Chọn lọc full sib cải tiến giống ngô tẻ địa phương khẩu lương và slidim trong điều kiện canh tác nhờ nước trời tại sa pa lào cai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------

---------

MAI THỊ HỒNG THU

CHỌN LỌC FULL - SIB CẢI TIẾN GIỐNG NGÔ TẺ
ðỊA PHƯƠNG KHẨU LƯƠNG VÀ SLIDIM TRONG ðIỀU KIỆN
CANH TÁC NHỜ NƯỚC TRỜI TẠI SA PA, LÀO CAI

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT

HÀ NỘI - 2014


LỜI CAM ðOAN
- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã
ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn
gốc.

Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2013
Tác giả luận văn

Mai Thị Hồng Thu

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

i


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện ñề tài, bản thân tôi luôn nhận ñược sự quan tâm
giúp ñỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong khoa Nông Học - Trường ðại
học Nông nghiệp Hà Nội, cùng các phòng, ban của Nhà trường ñã tạo ñiều kiện
thuận lợi nhất ñể tôi hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Vũ Văn
Liết, Bộ môn Di Truyền - Chọn giống cây trồng ñã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp ñỡ tận
tình, chu ñáo trong suốt thời gian thực tập ñề tài tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Nông học, Bộ môn Di
truyền - Chọn giống cây trồng ñã giảng dạy và tạo ñiều kiện tốt cho tôi trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ Phòng Nghiên cứu Ngô - Viện Nghiên
cứu Lúa - Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận lợi và giúp
ñỡ nhiệt tình trong quá trình thực tập ñề tài tốt nghiệp. Cảm ơn sự tham gia ñóng
góp ý kiến của các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền - Chọn giống cây trồng, Khoa
Nông học, Viện ñào tạo sau ñại học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, bạn bè và người thân ñã
giúp ñỡ, ñộng viên em trong trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15/11/2013
Học viên

Mai Thị Hồng Thu

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

ii


MỤC LỤC

Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục từ viết tắt

vii

Danh mục bảng

viii

Danh mục hình

x

PHẦN 1: MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn ñề

1

1.2

Mục ñích và yêu cầu

3

1.2.1

Mục ñích

3

1.2.2

Yêu cầu

3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

2.1

Nguồn gốc, phân loại cây ngô

4

2.2

Vai trò của cây ngô

6

2.3

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam

7

2.3.1

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

7

2.3.2

Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam

10

2.3.3

Tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Lào Cai

13

2.4

Nghiên cứu chọn tạo ngô

14

2.4.1

Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống ngô

14

2.4.2

Thành tựu chọn tạo giống ngô ưu thế lai trên thế giới

18

2.4.2

Thành tựu chọn tạo giống ngô ưu thế lai ở Việt Nam

20

2.5

Công tác nghiên cứu chọn lọc cải tiến quần thể

22

2.5.1

Nghiên cứu về chọn lọc cải tiến quần thể

22

2.5.2

Môi trường canh tác nhờ nước trời và tác ñộng ñến cây ngô

25

2.5.3

Thành tựu chọn lọc cải tiến năng suất và khả năng chống chịu

27

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

iii


PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

31

3.1

Vật liệu nghiên cứu

31

3.2

Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu

32

3.3

Nội dung nghiên cứu

32

3.4

Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

32

3.4.1

Cách tiếp cận:

32

3.4.2

Phương pháp thí nghiệm

32

3.5

Các biện pháp kỹ thuật áp dụng

37

3.6

Phương pháp xử lý số liệu

37

PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

38

4.1

ðặc ñiểm ñất ñai, khí hậu của Sa Pa Lào Cai

38

4.2

Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các cặp full-sib ñược
trồng tại vụ Xuân năm 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

40

4.2.1

Giai ñoạn từ gieo ñến mọc.

42

4.2.2

Giai ñoạn từ gieo ñến tung phấn

43

4.2.3

Giai ñoạn từ gieo ñến phun râu.

43

4.2.4

Sự chênh lệch giữa tung phấn và phun râu

44

4.2.5

Giai ñoạn từ gieo ñến chín sinh lý

44

4.3

ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các các cặp
full-sib của hai giống Khẩu lương và Slidim tại Sa Pa - Lào Cai

46

4.3.1

ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các cặp full-sib

46

4.3.2

ðộng thái tăng trưởng số lá của các cặp full - sib trong thí
nghiệm vụ Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.4

50

ðặc ñiểm hình thái của các cặp full-sib trồng tại vụ Xuân năm
2013 Sa Pa - Lào Cai

53

4.4.1

Chiều cao cây cuối cùng

55

4.4.2

Chiều cao ñóng bắp

56

4.4.3

Số lá cuối cùng

57

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

iv


4.5

Một số ñặc ñiểm về màu sắc hình thái cây của các cặp full-sib
trồng vụ Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

57

4.5.1

Màu sắc thân, cờ, râu

57

4.5.2

Màu sắc hạt

60

4.5.3

ðộ che phủ lá bi

60

4.6

Nghiên cứu diện tích lá của các cặp full-sib trồng vụ Xuân 2013
tại Sa Pa - Lào Cai

