Nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng trong giống ngô lai ở Hà Nội bằng thiết bị ICP/MS

Nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng trong giống ngô lai tại Hà Nội bằng thiết bị ICP-MS, góp phần bảo vệ sức khỏe và môi trường.

• Tác giả: Phùng Thị Tính
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Quang Trung
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa phân tích
• Đề tài: Nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong một số giống ngô lai ở Hà Nội bằng thiết bị ICP/MS
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Hàm Lượng Kim Loại Nặng Trong Ngô

Nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong ngô là một vấn đề cấp thiết, đặc biệt tại các khu vực có hoạt động công nghiệp và nông nghiệp thâm canh. Ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai tại Việt Nam, sau lúa gạo. Sản lượng ngô trong nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu, dẫn đến việc nhập khẩu ngô ngày càng tăng. Đáng chú ý, ngô lai được trồng phổ biến do năng suất cao và khả năng thích nghi tốt. Tuy nhiên, quá trình công nghiệp hóa nhanh chóng gây ra ô nhiễm kim loại nặng trong đất, nước, ảnh hưởng đến chất lượng ngô và sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định hàm lượng kim loại nặng trong các giống ngô lai ở Hà Nội bằng phương pháp ICP/MS, nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất các giải pháp kiểm soát.

1.1. Tầm quan trọng của việc kiểm tra kim loại nặng trong ngô

Việc kiểm tra kim loại nặng trong ngô là vô cùng quan trọng vì ngô là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người và động vật. Kim loại nặng như chì (Pb), cadimi (Cd), asen (As) và thủy ngân (Hg) có thể tích lũy trong cơ thể và gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm tổn thương thần kinh, ung thư và các dị tật bẩm sinh. Theo QCVN 8-2:2011/BYT, giới hạn hàm lượng kim loại nặng trong ngô cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo an toàn thực phẩm. Do đó, việc nghiên cứu và đánh giá thường xuyên hàm lượng kim loại nặng trong ngô là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.2. Giới thiệu phương pháp ICP MS phân tích kim loại nặng

Phương pháp ICP/MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi để xác định hàm lượng kim loại nặng trong nhiều loại mẫu khác nhau, bao gồm cả thực phẩm. ICP/MS có độ nhạy cao, khả năng phân tích đa nguyên tố và độ chính xác tốt, cho phép xác định đồng thời nhiều kim loại nặng ở nồng độ rất thấp. Quy trình phân tích ICP/MS bao gồm việc ion hóa mẫu trong plasma argon, sau đó phân tích các ion theo khối lượng để xác định và định lượng các nguyên tố kim loại. Phương pháp ICP/MS đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc đánh giá an toàn thực phẩm và kiểm soát ô nhiễm môi trường.

II. Thực Trạng Ô Nhiễm Kim Loại Nặng Đất Trồng Ngô Tại Hà Nội

Quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh chóng ở Hà Nội đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất, đặc biệt là tại các vùng ngoại thành nơi trồng ngô. Các hoạt động sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt thải ra các chất ô nhiễm, bao gồm kim loại nặng, vào môi trường. Ô nhiễm kim loại nặng đất Hà Nội không chỉ ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng ngô, mà còn đe dọa đến sức khỏe của người tiêu dùng. Việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật không đúng cách cũng góp phần làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất. Do đó, cần có các biện pháp kiểm soát và xử lý ô nhiễm kim loại nặng để bảo vệ đất trồng và đảm bảo an toàn thực phẩm.

2.1. Nguồn gốc kim loại nặng trong đất trồng ngô

Nguồn gốc kim loại nặng trong đất trồng ngô rất đa dạng, bao gồm cả nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo. Nguồn tự nhiên bao gồm phong hóa đá và khoáng chất, giải phóng kim loại nặng vào đất. Tuy nhiên, nguồn nhân tạo đóng vai trò quan trọng hơn trong việc gây ô nhiễm kim loại nặng. Các hoạt động công nghiệp như luyện kim, khai thác mỏ và sản xuất hóa chất thải ra kim loại nặng vào không khí và nước, sau đó lắng đọng xuống đất. Giao thông vận tải cũng là một nguồn ô nhiễm kim loại nặng đáng kể, do khí thải từ xe cộ chứa chì (Pb) và các kim loại khác. Ngoài ra, việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật có chứa kim loại nặng cũng góp phần làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất.

