Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất ngô

BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
*


TRƯƠNG THỊ DUYÊN




NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI SINH VẬT NHẰM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT NGÔ




Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 60.62.01



LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP




Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Phạm Văn Toản

HÀ NỘI – 2011


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực của
bản thân, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ về nhiều mặt
của gia đình, đồng nghiệp và đặc biệt là thầy hướng dẫn
khoa học – PGS.TS Phạm Văn Toản - người đã tận tình
chỉ bảo, hướng dẫn để tôi hoàn thành nghiên cứu này.
Nhân dịp này, tôi xin được gửi tới thầy sự tri ân sâu sắc.
Lời cảm ơn chân thành cũng xin được gửi đến Ths.
Nguyễn Thu Hà cùng các đồng nghiệp ở Bộ môn vi sinh
và Lãnh đạo Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã tạo mọi điều
kiện và giúp đỡ tôi về kiến thức và chuyên môn trong
suốt quá trình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu.
Con xin được bày tỏ lòng biết ơn vô bờ đến bố mẹ,
những người đã sinh thành, nuôi dưỡng, động viên và
chăm sóc gia đình để con có thể hoàn thành luận văn
này. Xin được cảm ơn chồng, các con, các anh chị em và

người thân đã động viên tôi theo đuổi và hoàn thành đề
tài.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn đến những bác
nông dân tại nơi tôi làm thí nghiệm đã tạo điều kiện
thuận lợi, giúp đỡ tôi thực hiện các nghiên cứu.
Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn tất cả!
Tác giả luận văn


Trương Thị Duyên


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

iii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị
nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.

Tác giả luận văn



Trương Thị Duyên

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

iv

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ii

LỜI CAM ĐOAN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

1.MỞ ĐẦU 1

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2.MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 3

1.2.1. Mục tiêu 3

1.2.2. Yêu cầu 3

1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

1.3.1. Ý nghĩa khoa học 4

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4

1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 4

1.4.1. Đối tượng 4

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1 5

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 5

1.1.1.Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 5

1.1.2.Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 8


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

v

1.2. YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY NGÔ 13

1.2.1. Nhiệt độ 13

1.1.2. Ánh sáng 14

1.1.3. Độ ẩm 14

1.1.4. Đất và các chất dinh dưỡng 14

1.3. NHU CẦU DINH DƯỠNG CỦA NGÔ 15

1.4. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHÂN BÓN Ở VIỆT NAM 20

1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG
SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 22

1.5.1. Trên thế giới 22

1.5.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 24

CHƯƠNG II 31

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 31

2.1.1. Phân bón: 31

2.1.2. Các chủng vi sinh vật 31

2.1.3. Các giống ngô 31

2.1.3.1. Giống ngô lai đơn LCH9 của Viện nghiên cứu ngô 31

2.1.3.2. Giống ngô lai LVN10 32

2.1.3.3. Giống ngô nếp lai NL1 34

2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 35

2.2.1 Tuyển chọn các chủng vi sinh vật 35

2.2.2. Đánh giá khả năng sử dụng các vi sinh vật nghiên cứu đối với cây
ngô
36


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

vi

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.3.1. Tuyển chọn các chủng vi sinh vật 36

2.3.2. Đánh giá hiệu quả của tổ hợp các vi sinh vật nghiên cứu đến khả
năng sử dụng dinh dưỡng và sinh trưởng phát triển, năng suất của cây
ngô 38

2.3.2.1. Thí nghiệm nhà lưới 38

2.3.2.2. Thí nghiệm trên ruộng sản xuất 39

2.3.3. Phân tích và xử lý số liệu 40

CHƯƠNG III 40

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 TUYỂN CHỌN CÁC CHỦNG VI SINH VẬT 40

3.1.1. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật 40

3.1.2. Độ an toàn sinh học các chủng vi sinh vật tuyển chọn 41

3.1.2.1. Chủng 11107 42

3.1.2.2 Chủng 3.1 43

3.1.2.3.Chủng B57 45

3.1.2.4.Chủng AT73 46

3.1.3. Khả năng tổ hợp của các chủng vi sinh vật nghiên cứu 48

3.1.3.1. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến sinh trưởng phát triển của một
số giống ngô 49

3.1.3.2 Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các chỉ tiêu cấu thành năng suất
của giống ngô LVN10 và nếp lai số 1 và LCH9 ở vụ Thu Đông 2009 55

