ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHỔNG QUANG ĐIỆP
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGƠ LAI TẠI VÙNG ĐẤT
BÁN NGẬP HUYỆN SÌN HỒ, TỈNH LAI CHÂU
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHỔNG QUANG ĐIỆP
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGƠ LAI TẠI VÙNG ĐẤT
BÁN NGẬP HUYỆN SÌN HỒ, TỈNH LAI CHÂU
Ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số ngành: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. TRẦN NGỌC NGOẠN
THÁI NGUYÊN - 2015
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Mọi
sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn. Các thông tin
trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn
Khổng Quang Điệp
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài và hồn thành luận văn, cá nhân tơi
ln nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, phịng Đào
tạo, khoa Nơng học - Trường Đại học Nơng Lâm Thái Nguyên, cùng các tập
thể, cá nhân, hộ nông dân tại xã Nậm Tăm.
Tôi xin được trân trọng cảm ơn GS.TS. Trần Ngọc Ngoạn giảng viên
khoa Nông học của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp
hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện nội dung nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn đến:
- Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo
khoa Nông học - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên, các đồng chí lãnh đạo
tỉnh Lai Châu, lãnh đạo huyện Sìn Hồ, UBND xã Nậm Tăm - huyện Sìn Hồ
đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và
viết luận văn.
- Các hộ gia đình tại Bản Pậu - xã Nậm Tăm - huyện Sìn Hồ tỉnh Lai
Châu đã giúp đỡ cá nhân tơi trong q trình thực hiện thí nghiệm năm 2014
và năm 2015.
Tôi vô cùng biết ơn sự động viên, giúp đỡ của gia đình, đồng nghiệp, bạn
bè trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu tại địa phương.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn
Khổng Quang Điệp
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 4
3. Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 4
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 5
1.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây ngô ............................................... 5
1.1.1. Nguồn gốc của cây ngô ........................................................................... 5
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của ngô ..................................................................... 7
1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngơ trên thế giới và ở Việt Nam ................... 8
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới ..................................... 8
1.2.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam ...................................................... 13
1.2.3. Tình hình sản xuất tiêu thụ ngơ tại tỉnh Lai Châu và huyện Sìn Hồ,
tỉnh Lai Châu ................................................................................................... 17
1.3. Tình hình nghiên cứu giống ngơ trên thế giới và ở Việt Nam ................. 19
1.3.1. Tình hình nghiên cứu giống ngơ trên thế giới ...................................... 19
1.3.2. Tình hình nghiên cứu giống ngô ở Việt Nam ................................. 25
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 27
2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 27
iv
2.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu ............................................................... 27
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 28
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 28
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 28
2.4.2. Qui trình kỹ thuật thí nghiệm ................................................................ 29
2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi................................................... 30
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 35
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 36
3.1. Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát dục của các giống ngơ
lai thí nghiệm năm 2014 và năm 2015 ............................................................ 36
3.1.1. Giai đoạn từ gieo đến 7 - 9 lá ................................................................ 36
3.1.2. Các giai đoạn từ gieo đến trổ cờ, tung phấn, phun râu ......................... 38
3.1.3. Khoảng cách tung phấn - phun râu ....................................................... 40
3.1.4. Giai đoạn chín sinh lý ........................................................................... 40
3.2. Đặc điểm phát triển thân của các giống ngơ lai thí nghiệm năm 2014
và năm 2015 .................................................................................................... 41
3.2.1. Tốc độ sinh trưởng chiều cao của các giống ngơ lai thí nghiệm
năm 2014 và năm 2015 ................................................................................... 41
3.2.2. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ............................................................. 44
3.3. Đặc điểm về lá của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2014 và
năm 2015 ......................................................................................................... 47
3.3.1. Tốc độ ra lá của các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2014 và năm
2015 ................................................................................................................. 47
3.3.2. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các giống ngơ lai thí nghiệm
trong năm 2014 và năm 2015 .......................................................................... 50
v
3.4. Đặc tính chống chịu của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm
2014 và năm 2015 ........................................................................................... 53
3.4.1. Ảnh hưởng của sâu hại đến các giống ngô lai trong năm 2014 và
năm 2015 ......................................................................................................... 53
3.4.2. Tình hình sâu bệnh hại của giống ngơ lai thí nghiệm trong năm
2014 và năm 2015 ........................................................................................... 55
3.5. Đánh giá trạng thái thân, trạng thái bắp của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 ............................................................. 57
3.5.1. Trạng thái cây của các giống ngơ lai thí nghiệm .................................. 58
3.5.2. Trạng thái bắp của các giống ngơ lai thí nghiệm .................................. 58
3.5.3. Gãy thân, đổ rễ của các giống ngơ lai thí nghiệm................................ 58
3.5.4. Độ che kín bắp của các giống ngơ thí nghiệm ...................................... 59
3.6. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngơ lai thí
nghiệm năm 2014 và năm 2015 ...................................................................... 59
3.6.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ảnh hưởng đến giống ngơ lai thí
nghiệm năm 2014 và năm 2015 ...................................................................... 61
3.6.2. Đánh giá năng suất của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm
2014 và năm 2015 ........................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 70
1. Kết luận ....................................................................................................... 70
2. Đề nghị ........................................................................................................ 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 73
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BNNPTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
CCC
: Chiều cao cây
CNSH
: Công nghệ sinh học.
