Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống ngô lai có triển vọng tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––––––

VI HỮU CẦU

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2013


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––––––

VI HỮU CẦU

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
CÓ TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHAN THỊ VÂN

THÁI NGUYÊN - 2013


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày
trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa công bố trong bất kỳ công
trình nghiên cứu khoa học nào.
Các thông tin trích dẫn, tài liệu tham khảo sử dụng để hoàn thành luận
văn được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Vi Hữu Cầu


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi luôn nhận
được sự giúp đỡ, quan tâm tận tình của cô giáo hướng dẫn, sự hợp tác của các
cơ quan, đoàn thể.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, Tôi xin trân trọng cảm ơn:
Cô giáo hướng dẫn: Tiến sỹ Phan Thị Vân, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, người tận tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
và hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Phòng Quản lý đào tạo Sau
Đại học; Khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các cán
bộ Viện nghiên cứu ngô đã cung cấp vật liệu nghiên cứu và tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập.
Trân trọng cảm ơn Tỉnh Ủy Hà Giang, Huyện Ủy Bắc Mê và các cơ

quan đoàn thể đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia học tập để nâng cao
trình độ chuyên môn.
Cảm ơn các em sinh viên đã hợp tác cùng tôi trong việc thu thập các số
liệu của đề tài.
Cảm ơn gia đình đã làm điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong
suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp và bạn bè, những người luôn
quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013
Tác giả luận văn

Vi Hữu Cầu


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................ii
MỤC LỤC........................................................................................................iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..............................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................ ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài......................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................ 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4

1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới .......................................................... 4
1.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ........................................................... 8
1.3.1. Hiện trạng sản xuất ngô của Việt Nam ................................................ 8
1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên.............................................. 10
1.4. Các loại giống ngô đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam ................. 12
1.4.1. Giống ngô địa phương (local variety)............................................. 12
1.4.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)................................ 12
1.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam ..... 14
1.5.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới..................... 14
1.5.2. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam ..................................... 19
1.6. Triển vọng và thách thức đối với phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam.... 25
1.6.1. Cơ hội và triển vọng đối với sản xuất ngô ở Việt Nam .................... 25
1.6.2. Trở ngại và thách thức đối với sản xuất ngô ở Việt Nam .................. 26
1.6.3. Định hướng phát triển sản xuất ngô của Việt Nam............................ 27


iv
1.7. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nông sinh học ở cây ngô .......................... 28
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 33
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 33
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 33
2.3. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm......................................... 34
2.4. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 35
2.5. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 35
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................... 35
2.5.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi............................. 35
2.6. Thu thập số liệu........................................................................................ 40
2.7. Xử lý số liệu ............................................................................................. 40
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................ 41
3.1. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống thí nghiệm ..... 41

3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô thí nghiệm ...... 41
3.1.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ......................................................... 42
3.1.1.2. Giai đoạn gieo đến tung phấn, phun râu ...................................... 43
3.1.1.3. Giai đoạn gieo đến chín sinh lý.................................................... 44
3.1.2. Đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm ................... 44
3.1.2.1. Chiều cao cây ............................................................................... 45
3.1.2.2. Chiều cao đóng bắp...................................................................... 47
3.1.2.3. Số lá.............................................................................................. 48
3.1.2.4. Chỉ số diện tích lá......................................................................... 50
3.1.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống thí nghiệm ................... 50
3.1.4. Tốc độ ra lá của các giống ngô tham gia thí nghiệm ......................... 54
3.1.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013........................................................... 57
3.1.5.1. Trạng thái cây............................................................................... 58


v

3.1.5.2. Trạng thái bắp .............................................................................. 59
3.1.5.3. Độ bao bắp ................................................................................... 59
3.1.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm ... 59
3.1.6.1. Số bắp/cây .................................................................................... 60
3.1.6.2. Chiều dài bắp................................................................................ 61
3.1.6.3. Đường kính bắp............................................................................ 62
3.1.6.4. Số hàng/bắp.................................................................................. 62
3.1.6.5. Số hạt/hàng................................................................................... 63
3.1.6.6. Khối lượng 1000 hạt .................................................................... 64
3.1.6.7. Năng suất lý thuyết (NSLT)......................................................... 64
3.1.6.8. Năng suất thực thu (NSTT).......................................................... 66
3.2. Khả năng chống chịu của các giống ngô thí nghiệm ............................... 68