4.7

60

ðánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các cặp full-sib
vụ Xuân 2013 trồng tại Sa Pa - Lào Cai

63

4.7.1

Sâu ñục thân

65

4.7.2

Sâu ñục bắp

65

4.7.3

Bệnh ñốm lá

65

4.7.4

Bệnh khô vằn

66

4.8

ðánh giá khả năng chống ñổ của các cặp full-sib trồng trong ñiều
kiện tại Sa Pa - Lào Cai vụ Xuân năm 2013

66

4.8.1

ðổ rễ

66

4.8.2

ðổ thân

66

4.8.3

ðường kính thân

67

4.9

Các yếu tố cấu thành năng suất của các cặp full-sib trồng vụ
Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

69

4.9.1

Số bắp hữu hiệu/cây

71

4.9.2

Chiều dài bắp

71

4.9.3

ðường kính bắp

71

4.9.4

Số hàng hạt/bắp

72

4.9.5

Số hạt/hàng

72

4.9.6

Khối lượng nghìn hạt

72

4.10

Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các cặp full-sib
trồng vụ Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.10.1 Năng suất lý thuyết

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

73
74

v


4.10.2 Năng suất thực thu

75

4.11

Chọn lọc các cặp full-sib ñể tạo các tái tổ hợp cho vụ sau

76

4.11.1 Chọn lọc các cặp full-sib ñể tạo tái tổ hợp cho giống khẩu lương

76

4.11.2 ðặc ñiểm các cặp full-sib ñược chọn lọc từ hai giống khẩu lương

78

4.11.3 Chọn các cặp full-sib ñể tạo tái tổ hợp cho giống slidim

79

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

81

1

Kết luận

81

2

Kiến nghị

82

TÀI LIỆU THAM KHẢO

83

PHỤ LỤC

86

PHỤ LỤC

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

vi


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CIMMYT

: Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế

Cs

: Cộng sự

LSD

: Sai khac nhỏ nhất có ý nghĩa LSD

CV%

: Hệ số biến ñộng

CCC

: Chiều cao cuối cùng

CðB

: Chiều cao ñóng bắp

CðB/CCC

: Tỷ lệ chiều cao ñóng bắp/chiều cao cây

ðKB

: ðường kính bắp

ðKG

: ðường kính gốc

ðKT

: ðường kính thân

FAO

: Tổ Chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc

GTTB

: Giá trị trung bình

GTNN

: Giá trị nhỏ nhất

GTLN

: Giá trị lớn nhất

HSBð

: Hệ số biến ñộng

TGST

: Tổng thời gian sinh trưởng

SHH

: Số hàng hạt

SH

: Hạt/hàng

STT

: Số thứ tự

SLCC

: Số lá cuối cùng

LA

: Diện tích lá

LAI

: Chỉ số diện tích lá

P1000

: Khối lượng 1000 hạt

TP - PR

: Tung phấn phun râu

NSTT

: Năng suất thực thu

NSLT

: Năng suất lý thuyết

KLBT

: Khối lượng bắp tươi

UTL

:Ưu thế lai

TB

:Trung bình

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

vii


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

2.1

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (2000 - 2011)

2.2

Dự báo cung cầu ngô thế giới của Bộ nông nghiệp Mỹ
(USDA) niên vụ 2013/14

8
9

2.2

Dự báo nhu cầu ngô thế giới ñến 2020

10

2.3

Tình hình sản xuất ngô Việt Nam từ năm 2000 - 2012

11

4.1

Nhiệt ñộ và ñộ ẩm tại Sa Pa Lào Cai 9 tháng năm 2013

39

4.2

Các giai ñoạn sinh trưởng của các cặp full-sib ñược chọn lọc từ giống
khẩu lương và slidim trồng vụ Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.3a

41

ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các cặp full-sib ñược
chọn lọc từ giống khẩu lương và slidim trồng vụ Xuân 2013 tại
Sa Pa - Lào Cai

47

4.3b ðộng thái tăng trưởng số lá của các cặp full-sib vụ Xuân 2013 tại
Sa Pa - Lào Cai
4.4

ðặc ñiểm hình thái của các cặp full-sib chọn lọc từ khẩu lương và
slidim vụ xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.5

64

Khả năng chống ñổ của các cặp full-sib trong ñiều kiện vụ xuân
năm 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.9

61

Tình hình sâu bệnh hại của các cặp full-sib trong vụ Xuân 2013
tại Sa Pa - Lào Cai

4.8

58

Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các cặp full-sib qua hai giai
ñoạn xoắn nõn và chín sữa ở vụ Xuân 2013 tại Sa Pa - Lào Cai

4.7

53

Một số ñặc ñiểm về màu sắc hình thái cây của các cặp full-sib
chọn lọc từ giống hhẩu lương và slidim vụ Xuân 2013

4.6

50

67

Các yếu tố cấu thành năng suất của các cặp full-sib khẩu lương và
slidim vụ Xuân năm 2013 Sa Pa- Lào Cai

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

69

viii


4.10 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của cặp full-sib vụ xuân
2013 tại Sa Pa - Lào Cai