Đ/c
: Đối chứng
ĐB
: Đóng bắp
K/c
: Khoảng cách
LAI
: Leaf Area Index (chỉ số diện tích lá)
NSLT
: Năng suất lý thuyết
NSTT
: Năng suất thực thu
PR
: Phun râu
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
QPM
: Quality Protein Maize (ngô chất lượng protein cao)
SL
: Sinh lý
TL
: Tỷ lệ
TP
: Tung phấn
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới giai đoạn 2004 - 2013 ............ 9
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngơ ở một số châu lục trên thế giới năm 2013........ 10
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2004 - 2013 ....... 14
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất ngơ ở các vùng trong cả nước năm 2013......... 15
Bảng 1.5: Diện tích, năng suất, sản lượng ngơ ở Lai Châu giai đoạn
2004 - 2014 ................................................................................... 17
Bảng 1.6: Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ ở huyện Sìn Hồ, tỉnh
Lai Châu giai đoạn từ từ năm 2005 đến năm 2014....................... 18
Bảng 3.1: Thời gian sinh trưởng của các giống ngô lai thí nghiệm trong
năm 2014 và năm 2015 ................................................................. 37
Bảng 3.2: Các giai đoạn phát dục của giống ngô lai thí nghiệm trong
năm 2014 ....................................................................................... 38
Bảng 3.3: Các giai đoạn phát dục của giống ngơ lai thí nghiệm trong
năm 2015 ....................................................................................... 39
Bảng 3.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2014 ................................................................ 41
Bảng 3.5: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2015 ................................................................ 42
Bảng 3.6: Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2014 và 2015 .................................................. 45
Bảng 3.7: Tốc độ ra lá của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2014 ..........47
Bảng 3.8: Tốc độ ra lá của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2015 ........ 48
Bảng 3.9: Diện tích lá và chỉ số diện tích là của các giống ngơ lai thí
nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .......................................... 50
Bảng 3.10: Mức độ nhiễm sâu hại của các giống ngơ lai thí nghiêm
trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 54
viii
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của bệnh hại đến các giống ngơ thí nghiệm
trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 56
Bảng 3.12: Theo dõi trạng thái cây, trạng thái bắp, đổ thân, đổ rễ của
các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2014 .............................. 57
Bảng 3.13: Theo dõi trạng thái cây, trạng thái bắp, đổ thân, đổ rễ của
các giống ngô lai thí nghiệm trong năm 2015 .............................. 58
Bảng 3.14: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống
thí nghiệm năm 2014 .................................................................... 60
Bảng 3.15: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống
thí nghiệm năm 2015 .................................................................... 60
Bảng 3.16: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí
nghiệm trong năm 2014 và năm 2015 .......................................... 67
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Chiều cao cây và CC ĐB của các giống ngơ lai thí nghiệm
trong năm 2014 và năm 2015 ....................................................... 45
Hình 3.2: Diện tích lá của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2014
và năm 2015 .................................................................................. 51
Hình 3.3: Chỉ số LAI của các giống ngơ lai thí nghiệm trong năm 2014
và năm 2015 .................................................................................. 51
Hình 3.4: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí
nghiệm năm 2014.......................................................................... 67
Hình 3.5: Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống thí
nghiệm năm 2015.......................................................................... 68
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Cây ngô (Zea mays L.) thuộc chi Maydeae, họ hòa thảo Gramineae, là
một trong 3 cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn thế giới. Ở các
nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngơ làm lương
thực chính. Trong những năm gần đây nhờ áp dụng những thành tựu khoa học
kỹ thuật trong các lĩnh vực: Di truyền chọn giống, sinh lý, sinh hóa, hóa sinh,
cơ giới, hóa học mà năng suất, phẩm chất, chất lượng được tăng lên ở hầu
khắp các quốc gia trên thế giới. Cây ngô chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng,
bột ngô chứa 65-83% khối lượng hạt. Cứ 100 kg hạt cho khoảng 20 - 22 kg
Gluten, 63 kg tinh bột, mầm ngô dùng để sản xuất dầu ăn và khô dầu, phôi
ngô chiếm 10% khối lượng hạt và chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, đặc biệt
là dầu 30 - 40%. Ngô được sử dụng rộng rãi, có tới 670 mặt hàng được chế
biến từ ngô. Ngô là cây lương thực nuôi sống 1/3 dân số trên toàn thế giới.