2.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến cây trồng và sức khỏe

Kim loại nặng có thể gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến cây trồng và sức khỏe con người. Trong cây trồng, kim loại nặng có thể ức chế sự phát triển, giảm năng suất và gây ra các triệu chứng ngộ độc. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến cây trồng phụ thuộc vào loại kim loại, nồng độ và đặc tính của đất. Kim loại nặng có thể tích lũy trong các bộ phận của cây, bao gồm cả hạt ngô, và xâm nhập vào chuỗi thức ăn. Khi con người tiêu thụ ngô bị ô nhiễm, kim loại nặng có thể tích lũy trong cơ thể và gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Độc tính của kim loại nặng có thể gây tổn thương thần kinh, ung thư, các bệnh tim mạch và các dị tật bẩm sinh.

III. Phương Pháp ICP MS Xác Định Hàm Lượng Kim Loại Nặng Trong Ngô

Phương pháp ICP/MS là một kỹ thuật phân tích hiện đại, được sử dụng rộng rãi để xác định hàm lượng kim loại nặng trong các mẫu ngô. Quy trình phân tích ICP/MS bao gồm các bước chính: chuẩn bị mẫu, phá mẫu, phân tích và xử lý dữ liệu. Mẫu ngô được nghiền nhỏ và đồng nhất, sau đó được phá mẫu bằng axit để giải phóng kim loại nặng vào dung dịch. Dung dịch mẫu được đưa vào thiết bị ICP/MS, nơi các nguyên tố kim loại được ion hóa và phân tích theo khối lượng. Kết quả phân tích định lượng kim loại nặng được sử dụng để xác định hàm lượng kim loại nặng trong mẫu ngô. Độ chính xác của phương pháp ICP/MS phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chuẩn bị mẫu, hiệu chuẩn thiết bị và kiểm soát chất lượng.

3.1. Quy trình chuẩn bị mẫu và phá mẫu ngô

Quy trình chuẩn bị mẫu và phá mẫu ngô là bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác của phân tích ICP/MS. Mẫu ngô cần được nghiền nhỏ và đồng nhất để đảm bảo tính đại diện. Sau đó, mẫu được cân chính xác và đưa vào bình phá mẫu. Phương pháp phá mẫu bằng vi sóng thường được sử dụng để phá mẫu ngô, vì nó nhanh chóng, hiệu quả và giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm. Axit nitric và axit clohydric thường được sử dụng để phá mẫu, giúp giải phóng kim loại nặng vào dung dịch. Quá trình phá mẫu cần được kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ axit để đảm bảo phá mẫu hoàn toàn và tránh mất mát kim loại nặng.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của ICP MS

Độ chính xác của phương pháp ICP/MS phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm hiệu chuẩn thiết bị, kiểm soát chất lượng và các hiệu ứng ma trận. Hiệu chuẩn thiết bị cần được thực hiện thường xuyên bằng các dung dịch chuẩn có nồng độ đã biết. Kiểm soát chất lượng bao gồm việc sử dụng các mẫu kiểm tra và mẫu trắng để đảm bảo độ tin cậy của kết quả. Các hiệu ứng ma trận có thể ảnh hưởng đến quá trình ion hóa và vận chuyển ion trong ICP/MS, dẫn đến sai số trong phân tích định lượng. Các biện pháp khắc phục hiệu ứng ma trận bao gồm sử dụng phương pháp thêm chuẩn, pha loãng mẫu và sử dụng các chất điều chỉnh ma trận.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hàm Lượng Kim Loại Nặng Trong Giống Ngô Lai

Nghiên cứu đã xác định hàm lượng kim loại nặng trong các giống ngô lai LVN10, CP888 và CP999 được trồng tại một số khu vực ngoại thành Hà Nội. Kết quả cho thấy hàm lượng các kim loại nặng như chì (Pb), cadimi (Cd), asen (As) và thủy ngân (Hg) trong các mẫu ngô khác nhau. Hàm lượng kim loại nặng trong ngô có sự khác biệt giữa các giống ngô và các khu vực trồng khác nhau. Một số mẫu ngô có hàm lượng kim loại nặng vượt quá giới hạn cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT. Đánh giá an toàn thực phẩm ngô dựa trên kết quả phân tích kim loại nặng là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. So sánh hàm lượng kim loại nặng giữa các giống ngô lai

Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt về hàm lượng kim loại nặng giữa các giống ngô lai LVN10, CP888 và CP999. Sự khác biệt này có thể do đặc tính di truyền của từng giống ngô, khả năng hấp thụ kim loại nặng từ đất và các yếu tố môi trường khác. Một số giống ngô có khả năng tích lũy kim loại nặng cao hơn các giống khác. Việc lựa chọn giống ngô lai phù hợp với điều kiện đất đai và môi trường có thể giúp giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng trong ngô.

