Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Thu Đông 2014 tại Thái Nguyên.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ LIỄU
Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
VỤ THU ĐÔNG 2014 TẠI THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Trồng trọt
: Nông học
: 2011 – 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ LIỄU
Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP NGÔ LAI
VỤ THU ĐÔNG 2014 TẠI THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Lớp
Khóa học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Trồng trọt
: Nông học
: K43 - TT - N01
: 2011 – 2015
: TS. Trần Minh Quân

Thái Nguyên, năm 2015


i

LỜI CÁM ƠN
Được sự nhất trí của Nhà trường, Khoa Nông học - Trường Đại
học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu khả
năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Thu Đông
2014 tại Thái Nguyên”.
Sau một thời gian thực hiện đến nay khóa luận tốt nghiệp đại học đã

được hoàn thành. Em xin được cám ơn các thầy giáo, cô giáo trong Ban chủ
nhiệm khoa và các thầy cô trong Khoa Nông học, gia đình, bạn bè những
người quan tâm em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Đặc biệt em
xin chân thành cám ơn thầy giáo TS.Trần Minh Quân, người đã tận tâm theo
dõi, chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cám ơn!
Thái Nguyên, 29 tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Nông Thị Liễu


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô của các Châu lục và Thế giới giai đoạn từ
năm 2011-2013 ................................................................................. 5
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2014 .... 6
Bảng 2.3. Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020............................................ 7
Bảng 2.4. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn từ năm 1980 - 2012 .....11
Bảng 2.5. Tình hình sản xuất ngô của các vùng miền và cả nước năm 2013 . 12
Bảng 2.6. Tình hình sản xuất ngô của một số địa phương năm 2013 ............. 13
Bảng 2.7. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên giai đoạn từ năm 2007 - 2013....... 17
Bảng 3.1 Các giống tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ................................ 19
Bảng 4.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ngô lai tham
gia thí nghiệm ................................................................................. 29
Bảng 4.2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai tham gia thí
nghiệm. ............................................................................................ 31

Bảng 4.3. Số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai ................... 32
Bảng 4.4. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây (cm/ngày) của các tổ hợp ngô lai
giai đoạn 20-60 ngày sau trồng ....................................................... 34
Bảng 4.5. Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai giai đoạn từ 20-60 ngày sau trồng... 36
Bảng 4.6. Tỉ lệ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm ........ 38
Bảng 4.7. Số rễ chân kiềng của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ........ 40
Bảng 4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí
nghiệm............................................................................................. 41
Bảng 4.9. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các tổ hợp lai tham
gia thí nghiệm ................................................................................. 44


iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CIMMYT

Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế

C/s

Cộng sự

CV (%)

Hệ số biến động

Đ/c

Đối chứng

Ha

Hecta

IRRI

Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

LSD05

Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa

M1000 hạt

Khối lượng nghìn hạt

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

P

Xác xuất

FAO

Tổ chức nông nghiệp và lương thực liên hợp quốc

THL

Tổ hợp lai

TP - PR

Tung phấn - Phun râu

TPTD

Thụ phấn tự do


iv

MỤC LỤC
Trang
Phần 1. MỞ ĐẦU ..............................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................. 1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài .............................................................. 2
1.2.1. Mục đích.............................................................................................. 2
1.2.2. Yêu cầu của đề tài ............................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài................................................................................... 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................ 2
1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 3
Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ...................................................................... 4

2.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ, nghiên cứu ngô trên thế giới .................... 5
2.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới .................................................... 5
2.2.2. Tình hình tiêu thụ ngô lai trên thế giới ............................................... 7
2.2.3. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới............................................... 8
2.3. Tình hình sản xuất, nghiên cứu ngô ở Việt Nam ................................. 10
2.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam .................................................. 10
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam ........................................... 13
2.4. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên .............................................. 16
2.5. Các loại giống ngô ............................................................................... 18
2.5.1. Giống ngô thụ phấn tự do (TPTD-open pollinated variety) ............. 18
2.5.2.Giống ngô lai (Maize hybrid)............................................................. 18
Phần 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....19
3.1. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................. 19
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................ 19
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 19


v

3.2.2. Thời vụ nghiên cứu ........................................................................... 20
3.3. Quy trình trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm..................................... 20
3.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 21
3.5 Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 21
3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.......................................................... 21
3.5.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ............................................... 22
3.6. Thu thập số liệu .................................................................................... 27
3.7. Xử lí số liệu .......................................................................................... 27
Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .........................................28
4.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm 28
4.2. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm .... 30