Toàn thế giới sử dụng 21% sản lượng làm lương thực cho con người. Ngơ có
hàm lượng dinh dưỡng cao hơn lúa mì và gạo (FAOSTAT, 2014) [25]. Vì vậy
hiện nay cây ngơ vẫn là cây lương thực quan trọng của toàn thế giới hiện đang
được sử dụng.
Có đến 66% sản lượng ngơ của thế giới được dùng làm thức ăn cho
chăn nuôi, trong đó các nước phát triển là 76% và các nước đang phát triển là
57%. Tuy chỉ có 21% sản lượng ngô được dùng làm lương thực, nhưng nhiều
nước vẫn coi ngơ là cây lương thực chính, như: Mexicơ, Ấn Độ, Philipin. Ở
Ấn Độ có tới 90% sản lượng ngơ, ở Philipin có 66% sản lượng ngơ được
dùng làm lương thực cho con người (Dương Văn Sơn và cs, 2003) [12].
Nhờ những vai trị quan trọng của ngơ trong nền kinh tế thế giới nên hơn
40 năm gần đây, ngành sản xuất ngô của 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
2
diện tích trồng ngơ đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước, nhưng sản lượng ngô
chiếm 1/3 sản lượng ngũ cốc trên thế giới và nuôi sống 1/3 dân số tồn cầu.
Năm 1961 diện tích trồng ngơ chỉ đạt 105,55 triệu ha với tổng sản lượng là
205,03 triệu tấn, nhưng đến năm 2013 diện tích trồng ngơ đã đạt 184,24 triệu
ha với sản lượng 1.016,43 triệu tấn (FAOSTAT, 2014) [25].
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 2020 là phải đạt
9-10 triệu tấn. Để đạt được mục tiêu này, hai giải pháp chính được đưa ra là
mở rộng diện tích, tăng năng suất và sản lượng ngơ.
Sìn Hồ là huyện miền núi thuộc tỉnh Lai Châu có địa hình núi cao, bị
chia cắt thành 3 vùng gồm: Vùng cao nguyên Tả Phìn, vùng Pa Há (vùng
thấp), vùng biên giới và dọc sơng Nậm Na. Huyện Sìn Hồ có diện tích
1.746 km2 và dân số là 56.000 người. Trung tâm huyện là thị trấn Sìn Hồ
nằm cách Thành phố Lai Châu khoảng 60km về hướng Tây. Ngoài ra cịn
có 21 xã: Pa Tần, Hồng Thu, Phìn Hồ, Tả Phìn, Phăng Xơ Lin, Sà Dề Phìn,
Tả Ngảo, Làng Mơ, Tủa Sín Chải, Ma Quai, Lùng Thàng, Nậm Tăm, Nậm
Cha, Noong Hẻo, Pu Sam Cáp, Căn Co, Nậm Mạ, Nậm Cuổi, Nậm Hăn,
Chăn Nưa. Mang tên là vùng đất có nhiều con suối nhưng hiện tại, ở Sìn
Hồ chỉ cịn 3 con suối lớn là Hồng Hồ, Hồng Hồ và Sìn Hồ. Phía Bắc giáp
tỉnh Vân Nam (Trung Quốc). Phía Đơng Bắc giáp huyện Phong Thổ. Phía
Đơng Nam giáp huyện Tân Uyên, Than Uyên. Phía Tây giáp huyện Nậm
Nhùn (tỉnh Lai Châu). Phía Nam giáp huyện Tủa Chùa (tỉnh Điện Biên) và
huyện Quỳnh Nhai (tỉnh Sơn La). Diện tích đất canh tác ít mặc dù diện tích
tự nhiên rộng, tổng diện tích đất gieo trồng 23.779 ha trong đó diện tích
cây lương thực có hạt là 13.033 ha, diện tích cây cơng nghiệp là 1.649 ha,
diện tích cây cơng nghiệp lâu năm là 8.447 ha, diện tích rau các loại là 450
ha (Báo cáo UBND huyện Sìn Hồ, 2014) [18].
3
Thủy điện Sơn La đưa vào khai thác sử dụng năm 2009 với mức nước
ảnh hưởng đến diện tích đất của nhiều vùng tại các tỉnh Sơn La, Điện Biên,
Lai Châu. Huyện Sìn Hồ với sự ảnh hưởng có 7 xã thuộc vùng thấp ảnh
hưởng bởi nước thủy điện Sơn La. Vùng đất này nằm về phía Sìn Hồ thấp
gồm các xã Nậm Tăm, Nậm Cha, Pa Khóa, Noong Hẻo, Căn Co, Nậm Hăn,
Nậm Mạ với mức nước chênh lệch cao, từ mức nước 216 ở thời điểm tích
nước xuống mức nước 128 ở giai đoạn xả hồ nước cạn đi khoảng 98m lòng
hồ. Để lại một vùng đất rộng lớn có độ phì nhiêu, giầu dinh dưỡng kéo dài
khoảng 5 tháng. Tại đây thời tiết, khí hậu mang đặc trưng của điều kiện
nhiệt đới nóng ẩm khác hẳn so với vùng cao Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu lại mang
tính ôn đới se lạnh.
