Tài liệu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh lí và năng suất giống ngô lai đơn b06 trồng tại huyện tân yên, tỉnh bắc giang

1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Cây ngô (Zea mays.L) là một trong ba cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới (lúa mì, lúa gạo và ngô). Ở Việt Nam, cây ngô là cây lương thực có vị trí quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu số một. Hạt ngô có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao, hàm lượng tinh bột chiếm 68,2%, casein chiếm 32,1%, nhiều loại axit amin không thay thế như leucin, isoleusin, threonin, tirosin…. Vì vậy, hạt ngô ngoài việc sử dụng làm lương thực thì còn được sử dụng làm nguyên liệu chính cho việc sản xuất thức ăn gia súc. Trong thức ăn cho gia súc, ngô thường chiếm tỷ lệ khoảng 70%. Ngoài ra, thân lá cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi đại gia súc, đặc biệt là bò sữa. Hiện nay, trên thế giới hàng năm sản xuất trên 600 triệu tấn ngô hạt, trong đó có khoảng 100 triệu tấn được xuất khẩu và được sử dụng chủ yếu để chế biến thức ăn gia súc. Ngoài ra, ngô còn được sử dụng làm nguyên liệu của ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm, công nghệ y dược và công nghiệp nhẹ để sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu, glucozơ, bánh kẹo,...(Ngô Hữu Tình, 1997) [14]. Với đặc tính thích ứng rộng trong các điều kiện thời tiết, khí hậu, đất đai nên cây ngô được trồng ở tất cả các vùng miền trong cả nước. Trong 10 năm gần đây, nhờ có các chính sách khuyến khích của Nhà nước, nhiều tiến bộ kỹ thuật được áp dụng, đặc biệt là cuộc cách mạng trong lĩnh vực giống ngô lai. Nhiều giống ngô lai cho năng suất cao, phẩm chất tốt như LVN4, LVN99, LVN10, LVN25, Bioseed9681, Bioseed9999, ĐK888, Pioneer, CP888, CP999, C919, G49, P11, B06,… đã được đưa vào sản xuất. Trong đó, có nhiều giống ngô có ưu thế lai cao được phát triển ở nhiều vùng miền đã làm cải thiện đáng kể năng suất và sản lượng ngô trong 2 nhiều năm gần đây. Tuy nhiên, do nhu cầu sử dụng ngô của nước ta ngày càng tăng nên việc sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nên hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu một lượng lớn ngô cho tiêu dùng (Ngô Hữu Tình, 2009) [16]. Việc đưa các giống mới vào sản xuất là điểm mấu chốt để làm tăng năng suất ngô ở nước ta nói riêng và trên toàn thế giới nói chung. Tuy nhiên, đối với mỗi loại giống mới thì việc xác định biện pháp kỹ thuật trồng trọt hợp lý là rất cần thiết cho mỗi điều kiện sinh thái khác nhau. Giống ngô B06 (tên gọi khác là B9909 hoặc BC1169) là giống ngô lai đơn cải tiến, được cung cấp từ Công ty Bioseed Genetics Việt Nam. Giống này có nguồn gốc Philipin, được lai tạo từ tổ hợp lai (BRP601/BRP601A)//BRP602. Hiện tại, B06 là một trong các giống chủ lực của Philipin, Indonexia và Thái Lan. Ở nước ta đây là giống ngô mới, qua kết quả khảo nghiệm cơ bản từ năm 2004 cho thấy đây là giống ngô có nhiều tiềm năng cho năng suất cao và phẩm chất tốt. Đặc biệt, giống ngô B06 có hình thái cây đẹp, góc lá nhỏ nên rất phù hợp cho hoạt động quang hợp, là giống có triển vọng nhất trong tập đoàn các giống ngô khảo nghiệm sơ bộ tại Việt Nam theo hướng chịu hạn và rất phù hợp trồng dày để tăng năng suất trên một đơn vị diện tích. Kết quả sản xuất thử tại các vùng trồng ngô trong nước cho thấy giống ngô lai B06, cho năng suất cao, ổn định tại các vùng và các mùa vụ khác nhau. Diện tích sản xuất được mở rộng rất nhanh, từ 189 ha ở vụ đầu (Thu - Đông 2006), đến vụ Đông và Hè - Thu 2007 đã tăng lên 4.177 ha. Hiện nay, giống B06 đang được trồng phổ biến tại một số địa phương như Hoà Bình, Sơn La, Lào cai, Yên Bái, Lạng Sơn, Cao Bằng, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình, Bắc Ninh, Bắc Giang, Ninh Bình, Thanh Hoá, Quảng Ngãi, Bình Định, Ninh Thuận, An Giang, Lâm Đồng, 3 Đắc Lắc,…[29]. Tuy nhiên, tại các địa phương trồng giống ngô B06 vẫn chỉ áp