4.2.1. Chiều cao cây (cm)............................................................................ 30
4.2.2. Chiều cao đóng bắp ........................................................................... 31
4.2.3. Số lá trên cây ..................................................................................... 32
4.2.4. Chỉ số diện tích lá (LAI) ................................................................... 33
4.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ........................................................ 34
4.4.Tốc độ ra lá của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ...................... 35
4.5. Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm ............. 37
4.5.1. Sâu đục thân ngô (Ostrinia nubilalis Hiibner) .................................. 37
4.5.2. Bệnh gỉ sắt ......................................................................................... 38
4.5.3. Bệnh thối thân (Rwinia carotovora) .................................................. 39
4.5.4. Khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm ...... 39
4.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp ngô lai
tham gia thí nghiệm..................................................................................... 40
4.6.1. Số bắp trên cây .................................................................................. 41
4.6.2. Chiều dài bắp..................................................................................... 42
4.6.3. Đường kính bắp ................................................................................. 42


vi

4.6.4. Số hàng trên bắp ................................................................................ 42
4.6.5. Số hạt trên hàng ................................................................................. 43
4.6.6. Khối lượng 1000 hạt ......................................................................... 43
4.6.7. Năng suất lý thuyết (tạ/ha) ................................................................ 43
4.6.8. Năng suất thực thu (tạ/ha) ................................................................. 44
Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................46
5.1. Kết luận ................................................................................................ 46
5.2. Đề nghị ................................................................................................. 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................47
I. Tài liệu Tiếng Việt .................................................................................. 47

II. Tài liệu Tiếng Anh.................................................................................. 48


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cây ngô (Zea mays L) là một trong 3 cây lương thực quan trọng trong
nền kinh tế toàn thế giới. Ở các nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á, Châu phi
người ta sử dụng ngô làm lương thực chính. Ngô không chỉ cung cấp lương
thực cho con người, ngô còn là nguồn thức ăn quan trọng cho chăn nuôi, 66%
sản lượng ngô của thế giới được dùng làm thức ăn cho chăn nuôi (Bùi Mạnh
Cường, 2007) [2]. Ngoài ra ngô còn được sử dụng làm nguyên liệu cho các
ngành công nghiệp thực phẩm (sản xuất rượu, tinh bột, bánh kẹo…). Có
khoảng 67% mặt hàng được chế biến từ ngô. Hằng năm ở Mỹ sử dụng 18%
sản xuất bánh kẹo (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [5].
Nhờ những vai trò quan trọng của cây ngô trong nền kinh tế thế giới
nên 20 năm gần đây, ngành sản xuất ngô thế giới phát triển mạnh và giữ vị trí
hàng đầu về năng suất, sản lượng trong những cây lương thực chủ yếu. Mặc
dù diện tích trồng ngô đứng thứ 3 sau lúa mỳ và lúa nước, nhưng sản lượng
ngô chiếm 1/3 sản lượng ngũ cốc trên thế giới và nuôi sống 1/3 dân số toàn
cầu. Năm 1961 diện tích trồng ngô chỉ đạt 105,48 triệu ha với tổng sản lượng
là 205,00 triệu tấn, nhưng đến năm 2009 diện tích trồng ngô đã đạt 159,53
triệu ha với sản lượng 817,11 triệu tấn (theo thống kê của FAO, 2010).
Hiện nay do nhu cầu sử dụng ngô không ngừng tăng, để đáp ứng đủ
nhu cầu ngô cho tiêu dùng trong nước. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn đã xây dựng chiến lược phát triển sản xuất ngô đến năm 2010 và tầm
nhìn đến năm 2020 là phải đạt 5-6 triệu tấn vào năm 2010 và năm 2020 là 910 triệu tấn. Để đạt được mục tiêu này, hai giải pháp chính được đưa ra là mở
rộng diện tích và tăng năng suất. Tuy nhiên việc mở rộng diện tích trồng ngô

rất khó khăn do diện tích sản xuất nông nghiệp còn hạn chế và cạnh tranh với


2

nhiều loại cây trồng khác nên tăng năng suất là giải pháp chủ yếu. Trong giải
pháp tăng năng suất thì giống được coi là hướng đột phá bởi nó có ý nghĩa
quyết định để nâng cao năng suất và chất lượng ngô. Một số giống ngô lai tốt
sẽ cho sản lượng cao hơn giống bình thường 20-25%. Trong quá trình nghiên
cứu và chọn giống ngô phải phù hợp với từng vùng sinh thái. Việc đánh giá
khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống ngô trước khi đưa
ra sản xuất đại trà là công việc cần phải được tiến hành. Xuất phát từ lợi ích
và nhu cầu thực tế hiện nay, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Thu
Đông 2014 tại Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Chọn được những tổ hợp ngô lai có năng suất cao, phù hơp với điều
kiện khí hậu, thời tiết ở tỉnh Thái Nguyên.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
- Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp ngô lai
chọn tạo.
- Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh của các tổ
hợp lai
- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô lai tham gia
thí nghiệm.
1.3. Ý nghĩa của đề tài.
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài đánh giá được những đặc điểm nông sinh học chính và năng
suất của các tổ hợp ngô lai tham gia thí nghiệm.