Vào mùa tích nước một phần lớn diện tích đất sản xuất nơng nghiệp
của vùng này ngập trong nước hồ. Nhưng vào tháng 3 cho đến tháng 8 hàng
năm là thời điểm nước rút, đất sản xuất nơng nghiệp có thể sử dụng trồng
các loại cây ngắn ngày, cho năng suất và hiệu quả cao. Là vùng cho sản
lượng ngô tương đối lớn của cả huyện, cũng như trong tỉnh. Đây là xu
hướng thoát nghèo của các hộ nơng dân có đất vùng bán ngập nước thủy
điện Sơn La. Song trong sản xuất một phần do tập tục canh tác lạc hậu, một
phần do điều kiện kinh tế gia đình khó khăn. Người dân chưa có thói quen
sử dụng các loại phân bón từ phân hữu cơ đến phân hóa học. Từ đó có ảnh
hưởng khơng nhỏ đến kết quả lao động sản xuất năng suất chất lượng cây
trồng cũng như ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Nhờ có sự chỉ đạo
của tỉnh, huyện người dân đã tận dụng diện tích đất này để sản xuất trồng
những loại cây ngắn ngày như: Lúa, ngô, đậu tương, đỗ, lạc, dưa chuột,
khoai lang, … Nhìn chung hiệu quả sản xuất chưa cao, năng suất cây trồng
còn thấp. Trong đó cây ngơ có diện tích tương đối lớn trên 410ha (Báo cáo
UBND huyện Sìn Hồ, năm 2014) [18].
4
Do vậy vấn đề đặt ra cho các nhà nông nghiệp là làm sao nâng cao
được năng suất cây ngô trên đất bán ngập tại vùng này? Xuất phát từ thực tế
đó, thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một
số giống ngô lai tại vùng đất bán ngập huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu”.
2. Mục tiêu đề tài
Xác định giống ngơ lai thích hợp cho năng suất cao trên đất bán ngập
nước thuỷ điện Sơn La tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài đã bổ sung thêm dữ liệu khoa học về chọn các giống ngơ lai
thích hợp trong cơ cấu giống ngơ của tỉnh Lai Châu trồng cho vùng bán ngập
tại huyện Sìn Hồ.
- Đề tài đã xác định được khả năng sinh trưởng phát triển của các
giống ngô lai trồng trên đất bán ngập tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định, lựa chọn giống ngô lai có năng suất cao canh tác trên đất bán
ngập nước thuỷ điện Sơn La tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu.
Kết quả nghiên cứu áp dụng vào nâng cao năng suất cây ngô cho lao
động nông thôn tại các điểm tái định cư sản xuất trên đất bán ngập góp phần
xóa đói giảm nghèo sớm hồn thành cơng cuộc tái cơ cấu ngành nông nghiệp,
gắn liến với xây dựng nông thôn mới tại địa phương.
5
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây ngô
1.1.1. Nguồn gốc của cây ngô
Cây ngô có nguồn gốc từ một cây hoang dại ở miền trung nước Mêhicô
trên độ cao 1.500m của vùng khô hạn, có lượng mưa trung bình vào khoảng
350mm trong mùa hè. Nguồn gốc này ảnh hưởng tới một số đặc điểm sinh
trưởng, phát triển của cây ngô, ảnh hưởng đến một số yêu cầu của cây ngô đối
với điều kiện ngoại cảnh và những điều kiện cần chú ý đến trong quá trình tác
động các yếu tố kỹ thuật tăng năng suất ngơ.
Cây ngơ gắn bó chặt chẽ với cuộc sống của người dân Trung Mỹ. Ở đó
ngơ được coi trọng, thậm chí cịn được thần thánh hóa. Ngơ là biểu tượng của
nền văn minh “Mayca”.
Mặc dù ngơ có tính đa dạng rất lớn, tất cả các loại ngô được biết đến
ngày nay đều đã được người dân bản xứ tạo ra khi khám phá vùng đất Châu
Mỹ. Tất cả các loại hình ngơ được phân loại là Zea mays. Hơn nữa, bằng
chứng thực vật học, di truyền và tế bào học chỉ ra một nguồn gốc chung đối
với mọi loại hình ngơ hiện có. Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng ngơ hình
thành từ teosinte, Euchlaena mexicana Shrod, một loại cây trồng hàng năm có
lẽ là lồi họ hàng gần nhất với cây ngô. Tuy vậy, các nhà nghiên cứu khác tin
rằng cây ngô bắt nguồn từ một dạng ngơ dại mà nay khơng cịn nữa. Sự gần
gũi của teosinte với cây ngô xuất phát từ thực tế là cả 2 có 10 nhiễm sắc thể
và đồng dạng với nhau hoặc đồng dạng khơng hồn tồn.
