Tài liệu Nghiên cứu đánh giá một số tổ hợp ngô lai tại huyện tam đường tỉnh lai châu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG THỊ NGUYỆN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI TẠI HUYỆN TAM ĐƢỜNG, TỈNH LAI CHÂU Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. LUÂN THỊ ĐẸP THÁI NGUYÊN - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này là trung thực, chƣa công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận văn đƣợc ghi rõ nguồn gốc. Lai Châu, tháng 11 năm 2015 Học viên Hoàng Thị Nguyện ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận đƣợc sự giúp đỡ, quan tâm của các thầy giáo, cô giáo và cán bộ bộ phận quản lý Sau Đại học, phòng Đào tạo, trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng tập thể, cá nhân và gia đình. Trƣớc hết tôi xin trân trọng cảm ơn: Cô giáo hƣớng dẫn: PGS. TS. Luân Thị Đẹp giảng viên khoa Nông Học, trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ngƣời đã tận tâm hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo Phòng Đào tạo; Khoa Nông học Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những ngƣời đã truyền đạt kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập và cán bộ Viện Nghiên cứu Ngô đã cung cấp vật liệu nghiên cứu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập; lãnh đạo Sở Kế hoạch và Đầu tƣ đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi đƣợc tham gia học tập để nâng cao trình độ chuyên môn. Các hộ gia đình xã Nùng Nàng, huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu đã giúp tôi triển khai thực hiện đề tài. Do thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chƣa nhiều nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế, tôi rất mong đƣợc sự tham gia đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo để luận văn của tôi hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Lai Châu, tháng 11 năm 2015 Học viên Hoàng Thị Nguyện iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. v DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ vi DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... viii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................... 1 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ......................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 3 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài............................................................................... 4 1.2. Phân loại giống ngô lai ................................................................................... 4 1.2.1. Giống lai không quy ƣớc (Non - conventional hybrid) ...................... 5 1.2.2. Giống ngô lai quy ƣớc (Conventional hybrid) .................................... 6 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc ...................................... 7 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới ................................................... 7 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam ................................................ 11 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô của tỉnh Lai Châu ........................................ 13 1.4. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và trong nƣớc................................ 16 1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới ............................................. 16 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam ........................................... 20 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 27 2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 27 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................ 27 2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 27 iv 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 28 2.5. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo dõi ......................................................... 29 2.6. Xây dựng mô hình thử nghiệm tổ hợp ngô lai TB391 ................................ 