Tài liệu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số giống ngô lai tại vùng đất bán ngập huyện sìn hồ tỉnh lai châu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KHỔNG QUANG ĐIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI TẠI VÙNG ĐẤT BÁN NGẬP HUYỆN SÌN HỒ, TỈNH LAI CHÂU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KHỔNG QUANG ĐIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI TẠI VÙNG ĐẤT BÁN NGẬP HUYỆN SÌN HỒ, TỈNH LAI CHÂU Ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số ngành: 60.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. TRẦN NGỌC NGOẠN THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Khổng Quang Điệp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn, cá nhân tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, phòng Đào tạo, khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cùng các tập thể, cá nhân, hộ nông dân tại xã Nậm Tăm. Tôi xin được trân trọng cảm ơn GS.TS. Trần Ngọc Ngoạn giảng viên khoa Nông học của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện nội dung nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn đến: - Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo khoa Nông học - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên, các đồng chí lãnh đạo tỉnh Lai Châu, lãnh đạo huyện Sìn Hồ, UBND xã Nậm Tăm - huyện Sìn Hồ đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và viết luận văn. - Các hộ gia đình tại Bản Pậu - xã Nậm Tăm - huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châu đã giúp đỡ cá nhân tôi trong quá trình thực hiện thí nghiệm năm 2014 và năm 2015. Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình, đồng nghiệp, bạn bè trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu tại địa phương. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Khổng Quang Điệp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ ix MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1 2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 4 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 4 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 5 1.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây ngô ............................................... 5 1.1.1. Nguồn gốc của cây ngô ........................................................................... 5 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của ngô ..................................................................... 7 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và ở Việt Nam ................... 8 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới ..................................... 8 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ...................................................... 13 1.2.3. Tình hình sản xuất tiêu thụ ngô tại tỉnh Lai Châu và huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu ................................................................................................... 17 1.3. Tình hình nghiên cứu giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam ................. 19 1.3.1. Tình hình nghiên cứu giống ngô trên thế giới ...................................... 19 1.3.2. Tình hình nghiên cứu giống ngô ở Việt Nam ................................. 25 Chƣơng 2: ................................................................................................................ 27 2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu ............................................................... 27 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 28 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 28 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 28 2.4.2. Qui trình kỹ thuật thí nghiệm ................................................................ 29 2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ................................................... 30 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 36 3.1. Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các giống ngô lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 ............................................................ 36 3.1.1. Giai đoạn từ gieo đến 7 - 9 lá ................................................................ 36 3.1.2. Các giai đoạn từ gieo đến trổ cờ, tung phấn, phun râu ......................... 38 3.1.3. Khoảng cách tung phấn - phun râu ....................................................... 