Tài liệu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp ngô lai mới tại tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- VŨ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÁC TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số ngành: 8.62.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Minh Quân Thái Nguyên - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được ai sử dụng để công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Vũ Thị Hải Yến ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trần Minh Quân, đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ tỉnh Phú Thọ đã tạo điều kiện giúp đỡ để tôi yên tâm học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên, khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Ngày tháng năm 2017 Tác giả Vũ Thị Hải Yến iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ii MỤC LỤC .....................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ......................................................................... vii MỞ ĐẦU......................................................................................................................vii 1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài........................................................................ 2 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................................... 3 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài ....................................................................................... 4 1.3. Sản xuất ngô trong và ngoài nước ......................................................................... 5 1.3.1. Sản xuất ngô trên thế giới ....................................................................... 5 1.3.2. Sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................................ 9 1.3.3. Tình hình sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên ...................................... 12 1.4. Nghiên cứu về giống ngô lai trên thế giới và trong nước ................................15 1.4.1. Nghiên cứu ngô lai trên thế giới .......................................................... 15 1.4.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam ........................... 19 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................25 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................25 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 25 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 26 iv 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................26 2.3. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................26 2.3.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................... 27 2.3.2. Quy trình kỹ thuật ................................................................................. 27 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi .............................................................................. 29 2.4 Phân tích và xử lý số liệu .......................................................................... 33 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................34 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các THL trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2016, vụ Xuân 2017 ..........................................................................................34 3.1.1. Giai đoạn tung phấn - phun râu ............................................................. 35 3.1.2. Giai đoạn chín sinh lý ........................................................................... 37 3.2. Một số chỉ tiêu hình thái, sinh lý của các THL tham gia thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2016, vụ Xuân năm 2017 .........................................................................38 3.2.1. Chiều cao cây ........................................................................................ 40 3.2.2. Chiều cao đóng bắp ............................................................................... 41 3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá ....................................................................................43 3.4. Đặc tính chống chịu của các tổ hợp ngô lai........................................................47 3.4.1. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại .................................................................. 