3.2.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh........................................................... 68
3.2.1.1. Sâu đục thân ngô (Ostrinia nubilalis. Hubner) ............................ 68
3.2.1.2. Sâu cắn râu (Heliothis zea và H. armigare.) ................................ 69
3.2.1.3. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani Kuhn).................................... 70
3.2.2. Đánh giá khả năng chống đổ của các giống thí nghiệm..................... 72
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 75
1. Kết luận ....................................................................................................... 75
2. Đề nghị ........................................................................................................ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 76
CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CV %

:

Hệ số biến động

CIMMYT

:

Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế

CSDTL

:

Chỉ số diện tích lá

B/c

:

Bắp trên cây

CD

:

Chiều dài bắp

ĐK

:

Đường kính bắp

H/B

:

Hàng trên bắp

H/H

:

Hạt trên hàng

M1000

:

Khối lượng nghìn hạt

FAO

:

Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc

IRRI

:

Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

LSD5%

:

Sự sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05

TAMNET

:

Mạng lưới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á

AMBIONET

:

Mạng lưới công nghệ sinh học cây ngô Châu Á

LAI

:

Chỉ số diện tích lá

NSLT

:

Năng suất lý thuyết

NSTT

:

Năng suất thực thu

OPV

:

Giống ngô thụ phấn tự do

WTO

:

Tổ chức thương mại thế giới

TC

:

TF, FR, CSL

:

Trỗ cờ
Tung phấn, Phun râu, chín sinh lý


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới năm 1961 - 2012 .................... 5
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô của một số châu lục và một số nước
trên thế giới năm 2012 ...................................................................... 6
Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020..................................... 8

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 1990 - 2012 ..................... 9
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên từ 2000 - 2011 ............... 11
Bảng 2.1: Nguồn gốc của các giống tham gia thí nghiệm .............................. 33
Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống thí
nghiệm Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên ....................... 41
Bảng 3.2: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm
vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên ............................... 45
Bảng 3.3: Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngô tham gia thí
nghiệm vụ Đông 2102 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên .................. 49
Bảng 3.4. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm
vụ Đông 2012 tại Thái Nguyên....................................................... 51
Bảng 3.5: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống thí nghiệm
vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên ....................................................... 52
Bảng 3.6: Tốc độ ra lá của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012.................... 54
Bảng 3.7: Tốc độ ra lá của các giống thí nghiệm vụ Xuân 2013.................... 55
Bảng 3.8: Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống thí
nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên .................. 58
Bảng 3.9: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống thí nghiệm vụ
Đông 2012 tại Thái Nguyên............................................................ 60
Bảng 3.10: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô thí
nghiệm vụ Xuân 2013 tại Thái Nguyên.......................................... 61


viii

Bảng 3.11: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống ngô
lai thí nghiệm vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên........ 65
Bảng 3.12: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống thí nghiệm ...................... 69
Bảng 3.13: Khả năng chống đổ của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012
và Xuân 2013 .................................................................................. 73

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Chiều cao cây của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012 và
Xuân 2013 ......................................................................................... 46
Hình 3.2: Chiều cao đóng bắp của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012
và Xuân 2013 .................................................................................... 48
Hình 3.3: Năng suất lý thuyết của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012 và
Xuân 2013 ......................................................................................... 67
Hình 3.4: Năng suất thực thu của các giống thí nghiệm vụ Đông 2012 và
Xuân 2013 ......................................................................................... 67


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây lương thực quan trong nền
kinh tế toàn cầu. Mặc dù chỉ có 17% tổng sản lượng ngô được sử dụng làm
lương thực, nhưng ngô là nguồn lương thực chính của nhiều nước trên thế
giới như: Mozambique (93%), Kenya (91%), Congo (86%), Ethiopia (86%),
Angola (84%), Indonesia(79%), Ấn Độ (77%).... (Ngô Hữu Tình, 2003)[33].
Ngô là thành phần quan trọng trong thức ăn hỗn hợp cho gia súc. Giá
trị năng lượng của ngô tương đối cao, khoảng 3.100-3.200 kclo ứng với 1313,5 MJ năng lượng trao đổi trong 1 kg chất khô (Trần Văn Minh, 2004)[22].
Hiện nay 66% sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn
nuôi, trong đó các nước phát triển là 76% và các nước đang phát triển là 57%.
Với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, ngô còn được sử
dụng làm nguyên liệu quan trọng trong sản xuất năng lượng sinh học
(ethanol), đây được coi là giải pháp cho sự thiếu hụt năng lượng trong tương