Việc chuyển gen giữa cây teosinte và cây ngô đã xảy ra trong quá
khứ và vẫn xảy ra trong ngày nay ở một vài nơi của Mêhicô và Guatemala
nơi teosinte mọc giữa những cây ngô. Galinat (1977), đã chỉ ra rằng những
giả thuyết khác nhau về nguồn gốc của cây ngô, cơ bản 2 giả thuyết vẫn tồn
tại: Trước hết, teosinte ngày nay là tổ tiên của cây ngô hoặc teosinte
6
nguyên thuỷ là tổ tiên chung của cả cây ngô và teosinte; thứ hai, dạng ngô
bọc đã bị diệt chủng là tổ tiên của cây ngô, với teosinte là dạng đột biến
của giống ngô bọc này.
Trong bất kỳ trường hợp nào hầu hết những giống ngô ngày nay tạo ra
từ những vật liệu đã phát triển ở miền nam nước Mỹ, Mêhicơ, Trung và Nam
Mỹ (Theo Vũ Đình Hồ, Bùi Thế Hùng, 2009) [7].
Phân loại thực vật:
Ngơ thuộc họ hồ thảo Poacea tộc Tripsacaea (Maydea). Tên khoa học
là Zea mays L. Tộc Tripsacaea có 4 chi:
1. Chi Zea L.
2. Chi Euchlaena
3. Chi Tripsacum
4. Chi Coix
(Đinh Thế Lộc và cs, 2005) [9]
Từ tộc (tribus) Maydeae, 2 chi (genus) Euchlaena Schrad và Tripsacum
L là gần với chi ngô Zea L.
Cơ sở của bảng phân loại ngô là hệ thống do Sturtevant đề xuất năm
1899 dựa trên các đặc diểm hình thái nội nhũ trong hạt.
Theo bảng phân loại này lồi ngơ được phân thành các lồi phụ (các
nhóm) sau đây:
1. Ssp amilaceae - ngô bột.
2. Ssp indentata - ngô răng ngựa.
3. Ssp indurate - ngô đá rắn: ngô tẻ.
4. Ssp everta - ngô nổ.
5. Ssp saccharata - ngô đường.
6. Ssp ceratina - ngô nếp.
7. Ssp tunicate - ngô vảy, ngô bọc.
(Nguyễn Văn Hiển, 2004) [6]
7
Theo nhà bác học Lê Quý Đôn, cây ngô được đưa vào Việt Nam cuối
thế kỷ 17 (thời Khang Hy) do ông Trần Thế Vinh đi sứ Trung Quốc về và
được trồng đầu tiên ở Sơn Tây và gọi là “ngơ”. Ơng cũng trích dẫn Lý Thời
Trân gọi cây trồng này là “Ngọc thử”. Nhờ những đặc điểm quý, cây ngô sớm
được người Việt Nam chấp nhận và mở rộng sản xuất, coi như là một trong
các cây lương thực chính chỉ sau cây lúa nước về mặt diện tích nhưng lại là
cây hoa màu số một cho năng suất và giá trị kinh tế cao nhất. Cây ngơ có khả
năng thích ứng rộng, có thể trồng được nhiều vụ trong năm và trồng được hầu
hết các vùng sinh thái khác nhau trong nước, đặc biệt là vùng đất cao khơng
có khả năng tưới nước. Đối với vùng núi Phía Bắc và Tây Ngun ngơ là cây
lương thực chính của đồng bào các dân tộc. Trải qua các giai đoạn phát triển,
cây ngơ ở Việt Nam ngày càng được hồn thiện và tăng mạnh về diện tích
cũng như năng suất.
So với nhiều cây trồng khác ngơ có tính lịch sử trồng trọt tương đối trẻ.
Mãi đến thế kỷ thứ XV ngô mới được nhập vào châu Âu. Người châu Âu kiết
đến ngơ sau khi tìm ra châu Mỹ. Vào những năm đầu thế kỷ XVI, các tàu
biển của các nước châu Âu theo đường thủy đã từng bước đưa cây ngô ra
khắp các lục địa trên thế giới. Sau khi sâm nhập vào châu Á ngô đã phát triển
và tỏa rộng với tốc độ nhanh. Đến nay ngô đã vươn lên đứng hàng thứ 3 trong
số các cây lương thực, sau lúa mì và lúa nước.
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng của ngơ
Theo Đường Hồng Dật, 2004 [1], hạt ngơ có giá trị dinh dưỡng cao,
trong hạt ngơ có chứa tương đối đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho con
người và gia súc. Hạt ngơ có hàm lượng lipit và protit nhiều hơn trong hạt
gạo.Bột ngô chiếm 65-83% khối lượng hạt.