3.2. HIỆU QỦA CỦA VI SINH VẬT ĐẾN KHẢ NĂNG SỬ DỤNG DINH

DƯỠNG CỦA CÂY NGÔ 61


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

vii

3.2.1. Thí nghiệm trong nhà lưới 61

3.2.2. Thí nghiệm trên ruộng sản xuất 67

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71

4.1. KẾT LUẬN 71

4.2.ĐỀ NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

TIẾNG VIỆT 72

TIẾNG ANH 79

PHỤ LỤC 83



Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CLCT: Chất lượng canh tác
CT: Công thức
HC: Phân hữu cơ
K: Kali chlorua
N: Đạm Urê
P: Supe lân
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
VK: Vi khuẩn
VSV: Vi sinh vật
B57 VSV kích thích sinh trưởng
AT73 VSV cố định ni tơ
3.1 VSV Phân giải silicat
11107 VSV Phân giải hợp chất phốt phát





Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

ix

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1. Hoạt tính sinh học của các chủng vi sinh vật 41

Bảng 2. Độ an toàn của các chủng vi sinh vật nghiên cứu 48

Bảng 3. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các chỉ tiêu sinh trưởng của giống Nếp
lai số 1, vụ thu đông 2009 51

Bảng 4. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến sinh trưởng của giống LVN10, vụ Thu
đông 2009 53

Bảng 5. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến sinh trưởng của giống LCH9, vụ Thu
đông 2009 54

Bảng 6. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất giống Nếp lai số 1 56

Bảng 7. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất giống LVN10 57

Bảng 8. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất giống LCH9 60

Bảng 9. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các chỉ tiêu sinh trưởng của giống
LCH9 vụ xuân Hè 2010 61

Bảng 10. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến khả năng tích lũy chất xanh của của
giống ngô LCH9 vụ xuân hè 2010 64

Bảng 11. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất giống LCH9 vụ xuân hè 2010 66

Bảng 12. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các chỉ tiêu sinh trưởng của giống
LCH9 vụ xuân hè 2011 67

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

x

Bảng 13. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến khả năng tích lũy chất xanh của
giống ngô LCH9 vụ xuân hè 2011 68

Bảng 14. Ảnh hưởng của vi sinh vật đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất giống LCH9 vụ xuân hè 2011 69



Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

xi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1. Cây phân loại của chủng 11107 43

Hình 2. Cây phân loại của chủng 3.1 45

Hình 3. Cây phân loại của chủng B57 46

Hình 4. Cây phân loại của chủng AT73 47

Hình 5. Sự tương tác của các chủng đã chọn 49

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

1

1.MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây quan trọng (cùng với lúa nước
và lúa mỳ) cung cấp lương thực cho con người và thức ăn chăn nuôi. Loài cây
trồng này còn là nguồn cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực
- thực phẩm - dược phẩm và công nghiệp nhẹ. Hiện nay, ngô đang được
quan tâm đặc biệt với vai trò là nguồn nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh
học.
Ở Việt Nam, ngô tuy chỉ chiếm 12,9% diện tích cây lương thực có hạt,
nhưng có ý nghĩa quan trọng thứ hai sau cây lúa. Gần 30 năm qua, nhất là từ
những năm sau 1990, sản xuất ngô nước ta đã đạt được những thành tựu đáng
ghi nhận. Năm 2008 là năm đạt diện tích (1125,9 nghìn ha), năng suất
(40,2 tạ/ha) và sản lượng (4531,2 nghìn tấn) cao nhất từ trước đến nay. So với
năm 1990, diện tích và năng suất tăng 2,6 lần, còn sản lượng tăng 7 lần (Tổng
cục Thống kê, 2009). Đạt được những kết quả trên là nhờ sự định hướng đúng
đắn và đầu tư cao độ của Nhà nước đối với ngành ngô, cũng như sự nỗ lực vượt
bậc của những người làm công tác nghiên cứu và khuyến nông đối với cây ngô,
đặc biệt là về giống và hai sự kiện chuyển biến quan trọng, đó là “ Ngô đông trên
đất hai lúa ở đồng bằng Bắc bộ” và “Bùng nổ ngô lai ở các vùng trồng ngô
trong cả nước” (Ngô Hữu Tình, 2003).
Mặc dù đã đạt được những thành tựu quan trọng, nhưng sản lượng ngô
nước ta vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước ngày một tăng
nhanh. Hiện nay, nước ta phải nhập khoảng 600.000 – 800.000 tấn/năm
để làm nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng
này thì có nhiều nhưng một trong những yếu tố quan trọng là phương thức canh