lai. Sử dụng Ethanol làm giảm ô nhiễm môi trường vì có lượng khí thải CO2
thấp hơn một nửa so với sử dụng xăng. Ở Mỹ, trên 90% ethanol được sản xuất
từ ngô (Ngô Sơn, 2007)[23].
Chính nhờ những vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế nên
trong hơn 40 năm gần đây, ngành sản xuất ngô thế giới phát triển rất mạnh.
Năm 1987, diện tích trồng ngô trên thế giới chỉ đạt khoảng 127 triệu ha với
tổng sản lượng là 475,4 triệu tấn, nhưng đến năm 2012, diện tích ngô tăng lên
đạt 177,0 triệu ha, năng suất 49,44 tạ/ha và sản lượng đạt 875,1 triệu tấn
(FAO, 2013)[55].
Ở Việt Nam ngô được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau nhưng
chủ yếu trong điều kiện khó khăn (70% diện tích ngô trồng trong điều kiện
không chủ động nước), vì vậy năng suất ngô bình quân của nước ta vẫn còn


2

thấp hơn rất nhiều so với thế giới. Theo thống kê của FAO (2013) [55], năm
2012 diện tích ngô của cả nước là 1.118,2 nghìn ha, năng suất 49,95 tạ/ha và
sản lượng đạt 4.803.200 tấn (FAO, 2013)[55]. So với năm 1990, năm 2012
năng suất ngô tăng 3,2 lần nhưng cũng chỉ bằng 83,9% năng suất ngô bình
quân của Trung Quốc, bằng 65,3% năng suất trung bình của Mỹ.
Hiện nay, sản xuất ngô ở nước ta mới chỉ đáp ứng được một nửa nhu
cầu thức ăn cho chăn nuôi. Năm 2011, nước ta nhập khẩu 8,9 triệu tấn nguyên
liệu thức ăn chăn nuôi, tăng 3 lần so với năm 2006, tám tháng đầu năm 2012
cả nước đã nhập 1,1 triệu tấn ngô làm thức ăn cho chăn nuôi (Cục Chăn nuôi,
2013) [3]. Vì vậy, phát triển sản xuất ngô là một trong những yêu cầu cấp
bách trong chiến lược an ninh lương thực hiện nay và phương pháp hiệu quả
nhất là sử dụng giống có tiềm năng năng suất cao. Sử dụng giống có thể tăng
năng suất 20 - 25%. Yêu cầu rất lớn đặt ra cho ngành sản xuất ngô là phải
chọn tạo được những giống ngô lai mới có năng suất cao, thích nghi tốt với

điều kiện sinh thái của từng vùng.
Thái nguyên là tỉnh thuộc vùng Đông Bắc của Việt Nam, là cửa ngõ
giao lưu kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc
Bộ. Diện tích đất nông nghiệp của Tỉnh Thái Nguyên là 94.563 ha, trong cơ
cấu cây trồng của Thái Nguyên, ngô là một trong những cây trồng chính để
đảm bảo an ninh lương thực và phát triển chăn nuôi.
Những năm gần đây Thái Nguyên đã sử dụng các giống ngô lai năng
suất cao như: LVN10, LVN11, LVN12, Bioseed 9607, DK999, NK4300...
vào sản xuất nhưng cơ cấu giống ngô vẫn còn rất hạn chế. Các giống ngô
nhập nội mặc dù có tiềm năng năng suất cao nhưng khả năng chống chịu kém
hơn giống sản xuất trong nước, trong khi đó điều kiện khí hậu của Thái
Nguyên khá khắc nghiệt, thường gặp hạn và rét đầu vụ Xuân và cuối vụ
Đông. Các giống ngô Việt Nam có ưu thế hơn giống nhập nội về khả năng


3
chống chịu nhưng số lượng giống còn hạn chế, chưa đủ để đáp ứng nhu cầu
của sản xuất.
Xuất phát từ yêu cầu trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống ngô lai
có triển vọng tại Thái Nguyên”.
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích của đề tài
Xác định được giống có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích
nghi với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Yêu cầu của đề tài
- Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô lai
trong điều kiện vụ Đông 2012 và Xuân 2013 tại Thái Nguyên.
- Nghiên cứu các đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống thí nghiệm.
- Nghiên cứu một số đặc tính chống chịu của các giống ngô lai thí

