Nghiên cứu liều lượng đạm bón cho ngô vụ đông theo tình trạng dinh dưỡng thông qua chỉ số diệp lục vào thời kỳ 8, 9 lá tại Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ THUÝ NGHIÊN CỨU LIỀU LƯỢNG ĐẠM BÓN CHO NGÔ VỤ ĐÔNG THEO TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG THÔNG QUA CHỈ SỐ DIỆP LỤC VÀO THỜI KỲ 8 - 9 LÁ TẠI

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THUÝ

NGHIÊN CỨU LIỀU LƯỢNG ĐẠM BÓN CHO NGÔ VỤ ĐÔNG THEO TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG THÔNG QUA CHỈ SỐ DIỆP LỤC VÀO THỜI KỲ

8 - 9 LÁ TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2013

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THỊ THUÝ

NGHIÊN CỨU LIỀU LƯỢNG ĐẠM BÓN CHO NGÔ VỤ ĐÔNG THEO TÌNH TRẠNG DINH DƯỠNG THÔNG QUA CHỈ SỐ DIỆP LỤC VÀO THỜI KỲ

8 - 9 LÁ TẠI THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VIẾT HƯNG

THÁI NGUYÊN - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Các thông tin, tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn này đều

đã được chỉ rõ nguồn gốc Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn

Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước Phòng quản lý và đào tạo Sau đại học và nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2013

Người viết cam đoan

Nguyễn Thị Thúy

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng quản lý và đào tạo Sau Đại học, khoa Nông học, Phòng thí nghiệm Sinh lý - Sinh hóa khoa Nông học, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp,

cơ quan và gia đình

Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo

PGS.TS Nguyễn Viết Hƣng người hướng dẫn khóa học đã tận tình giúp đỡ

tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo trong Phòng quản lý và đào tạo Sau đại học, khoa Nông học, Phòng thí nghiệm sinh lý - sinh hóa khoa Nông học, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, đã giúp đỡ tôi hoàn thiện bản luận văn này

Nhân dịp này tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn./

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2013

Người viết cam đoan

Nguyễn Thị Thúy

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và 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 suất ngô trên thế giới và Việt Nam 6

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 8

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và Việt Nam 13

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới 13

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam 18

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 26

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 26

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 26

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4 Phương pháp phân tích số liệu 34

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 35

3.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 tại Thái Nguyên 35

3.1.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến thời gian sinh trưởng của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 35

3.1.2 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tốc độ tăng trưởng của

giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 37 3.1.3 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến đặc điểm hình thái của

giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 và vụ đông năm 2012 39 3.1.4 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tình hình sâu bệnh hại và khả

năng chống đổ của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 45 3.1.5 Ảnh hưởng của lượng đạm bón đến trạng thái cây, trạng thái

bắp, độ bao bắp của giống ngô LVN14 vụ đông 2011 - 2012 49 3.1.6 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng chất khô của

giống ngô lai LVN14, vụ Đông năm 2011 - 2012 51 3.1.7 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 54 3.2 Xác định lượng đạm bón cho ngô vụ đông trên cơ sở đánh giá

tình trạng dinh dưỡng đạm của cây 62 3.2.1 Tình trạng dinh dưỡng đạm của ngô 62 3.2.2 Xác định lượng đạm bón vào thời kỳ 8 – 9 lá trên cơ sở đánh

giá tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây thông qua chỉ số diệp lục 66

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Tình hình sản xuất ngô thế giới từ năm 1961 - 2012 6 Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2012 7 Bảng 1.3 Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2011 8 Bảng 1.4 Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1975 - 2012 9 Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2011 11 Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên giai đoạn 2006 - 2012 12 Bảng 3.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến giai đoạn sinh trưởng, phát

triển của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 và vụ đông năm 2012 36 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tốc độ tăng trưởng chiều cao

cây của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 và vụ đông

năm 2012 38 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến chiều cao cây, chiều cao