4.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng theo khu vực trồng

Hàm lượng kim loại nặng trong ngô cũng có sự khác biệt giữa các khu vực trồng khác nhau tại Hà Nội. Sự khác biệt này có thể do mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong đất khác nhau giữa các khu vực. Các khu vực gần khu công nghiệp, khu dân cư hoặc các tuyến đường giao thông có thể có mức độ ô nhiễm kim loại nặng cao hơn. Việc kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng tại các khu vực trồng ngô là cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Kim Loại Nặng Trong Ngô Lai Tại Hà Nội

Để giảm thiểu hàm lượng kim loại nặng trong giống ngô lai tại Hà Nội, cần có các giải pháp đồng bộ từ quản lý nguồn ô nhiễm đến kỹ thuật canh tác. Xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất trồng ngô là một giải pháp quan trọng. Các biện pháp như sử dụng vật liệu hấp phụ, cải tạo đất và trồng cây hấp thụ kim loại nặng có thể giúp giảm hàm lượng kim loại nặng trong đất. Bên cạnh đó, cần kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, khuyến khích sử dụng phân bón hữu cơ và các biện pháp sinh học để bảo vệ cây trồng. Việc lựa chọn giống ngô lai ít tích lũy kim loại nặng cũng là một giải pháp hiệu quả.

5.1. Các biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất

Có nhiều biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất, bao gồm cả biện pháp vật lý, hóa học và sinh học. Biện pháp vật lý bao gồm cô lập đất ô nhiễm, thay thế đất và rửa đất. Biện pháp hóa học bao gồm sử dụng vật liệu hấp phụ để cố định kim loại nặng trong đất, giảm khả năng di chuyển và hấp thụ của chúng. Biện pháp sinh học bao gồm sử dụng cây trồng có khả năng hấp thụ kim loại nặng từ đất (phytoremediation) và sử dụng vi sinh vật để chuyển hóa kim loại nặng thành dạng ít độc hại hơn. Việc lựa chọn biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng phù hợp phụ thuộc vào loại kim loại, nồng độ ô nhiễm và đặc tính của đất.

5.2. Canh tác bền vững để giảm tích lũy kim loại nặng trong ngô

Canh tác bền vững có thể giúp giảm thiểu tích lũy kim loại nặng trong ngô. Các biện pháp canh tác bền vững bao gồm sử dụng phân bón hữu cơ, luân canh cây trồng, quản lý nước tưới và sử dụng các biện pháp sinh học để kiểm soát sâu bệnh. Phân bón hữu cơ có thể cải thiện cấu trúc đất, tăng khả năng giữ nước và dinh dưỡng, giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh và ít bị ảnh hưởng bởi kim loại nặng. Luân canh cây trồng có thể giúp giảm hàm lượng kim loại nặng trong đất bằng cách sử dụng các loại cây trồng có khả năng hấp thụ kim loại nặng khác nhau. Quản lý nước tưới hợp lý có thể giúp giảm sự di chuyển của kim loại nặng trong đất. Sử dụng các biện pháp sinh học để kiểm soát sâu bệnh có thể giảm thiểu việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, giảm nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Kim Loại Nặng

Nghiên cứu này đã cung cấp thông tin quan trọng về hàm lượng kim loại nặng trong giống ngô lai tại Hà Nội. Kết quả cho thấy cần có các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và đảm bảo an toàn thực phẩm. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của kim loại nặng đến sức khỏe của người tiêu dùng ngô, phát triển các giống ngô lai ít tích lũy kim loại nặng và nghiên cứu các phương pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng hiệu quả hơn.

