Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------o0o-------------

NGUYỄN MINH HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ
LAI TẠI HÀ GIANG

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60 62 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NHIỆP

Người hướng dẫn: PGS.TS. LUÂN THỊ ĐẸP

THÁI NGUYÊN - 2011

1


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN MINH HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG
NGÔ LAI TẠI HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN – 2011

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác. Mọi trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tác giả

NGUYỄN MINH HÀ

3


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của
cô giáo hướng dẫn, cơ quan chủ quản, các cá nhân trong và ngoài nước. Tôi
xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Luân Thị Đẹp, với cương vị người hướng dẫn
khoa học đã tận tâm hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Đào tạo Sau
Đại học, khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những
người đã truyền thụ cho tôi những kiến thức và phương pháp nghiên cứu quý
báu trong suốt thời gian tôi học tập tại trường.
Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và
đồng nghiệp, những người luôn quan tâm giúp đỡ trong suốt thời gian tôi học
tập và nghiên cứu vừa qua.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Giang, ngày 14/9/2011

NGUYỄN MINH HÀ

4


MỤC LỤC
Trang
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục đích........................................................................................................ 3
3. Yêu cầu.......................................................................................................... 3
4. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 5
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới................................... 5
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới ..................................... 5
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô lai trên thế giới............................................ 10
1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................. 14
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam...................................................... 14
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam............... 18
1.3.3. Tình hình sản xuất ngô ở Hà Giang ...................................................... 20
1.3.4. Định hướng nghiên cứu phát triển ngô lai trong thời gian tới .............. 22
CHƯƠNG II : VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............24
2.1. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 25
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 25
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 25

2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm............................................. 25
2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 25
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 25
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 25
2.4.2. Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm........................ 26
5


2.4.3. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi ...................................... 27
2.4.4. Trồng thử nghiệm trên đồng ruộng cua nông dân................................. 31
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 31
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................. 32
3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và các giai đoạn phát dục chính của các
giống ngô thí nghiệm............................................................................. 32
3.1.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ.................................................................. 34
3.1.2. Giai đoạn tung phấn, phun râu .............................................................. 35
3.1.3. Giai đoạn chín sinh lý (TGST).............................................................. 36
3.2. Một số đặc điểm hình thái và sinh lý của các giống ngô thí nghiệm............. 37
3.2.1. Chiều cao cây ........................................................................................ 39
3.2.2. Chiều cao đóng bắp............................................................................... 39
3.2.3. Số lá trên cây......................................................................................... 42
3.2.4. Chỉ số diện tích lá.................................................................................. 42
3.3. Tình hình sâu bênh hại và khả năng chống đổ của các giống ngô thí
nghiệm................................................................................................................43
3.3.1. Tình hính sâu bênh hại .......................................................................... 43
3.3.2. Tỷ lệ đổ gãy của các giống ngô thí nghiệm .......................................... 50
3.4. Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp ........................................... 52
3.4.1. Trạng thái cây........................................................................................ 53
3.4.2. Trạng thái bắp ....................................................................................... 54
3.4.3. Độ bao bắp ............................................................................................ 54

3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất........................................... 55
3.5.1. Số bắp trên cây ...................................................................................... 57
3.5.2. Chiều dài bắp......................................................................................... 58
3.5.3. Đường kính bắp..................................................................................... 58
3.5.4. Số hàng trên bắp.................................................................................... 59
3.5.5. Số hạt trên hàng..................................................................................... 60

6


3.5.6. Khối lượng 1000 hạt ............................................................................. 60
3.5.7. Năng suất lý thuyết................................................................................ 61
3.5.8. Năng suất thực thu................................................................................. 62
3.6. Kết qủa trồng thử nghiệm trên đồng ruộng của nông dân ....................... 63
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................. 64
4.1. Kết luận .................................................................................................... 64
4.2. Đề nghị ..................................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 65