nghiệm (chống chịu sâu bệnh, chống đổ gãy…).
- Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngô lai tham gia thí nghiệm.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được giống
ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của tỉnh Thái Nguyên.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là luận cứ quan trọng cho các nghiên
cứu về sinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu ở cây ngô.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Lựa chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao, khả năng chống
chịu tốt phục vụ cho sản xuất ngô tại tỉnh Thái Nguyên.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Hiện nay dân số thế giới ngày càng gia tăng, trong khi đó diện tích đất
canh tác ngày càng thu hẹp do xu thế đô thị hóa, biến đổi khí hậu ...., vì vậy
phát triển nông nghiệp để đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu đang là vấn đề
quan trọng hàng đầu ở tất cả các quốc gia. Để giải quyết vấn đề này ngoài
biện pháp phát triển kỹ thuật canh tác bền vững, đòi hỏi các nhà khoa học
phải nhanh chóng tạo ra những giống mới có năng suất cao, ổn định đáp ứng
được yêu cầu của một nền nông nghiệp hiện đại.
Trong sản xuất nông nghiệp, giống có vai trò hết sức quan trọng đối với
việc nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng. Các nhà khoa học ước tính
khoảng 30 đến 50% mức tăng năng suất hạt của các cây lương thực trên thế
giới là nhờ việc đưa vào sản xuất những giống tốt. Tuy nhiên một giống chỉ

được coi là thực sự phát huy hiệu quả khi có tiềm năng năng suất cao và thích
hợp với điều kiện sinh thái của vùng. 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 cần được khảo nghiệm trước khi đưa ra sản xuất để đánh giá khả
năng sinh trưởng, phát triển, khả năng thích nghi, tính ổn định, độ đồng đều ...
cũng như khả năng chống chịu với những điều kiện bất lợi khác trước khi mở
rộng sản xuất.
1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Hiện nay
trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô với tổng diện tích 170,42 triệu ha,
năng suất 51,9 tạ/ha và sản lượng đạt 883,5 triệu tấn (FAOSTAT, 2012)[55].


5

Theo thống kê của ISAAA, trên thế giới 2/3 diện tích trồng ngô tập
trung ở các nước đang phát triển, tuy nhiên 2/3 sản lượng ngô trên thế giới lại
tập trung ở các nước phát triển (ISAAA) [1].
Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới năm 1961 - 2012
Chỉ tiêu

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tấn/ha)

(triệu tấn)

1961

105,48

1,94

205.00

2004

147,42

4,94

728,07

2005

147,76

4,84

715,81

2006

146,73

4,76

699,28

2007

157,87

4,97

784,81

2008

161,02

5,13

827,50

2009

158,8

5,16

819,70

2010

161,8

5,22

844,40

2011

170,42

5,19

883,50

2012

177,00

4,94

875,10

Năm

(Nguồn: FAOSTAT, 2013 [55])
Theo thống kê của FAO (2013)[55], sản xuất ngô trên thế giới tăng lên
không ngừng cả về diện tích và năng suất. Năm 1961, năng suất ngô trung
bình thế giới mới chỉ đạt 1,94 tấn/ha, diện tích 105,48 triệu ha. Năm 2012,

diện tích ngô là 177,0 triệu ha, năng suất 4,94 tấn/ha và sản lượng đạt 875,1
triệu tấn.
So với năm 1961, năm 2012 diện tích trồng ngô trên thế giới tăng 1,68
lần, năng suất tăng 2,55 lần. Sản xuất ngô trên thế giới phát triển là nhờ ứng
dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống đồng thời không ngừng cải thiện các
biện pháp kỹ thuật canh tác. Trong công tác cải tạo giống cây trồng dựa trên


6
cơ sở ưu thế lai, cây ngô lai được ghi nhận là một thành công kỳ diệu của
nhân loại.
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô của một số châu lục
và một số nước trên thế giới năm 2012
Châu lục,

Diện tích

Nước

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng
(triệu tấn)