40 3.1.4. Giai đoạn chín sinh lý ........................................................................... 40 3.2. Đặc điểm phát triển thân của các giống ngô lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 .................................................................................................... 41 3.2.1. Tốc độ sinh trưởng chiều cao của các giống ngô lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 ................................................................................... 41 3.2.2. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ............................................................. 44 3.3. Đặc điểm về lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ......................................................................................................... 47 3.3.1. Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ................................................................................................................. 47 3.3.2. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .......................................................................... 50 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 3.4. Đặc tính chống chịu của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ........................................................................................... 53 3.4.1. Ảnh hưởng của sâu hại đến các giống ngô lai trong năm 2014 và năm 2015 ......................................................................................................... 53 3.4.2. Tình hình sâu bệnh hại của giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ........................................................................................... 55 3.5. Đánh giá trạng thái thân, trạng thái bắp của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ............................................................. 57 3.5.1. Trạng thái cây của các giống ngô lai thí nghiệm .................................. 58 3.5.2. Trạng thái bắp của các giống ngô lai thí nghiệm .................................. 58 3.5.3. Gãy thân, đổ rễ của các giống ngô lai thí nghiệm................................ 58 3.5.4. Độ che kín bắp của các giống ngô thí nghiệm ...................................... 59 3.6. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 ...................................................................... 59 3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ảnh hưởng đến giống ngô lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 ...................................................................... 61 3.6.2. Đánh giá năng suất của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ........................................................................................... 66 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 70 1. Kết luận ....................................................................................................... 70 2. Đề nghị ........................................................................................................ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 73 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BNNPTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn CCC : Chiều cao cây CNSH : Công nghệ sinh học. Đ/c : Đối chứng ĐB : Đóng bắp K/c : Khoảng cách LAI : Leaf Area Index (chỉ số diện tích lá) NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu PR : Phun râu QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QPM : Quality Protein Maize (ngô chất lượng protein cao) SL : Sinh lý TL : Tỷ lệ TP : Tung phấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2004 - 2013 ............ 9 Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2013........ 10 Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2004 - 2013....... 14 Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở các vùng trong cả nước năm 2013 ......... 15 Bảng 1.5: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Lai Châu giai đoạn 2004 - 2014 ................................................................................... 17 Bảng 1.6: Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu giai đoạn từ từ năm 2005 đến năm 2014....................... 18 Bảng 3.1: Thời gian sinh trưởng của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 37 Bảng 3.2: Các giai đoạn phát dục của giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 ....................................................................................... 