7


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CIMMYT

: Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế

CSDTL

: Chỉ số diện tích lá

cs

: Cộng sự

CV

: Hệ số biến động

DTL

: Diện tích lá

FAO

: Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên hiệp quốc

ha

: hecta

LSD

: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa

NS

: Năng suất

NSTT

: Năng suất thực thu

NSLT

: Năng suất lý thuyết

P

: Xác suất

P1000 hạt

: Khối lượng 1000 hạt

TPTD

: Thụ phấn tự do

ƯTL

: Ưu thế lai

8


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mỳ và lúa nước của thế

giới năm 2009 .................................................................................... 6
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô của thế giới trong giai đoạn 2000 - 2010 ....... 7
Bảng 1.3: Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2009 ................. 8
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2001 - 2009........ 15
Bảng 1.5: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở các vùng ngô chính của
Việt Nam năm 2009.......................................................................... 17
Bảng 1.6: Tình hình sản xuất ngô ở Hà Giang giai đoạn 2001 - 2009 ........... 21
Bảng 2.1: Nguồn gốc và đặc điểm của các giống tham gia thí nghiệm.......... 24
Bảng 3.1: Thời gian sinh trưởng và các thời kỳ phát dục của các giống
ngô thí nghiệm .................................................................................. 33
Bảng 3.2: Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống ngô thí
nghiệm vụ Thu Đông 2010 và vụ Xuân 2011 .................................. 38
Bảng 3.3: Số lá và CSDTL của các giống ngô thí nghiệm vụ Thu Đông
2010 và vụ Xuân 2011...................................................................... 41
Bảng 3.4: Tình hình nhiễm sâu hại của các giống ngô thí nghiệm................. 45
Bảng 3.5: Tình hình nhiễm bệnh của các giống ngô thí nghiệm .................... 48
Bảng 3.6: Khả năng chống đổ của các giống ngô thí nghiệm ........................ 51
Bảng 3.7: Trạng thái cây, trạng thái bắp và độ bao bắp của các giống ngô
thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2010 và vụ Xuân 2011 ..................... 53
Bảng 3.8: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô
thí nghiệm vụ Thu Đông năm 2010.................................................. 56
Bảng 3.9: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô
thí nghiệm vụ Xuân năm 2011 ......................................................... 57
Bảng 3.10: Kết quả thử nghiệm giống VS 36 vụ Xuân 2011 ......................... 63

9


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 3.1: Năng suất thực thu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm............ 62

10


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây cốc chính (lúa mì, lúa nước
và ngô) phổ biến rộng, có năng suất cao, có giá trị kinh tế lớn và chiếm một vị
trí quan trọng trong thực tiễn cuộc sống của con người.
Ngô là nguồn giải quyết lương thực cho nhiều dân tộc trên thế giới, với
21% tổng sản lượng ngô được sử dụng làm lương thực đã nuôi sống 1/3 dân
số toàn cầu. Ở một số nước như Mexico, Ấn Độ và một số nước châu Phi
khác (đặc biệt là ở các nước kém phát triển) ngô là nguồn dinh dưỡng chính,
giúp giải quyết nạn đói thường xuyên đe dọa.
Bên cạnh giá trị làm lương thực, ngô còn là nguồn thức ăn gia súc vô
cùng quan trọng, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp cho gia súc gia cầm là
từ ngô. Ở các nước phát triển có nền chăn nuôi công nghiệp đã sử dụng 70 90% sản lượng ngô cho chăn nuôi như Hungari 97%, Pháp 90%, Mỹ 89%…
Cây ngô là thức ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi gia súc lớn, đặc biệt
là bò sữa.
Những năm gần đây ngô còn là cây thực phẩm được ưa chuộng. Ngô
rau (ngô bao tử - baby corn) có giá trị kinh tế hàng hoá và giá trị dinh
dưỡng rất cao so với các loại rau cao cấp khác. Ngoài ra, ngô còn là nguồn
cung cấp nguyên liệu quan trọng cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh
bột, dầu, glucoza, chất dẻo… Giá trị sử dụng rộng rãi của ngô được chứng
minh bằng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực
- thực phẩm, công nghiệp dược và công nghiệp nhẹ. Hiện nay hoạt động
sản xuất Ethanol từ nguyên liệu ngô đang phát triển mạnh và Mỹ là nước
đứng đầu trong ngành này.