47 3.4.2. Tỷ lệ gãy, đổ .......................................................................................... 51 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các tổ hợp lai .......................53 3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất .....................................................54 3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ............................................................. 54 3.6.2. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm .............................................. 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................63 1. KẾT LUẬN ............................................................................................. 63 2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt B/C Bắp/cây CIMMYT Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế CSDTL Chỉ số diện tích lá ĐC Đối chứng ĐK Đường kính DTL Diện tích lá H/B Hàng/bắp H/H Hạt/hàng IRRI Viện nghiên cứu lúa quốc tế M.1000 Khối lượng nghìn hạt NL Nhắc lại NS Năng suất NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu THL Tổ hợp lai vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 10 năm 2006 - 2016 ............... 6 Bảng 1.2 Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014 ..................... 7 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam năm (1995 - 2016)............... 10 Bảng 1.4 Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên (2006-2016) ...................... 13 Bảng 2.1: Nguồn gốc của các đối tượng nghiên cứu ...................................... 25 Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các THL vụ Thu Đông năm 2016, vụ Xuân năm 2017 ............................................ 36 Bảng 3.2. Một số đặc tính hình thái của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại Thái Nguyên .......................... 39 Bảng 3.3. Số lá và chỉ số diện tích lá của các THL thí nghiệm vụ Thu Đông 2016, vụ Xuân 2017 ............................................................ 44 Bảng 3.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai vụ Xuân 2017 và Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên .................................................. 48 Bảng 3.5. Khả năng chống đổ của các tổ hợp lai vụ Xuân 2017 và Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên.......................................................... 52 Bảng 3.6. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các THL vụ Xuân 2017 và Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên .......................... 53 Bảng 3.7. Số bắp/cây, dài bắp, đường kính bắp .............................................. 55 Bảng 3.8. Hàng/bắp, Hạt/hàng, KL.1000 hạt .................................................. 56 Bảng 3.9. Năng suất của các THL thí nghiệm ở vụ Thu Đông 2016 và vụ Xuân 2017 tại tỉnh Thái Nguyên .................................................. 60 vii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Thời gian sinh trưởng của các THL ở hai vụ gieo trồng ............ 38 Biểu đồ 3.2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL tại vụ Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên ...................................................... 42 Biểu đồ 3.3. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL tại vụ Xuân 2017 tại Thái Nguyên ....................................................... 42 Biểu đồ 3.4. Số lá trên cây của các THL thí nghiệm vụ Thu Đông 2016 ....... 46 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trên thế giới, ngô là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo, là cây lương thực giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và lúa gạo, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa gạo. Diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng ngô cũng tăng mạnh từ năm 1960 đến nay, năm 1960 với diện tích 200 ha và năng suất đạt 1tạ/ha . Đến năm 2016, diện tích gieo trồng ngô đạt 1.100 nghìn ha với năng suất 46,0 tạ/ha . Trong đó diện tích trồng ngô lai chiếm đến 90% tổng diện tích. Nước ta là một nước nông nghiệp, trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi phát triển mạnh mẽ kéo theo nhu cầu về thức ăn chăn nuôi cũng tăng theo. Một thực tế đó là, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu với một số lượng không nhỏ các mặt hàng nông sản trong đó có ngô. Ngô là một trong 10 mặt hàng nông sản nhập khẩu nhiều nhất của Việt Nam. Theo Bộ NN&PTNT, 7 tháng đầu năm 2017, nhập khẩu ngô đạt 4,13 triệu tấn, giá trị 825 triệu