73

4.10 Thống kê cơ bản các cặp full-sib ñược chọn

77

4.11 ðặc ñiểm các cặp Full-sib ñược chọn của giống khẩu lương

78

4.12 Thống kê cơ bản các cặp full-sib ñược chọn

79

4.13 ðặc ñiểm các cặp Full-sib ñược chọn của giống slidim

80

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

ix


DANH MỤC ðỒ THỊ
ðồ thị 1: Nhiệt ñộ ñộ ẩm và lượng mưa tại Sa Pa - Lào Cai 9 tháng ñầu
năm 2013
ðồ thị 2: Tốc ñộ tăng trưởng của các cặp full-sib qua các giai ñoạn

39
49

ðồ thị 3: ðộng thái tăng trưởng số lá của các cặp full-sib hai giống khẩu
lương và slidim

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

52

x


PHẦN 1: MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Cây ngô (Zea mays. L) thuộc họ Poaceae là cây lương thực ñược phát
hiện cách ñây 7000 năm tại Mexico. Từ ñó ñến nay cây ngô ñã nuôi dưỡng
1/3 dân số thế giới và ñược coi là nguồn lương thực chủ yếu của nhiều dân
tộc. Cây ngô có giá trị nông học và kinh tế lớn nhất trên toàn cầu, nó có vị trí
quan trọng trong nền kinh tế thế giới và có giá trị thực phẩm cao. Ngoài việc
cung cấp lương thực nuôi sống con người cây ngô còn là thức ăn cho gia súc,
gia cầm ñể cung cấp thịt, trứng, sữa... Từ ngô có thể chế biến ra hàng nghìn

sản phẩm khác nhau: bánh, kẹo, rượu, cồn, nước hoa... Ngô còn ñược dùng
làm nguyên liệu chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu chạy
ô tô tại Mỹ, Braxin, Trung Quốc...
Ngô là nguồn nguyên liệu quý cho công nghiệp, nhất là công nghiệp
thực phẩm và công nghiệp dệt. Ngoài ra ngô còn là mặt hàng xuất khẩu có
giá trị kinh tế cao, luôn ñứng ñầu trong danh sách những mặt hàng có khối
lượng hàng hoá lớn, thị trường tiêu thụ rộng. Trong ñầu thập kỷ 90, lượng
ngô buôn bán trên thế giới chiếm khoảng 75- 85 triệu tấn. Trên thế giới, ngô
xếp thứ ba sau lúa mì và lúa nước về diện tích, ñứng thứ hai về sản lượng
và ñứng ñầu về năng suất ( P h a n Xu â n H à o v à C s 1 9 9 7 )
Nguồn gen ngô bản ñịa và ngô ñịa phương có vai trò quan trọng ñể
phát triển giống ngô thích nghi với ñiều kiện này. Hallaure (1990) cho rằng
hầu hết các giống ngô lai ñã ñược phát triển từ nguồn gen bản ñịa các quần
thể và các giống tổng hợp của chương trình phả hệ
Một phần lớn diện tích ngô trên thế giới thuộc hệ thống canh tác nhờ
nước trời, những nơi không thể chủ ñộng nguồn nước hoặc hạn hán là phổ biến.
Pervez H. Zaidi và cộng sự năm 2003 ñã cho rằng một tỷ lệ lớn của
diện tích ngô thế giới (khoảng 100 triệu hectare) ñược trồng ở các nước ñang

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

1


phát triển và một số nước phát triển ở ðông Nam Châu Á, Mỹ La Tinh và
Châu Phi. Trong tổng 100 triệu ha có khoảng 80% diện tích ngô ở môi trường
vùng thấp của Châu Á, và Á nhiệt ñới. Khoảng 80% của tổng số diện tích trồng
ngô ở các nước ñang phát triển là ở Trung Quốc. Vùng nhiệt ñới và á nhiệt ñới,
ngô ñược trồng chủ yếu ở vùng nghèo, kém thuận lợi và trên ñất dốc, ñối mặt
với rất nhiều biến ñộng của thời tiết, các ñiều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Chọn tạo giống ngô chống chịu vẫn luôn là một vấn ñề ñã và ñang
ñược các nhà chọn tạo giống trên toàn cầu ñặc biệt quan tâm
Lào Cai là tỉnh miền núi vùng cao, ñịa hình phức tạp, chia cắt mạnh. Tổng
diện tích ñất tự nhiên toàn tỉnh 638.390 ha. Với nguồn tài nguyên thiên nhiên ña
dạng, phong phú và các tiểu vùng khí hậu khác nhau ñã tạo thuận lợi cho nông
nghiệp Lào Cai phát triển. Ngô là cây trồng chủ ñạo ñối với canh tác vùng cao,
nhưng canh tác ngô chủ yếu dựa vào nước trời, ñịa hình ñồi núi phức tạp,
giao thông ñi lại khó khăn gây ảnh hưởng lớn trong việc ñiều hoà và lưu
thông lương thực cùng với ñiều kiện khí hậu, thời tiết khắc nghiệt, lượng
mưa phân bố không ñều, hạn hán xẩy ra thường xuyên, ñây là những yếu tố
làm giảm năng suất ngô.
Dựa vào nguồn gen ñịa phương, chọn lọc và cải tiến ñể tạo ra giống ngô
tẻ lai có ưu việt về chất lượng, năng suất, và khả năng chống chịu luôn ñược các
nhà chọn giống quan tâm.
Vì thế, chọn lọc cải tiến quần thể ngô ñịa phương phục vụ sản xuất của
những vùng khó khăn là ñòi hỏi cấp thiết của thực tế hiện nay. Chính vì
những lý do trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Chọn lọc full-sib cải tiến giống
ngô tẻ ñịa phương khẩu lương và slidim trong ñiều kiện canh tác nhờ nước
trời tại Sa Pa, Lào Cai”