dụng quy trình kỹ thuật chung cho các giống ngô lai nên chưa khai thác một cách tốt nhất tiềm năng của giống ngô này. Với đặc điểm hình thái cây ngô B06 có góc lá hẹp nên rất phù hợp cho việc gia tăng mật độ cây trên một đơn vị diện tích trồng trọt. Vì vậy, nghiên cứu mật độ trồng tăng thích hợp cho giống ngô B06 cũng như lượng phân bón trong điều kiện trồng tăng là rất cần thiết. Tuy nhiên, tăng mật độ trồng là bao nhiêu và ứng với mức phân bón tăng lên như thế nào để đạt được năng suất, hiệu quả kinh tế cao cho giống ngô B06 là vấn đề cần được giải đáp. Bắc Giang là vùng trung du, có diện tích đất tự nhiên 382.250 ha, nhưng dành cho sản xuất nông nghiệp chỉ có 99.300 ha trong đó 38.369 ha là đất bạc màu được hình thành trên trầm tích phù sa cổ, sản phẩm của lũ tích và quá trình phong hoá đá cát và đá mắc ma axít [8]. Đặc điểm của loại đất này là có thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ ở tầng mặt và chuyển sang thành phần cơ giới nặng ở tầng sâu. Đất có phản ứng chua, hàm lượng mùn và thành phần dinh dưỡng nghèo, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém. Từ những nhận thức về vai trò của cây ngô nên diện tích trồng ngô trong những năm gần đây ở Bắc Giang có chiều hướng tăng lên khoảng 1,6 ngàn ha với năng suất trung bình là 36 tạ/ha (thấp hơn rất nhiều so với bình quân của cả nước). Người dân ở đây chủ yếu trồng một số giống ngô lai như LVN4, LVN99, LVN10, LVN25, Bioseed9681, Bioseed9999, Pioneer, CP888, CP999, C919, G49, P11, B06... Tuy nhiên, cho đến nay còn rất ít các tài liệu nghiên cứu, đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống ngô lai này đặc biệt là giống ngô lai đơn B06. Trong đó, việc nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất của các giống ngô lai cũng là một trong những nhiệm vụ quan trọng để xác định 4 được mật độ thích hợp và đưa vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất, tăng thu nhập cho người nông dân. Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh lí và năng suất giống ngô lai đơn B06 trồng tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang". 1.2. Mục đích của đề tài Đánh giá ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh lí và năng suất giống ngô lai đơn B06 và xác định mật độ gieo trồng hợp lí để nâng cao năng suất, tăng thu nhập cho người trồng ngô ở Bắc Giang và các vùng tương tự. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dẫn liệu khoa học về ảnh hưởng của các mật độ gieo trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển, năng suất giống ngô lai đơn B06 và xác định mật độ gieo trồng hợp lí để nâng cao năng suất ngô trên đất bạc màu. 1.3.2 . Ý nghĩa thực tiễn - Từ kết quả nghiên cứu đề xuất mật độ trồng thích hợp nhằm tăng năng suất giống ngô B06 trên một đơn vị diện tích. - Kết quả nghiên cứu góp phần từng bước xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh giống ngô lai đơn B06 ở huyện Tân Yên, Bắc Giang. 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giống ngô lai đơn B06 trồng trên đất bạc màu huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang thông qua các chỉ tiêu: Thời gian sinh trưởng và phát triển (thời gian nảy mầm, trỗ cờ, tung phấn, phun râu, chín sinh lí); chiều cao và đường kính thân cây; số lá trên cây; khả năng chống chịu sâu, bệnh, đổ, gẫy,…. 5 - Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của giống. 