38 Bảng 3.3: Các giai đoạn phát dục của giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2015 ....................................................................................... 39 Bảng 3.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 ................................................................ 41 Bảng 3.5: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2015 ................................................................ 42 Bảng 3.6: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và 2015 .................................................. 45 Bảng 3.7: Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 .........47 Bảng 3.8: Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2015 ...... 48 Bảng 3.9: Diện tích lá và chỉ số diện tích là của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .......................................... 50 Bảng 3.10: Mức độ nhiễm sâu hại của các giống ngô lai thí nghiêm trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 54 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Bảng 3.11: Ảnh hưởng của bệnh hại đến các giống ngô thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 56 Bảng 3.12: Theo dõi trạng thái cây, trạng thái bắp, đổ thân, đổ rễ của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 .............................. 57 Bảng 3.13: Theo dõi trạng thái cây, trạng thái bắp, đổ thân, đổ rễ của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2015 .............................. 58 Bảng 3.14: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm năm 2014 .................................................................... 60 Bảng 3.15: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm năm 2015 .................................................................... 60 Bảng 3.16: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .......................................... 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Chiều cao cây và CC ĐB của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 45 Hình 3.2: Diện tích lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .................................................................................. 51 Hình 3.3: Chỉ số LAI của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .................................................................................. 51 Hình 3.4: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí nghiệm năm 2014.......................................................................... 67 Hình 3.5: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí nghiệm năm 2015.......................................................................... 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramineae, là một trong 3 cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn thế giới. Ở các nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngô làm lương thực chính. Trong những năm gần đây nhờ áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật trong các lĩnh vực: Di truyền chọn giống, sinh lý, sinh hóa, hóa sinh, cơ giới, hóa học mà năng suất, phẩm chất, chất lượng được tăng lên ở hầu khắp các quốc gia trên thế giới. Cây ngô chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, bột ngô chứa 65-83% khối lượng hạt. Cứ 100 kg hạt cho khoảng 20 - 22 kg Gluten, 63 kg tinh bột, mầm ngô dùng để sản xuất dầu ăn và khô dầu, phôi ngô chiếm 10% khối lượng hạt và chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, đặc biệt là dầu 30 - 40%. Ngô được sử dụng rộng rãi, có tới 670 mặt hàng được chế biến từ ngô. Ngô là cây lương thực nuôi sống 1/3 dân số trên toàn thế giới. Toàn thế giới sử dụng 21% sản lượng làm lương thực cho con người. Ngô có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn lúa mì và gạo (FAOSTAT, 2014) [25]. Vì vậy hiện nay cây ngô vẫn là cây lương thực quan trọng của toàn thế giới hiện đang được sử dụng. Có đến 66% sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi, trong đó các nước phát triển là 76% và các nước đang phát triển là 57%. Tuy chỉ có 21% sản lượng ngô được dùng làm lương thực, nhưng nhiều nước vẫn coi ngô là cây lương thực chính, như: Mexicô, Ấn Độ, Philipin. Ở Ấn Độ có tới 90% sản lượng ngô, ở Philipin có 66% sản lượng ngô được dùng làm lương thực cho con người (Dương Văn Sơn và cs, 2003) [12]. Nhờ những vai trò quan trọng của ngô trong nền kinh tế thế giới nên hơn 40 