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

2


1.2. Mục ñích và yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
ðánh giá các cặp full-sib chọn từ hai quần thể ngô ñịa phương chu kỳ 3
trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời tại Sa Pa - Lào Cai nhằm chọn ñược
những cặp full-sib ưu tú ñưa vào nguồn vật liệu ngô của Việt Nam.

1.2.2. Yêu cầu
- ðánh giá sinh trưởng phát triển của các cặp full-sib chu kỳ 3 trong
ñiều kiện canh tác nhờ nước trời.
- ðánh giá ñược một số ñặc ñiểm nông sinh học của các cặp full-sib
chu kỳ 3 trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời.
- ðánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các cặp full-sib
chu kỳ 3 trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời.
- ðánh giá khả năng chống chịu ñồng ruộng của các cặp full-sib chu kỳ
3 trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời.
- Chọn lọc ñược các cặp full-sib ưu tú

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nguồn gốc, phân loại cây ngô
Ngô (Zea mays L.) ñã trở thành một cây trồng quen thuộc với con
người từ hàng nghìn năm nay. ðã có rất nhiều giả thuyết về sự xuất hiện của
cây ngô, theo Ronglinwang và cộng sự (1999), trong những nghiên cứu gần
ñây thì ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô mexican hoang dại
teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana). Ở Trung Mỹ, ngô có
nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền nam Mexico. Các nhà
khoa học ñã thấy rằng có tối ña khoảng 12% vật chất gen của ngô thu ñược từ
Zea mays ssp.mexicana thông qua con ñường xâm nhập gen.
Ngô thuộc họ hòa thảo Poaecae, tên khoa học là Zea mays L. do nhà
thực vật học Thụy ðiển Linnaus ñặt theo hệ thống tên kép Latinh. Hệ thống phân
loại như sau:
Giới (regnum):

Plantae

(không phân hạng):

Angiospermae

(không phân hạng)

Monocots

(không phân hạng)

Commelinids

Bộ (ordo):

Poales

Họ (familia):

Poaceae

Chi (genus):

Zea

Loài (species):

Z. mays

Từ loài Zea mays L., dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt ñược phân thành
các loài phụ. Những loài phụ bao gồm:

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

4


Zea mays

Subsp.indurata

Sturt - ngô ñá

Zea mays

Subsp.indentata

Sturt - ngô răng ngựa

Zea mays

Subsp.ceratina

Sturt - ngô nếp

Zea mays

Subsp.saccharata

Sturt - ngô ñường

Zea mays

Subsp.everta

Sturt - ngô nổ

Zea mays

Subsp.amylacea

Sturt - ngô bột

Zea mays

Subsp.tunecata

Sturt - ngô bọc

Ngô nếp (Zea mays L. subsp. Ceratina Kulesh) là một trong những loài
phụ chính của loài Zea mays L.. Theo Procher Michel H và cộng sự, ngô nếp
ñã ñược phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909 và ñến năm 1922. Cũng có giả
thuyết cho rằng ngô nếp có nguồn gốc ở ðông Nam Á mà Trung Quốc, Miến
ðiện, Philipin là quê hương ñầu tiên của nó. Nhưng theo Grebense (1954), người
ta thấy rằng ñó là kết quả của một ñột biến thông thường của các giống ngô răng
ngựa biểu hiện gen Wx xảy ra ñột biến trong ñiều kiện trồng trọt không bình
thường tạo thành gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau trên trái
ñất (Nguyễn Thị Lâm, Trần Hồng Uy, 1997). Những nghiên cứu gần ñây ñã

phát hiện về nguồn gốc cây trồng của Vavilov ñã cho rằng Mexico và Peru là
trung tâm phát sinh và ña dạng di truyền của cây ngô. Theo Ronglinwang,
Adrian Stec, Jody Hey, Lewis Lukens & John Doebly, 1999 cho rằng một số
bằng chứng chỉ ra rằng ngô ñược thuần hóa từ loài cỏ mexican hoang dại
teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana). Những bằng chứng
khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5000 ñến
10.000 năm trước ñây, mặc dù nguồn gốc gần ñây của ngô từ teosinte, những
cây này khác biệt sâu sắc về hình thái. Một ñiểm khác biệt chủ yếu là teosinte
ñiển hình có nhánh cờ dài trên ñỉnh bông cờ. Porcher Michel H và công sự cho
biết ngô nếp ñã ñược phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909 bởi Collins. Cây
này biểu hiện những tính trạng khác thường, các nhà tạo giống ở Mỹ một thời