33 2.6.1. Thời gian, địa điểm tiến hành ........................................................... 33 2.6.2. Cách tiến hành ................................................................................... 33 2.6.3. Thu thập số liệu mô hình thử nghiệm ............................................... 33 2.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu............................................................................ 34 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 35 3.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 tại huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu.......... 35 3.1.1. Các giai đoạn sinh trƣởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm ........... 35 3.1.2. Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý .................... 39 3.1.3. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ che kín bắp .................................. 44 3.1.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính và chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm............................................................................................ 47 3.1.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm vụ Xuân Hè và vụ Thu Đông năm 2014 ............................................ 52 3.2. Kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm giống ngô lai triển vọng ............... 59 3.2.1. Năng suất của tổ hợp lai TB391 trong mô hình thử nghiệm ............ 59 3.2.2. Đánh giá của ngƣời dân đối với giống tham gia xây dựng mô hình thử nghiệm vụ Xuân - Hè 2015............................................................... 61 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 63 1. Kết luận ............................................................................................................ 63 2. Đề nghị ............................................................................................................. 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 64 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 67 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AMBIONET : Mạng lƣới Công nghệ sinh học cây Ngô Châu Á AMNET : Phát triển giống ngô chịu hạn nhằm cải thiện thu nhập cho nông dân vùng Đông Nam Châu Á BNNPTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CCC : Chiều cao cây CCĐB : Chiều cao đóng bắp CIMMYT : Trung tâm cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế Cs : Cộng sự CSDTL : Chỉ số diện tích lá CV : Hệ số biến động FAO : Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc Ha : hecta KNCC : Khả năng chống chịu LSD : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa NSLT : Năng suất lý thuyết NSTK : Năng suất thống kê NSTT : Năng suất thực thu OPV : Giống ngô thụ phấn tự do P : Xác suất QPM : Ngô chất lƣợng Protein RCBD : Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh SL : Sinh lý TAMNET : Mạng lƣới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á TĐ : Thu Đông TGST : Thời gian sinh trƣởng XH : Xuân Hè vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2009 - 2013 ............ 7 Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013 ....................... 8 Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô của một số nƣớc tiêu biểu năm 2013 .......... 9 Bảng 1.4. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 ................................... 10 Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2009 - 2013 ......... 11 Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô của các vùng và cả nƣớc năm 2013 .......... 12 Bảng 1.7: Tình hình sản xuất ngô tại Lai Châu giai đoạn 2010 - 2014 .......... 14 Bảng 1.8: Tình hình sản xuất ngô tại huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu giai đoạn 2010 - 2014 ................................................................... 15 Bảng 2.1: Nguồn gốc và đặc điểm của các tổ hợp ngô lai .............................. 27 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trƣởng, phát dục của các tổ hợp lai thí nghiệm vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 .............................. 