đóng bắp của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 và vụ đông năm 2012 40 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số lá và chỉ số diện tích lá

của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 43 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ đổ rễ và gẫy thân của

giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 46 Bảng 3.6 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của

giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 47 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của lượng đạm bón vào thời kỳ 7 - 9 đến trạng thái

cây, trạng thái bắp, độ bao bắp của giống ngô LVN14 49 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến khối lượng chất khô của

giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 52

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến chiều dài bắp và đường kính

bắp của giống ngô lai LVN14 vụ đông năm 2011 và vụ đông

năm 2012 55 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số bắp/cây và số hàng

hạt/bắp của giống ngô lai LVN14 vụ đông năm 2011 - 2012 56 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến số hạt/hàng và khối lượng

1000 hạt của giống ngô lai LVN14 vụ đông năm 2011 và vụ

đông năm 2012 58 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất lý thuyết và năng

suất thực thu của giống ngô lai LVN14, vụ đông năm 2011 - 2012 60 Bảng 3.13 Diễn biến hàm lượng đạm của lá ngô qua các thời kỳ sinh

trưởng của vụ đông năm 2011 – 2012 62 Bảng 3.14 Hệ số tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây với các yếu

tố cấu thành năng suất, năng suất ngô và hàm lượng protein

trong hạt, vụ đông năm 2011 – 2012 65 Bảng 3.15 Diễn biến chỉ số diệp lục của lá ngô qua các thời kỳ sinh

trưởng của vụ đông năm 2011 - 2012 68 Bảng 3.16 Chỉ số diệp lục và hàm lượng đạm của lá ngô qua các thời kỳ

sinh trưởng 69 Bảng 3.17 Hệ số tương quan giữa chỉ số diệp lục với yếu tố cấu thành năng

suất, năng suất ngô và hàm lượng protein trong hạt, vụ đông 71 Bảng 3.18 Mô hình phân tích tương quan đa biến để dự đoán năng suất

ngô dựa trên chỉ số diệp lục của lá 72 Bảng 3.19 Lượng đạm bón vào thời kỳ 8 - 9 lá cho ngô vụ đông ở Thái

Nguyên theo chỉ số diệp lục 72

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Trang Hình 3.1: Biểu đồ diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ

sinh trưởng của ngô vụ đông năm 2011 63 Hình 3.2: Biểu đồ diễn biến hàm lượng đạm trong cây qua các thời kỳ

sinh trưởng của vụ đông năm 2012 64 Hình 3.3: Biểu đồ diễn biến chỉ số diệp lục của lá ngô qua các thời kỳ

sinh trưởng của vụ đông năm 2011 67 Hình 3.4: Biểu đồ diễn biến chỉ số diệp lục của lá ngô qua các thời kỳ

sinh trưởng của vụ đông năm 2012 67 Hình 3.5: Đồ thị tương quan giữa chỉ số diệp lục và hàm lượng đạm

trong cây thời kỳ 8 - 9 lá của giống ngô lai LVN14 70 Hình 3.6: Đồ thị tương quan giữa chỉ số diệp lục và hàm lượng đạm

trong cây thời kỳ trỗ cờ của giống ngô lai LVN14 70

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Ngô (Zea mays L.) là cây lương thực nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn

thế giới, 21% sản lượng ngô được sử dụng làm thức ăn cho người (Ngô Hữu Tình, 2003) [20] Ngoài việc cung cấp chất tinh, ngô là một loại thức ăn xanh

và ủ chua lý tưởng cho đại gia súc (đặc biệt là bò sữa), ngô cũng được sử dụng làm cây thực phẩm: Người ta dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp có hàm lượng dinh dưỡng cao và sạch dùng để ăn tươi hoặc xuất khẩu, ngô còn

là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất cồn, tinh bột, glucoza, bánh kẹo…

Trong quá trình phát triển nông nghiệp nông thôn, nhà nước ta đã có nhiều chính sách khuyến khích ứng dụng tiến bộ kĩ thuật trong phát triển ngô

để tăng diện tích và năng suất ngô Tuy vậy so với thế giới năng suất ngô ở nước ta vẫn còn thấp Năng suất ngô ở nước ta thấp do nhiều nguyên nhân: trình độ thâm canh thấp, giống xấu, khí hậu khắc nghiệt, dịch hại nhiều, khả năng đầu tư thấp…