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

5


gian dài sử dụng các tính trạng này là chỉ thị những gen ẩn trong các chương
trình chọn tạo giống ngô
Suốt một thời gian dài, rất nhiều giả thuyết cho rằng ngô nếp có nguồn
gốc ở ðông Nam Á mà Trung Quốc, Miến ðiện, Philippin là quê hương ñầu tiên
của nó. Nhưng sau ñó người ta thấy rằng ngô nếp là kết quả của một ñột biến
thông thường của các giống ngô răng ngựa. Nó biểu hiện gen Wx và gắn liền với
các ñiều kiện trồng trọt không bình thường, chúng có thể xuất hiện ở các bùng
khác nhau của trái ñất.
2.2 Vai trò của cây ngô
Trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái ñất, ngô là cây có tiềm
năng năng suất cao nhất. Ngô là cây trồng phổ biến khắp trên thế giới nó có
thể trồng trong nhiều ñiều kiện môi trường khác nhau, có vai trò quan trọng
trong nền kinh tế. Sản phẩm ngô ñược sử dụng làm lương thực cho người,

thức ăn gia súc và cho công nghiệp.
Ngô là cây lương thực nuôi sống gần 1/3 dân số trên thế giới, tất cả các
nước nói chung ñều dùng ngô làm lương thực ở mức ñộ khác nhau, toàn thế
giới sử dụng 21% sản lượng ngô làm lương thực cho con người, các nước
ðông Nam Phi 42%, Tây Á 27%, Nam Á 75%, ðông Nam Á và Thái Bình
Dương 39%, ðông Á 30%, Trung Mỹ và Caribe 61%, Nam Mỹ 12%, ðông
Âu và Liên Xô cũ 4% (Ngô Hữu Tình và Cs 1997).
Ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay. Hầu như 70%
chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ ngô, ñiều ñó phổ biến trên toàn thế giới.
Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý
tưởng cho ñại gia súc, ñặc biệt là bò sữa. Ở Liên Xô cũ hàng năm trồng
khoảng 20 triệu ha ngô, trong ñó chỉ có 3 triệu ha lấy hạt, còn lại dùng làm
thức ăn ủ chua. Ngoài việc ngô là nguyên liệu chính cho các nhà máy thức ăn
chăn nuôi tổng hợp, ngô còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất cồn,
rượu, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo.... Người ta ñã sản xuất ra khoảng 670

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

6


mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm, công
nghiệp dược và công nghiệp nhẹ. Ví dụ, nước Mỹ hàng năm sử dụng 18%
tổng sản lượng ngô ñể sản xuất tinh bột, 37% sản xuất cồn và 5,8% sản xuất
bánh kẹo.
Ngô cũng là hàng hóa xuất khẩu. Hàng năm ngô xuất khẩu khoảng 70
triệu tấn. Các nước xuất khẩu chính là Mỹ, Pháp, Trung Quốc, Thái Lan. Các
nước nhập khẩu chính là Hàn Quốc, Nhật Bản, Liên Xô cũ, Mexico, châu Phi,...
2.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
2.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Cây ngô (Zea mays.L) là một trong ba cây lương thực quan trọng trong
nền kinh tế nông nghiệp toàn cầu, mang lại những giá trị về dinh dưỡng, kinh
tế... Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ ñầu thế kỷ 20 ñến nay, trong
các cây lương thực, ngô là cây trồng có tốc ñộ tăng trưởng về năng suất cao
nhất. Năm 1961, diện tích trồng ngô thế giới 105,48 triệu ha, năng suất ngô
trung bình của thế giới 19,43 tạ/ha và sản lượng 205,0 triệu tấn. Bốn mươi
năm sau, năm 2001 diện tích trồng ngô là 137,48 triệu ha, năng suất 44,76
tạ/ha và sản lượng 615,48 triệu tấn và ñến năm 2007 diện tích tăng lên 158,03
triệu ha, năng suất 50,1 tạ/ha và sản lượng ñạt 791,79 triệu tấn. Như vậy sau
48 năm diện tích trồng ngô toàn thế giới tăng 1,5 lần, năng suất tăng 2,6 lần
và sản lượng tăng 3,5 lần. Cây lương thực quan trọng là lúa nước ñến năm
2007 so với năm 1961 diện tích tăng 1,4 lần, năng suất tăng 2,3 lần và sản
lượng tăng 3,1 lần. Vì vậy cây ngô tăng nhanh nhất cả về năng suất và sản
lượng so với những cây lương thực quan trọng khác (FAO, 2012).
Trong các nước trồng ngô, Mỹ luôn chiếm vị trí hàng ñầu về diện tích
và sản lượng ngô, ñồng thời cũng là một trong những nước có năng suất ngô
cao nhất, năm 2009, diện tích là 32,2 triệu ha, năng suất trung bình ñạt 10,34
tấn/ha và sản lượng ñạt 307,4 triệu tấn. Trung Quốc là nước ñứng thứ hai về
diện tích trồng ngô trên thế giới và có năng suất ngô bình quân cao hơn năng