11


Nhu cầu về lương thực nói chung và ngô nói riêng đang tăng nhanh trên
toàn cầu, mậu dịch ngô thế giới tăng liên tục trong mấy năm gần đây. Từ đó
vấn đề nâng cao năng suất, sản lượng, hiệu quả kinh tế của cây ngô được
nhiều nhà khoa học, nhiều chính phủ quan tâm và cùng nhau giải quyết. Cùng
với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô, việc kết hợp phương pháp
truyền thống với công nghệ sinh học và ứng dụng công nghệ cao trong canh
tác ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới đứng đầu trong nhóm các cây
lương thực.
Ngô được đưa vào Việt Nam từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình, 1997) [11],
chỉ qua hơn ba thế kỷ cây ngô đã chứng tỏ được ưu thế của mình và trở thành
cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Sản xuất ngô ở nước ta mặc dù
đã có được một số thành tựu nhất định nhưng vẫn còn một số vấn đề đặt ra
như năng suất ngô nước ta còn thấp so với trung bình thế giới (khoảng 82%)
và cũng thấp so với năng suất thí nghiệm. Sản lượng ngô cả nước mới chỉ đáp
ứng được 40 - 50% nhu cầu dùng làm lương thực cho đồng bào miền núi và
làm nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi. Những năm gần đây, chúng ta
phải nhập 900 - 1100 nghìn tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi gia súc
(Tổng cục Chăn nuôi, 2010) [17].
Ngành sản xuất ngô của nước ta nói riêng và thế giới nói chung còn
phải đứng trước các thách thức như khí hậu toàn cầu đang biến đổi một cách
phức tạp, đặc biệt hạn hán, lũ lụt ngày càng nặng nề hơn, nhiều sâu bệnh mới
xuất hiện, biện pháp canh tác không phù hợp nên ở nhiều nơi đang gây ra tình
trạng xói mòn đất. Mặt khác diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp
nhường chỗ cho các công trình xây dựng, chỉ trong vòng 5 năm 2001 – 2005
gần 370.000 ha đất nông nghiệp đã bị thu hồi, chiếm 3,9% tổng đất nông
nghiệp đang sử dụng để phục vụ các dự án xây dựng kết cấu hạ tầng, xây
dựng khu công nghiệp, khu dân cư...(Bộ Tài nguyên và Môi trường,

12


2010)[16]; vấn đề đặt ra là phải tăng nhanh năng suất cây trồng, góp phần giữ
vững an ninh lương thực quốc gia, đảm bảo phát triển cân đối bền vững công
– nông nghiệp đưa Việt Nam sánh vai cùng các quốc gia khác trong khu vực
và trên thế giới.
Thực tiễn đó đòi hỏi công tác chọn tạo giống phải được đẩy mạnh hơn
nữa để tìm ra các giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt, thời gian sinh
trưởng ngắn, có khả năng chống chịu tốt và phù hợp với các vùng sinh thái,
đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại
Hà Giang”.
2. Mục đích
Xác định được giống ngô lai có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất
cao, có khả năng chống chịu tốt phù hợp với điều kiện sinh thái Hà Giang từ
đó làm cơ sở cho việc chọn tạo giống ở các tỉnh miền núi phía Bắc.
3. Yêu cầu
- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống lai trong
điều kiện vụ Thu đông năm 2010 và vụ Xuân năm 2011 tại xã Phong Quang,
huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang.
- Nghiên cứu tình hình sâu bệnh hại và chống đổ của các giống lai.
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lai
trong thí nghiệm.
- So sánh và sơ bộ chọn lọc một số giống lai có triển vọng để tiếp tục
khảo sát trong các mùa vụ tiếp theo.
4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học:

13


+ Đối với học tập: Giúp sinh viên củng cố kiến thức đồng thời biết vận
dụng những kiến thức đã học được vào thực tế. Biết cách thực hiện một khoá
luận tốt nghiệp, có thêm kiến thức và kinh nghiệm sản xuất.
+ Đối với nghiên cứu khoa học: Giúp sinh viên tiếp cận với công tác
nghiên cứu khoa học, nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tạo cho mình
tác phong làm việc đúng đắn, nghiêm túc, sáng tạo đúc rút được những kinh
nghiệm quý báu mà trong sách vở không có được. Mặt khác, đề tài cũng xác
định khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống ngô lai
góp phần làm phong phú thêm bộ giống ở Hà Giang.
- Ý nghĩa trong sản xuất: Đề tài góp phần chọn ra giống ngô mới nhằm
nâng cao năng suất và sản lượng ngô ở Hà Giang.

14


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Giống cây trồng là một tư liệu sản xuất vô cùng quan trọng của sản xuất
nông nghiệp. Giống tốt là tiền đề để tăng năng suất tăng vụ, nâng cao phẩm
chất của nông sản. Trong xu thế hội nhập, khi sản phẩm nông nghiệp của
chúng ta phải cạnh tranh với hàng hóa nông sản nhập từ các nước bạn thì việc
cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm cây trồng là vấn đề thiết yếu. Để
thực hiện mục tiêu này, giống được xem là khâu then chốt.
Chọn tạo giống cây trồng là một quá trình lâu dài và phức tạp. Một
giống cây trồng mới được đưa ra sản xuất là kết quả của sự lao động miệt mài