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.5.1. Đối tượng nghiên cứu - Giống ngô lai đơn B06 hiện đang trồng phổ biến trên đất bạc màu tỉnh Bắc Giang 1.5.2. Phạm vi nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu tiến hành từ tháng 10/2010 đến 05/2011. - Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh lí và năng suất giống ngô lai đơn B06 trên nền đất bạc màu huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. - Phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu tại Bắc Giang và tại phòng thí nghiệm khoa Sinh - KTNN trường ĐHSP Hà Nội 2 6 PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1. Tổng quan tài liệu 1.1. Giá trị dinh dưỡng và chế biến của cây ngô 1.1.1. Giá trị về dinh dưỡng Bộ phận sử dụng chủ yếu của cây ngô là hạt ngô, giá trị dinh dưỡng chủ yếu của hạt ngô là: - Protein (8,5 - 10%), chủ yếu là casein và một số loại axit amin không thay thế. - Lipit (4 - 5%), phần lớn tập trung ở mầm. - Gluxit (60%), chủ yếu là tinh bột, ở hạt ngô non còn có thêm một số đường đơn và đường đa. - Chất khoáng: ngô nghèo canxi nhưng giàu phôtpho, phổ biến là Na, K, Mg, P, Ca, Fe, S, Cl...Giống như gạo ngô là thức ăn gây toan. - Vitamin: vitamin của ngô tập trung ở lớp ngoài của hạt ngô và ở mầm, nô có nhiều vitamin như B1, B2, B6, vitamin C, vitamin PP hơi thấp cộng với thiếu Tryptophan một loại axit amin có thể tạo vitamin PP. Vì vậy, nếu ăn ngô đơn thuần và kéo dài sẽ mắc bệnh Pellagre. Riêng ngô vàng có chứa nhiều caroten (tiền vitamin A) [2]. Có thể nói ngô là một loại ngũ cốc vàng vì nó không chỉ đáp ứng cho nhu cầu thực phẩm chính của con người từ thủa sơ khai mà còn là nguồn dinh dưỡng tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lí của động mạch vành dẫn tới nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não. Tổ tiên chúng ta cũng đã tôn xưng bắp như những hạt ngọc quý giá nên đặt tên là Thiềm Thục Ngọc. Trong Đông y, râu bắp là một vị thuốc quen thuộc nhằm làm tăng sự bài tiết mật và làm tăng lượng nước tiểu trong các chứng bệnh viêm túi mật, tắc túi mật hoặc phù thũng trong những bệnh về tim thận. 7 Chính loại ngũ cốc giàu chất xơ như ngô, lúa mỳ đen, gạo lứt đã cải thiện tình trạng mỡ trong máu, làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch và tai biến mạch máu não. 1.1.2. Giá trị chế biến và xuất khẩu Hiện nay trên thế giới có khoảng hơn 70 quốc gia trồng ngô. Ở nước ta ngô được trồng phổ biến ở khắp nơi, nhiều nhất là ở miền núi. Hạt ngô có thể trộn với gạo hoặc thay thế gạo, dùng để nấu rượu, làm tương, thân lá tươi làm thức ăn cho gia súc. Hạt ngô nấu lâu thì thì bung ra nên gọi là ngô bung. Ngoài ra ngô nếp còn được dùng để nấu xôi, nổ thành bỏng ngô. Ngô ngọt còn dược dùng như một loại rau, ngô cũng được chế biến thành hoạc ngô bao tử được chế biến đóng hộp để xuất khẩu. Ở một số nơi người ta còn trồng ngô với mục đích làm cây cảnh hoặc tạo ra các mê cung ngô nhằm thu hút khách du lịch [3], [11]. Cây ngô lai có đặc điểm là năng suất cao, độ thuần cao ở hầu hết các tính trạng như chiều cao cây, độ đóng bắp, kích thước bắp, màu sắc hạt, giữ được ổn định trong điều kiện đất đai thích hợp và kỹ thuật chăm sóc đồng đều. Khả năng chống chịu các điều kiện bất thuận như hạn, úng, đất xấu, thiếu phân bón thường thấp hơn các giống ngô thụ phấn tự do. Là cây trồng phổ biến rộng và nó có thể trồng trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, sản phẩm được sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn cho gia súc và làm nguyên liệu cho công nghiệp (Maize, 2004) [28]. Ngoài các mục đích trên, ngô còn được dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu ngô, bánh kẹo...Từ ngô, người ta đã sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp, lương thực thực phẩm, công nghiệp dược, làm đệm hay đồ trang trí mỹ nghệ. Ở Việt Nam, tỷ lệ ngô sử dụng cho mục đích này khoảng 5 - 10%, (Ngô Hữu Tình, 1997) [14]. 