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

7


suất bình quân thế giới, năm 2009, diện tích trồng ngô ở Trung Quốc là 31,2
triệu ha với năng suất 5,26 tấn/ha và sản lượng là 164,1 triệu tấn. Năm 2011
diện tích trồng ngô tăng 170,4 triệu ha, ñạt năng suất 51,8 tạ/ha với sản lượng
883,4 triệu tấn.
Bảng 2.1: Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới

(2000 - 2011)
Năm

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

2000

138,2

42,8

592,3

2001

139,1

44,8

614,5

2002

138,7

42,4

602,6

2003

142,3

43,1

637,4

2004

147,0

49,0

721,4

2005

147,2

47,2

694,4

2006

149,4

48,0

711,1

2007

160,2

49,0

790,9

2008

157,0

50,0

786,5

2009

159,5

51,2

817,1

2010

164,1

51,8

850,4

2011

164,1

51,8

883,4

Nguồn: Http://faostat.fao.org 2012
Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế giới trung bình hằng năm tăng từ 82,6
ñến 86,7 triệu tấn. Trong ñó, Mỹ xuất khẩu 64,41% tổng sản lượng và các
nước khác chiếm 35,59%.
Bộ Nông nghiệp Mỹ dự báo tổng sản lượng ngô thế giới năm 2013/2014 sẽ
ñạt 962,83 triệu tấn. Trong ñó Mỹ chiếm 355,33 triệu tấn. các nước còn lại chiếm
607,5 triệu tấn. Các nước xuất khẩu ngô chủ yếu trên thế giới là nước Brazil,
Argentina, Nam Phi. Còn các nước nhập khẩu ngô nhiều là EU-27, Mexico, ðông
Nam Á.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

8

Xu thế của Việt Nam tương tự nhiều nước ñang phát triển khác (kể cả
Trung Quốc) hiện nay ñang phải nhập khẩu ngô, không có ngô ñể xuất khẩu.
Bảng 2.2: Dự báo cung cầu ngô thế giới của Bộ nông nghiệp Mỹ
(USDA) niên vụ 2013/14
ðvt: triệu tấn
2013/14

Dự trữ
ñầu kỳ

Cung

Tiêu thụ

Sản

Nhập

Ngành

lượng

khẩu

TACN

Nội ñịa

khẩu

Dự trữ
cuối vụ

Xuất

Thế giới

134,86

962,83

106,43

565,24

933,36

110,39

164,33

Mỹ

20,92

355,33

0,64

132,09

293,38

35,56

47,94

Các nước còn lại

113,94

607,5

105,8

433,15

639,98

74,83

116,39

Nước XK chủ yếu

20,11

109

0,84

56,1

74

40

15,95

0,9

26

0,01

5

8

18

0,91

16,01

70

0,8

46

55

20

11,81

3,2

13

0,03

5,1

11

2

3,23

Nước NK chủ yếu

12,19

119,07

60,95

124,8

175,13

3,4

13,69

Ai Cập

1,31

5,6

5,7

9,7

11,7

0,01

0,9

EU-27

5,42

65,29

8

53

70

3

5,71

Nhật Bản

0,52

0

15,5

11

15,5

0

0,52

Mexico

1,01

21,7

10,5

14

30,5

0,15

2,56

ðông Nam Á

2,17

26,35

7,95

26

34

0,24

2,24

Hàn Quốc

1,36

0,08

9

7

9,1

0

1,34

Canada

1,55

13,1

0,5

6,4

11,9

1

2,25

Trung Quốc

65,56

211

7

156

216

0,1

67,46

FSU-12

1,99

45,06

0,32

19,27

22,24

20,84

4,3

Ukraine

1,22

29

0,05

8

9,6

18

2,67

Argentina
Brazil
Nam Phi

Nước khác

Nguồn: USDA
Theo dự báo của Viện Nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới
(IFPRI, 2003) vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn trong
ñó 15% dùng làm lương thực 69% dùng thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

9


nguyên liệu cho công nghiệp, ở các nước phát triển chỉ dùng ngô 5% làm
lương thực, ở các nước ñang phát triển sử dụng 22 % ngô làm lương thực
(IFPRI, 2003).
Bảng 2.2. Dự báo nhu cầu ngô thế giới ñến 2020
Năm 1997

Năm 2020

(triệu tấn)

(triệu tấn)