Châu Á

57,50

50,07

287,92

Châu Mỹ

67,55

62,62

422,96

Châu Âu

18,31

51,38

94,09

Châu Phi

33,54

20,71

69,45

Mỹ

35,36

77,44

273,83

Trung Quốc

34,97

59,56

208,26

Brazil

14,23

50,12

71,30

Hy Lạp

0,18

114,29

2,00

Pháp

1,72

90,85

15,61

Israel

0,03

255,56

0,85

(Nguồn FAOSTAT, 2013 [55])
Tuy nhiên, sản xuất ngô trên thế giới có sự khác biệt rất lớn về năng
suất giữa các vùng, các châu lục. Sản xuất ngô tập trung chủ yếu ở châu Mỹ
và châu Á, năm 2012, diện tích trồng ngô của 2 châu lục này chiếm 70,65%
tổng diện tích trồng ngô toàn thế giới. Sản lượng ngô của châu Mỹ chiếm
48,33% tổng sản lượng ngô toàn thế giới và của châu Á là 32,90%.
Châu Mỹ và châu Âu đạt năng suất ngô cao nhất (52,38-62,62 tạ/ha),
trong khi đó ở châu Phi năng suất ngô chỉ đạt 20,71 tạ/ha, bằng 40,31% năng
suất ngô của châu Âu và 33,07% năng suất của châu Mỹ.
Nguyên nhân chính dẫn đến sự chênh lệch này là do sự khác biệt về
khoa học kỹ thuật, điều kiện khí hậu và khả năng đầu tư thâm canh. Ở các


7

nước phát triển 90-100% diện tích ngô được trồng bằng các giống ngô 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.
Mỹ là nước sản xuất ngô lớn nhất thế giới, chiếm hơn 40% tổng sản
lượng ngô thế giới. Việc sử dụng các giống ngô lai ở Mỹ bắt đầu từ năm
1930. 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 và cộng sự, 2009) [38], năm
2012, năng suất ngô trung bình của Mỹ là 77,44 tạ/ha.
Trung Quốc được xem là cường quốc đứng thứ hai trên thế giới và đứng
thứ nhất trong khu vực Châu Á trong lĩnh vực sản xuất ngô. Năm 2012, diện tích
trồng ngô của Trung Quốc là 34,97 triệu ha, chỉ ít hơn Mỹ 0,39 triệu ha. Mặc dù
diện tích trồng ngô của Trung Quốc tương đương với Mỹ, nhưng do năng suất
thấp hơn (năm 2012 năng suất đạt 59,56 tạ/ha, chỉ bằng 76,91% năng suất ngô
của Mỹ) nên sản lượng chỉ bằng 76,05% sản lượng ngô của Mỹ.
Dự kiến Trung Quốc sẽ thu hoạch ngô với sản lượng kỷ lục 197,5
triệu tấn niên vụ này, tuy nhiên mức tăng sản lượng này vẫn không đủ cung
cấp cho nhu cầu nội địa. Trung Quốc đã nhập khẩu 8 triệu tấn ngô niên vụ
2012-2013.
Nước đạt năng suất ngô cao nhất trên thế giới hiện nay là Israel, đạt
255,56 tạ/ha (năm 2012), mặc dù năng suất ngô cao nhưng sản lượng ngô của
Israel thấp do diện tích trồng ngô nhỏ (0,03 triệu ha).
Dự báo đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu
năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), trong đó các
nước khu vực Đông Á được dự báo có nhu cầu tăng mạnh nhất vào năm 2020
(85%) (IRRI, 2003) [56]. Sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh ở các nước này là do


8

dân số tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, dẫn đến nhu cầu về lương
thực, thực phẩm tăng mạnh, đòi hỏi khối lượng ngô rất lớn để phát triển chăn
nuôi. Theo dự báo của công ty Monsanto, vào năm 2030 nhu cầu ngô thế giới
tăng 81 % so với năm 2000 (từ 608 triệu tấn lên 1.098 triệu tấn), nhưng 80 %
nhu cầu ngô tăng (khoảng 266 triệu tấn) tập trung chủ yếu ở các nước đang
phát triển (Bùi Mạnh Cường, 2006) [8].
Bảng 1.3: Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020
Năm 1997

Năm 2020

(triệu tấn)

(triệu tấn)

Thế giới

586

852

45

Các nước đang phát triển

295

508

72

Đông Á

136

252

85

Nam Á

14

19

36

Cận Sahara - Châu Phi

29

52

79

Mỹ Latinh

75

118

57

Tây và Bắc Phi

18

28

56

Vùng

% thay đổi

(Nguồn: IRRI (2003)[56])
1.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
1.3.1. Hiện trạng sản xuất ngô của Việt Nam
Cây ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm. Do có khả
năng thích ứng rộng, chịu thâm canh, năng suất cao nên cây ngô được trồng ở
hầu hết các vùng trong cả nước.
Sản xuất ngô ở Việt Nam đã có sự phát triển khá bền vững, số liệu bảng
1.4 cho thấy: Năng suất ngô ở Việt Nam năm 1990 chỉ đạt 15,5 tạ/ha, với diện
tích 432.000 ha nhưng đến năm 2012 đã đạt 1.118,2 nghìn ha với năng suất
49,95 tạ/ha.


