. 8 Những quốc gia đi đầu về năng suất ngô như: Israel 225,56 tạ/ha, Hi Lạp 115,00 tạ/ha. Những nước có diện tích trồng ngô lớn là: Mỹ 35,48 triệu ha, Trung Quốc 35,26 triệu ha, Brazil 15,32 triệu ha… (FAOSTAT, 2014) [53].
Các nước này đã đóng góp rất lớn đối với sản lượng ngô của thế giới, trong đó Mỹ là nước có đóng góp lớn nhất và luôn là nước dẫn đầu về sản xuất ngô. Theo số liệu của trường Đại học Tổng hợp Nebraska (2005) lý do năng suất ngô ở Mỹ tăng lên trong 50 năm qua là 50% do cải tạo nền di truyền của các giống lai, 50% do cải thiện chế độ canh tác. Ngoài ra một trong những lý do năng suất ngô ở Mỹ tăng cao là nhờ việc áp dụng ngô chuyển gen vào sản xuất. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở nước ta, ngô là cây trồng nhập nội được đưa vào Việt Nam khoảng 300 năm và đã trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực quốc gia (Ngô Hữu Tình, 1997) [37].
Cây ngô đã khẳng định vị trí trong sản xuất nông nghiệp và trở thành cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây 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, nhờ những đặc tính sinh học ưu việt như khả năng thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng đầu về năng suất, trồng được ở nhiều vùng sinh thái và ở các vụ khác nhau trong năm, từ đó diện tích trồng ngô nhanh chóng được mở rộng ra khắp cả nước, đặc biệt là các vùng Trung du và miền núi phía Bắc. Trong hơn mười năm trở lại đây, những thành công trong công tác nghiên cứu và sử dụng các giống ngô lai được coi là cuộc cách mạng thực sự trong ngành sản xuất ngô ở Việt Nam. Những thành tựu nghiên cứu về cây ngô đã thay đổi sâu sắc tập quán trồng ngô ở Việt Nam và đã có những đóng góp nhất định cho mục tiêu phát triển cây ngô ở nước ta. Nếu như năm 1991, diện tích trồng ngô lai ở nước ta chỉ đạt 1% tổng diện tích trồng ngô, nhưng đến năm 2011, giống ngô lai đã chiếm khoảng 95% trong tổng số hơn 1 triệu ha trồng ngô.
Trong đó giống được cung cấp do các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo và sản xuất chiếm khoảng 50 - 55%, còn lại là của các công ty hạt giống ngô lai hàng đầu thế giới. Một số giống ngô lai được dùng chủ yếu ở vùng núi hiện nay như LVN99, LVN4, LVN61, DK888, DK999, B9698, NK54, NK4300, NK66, NK67, VN8960. 9 Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn những năm qua. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của nước ta được thể hiện qua bảng 1.