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để xác định được tập đoàn
giống ngô phù hợp với những điều kiện sinh thái của từng vùng.


3

1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn
- Lựa chọn ra những tổ hợp ngô lai tốt có năng suất cao, khả năng
chống chịu tốt.
- Là cơ sở xác định các tổ hợp ngô lai thích hợp trong vụ Thu Đông
phục vụ sản xuất trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.


4

Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Ở Việt Nam nông nghiệp nông thôn có vị trí quan trọng. Hiện nay
Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến sự phát triển của nông nghiệp nông
thôn và đã có những chính sách đúng đắn để đẩy nhanh sự phát triển nông
nghiệp tại tỉnh Thái Nguyên. Trải qua các giai đoạn phát triển, nông dân,
nông thôn và nông nghiệp đã có những đóng góp tạo nên những thành tựu lớn
trong công cuộc đổi mới. Cho đến nay, nông nghiệp nước ta đã có bước phát
triển tương đối toàn diện, tăng trưởng khá, quan hệ sản xuất từng bước đổi
mới phù hợp với yêu cầu phát triển của nền nông nghiệp hàng hóa. Những
thành tựu đó đã góp phần rất quan trọng vào sự ổn định kinh tế - xã hội, tạo
điều kiện để đẩy nhanh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước.
Đóng góp một phần không nhỏ đối với sự phát triển đó là hệ thống các
cây lương thực, trong đó có cây ngô. Cây ngô có những đóng góp to lớn cho

con người, bởi cây ngô cũng được con người chọn làm đối tượng và đầu tư
nghiên cứu toàn diện, đặc biệt về di truyền chọn tạo giống và các biện pháp
thâm canh. Đầu thế kỷ 20 đánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong nghề trồng
ngô với sự xuất hiện của ngô lai - một tiến bộ kỹ thuật thành công nhất trong
việc ứng dụng thuyết ưu thế lai vào sản xuất. Các nhà khoa học đã thành công
trong việc lai tạo ra những giống ngô lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt
.Đặc biệt là những giống ngô lai mới có khả năng chống chịu với điều kiện
ngoại cảnh bất thuận như: Hạn hán, rét, thiếu đạm, sâu bệnh…Vì vậy việc lai
tạo giống và chọn ra những giống ngô lai có năng suất cao và thích nghi với
điều kiện sinh thái của vùng là yêu cầu cần thiết và cấp bách nhằm phát triển
sản xuất ngô.


5

2.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ, nghiên cứu ngô trên thế giới
2.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây có nguồn gốc lâu đời và phổ biến nhất trên thế giới, không
cây nào có thể sánh kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất hạt, về quy mô,
hiệu quả ưu thế lai (Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [13].
Ngô là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về các lĩnh
vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hóa, điện khí hóa và
tin học…vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997) [10].
Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà năng suất, sản
lượng và diện tích ngô trên thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay.
Kết quả được thể hiện qua bảng 2.1
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô của các Châu lục và Thế giới
giai đoạn từ năm 2011-2013
Khu vực

Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

2011

2012

2013

2011

2012

2013

2010

2011

2013

Châu Á

56,5

58,1

59,3

48,0

49,7

51,2

271,9 288,8

304,3

Châu Âu

16,6

18,3

18,9

66,6

51,6

61,9

110,6

94,7

117,4

Châu Mỹ

64,3

67,9

70,7

68,0

61,5

73,9

438,1 418,3

522,6

Châu Phi

34,5

34,07

35,01

19,2

20,5

20,4

66,5

70,0

71,6

0,85

0,94

0,102

68,2

71,9

70,8

0,58

0,67

0,58

172,2 178,5 184,1

51,5

48,8

52,2 887,8 872,7 1016,7

Châu
Đại
Dƣơng

Thế
Giới

(Nguồn: FAOSTAT, 2014) [19].


6

Qua bảng 2.1 cho thấy: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô có sự chênh
lệch tương đối lớn giữa các châu lục trên thế giới do có sự khác nhau về điều kiện
tự nhiên, tập quán canh tác, cũng như trình độ kĩ thuật. Châu Mỹ là quê hương của
cây ngô là châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích 70,7 triệu ha (năm
2013) và đây cũng là châu lục có năng suất ngô đạt 73,9 tạ/ha cao nhất thế giới.
Trong khi đó Châu Phi là châu lục có năng suất ngô thấp và tốc độ tăng trưởng