năm gần đây, ngành sản xuất ngô của thế giới phát triển mạnh và giữ vị trí hàng đầu về năng suất, sản lượng trong những cây lương thực chủ yếu. Mặc dù Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 diện tích trồng ngô đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước, nhưng sản lượng ngô chiếm 1/3 sản lượng ngũ cốc trên thế giới và nuôi sống 1/3 dân số toàn cầu. Năm 1961 diện tích trồng ngô chỉ đạt 105,55 triệu ha với tổng sản lượng là 205,03 triệu tấn, nhưng đến năm 2013 diện tích trồng ngô đã đạt 184,24 triệu ha với sản lượng 1.016,43 triệu tấn (FAOSTAT, 2014) [25]. Hiện nay do nhu cầu sử dụng ngô không ngừng tăng, để đáp ứng đủ nhu cầu ngô cho tiêu dùng trong nước, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã xây dựng chiến lược phát triển sản xuất ngô đến năm 2020 là phải đạt 9-10 triệu tấn. Để đạt được mục tiêu này, hai giải pháp chính được đưa ra là mở rộng diện tích, tăng năng suất và sản lượng ngô. Sìn Hồ là huyện miền núi thuộc tỉnh Lai Châu có địa hình núi cao, bị chia cắt thành 3 vùng gồm: Vùng cao nguyên Tả Phìn, vùng Pa Há (vùng thấp), vùng biên giới và dọc sông Nậm Na. Huyện Sìn Hồ có diện tích 1.746 km2 và dân số là 56.000 người. Trung tâm huyện là thị trấn Sìn Hồ nằm cách Thành phố Lai Châu khoảng 60km về hướng Tây. Ngoài ra còn có 21 xã: Pa Tần, Hồng Thu, Phìn Hồ, Tả Phìn, Phăng Xô Lin, Sà Dề Phìn, Tả Ngảo, Làng Mô, Tủa Sín Chải, Ma Quai, Lùng Thàng, Nậm Tăm, Nậm Cha, Noong Hẻo, Pu Sam Cáp, Căn Co, Nậm Mạ, Nậm Cuổi, Nậm Hăn, Chăn Nưa. Mang tên là vùng đất có nhiều con suối nhưng hiện tại, ở Sìn Hồ chỉ còn 3 con suối lớn là Hồng Hồ, Hoàng Hồ và Sìn Hồ. Phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc). Phía Đông Bắc giáp huyện Phong Thổ. Phía Đông Nam giáp huyện Tân Uyên, Than Uyên. Phía Tây giáp huyện Nậm Nhùn (tỉnh Lai Châu). Phía Nam giáp huyện Tủa Chùa (tỉnh Điện Biên) và huyện Quỳnh Nhai (tỉnh Sơn La). Diện tích đất canh tác ít mặc dù diện tích tự nhiên rộng, tổng diện tích đất gieo trồng 23.779 ha trong đó diện tích cây lương thực có hạt là 13.033 ha, diện tích cây công nghiệp là 1.649 ha, diện tích cây công nghiệp lâu năm là 8.447 ha, diện tích rau các loại là 450 ha (Báo cáo UBND huyện Sìn Hồ, 2014) [18]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 Thủy điện Sơn La đưa vào khai thác sử dụng năm 2009 với mức nước ảnh hưởng đến diện tích đất của nhiều vùng tại các tỉnh Sơn La, Điện Biên, Lai Châu. Huyện Sìn Hồ với sự ảnh hưởng có 7 xã thuộc vùng thấp ảnh hưởng bởi nước thủy điện Sơn La. Vùng đất này nằm về phía Sìn Hồ thấp gồm các xã Nậm Tăm, Nậm Cha, Pa Khóa, Noong Hẻo, Căn Co, Nậm Hăn, Nậm Mạ với mức nước chênh lệch cao, từ mức nước 216 ở thời điểm tích nước xuống mức nước 128 ở giai đoạn xả hồ nước cạn đi khoảng 98m lòng hồ. Để lại một vùng đất rộng lớn có độ phì nhiêu, giầu dinh dưỡng kéo dài khoảng 5 tháng. Tại đây thời tiết, khí hậu mang đặc trưng của điều kiện nhiệt đới nóng ẩm khác hẳn so với vùng cao Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu lại mang tính ôn đới se lạnh. Vào mùa tích nước một phần lớn diện tích đất sản xuất nông nghiệp của vùng này ngập trong nước hồ. Nhưng vào tháng 3 cho đến tháng 8 hàng năm là thời điểm nước rút, đất sản xuất nông nghiệp có thể sử dụng trồng các loại cây ngắn ngày, cho năng suất và hiệu quả cao. Là vùng cho sản lượng ngô tương đối lớn của cả huyện, cũng như trong tỉnh. Đây là xu hướng thoát nghèo của các hộ nông dân có đất vùng bán ngập nước thủy điện Sơn La. Song trong sản xuất một phần do tập tục canh tác lạc hậu, một phần do điều kiện kinh tế gia đình khó khăn. Người dân chưa có thói quen sử dụng các loại phân bón từ phân hữu cơ đến phân hóa học. Từ đó có ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả lao động sản xuất năng suất chất lượng cây trồng cũng như ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Nhờ có sự chỉ đạo của tỉnh, huyện người dân đã tận dụng diện tích đất này để sản xuất trồng những loại cây ngắn ngày như: Lúa, ngô, đậu tương, đỗ, lạc, dưa chuột, khoai lang, … Nhìn chung hiệu quả sản xuất chưa cao, năng suất cây trồng còn thấp. Trong đó cây ngô có diện tích tương đối lớn trên 410ha (Báo cáo UBND huyện Sìn Hồ, năm 2014) [18]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4 Do vậy vấn đề đặt ra cho các nhà nông nghiệp là làm sao nâng cao được năng suất cây ngô trên đất bán ngập tại vùng này? Xuất phát từ thực tế đó, thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại vùng đất bán ngập huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu”. 