USD, tăng 9% về khối lượng và tăng hơn 11% về giá trị so với cùng kỳ năm 2016 . Năm 2016, Việt Nam bỏ ra hơn 1,6 tỷ USD để nhập khẩu 8,3 triệu tấn ngô về phục vụ nhu cầu chế biến thức ăn chăn nuôi trong nước . Để giải quyết vấn đề sản lượng ngô chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước, một giải pháp được đưa ra đó là tăng cường nghiên cứu chọn tạo các giống ngô lai có năng suất cao, ngắn ngày kết hợp với công tác chuyển đổi các diện tích lúa kém hiệu quả sang sản xuất cây trồng cạn trong đó có cây ngô. Tỉnh Thái nguyên là một tỉnh thuộc vùng trung du miền núi Đông bắc. Quyết định số 2398/QĐ-UBND ngày 26 tháng 9 năm 2011 của Chủ tịch UBND tỉnh Thái Nguyên về việc Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển nông nghiệp nông thôn tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, tỉnh xác định cây ngô là cây trọng điểm trong chương trình phát triển cây trồng của 2 tỉnh để góp phần nâng cao hệ số sử dụng đất tăng thu nhập trên 1ha đất canh tác. Định hướng đến năm 2030 ổn định diện tích trồng ngô của tỉnh là 20.000ha, trong đó diện tích ngô lai chiếm 95% [11]. Khi các giống ngô lai mới được nghiên cứu, một khâu quan trọng trong công tác giống đó là khảo nghiệm giống. Từ những nghiên cứu khảo nghiệm tập đoàn giống mới tại các địa phương khác nhau, có thể xác định được những giống mới có khả năng sinh trưởng thuận lợi trong một tiểu vùng nhất định và cho năng suất cao, làm cơ sở để đưa vào cơ cấu giống của địa phương. Xuất phát từ những thực tế trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp ngô lai mới tại tỉnh Thái Nguyên”. 2. Mục tiêu của đề tài Xác định, lựa chọn tổ hợp ngô lai mới có triển vọng làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh để bổ sung vào cơ cấu giống cây lương thực của tỉnh Thái Nguyên. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để xác định được THL có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho các nhà nghiên cứu, sinh viên, cán bộ nông nghiệp tại tỉnh Thái Nguyên truy cứu và tham khảo. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả của đề tài là cơ sở chọn tạo giống ngô lai mới phù hợp với điều kiện sinh thái tỉnh Thái Nguyên, qua đó lựa chọn và bổ sung giống ngô lai mới vào cơ cấu giống cây lương thực của tỉnh, góp phần tăng năng suất, chất lượng ngô tại địa phương, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sản xuất. 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp, giống là một nhân tố quyết định năng suất, chất lượng của sản phẩm, các biện pháp kỹ thuật canh tác chỉ có thể đạt được hiệu quả cao trên cơ sở các giống tốt từ đó có thể nâng cao giá trị canh tác, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sản xuất. Các nhà khoa học ước tính khoảng 35% đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực trên thế giới là nhờ việc đưa vào sản xuất những giống có chất lượng cao. Ở nước ta, từ năm 1981 đến 1996 giống đã đóng góp cho sự tăng sản lượng cây trồng lên 43,68%, trong khi đó yếu tố phân bón hóa học - thuốc bảo vệ thực vật và yếu tố thủy lợi đóng góp với các tỷ lệ tương ứng là 32,57% và 31,97%, thấp hơn khoảng 10% so với giống (Phan Huy Thông, 2007)[15]. Trong bối cảnh dân số thế giới tăng nhanh ở những nước đang phát triển, vấn đề an ninh lương thực đang là một vấn đề bức xúc đối với các nhà quản lý và các nhà khoa học. Cùng với đó là vấn đề biến đổi khí hậu, khí hậu không ổn định, nhiệt độ tăng lên, thiên tai hoành hành khiến sản xuất nông nghiệp đặc biệt là nền nông nghiệp phụ thuộc vào tự nhiên bị ảnh hưởng đáng kể. Để khắc phục tình trạng đó, các nhà sản xuất giống đã liên tục nghiên cứu, chọn tạo ra những giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt và có tính chống chịu tốt với dịch hại và điều kiện bất thuận của tự nhiên. Chọn tạo các giống tốt, thích hợp với điều kiện tự nhiên và điều kiện canh tác là cơ sở đạt được năng suất cao, ổn định với mức chi phí sản xuất thấp nhất. Giống mới đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng, nhưng để giống phát huy hiệu quả phải sử dụng chúng hợp lý với điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế xã hội từng vùng. Giống cao sản của vùng thâm canh sẽ không cho năng suất mong muốn nếu trồng ở vùng nông nghiệp quảng canh, thậm chí hiệu quả kinh tế còn thấp hơn sử dụng giống địa 4 phương. Vì vậy, xác định bộ giống thích hợp với mỗi vùng sinh thái là rất cần thiết. Do điều kiện sinh thái và trình độ canh tác của các vùng khác nhau nên giống mới phải qua quá trình đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng thích nghi, tính ổn định, độ đồng đều, ... trước khi mở rộng sản xuất. Với dải đất hình chữ S của nước ta, mỗi một vùng lại có một tiểu khí hậu khác nhau. Do đó, để có được một bộ giống có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái tại địa phương là vấn đề mà các địa phương, các nhà khoa học quan tâm. Việc đưa các giống ngô lai vào sản xuất có vai trò quan trọng trong chuyển dịch cơ cấu giống nhằm nâng cao năng suất, chất lượng ngô từ đó đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về sản lượng ngô. Vì vậy để có thể đánh giá được các đặc tính sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và tính thích ứng với điều kiện tự nhiên tại một vùng, một địa phương cụ thể thì cần có những nghiên cứu khảo nghiệm trực tiếp trên đồng ruộng ở các vùng sinh thái khác nhau. 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài Cây ngô được đánh giá là cây trồng có vai trò hết sức quan trọng trong cơ cấu cây trồng ở nước ta; năm 2016 diện tích trồng ngô là 1.152,4 nghìn ha (trong đó trên 90% diện tích trồng ngô lai), sản lượng đạt trên 5,2 triệu tấn. Tuy vậy sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu, hàng năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi. Nhà nước có nhiều cơ chế chính sách hỗ trợ giống đã khuyến khích các doanh nghiệp trong và ngoài nước sản xuất, cung cấp giống, giới thiệu các giống mới có năng suất, chất lượng tốt vào sản xuất, nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật về sản xuất ngô đã được chuyển giao đến người nông dân. Tuy nhiên việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất vẫn còn nhiều hạn chế, với địa hình phức tạp, trên 70% diện tích ngô được trồng trên đất có độ cao, phụ thuộc vào nước 5 trời, ít đầu tư thâm canh nên năng suất ngô vẫn còn thấp so với tiềm năng của giống. Người dân tỉnh Thái Nguyên bắt đầu được tiếp cận với các giống ngô lai từ năm 1991, nhưng phải đến năm 2004, 2005, cây ngô lai mới thật sự được lên ngôi trên đồng đất Thái Nguyên. Đến nay, giống ngô lai đã chiếm tới 90% trong cơ cấu giống ngô của tỉnh. Phát triển cây ngô lai là đi đúng với chủ trương và định hướng của tỉnh tại Quyết định số 2398/QĐ-UBND ngày 26 tháng 9 năm 2011 của Chủ tịch UBND tỉnh Thái Nguyên về việc Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển nông nghiệp nông thôn tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030. 1.3. Sản xuất ngô trong và ngoài nước 1.3.1. Sản xuất ngô trên thế giới So với lúa mỳ và lúa nước, ngô đang đứng đầu về năng suất và sản lượng, đứng thứ 3 về diện tích. Ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu, ngô còn là cây trồng có nền di truyền rộng nên có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau từ 55 0 bắc bán cầu đến 420 nam bán cầu, chính vì vậy ngô được trồng ở 140 nước trên thế giới, trong đó có 38 nước là các nước phát triển còn lại là các nước đang phát triển. Do nhận thức được vị trí và tầm quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế nên từ đầu thế kỷ 20 đến nay sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục cả về diện tích, năng suất và sản lượng. 6 Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 10 năm 2006 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2006 146,7 4,8 706,8 2007 158,0 5,1 790,2 2009 158,6 5,2 820,2 2010 163,9 5,2 851,3 2011 171,3 5,2 886,9 2012 178,6 4,9 873,2 2013 185,6 5,5 1.014,30 2014 184,8 5,6 1.037,80 2015 178,0 5,4 968,3 2016 181,4 5,7 1.040,2 Năm (Nguồn: FAOSTAT, 2016; USDA,2017) Số liệu thống kê của FAO (2017) cho thấy sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2006 - 2016 có sự tăng trưởng đáng kể về diện tích, năng suất, sản lượng. Năm 2006 diện tích ngô của thế giới mới chỉ đạt 146,7 triệu ha, năng suất ngô trung bình thế giới đạt 4,8 tấn/ha, sản lượng đạt 706,8 triệu tấn, đến năm 2016 diện tích trồng ngô của thế giới đạt 181,4 triệu ha; năng suất ngô trung bình thế giới đạt 5,7 tấn/ha; sản lượng đạt 1.040,2 triệu tấn. Như vậy năm 2016, so với năm 2006 thì diện tích tăng 23,7%; năng suất bình quân tăng 18,8%; sản lượng tăng 47,2%. Có được kết quả này là nhờ có cuộc cách mạng về chọn tạo giống ngô, đặc biệt là giống ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác mới được đưa vào áp dụng trong sản xuất ngô. 7 Bảng 1.2 Sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) Mỹ 33644,3 107,3 361091,1 Trung Quốc 35981,0 60,0 215812,1 Brazil 15.431,7 51,8 79877,7 Mexico 7060,3 32,7 23273,3 Ấn Độ 8600,0 27,5 23670,0 