8 1.2. Đặc điểm sinh học của cây ngô 1.2.1. Chu trình sống của cây ngô * Giai đoạn từ gieo đến mọc Đây là giai đoạn sinh trưởng đầu tiên để bắt đầu vòng đời sinh trưởng của cây ngô, là quá trình biến đổi từ trạng thái ngủ nghỉ của hạt sang trạng thái sinh trưởng phát triển của một cơ thể mới với điều kiện trồng trọt thích hợp, hạt ngô sau khi gieo xuống đất sẽ hút nước và bắt đầu trương lên, bên trong hạt xảy ra hàng loạt các biến đổi về sinh lý, sinh hoá và quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ, cung cấp năng lượng để phục vụ cho quá trình nảy mầm, giai đoạn này kéo dài khoảng 6 - 10 ngày (Ngô Hữu Tình, 2003) [15]. Quá trình nảy mầm của cây chịu ảnh hưởng của hai điều kiện chính đó là: - Điều kiện nội tại: độ mảy, độ chín, tính nguyên vẹn, yếu tố di truyền - Điều kiện ngoại cảnh: nhiệt độ, ẩm độ đất, nồng độ oxy...giai đoạn này kộo dài khoảng 6 - 10 ngày. * Giai đoạn trỗ cờ, tung phấn, phun râu Đây là giai đoạn rất quan trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây ngô, nó ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và phẩm chất của bắp ngô sau này. Đặc điểm của giai đoạn này là cây ngô đã ổn định về chiều cao, dinh dưỡng chủ yếu tập trung vào cơ quan sinh sản, đây là thời kỳ quyết định đến năng suất nên nhu cầu về nước và dinh dưỡng phải đầy đủ, đặc biệt là yếu tố nhiệt độ. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình tung phấn, phun râu là 20 - 220C, nếu trên 300C sẽ làm cho hạt phấn chết ảnh hưởng đến quá trình thụ phấn, thụ tinh [12], [15]. Quá trình phun râu của ngô theo thứ tự từ dưới lên trên. Râu ngô nhận hạt phấn để thụ tinh hình thành hạt. Số noãn thụ tinh được xác định ở thời kỳ này, những noãn không được thụ tinh, không hình thành hạt và bị thoái 9 hóa, gây nên hiện tượng ngô đuôi chuột. Đối với cây ngô thì khoảng cách giữa tung phấn và phun râu càng ngắn thì càng có lợi cho thụ phấn, thụ tinh để hình thành hạt. Vì vậy cần phải theo dõi chặt chẽ quá trình trỗ cờ - tung phấn - phun râu để chọn ra những giống có khoảng cách này chênh lệch ngắn nhất. * Giai đoạn chín sinh lý Thời gian sinh trưởng được tính từ khi gieo cho đến khi chín sinh lý, sau quá trình thụ phấn, thụ tinh hạt ngô được hình thành và phát triển, thời gian này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, điều kiện thời tiết khí hậu, kỹ thuật canh tác... đây là thời kỳ các chất hữu cơ được tích luỹ dần vào hạt, quá trình tích luỹ kéo dài tới giai đoạn chín hoàn toàn của hạt ngô, thời kỳ chín được xác định khi chân hạt ngô xuất hiện vết sẹo đen [12], [15]. 1.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô * Nhiệt độ Ngô là cây ưa nóng, nhu cầu về nhiệt độ được thể hiện bằng tổng nhiệt độ cao hơn nhiều so với cây trồng khác. Theo Velecan (1956) để hoàn thành chu kỳ sống từ gieo đến chín, cây ngô cần tổng nhiệt độ từ 1700 37000C, tuỳ thuộc vào giống. Theo Lưu Trọng Nguyên (1965) nghiên cứu ngô ở Trung Quốc cho rằng tổng nhiệt độ cần thiết cho hoạt động của các giống ngô chín sớm là 2000 - 22000C, các giống chín trung bình là 2300 26000C, các giống chín muộn là 2500 - 28000C. Nhu cầu về nhiệt độ của cây ngô còn thể hiện ở các giới hạn nhiệt độ tối cao, tối thấp và tối ưu. Theo các nhà nghiên cứu của Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì Quốc tế (CIMMYT), ngô phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ 24 - 300C, nếu nhiệt độ trên 380C sẽ ảnh hưởng xấu tới quá trình sinh trưởng phát triển của ngô, trường hợp nhiệt độ tăng lên đạt 450C, hạt phấn và râu ngô có thể bị chết. 10 Nhiệt độ thấp ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng phát triển của ngô, đặc biệt là thời kỳ nảy mầm và ra hoa. Kulesov N.N (1955) và LaKusKin V.N (1953) cho rằng nhiệt độ thấp sinh học cho giai đoạn nảy mầm hạt ngô từ 8 - 100C. Nhiều tác giả khác cho rằng, để hạt ngô mọc bình thường, nhiệt độ cần thiết tối thiểu là 12 - 140C, nhiệt độ ở 150C bắt đầu ảnh hưởng đến tung phấn, phun râu, thụ tinh...