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

2

tác chưa phù hợp. Người dân quá lạm dụng phân hóa học trong quá trình sản
xuất ngô nên một lượng lớn phân hóa học bị giữ lại trong đất mà cây không
hấp thụ được, làm tăng chi phí và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Dai J,
Becquer T, Rouiller J, Reversat H, Bernhard G and Lavelle F 2004), dẫn đến
sự xói mòn và suy giảm chất lượng đất canh tác (CLCT). Vấn đề này không chỉ
riêng Việt Nam mà hầu như tất cả các nước đều gặp phải trong quá trình cách
mạng nông nghiệp. Brown và Wolf (1984) ước tính hàng năm trung bình khoảng
0,7% tầng đất mặt của toàn thế giới bị xói mòn hoặc suy thoái. Đó là mối quan
tâm rất lớn, không dễ dàng được khôi phục, thậm chí cả khi ứng dụng phân bón
hóa học. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sản lượng cây trồng giảm 20-65% khi đất
bị mất chất hoặc xói mòn (Langdale et al 1979, Massee 1990).
Như vậy, vấn đề về đảm bảo năng suất đòi hỏi phải đảm bảo đi kèm tính
bền vững trong sản xuất, đặc biệt là duy trì và cải tạo CLCT. Trong đó, các biện
pháp sinh học cần được quan tâm hơn như sử dụng vi sinh vật (VSV) làm tăng
khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây trồng nhằm hạn chế sử dụng phân hóa học
và giảm giá thành sản phẩm. Việc nghiên cứu và sử dụng VSV làm phân sinh
học cũng đã và đang được nghiên cứu ứng dụng cả trong và ngoài nước. Mối
quan hệ giữa VSV vùng rễ với cây trồng đã mang đến nhiều lợi ích như những
nhà máy sản xuất phân bón sẵn có cung cấp để cây sinh trưởng phát triển tôt
(Zaidi A, and Mohammad S, 2006). Vùng rễ là nơi tập trung nhiều vi khuẩn
(VK) cố định đạm, phân giải hợp chất phốt phát khó tan, phân giải silicat. Các
VSV này xâm nhập vào rễ và thân thực vật để sống nội sinh hay sống quanh
vùng rễ như Acetobacter, Gluconacetobacter, Azospirillum, Azotobacter,
Bacillus, Burkholderia, Herbaspirillum và Pseudomonas (Weller và
Thomashow, 1994). Quá trình cố định ni tơ tự do, phân giải phốt phát khó tan
(Zaidi A, and Mohammad S, 2006) sản xuất ra các kháng sinh (Zahir A, Arshad

Z M and Frankenberger W F,2004) làm tăng tích lũy chất khô chính là cơ chế

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

3

chủ yếu của quá trình kích thích tăng trưởng. Mặt khác, Ni tơ, phốt pho, ka li là
những dưỡng chất cần thiết cho cây ngô trong quá trinh sinh trưởng sinh dưỡng
và sinh trưởng sinh thực (Wua B. Caob S. C. Lib Z. H. Cheunga Z. G. and
Wonga K. C. 2005).
Trên thực tế, ở Việt Nam chưa có một loại phân vi sinh đặc hiệu cho cây
ngô mà chủ yếu các sản phẩm đối với cây họ đậu, lúa khoai tây, cà chua như:
phân Nitragin có tác dụng nâng cao năng suất lạc vỏ, phân vi sinh vật cố định
nitơ hội sinh hoặc tự do có tác dụng tăng năng suất lúa, phân hữu cơ vi sinh
chức năng có tác dụng giảm bệnh héo xanh vi khuẩn và góp phần nâng cao
năng suất trên cây lạc, cà chua, khoai tây Đây là cơ sở để chúng tôi thực hiện
”Nghiên cứu sử dụng vi sinh vật nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất ngô”.
1.2.MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục tiêu
Xác định bộ chủng giống vi sinh vật có hiệu quả trong việc sử dụng dinh
dưỡng nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất đối với cây ngô trong điều kiện ở Việt
Nam.
1.2.2. Yêu cầu
- Tuyển chọn được các chủng vi sinh vật khả năng cố định nitơ, kích thích
sinh trưởng, phân giải hợp chất phốt phát khó tan và silicat phù hợp với ngô.
- Đánh giá hiệu quả của vi sinh vật nghiên cứu đến khả năng sử dụng dinh
dưỡng và sinh trưởng phát triển của cây ngô.


Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

4

1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài đánh giá được khả năng cố định ni tơ, kích thích sinh
trưởng, phân giải hợp chất phốt phát khó tan và silicat của vi sinh vật đối với cây
ngô tại nơi làm thí nghiệm.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định khả năng cung cấp dinh dưỡng của vi sinh vật đối với cây ngô
tại nơi làm thí nghiêm. Từ đó, nâng cao được hiệu quả sử dụng phân bón của cây
ngô đến nâng cao năng suất.
1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Đối tượng
Vi sinh vật: Sử dụng bộ chủng vi sinh vật đang lưu giữ tại Bộ môn Vi sinh
vật, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa.
Cây trồng: Sử dụng giống ngô lai LCH9, LVN10, Nếp lai số 1
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và trên đồng ruộng đối với cây ngô.







Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.1.1.Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô được di thực ra thế giới từ khoảng thể kỷ 15 nhưng thực sự phát triển
mạnh mẽ bắt đầu từ thế kỷ 20. Đặc biệt là trong khoảng 40-50 năm gần đây, 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 điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về
các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá, điện khí
hoá và tin học vào công tác nghiên cứu và sản xuất.
Cây ngô (Zea Mays L.) là một trong năm cây lương thực chính của thế
giới cùng với lúa nước (Oryza sativa L.), lúa mì (Triticum sp.), sắn (Manihot
esculenta Crantz) và khoai tây (Solanum tuberosum L.). Riêng ngô, lúa nước
và lúa mì chiếm khoảng 87% sản lượng lương thực toàn cầu và khoảng 43%
calori từ tất cả mọi lương thực, thực phẩm. Trong ba loại cây này, ngô là cây
trồng có sự tăng trưởng mạnh cả về diện tích, năng suất, sản lượng và là cây
có năng suất cao nhất. Vào năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới
chỉ xấp xỉ 20 tạ/ha, thì năm 2008 tăng gấp hơn 2,5 lần (đạt 51 tạ/ha), sản
lượng đã tăng từ 204 triệu tấn lên 822,712 triệu tấn (gấp 4 lần), diện tích tăng
từ 104 triệu lên 161 triệu hecta (hơn 1,5 lần). Với lúa nước năm 1961 có diện
tích là 115,26 triệu ha, năng suất 18,7 tạ/ha và sản lượng là 215,27 triệu tấn;
năm 2008: diện tích 158,95 triệu ha (tăng hơn 1,3 lần), năng suất 43 tạ/ha
(tăng 2,3 lần), sản lượng 685,01 triệu tấn (tăng hơn 3 lần). Diện tích lúa mỳ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

6

năm 1961 là 200,88 triệu ha, năng suất 10,9 tạ/ha, sản lượng 219,22 triệu tấn

và năm 2008 diện tích là 223,56 triệu ha (tăng không đáng kể), năng suất 30,8
tạ/ha (tăng hơn 2,8 lần) và sản lượng là 689,94 triệu tấn, tăng hơn 3 lần (FAO
2009).
Kết quả trên có được, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý 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 trong
chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống và công nghệ sinh
học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác đã góp phần đưa sản
lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Những thành tựu mà
ngành ngô thế giới đạt được trong những năm gần đây có thể nói là đã vượt
ngoài mọi dự đoán lạc quan nhất. Năm 1995, sản lượng ngô thế giới là 517
triệu tấn, năm 1998 đã đạt 615 triệu tấn, năm 2000 do điều kiện khí
hậu khó khăn giảm xuống còn 593 triệu tấn, vậy mà vào năm 2007 đã đạt
tới 792 triệu tấn. Tức là chỉ sau có 12 năm, sản lượng ngô thế giới đã
tăng thêm hơn 50%. Riêng 7 năm gần đây đã tăng thêm gần 300 triệu tấn.
Và giá ngô thế giới vẫn ở mức cao. Trong khi đó, vào năm 2003, Viện
Nghiên cứu Chương trình lương thực thế giới (IFPRI) dự báo nhu cầu ngô
trên thế giới vào năm 2020 chỉ lên đến 852 triệu tấn (dẫn theo Ngô Hữu
Tình, 2009)
So với lúa mỳ và lúa nước, ngô là cây trội hơn về ưu thế lai trong chọn
tạo giống. Đặc biệt, trong những năm gần đây, ngoài những thành tựu mới
trong chọn tạo giống lai bằng phương pháp truyền thống, việc ứng dụng công
nghệ sinh học tạo ra các giống ngô chuyển gien có năng suất cao, chống chịu
sâu bệnh đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa
nước (năng suất ngô bình quân của thế giới trong năm 2008 đã vượt qua
ngưỡng 50 tạ/ ha lên 51 tạ /ha, sản lượng đạt 822,712 triệu tấn), cao hơn cả