bền bỉ cùng kinh nghiệm và kiến thức vững vàng của các nhà chuyên môn.
Trong sản xuất nông nghiệp nói chung - sản xuất ngô nói riêng, quá trình
chọn tạo giống cây trồng bao gồm rất nhiều giai đoạn khác nhau như: Tạo
dòng tự phối, đánh giá khả năng kết hợp của các dòng tự phối, lai tạo, chọn
lọc ... Một trong những khâu quan trọng trong chọn tạo giống ngô là đánh giá
sự sinh trưởng phát triển của các giống ngô lai, làm cơ sở cho quá trình chọn
tạo giống mới.
Xuất phát từ cơ sở trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nhằm xác
định được những giống lai tốt, làm tiền đề chọn tạo ra giống ngô thích hợp
cho sản xuất.
1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Có thể nói
rằng, trong 3 cây ngũ cốc chính của loài người: lúa nước, lúa mỳ và ngô thì
không có cây nào sánh kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất. Từ những năm

15


cuối thế kỷ 20, nghề trồng ngô trên thế giới đã có những bước phát triển kỳ
diệu nhờ ứng dụng rộng rãi thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời
không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ 10 năm trở
lại đây cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp
phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo
quản... đã đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước.
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mỳ và lúa nước
của thế giới năm 2009
Loại cây

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

trồng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

Ngô

156,00

51,9

809,02

Lúa mỳ

225,59

30,1

679,85

Lúa nước

155,08

42,5

659,10

(Nguồn: USDA, 2010) [22]
Trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới, cây ngô tuy chỉ đứng thứ
hai về diện tích nhưng lại dẫn đầu về năng suất và sản lượng. Năm 2009 diện
tích ngô của thế giới với 156 triệu ha sau lúa mỳ (225,59 triệu ha), nhưng
năng suất ngô đã đạt 51,9 tạ/ha, gấp 1,72 lần so với lúa mỳ và 1,22 lần so với
năng suất lúa nước.
Trong vòng 40 năm trở lại đây, ngành sản xuất ngô đã có những tiến bộ
vượt bậc: năm 1961 diện tích ngô thế giới chỉ là 104,8 triệu ha với năng suất
20 tạ/ha, đến năm 2000 năng suất ngô trung bình của thế giới đã tăng gấp đôi
lên 43,25 tạ/ha và diện tích cũng được mở rộng thêm 32,2 triệu ha so với năm
1961. Đó là một tốc độ phát triển đáng kể, tốc độ tăng về diện tích đạt 0,82
triệu ha/năm, năng suất là 0,59 tạ/năm, sản lượng tăng 9,96 triệu tấn/năm. Đặc

16


biệt năm 2009 năng suất ngô đã tăng lên 51,9 tạ/ha và sản lượng đạt 809,02
triệu tấn ( FAOSTAT và USDA, 2010)[20,22].
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô của thế giới trong giai đoạn 2000 - 2010
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

2000

137

43,25

592,5

2001

137,5

44,77

615,5

2002

137,3

44,06

604,9

2003

144,7

44,6

645,2

2004

147,5

49,45

729,2

2005

147,4

48,42

713,9

2006

148,6

47,53

706,3

2007

158,6

49,69

788,1

2008

161,01

51,09

822,7

2009

155,7

51,9

809,02

2010

162,32

51,55

820,62

Năm

(Nguồn: FAOSTAT và USDA, 2011) [20,22]
Tình hình sản xuất ngô của thế giới trong những năm gần đây tăng cả
về 3 chỉ tiêu là: diện tích, năng suất và sản lượng. Diện tích trồng ngô tăng
liên tục từ năm 2000 đến năm 2008, từ 137 triệu ha (2000) tăng lên 161 triệu
ha (2008). Trong vòng 8 năm (từ 2000 - 2008) tốc độ tăng trưởng diện tích là
3 triệu ha/năm, năng suất là 0,98 tạ/ha/năm và sản lượng là 28,78 triệu
tấn/năm. Năm 2009 diện tích giảm từ 161 triệu ha xuống còn 156 triệu ha.
Sang năm 2010, diện tích, năng suất và sản lượng ngô tương đương với năm
2008. Theo dự đoán xu thế phát triển ngô trong những năm tới là diện tích có
thể giảm dần do diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp bởi nhiều nguyên nhân
17


