Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai tại sơn la

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN ĐỨC THUẬN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT NGÔ LAI TẠI SƠN LA LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN ĐỨC THUẬN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT NGÔ LAI TẠI SƠN LA Chuyên Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62 62 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Dương Văn Sơn 2. PGS.TS. Lương Văn Hinh THÁI NGUYÊN - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Nguyễn Đức Thuận ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Dương Văn Sơn, PGS.TS. Lương Văn Hinh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Viết Hưng, PGS. TS. Luân Thị Đẹp, TS. Phan Thị Vân, TS. Trần Trung Kiên, PGS.TS. Nguyễn Hữu Hồng cùng toàn thể cán bộ khoa Nông học đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Đào Thanh Vân, TS. Dương Thị Nguyên cùng tập thể cán bộ Phòng Đào tạo Trường Đại học Nông lâm Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài luận án. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của phòng Nông nghiệp huyện Mộc Châu, phòng Nông nghiệp huyện Mai Sơn, phòng Nông nghiệp huyện Thuận Châu và lãnh đạo xã Đông Sang (Mộc Châu), xã Cò Nòi (Mai Sơn), xã Chiềng Ly (Thuận Châu). Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của Ban giám đốc Sở Giáo dục & Đào tạo tỉnh Sơn La, Ban giám hiệu trường THPT Thuận Châu. Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện thành công luận án này. Thái Nguyên, năm 2017 Nghiên cứu sinh Nguyễn Đức Thuận iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. ii MỤC LỤC .................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................ vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................. vii DANH MỤC HÌNH .................................................................................. xii MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................. 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu ............................. 3 4. Những đóng góp mới của đề tài .............................................................. 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................... 5 1.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam ........... 5 1.1.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ................................... 5 1.1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam ............................ 8 1.2. Các yếu tố sinh học, phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của giống ngô lai ........................................................................ 11 1.2.1. Các yếu tố sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của giống ngô lai...................................................................................... 11 1.2.2. Các yếu tố phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của giống ngô lai...................................................................................... 12 1.3. Tính thích ứng của các giống ngô lai ở các vùng sinh thái................ 14 1.4. Điều kiện tự nhiên và tình hình sản xuất ngô tại Sơn La ................... 16 1.4.1. Điều kiện tự nhiên của Sơn La ảnh hưởng tới sản xuất ngô ........... 16 1.4.2. Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La .................................................. 18 1.5. Kết quả nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật canh tác tới năng suất ngô ............................................................................................. 20 1.5.1. Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giới và Việt Nam ........................................................................................... 20 iv 1.5.2. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới và Việt Nam .. 26 1.5.3. Tình hình nghiên cứu mật độ, khoảng cách trồng ngô ................... 38 1.5.4. Tình hình nghiên cứu biện pháp che phủ cho ngô .......................... 43 1.6. Các kết luận qua phân tích tổng quan tài liệu .................................... 49 Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 52 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 52 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 53 2.2.1. Nghiên cứu tính thích nghi, tính ổn định của các giống ngô lai tại các vùng sinh thái tỉnh Sơn La, xác định, lựa chọn giống ngô phù hợp.............................................................................................. 53 2.2.2. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật (xác định thời vụ, loại phân, liều lượng phân hỗn hợp NPK, khoảng cách, mật độ gieo trồng, kỹ thuật che phủ bề mặt đất) nâng cao năng suất, hiệu quả sản xuất của các giống ngô lai tại Sơn La. .............................................. 