Đó là ngun liêu quan trọng trong cơng nghiệp chế biến bột, 100 kg
ngô hạt cho khoảng 20 - 21 kg gluten, 73 - 75 kg bột (có thể chế biến được
8
63kg tinh bột hoặc 71 kg dextrin). Tách mầm từ 100 kg hạt ngô chiếm khoảng
10% khối lượng hạt. Trong phơi của hạt ngơ có chưa các chất khống, vitamin
và khoảng 30 - 45% dầu.
Tuy nhiên ngơ cũng có nhược điểm là trong hạt ngơ thiếu hai loại axít
amin quan trọng là Lysin và Tryptophan. Vì thế khơng nên ăn chỉ hồn tồn
ngơ, mà nên ăn trộn với các loại lương thực khác hoặc với các loại thực phẩm
khác như đậu, đỗ, thịt, cá, trứng, sữa,
Công nghệ chế biến càng tiến bộ giá trị dinh dưỡng của ngô càng tăng
lên. Nhiều nước phát triển đã chế biến ngô thành nhiều loại bánh kẹo, đồ hộp.
Hiện nay người ta đã được chế biến trên 670 sản phẩm khác nhau từ hạt ngô
trong các ngành lương thực, công nghệ thực phẩm, công nghiệp dược và cơng
nghệ chế biến,...
1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngơ trên thế giới
Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế tồn cầu. Do có nền
di truyền rộng và thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau nên cây ngô
được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện nay có khoảng 140 nước
trồng ngơ, trong đó có 38 nước là các nước phát triển, còn lại là các nước
đang phát triển. Ngô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: Làm lương
thực, thực phẩm, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho các ngành công nghiệp
chế biến... Hiện nay ngô là nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất năng
lượng sinh học (ethanol), đây được coi là giải pháp cho sự thiếu hụt năng
lượng trong tương lai. Ở Mỹ, trên 90% ethanol được sản xuất từ ngô với hơn
2680 nhà máy. Trung Quốc cũng đang tập trung đầu tư xây dựng nhiều cơ sở
nghiên cứu về nguồn năng lượng sinh học này với mục tiêu ethanol nhiên liệu
sẽ đạt khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (Ngô Sơn, 2010) [13]. Để cung cấp
nguyên liệu cho sản xuất ethanol, các nhà khoa học thuộc Đại học bang
9
Michigan (Mỹ) đã tạo ra một số giống ngô mới chuyên sản xuất ethanol.
Giống ngô mới này cho phép tạo ra sản phẩm ethanol hiệu quả hơn và mang
lại nhiều lợi nhuận hơn bởi hiện phần lớn nhiên liệu ethanol của Mỹ được sản
xuất từ bắp ngô. Theo Đại học Tổng hợp Iowa, khi thế giới cảnh báo nguồn
dầu mỏ đang cạn kiệt thì ngơ đã và đang sử dụng làm nguồn nguyên liệu để
chế biến ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu ở một số nước như
Mỹ, Braxin, Trung Quốc,...
Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà diện tích, năng
suất và sản lượng ngơ trên thế giới tăng lên liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay.
Kết quả được thể hiện qua bảng 1.1.
Bảng 1.1: Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới giai đoạn 2004 - 2013
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
2004
147,47
49,45
729,21
2005
147,44
48,42
713,91
2006
148,61
47,53
706,31
2007
158,60
49,63
788,11
2008
161,01
51,09
822,71
2009
156,93
50,04
790,18
2010
162,32
51,55
820,62
2011
170,39
51,84
883,46
2012
178,55
48,88
872,79
2013
184,24
55,17
1.016,43
Năm
(Nguồn: FAOSTAT, 2015) [25]
Diện tích ngơ trên tồn thế giới tăng nhanh từ 147,47 triệu ha (năm
2004), lên 161,01 triệu ha (năm 2008) và đến năm 2013 toàn thế giới trồng
được 184,24 triệu ha, tăng 27,31 triệu ha so với năm 2009, tăng 36,77 triệu ha
so với năm 2004. Năng suất ngô biến động nhiều qua các năm. Năm 2004 năng
10
suất ngô đạt 49,45 tạ/ha, năm 2008 đạt 51,09 tạ/ha và năm 2013 tăng lên 55,17
tạ/ha, tăng 4,08 tạ/ha so với năm 2008 và tăng 5,72 tạ/ha so với năm 2004.
Do sự biến động cả về diện tích và năng suất nên sản lượng ngô cũng
không ổn định qua các năm. Năm 2004 sản lượng ngô của thế giới đạt 729,21
triệu tấn đến năm 2008 là 822,71 và năm 2013 sản lượng ngô của thế giới là
1.016,43 triệu tấn tăng 193,72 triệu tấn so với năm 2008 và 87,22 triệu tấn so
với năm 2004.
Diện tích và năng suất ngơ biến động thất thường nhưng nói chung từ
năm 2004 đến năm 2013 diện tích và sản lượng có xu hướng tăng dần điều đó
khẳng định được vị trí của cây ngơ so với cây trồng khác cũng như sự quan
tâm của con người đến cây trồng này.