Từ năm 1990 trở lại đây, diện tích, năng suất và sản lượng ngô nước ta liên tục tăng nhờ ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất

mà tiêu biểu là đưa ngô lai vào trồng trên diện tích rộng Năm 2012 là năm đạt diện tích (1.118,2 nghìn ha), năng suất (42,95 tạ/ha) và sản lượng (4.803,2 nghìn tấn), so với năm 1990, diện tích tăng 2,6 lần, năng suất tăng 2,7 lần, còn sản lượng tăng 7,1 lần (FAOSTAT, 2013) [5]

Mặc dù vậy, sản xuất ngô ở nước ta vẫn còn nhiều vấn đề đặt ra:

- Thứ nhất, năng suất ngô (42,95 tạ/ha, năm 2012) vẫn thấp hơn trung bình thế giới (49,44 tạ/ha năm 2012), thấp hơn nhiều so với nước Mỹ (77,44 tạ/ha, năm 2012) Có sự chênh lệch lớn giữa các vùng, Đồng Bằng Sông Cửu Long (53,40 tạ/ha, năm 2011) trong khi đó Trung du và miền núi phía bắc đạt (36,50 tạ/ha, năm 2011)

- Thứ 2 là giá thành sản xuất còn cao

- Thứ ba là sản lượng chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước ngày càng tăng lên, năm 2012 nước ta vẫn phải nhập khẩu 1.614.473 tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi (theo số liệu của Tổng cục thống kê, 2013) [22]

Thái Nguyên là một tỉnh miền núi phía Bắc có điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội còn nhiều khó khăn Sản xuất ngô của vùng phần lớn trồng giống ngô lai nhưng do điều kiện đất đai, nước tưới, kỹ thuật canh tác…chưa đáp ứng được yêu cầu thâm canh, nên hiệu quả của giống ngô lai chưa cao Thực tế cho thấy ngô là cây có tiềm năng năng suất lớn, nếu áp dụng kỹ thuật thâm canh tốt ngô có thể đạt năng suất cao hơn nữa Trong các biện pháp thâm canh tăng năng suất ngô, phân bón giữ vai trò quan trọng nhất Vì vậy, cần sử dụng phân bón một cách cân đối và hợp lý Trong các nhân tố thiết yếu, đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất để xác định năng suất ngô Việc xác định lượng đạm bón cho ngô theo nhu cầu dinh dưỡng thông qua chỉ

số diệp lục của cây nhằm đạt hiệu quả cao nhất là rất quan trọng được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm

Xuất phát từ thực tế đó, được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Phòng quản lý sau đại học và khoa Nông học tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu liều lượng đạm bón cho ngô vụ Đông theo tình trạng dinh dưỡng thông qua chỉ số diệp lục vào thời kỳ 8 - 9 lá tại Thái Nguyên”

2 Mục tiêu của đề tài

2.1 Mục tiêu chung

Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng và năng suất ngô, trên cơ sở đó xác định lượng đạm bón cho ngô ở giai đoạn 8 - 9 lá theo tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây thông qua chỉ số diệp lục

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Đối với học tập: Giúp các học viên củng cố kiến thức đã học, có điều kiện tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học và áp dụng được những kiến thức lý thuyết đã học vào trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp trong thời

kỳ hội nhập và đổi mới, nhất là đối với cây ngô

- Đối với nghiên cứu khoa học: Kết quả của đề tài mở ra hướng nghiên cứu mới về phương pháp bón phân đạm cho ngô từ đó giúp nâng cao năng suất ngô, đồng thời giúp ổn định Nitơrat trong đất, nâng cao hiệu lực đạm, giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường sống