(Ngô Hữu Tình, 2003) [15]. * Nước Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây ngô đã hút và thoát hàng ngày 18 tấn nước/ha hay khoảng 1.800 tấn nước/ha cả giai đoạn, tương đương lượng mưa khoảng 175 mm, Cũng theo tác giả này lượng nước nó tiêu tốn còn phụ thuộc vào sản lượng nó sinh ra để đạt 3.800 kg/ha cần một lượng nước mưa 287,5 mm, để đạt 6.300 kg/ha cần lượng mưa 486 - 616 mm. Nhu cầu về nước còn thay đổi tuỳ theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây ngô, theo Wolfe, 1927 (Shaw R.H. 1997) thời kỳ đầu hạt ngô cần hút một lượng nước bằng 40 - 44% trọng lượng hạt ban dầu và hạt ngô mọc nhanh nhất khi ẩm độ đất đạt 80% sức chứa tối đa đồng ruộng, hạt không nảy mần khi ẩm độ đất bằng 10% sức chứa tối đa đồng ruộng, khi ẩm độ đất đạt 100% thì sự nảy mầm bị chậm do sự thiếu oxy. (Ngô Hữu Tình, 2009) [16]. Theo Trần Hữu Miện (1987) ngô là cây trồng cạn không đòi hỏi nhiều nước, tuy nhiên để hoàn thành một chu kỳ sống, mỗi cây ngô cần khoảng 200 đến 220 lít nước, ở thời kỳ đầu cây phát triển chậm, tích luỹ chất xanh còn ít không cần nhiều nước. Ở thời kỳ 7 - 13 lá, ngô cần 28 - 35 m3nước/ha/ngày. Thời kỳ xoáy nõn, trỗ cờ, phun râu cần 65 - 70 m3 nước/ha/ngày. * Độ ẩm không khí Ẩm độ không khí cũng là yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Nguyễn Văn Viết và Ngô Sỹ Giai (2001) đã xác định mức 11 độ thuận lợi của độ ẩm không khí 70 - 85% và độ ẩm đất 70 - 80% đối với cây ngô giúp cho sự sinh trưởng phát triển và đạt năng suất [17]. * Ánh sáng: Ngô thuộc nhóm thực vật ưa sáng, ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến quá trình quang hợp của ngô. Vì vậy nếu ngô đủ ánh sáng sẽ cho năng suất cao hơn. (Ngô Hữu Tình, 2009) [16]. 1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Một trong những tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp thành công rực rỡ nhất ở thế kỷ 20 là ngô lai. Nghề trồng ngô trên thế giới vào những năm cuối của thế kỷ 20 đã có những bước tiến nhảy vọt nhờ ứng dụng rộng rãi thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp những phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước, góp phần giải quyết nhu cầu lương thực và protein động vật cho hơn 6 tỷ người dân trên hành tinh chúng ta. Ngô lai đã phát triển nhanh chóng và hấp dẫn như vậy là do ứng dụng tiến bộ kỹ thuật về ưu thế lai, các biện pháp kỹ thuật liên hoàn. Chính ngô lai đã kích thích các nhà khoa học mở rộng đối tượng và phạm vi nghiên cứu nhằm thu được các giống lai có ưu thế lai lớn hơn và phong phú hơn [2], [4]. Ngô là cây ngũ cốc lâu đời và phổ biến trên thế giới, có khả năng thích ứng rộng, được trồng từ 550 vĩ Bắc đến 400 vĩ Nam thuộc 69 nước trên thế giới, đồng thời có khả năng thích ứng tốt với các điều kiện sinh thái môi trường và địa bàn khác nhau, từ độ cao 1 - 2 m so với mặt nước biển ở vùng Andet - Peru đến gần 4.000m [2]. 12 Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPGRI, 2004) [27], vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển sử dụng 22% ngô làm lương thực (IPGRI, 2004) [27]. Đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Nam Á nhu cầu tăng 70% so với năm 1997 (bảng 1.1), sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng nên nhu cầu thịt, trứng, sữa tăng mạnh dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng cho chăn nuôi tăng. Nhưng thách thức lớn nhất là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (266 triệu tấn) lại tập trung ở các nước đang phát triển. Hơn nữa chỉ khoảng 10% sản lượng ngô từ các nước công nghiệp có thể xuất sang các nước đang phát triển. Vì vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình nên diện tích ngô hầu như không tăng. (IPGRI, 2004) [27]. Bảng 1.1. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020 1997 (triệu tấn) 2020 (triệu tấn) % thay đổi Thế giới 586 852 45 Các nước đang phát triển 295 508 72 Đông Á 136 252 85 Nam Á 14 19 36 Cận Sahara - Châu Phi 29 52 79 Mỹ LaTinh 75 118 57 Tây và Bắc Phi 18 28 56 Vùng Nguồn: IPGRI (2004) [27]. 13 Theo Đại học Tổng hợp Iowa (2006), trong những năm gần đây khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt, thì ngô đã và đang được chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy ô tô ở Mỹ, Braxin, Trung Quốc,... Riêng ở Mỹ, năm 2002 - 2003 đã dùng 25,5 triệu tấn ngô để chế biến ethanol, năm 2005 - 2006 dùng 40,6 triệu tấn và dự kiến năm 2012 dùng 190,5 triệu tấn ngô IPGRI (2004) [27]. Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (1995 - 2008) Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn) 1995 136,49 3,78 517,14 2000 138,62 4,27 592,79 2001 139,12 4,42 614,98 2002 138,63 4,35 604,25 2003 143,91 4,47 644,22 2004 147,26 4,92 724,59 2005 147,58 4,75 701,67 2006 148,60 4,70 704,20 2007 157,0 4,90 766,20 2008 161,0 5,10 822,7 2009 160,0 5,12 817,0 Nguồn: FAOSTAT, 2010 [25]. Bảng 1.2 cho thấy, tình hình sản xuất ngô thế giới không ngừng tăng về diện tích đặc biệt là năng suất đã đem lại sản lượng lớn. Trong năm 1995 diện tích ngô trên thế giới đạt 136,49 triệu ha, năng suất là 3,78 tấn/ha và sản lượng đạt 517,14 triệu tấn. Nhưng đến năm 2005, diện tích ngô thế giới chỉ tăng thêm hơn 11 triệu ha lên 147,58 triệu ha, nhưng tổng sản lượng đã tăng lên 701,67 triệu tấn với năng suất là 4,75 tấn/ha và đến năm 2007 tổng sản lượng đạt cao nhất từ trước đến nay 766,2 triệu tấn với diện tích là 157,0 14 triệu ha và năng suất đạt 4,9 tấn/ha. So với năm 1995 thì năm 2008 diện tích tăng 24,0 triệu ha, năng suất tăng 1,22 triệu tấn/ha, sản lượng tăng 305,6 triệu tấn. Nghiên cứu và áp dụng ưu thế lai cho cây ngô được tiến hành sớm và có hiệu quả nhất đó là nước Mỹ. Theo David (2002) [24] mức tăng năng suất ngô hàng năm ở Mỹ giai đoạn 1930 - 1986 là 103 kg/ha/năm, trong đó phần đóng góp do giống lai là 63 kg, chiếm 61% mức tăng. Các nước phát triển thường có năng suất ngô cao là do trình độ thâm canh cao cộng với việc sử dụng giống lai cho hầu hết diện tích trồng ngô. Nhờ sử dụng giống ngô lai và trình độ thâm canh cao, năng suất ngô của thế giới đã tăng 1,83 lần trong vòng 1960 - 1990 . Mỹ vẫn là nước giữ vị trí dẫn đầu thế giới về diện tích trồng ngô cũng như năng suất và sản lượng, đứng thứ 2 là Trung Quốc, sau đó đến Brazil, Mehicô (Bảng 1.3). Đứng đầu về năng suất là Israel với 16 tấn/ha, sau đó là Hy Lạp (10,26 tấn/ha), đứng thứ 3 là Đức, Italia, Mỹ. Năng suất ngô thấp nhất là Ấn Độ (chưa đạt 2 tấn/ha). Diện tích ngô của Pháp chỉ bằng 1/6 của ấn Độ, nhưng sản lượng gần bằng của Ấn Độ. Điều đó cho thấy rằng để tăng sản lượng ngô trên thế giới, không phải chỉ tập trung vào mở rộng diện tích trồng ngô, mà thế giớicòn tập trung nângcaocácbiệnpháp kỹ thuật cũng như sử dụng nhiều giống ngô lai có năng suất cao nhằm cải thiện năng suất ngô trên một diện tích nhất định. Một trong những thành tựu lớn nhất của các nhà chọn giống cây trồng thế kỷ 20 là việc ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất hạt giống ngô lai. Giống lai được đánh giá là có tính chất quyết định trong việc tăng năng suất ngô. Nó góp phần giải quyết nạn đói ở các nước đang phát triển vùng châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh (Nguyễn Thế Hùng, 1995) [5]. Nhờ những tiến bộ trong việc nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai vào việc tạo giống ngô đã cải thiện đáng 15 kể khả năng chống chịu của giống như chịu hạn, chống đổ, kháng với một số sâu bệnh chính và đặc biệt có thể trồng ở mật độ cao. Hiện nay, do những ưu việt của giống lai mà các nước đang phát triển có xu hướng sử dụng giống lai tăng. Bảng 1.3. Một số nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới năm 2005 Nước Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ha) (nghìn tấn) Mỹ 30,39 9,28 282 259 Trung Quốc 26,22 5,15 135 145 Brazil 11,47 3,03 34 859 Mêhico 8,00 2,56 20 500 Ấn Độ 7,40 1,95 14 500 Pháp 1,16 8,24 13 771 Italia 1,12 9,38 10 509 Đức 0,44 9,21 4 083 Hylạp 0,25 10,26 2 534 Israel 0,005 16,00 80 Nguồn: FAOSTAT, 2010 [25]. 