6.1. Đề xuất các biện pháp kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng

Để kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng, cần có sự phối hợp giữa các cơ quan quản lý nhà nước, các nhà khoa học và người dân. Các cơ quan quản lý nhà nước cần tăng cường kiểm tra, giám sát các nguồn thải kim loại nặng, xử lý nghiêm các vi phạm về ô nhiễm môi trường. Các nhà khoa học cần nghiên cứu, phát triển các phương pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng hiệu quả và các giống ngô lai ít tích lũy kim loại nặng. Người dân cần nâng cao ý thức về ô nhiễm môi trường, sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường.

6.2. Hướng nghiên cứu phát triển giống ngô lai an toàn

Hướng nghiên cứu phát triển giống ngô lai an toàn cần tập trung vào việc tạo ra các giống ngô có khả năng hấp thụ kim loại nặng thấp, có khả năng chống chịu với ô nhiễm kim loại nặng và có năng suất cao. Các phương pháp chọn tạo giống truyền thống và công nghệ sinh học có thể được sử dụng để tạo ra các giống ngô lai đáp ứng các yêu cầu này. Việc đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong các giống ngô lai mới là cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tại Việt Nam, ngô là cây lương thực chính đứng thứ hai sau lúa, với sản lượng năm 2021 đạt 4,43 triệu tấn trên diện tích trồng 902 300 ha [1]. Tuy nhiên, lượng ngô trong nước sản xuất được vẫn còn đang rất thấp so với nhu cầu thực tế. Những năm gần đây, lượng ngô nhập khẩu liên tục tăng cao, đạt gần gấp 3 lần lượng ngô sản xuất trong nước vào giai đoạn 2021-2022 [1]. Hầu hết các giống ngô nhập khẩu thường là ngô lai (ngô biến đổi gen).

Trong nước, ngô lai cũng là giống ngô được trồng phổ biến tại 8 vùng sinh thái nông nghiệp trên cả nước (gồm Đồng bằng sông Hồng, Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long) do năng suất cao, khả năng thích nghi cao và chi phí thấp. Xu hướng này cũng diễn ra ở Hà Nội – nơi có sản lượng ngô lớn nhất khu vực Đồng bằng sông Hồng [1]. Ngô lai được trồng nhiều ở các vùng ngoại thành như Ba Vì, Đan Phượng,. nơi có diện tích đất nông nghiệp lớn.

Những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa đã khiến cho tình trạng ô nhiễm đất, nước và không khí gia tăng. Đặc biệt, các hoạt động sản xuất của ngành luyện kim nói chung, phát thải công nghiệp và sinh hoạt đã gia tăng hàm lượng kim loại nặng gây ô nhiễm nguồn nước và đất. Các kim loại nặng dư thừa trong môi trường tự nhiên cũng sẽ xâm nhập vào lưới thức ăn theo đường hô hấp, đường ăn uống hoặc tiếp xúc qua da, sau đó tích tụ lại trong cơ thể, đe dọa đáng kể đến sức khỏe cộng đồng. Các biểu hiện chính là sinh ung thư, dị dạng và đột biến [2].

Mối nguy chính của các kim loại nặng đại diện như sau: Hg trực tiếp ngấm vào gan sau khi ăn, gây tổn thương đáng kể cho não, thần kinh và thị lực; Cd có thể dẫn đến cao huyết áp, các bệnh tim mạch, mạch máu não, tổn thương xương, gan, thận,… Lead có thể phá hủy hệ thần kinh của thai nhi và gây chậm phát triển trí tuệ bẩm sinh; Arsenic có thể gây ra các bệnh toàn thân, chủ yếu là tổn thương da. Để góp phần ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm kim loại nặng, cần phân tích sự tích lũy kim loại nặng trong các đối tượng khác nhau. Một trong những đối tượng được quan tâm nhất hiện nay là lương thực, thực phẩm. Trong đó, ngô được biết đến là thực vật có khả năng tích tụ các kim loại nặng cao [3].

Giới hạn hàm lượng kim loại nặng trong ngô (thuộc ngũ cốc) đã được quy định rõ trong QCVN 8- 2:2011/BYT là 0,1 mg/kg với Cd; 0,2 mg/kg với Pb; 250 mg/kg với Sn… cho thấy tầm quan trọng của nghiên cứu phân tích hàm lượng kim loại nặng trong 2 ngô. Ở Việt Nam, chưa có nhiều đề tài tìm hiểu và đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong ngô, đặc biệt tại khu vực Hà Nội. Do đó, học viên lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong một số giống ngô lai ở Hà Nội bằng thiết bị ICP/MS” - Mục đích nghiên cứu Ứng dụng thiết bị ICP-MS để xác định dư lượng các kim loại nặng trong các mẫu ngô (LVN10, CP999 và CP888) thu thập ở một số khu vực trồng ngô ngoại thành của thành phố Hà Nội. - Nội dung nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Các giống ngô lai : LVN10, CP888 và CP999.