(dân số tăng, công nghiệp hóa mạnh, hiện tượng sa mạc hóa…). Song do nhu
cầu ngô của thị trường ngày càng lớn, do vậy phải tăng năng suất và sản
lượng bằng cách tạo ra nhiều giống ngô có khả năng chịu thâm canh, cho
năng suất cao, chống chịu tốt.
Tuy nhiên tình hình sản xuất ngô có sự khác biệt rất lớn giữa các vùng, các
nước trên thế giới:
Bảng 1.3: Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2009
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

Châu Á

53,50

43,78

234,30

Châu Mỹ

61,58

71,85

442,45

Châu Âu

13,85

60,61

83,96

Châu Phi

29,59

19,42

57,47

Khu vực

(Nguồn: FAOSTAT, 2011) [20]
Châu Mỹ có diện tích trồng ngô lớn nhất so với các châu lục khác với
61,58 triệu ha, chiếm 39,6% diện tích ngô toàn thế giới. Đồng thời đây cũng
là châu lục có năng suất, sản lượng ngô cao nhất. Năm 2009 năng suất ngô đạt
71,85 tạ/ha, cao hơn 19,95 tạ/ha so với năng suất trung bình của thế giới; sản
lượng đạt 442,45 triệu tấn - chiếm hơn 50% sản lượng ngô toàn thế giới. Châu
Á là khu vực có diện tích ngô lớn thứ 2 sau Châu Mỹ với 53,50 triệu ha,
nhưng năng suất ngô ở khu vực này chỉ đạt 43,78 tạ/ha, thấp hơn so với năng
suất trung bình của thế giới. Châu Âu đứng thứ hai trên thế giới về năng suất
đạt 60,61 tạ/ha nhưng lại là khu vực có diện tích trồng ngô ít nhất (chỉ có
13,85 triệu ha). Châu Phi có diện tích trồng ngô đứng thứ ba trên thế giới
nhưng có năng suất ngô rất thấp, chỉ đạt 19,42 tạ/ha - thấp hơn gần 3 lần so
với năng suất bình quân của thế giới, do đó sản lượng ngô ở khu vực này cũng
thấp nhất. Nguyên nhân của sự phát triển không đồng đều giữa các châu lục
18

trên thế giới là do sự khác biệt rất lớn về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện
tự nhiên, điều kiện kinh tế chính trị… trong khi ở châu Mỹ có điều kiện tự
nhiên thuận lợi, trình độ khoa học phát triển cao thì ở châu Phi điều kiện tự
nhiên vô cùng khắc nghiệt, nền kinh tế ở mức thấp cộng thêm tình hình chính
trị an ninh không bảo đảm đã làm cho sản xuất nông nghiệp ở khu vực này tụt
hậu so với nhiều khu vực trên thế giới.
Các nước phát triển có năng suất ngô cao hơn năng suất trung bình của
thế giới và ngược lại các nước đang phát triển năng suất ngô thấp hơn rất
nhiều. Những quốc gia đi đầu về năng suất ngô như: Kuwait 210,0 tạ/ha,
Jordan 184,8 tạ/ha, Isarael 160,1 tạ/ha, New Zealand 112,3 tạ/ha, Mỹ 96,6
tạ/ha ... Những nước có diện tích trồng ngô lớn là: Mỹ 31,8 triệu ha, Trung
Quốc 29,9 triệu ha, Brazil 14,4 triệu ha (2008)… (FAOSTAT, 2010) [20]. Các
nước này đã đóng góp rất lớn đối với sản lượng ngô của thế giới, trong đó Mỹ
là nước có đóng góp lớn nhất và luôn là nước dẫn đầu về sản xuất ngô. Theo
số liệu của trường Đại học Tổng hợp Nebraska (2005) lý do năng suất ngô ở
Mỹ tăng lên trong 50 năm qua là 50% do cải tạo nền di truyền của các giống
lai, 50% do cải thiện chế độ canh tác. Ngoài ra một trong những lý do năng
suất ngô ở Mỹ tăng cao là nhờ việc áp dụng ngô chuyển gen vào sản xuất.
Trên thị trường quốc tế ngô đứng đầu trong danh sách những mặt hàng
có giá trị khối lượng hàng hóa giao dịch ngày càng tăng, tỷ trọng lưu thông
lớn, thị trường tiêu thụ rộng và nhu cầu ngày càng cao. Hiện nay nhu cầu tiêu
thụ ngô trên thế giới trung bình hàng năm từ 702,5 đến 768,8 triệu tấn. Trong
đó, nước Mỹ tiêu thụ 33,52% tổng sản lượng ngô tiêu thụ và các nước khác
chiếm 66,48% (Nguồn: sokhoahoccn.angiang.gov.vn) [15]. Sở dĩ nhu cầu ngô
tăng mạnh là do dân số thế giới tăng nên nhu cầu về thịt, cá, trứng, sữa tăng
mạnh dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng trong chăn nuôi tăng. Hơn nữa trong
những năm gần đây khi nguồn dầu mỏ đang cạn kiệt thì ngô được coi là

