Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô lai tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯỜNG THỊ DÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LƯỜNG THỊ DÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ LAI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Lân

THÁI NGUYÊN - 2017

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai cơng bố trong một cơng
trình nào khác.
Tác giả

Lường Thị Dân


ii

LỜI CẢM ƠN

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới TS. Nguyễn Thị Lân đã tận tình hướng
dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi thực hiện Đề tài và
hồn thành luận văn này. Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa
Nông học, Phòng Quản lý đào tạo Sau đại học Trường Đại học Nông lâm
Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong q trình học tập và hồn
thành luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện nghiên cứu Ngơ Đan Phượng,
Hà Nội đã giúp đỡ tơi tận tình thực hiện Đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình, bạn bè và đồng
nghiệp trong suốt thời gian học tập và thực hiện Đề tài.
Tác giả

Lường Thị Dân

iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan ............................................................................................................... i
Lời cảm ơn ..................................................................................................................ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt ............................................................................................. vi
Danh mục các bảng ...................................................................................................vii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ................................................................................2
2.1. Mục tiêu ...............................................................................................................2
2.2. Yêu cầu.................................................................................................................3
3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3
3.2. 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 ngơ trên thế giới và Việt Nam ...............................................5
1.2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới .................................................................5
1.2.2. Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam ................................................................5
1.2.3. Tình hình sản xuất ngơ tại Bắc Kạn ..................................................................8
1.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới và ở Việt Nam ............10
1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngơ trên thế giới ..................................10
1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam...................................15
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................22
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................22
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu .........................................................................23
2.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................23
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................23

iv

2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................23
2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi ..........................................25
2.5. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................31
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................32
3.1. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các giống ngơ lai thí nghiệm ................32
3.1.1. Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các giống ngơ lai thí
nghiệm .......................................................................................................................32
3.1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngơ thí nghiệm ...................36
3.1.3. Tốc độ ra lá của các giống ngơ thí nghiệm .....................................................38
3.2. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống ngơ thí nghiệm ................................41
3.2.1. Đặc điểm hình thái của các giống ngơ lai thí nghiệm .....................................41
3.2.2.Chỉ số diện tích lá (LAI) ..................................................................................44
3.2.3. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngơ thí nghiệm ...............45
3.3. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính và khả năng chống đổ của các giống ngơ
thí nghiệm.................................................................................................................47
3.3.1. Sâu đục thân (Ostrinia nubilalis) .....................................................................48
3.3.2. Sâu cắn râu (Heliothisarmigera - Heliothiszea) ..............................................49
3.3.3. Sâu đục bắp (Helicoverpa armigera) ...............................................................50
3.3.4. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani; Corticum sasakii) ....................................50
3.3.5. Bệnh đốm lá (đốm lá lớn - Helminthosporium turcicum; đốm lá nhỏ
Helminthosporum maydis) ........................................................................................52
3.3.6. Khả năng chống đổ của các giống ngơ thí nghiệm .........................................52
3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngơ thí nghiệm ..............54
3.4.1. Bắp trên cây.....................................................................................................55
3.4.2. Chiều dài bắp...................................................................................................56
3.4.3. Đường kính bắp ...............................................................................................56

3.4.4. Số hàng hạt/bắp ...............................................................................................57
3.4.5. Số hạt/hàng ......................................................................................................58
3.4.6. Khối lượng 1000 hạt .......................................................................................59


v

3.4.7. Năng suất của các giống ngơ thí nghiệm ........................................................59
3.5. Phân tích biến động của yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngơ thí nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ......................................................................62
3.5.1. Phân tích biến động của số bắp/cây và số hàng/bắp của các giống ngơ thí
nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ..................................................................................62
3.5.2. Phân tích biến động của số hạt/hàng và P1000 hạt của các giống ngô thí
nghiệm qua hai vụ nghiên cứu ..................................................................................64
3.5.3. Phân tích biến động về năng suất của các giống ngơ thí nghiệm qua hai vụ
nghiên cứu .................................................................................................................65
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................67
1. Kết luận .................................................................................................................67
2. Đề nghị ................................................................................................................678
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................68
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CCĐB:

Chiều cao đóng bắp

CIMMYT:

Trung tâm Cải tạo Ngơ và Lúa mì quốc tế

CV:

Hệ số biến động

Đ/c:

Đối chứng

G-20:

Gieo đến 20 ngày

G:

Giống

K/CTP-PR:

Khoảng cách tung phấn - phun râu

LAI:

Chỉ số diện tích lá

LSD05:

Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,5

NL:

Nhắc lại

NXB:

Nhà xuất bản

P1000 hạt:
P:

Khối lượng 1000 hạt
Sai khác giữa các trung bình

TGST:

Thời gian sinh trưởng

TB:

Trung bình

VX:

Vụ Xuân

V:

Vụ


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên Thế giới giai đoạn 2010 - 2014 .....................5
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016 .....................7
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngơ tại Bắc Kạn giai đoạn 2012 - 2016 .......................8
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngơ tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn giai đoạn 2012
- 2016...........................................................................................................................9
Bảng 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm .............................................................................24
Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trưởng của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xn 2016 và
2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ....................................................................33
Bảng 3.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô thí nghiệm
vụ Xuân 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ........................................36
Bảng 3.3: Tốc độ ra lá của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xn 2016 và 2017 tại
huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ..................................................................................39
Bảng 3.4. Đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xuân 2016
và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ...............................................................42
Bảng 3.5. Trạng thái cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của các giống ngơ thí nghiệm
vụ Xn 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ........................................45
Bảng 3.6. Mức độ nhiễm sâu hại chính của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xn 2016
và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ...............................................................48
Bảng 3.7. Mức độ nhiễm bệnh hại chính của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xn
2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ......................................................51
Bảng 3.8. Khả năng chống đổ của các giống ngơ thí nghiệm vụ Xuân 2016 và 2017
tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn .............................................................................53
Bảng 3.9. Số bắp/cây, chiều dài bắp, đường kính bắp của các giống ngơ lai thí
nghiệm vụ Xn 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn ...........................55

Bảng 3.10. Số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt của các giống ngơ
thí nghiệm vụ Xn 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn,............................................57
tỉnh Bắc Kạn ..............................................................................................................57


viii

Bảng 3.11. Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống ngơ thí nghiệm vụ
Xn 2016 và 2017 tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn .............................................60
Bảng 3.12. Biến động của số bắp/cây và số hàng/bắp của các giống ngơ thí nghiệm
qua hai vụ xn 2016 và 2017...................................................................................62
Bảng 3.13. Biến động của số hạt/hàng và P1000 hạt của các giống ngơ thí nghiệm
qua hai vụ xn 2016 và 2017...................................................................................64
Bảng 3.14. Biến động về năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống
ngơ lai thí nghiệm qua hai vụ xuân 2016 và 2017 ....................................................65


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1. Biểu đồ về năng suất lý thuyết của các giống ngơ thí nghiệm ....... 61
Hình 3.2. Biểu đồ về năng suất thực thu của các giống ngơ thí nghiệm ........... 62


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngơ là cây lương thực quan trọng bên cạnh lúa mì và lúa gạo góp phần

đảm bảo an ninh lương thực cho nhiều quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam ngô
là cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây lúa. Ngô được trồng ở
nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ và hệ thống canh tác. Cây
ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, thức ăn cho vật ni mà cịn là
cây trồng giúp người nơng dân xóa đói giảm nghèo. Ngày nay, với sự phát
triển vượt bậc của khoa học công nghệ, ngô không chỉ cung cấp lương thực
cho người, phát triển chăn nuôi, làm dược liệu mà cịn là ngun liệu cho
ngành cơng nghiệp lương thực, thực phẩm và công nghiệp nhẹ để sản xuất
rượu, cồn, tinh bột, dầu, glucôza, bánh kẹo…những năm gần đây ngơ đang là
nguồn ngun liệu chính để sản xuất Ethanol sinh học thay thế các nguồn
năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt dần trong tự nhiên.
Việt Nam có nhiều lợi thế phát triển sản xuất ngô, trong những năm qua,
Đảng và Nhà nước ta đã có những chủ trương, chính sách cho cơng tác nghiên
cứu khoa học và phát triển sản xuất, tiếp cận những thành tựu của thế giới
khai thác tối đa ưu thế của giống ngô lai nhằm tăng năng suất, sản lượng. Tuy
vậy, sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, năng
suất bình qn vẫn cịn thấp so với khu vực, sản lượng ngô chưa đáp ứng nhu
cầu tiêu dùng trong nước cịn phải nhập khẩu từ nước ngồi. Có nhiều nguyên
nhân dẫn đến thực trạng trên như: thiếu giống tốt, nguồn vốn, thị trường tiêu
thụ, các biện pháp kỹ thuật áp dụng trên đồng ruộng chưa khoa học, hợp lý.
Bắc Kạn là tỉnh miền núi vùng cao nằm ở phía Đơng Bắc Việt Nam với
tổng diện tích đất tự nhiên 485.941 ha, trong đó diện tích đất nơng lâm nghiệp
chiếm 85 %. Ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai và có nhiều tiềm
năng, lợi thế để phát triển sản xuất. Năm 2016 diện tích trồng ngơ của tỉnh