36 Bảng 3.2. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm năm 2014 tại huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu ............. 40 Bảng 3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm năm 2014 tại Huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu ......................... 43 Bảng 3.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ che kín bắp của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 .............. 45 Bảng 3.5. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm Vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 ................................................. 48 Bảng 3.6: Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm Vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 ................................................. 51 Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè năm 2014 ..................................................... 52 vii Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2014 ................................................... 54 Bảng 3.9. Năng suất của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 ..................................................................... 57 Bảng 3.10. Năng suất của tổ hợp ngô lai TB391 trong mô hình thử nghiệm ..... 60 Bảng 3.11. Kết quả lựa chọn của ngƣời dân tham gia lựa chọn giống ngô mới phục vụ sản xuất ............................................................. 62 viii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ về năng suất lý thuyết của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 ...................................... 58 Hình 3.2: Biểu đồ về năng suất thực thu của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 ...................................... 58 Hình 3.3. Năng suất của tổ hợp ngô lai TB391 trong mô hình trình diễn tại 05 hộ vụ Xuân Hè 2015 ............................................................ 61 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là cây lƣơng thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới (Ngô Hữu Tình, 2003) [12]. Ở Việt Nam, ngô là cây lƣơng thực đứng thứ hai sau lúa gạo. Diện tích gieo trồng và năng suất, sản lƣợng ngô tăng mạnh, từ hơn 200 ngàn ha với năng suất 1 tấn/ha (năm 1960), năm 2013 đạt 1,17 triệu ha với năng suất 44,35 tạ/ha (năm 2013). So với thế giới thì năng suất ngô ở nƣớc ta vẫn thuộc loại khá thấp, chỉ đạt 80,34% so với năng suất trung bình của thế giới (55,2 tạ/ha) (Faostat, 2015) [22]. Đặc biệt tại một số địa phƣơng miền núi vùng sâu, vùng xa nhƣ các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Điện Biên…, một số đồng bào dân tộc ít ngƣời sử dụng ngô là nguồn lƣơng thực, thực phẩm chính. Vì ngƣời dân vùng này còn sử dụng các giống ngô địa phƣơng và tập quán canh tác lạc hậu nên năng suất ngô ở đây đạt thấp. Hiện nay và trong những năm tới, ngô vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan trọng ở nƣớc ta. Ngô có nhiều công dụng, tất cả các bộ phận của cây ngô từ hạt đến thân, lá đều có thể sử dụng làm lƣơng thực, thực phẩm cho ngƣời, thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rƣợu ngô, sản xuất ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng nhƣ điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của ngô có chứa một số chất có vai trò nhƣ một loại thuốc chữa bệnh, làm chất đốt,… Mặc dù Việt Nam có nhiều lợi thế phát triển sản xuất ngô nhƣng những năm qua sản lƣợng ngô trong nƣớc vẫn chƣa đáp ứng đủ nhu cầu, còn phải nhập khẩu (năm 2013: 2.188 nghìn tấn). Có nhiều nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên nhƣ điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, giống, kỹ thuật canh tác 2 của ngƣời dân và vấn đề nguồn vốn, thị trƣờng tiêu thụ. Trong đó chƣa có bộ giống tốt và các biện pháp kỹ thuật áp dụng trên đồng ruộng chƣa khoa học, hợp lý là một trong những nguyên nhân chủ yếu. Lai Châu là một tỉnh miền núi cao nằm ở phía Tây Bắc Việt Nam với diện tích tự nhiên 9.068,8 km2 trong đó trên 91,8% diện tích đất nông lâm nghiệp, có nhiều lợi thế