19

nguồn nguyên liệu chính để chế biến ethanol, một loại nhiên liệu sạch dùng
để thay thế một phần nguyên liệu xăng dầu. Trong bối cảnh giá xăng dầu đang
liên tiếp lập những kỷ lục mới, nhiên liệu sinh học đang trở nên hấp dẫn hơn
bao giờ hết. Tại Mỹ, nước sản xuất ethanol lớn nhất thế giới, ¼ sản lượng ngô
được dùng để sản xuất ethanol, như vậy chỉ riêng lượng ngô cho chương trình
ethanol của Mỹ đã tương đương hơn một nửa nhu cầu ngũ cốc của thế giới.
Hiện nay thị trường ngô thế giới được đánh giá là thị trường tương đối
khả quan. Với tình hình sản xuất và tiêu thụ hiện nay thì cây ngô sẽ càng
khẳng định được vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp thế giới.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô lai trên thế giới
Cây ngô đã được biết đến qua những nền văn minh của người da đỏ trên
thế giới, hầu hết những loài phụ ngô ngày nay được biết đến như: ngô đá rắn,
ngô nổ... cũng đã được người da đỏ biết đến từ thời cổ đại. Sau khi Columbus
mang ngô về châu Âu, người châu Âu đã nhanh chóng nhận ra giá trị lương thực
của cây ngô. Vào thế kỷ XVI và XVII, người châu Âu đã tiếp thu cây ngô từ bộ
tộc người da đỏ nhưng chưa có cơ sở đi xa hơn so với những gì mà người da đỏ
làm được. Đến thế kỷ thứ XVIII, những phát hiện khoa học về cây ngô đã dần
được hé mở. Vào năm 1716 Cotton Mather, là người đầu tiên tiến hành thí
nghiệm về giới tính ở cây ngô, đã quan sát thấy được sự thụ phấn chéo ở cây
ngô. Tám năm sau công bố của Mather, Paul Dadly đã đưa ra nhận xét về giới
tính của cây ngô và cho rằng gió đã mang phấn ngô cho quá trình thụ tinh (Ngô
Hữu Tình và cs, 1997) [12]. Năm 1760, nhà bác học người Nga Koelreiter đã
quan sát và mô tả hiện tượng ưu thế lai qua việc lai giữa Nicotinana tabacum và
N. robusa. Năm 1766, Koelreuter lần đầu tiên miêu tả hiện tượng tăng sức sống
của con lai ở cây ngô, khi tiến hành lai các cây trồng thuộc chi Nicotiana,
Dianthus, Verbascum, Mirabilis và Datura với nhau (Stuber, 1994) [19]. Đây là
cơ sở để Charles Darwin quan sát thấy hiện tượng ưu thế lai ở cây ngô vào năm

20


1871. Việc ứng dụng ưu thế lai trong tạo giống ngô được nhà nghiên cứu
W.J.Beal người Mỹ bắt đầu từ 1876, ông đã thu được các cặp lai hơn hẳn các
giống bố mẹ về năng suất từ 10 - 15%. Sau đó vào năm 1877, Charles Darwin
sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối đã đi tới kết
luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so
với dạng ngô tự phối” (Hallauer và Miranda, 1986) [18].
Tiếp sau đó là G.H.Shull đã áp dụng sự giao phối bắt buộc ở ngô (giao
phối gần hoặc cưỡng bức) để thu được dòng thuần. Năm 1906 ông bắt đầu
tiến hành lai đơn giữa một số dòng. Rõ ràng năng suất và sức sống ở giống lai
tăng lên đáng kể. Cho tới 1909, G.H.Shull công bố các giống lai đơn (single
cross) cho năng suất cao hơn hẳn so với các giống ngô khác thời gian đó.
Năm 1914, chính Shull đã đưa vào tài liệu khoa học thuật ngữ Heterosis để
chỉ ưu thế lai của các giống lai dị hợp tử (CIMMYT, 1990). Ưu thế lai là hiện
tượng tăng sức sống qua lai đã được chú ý nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học
trên thế giới. Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa đưa ra được một thuyết duy
nhất để giải thích hiện tượng này. Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thế lai
ngày nay trên thế giới đang tồn tại nhiều thuyết khác nhau song các thuyết
Trội (Bruce, 1910; Collins, 1921; Jones, 1917) và thuyết Siêu trội (East,
1912; Hull, 1945) có lẽ được sự ủng hộ của nhiều nhà khoa học. Năm 1917,
D. F. Jones đã đề xuất sử dụng hạt lai kép trong sản xuất để giảm giá thành
hạt giống, việc áp dụng ưu thế lai vào trồng trọt và chăn nuôi được phát triển
nhanh chóng.
Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) được thành
lập năm 1966 tại Mêxicô nhằm phát triển và nâng cao chất lượng các giống
lúa mỳ và ngô. Từ khi thành lập đến nay, CIMMYT đã xây dựng, cải thiện và
phát triển khối lượng lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các giống thí nghiệm,
cung cấp cho khoảng hơn 80 nước trên thế giới thông qua mạng lưới khảo