586

852

45

295

508

72

ðông Á

136

252

85

Nam Á

14

19

36

Cận Sahara- Châu phi

29

52

79

Mỹ La tinh

75

118

57

Tây Bắc phi

18

28

86

Vùng
Thế giới
Các

nước

ñang

phát

triển

% thay ñổi

Nguồn: IFPRI, 2003
2.3.2 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Việt Nam là một trong những nước có tốc ñộ tăng trưởng sản xuất ngô
nhanh trong khu vực ðông Nam Châu Á. Từ năm 2005, năng suất và sản
lượng ngô của Việt Nam ñã có những bước tiến nhảy vọt cao nhất từ trước
ñến nay. Tốc ñộ tăng trưởng diện tích, 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 2005 tổng diện tích ngô cả nước là 1,052 triệu ha,
năng suất 36,0 tạ/ha với sản lượng ñạt 3,757 triệu tấn. Năm 2008, diện tích

trồng ngô của cả nước (trong ñó 90% diện tích là ngô lai) ñạt 1.140.200 ha,
tổng sản lượng trên 4.573.100 tấn. Năm 2010, diện tích ngô tuy thay ñổi
không nhiều nhưng theo chiều hướng duy trì ổn ñịnh, ñạt khoảng 1.126.900
ha, tăng 7% so với năm 2005, sản lượng lên tới trên 4.606.800 tấn, cao nhất

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

10


từ trước tới nay. Về năng suất tăng từ 36,0 tạ/ha lên 40,9 tạ/ha (tăng 13,6%)
sau 5 năm. Sản lượng ngô cả nước năm 2010 ñạt hơn 4,6 triệu tấn, tăng
21,5% so với năm 2005. Năm 2012 diện tích ngô Việt Nam tăng 1,5 lần so
với năm 2000; sản lượng ñạt 4803.600 tấn, cao 2,4 lần so với năm 2000. Việt
Nam là một trong những nước có tốc ñộ tăng trưởng sản xuất ngô khá nhanh
trong khu vực ðông Nam Á. Các giống ngô lai của Việt Nam bước ñầu cũng
ñã xuất bán sang các nước như: Bangladesh, Campuchia, Lào, Quảng Tây Trung Quốc, Pakistan, Indonesia, Ấn ðộ…Năm 2012 diện tích sản xuất ngô
ở Việt Nam tăng 1,5 lần so với năm 2010. Năng suất tăng 1,6 lần nhưng sản
lượng tăng gấp 2,4 lần so với năm 2010.
Bảng 2.3: Tình hình sản xuất ngô Việt Nam từ năm 2000 - 2012
Năm
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008

2009
2010
2011
2012
Tăng trưởng

Diện tích
730,200
729,500
816,400
912,700
991,100
1052,600
1033,100
1096,100
1140,200
1086,800
1126,900
1121,300
1118,200
1,5

Năng suất
27,47
29,63
30,76
34,36
34,62
35,98
37,31

39,26
40,10
40,80
40,90
43,10
43,00
1,6

Sản lượng
2005,900
2161,700
2511,200
3136,300
3430,900
3787,100
3854,600
4303,200
4573,100
4431,800
4606,800
4835,600
4803,600
2.4

Tuy vậy sản xuất ngô trong nước vẫn chưa ñáp ứng ñủ nhu cầu, hàng
năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến thức ăn
chăn nuôi.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

11


Những năm qua nhà nước cũng ñã hết sức quan tâm ñầu tư cho việc
nghiên cứu phát triển cây ngô: 2 dự án phát triển giống ngô lai ñã ñược ñầu tư:
Dự án phát triển giống ngô lai giai ñoạn 2006 - 2010 (ñã kết thúc) và dự án
phát triển sản xuất giống ngô lai giai ñoạn 2011 - 2015 (ñang triển khai).
Nhà nước có nhiều cơ chế chính sách hỗ trợ giống ñã 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 ñã ñược chuyển giao ñến người nông dân. Tuy nhiên việc
áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất vẫn còn nhiều hạn chế, với ñịa hình
phức tạp, trên 70% diện tích ngô ñược trồng trên ñất có ñộ cao, phụ thuộc vào
nước trời, ít ñầu tư thâm canh nên năng suất ngô vẫn còn thấp so với tiềm năng
của giống. Năm 2010, năng suất trung bình cả nước ñạt 40,9 tạ/ha, sản lượng
trên 4,6 triệu tấn so với năng suất ngô có thâm canh là 70 - 80 tạ/ha. Bên cạnh
ñó các giống ngô có khả năng thích nghi tốt với ñiều kiện thời tiết bất thuận
như hạn hán và mưa lũ vẫn còn thiếu.
ðể cây ngô Việt Nam phát triển một cách bền vững, ñáp ứng trên 80%
nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người
sản xuất, việc ñánh giá ñúng thực trạng sản xuất ngô, ñưa ra các giải pháp cụ thể
nhằm mở rộng diện tích trồng ngô là ñiều hết sức cần thiết trong giai ñoạn hiện nay.
Lý do năng suất ngô của Việt Nam còn thấp so với năng suất bình quân
thế giới ñã ñược nêu trong nhiều hội nghị trong nước và quốc tế là:
- Về khách quan:
+ Sản xuất ngô ở Việt nam chủ yếu nhờ nước trời (>80%), hơn 60%
diện tích ngô trồng trên ñất dốc;
+ Biến ñộng lớn về ñộ phì ñất trồng ngô giữa các vùng miền trên toàn
quốc;
+ Thời tiết nhiệt ñới gây quá nhiều biến ñộng về nhiệt ñộ, mưa và gió

bão và số giờ nắng;