phát triển sản xuất ngô. Năm 2013, diện tích trồng ngô của tỉnh Lai Châu là 21.416 ha, năng suất bình quân đạt 27,1 tạ/ha, thấp hơn 17,25 tạ/ha so với năng suất trung bình của cả nƣớc (44,35 tạ/ha). Thời gian qua, tỉnh luôn chú trọng tập trung đầu tƣ, phát triển nông lâm nghiệp, tuy nhiên tình hình sản xuất ngô tại Lai Châu hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế cần phải khắc phục. Tam Đƣờng là huyện miền núi của tỉnh Lai Châu, cây ngô là cây lƣơng thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Ở Tam Đƣờng, ngô đƣợc trồng vào vụ Xuân Hè và vụ Thu Đông trên đất không chủ động nƣớc (đất một vụ lúa và đất trồng màu, đất dốc). Bên cạnh đó, các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất ngô chƣa phù hợp, các giống ngô hiện có chƣa thể đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất của bà con nông dân. Từ những nguyên nhân, hạn chế trên đã ảnh hƣởng tới năng suất và sản lƣợng ngô, dẫn đến sản xuất ngô chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu và khai thác tối đa tiềm năng của huyện. Vì vậy, việc nghiên cứu lựa chọn giống ngô lai có thời gian sinh trƣởng trung bình, năng suất cao, thích ứng với điều kiện sinh thái địa phƣơng là rất cần thiết và cấp bách. Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đánh giá một số tổ hợp ngô lai tại huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu”. 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Xác định đƣợc tổ hợp ngô lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái của huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống ngô cho các tỉnh miền núi phía Bắc. 3 2.2. Yêu cầu - Theo dõi các giai đoạn sinh trƣởng, phát dục của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2014 tại huyện Tam Đƣờng - Đánh giá một số đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp ngô thí nghiệm. - Theo dõi mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai trong thí nghiệm. - Xây dựng mô hình thử nghiệm với tổ hợp lai có triển vọng 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của huyện Tam Đƣờng và các vùng có điều kiện tƣơng tự trong tỉnh. - Là tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô, là cơ sở cán bộ khuyến nông trong việc khuyến cáo ngƣời dân sử dụng giống mới trong sản xuất. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định đƣợc một số tổ hợp ngô lai có khả năng sinh trƣởng phát triển tốt, cho năng suất cao phục vụ chƣơng trình sản xuất ngô ở huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu. - Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn quĩ đất, góp phần xoá đói, giảm nghèo tăng thu nhập cho các hộ nông dân, tạo sản phẩm hàng hoá và vùng nguyên liệu ổn định để phát triển ngành công nghiệp chế biến thức ăn gia súc. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Giống cây trồng nói chung, giống ngô nói riêng đóng vai trò rất quan trọng trong nâng cao năng suất và sản lƣợng cây trồng. Năng suất ngô của một vùng có thể tăng lên một cách đáng kể nếu chọn đƣợc giống có năng suất cao và ổn định, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng. Khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái rất khác nhau. Vì vậy, muốn phát huy hiệu quả của giống, cần tiến hành các nghiên cứu đánh giá khả năng thích ứng của giống mới trƣớc khi đƣa ra sản xuất đại trà nhằm tìm ra những giống thích hợp nhất với từng vùng sinh thái. Lai Châu là tỉnh có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất ngô, tuy nhiên năng suất bình quân lại đạt thấp hơn so với năng suất trung bình của cả nƣớc. Hiện nay một số nơi trong tỉnh còn sử dụng giống địa phƣơng và giống thụ phấn tự do. Các giống ngô lai đƣợc trồng chủ yếu trong tỉnh có nguồn gốc từ các công ty nƣớc ngoài nhƣ Mosanto, Syngenta, Bioseed,… nên khả năng thích ứng của các giống ở mỗi vùng sinh thái còn nhiều hạn chế. Vì vậy để phát huy đƣợc các đặc tính tốt của giống mới và tránh những rủi ro do giống không thích ứng với điều kiện sinh thái tại cơ sở sản xuất, trƣớc khi đƣa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá quá trình sinh trƣởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng đó. Vì vậy, khảo nghiệm là một trong những khâu rất quan trọng trong công tác chọn giống. 