1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam Ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm. Theo nhà bác học Lê Quí Đôn nêu trong “Vân đài loại ngữ” thì vào thời kỳ đầu Khang Hy (1682 – 1723), Trần Thế Vinh, người Tiên Phong thuộc Sơn Tây đi sứ nhà Thanh thấy loại cây mới này mang về trồng ở hạt Sơn Tây và gọi là “ngô” (Ngô Hữu Tình, 2009) [16]. Mặc dù là cây lương thực thứ 2 sau lúa song do truyền thống sản xuất lúa nước lâu đời nên những năm trước cây ngô chưa được chú trọng phát triển mà mãi đến năm 1973 mới có những định hướng phát triển ngô ở Việt Nam (Trần Hồng Uy, 2001) [19]. Thành công 16 trong việc nghiên cứu và sử dụng ngô lai trong hơn 10 năm qua được coi là cuộc cách mạng thực sự trong nghề trồng ngô ở Việt Nam. Thành công này đã thay đổi một cách sâu sắc diện mạo nghề trồng ngô ở nước ta vốn đã tồn tại nhiều yếu kém trong nhiều năm. Năng suất ngô ở nước ta trước đây thuộc loại rất thấp so với năng suất ngô thế giới, năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn hecta; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 triệu tấn/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới, một sự bắt đầu có lẽ quá muộn, nhưng tiếp sau đó lại rất vững chắc được đánh giá là với tốc độ nhanh hiếm thấy. Tỷ lệ trồng giống lai ở nước ta từ 0,1% trên hơn 400 nghìn hecta trồng ngô năm 1990 đã tăng lên khoảng 95% trong số hơn 1 triệu hecta diện tích trồng ngô năm 2007 đã đưa Việt Nam vào một trong những nước sử dụng giống lai cao và có năng suất cao của khu vực Đông Nam Á. Cùng với việc tăng cường sử dụng giống lai, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua [6], [21]. Số liệu bảng 1.4 cho thấy trong suốt 20 năm qua diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam tăng liên tục với tốc độ cao. Năm 1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha); năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha). Năm 17 1994, sản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và năm 2007 chúng ta đạt diện tích năng suất và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: diện tích là 1.072.800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn - 4.250.900 tấn. Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1975 - 2009 Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (1000 tấn) 1975 267,0 10,5 280,6 1980 389,6 11,0 428,8 1985 392,2 14,9 584,9 1990 432,0 15,5 671,0 1995 556,8 21,3 1.184,2 2000 730,2 25,1 2.005,9 2001 732,2 29,3 2.117,9 2002 780,0 28,8 2.250,0 2003 912,7 34,4 3.136,3 2004 990,4 34,9 3.453,6 2005 1.052,6 36,0 3.787,1 2006 1033,3 36,9 3.810,0 2007 1.072,8 39,6 4.250,9 2008 1.125,9 40,2 4.531,2 2009 1.086,8 40,3 4.381,8 Nguồn: 1975 - 2009: Http://www.gso.gov.vn: Niên giám thống kê T7/2009 [18]. Mặc dầu đã đạt được những kết quả rất quan trọng, nhưng sản xuất ngô của nước ta vẫn còn nhiều vấn đề đặt ra: - Năng suất vẫn thấp so với trung bình thế giới (khoảng 82%), và rất thấp so với năng suất thí nghiệm, năm 2005 năng suất ngô của Việt Nam 18 bằng 76% so với trung bình thế giới, 72% so với trung bình Trung Quốc, 36% so với Mỹ. Năng suất thực tế còn thấp so với năng suất tiềm năng của giống. Trong thí nghiệm đã có nhiều giống đạt trên 12 tấn/ha nhưng trong sản xuất thì chỉ mới có An Giang là đạt năng suất trung bình 7,4 tấn/ha với diện tích chưa tới 10.000 ha (năm 2004). - Giá thành sản xuất còn cao, do giá giống và vật tư cao. Giá ngô thương phẩm tương đối cao (trừ 3 vùng ngô hàng hoá lớn là Sơn La, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ chiếm khoảng trên 1/3 lượng ngô của cả nước là có giá thành sản xuất tương đối thấp). Điều đó làm cho giá ngô trong nước luôn cao hơn giá ngô thế giới từ 30 - 40%. - Sản lượng chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước đang tăng lên rất nhanh, những năm gần đây phải nhập từ 500 - 700 nghìn tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi (theo số liệu của Cục Chăn nuôi, năm 2006 chính thức nhập 564.488 tấn ngô, năm 2007 là 585.221 tấn). Song đây cũng là một thông tin vui, vì đời sống của nhân dân ta đang không ngừng được cải thiện, khi ta biết rằng, năm 1996 nước ta còn xuất khẩu gần 300 nghìn tấn ngô khi mà sản lượng mới chỉ đạt 1,4 triệu tấn. - Sản phẩm từ ngô còn đơn điệu. Ngô được chế biến thành các sản phẩm tinh bột, cồn dầu ngô, sữa ngô, các loại bánh từ ngô cũng đã có mặt trên thị trường nhưng chưa phổ biến, xu hướng