21


nghiệm giống Quốc tế. Các nguồn nguyên liệu mà chương trình ngô CIMMYT
cung cấp cho các nước là cơ sở cho chương trình tạo dòng và giống lai. Trung
tâm này đã nghiên cứu đưa ra giải pháp, tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV)
làm bước chuyển tiếp giữa giống địa phương và ngô lai. Các giống ngô lai ngày
càng được trồng rộng rãi và phổ biến, trong đó các giống ngô lai đơn có ưu thế
lai cao nhất nhưng do quá trình sản xuất hạt giống cho năng suất thấp nên giá
thành hạt giống lai đơn rất cao. Vì vậy, người ta tiến hành tạo các giống ngô lai
3, lai kép cho năng suất hạt giống cao, giá thành hạt giống rẻ, ưu thế lai cao
(Nguyễn Thế Hùng và cs, 1997) ) [3]. Trong 30 năm hoạt động trung tâm đã
đóng góp đáng kể vào việc xây dựng, phát triển và cải thiện hoạt động vốn gen,
quần thể và giống ngô cho 80 quốc gia trên thế giới.
Bên cạnh việc tạo ra những giống ngô lai cho năng suất cao, các nhà
chọn tạo giống ngô tại CIMMYT đã nghiên cứu phát triển các giống ngô hàm
lượng protein cao QPM (Quality Protein Maize). Cách đây hơn 3 thế kỷ,
những nghiên cứu về ngô QPM đã được tiến hành sau khi khám phá ra đột
biến gen lặn Opaque 2 và gen trội không hoàn toàn Floury 2 ở ngô. Những
gen này quy định hàm lượng đạm và đặc biệt là hàm lượng Lisine và
Trytophan, đã giải quyết đòi hỏi của thị trường ngô ngày càng cao theo hướng
tăng diện tích ở mức độ nhất định đi đôi với năng suất và tăng hàm lượng,
chất lượng đạm. Lúc đầu, nhiều chương trình quốc gia với sự tài trợ về tài
chính to lớn của nhà nước, các tổ chức quốc tế và tư nhân đã tập trung nghiên
cứu giống ngô giàu đạm nội nhũ mềm (còn gọi là nội nhũ xốp). Chương trình
này đã thất bại vì không nâng cao được tỷ lệ và chất lượng đạm, sâu bệnh
nhiều, bắp dễ bị thối, bảo quản trong kho dễ bị sâu mọt phá hoại và hạt dễ bị
mất sức nảy mầm và lâu khô. Cuộc cách mạng về ngô QPM, nội nhũ cứng
chính thức mới được bắt đầu cách đây 20 năm. Các nhà khoa học ở Trung tâm

cải tạo giống ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) và một số nhà tạo giống khác