- 18 kim loại nặng gồm : antimony, arsenic, bismuth, cadmium, cerium, chromium, cobalt, copper, iron, lead, manganese , mercury, nikel, silver, thallium, uranium, vanadium và zinc trong ngô. - Phương pháp thống kê đa biến phân tích thành phần chính PCA Phạm vi nghiên cứu - Ngô lai được trồng trên một số khu vực thuộc thành phố Hà Nội. - Cơ sở khoa học và tính thực tiễn của đề tài Cơ sở khoa học Xác định hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong ngô lai kết hợp phương pháp phân tích thống kê cho phép đưa ra các yếu tố kim loại đặc trưng cho ngô, làm cơ sở đánh giá chất lượng ngô. Ý nghĩa thực tiễn Phản ánh sự tích lũy kim loại nặng trong ngô ở các khu vực ngoại thành (Ba Vì, Đan Phượng, Phúc Thọ, Mỹ Đức, Ứng Hòa) trên địa bàn Hà Nội.

Là cơ sở để nghiên cứu, đánh giá chất lượng, đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ môi trường tại khu vực thành phố Hà Nội. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ NGÔ 1.Đặc điểm sinh thái và phân bố tự nhiên Ngô (Zea mays L.) hay còn gọi là ngô đồng, là cây thuộc họ cỏ (Poaceae). Sự phân bố rộng rãi của ngô, một dấu hiệu cho thấy khả năng thích ứng cao của loài này, khiến ngô trở thành một trong những cây trồng phổ biến nhất trên thế giới.

Ngô được cho là có xuất xứ từ Trung Mỹ, hoặc có thể là ở Nam Mỹ. Từ khi được thuần hóa cách đây khoảng 7000–10.000 năm, ngô đã trở thành một trong những loại cây được thuần hóa nhiều trong số các loại cây nông nghiệp. Trong quá trình thuần hóa diễn ra hàng thế kỉ, đã sản sinh ra một loạt các giống ngô lai tạo chọn lọc hoặc thuần hóa địa phương.[4] Các giống ngô phổ biến hiện nay có thể nhìn thấy qua Hình 1. Một số giống ngô phổ biến.

Đặc điểm thực vật Ngô là một trong những loại cây trồng thích nghi rộng rãi nhất trên thế giới do có khả năng sinh tồn ở nhiều môi trường có địa hình và khí hậu khác nhau. Nó được trồng từ 58° vĩ độ Bắc ở Canada và Nga, khắp các vùng nhiệt đới, đến 40° vĩ độ Nam ở New Zealand và Nam Mỹ; từ dưới mực nước biển ở đồng bằng Caspi cho đến những khu vực cao tới 4000 m ở Bolivia và Peru. Ngô có mặt ở tất cả các nước Châu Phi, từ bờ biển qua xavan, đến các vùng bán sơn địa của Tây Phi và từ mực nước biển đến các độ cao trung bình và cao của Đông và Trung Phi.[4] 4 Cây ngô điển hình là một loại cỏ hàng năm một lá mầm, cao 1–4 m, có hệ thống rễ theo mùa mang một thân thẳng đứng được tạo thành từ các mắt và lóng (Hình 1. Lá ngô dài, có gân lá song song, các mấu thuôn nhọn dần về phía ngọn cây.

Mỗi lá bao gồm một bẹ bao quanh cuống, một phiến mở rộng nối với bẹ bằng khớp phiến. Cây ngô trưởng thành có thể có tới khoảng 30 lá [4]. Các bộ phận của cây ngô điển hình. Nhị hoa sinh ở ngọn cây và nhụy hoa là râu ngô, sinh ra trên chồi mọc ở nách lá.