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

7

lúa mì và lúa nước. Đến năm 2008, đã có 16 nước chấp nhận trồng cây ngô
chuyển gien, nước trồng ngô chuyển gien nhiều nhất là Hoa Kỳ, chiếm tới
trên 50%. Theo Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ thì năm 2009 năng suất ngô của
nước này đạt 11,43 tấn/ha, trong đó bang Washington và Oregon đạt năng
suất bình quân 14,87 tấn/ha. Theo số liệu của FAO, 2004 Ixraen là nước có
năng suất ngô tới 16 tấn/ha (cao nhất thế giới), cũng là nhờ ứng dụng công
nghệ cao. Để có được kết là nhờ vào công tác chọn tạo giống cũng như không
ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Trong 10 năm trở lại đây, cùng
với thành tựu trong chọn tạo giống kết hợp giữa 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.
Trên thế giới, ngô được sử dụng làm lương thực, đặc biệt tại một số
nước Mỹ Latin và châu Phi ngô được sử dụng làm lương thực chính. Cháo
ngô được sử dụng phổ biến ở Italia, Brasil, Rumani, Hoa Kỳ. Tại vùng đông
nam Hoa Kỳ thường hay dùng bánh đúc ngô là loại thức ăn truyền thống xuất
phát từ cách chế biến của thổ dân Mỹ. Hạt ngô có thể chế biến thành rất nhiều
loại thức ăn khác tùy theo phong tục, tập quán của từng dân tộc như các món
sadza, nshima, ugali và mealie pap tại châu Phi, tortilla, atole tại Mexico, hay
chicha, một loại đồ uống lên men ở Trung và Nam Mỹ. Ngô bao tử được sử
dụng làm rau, bắp ngô non được luộc ăn khá phổ biến, hạt ngô già cho nổ
thành bỏng ngô ăn vặt cũng rất phổ biến như poHCorn của người Mỹ, người
Nga.
Hạt ngô có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, như tạo chất dẻo làm vải
sợi, một số đồ gia dụng, thậm chí còn chế tạo cả điện thoại, máy vi tính, làm
nguyên liệu sản xuất xi rô ngô, rượu wisky, dầu ngô và đặc biệt là sản xuất
ethanol làm nhiên liệu sinh học. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, lượng bắp dùng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

8

để sản xuất ethanol của nước này niên vụ 2009/10 lên đến 107 triệu tấn, cao
hơn niên vụ 2008/09 khoảng 11 triệu tấn.
Dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, trong khi đó diện tích đất canh
tác ngày càng thu hẹp do sa mạc hóa và xu thế đô thị hóa. Nền nông nghiệp
thế giới ngày nay luôn phải trả lời làm thế nào để giải quyết đủ năng lượng
cho 8 tỷ người vào năm 2021 và 16 tỷ người vào năm 2030. Để giải quyết
được câu hỏi này, ngoài biện pháp phát triển nền nông nghiệp nói chung thì
phải nhanh chóng chọn ra những giống cây trồng trong đó có các giống
ngô năng suất cao, ổn định có khả năng chống chịu tốt với điều kiện khí hậu
ngày càng biến đổi phức tạp. Một trong những thành tựu quan trọng trong
chọn tạo giống sinh vật nói chung và cây ngô nói riêng là việc nghiên cứu
thành công và phát triển nhanh giống biến đổi gien. Với cây ngô, chỉ sau 12
năm áp dụng, năm 2008, diện tích trồng ngô chuyển gien trên thế giới đã đạt
37,3 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến 30 triệu ha, chiếm 85% trong tổng số
35,2 triệu ha ngô của nước này (GMO-COMPASS, 2009). Nhờ chuyển gien
kháng thuốc trừ cỏ và kháng sâu đục thân, việc sản xuất ngô được thuận
tiện hơn, giảm thuốc bảo vệ thực vật từ đó giảm sự ô nhiễm môi trường và
tăng hiệu quả kinh tế. Những nghiên cứu về chuyển gien chịu hạn, chịu
rét, chịu chua, chịu mặn, chịu đất nghèo đạm và kháng một số bệnh do virut
ở ngô cũng đã những kết quả bước đầu. Khi những nghiên cứu trên được
ứng dụng vào thực tiễn sẽ góp phần khai thác tối đa tiềm năng năng suất
ở ngô. Điều đó sẽ có một ý nghĩa vô cùng lớn đối với ngành sản xuất ngô thế
giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển việc sản xuất ngô phụ thuộc chủ yếu
vào thiên nhiên, trong đó có Việt Nam.
1.1.2.Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