Italia 870,0 106,2 9239,5 Đức 481,3 106,8 5142,1 Hy Lạp 181,4 119,6 2169,9 4,8 341,0 163,6 Nước Israel (Nguồn FAOSTAT, 2016 ) [19]. Theo FAO, Mỹ luôn đứng đầu về sản lượng đồng thời cũng là một trong những nước có năng suất ngô cao nhất thế giới và Trung Quốc là nước đứng thứ hai trên thế giới về sản lượng. Năm 2014, Mỹ có diện tích trồng ngô là 33644,3 nghìn ha; năng suất bình quân đạt 107,3 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 36109,1 nghìn tấn chiếm khoảng 34,8% sản lượng ngô thế giới. Mỹ là nước sử dụng giống ngô lai vào sản xuất đại trà đầu tiên trên thế giới, nhờ đó mà năng suất ngô bình quân từ 1,5 tấn/ha năm 1930 tăng lên tới 7,4 tấn/ha vào năm 1990 và đạt 9,23 tấn/ha vào năm 2011. Hiện nay 100% diện tích ngô của Mỹ là trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình , 2009) [13]. Những năm gần đây, năng suất ngô ở hầu hết các nước phát triển tăng không đáng kể, nhưng năng suất ngô ở Mỹ lại tăng đột biến. Kết quả đó có được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất. 8 Mỹ cũng là nước xuất khẩu ngô lớn nhất thế giới. Hàng năm, lượng ngô xuất khẩu trên thị trường thế giới khoảng 60 - 73% tổng lượng ngô thương mại thế giới . Trung Quốc là nước đứng thứ 2 trên thế giới về sản lượng ngô. Năm 2014, diện tích trồng ngô của Trung Quốc là 35981,0 nghìn ha, chiếm 19,63% diện tích trồng ngô thế giới, sản lượng đạt 215812,1 nghìn tấn, chiếm khoảng 20,8% sản lượng ngô toàn thế giới. Sản xuất ngô trên thế giới có sự khác biệt rất lớn về năng suất giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển. Những nước phát triển đứng đầu về năng suất ngô như Israel 341tạ/ha, Italia 106,2 tạ/ha, Hy Lạp 119,6 tạ/ha, Đức 106,8 tạ/ha, Mỹ 107,3 tạ/ha.... Trong khi đó những nước đang phát triển lại có năng suất ngô rất thấp như Ấn Độ 27,5 tạ/ha, Mexico 33,0tạ/ha...(FAOSAT, 3/2016). Nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch này là do sự khác biệt về khoa học kỹ thuật. Ở các nước phát triển 90-100% diện tích ngô được trồng bằng các giống lai có ưu thế lai cao, trong khi đó các nước đang phát triển chủ yếu là trồng các giống thụ phấn tự do, diện tích trồng giống ngô lai chỉ chiếm 37% diện tích. Ngoài ra ở các nước đang phát triển do điều kiện kinh tế khó khăn, khả năng đầu tư thâm canh thấp nên không khai thác hết tiềm năng năng suất của giống. Theo dự báo của Viện nghiên cứu lương thực Thế giới (IPRI, 2003) 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 tỷ lệ này là 22%. So với năm 1997, năm 2020 nhu cầu ngô thế giới tăng 45%, nhu cầu ngô tăng chủ yếu ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Á nhu cầu tăng 85%. 9 1.3.2. Sản xuất ngô ở Việt Nam Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển. Song với nền canh tác quảng canh chủ yếu là trồng các giống ngô có dạng hạt đá và ngô địa phương năng suất thấp nên đến đầu những năm 1980 năng suất ngô ở Việt Nam vẫn chỉ đạt khoảng 1 tấn/ha. Trong những năm 1980 – 1990, thông qua sự hợp tác với CIMMYT, Việt Nam đã chọn và đưa vào sản xuất một số giống ngô thụ phấn tự do cải tiến như VM1, HSB1, MSB2649, TSB1, TSB2,... Từ năm 1990 đến nay đã có những bước nhảy vọt đáng kể về diện tích, năng suất và tổng sản lượng, nhờ việc không ngừng mở rộng diện tích ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp canh tác theo đòi hỏi của những giống ngô mới. Năm 1991, diện tích trồng ngô lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha ngô. Năm 2007, giống ngô lai đã chiếm trên 90% trong tổng diện tích trên 1 triệu ha trồng ngô. Năng suất ngô của Việt Nam tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt 20 năm qua. 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 đạt 81,0% (39,6/49 tạ/ha), 2009 đạt 78,46% (40,8/52,0 tạ/ha). Chúng ta cùng nhìn lại tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam giai đoạn 1995-2014 (Bảng 1.3). 