chậm, năng suất chỉ đạt 20,4 tạ/ha (năm 2013). Sở dĩ Châu Phi có năng suất ngô
thấp nhất thế giới là do điều kiện khắc nghiệt, cùng với trình độ thâm canh, chưa
có điều kiện áp dụng các tiến bộ kĩ thuật vào sản xuất. Châu Á có diện tích và sản
lượng tương đối lớn đứng thứ 2 sau Châu Mỹ với diện tích 59,3 triệu ha đạt sản
lượng 304,3 triệu tấn (năm 2013). Châu Âu và Châu Đại Dương có diện tích trồng
ngô nhỏ do đây là nơi tập trung nhiều nước có trình độ phát triển cao nên năng
suất tương đối cao, mặc dù đây là những khu vực có điều kiện không thuận lợi
cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô.
Trong công tác chọn tạo giống cây trồng trên cơ sở ưu thế lai, ngô lai là
một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nhờ sử dụng giống ngô lai và kỹ thuật
trồng trọt tiên tiến mà năng suất ngô trên thế giới đã tăng 1,83 lần trong vòng
30 năm (1960-1990), nhất là các nước có điều kiện thâm canh như: Mỹ,
Trung Quốc, Brazil…
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nƣớc trên
thế giới năm 2014
Nƣớc
Mỹ
Trung Quốc
Brazil
Isarel
Đức

Diện tích
Năng suất
(triệu ha)
(tạ/ha)
35,4
99,6
35,2
61,7

15,31
52,5
0,048
225,5
0,49
88,2
(Nguồn: FAOSTAT, 2014 ) [19]

Sản lƣợng
(triệu tấn)
353,6
217,7
80,5
0,11
4,38


7

Qua bảng số liệu 2.2 cho thấy Mỹ là nước có diện tích và sản lượng
ngô lớn nhất thế giới với diện tích 35,4 triệu ha, sản lượng đạt 353,6 triệu tấn.
Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 trên thế giới với diện
tích 35,2 triệu ha đạt sản lượng 217,7 triệu tấn. Mặc dù Isarel có diện tích
trồng ngô nhỏ 0,48 triệu ha nhưng với trình độ khoa học cao, có đầu tư nên
năng suất ngô ở Isarel cao nhất thế gới (năm 2013).
2.2.2. Tình hình tiêu thụ ngô lai trên thế giới
Ngô lai có vai trò rất lớn trong việc cung cấp lương thực, thực phẩm,
thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu chế biến và là mặt hàng xuất khẩu đem lại
nguồn lợi rất lớn cho các quốc gia. Với việc sức ép của việc gia tăng dân số
làm cho diện tích trồng trọt giảm vì vậy để đảm bảo nhu cầu sử dụng ngô của

xã hội cần phát triển năng suất cây trồng, ngô lai đã đáp ứng được nhu cầu này.
Theo dự báo của viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới
(IRRI, 2003) [21] vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn,
trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16%
dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5%
ngô làm lương thực nhưng ở các nước phát triển thì tỷ lệ này là 22%, dự báo
nhu cầu ngô trên thế giới năm 2020 được trình bày ở bảng 2.3.
Bảng 2.3. Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020
Năm 2007
(triệu tấn)

Năm 2020
(triệu tấn)

% thay đổi

Thế giới

586

852

45

Các nƣớc 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

(Nguồn: IRRI, 2003) [21]


8

2.2.3. Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới
Cây ngô là cây giao phấn đã tồn tại ở Châu Mỹ hàng chục ngàn năm
nay, ngay khi Columbus mang ngô về Châu Âu, giá trị lương thực của cây
ngô đã được khẳng định. Nhưng phải tới thế kỷ XVIII, tức sau khi Columbus
mang ngô về Châu âu hơn 2 thế kỷ, loài mới có những phát triển về cây ngô.
Năm 1716, Cotton Mather, là người đầu tiên tiến hành thí nghiệm về
giới tính của cây ngô, ông đã quan sát được sự thụ phấn chéo của cây ngô ở
Masachusettes. Tám năm sau Mather, Paul Đally đã đưa ra nhận xét về giới
tính của cây ngô và cho rằng gió đã giúp cây ngô thực hiện quá trình thụ phấn
(Ngô Hữu Tình và cs, 1997) [13].
Năm 1766, Koeleviter 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, Vurbascum, Mirabilic và Datura với nhau (Stuber, 1994) [22].
Thực hành tạp giao đầu tiên ở ngô với mục đích nâng cao năng suất hạt được
thực hiện bởi John Lorain, năm 1812 ông đã nhận thấy rằng việc trộn lẫn các
loài ngô khác nhau như người da đỏ đã làm sẽ cho năng suất cao hơn. Tuy
nhiên người đầu tiên đưa ra lý thuyết về hiện tượng ưu thế lai là Charles
Darwin vào năm 1871, ông nhận thấy sự hơn hẳn của các cây giao phấn so
với các cây tự thụ phấn về chiều cao, tốc độ nảy mầm của hạt, số quả trên cây,
chống chịu với điều kiện bất thuận và năng suất hạt.
Năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng
ngô tự thụ phấn và giao phối đã kết luận: “Chiều cao cây ở dạng ngô giao
phấn cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng tự phối” (Hallauer and
Miranda, 1986) [20].
Các nhà khoa học đều cho rằng ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức
sống mạnh hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát triển mạnh hơn, cho năng suất và
phẩm chất cao hơn bố mẹ của chúng (Taktjan, 1977) [8].