9

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa ở nước ta. Ngô
được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình, 2009).
Cây ngô ở Việt Nam có nguồn gốc từ Trung Quốc. Theo Lê Quý Đôn trong
“Vân Đài loại ngữ “ hồi đầu đời Khang Hi (1662-1762), Trần Thế Vinh,
người huyện Tiên Phong (Sơn Tây, phủ Quảng Oai) sang sứ nhà Thanh lấy
được giống ngô đem về nước. Khắp cả hạt Sơn Tây đã dùng ngô thay cho lúa
gạo. Từ đó ngô được phổ biến và phát triển ra khắp đất nước. Nhà nông có
câu: “Được mùa chớ phụ ngô khoai”, điều đó đủ để thấy rằng, mặc dù trong
những năm tháng đã có đủ lúa gạo nhưng ngô vẫn giữ vai trò quan trọng đối
với người nông dân. Do có vai trò quan trọng đối với kinh tế xã hội cộng với
điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nên ngô đã nhanh chóng được mở rộng,
trồng khắp các vùng miền cả nước, từ đồng bằng đến trung du và khá nhiều ở
miền núi.
Ngô có rất nhiều loại và được xếp vào các loại khác nhau về cả tính
chất và công dụng như ngô nếp (hạt màu trắng, dẻo hạt), chủ yếu để ăn; ngô
tẻ (hạt màu trắng hoặc vàng, cứng) có sản lượng cao nên dùng làm thức ăn
cho gia súc; ngô đường (hạt màu vàng, không đều vị ngọt); và ngô rau (bắp
nhỏ, ít tinh bột, dùng để ăn như rau) (Ngô Hữu Tình, 2003).
Tuy nhiên, Việt Nam là nước có truyền thống sản xuất lúa gạo, trong
một thời gian dài ngô ít được chú ý mà chỉ những năm gần đây mới phát triển.
Cuộc cách mạng về giống ngô lai đã góp phần phần tăng nhanh diện tích,
năng suất và sản lượng ngô toàn quốc, đưa nước ta đứng vào hàng ngũ những
nước trồng ngô lai tiên tiến của vùng châu Á. Chúng ta cũng đã bước đầu xuất
khẩu được giống ngô lai cho các nước trong khu vực.
Trước đây, sản xuất ngô ở Việt Nam còn nhỏ lẻ và phân tán, chủ yếu là
tự cung tự cấp theo nhu cầu của hộ nông dân. Tại một số vùng miền núi do

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

10

khó khăn về sản xuất lúa nước nên nông dân phải trồng ngô làm lương thực
thay gạo. Các giống ngô được trồng đều là các giống truyền thống của địa
phương, giống cũ nên năng suất rất thấp. Vào thập kỷ 60 của thế kỷ trước,
diện tích ngô Việt Nam chưa đến 300 nghìn hecta, năng suất chỉ đạt trên 1
tấn/ha, đến đầu những năm 1980 cũng không cao hơn nhiều, chỉ ở mức 1,1
tấn/ha, sản lượng đạt khoảng 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 góp phần nâng năng suất ngô lên gần 1,5
tấn/ha. Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ
đầu những năm 1990 đến nay, do việc tạo được các giống ngô lai và mở rộng
diện tích trồng ngô lai trong sản xuất, kết hợp áp dụng các biện pháp kỹ thuật
canh tác theo nhu cầu của giống mới. Năm 1991, diện tích trồng giống lai
chưa đến 1% trên 430 nghìn hecta trồng ngô; năm 2006, giống lai đã chiếm
khoảng 90% diện tích trong hơn 1 triệu hecta ngô cả nước, trong đó giống do
các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo và sản xuất chiếm từ 58-60% thị
phần trong nước, số còn lại là của các công ty liên doanh với nước ngoài.
Trong đó, giống ngô lai do Viện nghiên cứu ngô (Viện Khoa học Nông
nghiệp Việt Nam) tạo ra chiếm tới 90% lượng giống lai của Việt Nam. Một số
giống khá nổi bật như: LVN10, LVN99, LVN4, LVN9, VN8960, LVN885,
LVN66… Các giống ngô này có năng suất và chất lượng tương đương các
giống ngô của các công ty liên doanh với nước ngoài nhưng giá bán chỉ bằng
65-70%, góp phần tiết kiệm chi phí cho người trồng 80-90 tỷ đồng/năm. Nhờ
vậy, người trồng cũng đã chủ động được hạt giống cho sản xuất, không lệ
thuộc vào giống nhập khẩu của nước ngoài như những năm trước.
Từ năm 2006, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam đã có những
bước tiến nhảy vọt cao nhất từ trước đến nay. Tốc độ tăng trưởng diện tích,