53 2.2.3. Xây dựng mô hình trình diễn áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật canh tác ngô. ....................................................................... 53 2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................... 54 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng ............................................. 54 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi........................................................................ 58 2.3.3. Phương pháp thu thập thông tin ...................................................... 60 2.3.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu........................................... 61 2.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................... 63 2.4.1. Địa điểm và điều kiện nghiên cứu .................................................. 63 2.4.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................... 64 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................. 66 3.1. Nghiên cứu xác định giống ngô thích hợp với điều kiện sinh thái ở Sơn La ............................................................................................... 66 3.1.1. Kết quả thí nghiệm xác định giống ngô thích hợp với điều kiện sinh thái ở huyện Mộc Châu ............................................................. 66 v 3.1.2. Kết quả thí nghiệm xác định giống ngô thích hợp với điều kiện sinh thái ở huyện Mai Sơn ................................................................ 69 3.1.3. Kết quả thí nghiệm xác định giống ngô thích hợp với điều kiện sinh thái ở huyện Thuận Châu .......................................................... 72 3.1.4. Tính thích nghi, tính ổn định của các giống ngô lai tại các vùng sinh thái tỉnh Sơn La, xác định, lựa chọn giống ngô phù hợp .......... 76 3.2. Nghiên cứu các biện pháp canh tác cho ngô tại tỉnh Sơn La ............. 80 3.2.1. Thí nghiệm xác định thời vụ gieo trồng ngô thích hợp .................. 80 3.2.2. Thí nghiệm xác định loại phân bón thích hợp đối với ngô tại Sơn La .. 91 3.2.3. Kết quả thí nghiệm xác định liều lượng phân bón thích hợp cho ngô... 99 3.2.4. Thí nghiệm xác định mật độ, khoảng cách gieo trồng ngô thích hợp ở Sơn La ................................................................................... 110 3.2.5. Kết quả nghiên cứu biện pháp che phủ đất trồng ngô tại Sơn La . 119 3.3. Xây dựng mô hình trình diễn áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật thâm canh ngô ........................................................................ 126 3.3.1. Xây dựng quy trình kỹ thuật ......................................................... 126 3.3.2. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn ........................................... 127 3.4. Phân tích vai trò (cơ cấu) đóng góp của các biện pháp kỹ thuật đến năng suất ................................................................................... 129 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................... 136 1. Kết luận ............................................................................................... 136 2. Đề nghị ................................................................................................ 137 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ .......................................... 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 139 PHỤ LỤC ............................................................................................... 149 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ được viết tắt Chữ viết tắt BVTV Bảo vệ thực vật CCC Chiều cao cây CCĐB Chiều cao đóng bắp CIMMYT International Maize and Wheat improvement centre (Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế) CT Công thức CS Cộng sự CV Coefficient of variation (Hệ số biến động) FAO Food Agriculture Oganization (Tổ chức Nông Lương thực) GDD Tổng mức độ sinh trưởng hàng ngày KL1000 Khối lượng 1000 hạt NS Năng suất LSD Leat significant difference (sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa) PTNT Phát triển nông thôn RCBD Randomized Complete Block Design (Khối ngẫu nhiên hoàn toàn) TGST Thời gian sinh trưởng USDA United State Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Mỹ) vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (2011-2016)..... 8 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2011 - 2016 . 10 Bảng 1.3. Diễn biến thời tiết khí hậu trung bình 5 năm (2009 2013) tại Sơn La.................................................................... 16 Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô tại Sơn La giai đoạn 2008 - 2015 .................................................................. 18 Bảng 1.5. Diện tích, năng suất ngô năm 2015 tại một số huyện của Sơn La ................................................................................... 