22


đã phải tìm ra những hướng đi khác. Bằng những phương pháp tạo giống đặc
biệt để đạt được mục đích khắc phục những nhược điểm của các giống ngô
QPM nội nhũ mềm và xác định rằng sử dụng đột biến gen Opacque 2 là có
hiệu quả nhất. Các giống ngô QPM có ưu điểm đặc biệt là hàm lượng
Triptophan (0,11%), Lysine (0,475%) và Protein (11%) cao hơn rất nhiều so
với ngô thường (tỷ lệ này ở ngô thường là 0,05; 0,225 và 9,0%). Từ năm
1997, ngô QPM đã được chuyển giao đến hàng triệu người nông dân và
những người tiêu dùng. Ngô chất lượng protein cao đưa vào sản xuất sẽ đem
lại hiệu quả lớn khi sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi và làm lương thực
chống suy dinh dưỡng cho người nghèo, góp phần tích cực vào việc xóa đói
giảm nghèo cho các nước đang phát triển.
Những thành tựu mới đây về sinh học phân tử ở cây ngô đã giúp các
nhà khoa học tạo ra những giống ngô chuyển gen. Ngô biến đổi gen (BT)
được đưa vào canh tác đại trà từ năm 1996, mang lại lợi ích ổn định, đã đóng
góp một sản lượng ngô đáng kể làm lương thực, nhiên liệu sinh học và thức
ăn gia súc ở Mỹ. Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã
đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến 27,4 triệu ha (chiếm hơn 73% trong
tổng số hơn 37,5 triệu ha ngô của nước này). Trong những năm gần đây, ngô
biến đổi gen có mức tăng đáng kể ở các thị trường truyền thống như: Mỹ,
Canada, Achentina, Nam Phi, Tây Ban Nha, Philippin và Honduras. Ngoài ra
còn thị trường quan trọng khác gồm: Braxin, Mêxico, Ai Cập, Kenia, Nigeria
và một số nước mới quan tâm, phát triển các giống ngô chuyển gen như:
Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan.
Có thể nói rằng cây ngô sẽ là loại cây trồng đầy triển vọng của loài người
trong thế kỷ 21. Hiện nay công tác nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai trên thế

giới vẫn đang được chú ý phát triển để tạo ra những giống ngô mới có những đặc
điểm mong muốn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người.

23


1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và
phát triển, vì vậy cây ngô được trồng phổ biến ở khắp các vùng trên cả nước.
Những năm gần đây Đảng và Nhà nước đã có nhiều chính sách hỗ trợ khuyến
khích cây ngô phát triển, thêm nhiều tiến bộ kỹ thuật mới áp dụng nên sản
xuất ngô đã có những bước tiến đáng kể. Cây ngô đã trở thành cây lương thực
quan trọng thứ hai sau cây lúa, đồng thời là cây màu số một góp phần đáng kể
trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam.
Tình hình sản xuất ngô ở nước ta qua các giai đoạn lịch sử phát triển
không đồng đều, năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 10
tạ/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha. Đến đầu những năm 1980, năng suất
cũng chỉ đạt 11 tạ/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn, nguyên nhân là do
trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những
năm 1980 nhờ hợp tác với Trung tâm cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế
(CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta góp
phần tăng năng suất lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên
ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu
những năm 1990 đến nay.
Giai đoạn từ 1981 - 1992: diện tích tăng chậm, năng suất ngô tăng
không đáng kể, từ 11 tạ/ha (1980) lên 15 tạ/ha (1992), bình quân mỗi năm
tăng 3,5%. Mặc dù giai đoạn này đã sử dụng các giống thụ phấn tự do nhưng
chủ yếu là giống tổng hợp, hỗn hợp nên năng suất vẫn còn thấp.
Từ 1993 đến nay: đây là giai đoạn sản xuất ngô ở Việt Nam thực sự có

những bước tiến nhảy vọt, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô
lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi
24


hỏi của giống mới. Ngô lai là nguồn động lực mới, một nhân tố mới, một định
hướng chiến lược trong chương trình nghiên cứu và phát triển ngô ở Việt
Nam. Năm 1990 chúng ta mới bắt đầu trồng ngô lai với diện tích thử nghiệm
5 ha. Năm 1991, diện tích trồng giống ngô lai chưa đến 1% trên hơn 400
nghìn ha trồng ngô đến năm 2007 giống ngô lai đã chiếm 95% trong tổng số
hơn 1 triệu ha. Năng suất ngô ở nước ta tăng liên tục với tốc độ cao hơn trung
bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Đây là bước tiến vượt bậc so với
một số nước trong vùng đã được CIMMYT đánh giá cao. Tình hình sản xuất
ngô của Việt Nam trong những năm gần đây được thể hiện ở bảng 2.4.
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2001 - 2009
Chỉ tiêu

Diện tích
(nghìn ha)

Năng suất
(tạ/ha)

Sản lượng
(nghìn tấn)

729,5

29,6

2.161,7

2002

816,0

30,8

2.511,2

2003

912,7

34,4

3.136,3

2004

991,1

34,6

3.430,9

2005

1.052,6

36,0

3.787,1

2006

1.033,1

37,3

3.854,5

2007

1.096,1

39,3

4.303,2

2008

1.140,2

40,2

4.573,1

2009

1.086,8

40,8

4.431,8

2010

1.200,0

41,72

5.006,8

Năm
2001

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2010) [13]

25