9
Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung
bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Năm 1980, năng suất ngô Việt nam

chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới, năm 2000 bằng 59,8%, năm 2012 đã
tương đương với năng suất trung bình của thế giới. Năng suất ngô ở Việt Nam
được cải thiện đáng kể nhờ những thành công trong nghiên cứu và sử dụng
các giống ngô lai, đây được coi là cuộc cách mạng thực sự trong ngành sản
xuất ngô, là bước tiến vượt bậc so với một số nước trong vùng. Sự phát triển
ngô lai ở Việt Nam đã được Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ quốc tế
(CIMMYT), tổ chức Nông lương (FAO) của Liên Hợp Quốc và các nước
trong khu vực đánh giá rất cao. Hiện nay, Việt Nam đã đuổi kịp các nước
trong khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn
đầu đi vào công nghệ cao (công nghệ gen, nuôi cấy bao phấn và noãn) (Ngô
Hữu Tình, 2003)[33].
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam năm 1990 - 2012
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha)

(tạ/ha)

(1000 tấn)

1990

432,0

15,5

671,0

2000

730,2

25,1

2005,9

2005

1052,6

36,0

3787,1

2006

1033,1

37,0

3819,4

2007

1096,1

39,6

4250,9

2008

1440,2

31,8

4573,0

2009

1089,2

40,1

4371,7

2010

1126,4

40,9

4606,8

2011

1121,3

43,1

4835,7

2012

1118,2

50,0

4803,2

Năm

(Nguồn: (FAOSTAT, 2013) [55])


10
Mặc dù diện tích, năng suất và sản lượng ngô của nước ta đều tăng
nhanh nhưng so với bình quân chung của thế giới nhưng năng suất ngô vẫn
còn rất thấp, mặt khác nhu cầu sử dụng ngô của Việt Nam ngày càng lớn, vì
vậy cần có các biện pháp đồng bộ để thúc đẩy sản xuất ngô phát triển, trong
đó chọn tạo giống có tiềm năng năng suất cao, khả năng chống chịu tốt là một
vấn đề cấp bách hiện nay.
Hiện nay, sản lượng ngô của Việt Nam mới đạt 62 % so với mục tiêu
vào năm 2015 và gần 50 % so với mục tiêu vào năm 2020 (Châu Ngọc Lý,
2012) [20]. Sản xuất ngô ở Việt Nam phát triển còn chậm chưa tương xứng với
điều kiện hiện có vì: trên 70% diện tích tập trung ở đồi núi và cao nguyên phụ

thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó 60 % diện tích ngô trồng trên đất dốc;
Thời tiết nhiệt đới của Việt Nam biến động lớn về nhiệt độ, mưa, gió bão ảnh
hưởng đến tất cả các vụ trồng ngô, dẫn đến khả năng kết hạt của ngô kém.
Ngày nay biến đổi khí hậu còn làm gia tăng tần suất hạn, úng, gió bão, lũ lụt,
nhiệt độ cao, đây là những biến đổi bất lợi cho quá trình sinh trưởng của cây
ngô. Dân trí không đồng đều giữa các vùng trồng ngô, có sự chênh lệch lớn
giữa trình độ canh tác và khả năng đầu tư thâm canh ngô của nông dân giữa các
vùng miền; Tổn thất sau thu hoạch còn lớn.
Để đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng ngô hiện nay, sản lượng ngô phải
đạt hơn 7 triệu tấn vào năm 2015. Muốn tăng sản lượng, sản xuất ngô ở nước
ta cần có những giống ngô lai năng suất cao từ 12 - 13 tấn/ha cho những vùng
trồng ngô thuận lợi và 6 - 7 tấn/ha cho những vùng trồng ngô khó khăn, ổn
định năng suất ở các vùng sinh thái.
1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên
Thái nguyên là một tỉnh miền núi Trung du Bắc Bộ, có diện tích tự
nhiên 356.282 km2, dân số hiện nay khoảng 1.046.000 người, chiếm 1,13%
diện tích và 1,41% dân số so với cả nước. Thời tiết, khí hậu của Thái