9

Năm 1918, Jone đã đề xuất ứng dụng hạt lai kép trong sản xuất để giảm
giá thành hạt giống, thành công của sử dụng hạt giống ngô lai kép đã tạo điều
kiện cho cây ngô phát triển mạnh mẽ ở Mỹ và một số nước phát triển trên thế
giới (Ngô Hữu Tình, 1997) [10].
Ngô lai là một thành tựu khoa học cực kì quan trọng trong nền kinh tế
thế giới. Ngô lai là “cuộc cách mạng xanh” của nửa đầu thế kỉ 20 đã làm tăng
sản lượng ngũ cốc một cách rõ rệt. Ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản
lượng trước lúa mỳ nhiệt đới hàng thập kỷ, song giai đoạn đầu nó chỉ phát
huy ở Mỹ và các nước phát triển.
Có thể nói ngô lai đã thành công rực rỡ ở Mỹ. Các nhà di truyền cải lương

giống ngô của Mỹ đã sớm thành công trong việc chọn tạo và lai tạo giống cây
trồng này. Cuối thế kỷ 19, Mỹ đã có 770 giống ngô chọn lọc, cải lương theo
E.Rinke (1979) [18] việc sử dụng giống ngô lai ở Mỹ đã được bắt đầu từ năm
1930, giống lai ba và lai kép được sử dụng đến năm 1957, sau đó giống lai đơn cải
tiến và lai đơn, chiếm 80-85% tổng số ngô lai (Trần Hồng Uy, 1985) [16].
Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai là vấn đề quan trọng trong chiến
lược phát triển nông nghiệp của mỗi quốc gia. Sản phẩm ngô lai không ngừng
phục vụ nhu cầu trong nước mà còn xem là sản phẩm hàng hóa. Một sự kiện
đáng lưu ý trong sản xuất ngô thế giới trong 10 năm qua là việc nghiên cứu và
sử dụng ngô chuyển gen trong sản xuất. Với việc ứng dụng công nghệ gen người
ta có thể chuyển các gen có lợi sang cây ngô để tạo ra giống ngô như mong muốn
như: Gen chống chịu sâu bệnh, chịu hạn, chịu lạnh… Năm 1997 ngô được chuyển
gen kháng sâu đục thân và thuốc trừ cỏ bắt đầu được trồng ở Mỹ và Canada, đến
năm 2007 toàn thế giới đã có 114,3 triệu ha cây trồng chuyển gen được trồng ở 23
nước, trong đó ngô chuyển gen chiếm 25% diện tích. Hiện nay nghiên cứu chọn
tạo giống ngô mới bằng kỹ thuật cao đang phát triển và có triển vọng trong tương
lai như ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn invitro vào công tác chọn tạo dòng


10

thuần, thụ tinh trong ống nghiệm để khôi phục nguồn gen trong tự nhiên, sử dụng
súng bắn gen và chuyển gen thông qua vi khuẩn A. tumefaciens, ứng dụng các kỹ
thuật RAPD, SSP để phân tích đa dạng di truyền và phân nhóm ưu thế lai của
giống (Trần Thị Thêm, 2007) [9].
2.3. Tình hình sản xuất, nghiên cứu ngô ở Việt Nam
2.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Năng suất ngô những năm 1960-1970 đạt 0,8-1,0 tấn/ha, với diện tích
chưa đến 300 nghìn ha, đến đầu những năm 1980 năng suất chỉ đạt 1,1 tấn/ha
và sản lượng hơn 400,000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ

thuật canh tác lạc hậu. Từ 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 nâng năng suất lên gần 1,55 tấn/ha vào những năm
1990. Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước nhảy vọt là từ đầu
những năm 1990 đến nay. Để đạt được thành quả đó trong thời gian qua là
nhờ những tiến bộ và chọn được nguồn nguyên liệu ban đầu phù hợp cho việc
tạo dòng thuần là các giống lai ưu tú của chương trình phát triển giống ngô lai
ở Việt Nam. Năm 2012 diện tích, sản lượng, năng suất ngô của Việt Nam đạt
khá cao. Diện tích trồng ngô là 1156,6 nghìn ha, năng suất 43 tạ/ha, sản lượng
4973,6 nghìn tấn (Tổng cục thống kê, 2014) [14]. Mặc dù vậy Việt Nam vẫn
phải nhập khẩu ngô do nhu cầu ngô để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng mạnh
trong những năm gần đây.
Ở Việt Nam những năm gần đây cây ngô chuyển gen cũng đã được
quan tâm và nghiên cứu, chủ yếu tập trung vào gen kháng sâu đục thân và
kháng thuốc trừ cỏ.
Năm 2010, Việt Nam đã chính thức cho phép công ty TINH Syngenta
Việt Nam và công ty Monsanto Thái Lan được khảo nghiệm những hạn chế,
đánh giá rủi ro đối với đa dạng sinh học và môi trường của cây ngô chuyển
gen (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010).