2

Bắc Kạn là 16,65 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 38,5 tạ/ha [3]. Trong
những năm qua tỉnh luôn chú trọng tập trung đầu tư, phát triển nơng lâm

nghiệp nói chung, sản xuất ngơ nói riêng, nhưng diện tích và năng suất ngơ
tại Bắc Kạn cịn thấp. Để khai thác lợi thế cạnh tranh, tỉnh đang thực hiện
chương trình tái cơ cấu ngành nông nghiệp nhằm nâng cao giá trị gia tăng và
phát triển bền vững, trong đó ưu tiên ứng dụng giống mới có năng suất cao,
chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh, điều kiện thời tiết bất lợi phù hợp với
điều kiện sinh thái địa phương.
Chợ Đồn là huyện miền núi vùng cao nằm ở phía Tây của tỉnh Bắc Kạn,
khí hậu huyện Chợ Đồn chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Bắc Việt
Nam. Ngơ là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa. Hiện nay ngô
được trồng 02 vụ, vụ Xuân và vụ Hè thu trên đất không chủ động nước (đất
soi bãi, đất đồi, đất 1 vụ lúa). Những năm gần đây, huyện đã có nhiều chính
sách hỗ trợ nơng dân để phát triển nông nghiệp cũng như phát triển sản xuất
ngô, tuy nhiên năng suất ngô chỉ đạt 43,34 tạ/ha (bằng 95,7 % năng suất ngơ
trung bình của cả nước) nên hiệu quả trồng ngơ khơng cao. Ngun nhân
chính là do, thiếu bộ giống ngơ ngắn ngày, có năng suất cao, phù hợp với điều
kiện sinh thái của huyện Chợ Đồn. Xuất phát từ thực tế đó chúng tơi thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống ngô
lai tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục tiêu
Chọn được 1 - 2 giống ngơ lai có năng suất cao, phù hợp với điều kiện
sinh thái để đưa vào cơ cấu cây trồng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất
ngô của tỉnh Bắc Kạn.


3

2.2. Yêu cầu
- Theo dõi thời gian sinh trưởng qua các thời kỳ phát dục của các giống
ngơ lai thí nghiệm.

- Theo dõi đặc điểm hình thái, sinh lý của các giống ngơ lai thí nghiệm.
- Theo dõi tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống
ngơ lai thí nghiệm.
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
ngô lai thí nghiệm.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học bước đầu cho việc
chọn giống ngô phù hợp với điều kiện sinh thái của địa phương.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là luận cứ quan trọng bổ sung thêm dữ
liệu khoa học cho các nghiên cứu về sinh trưởng, phát triển và khả năng
chống chịu ở cây ngô.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định, tuyển chọn được 1 - 2 giống ngơ lai có khả năng sinh
trưởng phát triển tốt, năng suất cao phục vụ cho sản xuất ngô ở huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng,
tăng vụ nhằm khai thác hiệu quả quĩ đất, tạo sản phẩm hàng hóa, tăng thu
nhập cho người dân góp phần xố đói, giảm nghèo và hình thành vùng nguyên
liệu ổn định để phát triển ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi.


4

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Trong những năm gần đây sản xuất ngô ở Việt Nam tăng lên nhanh nhờ
sự phát triển ứng dụng khoa học công nghệ trong việc lai tạo các giống ngơ
lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, thời gian sinh trưởng phù hợp để

phục vụ cho sản xuất nhằm thúc đẩy ngành chăn nuôi và công nghiệp chế biến.
Sau khi chọn tạo ra một giống mới thì việc đầu tiên là khảo nghiệm,
đánh giá các đặc tính nơng sinh học của các giống mới đó là khâu rất quan
trọng trước khi đưa vào sản xuất đại trà.
Bắc Kạn là tỉnh miền núi có nhiều tiềm năng, lợi thế để phát triển sản
xuất ngô, tuy nhiên năng suất ngô của tỉnh vẫn cịn thấp và thiếu tính ổn định,
chưa tương xứng với tiềm năng cho năng suất của giống. Canh tác ngơ cịn
mang tính truyền thống, manh mún nhỏ lẻ, khả năng đầu tư thâm canh của
người nông dân cịn hạn chế. Các giống ngơ lai được trồng chủ yếu trong tỉnh
đều phải nhập khẩu từ các công ty nước ngồi…nên khả năng thích ứng của
các giống ở mỗi vùng sinh thái sẽ khác nhau. Việc đưa các giống ngơ lai mới
có năng suất cao, thích ứng tốt với điều kiện ngoại cảnh của Bắc Kạn là hết
sức cần thiết. Vì vậy, để phát huy được các đặc tính tốt của giống mới và
tránh những rủi ro do giống khơng thích ứng với điều kiện sinh thái địa
phương, trước khi đưa các giống ngô lai mới vào sản xuất đại trà tại một vùng
nào đó, nhất thiết phải tiến hành đánh giá một cách khách quan, có cơ sở
khoa học về những giống mới ở các vùng khác nhau nhằm đánh giá tính đồng
nhất, tính ổn định, tính thích ứng, khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh,
sâu bệnh hại và hiệu quả kinh tế. Do đó, khảo nghiệm là một trong những
khâu rất quan trọng trong công tác giống.