2. Mục tiêu đề tài Xác định giống ngô lai thích hợp cho năng suất cao trên đất bán ngập nước thuỷ điện Sơn La tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Đề tài đã bổ sung thêm dữ liệu khoa học về chọn các giống ngô lai thích hợp trong cơ cấu giống ngô của tỉnh Lai Châu trồng cho vùng bán ngập tại huyện Sìn Hồ. - Đề tài đã xác định được khả năng sinh trưởng phát triển của các giống ngô lai trồng trên đất bán ngập tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định, lựa chọn giống ngô lai có năng suất cao canh tác trên đất bán ngập nước thuỷ điện Sơn La tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu. Kết quả nghiên cứu áp dụng vào nâng cao năng suất cây ngô cho lao động nông thôn tại các điểm tái định cư sản xuất trên đất bán ngập góp phần xóa đói giảm nghèo sớm hoàn thành công cuộc tái cơ cấu ngành nông nghiệp, gắn liến với xây dựng nông thôn mới tại địa phương. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dƣỡng của cây ngô 1.1.1. Nguồn gốc của cây ngô Cây ngô có nguồn gốc từ một cây hoang dại ở miền trung nước Mêhicô trên độ cao 1.500m của vùng khô hạn, có lượng mưa trung bình vào khoảng 350mm trong mùa hè. Nguồn gốc này ảnh hưởng tới một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây ngô, ảnh hưởng đến một số yêu cầu của cây ngô đối với điều kiện ngoại cảnh và những điều kiện cần chú ý đến trong quá trình tác động các yếu tố kỹ thuật tăng năng suất ngô. Cây ngô gắn bó chặt chẽ với cuộc sống của người dân Trung Mỹ. Ở đó ngô được coi trọng, thậm chí còn được thần thánh hóa. Ngô là biểu tượng của nền văn minh “Mayca”. Mặc dù ngô có tính đa dạng rất lớn, tất cả các loại ngô được biết đến ngày nay đều đã được người dân bản xứ tạo ra khi khám phá vùng đất Châu Mỹ. Tất cả các loại hình ngô được phân loại là Zea mays. Hơn nữa, bằng chứng thực vật học, di truyền và tế bào học chỉ ra một nguồn gốc chung đối với mọi loại hình ngô hiện có. Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng ngô hình thành từ teosinte, Euchlaena mexicana Shrod, một loại cây trồng hàng năm có lẽ là loài họ hàng gần nhất với cây ngô. Tuy vậy, các nhà nghiên cứu khác tin rằng cây ngô bắt nguồn từ một dạng ngô dại mà nay không còn nữa. Sự gần gũi của teosinte với cây ngô xuất phát từ thực tế là cả 2 có 10 nhiễm sắc thể và đồng dạng với nhau hoặc đồng dạng không hoàn toàn. Việc chuyển gen giữa cây teosinte và cây ngô đã xảy ra trong quá khứ và vẫn xảy ra trong ngày nay ở một vài nơi của Mêhicô và Guatemala nơi teosinte mọc giữa những cây ngô. Galinat (1977), đã chỉ ra rằng những giả thuyết khác nhau về nguồn gốc của cây ngô, cơ bản 2 giả thuyết vẫn tồn tại: Trước hết, teosinte ngày nay là tổ tiên của cây ngô hoặc teosinte Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 nguyên thuỷ là tổ tiên chung của cả cây ngô và teosinte; thứ hai, dạng ngô bọc đã bị diệt chủng là tổ tiên của cây ngô, với teosinte là dạng đột biến của giống ngô bọc này. Trong bất kỳ trường hợp nào hầu hết những giống ngô ngày nay tạo ra từ những vật liệu đã phát triển ở miền nam nước Mỹ, Mêhicô, Trung và Nam Mỹ (Theo Vũ Đình Hoà, Bùi Thế Hùng, 2009) [7]. Phân loại thực vật: Ngô thuộc họ hoà thảo Poacea tộc Tripsacaea (Maydea). Tên khoa học là Zea mays L. Tộc Tripsacaea có 4 chi: 1. Chi Zea L. 2. Chi Euchlaena 3. Chi Tripsacum 4. Chi Coix (Đinh Thế Lộc và cs, 2005) [9] Từ tộc (tribus) Maydeae, 2 chi (genus) Euchlaena Schrad và Tripsacum L là gần với chi ngô Zea L. Cơ sở của bảng phân loại ngô là hệ thống do Sturtevant đề xuất năm 1899 dựa trên các đặc diểm hình thái nội nhũ trong hạt. Theo bảng phân loại này loài ngô được phân thành các loài phụ (các nhóm) sau đây: 1. Ssp amilaceae - ngô bột. 2. Ssp indentata - ngô răng ngựa. 3. Ssp indurate - ngô đá rắn: ngô tẻ. 4. Ssp everta - ngô nổ. 5. Ssp saccharata - ngô đường. 