11

Bảng 2.4. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam
giai đoạn từ năm 1980 - 2012
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

1980

389,6

11,0

428,8

1985

392,2

14,9

584,9

1990

432,0

15,5

671,0

1995

556,8

21,3

1184,2

2000

730,2

27,5

2005,9

2005

1052,6

36,0

3854,6

2006

1033,1

37,3

4303,2

2007

1096,1

39,3

4573,1

2008

1140,2

40,1

371,7

2009

1089,2

40,1

4625,7

2010

1125,7

41,1

4835,6

2011

1121,3

43,1

4973,6

2012

1156,6

43,0

4973,6

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2014)[14]
Qua bảng số liệu 2.4 cho thấy sản xuất ngô ở nước ta có sự phát triển
đặc biệt trong giai đoạn từ sau những năm 90 trở lại đây. Năm 1980 diện tích
trồng ngô ở nước ta là 389,6 nghìn ha với năng suất 11 tạ/ha, sản lượng đạt
428,8 nghìn tấn. Năm 1990, diện tích trồng ngô tăng lên 432 nghìn ha đạt
15,5 tạ/ha, sản lượng 671 nghìn tấn. Đến năm 2012 diện tích là 1156,6 nghìn
ha, năng suất 43 tạ/ha, sản lượng 4973,6 nghìn tấn.

Sản xuất ngô nước ta có sự chênh lệch tương đối lớn giữa các vùng
miền và các địa phương (Bảng 2.5 và 2.6).


12

Bảng 2.5. Tình hình sản xuất ngô của các vùng miền và cả nƣớc
năm 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

1172,5

44,3

5193,5

Đồng bằng Sông Hồng

88,3

46,1

406,7

Trung du và miền núi phía Bắc

505,8

37,6

1904,2

205,6

43,2

888,9

Tây Nguyên

252,4

51,7

1306,1

Đông Nam Bộ

80,1

57,6

461,5

Đông bằng Sông Cửu Long

40,3

56,1

226,1

Vùng
Cả nƣớc

Bắc Trung Bộ và Duyên Hải
miền Trung

(Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2014) [14]
Vùng trung du và miền núi phía Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất cả
nước với 505,8 nghìn ha chiếm 43,1% diện tích trồng ngô của các nước nhưng
đây là vùng có năng suất ngô thấp nhất, năng suất ngô năm 2013 đạt 37,6 tạ/ha
bằng 84,8% năng suất ngô trung bình của các nước do ngô chủ yếu được trồng
trên các nương rẫy có độ dốc lớn, khó thâm canh. Các khu vực khác ở phía Nam
có điều kiện đất đai bằng phẳng và màu mỡ hơn, thuận lợi cho việc cơ giới hóa và
áp dụng tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất nên có năng suất cao hơn năng suất trung
bình cả nước. Năng suất ngô của Tây Nguyên 51,7 tạ/ha, Đồng bằng Sông Cửu
Long 56,1 tạ/ha, Đông Nam Bộ 57,6 tạ/ha (năm 2013).
Ở mỗi vùng sản xuất ngô cũng có sự chênh lệch giữa các địa phương
khác nhau. Dưới đây là diện tích, năng suất, sản lượng ngô của một số địa

phương tiêu biểu (Bảng 2.6)


13

Bảng 2.6. Tình hình sản xuất ngô của một số địa phƣơng năm 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