có thể phát triển trong tương lai không xa do có những ưu thế của chúng đối với sức khoẻ cũng như môi trường. - Công nghệ sau thu hoạch chưa được chú ý đúng mức. 19 1.4. Các kết quả nghiên cứu về cây ngô và ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh lí và năng suất ngô 1.4.1. Các kết quả nghiên cứu về quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh lí đến năng suất ngô Đánh giá giống ngô mới tạo ra là khâu hết sức quan trọng, việc đánh giá của giống thường bắt đầu từ việc đánh giá các đặc tính sinh học, đánh giá sự sinh trưởng, phát triển, tiềm năng năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và các điều kiện bất lợi. Mối tương quan giữa một số chỉ tiêu đến năng suất cây trồng, sâu bệnh và các điều kiện bất lợi. Romahenco (1968) thấy rằng thời gian sinh trưởng tương quan với chiều cao của cây, độ cao đóng bắp và độ dài thời gian từ mọc đến ra hoa. Các tính trạng này biến động phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và thời tiết (Mai Xuân Triệu, 1998) [13]. Kozubenko (1965) thấy tương quan giữa các đặc tính của cây và năng suất thay đổi tuỳ theo nhóm giống và điều kiện môi trường. Phần lớn các giống ngô răng ngựa và các giống ngô lai thuộc nhóm chín trung bình và chín muộn. Trong những năm khô hạn có tương quan thuận và chặt chẽ giữa năng suất và các tính trạng của cây có hai bắp trong điều kiện khô hạn cũng như đủ độ ẩm, năng suất hạt tương quan thuận, chặt với khối lượng bắp, chiều dài bắp, số ngày từ nẩy mầm đến phun râu và chín (Ngô hữu Tình, 2003)[15]. Robinson (1949), Kable (1946), Elakang, Susall (1971) nhận xét rằng: các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất ngô có tương quan với nhau khi cải tiến thành phần này sẽ dẫn đến sự thay đổi thành phần kia. Nếu số bắp trên cây tăng lên thì số hạt và khối lượng hạt sẽ giảm xuống. Chiều dài bắp và số hạt trên bắp có liên quan chặt chẽ với nhau và đều có liên quan thuận đến năng suất. Các tác giả còn nhận thấy giữa các yếu tố số bắp, số hạt, khối lượng 1000 hạt có chiều hướng bù trừ lẫn nhau. Tuy nhiên trong một số 20 trường hợp các giống ngô đặc cho năng suất cao đã không thấy xuất hiện sự bù trừ này [15]. Khi đánh giá mối quan hệ giữa các yếu tố hình thái và năng suất ngô Văn Tất Tuyên (1995) đưa ra nhận xét: các yếu tố cấu trúc bắp, chiều dài bắp, đường kính khối lượng 1000 hạt có tương quan thuận và tương quan chặt chẽ với năng suất ngô, các yếu tố này càng tăng thì năng suất ngô càng cao. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng đến năng suất ngô cũng cho thấy tổng số giờ nắng và nhiệt độ trung bình ngày trong vụ Đông có tương quan chặt và thuận với năng suất. Như vậy, đánh giá giống dựa vào các chỉ tiêu sinh học, đặc tính thích nghi, năng suất,... của giống để xác định một giống tốt phù hợp với từng vùng là vấn đề cần được giải quyết. Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có những bước tiến đáng kể trong công tác chọn tạo các giống ngô lai. Năng suất chất lượng của các giống ngô lai Việt Nam không thua kém các giống ngô lai của các Công ty nước ngoài. Những giống lai quy ước của Việt Nam đang có sức cạnh tranh, giá hạt rẻ bằng 70% giá giống nhập khẩu. Trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng việc tạo ra những dòng, giống có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là hết sức cần thiết. Việc khảo nghiệm, đánh giá giống là công tác được tiến hành thường xuyên [20]. Năm 1993, Bùi Phúc Khánh và cộng sự tiến hành khảo nghiệm các giống ngô trồng trong vụ Đông tại Vĩnh Phúc đã kết luận: Nên đưa các giống ngô lai vào đại trà như các giống P11 vừa có năng suất cao, ổn định, trung ngày, phạm vi thích ứng rộng. Thử nghiệm sản xuất với các giống LVN12, LVN11, LVN6, VN1, để có năng suất ngô đông cao thì nhóm giống chín muộn nên trồng trước 15/9, nhóm chín trung bình nên trồng trước 20 tháng 9. Khảo nghiệm một số giống ngô lai ở Miền Trung, Trần Văn Minh (1996) đã