5

1.2. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới
Trên thế giới ngô là cây lương thực đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước
với diện tích 184,80 triệu ha, sản lượng 1.037,79 triệu tấn (năm 2014) [20].
Trong những năm gần đây nhờ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc
áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất đã làm tăng năng suất và sản

lượng ngô lên đáng kể được thể hiện chi tiết tại bảng 1.1.
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên Thế giới giai đoạn 2010 - 2014
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

2010

163,94

51,93

851,30

2011

171,27

51,78

886,92

2012

178,57

48,89

873,15

2013

185,59

54,65

1.014,27

2014

184,80

56,16

1.037,79

Chỉ tiêu
Năm

(Nguồn: FAOSTAT, 2017)[20]
Từ bảng 1.1. cho thấy năm 2010 diện tích 163,94 triệu ha sau 05 năm
diện tích tăng lên 184,80 triệu ha. Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng

dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải
tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác đã góp phần đưa sản lượng ngơ thế giới vượt
lên trên lúa mì và lúa nước.
1.2.2. Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam
Ở Việt Nam, cây ngô được trồng trên những điều kiện sinh thái khác nhau
của cả nước. Là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa, là cây trồng
chính để phát triển ngành chăn nuôi. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực
cho người, vật ni mà cịn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có


6

điều kiện kinh tế khó khăn. Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cao, cùng với
tiềm năng cho năng suất cao, cây ngô sẽ tăng mức thu nhập cho người nơng
dân, từ đó đáp ứng được mục tiêu quan trọng là xóa đói giảm nghèo.
Cây ngơ giúp sử dụng đất đai có hiệu quả, phá thế độc canh cây lúa.
Với một nền nông nghiệp lúa nước trước kia, cây ngô thường được xem là
cây nông nghiệp bổ sung. Nhưng hiện nay, với yêu cầu chuyển đổi, đa dạng
hóa cây trồng, việc phát triển cây ngơ là phù hợp. Đi đôi với việc tăng năng
suất, chất lượng của cây ngô là việc chuyển đổi những vùng đất không thích
hợp đối với trồng lúa sang cây trồng có hiệu quả hơn là ngơ.
Cây ngơ góp phần trong cơng cuộc chuyển đổi nhanh cơ cấu kinh tế theo
hướng sản xuất nơng nghiệp hàng hóa, an tồn, bền vững và đa dạng hóa. Sản
xuất ngơ phát triển sẽ làm giảm lượng ngô nhập khẩu, tiết kiệm được ngoại tệ
cho ngân sách Nhà nước. Đây là một chỉ tiêu cần thiết trong điều kiện nền kinh
tế nước ta đang trong giai đoạn phát triển, rất cần tiết kiệm nguồn vốn cho đầu tư
phát triển các vấn đề khác cấp thiết hơn. Những đóng góp của cây ngơ trong
nền kinh tế thế giới nói chung, nước nước việt Nam nói riêng là rất lớn.
Chính vì thế, cây ngơ đã trở thành đối tượng quan tâm của các nhà khoa học
và hoạch định chính sách, nhằm ngày càng khai thác nhiều hơn những lợi

ích của cây ngô để phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của con người. Tuy
nhiên năng suất ngô ở nước ta trước đây rất thấp so với năng suất ngô của thế
giới, do sử dụng giống ngô địa phương và áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản
xuất còn hạn chế. Sản xuất ngô ở Việt Nam đã trải qua nhiều bước thăng trầm và
đến nay đã đạt được những thành tựu lớn.