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Hiện nay, các giống ngô lai đang là lựa chọn của nhiều hộ tại Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía bắc Kết quả của đề tài bước đầu xác định được lượng đạm tối ưu bón cho ngô theo nhu cầu dinh dưỡng trong từng thời

kỳ, nhất là vào thời kỳ 8 - 9 lá để các giống ngô lai phát huy được tiềm năng năng suất, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế sản xuất ngô tại Thái Nguyên và các tỉnh miền núi Phía Bắc

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Ngô là cây trồng quang hợp theo chu trình C4, có tiềm năng năng suất cao mà không một cây ngũ cốc nào có thể so sánh được Đạm là một trong những nguyên tố dinh dưỡng ảnh hưởng có tính chất quyết định đến năng suất ngô Ngô cần đạm trong suốt thời kỳ sinh trưởng, đặc biệt vào các thời kỳ 3 -

5 lá, 7 - 9 lá và trước trỗ 10 - 15 ngày Bón đạm đầy đủ làm tăng diện tích và tuổi thọ của lá, tăng khả năng quang hợp, đây là cơ sở của việc nâng cao khả năng tích lũy chất khô và năng suất ngô Theo Barbieri và cs (2000) [25] thì mức đạm thấp làm giảm số hạt và năng suất hạt

Hiệu quả của việc bón đạm cho ngô phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất, giống ngô và các biện pháp canh tác khác như mật độ, chế độ tưới, bón cân đối giữa đạm với lân và kali…(Trần Trung Kiên, 2009) [11] Sự hút các chất dinh dưỡng thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây ngô Dựa vào sự thay đổi hình thái của cây để xác định nhu cầu dinh dưỡng từng thời kỳ của cây ngô Viện

kỹ thuật cây ngũ cốc và thức ăn gia súc Pháp chia quá trình sinh trưởng ngô thành 3 giai đoạn:

- Giai đoạn tăng trưởng chậm:

Từ khi ngô mọc đến khi ngô được 7 - 8 lá: Hình thành và phát triển bộ

rễ, phân hóa tạo bông cờ Giai đoạn này lượng dinh dưỡng cây hút từ 1 - 4% tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút Giai đoạn này sự hút dinh dưỡng tuy chậm nhưng rất quan trọng, bao gồm các dạng dễ hấp thu của các hợp chất chứa NPK so với tổng lượng dinh dưỡng và chất khô tích lũy Thấy rằng: Sau mọc 20 - 30 ngày ngô tích lũy: 4% chất khô, 9% lân, 10% đạm, 14% kali; sau 60 ngày: 45% chất khô, 57% lân, 66% đạm, 92% kali

- Giai đoạn tăng trưởng nhanh:

Từ 7 - 8 lá đến sau trỗ 15 ngày Các quá trình sinh trưởng phát triển mạnh, lượng tinh bột và chất khô trong bắp tăng nhanh Đây là giai đoạn cây hấp thụ tối đa dinh dưỡng bằng 75 - 95% tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút Thiếu dinh dưỡng vào thời kỳ 8 - 11 lá sẽ cản trở sinh trưởng của lá và làm giảm 10 - 20% năng suất, đặc biết ở thời kỳ trỗ cờ phun râu cây đòi hỏi dinh dưỡng rất cao nên nếu một nửa số lá bi khô héo sẽ làm giảm 25 - 30% năng suất

sử dụng đạm thì liều lượng và thời gian bón đạm cần được xác định dựa vào tình trạng dinh dưỡng đạm của cây, vì hàm lượng đạm trong lá liên quan chặt với khả năng quang hợp và khối lượng chất khô mà ngô tích lũy được

Nhiều nghiên cứu về liều lượng đạm bón cho ngô ở Việt Nam, những nghiên cứu đó đã kết luận: Liều lượng đạm bón phụ thuộc vào khả năng cung cấp đạm của đất, vùng sinh thái, giống ngô và điều kiện trồng trọt Máy đo chỉ

số diệp lục được xem là cực kỳ chính xác trong việc đánh giá tình trạng N của ngô ở giai đoạn 6 đến 7 lá (V6 - V7) (Argenta et al., 2001) Máy đo chỉ số diệp lục (SPAD-502, Minolta, Ramsey, NJ) nhằm xác định tương quan giữa

số lượng diệp lục trong lá với sự hấp thu tia sáng đỏ (λ = 650 nm được hấp thu nhiều nhất) và ánh sáng hồng ngoại (λ = 950 nm được hấp thu ít nhất) Vì các chỉ số máy đo tương quan với hàm lượng diệp lục/đơn vị diện tích lá Do vậy, có thể dùng chỉ số diệp lục (CSDL) để tính toán lượng đạm bón cho ngô