Hà Nội

20,7

40,8

99,4

Sơn La

162,8

40,2

654,6

Đăk Lăk

123,4

53,7

663,2

Nghệ An

56,2

40,9

229,8

Đồng Nai

52,0

65,1

338,6

An Giang

11,5

70,3

80,9

Địa phƣơng

(Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2014) [14]
Theo số liệu thống kê cho thấy Sơn La là tỉnh có diện tích trồng ngô
lớn nhất cả nước với diện tích 162,8 nghìn ha, nhưng năng suất thấp chỉ đạt
40,2 tạ/ha bằng 90,7% năng suất trung bình của cả nước nên sản lượng đứng
thứ 2 sau tỉnh Đăk Lăk (663,2 nghìn tấn). Mặc dù có diện tích trồng ngô nhỏ
khoảng 11,5 nghìn ha nhưng An Giang lại là tỉnh có năng suất ngô cao nhất
nước đạt 70,3 tạ/ha bằng 158,6% năng suất ngô trung bình cả nước. Như vậy
năng suất ngô ở nước ta phát triển không đồng đều giữa các vùng miền và
giữa các địa phương do ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, chế độ canh tác,
tập quán canh tác và khả năng áp dụng tiến bộ kĩ thuật vào sản xuất.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam
Cây ngô được di cư vào Việt Nam từ thế kỷ 17, song do chiến tranh
kéo dài nên công tác nghiên cứu bắt đầu muộn hơn so với các quốc gia khác
trên thế giới.
Những năm gần đây khi hòa bình lập lại ở Miền Bắc các nhà khoa học của
Học viện Nông lâm đã tiến hành điều tra các loài phụ và các giống ngô địa
phương các nhà khoa học đã rút ra được các giống tốt phục vụ sản xuất như: Gié
Bắc Ninh, ngô Việt Trì, ngô Vạn Xuân… (Ngô Hữu Tình, 2009) [12]


14

Việt Nam tiếp cận với ngô lai không phải là muộn, ngay từ những năm 60
Học viện Nông lâm đã bắt đầu công tác tạo dòng thuần cho chương trình ngô lai,
nhưng do sự thay đổi tổ chức của hệ thống nghiên cứu nông nghiệp, đặc biệt do
thiếu những vật liệu di truyền phù hợp nên chương trình bị gián đoạn.
Đến năm 1973, trạm nghiên cứu Sông Bôi được thành lập, các nhà
khoa học tiến hành duy trì, đánh giá vật liệu chọn tạo dòng thuần, đồng thời
khảo nghiệm các giống nhập nội và đã xác định được giống lai đơn MVSC
660 cho năng suất cao, phù hợp với điều kiện gieo trồng ở miền Bắc (Ngô
Hữu Tình, 2009) [12].
Sau ngày miền Nam hoàn toàn được giải phóng công tác nghiên cứu ngô
không còn lẻ tẻ, tự phát mà được chỉ đạo tập trung thông qua các đề tài, dự án nhà
nước. Nhưng do điều kiện chiến tranh kéo dài, mặt khác do vật chất khởi đầu của
chúng ta còn nghèo nàn và không phù hợp, vì vậy ngô lai đã không được phát huy
được vai trò của nó. Phải đến những năm đầu của thập kỷ 90 công tác chọn tạo
giống ngô lai mới phát triển, góp phần đưa cây ngô nước ta đứng vào hàng ngũ
những nước nghiên cứu ngô tiên tiến ở Châu Á. Ở Việt Nam ngô là cây trồng
nhập nội do đó nguồn gen phục vụ công tác chọn tạo giống còn hạn chế. Hiện nay
nước ta đã điều tra thu thập, bảo tồn và phân loại 584 nguồn nguyên liệu ngô, làm
mới hạt hàng năm 180 nguồn. Duy trì nghiên cứu khoảng 6000 dòng/năm từ 580
nguồn dòng hiện có (Trần Văn Minh, 2004) [7].
Từ năm 1990 đến nay công tác chọn tạo giống ngô ở Việt Nam đã đạt
được những thành tựu to lớn đó là:
*Chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do (TPTD)
- Giai đoạn năm 1991-1995 chọn tạo được 2 giống TPTD là Q2 và VN1.
- Ba giống ngô TPTD khác được phép khu vực hóa là CV-1, MSB-49B
và TSB-3 (ngô đường)


15

- Một số giống ngô nếp mới ngắn ngày chất lượng cao như: VN-2 và
một số giống ngô rau.
*Chọn tạo và công nhận nhiều giống ngô lai có thời gian sinh trưởng
khác khác nhau phục vụ cho các vùng và mùa vụ trong cả năm.
Trong những năm 1992-1994, Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra các
giống ngô lai không quy ước là: LS-5, LS-6, LS-7, LS-8, bộ giống ngô này
gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, cho năng suất từ
3-7 tấn/ha và đã được mở rộng trên phạm vi toàn quốc. Mỗi năm diện tích
gieo trồng ngô lai tăng trên 8,000 ha, làm tăng năng suất trên 1 tấn/ha so với
giống thụ phấn tự do (Trần Hồng Uy, 1997) [17].
- Giống dài ngày: LVN10, HQ2000 (2004), LVN98 (2002)
- Giống trung ngày: LVN4 công nhận năm 1999, LVN17 (1999),
LVN12 (1995), T9 (2004), VN 8960 (2004), LCH9 (2004)…
- Giống ngắn ngày: LVN20 công nhận năm 1998, LVN25 (2000),
LVN99 (2004), V981 (2004), LVN24 (2004), LVN25 (2004)…
Nhờ nỗ lực không ngừng trong nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ
thuật trong sản xuất, đến năm 2009 giống ngô lai do Việt Nam chọn tạo đã
chiếm 65% diện tích trồng ngô cả nước.
Cùng với việc ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống, các
nhà nghiên cứu khoa học nghiên cứu ngô ở Việt Nam bước đầu đạt được một
số hiệu quả trong công tác chọn giống bằng công nghệ sinh học, tạo dòng
thuần từ nuôi cấy bao phấn, dùng chỉ thị phân tử phân tích đa dạng di truyền,
phân nhóm ưu thế lai, lập bản đồ gen chịu hạn, tạo dòng kháng khô vằn, chọn
các dòng ưu tú dùng trong chọn tạo giống ngô lai có hàm lượng protein cao
(PQM) thông qua kỹ thuật nuôi cấy bao phấn như: C126, C130, C136, C138,
C147, C155…(Bùi Mạnh Cường và cs, 2006) [3].