Tình hình sản xuất ngơ một số châu lục trên thế giới năm 2013 được
trình bày tại bảng 1.2.
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngơ ở một số châu lục trên thế giới năm 2013
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
Châu Mỹ
70,84
73,82
522,90
Châu Á
59,40
51,23
304,32
Châu Âu
18,97
61,92
117,48
Châu Phi
34,93
20,33
71,01
Khu vực
(Nguồn: FAOSTAT, 2015) [25]
Qua bảng 1.2 cho thấy, Châu Mỹ là khu vực có diện tích trồng ngơ lớn
nhất thế giới với 70,84 triệu ha, đồng thời đây cũng là châu lục có năng suất
và sản lượng ngơ cao nhất. Năm 2013, năng suất ngơ đạt 73,82 tạ/ha, năng
suất bình qn của thế giới chỉ bằng 74,73% năng suất của châu lục này. Sản
lượng đạt 522,90 triệu tấn, chiếm hơn 51% sản lượng ngơ trên tồn thế giới.
Châu Á có diện tích trồng ngơ lớn thứ 2 với 59,40 triệu ha, nhưng năng suất
11
của khu vực này chỉ đạt 51,23 tạ/ha, thấp hơn 3,94 tạ/ha so với năng suất
trung bình của thế giới, thấp hơn năng suất ngô của châu Mỹ là 22,59 tạ/ha.
Châu Âu đứng thứ 2 trên thế giới về năng suất đạt 61,92 tạ/ha nhưng lại là
khu vực có diện tích trồng ngơ thấp nhất (chỉ 18,97 triệu ha), châu Phi có diện
tích đứng thứ 3 trên thế giới nhưng có năng suất ngơ rất thấp, chỉ đạt 20,33 tạ/
ha thấp hơn gần 3 lần so với năng suất bình quân của thế giới, do vậy sản
lượng ngô của khu vực này cũng thấp nhất.
Nguyên nhân của sự phát triển không đồng đều giữa các châu lục trên
thế giới là do sự khác nhau rất lớn về trình độ khoa học kỹ thuật, điều kiện tự
nhiên, điều kiện kinh tế chính trị,… Ở châu Mỹ có trình độ khoa học phát
triển cao trong khi Châu Phi có nền kinh tế kém phát triển, cộng thêm tình
hình chính trị an ninh khơng đảm bảo, trình độ dân trí thấp đã làm cho sản
xuất nông nghiệp ở khu vực này tụt hậu so với nhiều khu vực trên thế giới.
Theo Đại học Tổng hợp Iowa, khi thế giới cảnh báo nguồn dầu mỏ
đang cạn kiệt thì ngơ đã và đang sử dụng làm nguồn nguyên liệu để chế biến
ethanol, thay thế một phần nhiên liệu xăng dầu ở một số nước như Mỹ,
Braxin, Trung Quốc,...
Trước tình hình sản xuất ngơ và nhu cầu ngơ tồn cầu cũng như một số
khu vực trên thế giới trong tương lai nhất là nhưng năm tới đây, một số quan
điểm, mục tiêu chiến lược chủ yếu cho cơng tác nghiên cứu và sản xuất ngơ
tồn cầu mà CIMMTY (Thomas Lumpkin, 2010) [22] đặt ra là:
Thu hẹp khoảng cách năng suất giữa giống lai trong nước với giống
nhập nội, hướng tới sản xuất nông nghiệp quy mô nhỏ hiệu quả cao.
Chọn tạo giống ngô chịu hạn, chịu bất thuận trong diều kiện đất
nghèo đạm.
Giảm tổn thất sau thu hoạch và cải thiện an toàn thực phẩm.
Tạo giống ngô giàu dinh dưỡng (hàm lượng axit amin thiết yếu,
vitaminA, vi chất,... chứa trong hạt ngô cao).
12
Bảo tồn đánh giá, nhân vật liệu tạo nguồn tài ngun di truyền hữu ích
phục vụ cơng tác chọn tạo giống.
* Những khó khăn và thách thức đối với sản xuất ngô trên thế giới
Để đạt được tăng 72,2% nhu cầu ngô trên thế giới (khoảng 508 triệu tấn
vào năm 2020) tập trung chủ yếu ở các nước đang phát triển, trong khi đó chỉ
khoảng 10% sản lượng đang được cung cấp từ các nước công nghiệp. Như
vậy các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích
ngơ hầu như khơng tăng (IFPRI, 2009)
Theo Thomas Lumpkin (2010) [22], đối với những trở ngại trong sản
xuất ngô ở các nước đang phát triển trên một số lĩnh vực về tự nhiên và xã
hội; công nghệ; thị trường thì những thách thức cụ thể là:
- Về điều kiện tự nhiên và xã hội: Đất canh tác nông nghiệp nhất là đất
trồng ngô ở các nước đang phát triển dần bị suy giảm sự mầu mỡ. Canh tác
nông nghiệp ở các vùng đất dốc chủ yếu dựa vào nước trời, phần lớn cây nông
nghiệp không được chủ động nước tưới tiêu.