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

12


+ Trình ñộ canh tác và khả năng ñầu tư thâm canh ngô của nông dân
giữa các vùng biến ñộng rất lớn và ở mức thấp.
- Về chủ quan:
+ ðối với giống
Chúng ta chưa có những ñột phá giống mới năng suất cao, vượt trội
một số giống ngô của nước ngoài tại Việt Nam;
+ Vấn ñề kỹ thuật canh tác
Từ khi tỷ lệ diện tích ngô lai tăng mạnh ngoài sản xuất, chúng ta chưa
ñầu tư thích ñáng vào nghiên cứu các biện pháp: mật ñộ, liều lượng NPK, ảnh
hưởng của nước tưới, sử dụng thuốc trừ cỏ v.v....
2.3.3 Tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Lào Cai
Theo kết quả thống kê tình hình sản xuất ngô của Lào Cai năm 2013 cho
thấy: Diện tích trồng ngô toàn tỉnh Lào Cai năm 2012 là 33.659 ha, trong ñó:
Huyện Mường Khương 6.575 ha; Bắc Hà 5.168 ha; Si Ma Cai 4.535 ha; Bát
Xát 4.234 ha; Bảo Thắng 3.825 ha; Bảo Yên 3.560 ha; Văn Bàn 3.300 ha; Sa
Pa 1.864 ha và thành phố Lào Cai 599 ha.
Diện tích trồng ngô phân theo các vụ: Ngô vụ xuân 10.475 ha, ngô chính
vụ 12.272 ha, ngô vụ mùa 10.555 ha và ngô ñông 358 ha.
Năng suất bình quân cả năm ñạt 34,06 tạ/ha, trong ñó: Vụ xuân 35,53
tạ/ha; chính vụ 33,05 tạ/ha; ngô vụ mùa 34,08 tạ/ha và ngô vụ ñông 24,53 tạ/ha.
Huyện Bảo Thắng ñạt năng suất cao nhất 37,6 tạ/ha, tiếp theo là thành phố Lào
Cai 36,81 tạ/ha. Các huyện còn lại năng suất trung bình dao ñộng từ 31,03 35,52 tạ/ha.
Cơ cấu giống: Diện tích giống ngô lai là 29.964 ha chiếm 89% và diện

tích sử dụng giống ngô ñịa phương khoảng 3.695 ha chiếm 11%. Một số giống
ngô chủ yếu như giống Bioseed 9698, B06, B21, AG59, SB099, CP888, C919,
CP3Q, NK4300, NK66, NK54, MX2, MX4 và một số giống ngô ñịa phương
(ngô nếp, ngô tẻ).

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

13


Thời vụ trồng: Có 4 vụ trồng ngô trên ñịa bàn tỉnh Lào Cai gồm:
- Ngô vụ Xuân: Trồng tháng 2, tháng 3 tại các huyện vùng thấp
- Ngô Xuân hè: Trồng tháng 3, tháng 4 tại các huyện vùng cao
- Ngô Hè thu: Trồng tháng 6, tháng 7 tại các huyện vùng cao
- Ngô ðông: Trồng tháng 8, tháng 9 tại các huyện vùng thấp
Lào Cai là một tỉnh miền núi, ñịa hình tương ñối phức tạp, ñộ dốc lớn
chiếm tới 84% toàn tỉnh. Sản xuất nông nghiệp vẫn luôn ñược xác ñịnh là lĩnh
vực trọng tâm. Tuy nhiên, trong một số năm vừa qua do biến ñổi của thời tiết
thất thường ñã xuất hiện rét ñậm, rét hại và hạn cục bộ ñã làm ảnh hưởng
không nhỏ ñến năng suất và sản lượng của cây ngô.
Trong nông nghiệp ngô vẫn là cây trồng quan trọng trong hệ thống
canh tác của tỉnh. Kết quả của việc tăng năng suất và sản lượng là do nhờ vào
sự phát triển của ngô lai. Mặc dù phần lớn người dân vùng cao canh tác trên
ñất dốc nhưng hiện nay diện tích trồng ngô lai cũng tăng lên ñáng kể. Tuy
năng suất và sản lượng tăng qua các năm nhưng so với bình quân của cả nước
thì vẫn còn thấp, năng suất thấp là do một số nguyên nhân sau:
- Diện tích ngô hiện nay của tỉnh chủ yếu là nhờ nước trời, không có tưới
- Chưa lựa chọn ñược bộ giống lai phù hợp với những vùng ñất trồng
ngô nhờ nước trời của tỉnh Lào Cai
- Một số diện tích trồng ngô lai chưa có biện pháp kỹ thuật canh tác

hợp lý về mật ñộ và phân bón
- Quy trình kỹ thuật còn ñơn giản, chưa phổ biến kỹ lưỡng và rộng rãi
ñến người trồng ngô
2.4. Nghiên cứu chọn tạo ngô
2.4.1. Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống ngô
* Nghiên cứu chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do
Giống ngô thụ phấn tự do (Open pollinated variety- OPV) là giống
trong quá trình sản xuất hạt con người không cần can thiệp vào quá trình thụ

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

14