Sự thụ phấn được diễn ra bằng cách chuyển phấn hoa còn sống từ các nhị hoa ở cụm hoa đực đến các sợi tơ – râu ngô, cơ quan tiếp nhận của hoa nhụy. Gió là tác nhân chính gây ra sự thụ phấn không kiểm soát hay thụ phấn nhờ tự nhiên của cây ngô. Sau khi được thụ phấn, hạt phấn nảy mầm ngay sau khi bám trên râu ngô. Ống phấn mất từ 12 đến 24 giờ để tiếp cận và thụ tinh cho noãn.

Sau khi hoàn thành quá trình thụ tinh, râu ngô tách ra khỏi noãn và khô đi. Noãn phát triển thành các hạt ngô bám chặt vào bắp. Các hạt ngô này gồm ba phần: lớp vỏ, nội nhũ và phôi hoặc mầm (Hình 1. Sự khác nhau trong cấu tạo hạt của các giống ngô.

Phân loại ngô theo cấu trúc hạt Các giống ngô có thể được phân nhóm dựa trên cấu trúc của hạt, gồm ngô đá, ngô răng ngựa, ngô nếp, ngô ngọt (và siêu ngọt), ngô bột, ngô nổ, ngô sáp và ngô bọc. Cấu trúc hạt được xác định bởi sự phân bố của nội nhũ bột và sừng (Hình 1. Nội nhũ bao gồm các hạt tinh bột trong chất nền protein. Nội nhũ sừng có cấu trúc protein tương đối cứng.

Các hạt tinh bột của nội nhũ bột được bao quanh bởi một chất nền protein mỏng hơn, có thể vỡ ra khi làm khô, tạo ra các túi khí [8].Phân loại ngô theo phép lai Các giống ngô cũng có thể được phân nhóm dựa trên độ chín như sớm, trung vụ, muộn và rất muộn. Các nhà chọn tạo giống ngô cũng phân loại các giống ngô dựa trên thành phần di truyền của chúng là thụ phấn tự do (chủng loại, vật liệu tổng hợp, giống tổng hợp, giống thử nghiệm) và giống lai (lai đơn, lai ba, lai kép, và lai chéo). Lai đơn: Phép lai đơn là phép lai được hình thành bằng cách lai hai kiểu gen, thường là các dòng cận huyết. Lai ba: là phép lai được hình thành từ ba dòng lai cận huyết; lai đơn hình thành từ hai dòng cận huyết được lai với một dòng cận huyết khác (một thứ ba).

Lai chéo kép: Đây là phép lai được tạo ra từ việc lai hai lai đơn tính với nhau, mỗi con lai được tạo ra từ hai dòng lai cận huyết. Lai chéo: Đây là phép lai được tạo ra bằng cách lai giữa một dòng cận huyết và một giống thụ phấn tự do 6 1.Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Tại Việt Nam, ngô là cây lương thực chính đứng thứ hai sau lúa. Ngô hiện được trồng tại 8 vùng sinh thái nông nghiệp trên cả nước, gồm Đồng bằng sông Hồng, Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long. Sản lượng và giá trị của ngô trong giai đoạn từ 2006 đến 2020 được trình bày trong Hình 1.

Có thể thấy, sản lượng ngô của nước ta dao động từ 3,85-5,29 triệu tấn với giá trị tăng từ 144 USD tăng lên 278 USD/ triệu tấn vào năm 2020. Sản lượng năm 2021 chỉ đạt 4,43 triệu tấn trên diện tích trồng 902 300 ha (theo Tổng cục thống kê). Đặc biệt, trong giai đoạn từ 2015 trở lại đây, xu hướng giảm diễn ra ở cả sản lượng và giá thành. Chỉ với 4-5 tấn ngô mỗi năm đã không đủ đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước.

Điều này có thể thấy rõ trong Hình 1.5 khi sản lượng ngô nhập khẩu liên tục tăng cao, đến năm 2021-2022 đã đạt gần 12 triệu tấn, gấp khoảng 3 lần so với sản lượng sản xuất trong nước. Sản lượng ngô đình trệ và bắt đầu giảm do các nhà sản xuất trong nước ngày càng kém khả năng cạnh tranh với ngô nhập khẩu về cả giá thành và chất lượng, điều này khiến họ không thể mở rộng diện tích trồng ngô. Nguồn cung ở Argentina và Brazil trở nên dồi dào hơn và thường được giao dịch với giá thấp hơn ngô Mỹ. Hai quốc gia này đã cung cấp phần lớn lượng ngô nhập khẩu của Việt Nam từ năm 2013/14 đến nay.