Do đó, tiến hành nghiên cứu liều lượng đạm bón cho ngô vụ đông theo tình trạng dinh dưỡng thong qua chỉ số diệp lục vào thời kỳ 8 - 9 lá không những có ý nghĩa về mặt lý luận mà còn có giá trị thực tiễn phục vụ cho việc thâm canh tăng năng suất ngô ở tỉnh Thái Nguyên

1.2 Tình hình sản suất ngô trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước; sản lượng xếp hạng thứ hai và năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc Năm 1961, diện tích ngô toàn thế giới đạt 105,48 triệu ha, năng suất 19,4 tạ/ha, sản lượng 205 triệu tấn, đến năm 2012 diện tích trồng ngô thế giới đạt khoảng 176,99 triệu ha, năng suất bình quân 49,44 tạ/ha, sản lượng 875,10 triệu tấn

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất ngô thế giới từ năm 1961 - 2012

Năm (triệu ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn)

những nước đứng đầu về diện tích và sản lượng Năng suất ngô ở Mỹ lại có

sự tăng đột biến, kết quả đó có được là nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất Theo Ming Tang Chang và cộng sự (Minh Tang Chang, 2005) [31] cho biết: Ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô được sử dụng được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% là bằng công nghệ sinh học Do đó năng suất ngô ở Mỹ đã tăng từ 1,5 tấn/ha vào năm 1930 đến 7 tấn/ha vào những năm

1990 (SK.Vasal et al, 1990) [34] Năm 2012 tổng sản lượng ngô của Mỹ là 273,83 nghìn tấn, trên diện tích 35,36 triệu ha

Trung Quốc là nước đứng thứ 2 trên thế giới về diện tích trồng ngô là 34,97 triệu ha, với tổng sản lượng 208,26 nghìn tấn Do có trình độ khoa học kỹ thuật và thâm canh cao nên Ixaren là nước đứng đầu về năng suất với 255,56 tạ/ha, năng suất ngô thấp nhất là Ấn Độ (25,07 tạ/ha) và Mexicô là 31,87 tạ/ha

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2012

Nước (triệu ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) (nghìn tấn) Sản lượng

là 20,27%, châu Âu có diện tích sản xuất ngô thấp nhất chiếm 9,65% so với diện tích trồng ngô trên toàn thế giới

Bảng 1.3 Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới năm 2011

(Triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (Triệu tấn)

142 USD/tấn; hiện nay là 300 - 305 USD/tấn Các nước xuất khẩu ngô chính vẫn là Mỹ, Achentina, Pháp… các nước nhập khẩu ngô chính gồm Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Malaysia, Đài Loan… [1]

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Cây ngô được đánh giá là cây trồng có vai trò hết sức quan trọng trong cơ cấu cây trồng ở nước ta; năm 2011 diện tích trồng ngô là 1.117,2 nghìn ha (trong đó trên 90% diện tích trồng ngô lai), sản lượng đạt trên 4.799,3 nghìn tấn Tuy vậy sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu, hàng năm nước ta phải nhập khẩu lượng lớn ngô nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi

Những năm qua nhà nước cũng đã hết sức quan tâm đầu tư cho việc nghiên cứu phát triển cây ngô: 2 dự án phát triển giống ngô lai đã được đầu

tư, dự án phát triển giống ngô lai giai đoạn 2006 - 2010 (đã kết thúc) và dự án phát triển sản xuất giống ngô lai giai đoạn 2011 - 2015 (đang triển khai)