6. Ssp ceratina - ngô nếp. 7. Ssp tunicate - ngô vảy, ngô bọc. (Nguyễn Văn Hiển, 2004) [6] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 7 Theo nhà bác học Lê Quý Đôn, cây ngô được đưa vào Việt Nam cuối thế kỷ 17 (thời Khang Hy) do ông Trần Thế Vinh đi sứ Trung Quốc về và được trồng đầu tiên ở Sơn Tây và gọi là “ngô”. Ông cũng trích dẫn Lý Thời Trân gọi cây trồng này là “Ngọc thử”. Nhờ những đặc điểm quý, cây ngô sớm được người Việt Nam chấp nhận và mở rộng sản xuất, coi như là một trong các cây lương thực chính chỉ sau cây lúa nước về mặt diện tích nhưng lại là cây hoa màu số một cho năng suất và giá trị kinh tế cao nhất. Cây ngô có khả năng thích ứng rộng, có thể trồng được nhiều vụ trong năm và trồng được hầu hết các vùng sinh thái khác nhau trong nước, đặc biệt là vùng đất cao không có khả năng tưới nước. Đối với vùng núi Phía Bắc và Tây Nguyên ngô là cây lương thực chính của đồng bào các dân tộc. Trải qua các giai đoạn phát triển, cây ngô ở Việt Nam ngày càng được hoàn thiện và tăng mạnh về diện tích cũng như năng suất. So với nhiều cây trồng khác ngô có tính lịch sử trồng trọt tương đối trẻ. Mãi đến thế kỷ thứ XV ngô mới được nhập vào châu Âu. Người châu Âu kiết đến ngô sau khi tìm ra châu Mỹ. Vào những năm đầu thế kỷ XVI, các tàu biển của các nước châu Âu theo đường thủy đã từng bước đưa cây ngô ra khắp các lục địa trên thế giới. Sau khi sâm nhập vào châu Á ngô đã phát triển và tỏa rộng với tốc độ nhanh. Đến nay ngô đã vươn lên đứng hàng thứ 3 trong số các cây lương thực, sau lúa mì và lúa nước. 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của ngô Theo Đường Hồng Dật, 2004 [1], hạt ngô có giá trị dinh dưỡng cao, trong hạt ngô có chứa tương đối đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho con người và gia súc. Hạt ngô có hàm lượng lipit và protit nhiều hơn trong hạt gạo.Bột ngô chiếm 65-83% khối lượng hạt. Đó là nguyên liêu quan trọng trong công nghiệp chế biến bột, 100 kg ngô hạt cho khoảng 20 - 21 kg gluten, 73 - 75 kg bột (có thể chế biến được Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8 63kg tinh bột hoặc 71 kg dextrin). Tách mầm từ 100 kg hạt ngô chiếm khoảng 10% khối lượng hạt. Trong phôi của hạt ngô có chưa các chất khoáng, vitamin và khoảng 30 - 45% dầu. Tuy nhiên ngô cũng có nhược điểm là trong hạt ngô thiếu hai loại axít amin quan trọng là Lysin và Tryptophan. Vì thế không nên ăn chỉ hoàn toàn ngô, mà nên ăn trộn với các loại lương thực khác hoặc với các loại thực phẩm khác như đậu, đỗ, thịt, cá, trứng, sữa, Công nghệ chế biến càng tiến bộ giá trị dinh dưỡng của ngô càng tăng lên. Nhiều nước phát triển đã chế biến ngô thành nhiều loại bánh kẹo, đồ hộp. Hiện nay người ta đã được chế biến trên 670 sản phẩm khác nhau từ hạt ngô trong các ngành lương thực, công nghệ thực phẩm, công nghiệp dược và công nghệ chế biến,... 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Do có nền di truyền rộng và thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện nay có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó có 38 nước là các nước phát triển, còn lại là các nước đang phát triển. Ngô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: Làm lương thực, thực phẩm, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến... Hiện nay ngô là nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất năng lượng sinh học (ethanol), đây được coi là giải pháp cho sự thiếu hụt năng lượng trong tương lai. Ở Mỹ, trên 90% ethanol được sản xuất từ ngô với hơn 2680 nhà máy. Trung Quốc cũng đang tập trung đầu tư xây dựng nhiều cơ sở nghiên cứu về nguồn năng lượng sinh học này với mục tiêu ethanol nhiên liệu sẽ đạt khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (Ngô Sơn, 2010) [13]. Để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất ethanol, các nhà khoa học thuộc Đại học bang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 9 Michigan (Mỹ) đã tạo ra một số giống ngô mới chuyên sản xuất ethanol. Giống ngô mới này cho phép tạo ra sản phẩm ethanol hiệu quả hơn và mang lại nhiều lợi nhuận hơn bởi hiện phần lớn nhiên liệu ethanol của Mỹ được sản xuất từ bắp ngô. Theo Đại học Tổng hợp Iowa, khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt thì ngô đã và đang sử dụng làm nguồn nguyên liệu để chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu ở một số nước như Mỹ, Braxin, Trung Quốc,... Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới tăng lên liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Kết quả được thể hiện qua bảng 1.1. Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2004 - 2013 Diện tích Năng suất Sản lƣợng (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 1.016,43 Năm (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [25] Diện tích ngô trên toàn thế giới tăng nhanh từ 147,47 triệu ha (năm 2004), lên 161,01 triệu ha (năm 2008) và đến năm 2013 toàn thế giới trồng được 184,24 triệu ha, tăng 27,31 triệu ha so với năm 2009, tăng 36,77 triệu ha so với năm 2004. Năng suất ngô biến động nhiều qua các năm. Năm 2004 năng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/