Trong điều kiện hiện nay toàn thế giới đang bị ảnh hưởng bởi sự biến
đổi khí hậu toàn cầu, ngày càng khắc nghiệt dẫn đến những vấn đề thiên tai
như hạn hán, lũ lụt, dịch hại,...diễn ra ngày một phức tạp trên quy mô diện
rộng. Vấn đề này xảy ra ở các nước đang phát triển là một khó khăn lớn để
khắc phục khi mà khả năng về nhân lực và tài chính vốn rất thiếu và hạn hẹp.
Tốc độ đơ thị hóa diễn ra nhanh chóng và mạnh mẽ ở các nước đang
phát triển làm thu hẹp diện tích đất sản xuất nơng nghiệp. Do đó những vùng
đất màu mỡ canh tác cây lương thực trong đó có cây ngơ.
- Về cơng nghệ: Diện tích sử dụng giống ở các nước đang phát triển
còn thấp. Giống có tính đột phá về năng suất và tính chống chịu chưa đa dạng
và cũng chưa được phổ biến trên quy mô sản xuất lớn. Giống ngô biến đổi
13
gen với những đặc điểm ưu thế vượt trội về năng suất, chịu hạn, kháng sâu
bệnh cũng như triển khai và ứng dụng rộng trên thế giới.
Kỹ thuật tiên tiến nhất là ứng dụng cơ giới hóa vào sản xuất chưa được
đầu tư do thiếu tài chính.
Cơng nghệ sau thu hoạch cịn hạn chế nên tỷ lệ thất thốt sau thu hoạch
khá cao, làm giảm đáng kể sản lượng hàng năm. Đồng cũng do quá trình bảo
quản mà phẩm chất cũng bị giảm đáng kể.
- Về thị trường: Sản xuất ngô ở các nước đang phát triển chủ yếu là nội
tiêu, chưa đáp ứng xuất khẩu cả về số lượng cũng như chất lượng sản phẩm,
do đó giá trị sản phẩm khơng cao, khó phát triển ở quy mơ lớn.
1.2.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam
Ở Việt Nam, sản xuất lương thực luôn là một nhiệm vụ quan trọng
trước mắt và lâu dài, được ưu tiên hàng đầu trong chiến lược sản xuất nông
nghiệp. Với điều kiện tự nhiên phong phú, cây ngô sinh trưởng phát triển và
phổ biến khắp các vùng trên cả nước. Lịch sử trồng ngô của nước ta qua các
thời kỳ là một quá trình phát triển khơng đồng đều và bền vững thậm chí có
giai đoạn rất trì trệ và khơng tương xứng với tiềm năng sẵn có của cây ngơ và
điền kiện tự nhiên của nước ta. Trong những năm gần đây do giá trị kinh tế và
nhu cầu về ngô trong nước cũng như trên thế giới có xu hướng tăng lên, sản
xuất ngô đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của Đảng và Nhà nước nên diện
tích, năng suất và sản lượng ngơ có những bước tiến đáng kể.
14
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam trong giai đoạn 2004- 2013
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(nghìn ha)
(tạ/ha)
(nghìn tấn)
2004
991,1
34,6
3.430,9
2005
1.052,6
36,2
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
1.126,9
40,9
4.606,3
2011
1.081,0
46,8
4.684,3
2012
1.118,2
42,9
4.803,2
2013
1.172,6
44,3
5.193,5
Năm
(Nguồn: FAOSTAT, 2014) [25]
Số liệu bảng 1.3 cho thấy, sản xuất ngơ của nước ta tăng nhanh về diện
tích, năng suất và sản lượng trong giai đoạn 2004 - 2013. Năm 2004 cả nước
trồng được 991,1 nghìn ha, năm 2013 là 1.172,6 nghìn ha, tăng hơn 181,5
nghìn ha so với năm 2004. Việc tăng cường sử dụng giống ngô lai cho năng
suất cao kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến, áp dụng những
thành tựu khoa học đã khiến cho năng suất ngô liên tục tăng trong giai đoạn
2004- 2013 (từ 34,6 tạ/ha lên 44,3 tạ/ha). Sản lượng ngô năm 2013 đã tăng so
với năm 2012 lên mức 5.193,5 nghìn tấn.
Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh
nhưng so với bình quân chung của thế giới và khu vực thì năng suất ngơ của
nước ta cịn rất thấp (năm 2011 năng suất ngô của Việt Nam 46,8 tạ/ha, bằng
90,27% năng suất bình quân của thế giới, nhưng đến năm 2013 năng suất ngơ
giảm nhẹ xuống cịn 44,3 tạ/ha). Điều này đặt ra cho ngành sản xuất ngô Việt