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

11

năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam cao hơn nhiều lần của thế giới, lợi
nhuận trồng ngô lai cao hơn hẳn các loại cây trồng khác. Năm 2008, diện tích
trồng ngô của cả nước (trong đó 90% diện tích là ngô lai) đạt 1.126.000 ha,
tổng sản lượng trên 4.531.200 tấn. Năm 2009, diện tích đạt 1.170.900 ha, tổng
sản lượng lên tới trên 5.031000 tấn, cao nhất từ trước tới nay. Các giống ngô
lai của Việt Nam bước đầu cũng đã xuất bán sang các nước Bangladesh, Cam-
pu-chia, Lào, Quảng Tây -Trung Quốc, Pakistan, Indonesia, Ấn Độ…(Theo
Viện nghiên cứu ngô).
Những năm trở lại đây, sản xuất ngô đang được chú ý do ngô không
những là lương thực mà còn sử dụng làm thức ăn gia súc trong khi cơ cấu
nông nghiệp đã chuyển dịch theo hướng giảm dần tỷ trọng ngành trồng trọt và
tăng tỷ trọng ngành chăn nuôi nên nhu cầu về ngô là khá lớn. Mặc dù sản
lượng ngô tăng như vậy nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu trong nước, riêng
nhu cầu sử dụng cho ngành chăn nuôi đã lên tới 5, 5 triệu tấn. Đó là lý do giải
thích tại sao mỗi năm Việt Nam mất khoảng nửa tỷ USD để nhập khẩu ngô để
làm nguyên liệu cho ngành chăn nuôi. Số liệu mới nhất từ Tổng cục Thống kê
cho thấy, năm 2008, giá trị nhập khẩu nguyên liệu thô (ngô, đậu tương) cho sản
xuất thức ăn chăn nuôi lên tới 1, 3 tỷ USD (Niên giám thống kê 2008).
Các giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao đã và đang được phát
triển ở những vùng ngô trọng điểm, vùng thâm canh, có thuỷ lợi, những
vùng đất tốt như: Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long, Đông
Nam Bộ, Tây Nguyên để đạt năng suất cao. Tuy nhiên, ở các tỉnh miền núi,
những vùng khó khăn, canh tác chủ yếu nhờ nước trời, đất xấu, đầu tư thấp thì
giống ngô thụ phấn tự do chiến ưu thế và chiếm một diện tích khá lớn
Mục tiêu của ngành nông nghiệp trong những năm tới sẽ phấn đấu xây

dựng vùng trồng ngô hàng hoá ở các khu vực: vùng Trung Du Miền Núi phía

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

12

Bắc, vùng đồng bằng song Hồng, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên. Phát triển ngô
đông trên đất lúa ở những nơi có điều kiện phù hợp, có đủ nước tưới. Đây là
hướng đi tích cực trong chuyển dịch cơ cấu sản xuất theo hướng thâm canh
tăng vụ, góp phần tăng sản lượng lương thực vững chắc đặc biệt ở khu vực
dân cư miền núi. Hiện nay diện tích trồng ngô cả nước là gần 1,2 triệu ha,
năng suất trung bình 43 tạ/ ha, sản lượng giao động trong khoảng 4,5 - 5 triệu
tấn/năm, trong khi nhu cầu về ngô của nước ta hiện nay là trên 5 triệu tấn/
năm kể cả cho chế biến lương thực và chăn nuôi, hơn nữa tổng sản lượng ngô
sản xuất vẫn chưa đủ cho nhu cầu trong nước, hàng năm vẫn phải nhập trên
nửa triệu tấn. Đây là điều kiện thuận lợi để sản xuất ngô phát triển mở rộng.
- Điều kiện tự nhiên của Việt Nam hoàn toàn thích hợp cho sản xuất
ngô, đặc biệt là các vùng miền núi trong điều kiện canh tác lúa bị hạn chế.
- Nông dân Việt Nam có kinh nghiệm trồng ngô từ lâu đời.
- Đầu tư cho khoa học công nghệ nông nghiệp ngày càng tăng, kết hợp
với tiếp thu ứng dụng những thành tựu khoa học công nghệ về ngô của các
nước trong khu vực và thế giới
- Ngô còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị, chúng ta cũng đã bước đầu
xuất bán được giống ngô sản xuất trong nước. Trong tương lai, khi đã sản
xuất đủ cho nhu cầu nội địa, chắc chắn ngô sẽ là mặt hàng xuất khẩu của nước
ta giống như lúa gạo, vì nhu cầu lương thực và chế biên của thế giới cũng
ngày một tăng, nhiều nước trên thế giới sử dụng ngô là lương thực chính,
trong khi các giống ngô được trồng ở Việt Nam đều có chất lượng tốt.
- Hệ thống cơ chế, chính sách của nhà nước khuyến khích và tạo điều
kiện phát triển sản xuất lương thực trong đó có sản xuất ngô.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