7

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2012

1.156,6

43,0

4.973,6

2013

1.170,4

44,4

5.191,2

2014

1.179,0

44,1

5.202,3

2015

1.179,3

44,8

5.281,0

2016

1.152,4

45,3

5.225,6

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2017) [14]
Diện tích trồng ngơ của nước ta có sự biến động, năm 2012 diện tích
1.156,6 nghìn ha đến năm 2016 đạt 1.152,4 nghìn ha. Năng suất năm 2012 đạt
43,0 tạ/ha đến năm 2016 tăng lên 45,3 tạ/ha [14]. Sản lượng ngô ở nước ta
tăng khá nhanh, song nhu cầu nguyên liệu để chế biến thức ăn chăn nuôi tăng
với tốc độ cao hơn nên vẫn phải nhập khẩu. Mặc dù năng suất ngô năm 2016
đã đạt 45,3tạ/ha, song nếu so với năng suất trung bình của thế giới, đặc biệt là
năng suất ngô của các nước phát triển thì năng suất ngơ của Việt Nam cịn rất
thấp so với năng suất bình qn của thế giới (năm 2016 năng suất ngô của
Việt Nam bằng 80,6% so với năng suất bình quân của thế giới năm 2014).
Những ngun nhân chính làm năng suất ngơ ở Việt Nam thấp là do ngô chủ
yếu được trồng trên đất dốc (> 60% diện tích), sản xuất ở những vùng này
phụ thuộc chủ yếu vào nước trời, trong đó hạn hán là yếu tố chính làm giảm
năng suất ngơ; hạn chế về giống, nhất là giống chịu hạn, ít nhiễm sâu bệnh,
thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao. Điều này đặt ra cho ngành sản xuất
ngô Việt Nam những thách thức và khó khăn lớn, đặc biệt là trong xu thế hội
nhập và phát triển như hiện nay. Đòi hỏi các nhà khoa học, đội ngũ chuyên
môn trong cả nước tiếp tục nỗ lực, nghiên cứu chọn tạo ra những giống ngô
lai và biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến, hiệu quả để nâng cao năng suất,


8

chất lượng sản xuất ngơ của nước ta, góp phần vào sự phát triển của ngành
nơng nghiệp Việt Nam.
1.2.3. Tình hình sản xuất ngơ tại Bắc Kạn

Bắc Kạn là tỉnh miền núi với sản xuất nông lâm nghiệp là chủ yếu, trong
đó ngơ là cây trồng quan trọng góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên địa
bàn tỉnh, cùng với những đóng góp của cây ngơ trong nền kinh tế cả nước nói
chung, cũng như tỉnh Bắc Kạn nói riêng là rất lớn. Chính vì thế trong những
năm gần đây tỉnh Bắc Kạn đã tập trung chỉ đạo phát triển mạnh nền kinh tế
nơng lâm nghiệp tích cực chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất
hàng hóa, gắn với việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới vào sản xuất nông
nghiệp đăc biệt là cây lương thực trong đó có cây ngơ đã đưa các giống ngơ
mới có tiềm năng, năng suất cao vào thực tiễn sản xuất nên năng suất, sản
lượng ngô của tỉnh Bắc Kạn đã thu được một số kết quả nhất định. Kết quả
được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô tại Bắc Kạn giai đoạn 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(nghìn ha)

(tạ/ha)

(nghìn tấn)

2012

16,54

37,37

61,80

2013

16,41

40,78

66,92

2014

16,65

38,50

64,08

2015

16,42

41,23

67,68

2016

16,42

40,51

66,51

Năm

(Nguồn: Cục Thống kê tỉnh Bắc Kạn, 2016)[3]
Qua bảng 1.3 cho thấy, diện tích trồng ngơ của tỉnh Bắc Kạn ở các năm
có sự biến động khơng nhiều đến năm 2016 đạt 16,42 nghìn ha. Diện tích
trồng ngơ tập trung ở các huyện Chợ Đồn, Pác Nặm, Na Rì, Chợ Mới, Ba Bể,
Bạch Thơng, Ngân Sơn. Ngô được trồng chủ yếu trên chân đất ruộng một vụ