19 Bảng 1.6. Tỷ lệ dinh dưỡng cây ngô hút trong quá trình sinh trưởng (Nghiên cứu trên cây ngô có TGST 125 ngày) .................... 30 Bảng 1.7. Hiện trạng sử dụng phân bón trong trồng ngô của nông dân tại 3 huyện điều tra ......................................................... 36 Bảng 1.8. So sánh hiện trạng sử dụng phân bón của nông dân với quy trình hướng dẫn .............................................................. 37 Bảng 1.9. Hiệu quả của vật liệu che phủ đến năng suất ngô ................. 43 Bảng 1.10. Ưu điểm và nhược điểm của một số loại vật liệu che phủ cho ngô trên đất dốc .............................................................. 44 Bảng 1.11. Ưu điểm, nhược điểm của một số loại cây trồng xen với ngô trên đất dốc ..................................................................... 45 Bảng 2.1. Nguồn gốc và đặc điểm chính của các giống tham gia nghiên cứu tính thích ứng, tính ổn định ................................ 52 Bảng 2.2. Nội dung, địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................... 64 Bảng 3.1. Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của các giống trong thí nghiệm .......................... 67 Bảng 3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất (số liệu trung bình 2 vụ Xuân Hè 2009 và 2010) và năng suất của các giống trong thí nghiệm ............................................................................. 68 viii Bảng 3.3. Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của các giống trong thí nghiệm .......................... 70 Bảng 3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất (số liệu trung bình 2 vụ Xuân Hè 2009 và 2010) và năng suất của các giống trong thí nghiệm ............................................................................. 72 Bảng 3.5. Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của các giống trong thí nghiệm .......................... 73 Bảng 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất (số liệu trung bình 2 vụ Xuân Hè 2009 và 2010) và năng suất của các giống trong thí nghiệm ............................................................................. 75 Bảng 3.7. Chỉ số thích nghi và ổn định của các giống thí nghiệm tại 3 địa điểm nghiên cứu, năm 2009 ......................................... 76 Bảng 3.8. Chỉ số thích nghi và ổn định của các giống thí nghiệm tại 3 địa điểm nghiên cứu, năm 2010 .............................................. 77 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thời vụ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống ngô NK67 ........... 81 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống NK67............................................................. 82 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của thời vụ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67..... 83 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống NK67............................................................. 84 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời vụ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67..... 85 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống NK67............................................................. 86 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất giống NK67 (Số liệu tại 3 huyện Mộc Châu, Mai Sơn, Thuận Châu, năm 2010) ............................................................................. 87 ix Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất giống NK67 (năm 2011) ............................................................................ 89 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của loại phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67 ......... 92 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của loại phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67............................... 93 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của loại phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67 ......... 94 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của loại phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67............................... 95 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của loại phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67 ... 96 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của loại phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67............................... 97 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67......................................................................... 100 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67 ................... 101 Bảng 3.25. Hiệu quả của việc đầu tư phân bón tại huyện Mộc Châu ... 102 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67......................................................................... 103 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67 ................... 