16

Thông qua việc áp dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô đã
xác định được 62 nguồn vật liệu có tỷ lệ tạo phôi trên 15% và tái sinh trên 12%
cho công tác chọn tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn và đã tạo ra được 114 dòng
bằng phương pháp này, một số dòng đã tham gia vào chương trình lai thử.
Không chỉ chú trọng công tác chọn tạo giống mới mà các nhà khoa học
còn quan tâm đến nghiên cứu cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác cho
phù hợp với yêu cầu của giống để tăng hiệu quả của quá trình sản xuất. Trong
vòng 20 năm qua các nhà khoa học đã nghiên cứu hoàn thiện và chuyển giao
quy trình kỹ thuật trồng ngô trên nền đất ướt. Xây dựng quy trình công nghệ
sản xuất hạt giống ngô lai cho năng suất và hiệu quả cao. Xây dựng được một
hệ thống sản xuất ngô lai trên quy mô lớn, phạm vi toàn quốc.
Để có thể tiếp cận với nền khoa học hiện đại các nhà khoa học Việt
Nam còn hợp tác hiệu quả với cơ quan nghiên cứu nông nghiệp quốc tế trong
và ngoài nước. Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế (CIMMYT), mạng
lưới khảo nghiệm ngô vùng Châu Á (TAMNET), mạng lưới công nghệ sinh
học cây ngô Châu Á (AMBIONET), tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên
Hợp Quốc (FAO), các chương trình ngô trong vùng, các viện, trường đại học
và các cơ quan quản lý nông nghiệp trên phạm vi cả nước.
Những thành tựu mà công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt
Nam đạt được đã góp phần làm thay đổi những tập quán canh tác lạc hậu và
đưa nghề trồng ngô nước ta vươn lên hàng đầu trong hàng ngũ các nước tiên
tiến trong khu vực.
2.4. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên
Thái Nguyên là một tỉnh miền núi Trung du Bắc Bộ, có diện tích tự
nhiên 3536,4 km2, dân số hiện nay khoảng 1156,0 nghìn người [14].
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 2 vụ
lúa ở vụ Đông và trên đất dốc ở vụ Xuân Hè.

17

Từ năm 1995 trở về trước, sản xuất ngô ở Thái Nguyên chủ yếu dùng
các giống ngô cũ, giống địa phương có thời gian sinh trưởng dài, năng suất
thấp. Sau một thời gian dài cùng với sự nỗ lực của đảng bộ, chính quyền và
nhân dân địa phương, có sự tham gia tích cực của đội ngũ các nhà khoa học,
diện tích trồng ngô lai ngày càng tăng thay thế các giống ngô địa phương.
Đến nay, diện tích trồng ngô lại tăng mạnh, chiếm trên 90% diện tích mang
lại năng suất, sản lượng vượt trội.
Bảng 2.7. Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên giai đoạn
từ năm 2007 - 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lƣợng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2007

17,8

42,0

74,8

2008

20,6

41,1

84,6

2009

17,4

39,1

68,0

2010

17,9

42,0

75,2

2011

18,6

43,2

80,4

2012

17,9

42,7

76,4

2013

19,0

42,6

81,0

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2014) [14]
Qua bảng 2.7 cho ta thấy diện tích, năng suất, sản lượng của tỉnh Thái
Nguyên biến động thất thường. Từ năm 2007 - 2013 diện tích trồng ngô trong
toàn tỉnh tăng từ 17,8 nghìn ha lên 19,0 nghìn ha. Tuy nhiên diện tích trồng
ngô biến động thất thường qua các năm 2007 đến năm 2008 tăng 20,6 nghìn
ha nhưng sang năm 2009 diện tích lại giảm xuống 17,4 nghìn ha. Từ năm
2010 diện tích trồng ngô lại tăng nhưng tốc độ tăng chậm.
Năng suất ngô ở tỉnh Thái Nguyên cũng biến động thất thường, năng suất
tăng chậm năm 2007 năng suất là 74,8 tạ/ha đến năm 2013 năng suất 81,0 tạ/ha.