11
Nguyên diễn biến khá phức tạp, mùa mưa tập trung từ tháng 4 đến tháng
10, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Với địa hình đồi núi
phức tạp, diện tích canh tác nhỏ hẹp, đất bạc màu, điều kiện tưới tiêu còn
nhiều khó khăn, diện tích trồng ngô chủ yếu trên đất hai lúa ở vụ Đông và
trên đất đồi dốc ở vụ Xuân hè. Chính vì vậy, sản xuất ngô thường gặp hạn
và rét đầu vụ Xuân, cuối vụ Đông, đây là một trong những yếu tố ảnh
hưởng không nhỏ đến năng suất.
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên từ 2000 - 2011
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha )

(tạ/ha )

(1000 tấn)

2000

10,7

28,8

30,8

2001

9,7

30,6

29,7

2002

11,6

32,8

30,8

2003

13,4

32,6

43,7

2004

15,9

34,3

54,6

2005

15,9

34,7

55,1

2006

15,3

35,2

53,9

2007

17,8

42,1

74,9

2008

20,6

41,1

84,6

2009

17,4

39,1

68,0

2010

17,9

42,0

75,2

2011

18,6

43,3

80,6

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2013 [39])
Sản xuất ngô ở Thái Nguyên đã có sự thay đổi rất lớn trong thời gian
qua. Năm 2000, diện tích trồng ngô của Thái Nguyên là 10,7 nghìn ha với
năng suất 28,8 tạ/ha và sản lượng đạt 30,8 nghìn tấn. Đến năm 2011, diện tích
trồng ngô được mở rộng đạt 18,6 nghìn ha, với năng suất 43,3 tạ/ha và sản


12
lượng đạt 80,6 nghìn tấn. Có được kết quả này là nhờ áp dụng các tiến bộ
khoa học mới vào sản xuất, đặc biệt là việc sử dụng giống ngô lai năng suất
cao như: LVN10, LVN11, LVN12, LVN99,... và một số giống ngô nhập nội:
Bioseed, 9607, DK999, NK4300, C919... vào sản xuất.

Năm 2011, do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh bất thuận nên diện
tích trồng ngô giảm 0,7 ha so với năm 2010. Điều đó chứng tỏ điều kiện tự
nhiên chi phối rất lớn đến sản xuất nông nghiệp ở đây. Mặc dù vậy, tỉnh Thái
Nguyên luôn quan tâm chú trọng đẩy mạnh sản xuất ngô. Dự kiến, tỉnh Thái
Nguyên sẽ xây dựng vùng ngô hàng hóa quy mô 7.000 ha vào năm 2015.
1.4. Các loại giống ngô đang sử dụng trong sản xuất ở Việt Nam
Theo phương pháp tạo giống, giống ngô được chia làm 2 nhóm chính.
Nhóm ngô thụ phấn tự do và nhóm ngô lai. Hiện nay trong sản xuất ngô ở
Việt Nam, trong nhóm ngô thụ phấn tự do chỉ còn giống ngô địa phương (ngô
đá rắn, ngô nếp), còn trong nhóm ngô lai chỉ sử dụng giống ngô lai quy ước
(lai đơn, lai ba và lai kép).
1.4.1. Giống ngô địa phương (local variety)
Giống địa phương là những giống ngô đã được trồng lâu đời ở vùng,
được chọn lọc qua quá trình sản xuất. Giống địa phương có chất lượng tốt,
chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Các giống ngô địa phương
yêu cầu thâm canh thấp vì vậy ở những vùng điều kiện kinh tế khó khăn ít đầu
tư thâm canh vẫn có thể cho thu hoạch. Giống ngô địa phương dễ bảo quản và
có thể sử dụng làm giống cho vụ sau.
Ngoài ra, giống địa phương còn là vật liệu quan trọng trong quá trình
tạo giống. Phần lớn các giống ngô được tạo ra từ vật liệu địa phương có tính
thích nghi cao, cấu trúc bắp tốt, chống chịu sâu đục thân khá.
1.4.2. Giống ngô lai quy ước (Conventional hybrid)
Để tạo ra các giống ngô có tiềm năng năng suất cao, các nhà khoa học đã
sử dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống. Ưu thế lai là hiện tượng cây


13

lai có sức sống khỏe hơn, tính chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm
chất tốt hơn so với bố mẹ của chúng và so với đối chứng. Ở cây ngô ưu thế lai