9

không chủ động nước, đất đồi, đất bãi ven sông suối, chân núi đá vôi... Trong
05 năm qua năng suất ngơ của Bắc Kạn có tăng nhưng tăng chậm và không ổn
định, năm 2012 năng suất đạt 37,37 tạ/ha, năm 2013 năng suất tăng lên 40,78
tạ/ha nhưng đến năm 2014 năng suất giảm xuống 38,50 tạ/ha, năm 2015 năng
suất ngô đạt cao nhất trong giai đoạn này (41,2 tạ/ha). Sở dĩ năng suất ngô ở
Bắc Kạn không ổn định nguyên nhân do sản xuất chủ yếu dựa vào thiên
nhiên, năm 2014 sản xuất ngơ phải đối mặt với khó khăn thách thức biến đổi
khí hậu rét đậm rét hại kéo dài, hạn hán, mưa lớn do bão đã ảnh hưởng không
nhỏ đến năng suất, sản lượng.
Chợ Đồn là huyện miền núi vùng cao của tỉnh Bắc Kạn với diện tích tự
nhiên 91.135,65ha và có vị trí đặc biệt quan trọng về an ninh quốc phịng. Sản
xuất nơng nghiệp của huyện còn nhỏ lẻ, manh mún chủ yếu dựa vào thiên
nhiên là chính nên gặp nhiều rủi ro do khí hậu, thời tiết, thiên tai… diện tích
sản xuất ngơ của huyện tăng dần theo từng năm. Kết quả được thể hiện ở bảng 1.4.
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngơ tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn

giai đoạn 2012 - 2016

2012

Diện tích
(ha)
1.931

Năng suất
(tạ/ha)
39,48

Sản lượng
(tấn)
7.624

2013

2.028

41,27

8.370

2014

2.050

37,80

7.749

2015

2.029

43,05

8.734

2016

1.998

43,34

8.660

Năm

(Nguồn: Cục thống kê tỉnh Bắc Kạn,2016)[3]
Qua bảng số liệu 1.4 diện tích sản xuất ngơ của huyện tăng dần theo các
năm, đến năm 2016 đạt 1.998 ha. Năng suất năm 2012 đạt 39,48 tạ/ha đến năm
2013 tăng lên 41,27 tạ/ha cao hơn cả năng suất trung bình của tỉnh, tuy nhiên đến
năm 2014 năng suất giảm xuống 37,8 tạ/ha nguyên nhân sản xuất ngô phải đối


10

mặt với khó khăn thách thức rét đậm rét hại kéo dài, hạn hán, mưa lớn do bão

đã ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, sản lượng. Đến năm 2016 năng suất
đạt 43,34 tạ/ha. Góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên địa bàn huyện và
giải quyết được nhu cầu làm thức ăn chăn ni tại địa phương.
1.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngơ trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
Ưu thế lai - hiện tượng di truyền mà các nhà nghiên cứu đã lưu ý từ lâu.
Hiện tượng này đầu tiên được nhà thực vật học người Nga gốc Đức I.
Koelreuler (1733 - 1806) mô tả vào năm 1760, khi ông quan sát thấy hiện
tượng tăng sức sống của con lai giữa Nicotinana tabaccum và Nicotinana
robusta so với các dạng bố mẹ của chúng. Sau này, nhiều nhà khoa học khác
cũng đề cập đến hiện tượng này. Tuy nhiên, những vấn đề đầu tiên về ưu thế lai
chỉ được Darwin nêu ra sau những nghiên cứu của ông. Darwin trong tác phẩm
“Tác động của giao phối và tự phối trong thế giới thực vật” xuất bản năm 1876
(Darwin, 1939), khi nghiên cứu hàng loạt những cá thể giao phấn và tự phối ở
các loài khác nhau, Charles Darwin nhận thấy các đặc điểm về chiều cao cây,
tốc độ nảy mầm của hạt, số quả, sức chống chịu với những điều kiện bất lợi và
năng suất ở các cây giao phấn hơn hẳn so với cây tự phối. Ơng đã giải thích ưu
thế lai là do sự khác biệt di truyền của tế bào sinh dục bố và mẹ.
Darwin là người đầu tiên quan sát thấy hiện tượng ưu thế lai ở ngô vào
năm 1871 khi ông thấy những cây giao phấn phát triển cao hơn các cây tự
phối 20%. Sau nhiều thí nghiệm ơng tổng kết: Sự tự phối thường làm giảm
sức sống (có hại) và q trình giao phấn thường có lợi [12]. Darwin được coi
là người đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai.
Năm 1880, nhà nghiên cứu người Mỹ, Beal đã áp dụng thực tế ưu thế
lai trong việc tạo ra những giống ngô lai giữa các giống, ông đã thu được
những cặp lai hơn hẳn các giống bố mẹ về năng suất từ 10 - 15% [12].