Nhà nước có nhiều cơ chế chính sách hỗ trợ giống đã khuyến khích các doanh nghiệp trong và ngoài nước sản xuất, cung cấp giống, giới thiệu các giống mới có năng suất, chất lượng tốt vào sản xuất, nhiều tiến bộ khoa học

kỹ thuật về sản xuất ngô đã được chuyển giao đến người nông dân Tuy nhiên việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất vẫn còn nhiều hạn chế, với địa hình phức tạp, trên 70% diện tích ngô được trồng trên đất có độ cao, phụ thuộc vào nước trời, ít đầu tư thâm canh nên năng suất ngô vẫn còn thấp so với tiềm năng của giống

Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua Năm 1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới, năm 1990 bằng 42% và năm 2009 đạt 78,5%

Bảng 1.4 Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1975 - 2012

Qua số liệu bảng 1.4 ta thấy: Năm 1990, sản lượng ngô vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và đến năm 2012 Việt Nam đạt năng suất, diện tích, sản lượng ngô cao nhất từ trước đến nay (diện tích đạt 1.118,2 nghìn ha, năng suất đạt 42,95 tạ/ha và sản lượng 4,8 nghìn tấn)

Hiện nay nhiều tỉnh trong cả nước có diện tích trồng ngô lai đạt gần 100% như: Đồng Nai, An Giang, Trà Vinh, Bà Rịa - Vũng Tàu, Sơn La, Hà Tây, Vĩnh Phúc,

Năm 2008, diện tích trồng ngô của cả nước (trong đó 90% diện tích

là ngô lai) đạt 1.125.9000 ha, tổng sản lượng trên 4.531.200 tấn So với năm 1990 diện tích ngô cả nước đã tăng 2,61 lần, năng suất tăng 2,59 lần, sản lượng tăng 6,75 lần Nhưng đến năm 2009 diện tích ngô cả nước giảm xuống còn 1086,8 nghìn ha (diện tích giảm 39,1 nghìn ha) Năm 2012, diện tích đạt 1.118,2 nghìn ha, năng suất đạt 42,95 tạ/ha và sản lượng 4,8 nghìn tấn Mục tiêu phấn đấu đến năm 2015 đưa diện tích ngô cả nước đạt 1,3 triệu ha với năng suất bình quân 50 - 55 tạ/ha và đến năm 2020 đạt 1,4

- 1,5 triệu ha; năng suất bình quân đạt 55 - 60 tạ/ha; tổng sản lượng 8 - 9 triệu tấn nhằm đảm bảo cung cấp đủ nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi và các nhu cầu khác trong nước và xuất khẩu (Tổng cục thống

kê, 2013) [22]

Qua bảng 1.5 cho thấy: Vùng Trung du và miền núi phía bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích trồng ngô năm 2011 là 464,90 ngàn ha, chiếm 41,61% diện tích ngô cả nước Diện tích trồng ngô ở đây lớn nhưng lại phân bố rải rác, địa hình phức tạp, khí hậu khắc nghiệt, hạn và rét thường kéo dài, lượng mưa không phân bố đều trong năm nên năng suất không cao, năm

2011 năng suất là 36,5 tạ/ha thấp nhất trong cả nước Nhưng đây vẫn là vùng

có sản lượng ngô lớn nhất nước ta, năm 2011 với sản lượng là 1696,20 nghìn tấn, chiếm 35,34% sản lượng toàn quốc

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2011

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê, năm 2013) [22]

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng có diện tích trồng ngô nhỏ nhất nhưng lại có năng suất cao nhất trong cả nước, năm 2011 năng suất ngô ở vùng này là 53,40 tạ/ha bằng 24,48% năng suất ngô cả nước

Để cây ngô Việt Nam phát triển bền vững, đáp ứng trên 80% nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất, việc đánh giá đúng thực trạng sản xuất ngô, đưa ra các giải pháp

cụ thể nhằm mở rộng diện tích trồng ngô là điều hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay

1.2.3 Tình hình sản xuất ngô ở tỉnh Thái Nguyên

Tỉnh Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng Việt Bắc của Việt Nam, là cửa ngõ giao lưu kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ Tỉnh có 354.110 ha diện tích đất tự nhiên, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 94.563 ha Để đảm bảo an ninh lương thực và phát triển chăn nuôi, cây ngô được coi là một trong những cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh Cây ngô được trồng 3 vụ trong năm vụ đông xuân và vụ xuân, vụ thu đông trên

tất cả các loại đất: đất rẫy, gò đồi, đất phù sa ven sông Những năm gần đây Thái Nguyên đã chuyển đổi cơ cấu giống, sử dụng các giống ngô lai năng suất cao như: LVN14, LVN99 và một số giống ngô nhập nội như: Bioseed, 9607, DK999, NK4300 vào sản xuất

Cùng với sự phát triển của sản suất ngô trong cả nước, ở Thái Nguyên diện tích ngô ngày càng được mở rộng và năng suất ngày càng tăng, tình hình sản xuất ngô tại thái nguyên được trình bày qua bảng 1.7:

Bảng 1.6 Tình hình sản xuất ngô tại Thái Nguyên giai đoạn 2006 - 2012

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

Qua bảng số liệu 1.6 cho thấy tình hình sản xuất ngô ở Thái Nguyên đã

có nhiều chuyển biến Nếu như năm 2002 diện tích trồng ngô của Thái Nguyên là 11,6 nghìn ha với năng suất 32,8 tạ/ha và sản lượng đạt 38 nghìn tấn Đến năm 2008 diện tích trồng ngô của Thái Nguyên được mở rộng và tăng lên đến 20,6 nghìn ha, với năng suất 41,1 tạ/ha và sản lượng đạt 84,6 nghìn tấn Năm 2009 do ảnh hưởng của thiên tai gây úng, lụt cuối năm 2008 nên diện tích, năng suất và sản lượng giảm, tương đương với năm 2007 Điều

đó chứng tỏ sản xuất ngô còn chịu nhiều ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên chi phối đến năng suất và sản lượng [8] Năm 2012 năng suất tăng 42,5 tạ/ha, sản lượng đạt 76,4 nghìn tấn do tỉnh Thái Nguyên rất quan tâm chú trọng đẩy mạnh sản xuất ngô

1.3 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngô trên thế giới

1.3.1.1 Tình hình nghiên cứu về giống ngô lai trên thế giới

Ngô lai (Hybridcorn) là một thành tựu khoa học nông nghiệp cực kỳ

quan trọng trong nền kinh tế thế giới, nó đã làm thay đổi không những bức tranh cây ngô quá khứ mà cả quan điểm của các nhà chiến lược, các nhà quản

lý, các nhà kỹ thuật và từng người nông dân, là cuộc cách mạng xanh của nửa đầu thế kỷ XX

Từ những năm đầu thập kỷ 60 của thế kỷ XIX, Darwin đã tiến hành thí nghiệm về sự thụ phấn ở cây ngô Ông nhận thấy sự tự thụ phấn sẽ làm giảm sức sống của cây ngô

Năm 1906 G.Shull đã tiến hành thí nghiệm giao phối và tự phối, từ kết quả thu được ông nhận thấy: Các bắp từ các hàng giao phối có năng suất cao hơn 3 lần các bắp từ hàng tự phối Năm 1907, ông tiến hành tiếp tục thí nghiệm và theo dõi thêm một số tính trạng khác như chiều cao cây, tính nhiễm bệnh… Ông kết luận sự suy giảm sức sống và năng suất là kết quả của

sự tự phối và do tăng dần tính đồng hợp tử Như vậy, để có được những giống ngô tốt tức là phải tạo ra sự khác biệt giữa các cặp gen quy định các cặp tính trạng mong muốn, cần tìm ra các dòng thuần tốt sau đó sử dụng chúng trong sản xuất ngô lai

Năm 1966, Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ quốc tế (CYMMYT) được thành lập đã góp phần to lớn vào sự phát triển của nền nông nghiệp toàn cầu Trung tâm CYMMYT đã tạo ra một số lượng lớn nguồn vật liệu gen, các

vật liệu và các dòng ngô thí nghiệm có đặc tính nông sinh học quý cung cấp cho mạng lưới ngô rộng khắp trên thế giới Năm 1985, CYMMYT đã đưa ra