10 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam năm (1995 - 2016) Diện tích Năng suất Sản lượng (nghìn ha) (tạ/ha) (nghìn tấn) 1995 556,8 21,14 1177,2 2005 1052,6 36,0 3787,1 2006 1033,1 37,3 3854,5 2007 1096,1 39,3 4303,2 2008 1440,2 31,8 4573,1 2009 1089,2 40,1 4371,7 2010 1126,4 41,0 4606,8 2011 1121,3 43,1 4835,7 2012 1156,1 43,0 4973,5 2013 1170,3 44,3 5190.8 2014 1178,6 44,1 5202,5 2015 1164,8 45,4 5287,2 2016 1152,4 45,3 5225,6 Năm (Nguồn: FAOSTAT,3/2017) Năm 1995, diện tích trồng ngô của nước ta chỉ có 556,8 nghìn ha năng suất bình quân đạt 21,14 tạ/ha, sản lượng đạt 1177,2 nghìn tấn, giai đoạn này việc trồng ngô năng suất đạt rất thấp vì người nông dân trồng chủ yếu giống ngô địa phương và kỹ thuật canh tác còn hạn chế. Năm 2005 diện tích trồng ngô của nước ta đạt 1052,6 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 36,0 tạ/ha, sản lượng đạt 3787,1 nghìn tấn. Có được kết quả này nhờ có sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ đặc biệt việc chọn tạo các giống ngô lai mới có năng suất cao được đưa vào sản suất. Sản xuất ngô trong năm 2010 đạt 1126,4 nghìn ha với năng suất bình quân 41,00 tạ/ha và tổng sản lượng 4,620 triệu tấn. Năm 2012 sản lượng ngô đạt 4,97 triệu tấn, và năm 2013 sản lượng đạt 5,19 triệu tấn. 11 Năm 2014 diện tích trồng ngô của nước ta 1178,6 nghìn ha, năng suất đạt 44,1tạ/ha; sản lượng đạt 5202,5 nghìn tấn giảm 22,36% . Như vậy so với năm 2005 thì năm 2014 diện tích ngô cả nước tăng 12% , năng suất bình quân tăng 22,5%; sản lượng tăng 37,4% Năm 2016 diện tích gieo trồng đạt hơn 1152,4 nghìn ha, giảm 12,4 ngàn ha, với năng suất ngô năm 2016 đạt 45,3 tạ/ha (tương đương với năng suất ngô năm 2015). Sản lượng ước đạt 5225,6 nghìn tấn , giảm 61,6 nghìn tấn so với năm 2015; Có được kết quả trên là nhờ việc nghiên cứu và đưa vào sản xuất những giống ngô mới chọn tạo trong nước và nước ngoài, việc phát triển và sử dụng các giống ngô lai trong sản xuất ở Việt Nam là thành tựu to lớn trong sản xuất nông nghiệp, là động lực thúc đẩy sản xuất ngô phát triển. Hiện nay nhu cầu ngô làm thức ăn cho chăn nuôi rất lớn, theo Hiệp hội thức ăn chăn nuôi Việt Nam, năm 2010 nước ta phải nhập 1,6 triệu tấn ngô làm thức ăn cho chăn nuôi. Đây chính là cơ hội và cũng là thách thức đối với ngành sản xuất ngô. Chính vì vậy trong thời gian tới sản xuất ngô sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Tình trạng cung không đủ cầu ngô ở Việt Nam còn kéo dài. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam và Hiệp hội chăn nuôi Việt Nam năm 2013, nước ta phải nhập khẩu 2,19 triệu tấn ngô từ Ấn Độ, Brazil, Argentina, Campuchia, Lào và Thái Lan, tăng 35,6% về lượng và 34,9% về giá trị so với cùng kỳ năm 2012 (ISAAA, 2013). Ngô tiếp tục đóng một vai trò ngày càng quan trọng, góp phần chuyển đổi nhanh chóng về cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất hàng hoá nông nghiệp, phát triển an toàn, bền vững và đa dạng. Vì vậy, đây là những thách thức lớn, đòi hỏi phải không ngừng nâng cao năng suất, chất lượng giống, quy trình canh tác, ứng dụng cơ giới hóa, tưới tiêu để nâng tổng sản lượng ngô sản xuất tại Việt Nam. 12 1.3.3.Điều kiện tự nhên và tình hình sản xuất ngô của tỉnh Thái Nguyên Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng Trung du phía Bắc, có diện tích tự nhiên 3.562,82km2, dân số 1.127.430 nghìn người . Đất đai của Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên). Diện tích đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ rất nhỏ 12,4 %. Những diện tích đất mầu mỡ, đầy đủ dinh dưỡng và chủ động tưới tiêu đều được sử dụng gieo trồng lúa nước, cây ngô được trồng trên đất không đủ tưới tiêu do đó năng suất, sản lượng ngô hàng năm của Thái Nguyên còn ở mức rất thấp, chưa hình thành các vùng ngô hàng hoá lớn. Khí hậu ở Thái Nguyên được chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.000 đến 2.500 mm; cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1. Nhiệt độ chênh lệch lớn giữa các tháng mùa hè và mùa đông. Nhiệt độ chênh lệch giữa tháng nóng nhất (tháng 6: 28,9°C) với tháng lạnh nhất (tháng 1: 15,2°C) là 13,7°C. Mùa đông nhiệt độ khác nhau giữa các vùng: Vùng rất lạnh nằm ở phía bắc huyện Võ Nhai; vùng lạnh gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện Võ Nhai; vùng ấm gồm các huyện: Đại Từ, Thành phố Thái Nguyên, Đồng Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên và Thị xã Sông Công. Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân bố tương đối đều cho các tháng trong năm. Từ năm 1995 đến nay, do thay đổi cơ cấu giống, diện tích trồng ngô lai tăng mạnh (chiếm trên 90% diện tích), chính vì vậy năng suất ngô của Thái Nguyên đã được cải thiện đáng kể. Năm 2013, năng suất đạt 42,9 tạ/ha, tăng 8,2 tạ/ha so với năm 2005. Nhận thức được hiệu quả và tầm quan trọng của cây ngô đối với sự phát triển kinh tế địa phương và an ninh lương thực. Năm 2011, UBND tỉnh Thái Nguyên đã đưa cây ngô vào quy hoạch phát triển nông nghiệp của tỉnh. Theo đó, tỉnh khuyến khích phát triển cây ngô đặc biệt là cây ngô lai. Khuyến khích chuyển đổi trồng cây ngô trên những diện tích lúa hiệu quả thấp và diện tích 1 lúa của tỉnh.