đươc biểu thị thông qua các trạng thái sau:
- Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sự thay đổi về tầm vóc cây, số
lá... trong thời gian sinh trưởng và phát triển. Kiesselback (1922) cho rằng: Ở
ngô con lai F1 có độ lớn hạt tăng hơn bố mẹ là 11 %, đường kính thân tăng
48%, chiều cao cây tăng từ 30 – 50 %, ngoài ra một số chỉ tiêu như diện tích
lá, chiều dài và số lượng rễ, chiều dài và số nhánh cờ ở con lai thường lớn hơn
bố mẹ (Mai Xuân Triệu 1998)[41].
- Ưu thế lai về năng suất: Thể hiện ở con lai có các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất vượt trội so với bố mẹ. Đối với cây ngô, ưu thế lai về
năng suất có vai trò quan trọng nhất, thể hiện qua sự tăng các yếu tố cấu thành
năng suất như: chiều dài bắp, số hàng hạt, số hạt/hàng, tỷ lệ hạt/bắp. Ưu thế
lai về năng suất ở cây ngô với giống lai đơn giữa các dòng có thể đạt từ
193%-263% so với trung bình bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985) [48].
- Ưu thế lai thích ứng: Biểu hiện thông qua khả năng chống chịu của cây
ngô với điều kiện bất thuận như hạn, rét, sâu bệnh…
- Ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa: Là sự tăng cường quá trình trao đổi
chất ở cây ngô (Nguyễn Văn Cương, 1995) [4].
Giống ngô lai quy ước là giống ngô tạo ra bằng cách lai giữa các dòng
thuần, đây là phương thức sử dụng có hiệu quả nhất hiện tượng ưu thế lai do
lợi dụng được hiệu ứng trội và siêu trội khi lai các dòng tự phối đời cao với
nhau. Hiện nay giống ngô lai quy ước được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các
nước trên thế giới đặc biệt ở Mỹ và châu Âu. Dựa vào số dòng thuần tham
gia, giống ngô lai quy ước có các loại chính là: Lai đơn, lai ba, lai kép.
+ Lai đơn: Là giống tạo ra giữa 2 dòng thuần, (A x B) trong đó A, B là
dòng thuần. Một số giống ngô lai đơn có năng suất cao, phẩm chất tốt được sử


14
dụng phổ biến trong sản xuất ở Việt Nam như: LVN10, LVN4, LVN20,
LVN99, NK4300, NK67, C919, VN8960, LCH9...

+ Lai ba: Lai giữa giống lai đơn và một dòng thuần, [(A x B) x C]
trong đó A, B, C là dòng thuần như: T7, LVN32, NMH2002...
+ Lai kép: Lai giữa hai giống lai đơn, [(A x B) x (C x D)], trong đó A,
B, C, D là dòng thuần như: B9681, T5, LVN31, P60...
1.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và Việt Nam
1.5.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
Ngô là cây trồng đã dựng nên nền văn minh của thổ dân ở châu lục
mới. Cây ngô đã vượt biển theo chân Christopher Columbus sang châu Âu,
châu Á, châu Phi trở thành một trong những cây lương thực quan trọng của
loài người. Tuy nhiên sau khi tiếp thu cây ngô từ những thổ dân da đỏ, thế kỷ
16, 17 người da trắng cũng chưa có cơ sở để nghiên cứu sâu hơn những gì
người da đỏ đã làm được. Đối với cây ngô những phát hiện khoa học tập
trung chủ yếu ở thế kỷ thứ 18.
Cottin Matther là người đầu tiên nghiên cứu thí nghiệm về giới tính của
ngô vào năm 1716. Ông đã quan sát thấy sự thụ phấn chéo ở cây ngô tại
Massachusettes. Tám năm sau Matther, Paul Dudly đã đưa ra nhận xét về giới
tính của ngô, ông cho rằng gió đã giúp ngô thực hiện quá trình thụ phấn. Mặc
dù nghiên cứu của Ông không theo quan điểm hiện đại, nhưng đó là những
khởi đầu cho công tác nghiên cứu ở cây ngô.
Thực hành tạp giao đầu tiên ở ngô với mục đích nâng cao năng suất
hạt được thực hiện bởi John Lorain (1812), ông đã nhận thấy rằng việc trộn
lẫn các loài ngô khác nhau như người da đỏ đã làm sẽ cho năng suất ngô
cao hơn.
Người có những quan sát và thành công sớm nhất trong việc cải tạo
giống ngô là Cooper, Cooper đã thành công trong việc kết hợp tính nhiều bắp
của giống ngô dài ngày và đặc điểm bắp to của giống chín sớm.