11

Nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực chọn tạo giống ngô lai qui ước
là George Herrison Shull. Năm 1904, Shull tiến hành tự phối cưỡng bức ở
ngô để thu được các dịng thuần. Sau đó ơng lai giữa các dòng thuần để tạo ra
các giống lai đơn. Vào các năm 1908, 1909 ơng đã cơng bố những cơng trình
nghiên cứu về ngô lai, đánh dấu mốc đầu tiên của chương trình tạo giống ngơ
lai. Thuật ngữ “Heterosis” chỉ ưu thế lai được Shull sử dụng lần đầu tiên vào
năm 1913 (trích theo Ngơ Hữu Tình, 2009)[12]. Ngồi ra, các nhà di truyền
học người Mỹ như East, Hayes H.K (1912) cũng nghiên cứu về ưu thế lai ở
ngô. Jones D.F (1917) đã đề ra giải pháp lai kép để khắc phục nhược điểm
của các dòng tự phối thường rất yếu trong sản xuất hạt giống [15]. Phát kiến
này của Jones rất quan trọng và nhanh chóng được áp dụng. Từ đó chương
trình ngơ lai thực sự phát triển mạnh trong sản xuất [24].
Năm 1966, Trung tâm cải tiến ngô và lúa mỳ Quốc tế CIMMYT
(2001) [19] được thành lập tại Mêxicô. Nhiệm vụ của Trung tâm là nghiên
cứu và đào tạo về ngô, lúa mỳ tại các nước đang phát triển. Trung tâm đã đưa
ra giải pháp là tạo giống ngô thụ phấn tự do (OPV), làm bước chuyển tiếp ngô
địa phương và ngô lai. Hơn 30 năm hoạt động Trung tâm đã góp phần đáng
kể vào việc xây dựng, phát triển và cải tiến hàng loạt vốn gen, quần thể và
giống ngô trên 80 quốc gia trên thế giới. Việc ứng dụng công nghệ sinh học
hiện đại vào công tác chọn tạo giống ngô của các nhà khoa học trên thế giới
đã đạt được những thành cơng lớn đó là:
Tạo dịng thuần bằng phương pháp ni cấy Invitro (ni cấy bao
phấn, Petolio, Jones, Thomson, 1998).
Thụ tinh trong ống nghiệm (Bajat, 1997) Hanptili và Wiliam, 1989,
K.san, leorz 1993) đã thành công khôi phục nguồn gen trong tự nhiên.
Nuôi cấy bao phấn tách rời cho thụ tinh (Pescipenlli, 1989, Comas,
1984, Buter, 1992). Đa bội thể và tái sinh lưỡng bội (Wilrolm và Wau, 1993).


12

Song song với việc mở rộng diện tích gieo trồng ngô là tăng cường
công tác chọn tạo giống ngô mới. Trong đó, việc phát minh, nghiên cứu, chọn
tạo ra các giống ngô lai là một trong những thành tựu cực kỳ quan trọng trong
nền kinh tế thế giới. Nhiều giống ngơ lai được tạo ra đã chiếm được vị trí
quan trọng và thay thế dần các giống ngô địa phương năng suất, sản lượng
thấp. Ngô lai đã tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực trước lúa mỳ
hàng thập kỷ. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai là vấn đề quan trọng trong
chiến lược phát triển nông nghiệp của mỗi quốc gia, của mỗi khu vực. Có
nhiều tổ chức ngô lai trên thế giới gặt hái được những thành công rực rỡ trên
lĩnh vực này: Mỹ, Hy lạp, Úc... Sản phẩm ngô lai không những phục vụ trong
nước mà còn được đưa vào sản xuất ở nhiều nước khác trên thế giới, đã đem
lại nguồn lợi to lớn cho các quốc gia này. Ví dụ như cơng ty Syngenta và
Mosanto, Bioseed đã lai tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, chất lượng
tốt phổ biến trong sản xuất hiện nay như NK54, NK4300, NK6326, NK6654,
Bioseed 9698, NK67...
Cho đến nay, ưu thế lai đã được nghiên cứu chi tiết. Ưu thế lai biểu
hiện hầu hết các tính trạng và được các nhà di truyền chọn giống cây trồng
chia thành 5 dạng: ưu thế lai về hình thái, ưu thế lai về năng suất, ưu thế lai về
thích ứng, ưu thế lai về chín sớm, ưu thế lai về sinh lý, sinh hóa [12].
Sự thể hiện ưu việt của tính trạng ở con lai đã đem lại lợi ích cho tiến
hóa và chọn tạo giống ở những điều kiện sinh thái và canh tác nhất định. Vì
thế, tạo giống ưu thế lai là con đường có hiệu quả cao nhằm tập hợp nhiều
tính trạng mong muốn vào một genotype. Đối với ngơ lai, 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…Theo Richey (1927) ưu thế
lai về năng suất ở ngơ với các giống lai đơn có thể đạt từ 193% đến 263% so với
trung bình của bố mẹ [15].