104 Bảng 3.28. Hiệu quả của việc đầu tư phân bón tại huyện Mai Sơn ...... 105 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67......................................................................... 106 x Bảng 3.30. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống NK67 ................... 107 Bảng 3.31. Hiệu quả của các mức phân bón tại huyện Thuận Châu .... 108 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống ngô NK67.................................................................. 111 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67............ 112 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống ngô NK67.................................................................. 113 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67............ 114 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống ngô NK67 ............................................................................ 116 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của mật độ và khoảng cách đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67............ 117 Bảng 3.38. Ảnh hưởng của che phủ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67... 120 Bảng 3.39. Ảnh hưởng của che phủ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67 .............................. 121 Bảng 3.40. Ảnh hưởng của che phủ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67... 122 Bảng 3.41. Ảnh hưởng của che phủ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67 .............................. 123 Bảng 3.42. Ảnh hưởng của che phủ đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và khả năng chống chịu của giống NK67... 124 xi Bảng 3.43. Ảnh hưởng của che phủ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô NK67 .............................. 125 Bảng 3.44. Số hộ, diện tích và năng suất mô hình trình diễn áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật ......................................... 128 Bảng 3.45. Cơ cấu đóng góp của các biện pháp kỹ thuật đến năng suất ngô phân theo nhóm nông dân .................................... 131 xii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất giống NK67 .... 88 Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất giống NK67 .... 90 Hình 3.3. Ảnh hưởng của các loại phân bón đến năng suất giống ngô NK67 tại 3 địa điểm thí nghiệm .................................... 98 Hình 3.4. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến năng suất trung bình 2 năm của giống ngô NK67 ở 3 địa điểm thí nghiệm 109 Hình 3.5. Hiệu quả kinh tế của các liều lượng phân bón trong sản xuất ngô tại 3 địa điểm thí nghiệm ..................................... 109 Hình 3.6. Ảnh hưởng của mật độ, khoảng cách trồng đến năng suất trung bình 2 năm của giống ngô NK67 tại 3 địa điểm thí nghiệm ................................................................. 118 Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của che phủ đến năng suất giống ngô NK67 tại 3 địa điểm thí nghiệm ......................................... 126 Hình 3.8. Năng suất ngô (tạ/ha) của mô hình trình diễn tại 3 địa điểm nghiên cứu.................................................................. 130 Hình 3.9. Đóng góp của các biện pháp kỹ thuật đến năng suất ngô phân theo nhóm nông dân ................................................... 134 Hình 3.10. Vai trò đóng góp của các biện pháp kỹ thuật đến năng suất ngô ............................................................................... 134 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là một loại ngũ cốc quan trọng trên thế giới, đứng thứ ba sau lúa mỳ và lúa gạo về diện tích, đứng thứ hai về sản lượng và đứng đầu về năng suất do những thành tựu ứng dụng về ưu thế lai ở ngô và đầu tư thâm canh cao. Ngô có vai trò rất quan trọng trong việc giải quyết vấn đề an ninh lương thực ở mỗi quốc gia trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển, đồng thời là yếu tố đảm bảo sự phát triển bền vững lâu dài và ổn định xã hội. Ngô được sử dụng với ba mục đích chính: làm lương thực cho con người, làm thức ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu cho công nghiệp chế biến như: nguyên liệu chính cho các nhà máy sản xuất rượu, bánh kẹo, tinh bột,... Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ngày càng phát triển thì ngô càng khẳng định vai trò to lớn trong việc sản xuất các sản phẩm phục vụ xuất khẩu mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực có vị trí thứ 2 (sau lúa), là cây trồng hàng hóa quan trọng ở các vùng sinh thái do có khả năng chịu hạn, không kén đất nhiều, có thể trồng được nhiều vụ trong năm. Ngoài tác dụng làm lương thực tại vùng cao ngô còn được dùng chủ yếu làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu sinh học. Việt Nam có điều kiện phù hợp cho phát triển ngô qui mô lớn tại hầu hết các vùng sinh thái, nhất là tại miền núi phía Bắc, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Trong thời gian gần đây, do nhu cầu của nền kinh tế, sản xuất ngô tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng: năm 2008 tổng diện tích 1.140,2 nghìn ha, đến năm 2015 diện tích ngô toàn quốc đạt 1.179,3 nghìn ha, năng suất đạt 44,8 tạ/ha, tổng sản lượng là 5.283,2 nghìn tấn. Tuy nhiên cho đến nay, lượng ngô sản xuất trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước; hàng năm, nước ta vẫn phải nhập khẩu hàng triệu tấn ngô. Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2015, [5] năm 2015 nước ta phải nhập khẩu khoảng 7,6 triệu tấn ngô hạt giá trị tương đương 1,6 tỷ USD, tăng 58,5% về khối lượng và tăng 34,7% về giá trị so với cùng kỳ năm 2014. 2 Sơn La là một trong những tỉnh miền núi, biên giới ở phía Tây Bắc của Việt Nam với 1.405.500 ha đất tự nhiên, trong đó: diện tích đất nông nghiệp là 190.070 ha chiếm 13,52%, đất trồng ngô khoảng 162.900 ha (Cục Thống kê tỉnh Sơn La, 2016) [6]. Sơn La có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 của Việt Nam nhưng năng suất bình quân lại thấp hơn năng suất bình quân chung của cả nước. Hiện nay, một số nơi trong tỉnh có diện tích sử dụng giống địa phương và giống thụ phấn tự do còn cao. Các giống ngô lai được trồng nhiều trong tỉnh Sơn La chủ yếu là giống của các công ty giống nước ngoài như Monsanto, Syngenta, Bioseed... được nhập nội hoặc sản xuất tại Việt Nam. Vì vậy, việc nghiên cứu chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao và thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng và nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp với sinh thái của tỉnh Sơn La là yêu cầu thiết thực và cấp bách nhằm phát triển sản xuất ngô. Về thời vụ: người dân vùng Tây Bắc trồng ngô theo kinh nghiệm là khi hoa ban bắt đầu tàn kết hợp có mưa tiến hành gieo hạt; vì thế năm thời tiết thuận lợi thì được mùa, năm nào chỉ có 1 đợt mưa đầu vụ và sau khi gieo hạt gặp hạn kéo dài thì cây sẽ chết vì thiếu nước đồng nghĩa với năm đó mất mùa. Về phân bón: để ngô cho năng suất cao đã được các nhà nghiên cứu đưa ra các công thức và liều lượng thích hợp cho từng vùng nhưng do tập quán canh tác, điều kiện kinh tế, người dân trong tỉnh thường không bón lót phân chuồng và lượng phân bón thúc thường ít hơn so với quy trình dẫn đến ngô cho năng suất thấp. Về mật độ, khoảng cách: gieo trồng đã có các công trình nghiên cứu đưa ra khoảng cách, mật độ thích hợp cho từng giống ngô và các vùng sinh thái nhưng tại tỉnh Sơn La người dân thường trồng thưa không đúng khoảng cách dẫn đến năng suất không cao. Về che phủ: do sức ép dân số ngày càng tăng, tài nguyên rừng ngày càng cạn kiệt, năng suất lao động ngày càng thấp. Nhiều nơi trong tỉnh, nông dân vẫn chặt phá rừng, đốt nương làm rẫy để mở rộng diện tích trồng ngô, đặc biệt là ở vùng đất dốc > 150 đã gây ra những hậu quả xấu như: hạn hán trong 3 mùa khô, lũ quét làm xói mòn đầu vụ khi mới gieo hạt hoặc thời kỳ cây con dẫn đến làm giảm năng suất và không đảm bảo tính bền vững trong sản xuất. Vì vậy, việc nghiên cứu xác định thời vụ, loại phân bón, liều lượng phân bón, mật độ, khoảng cách gieo trồng, kỹ thuật che phủ phù hợp với điều kiện đất đai, truyền thống canh tác của vùng là vấn đề cần thiết, có tính khả thi cao vì các biện pháp 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 từ những cơ sở trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô lai tại Sơn La”. 2. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu tính thích nghi, tính ổn định của các giống ngô lai tại các vùng sinh thái ở Sơn La. - Nghiên cứu được một số biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất ngô ở Sơn La: thời vụ trồng, kỹ thuật bón phân (loại phân bón, lượng phân bón), mật độ, khoảng cách trồng và kỹ thuật che phủ để phục vụ sản xuất ngô tại vùng nghiên cứu cũng như tỉnh Sơn La. - Xây dựng mô hình trình diễn tại 3 huyện áp dụng tổng hợp quy trình kỹ thuật canh tác rút ra từ kết quả nghiên cứu của đề tài - Xác định mức độ đóng góp của các biện pháp kỹ thuật vào sản xuất ngô tại Sơn La. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã đánh giá được vai trò đóng góp của các yếu tố giống và biện pháp canh tác trong kết cấu năng suất ngô. - Đây là những cơ sở dữ liệu, số liệu khoa học về một số biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất ngô đối với một địa phương miền núi có thế mạnh về trồng ngô như tỉnh Sơn La, góp phần bổ sung thêm cơ sở dữ liệu 4 khoa học về kỹ thuật thâm canh tăng năng suất ngô, đảm bảo sản xuất bền vững ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Đề tài đã xác định được giống ngô lai NK67, VN8960, NK66 có khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất thuận, năng suất cao, thích ứng với điều kiện canh tác của địa phương. - Xây dựng được một số biện pháp canh tác góp phần nâng cao năng suất giống NK67, bảo vệ môi trường, góp phần phát triển ngô ở Sơn La, xóa đói, giảm nghèo, đảm bảo an ninh lương thực. 4. Những đóng góp mới của đề tài 4.1. Đã lựa chọn được 3 giống ngô NK67, NK66 và VN8960 có khả năng chống chịu tốt, năng suất cao hơn so với giống đối chứng; trong đó, giống NK67 vượt trội và là lựa chọn số 1 bởi năng suất cao, ổn định ở 3 địa điểm thí nghiệm. 