13

- Việt Nam đã gia nhập WTO, đây là cơ hội lớn tạo điều kiện thuận lợi
cho các loại sản phẩm nông nghiệp khác có quyền bình đẳng tham gia vào thị
trường thương mại nông sản của thế giớ
Tuy nhiên, bên cạnh những thuận lợi thì sản xuất ngô còn gặp những
trở ngại và thách thức như:
- Biện pháp canh tác chưa hợp lí: Khi tiềm năng năng suất ngô đã đạt
đến mức trần thì năng suất thực sẽ giảm. Nguyên nhân là do nông dân chỉ
quan tâm sử dụng giống mới và tăng hàm lượng phân hoá học mà không sử
dụng phân xanh, phân hữu cơ hoặc tàn dư cây trồng để bảo vệ và nâng cao độ
mùn cho đất. Ở nhiều nơi do đất trồng ngô bị xói mòn và thoái hóa đến mức
giống mới và phân hoá học không còn phát huy tác dụng. Do hiệu quả kinh tế
thấp dẫn đến thua lỗ nên nông dân trồng ngô sẽ chuyển sang trồng sắn và sau
đó đất sẽ bị bỏ hoá (Dẫn theo Lê Quốc Doanh, 2004).
- Quá trình áp dụng giống mới chịu thâm canh, phát triển thành những
vùng sản xuất hàng hóa là điều kiện thuận lợi để các loại dịch hại mới nguy
hiểm, khó phòng trừ.
Vì thế để phát triển sản xuất ngô, ngoài công tác chọn giống phải có
các biện pháp kỹ thuật hỗ trợ đặc biệt là phân bón cho cây, trong đó không thể
không kể đến phân bón từ vi sinh vật khác nhau có tác dụng không những
kích thích sinh trưởng và phát triển cây trồng mà còn góp phần duy trì độ phì
của đất để phát triển nông nghiệp bền vững.
1.2. YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY NGÔ
1.2.1. Nhiệt độ
Cây ngô là loại cây trồng có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới. Nhiệt độ lý
tưởng để ngô sinh trưởng và phát triển là 25-30

o
C.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………

14

- Lúc gieo hạt ngô: Khi gieo nếu nhiệt độ thấp hơn 13
o
C, phần lớn các
giống ngô không nảy mầm. Nếu nhiệt độ khi gieo thấp dưới 15
o
C thời gian nảy
mầm sẽ kéo dài, tỷ lệ nảy mầm thấp, độ đồng đều của ruộng ngô sau này kém,
chăm sóc khó khăn, năng suất thấp.
- Giai đoạn ngô trổ cờ, tung phấn, phun râu, thụ phấn cây ngô rất mẫn
cảm với nhiệt độ. Nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn này là từ 22-28
o
C. Nếu giai
đoạn này gặp điều kiện bất thuận có nhiệt độ thấp hơn 13
o
C hoặc cao hơn 35
o
C
sức sống của hạt phấn giảm mạnh hoặc bị chết, khả năng thụ phấn của cây ngô
kém dẫn đến bắp ngô ít hạt, thậm chí không có hạt.
1.1.2. Ánh sáng
Cây ngô yêu cầu ánh sáng mạnh, trồng trong điều kiện được chiếu sáng
mạnh ngô sẽ cho năng suất cao, phẩm chất hạt tốt.
1.1.3. Độ ẩm

Ngô là cây cần đất ẩm, nhưng khả năng chịu úng kém. Bình quân một cây
ngô trong vòng đời cần phải có 70 – 100 lít nước để sinh trưởng và phát triển.
Nhu cầu về nước của cây ngô thay đổi theo từng thời kỳ sinh trưởng:
- Lúc gieo hạt ngô, hạt đất cần có độ ẩm 70-80%.
- Giai đoạn ngô nảy mầm tới lúc ngô có 7-9 lá cần độ ẩm đất 65-70%.
Giai đoạn này cần khoảng 10% tổng lượng nước cả vụ.
- Giai đoạn trổ cờ, tung phấn, phun râu cần độ ẩm đất thích hợp từ 75-
80%. Lượng nước yêu cầu của cây ngô từ thời kỳ tung phấn phun râu cho đến
chín sữa chiếm 44-52% lượng nước cả vụ.
- Giai đoạn từ chín sữa đến thu hoạch yêu cầu độ ẩm đất 60-70%, chiếm
17-18% tổng lượng nước cả vụ.
1.1.4. Đất và các chất dinh dưỡng.