13

Thông thường, ưu thế lai được xem như sự tăng hay giảm có ý nghĩa về
giá trị một chỉ tiêu nào đó của con lai so với giá trị trung bình bố mẹ. Tuy
nhiên, trên quan điểm của các nhà chọn giống, việc tăng hơn bố mẹ tốt nhất ở
giống thương mại đại trà mới thực sự có ý nghĩa thực tế.
Tiến bộ khoa học về ngô lai được phổ biến và mở rộng nhanh chóng ở
Mỹ và các nước phát triển khác. Năm 1933, ngô lai ở vùng vành đai ngô ở
Mỹ chỉ chưa đầy 1% nhưng sau 10 năm đã đạt 78%. Đến năm 1965, 100%
diện tích ngơ vùng vành đai và 95% diện tích ngơ tồn nước Mỹ đã trồng ngơ
lai. Chính nhờ thay thế các giống thụ phấn tự do bằng các giống ngô lai mà
năng suất của Mỹ năm 1981 đã đạt 68,8 tạ/ha, tăng 4,6 lần so với năm 1933.
Bên cạnh đó các nhà chọn tạo giống ngơ tại CIMMYT cịn nghiên cứu
phát triển các giống ngô hàm lượng protein cao QPM (Quality Protein
Maize). Các giống ngơ 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 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 nghiên cứu đầu tiên về chuyển gen được công bố vào năm 1984
trên cây thuốc lá do Horch và cs (1984); De Block và cs (1984) tiến hành.
Năm 1985-1987 xuất hiện những công bố đầu tiên về cây chuyển gen Bt
(Adang và Keup, 1985; Vaek và cs., 1987...). Chuyển gen vào cây ngô đã sớm
được quan tâm nghiên cứu, năm 1990 có những công bố đầu tiên về cây ngô
chuyển gen [21] được tạo ra nhờ sử dụng súng bắn gen. Giống ngô chuyển
gen đầu tiên ở Mỹ là giống kháng Basta của Dekalb vào năm 1990, (bản

14

quyền số 5 489520); tiếp đó là giống kháng sâu (Bt) của Monsanto vào
1997,các giống của Dow Elanco vào năm 1998; giống kháng vius của Pioneer
Hi-Bred và kháng Glufossinate của AgroEvo vào năm 2000 [23].
Giống ngơ chuyển gen nói riêng cũng như giống cây trồng khác với mục
đích là hạn chế đến mức tối thiểu sự giảm năng suất do côn trùng, cỏ dại và
(hoặc) tác động của môi trường. Cơng nghệ này có thể giúp ổn định năng suất
dưới điều kiện stress hoặc gieo trồng không thuận lợi. Như vậy, một số giống
lai mới từ công nghệ sinh học thực chất là giống chị em có chứa một, một vài
gen được chuyển. Các gen này giúp ổn định năng suất chứ không trực tiếp
làm tăng năng suất [22]. Nhờ chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ và kháng sâu
đục thân, việc sản xuất ngô được thuận tiện hơn, giảm thuốc bảo vệ thực vật
từ đó giảm sự ơ nhiễm mơi trường và tăng hiệu quả kinh tế. Những nghiên
cứu về chuyển gen chịu hạn, chịu rét, chịu chua, chịu mặn, chịu đất nghèo
đạm và kháng một số bệnh do virut ở ngơ cũng đã có những kết quả bước
đầu. Khi những nghiên cứu trên được ứng dụng vào thực tiễn sẽ góp phần
khai thác tối đa tiềm năng năng suất ở ngơ. Điều đó sẽ có một ý nghĩa vơ cùng
lớn đối với ngành sản xuất ngô thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển,
việc sản xuất ngô phụ thuộc chủ yếu vào thiên nhiên, trong đó có Việt Nam.
Hiện nay công nghệ sinh học hiện đại được áp dụng vào công tác chọn
giống ngô nên các giống ngô mới ngày càng được trồng rộng rãi và phổ biến.
Gần 80% diện tích trồng ngơ trên thế giới hiện nay được trồng với giống ngơ
cải tiến. Trong đó cây ngơ biến đổi gen (Bt) có khả năng phát triển rất mạnh
trong khu vực phát triển ngô lai. Ngô 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 ngơ chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến
27,4 triệu ha (trích theo Phan Xuân Hào, Đỗ Tuấn Khiêm, Trần Trung Kiên

2008) [5].