1.2. Phân loại giống ngô lai Giống ngô lai là kết quả việc ứng dụng ƣu thế lai trong tạo giống ngô. Ngô lai có một số đặc điểm chính nhƣ sau: Hiệu ứng trội và siêu trội đƣợc sử 5 dụng trong quá trình tạo giống, giống có nền di truyền hẹp, thƣờng thích ứng hẹp, đòi hỏi thâm canh cao, độ đồng đều tốt, năng suất cao. Để có hạt giống ngô lai F1 chất lƣợng cao phải có hệ thống sản xuất và chế biến hạt giống hoàn thiện, hạt giống chỉ sử dụng đƣợc một đời F1, giá giống đắt. Có nhiều dạng giống lai có thể tạo ra đƣợc ở ngô. Dòng tự phối cũng nhƣ các nguồn không phải là dòng tự phối có thể đƣợc dùng để tạo giống lai. Tuy nhiên, giống lai đƣợc tạo ra từ dòng tự phối chiếm ƣu thế hơn trong tạo giống ngô lai. Năm 1981, qua đánh giá tiềm năng năng suất và việc sản xuất dễ dàng nên CIMMYT đã đƣa các nguồn không phải dòng thuần vào tạo giống lai cho các nƣớc có chƣơng trình tạo giống lai kém phát triển và giới thiệu thuật ngữ về giống lai không quy ƣớc (Vasal và cs., 1992) [28]. 1.2.1. Giống lai không quy ước (Non - conventional hybrid) Là giống lai có ít nhất một thành phần bố mẹ không phải là dòng thuần (Vasal và Srinivasan, 1992) [28]. Ƣu thế lai của thể loại giống này là việc sử dụng bố mẹ không thuần nên dễ dàng cho sản xuất F1 với giá rẻ, giảm đƣợc nhiều bƣớc sản xuất giống bố mẹ, phù hợp với điều kiện của phần lớn các nƣớc đang phát triển. Theo Viện nghiên cứu Ngô (1992) [16], Viện nghiên cứu Ngô (1996) [17], giống lai không quy ƣớc đƣợc tạo bởi: - Giống x Giống: Giống lai giữa giống - Dòng x Giống (Lai đỉnh) - Gia đình x Gia đình - Lai đơn x Giống (Lai đỉnh kép) Giống lai giữa giống đƣợc tạo bởi việc lai giữa hai giống, để hiệu quả hơn có thể áp dụng một số cải tiến nhƣ sử dụng chu kỳ chọn lọc cuối cùng của giống để tạo cặp lai, hoặc sử dụng các giống thí nghiệm, các giống tổng hợp cho mục đích này. 6 Giống lai đỉnh hay giống lai giữa dòng thuần và giống: Thể loại này có ƣu điểm là có thể phát hiện ngay cặp lai tốt trong quá trình đánh giá khả năng kết hợp (KNKH) của các dòng thuần. Kiểu lai này có nhiều cải tiến để nâng cao hiệu quả và năng suất giống lai. Nhƣ thành phần giống trong sơ đồ lai có thể thay bằng một nguồn có nền di truyền hẹp hơn nhƣ giống thí nghiệm, giống tổng hợp hoặc một gia đình. Từ giống lai đỉnh có thể là giữa dòng thuần x giống; dòng thuần x giống thí nghiệm; dòng thuần x giống tổng hợp; dòng thuần x gia đình. Giống lai giữa các gia đình: Đây là bƣớc chuyển tiếp từ việc gieo trồng giống ngô thụ phấn tự do sang giống lai quy ƣớc. Ƣu điểm chính của giống này là sử dụng bố mẹ không thuần nên dễ sản xuất và giảm giá thành hạt giống. Giống lai không quy ƣớc có độ dị hợp từ cao hơn nên có thể thích ứng hơn, ít bị tổn hại do sâu bệnh. Một số nƣớc đang phát triển nhƣ Ấn Độ, Trung Quốc, Braxin, Mexico và Việt Nam… đã sử dụng có hiệu quả loại giống lai này (Trần Hồng Uy, 1985). Trong tƣơng lai khi đã có đủ điều kiện kinh tế kỹ thuật có lẽ vai trò giống lai không quy ƣớc sẽ bị thu hẹp và đƣợc thay thế bằng giống lai quy ƣớc. 1.2.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid) Là giống lai giữa các dòng thuần, loại giống lai phụ thuộc vào số dòng thuần tham gia. Theo Allard (1960) [19]. Hallauer (1981) [24], CIMMYT (1990) [20] đã chia giống lai quy ƣớc thành các loại: - Lai đơn (A x B) - Lai ba ((A x B) x C) - Lai kép ((A x B) x (C x D)) Trong đó A, B, C, D là những dòng tự phối. Những chƣơng trình tạo giống tiên tiến đều phát triển theo trình tự từ lai kép, lai ba, lai cải tiến rồi lai đơn. Lai đơn là giống lai có nhiều đặc tính 7 tốt hơn và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai. Chỉ có lai đơn có kiểu gen F1 là đồng nhất trong khi tất cả các giống lai khác có thế hệ F1 là không đồng nhất. Tính không đồng nhất tăng lên khi số lƣợng dòng tham gia vào thành phần bố mẹ tăng lên. Vì thế giống lai đơn hấp dẫn nhất về kiểu hình và hình dạng hạt đồng đều. Tuy nhiên, lai đơn thiếu sự ổn định ở cá thể (Allard, 1960). Nhƣợc điểm chính của lai đơn là dòng thuần bố mẹ có sức sống yếu và năng suất thấp. Một khi trở ngại này vƣợt qua đƣợc thì giống lai đơn đƣơng nhiên sẽ đƣợc chọn là mục tiêu mà các chƣơng trình tạo giống mong muốn đạt tới (Nguyễn Thế Hùng và cs., 1997) [7], (Nguyễn Đức Lƣơng và cs., 2000) [8]. 