4.2. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác đối với giống NK67: Thời vụ gieo từ 15 - 22/4, trồng mật độ 6,6 vạn cây/ha (khoảng cách 50cm x 30cm), sử dụng loại phân hỗn hợp NPK 16-16-8+13S+TE với lượng 420 kg/ha, kết hợp với che phủ bề mặt đất bằng thân lá ngô đã khô từ vụ trước số lượng 10 tấn/ha. 5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai 1.1.1.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trên thế giới Ngô lai (Hybrid Maize) - một thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ thứ 20 là kết quả của việc ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô, có một số đặc điểm chính sau: hiệu ứng trội và siêu trội được sử dụng trong quá trình tạo giống, giống có nền di truyền hẹp, thường thích ứng hẹp, yêu cầu thâm canh cao, độ đồng đều tốt, năng suất cao, cần có hệ thống sản xuất và chế biến hạt giống hoàn thiện, hạt giống chỉ sử dụng được một đời F1. Những chương trình tạo giống tiên tiến đều phát triển theo trình tự từ lai kép, lai ba, lai đơn cải tiến và lai đơn. Lai đơn là giống lai có nhiều đặc tính tốt hơn và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai. Chỉ có giống lai đơn có kiểu gen của thế hệ F1 là đồng nhất trong khi tất cả các giống lai khác có thế hệ F1 là không đồng nhất và tính không đồng nhất tăng lên khi số lượng bố mẹ tham gia tăng lên vì thế giống lai đơn hấp dẫn nhất về kiểu hình. Nhược điểm chính của lai đơn là dòng thuần bố mẹ có sức sống yếu và năng suất thấp. Một khi trở ngại này khắc phục được thì giống lai đơn đương nhiên sẽ là mục tiêu mà các chương trình tạo giống mong muốn đạt tới. Người đầu tiên khám phá ra ngô lai là George Harrision Shull - một nhà khoa học Mỹ. Ngay từ những năm 1908, 1909 ông đã đưa ra 3 quan sát chìa khóa, đó là: (1) Từng cá thể cây ngô thụ phấn tự do bình thường là con lai; (2) bằng đồng huyết, con lai giảm xuống trở thành dòng thuần, mà ông gọi là giống cải tạo thực (true breeding strains); (3) giống lai đồng đều (lai đơn) đã được tạo ra từ hai dòng thuần. Ông cũng là người đầu tiên tạo ra dòng thuần bằng tự thụ và tạo ra những giống ngô lai đơn đầu tiên. Shull là người đầu tiên vào năm 1914 đưa ra thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai. Vào thời gian đó, Edward Murray East - người đồng thời với Shull đã tiếp tục áp dụng thực tế của ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô, ông đã trở thành nhà cải tạo ngô 6 hàng đầu vào thời điểm đó, đóng góp nhiều kiến thức cơ bản cho sự phát triển của ngô lai hiện đại. Mặc dù những phát minh của Shull đã được công nhận rộng rãi và Edward Murray East đã tiếp bước sự nghiệp, song ngô lai đã không có sức sống vì năng suất dòng thấp, giá thành hạt giống cao. Mãi tới khi D. F. Jones một học trò của East đã đưa ra phương pháp lai kép (double cross) vào năm 1917. Phát hiện đó của ông đã mở ra một thời kỳ phát triển ngô lai mới, lập tức ngô lai đã hồi sinh. Suốt thời gian dài mãi tới những năm 1960 các dòng thuần năng suất cao để tạo ra các giống ngô lai đơn dần thay thế các giống ngô lai kép ra đời và phát triển sâu rộng cho đến ngày nay những giống ngô lai đơn thế hệ mới được cải tiến rất nhiều để đáp ứng nhu cầu của thực tiễn. Các giống ngô lai đơn thế hệ mới có những đặc điểm nổi bật là năng suất cao, chống chịu tốt với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận như nắng, hạn, nóng, chống đổ, ít bị nhiễm sâu, bệnh, có khả năng trồng mật độ cao từ 8 - 9 vạn cây/ha, năng suất đại trà đạt trên 10 tấn/ha. Ngày nay các công ty đa quốc gia còn đưa ra các giống ngô chuyển gen kháng sâu đục thân, kháng thuốc trừ cỏ... Việc sử dụng các công nghệ nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy noãn chưa thụ tinh hoặc sử dụng cây kích tạo đơn bội để tạo ra các dòng thuần nhanh chóng hơn rút ngắn quá trình chọn tạo giống ngô lai. 1.1.1.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam Nghiên cứu ngô lai ở Việt Nam đã bắt đầu từ những năm 1970. Tuy nhiên vào những năm 1990 ngô lai mới thực sự có chỗ đứng ở nước ta. Đây thực sự là một thành công lớn trong lĩnh vực nghiên cứu nông nghiệp của Việt Nam. Việt Nam cũng đã phải trải qua việc sử dụng các giống ngô lai không quy ước (Nonconventional Hybrids). Sau nhiều năm nghiên cứu đến cuối những năm 1990 các giống ngô lai đơn mới phát triển mạnh mẽ ở nước ta. Chỉ trong vòng hơn 10 năm (từ 1990 - 2005), nước ta đã tạo ra nhiều giống lai quy ước có năng suất, chất lượng không thua kém các giống lai nước ngoài. Các giống lai như: LVN4, LVN12, LVN17, LVN23, LVN24, LVN25,... đã góp phần quyết định đến năng suất ngô của Việt Nam trong những năm gần đây.