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nƣớc 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây lƣơng thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, mặc dù chỉ đứng thứ hai về diện tích sau lúa nƣớc và lúa mì nhƣng ngô lại dẫn đầu về năng suất và sản lƣợng, là cây có tốc độ tăng trƣởng về năng suất cao nhất trong các cây lƣơng thực. Năm 2013, diện tích trồng ngô đạt 184,19 triệu ha với năng suất 55,2 tạ/ha cao nhất trong 5 năm gần đây (Faostat, 2015) [22]. Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản lƣợng ngô lên đáng kể. Tình hình sản xuất ngô 5 năm gần đây đƣợc thể hiện ở bảng 1.1. Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2009 - 2013 Năm 2009 2010 2011 2012 2013 Diện tích Năng suất (triệu ha) (tạ/ha) 158,74 51,67 164,03 51,90 172,26 51,54 178,55 48,88 184,19 55,20 (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [22] Sản lƣợng (triệu tấn) 820,20 851,27 887,85 872,79 1.016,74 8 Số liệu bảng 1.1 cho thấy sản xuất ngô của thế giới trong những năm gần đây tăng cả về diện tích, năng suất và sản lƣợng. Diện tích trồng ngô từ 158,74 triệu ha (năm 2009) đến 184,19 triệu ha (năm 2013), nhƣng năng suất tăng không đáng kể từ 51,67 tạ/ha (năm 2009) đến 55,2 tạ/ha (2013). Do diện tích tăng cho nên sản lƣợng vẫn có xu hƣớng tăng qua các năm. Có đƣợc kết quả này, trƣớc hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ƣu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ năm 1996 đến nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai nhờ kết hợp phƣơng pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đƣa sản lƣợng ngô thế giới vƣợt lên trên lúa mì và lúa nƣớc. Tuy nhiên, do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác và trình độ khoa học kỹ thuật nên có sự chênh lệch về diện tích, năng suất ngô ở các châu lục. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục đƣợc trình bày ở bảng 1.2. Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục năm 2013 Khu vực Châu Mỹ Châu Á Châu Âu Châu Phi Diện tích Năng suất (triệu ha) (tạ/ha) 70,84 73,82 59,40 51,23 18,97 61,92 34,93 20,33 (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [22] Sản lƣợng (triệu tấn) 522,9 304,32 117,48 71,01 Số liệu bảng 1.2 cho thấy châu Mỹ là khu vực có diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô lớn nhất thế giới. Năm 2013, năng suất ngô châu lục này đạt 73,82 tạ/ha, cao hơn năng suất trung bình của thế giới (55,2 tạ/ha) là 18,62 tạ/ha. Sản lƣợng đạt 522,9 triệu tấn chiếm hơn 51% sản lƣợng ngô toàn thế giới. Châu Á là châu lục có diện tích trồng ngô lớn thứ hai với 59,4 triệu ha 9 nhƣng năng suất ngô châu Á chỉ đứng thứ 3 (51,23 tạ/ha). Châu Âu có diện tích trồng ngô ít nhất trong 4 châu lục (18,97 triệu ha) nhƣng năng suất ngô cao thứ hai trên thế giới (61,92 tạ/ha) và châu Phi là khu vực có năng suất thấp nhất (20,33 tạ/ha). Trên thế giới, sản xuất ngô giữa các nƣớc có sự chênh lệch rất lớn về năng suất và sản lƣợng. Tình hình sản xuất ngô của một số nƣớc tiêu biểu đƣợc trình bày ở bảng 1.3. Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô của một số nƣớc tiêu biểu năm 2013 Nƣớc Mỹ Trung Quốc Brazin Israel Đức Diện tích Năng suất (triệu ha) (tạ/ha) 35,5 99,7 35,3 61,8 15,3 52,6 0,04 225,6 0,49 88,3 (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [22] Sản lƣợng (triệu tấn) 353,7 217,7 80,5 0,11 4,4 Số liệu bảng 1.3 cho thấy Mỹ là nƣớc có diện tích và sản lƣợng ngô lớn nhất thế giới, diện tích năm 2013 là 35,3 triệu ha với năng suất 97,7 tạ/ha và sản lƣợng đạt 353,7 triệu tấn, chiếm 34,8% sản lƣợng ngô toàn thế giới, có đƣợc kết quả đó là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. Theo Ming Tang Chang và cộng sự (2005) cho biết “Ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô đƣợc chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% là bằng công nghệ sinh học” [26], tiếp đến là Trung Quốc, Brazin. Mặc dù diện tích trồng ngô ít (0,497 triệu ha), nhƣng với kỹ thuật thâm canh cao nên năng suất ngô của Đức cao thứ 3 trên thế giới (88,3 tạ/ha). Israel là nƣớc có điều kiện khí hậu khắc nghiệt nên diện tích trồng ngô ít (0,04 triệu ha), nhƣng với trình độ khoa học cao, đầu tƣ thâm canh lớn nên Israel có năng suất cao nhất trên thế giới hiện nay (225,6 tạ/ha). 10 Trên thị trƣờng quốc tế ngô đứng đầu trong danh sách những mặt hàng có giá trị khối lƣợng hàng hóa giao dịch ngày càng tăng, tỷ trọng lƣu thông lớn, thị trƣờng tiêu thụ rộng và nhu cầu ngày càng cao. Hơn nữa trong những năm gần đây khi nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt thì ngô đƣợc coi là nguồn nguyên liệu chính để chế biến ethanol, một loại nhiên liệu sạch dùng để thay thế một phần nguyên liệu xăng dầu. Trong bối cảnh giá xăng dầu đang liên tiếp lập những kỷ lục mới, nhiên liệu sinh học đang trở nên hấp dẫn hơn bao giờ hết. Tại Mỹ, nƣớc sản xuất ethanol lớn nhất thế giới, 1/4 sản lƣợng ngô đƣợc dùng để sản xuất ethanol, nhƣ vậy chỉ riêng lƣợng ngô dùng cho chƣơng trình ethanol của Mỹ đã tƣơng đƣơng hơn một nửa nhu cầu ngũ cốc của thế giới. Hiện nay thị trƣờng ngô thế giới đƣợc đánh giá là thị trƣờng tƣơng đối khả quan. Với tình hình sản xuất và tiêu thụ hiện nay thì cây ngô sẽ càng khẳng định đƣợc vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp thế giới. Nhu cầu ngô tăng do dân số phát triển nhanh, thu nhập bình quân đầu ngƣời đƣợc cải thiện nên việc tiêu thụ thịt, cá, trứng, sữa tăng mạnh, dẫn đến lƣợng ngô dùng cho chăn nuôi tăng. Thách thức đặt ra là 80% nhu cầu ngô trên thế giới tăng (266 triệu tấn) lại tập trung ở các nƣớc đang phát triển, trong khi đó chỉ khoảng 10% sản lƣợng ngô từ các nƣớc công nghiệp có thể xuất sang các nƣớc này. Vì vậy, các nƣớc đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích ngô hầu nhƣ không tăng (IFPRI, 2007) [25]. Bảng 1.4. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 Năm 1997 Năm 2020 (triệu tấn) (triệu tấn) Thế giới 586 852 Các nƣớc đang phát triển 295 508 Đông Á 136 252 Mỹ Latinh 75 118 Cận Saha - Châu Phi 29 52 Tây và Bắc Phi 18 28 Nam Á 14 19 Nguồn: (IFPRI, 2007) [25] Vùng % thay đổi 45 72 85 57 79 56 36 11 Số liệu bảng 1.4 cho thấy, nhu cầu về ngô trên thế giới ngày càng tăng từ 1997 đến 2020 nhu cầu cần tăng thêm 45%, trong đó số lƣợng tăng nhiều ở các nƣớc đang phát triển (năm 1997 nhu cầu 295 triệu tấn lên 508 triệu tấn vào năm 2020), sự thay đổi lớn nhất thuộc về các nƣớc Đông Á với sự tăng thêm 85% vào năm 2020. 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam Ở Việt Nam, sản xuất lƣơng thực luôn là một nhiệm vụ quan trọng trƣớc mắt và lâu dài, đƣợc ƣu tiên hàng đầu trong chiến lƣợc sản xuất nông nghiệp. Với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sinh trƣởng phát triển của ngô, do vậy cây ngô đƣợc trồng phổ biến khắp các vùng trong cả nƣớc. Lịch sử trồng ngô của nƣớc ta qua các thời kỳ là một quá trình phát triển không đồng đều và bền vững, thậm chí có giai đoạn rất trì trệ và không tƣơng xứng với tiềm năng của cây ngô và điều kiện tự nhiên của nƣớc ta. Tuy nhiên trong những năm gần đây do giá trị kinh tế và nhu cầu về ngô trong nƣớc và thế giới có xu hƣớng tăng lên, sản xuất ngô đã nhận đƣợc sự quan tâm của Đảng và Nhà nƣớc nên diện tích, năng suất và sản lƣợng ngô có những bƣớc tiến đáng kể. Tình hình sản xuất ngô 5 năm gần đây đƣợc trình bày ở bảng 1.5 Bảng 1.5: Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 2009 - 2013 2009 Diện tích (nghìn ha) 1.089,2 Năng suất (tạ/ha) 40,14 Sản lƣợng (nghìn tấn) 4.371,7 2010 1.126,4 40,90 4.606,8 2011 1.121,3 43,13 4.835,7 2012 1.118,2 42,95 4.803,2 2013 1.170,3 44,35 5.190,9 Năm (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [22] Số liệu bảng 1.5 cho thấy trong 5 năm trở lại đây Việt Nam đã phát triển mạnh cây ngô trên cả 2 mặt: năng suất và sản lƣợng. Diện tích trồng ngô