74 dòng ngô nhiệt đới (CML1 - CML74) và 65 dòng á nhiệt đới (CML75 - CML139) với mục tiêu phát triển các vật liệu mới phục vụ cho công tác lai giống Ngoài ra CYMMYT còn khởi sướng chương trình ngô lai và công bố

về khả năng kết hợp của các nhóm ưu thế lai của các vật liệu nhiệt đới

Năm 2003, CYMMYT đã công bố 7 dòng thuần có thời gian sinh trưởng trung bình và chậm ở vùng nhiệt đới (CML475 - CML482) và 5 dòng có thời gian sinh trưởng trung bình ở vùng bán nhiệt đới (CML483 - CML487)

Những kết quả nghiên cứu phát triển vật liệu dòng, giống và sự đa dạng

di truyền của CYMMYT góp phần cung cấp nguồn vật liệu cho các quốc gia làm cơ sở để tiến hành chương trình chọn tạo giống ngô lai

1.3.1.2 Tình hình nghiên cứu về phân bón và bón đạm cho ngô trên thế giới

Ngô là cây ngũ cốc quang hợp theo chu trình C4, có tiềm năng năng suất lớn Vai trò của đạm đối với sinh trưởng và năng suất ngô đã được khẳng định từ lâu Đạm được cây ngô hút với một lượng lớn và đạm có ảnh hưởng khác nhau rõ rệt đến sự cân bằng cation và anion ở trong cây Khi cây hút N -

NH4+ sự hút các cation khác chẳng hạn như K+, Ca2+, Mg2+ sẽ giảm trong khi

sự hút anion đặc biệt là Phospho sẽ thuận lợi Xảy ra chiều hướng ngược lại, khi cây hút N nitrat (Mengel, 1968) (dẫn theo Arnon, 1974) Tùy thuộc vào tuổi của cây, với cây ngô non sự hút amonium-N nhanh hơn sự hút đạm nitrat, trái lại các cây ngô già dạng đạm hút chủ yếu là đạm nitrat và có thể chiếm tới hơn 90% tổng lượng đạm cây hút (Coic, 1964) (dẫn theo Arnon, 1974) [24]

Bón đúng liều lượng phân đạm, vào đúng thời điểm mà cây ngô cần đảm bảo cây không bị lâm vào tình trạng thừa hay thiếu đạm là điều kiện quyết định cho việc đạt năng suất, hiệu quả kinh tế cao, giảm thiểu ô nhiễm

môi trường và bảo vệ sức khỏe con người (Cerrato and Blackmer, 1991; Klausner et al., 1993; Schlegel et al., 1996; Schoden et al., 1998)

Năng suất ngô cao chỉ có thể đạt được khi thời gian diện tích lá xanh kéo dài và tỷ lệ đồng hoá đạm cao sau thời kỳ ra hoa (Mitsuru, 1994) [29] Một số báo cáo về khả năng hút N cũng đã chỉ ra rằng tốc độ đồng hoá cực đại xảy ra gần giai đoạn phun râu (Hay và CS, 1953; Hanway, 1962; Mengel

và Barber, 1974; Bigeriego và CS, 1979) và kết thúc vào cuối giai đoạn tung phấn (dẫn theo Mitsuru, 1995) [30]

Theo Uhart và Andrade (1995), thiếu N làm chậm sinh trưởng của 2 giai đoạn: sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, giảm tốc độ ra lá Thiếu N làm giảm hiệu quả sử dụng bức xạ, nhất là thời kỳ ra hoa, ảnh hưởng tới năng suất sinh khối và năng suất hạt Việc cung cấp và tích lũy N ở thời kỳ

ra hoa có tính quyết định tới số lượng hạt ngô, thiếu N trong thời kỳ này làm giảm khả năng đồng hóa C của cây, giảm năng suất hạt Dự trữ đạm ở cây ngô

có ảnh hưởng rất lớn đối với sự sinh trưởng và phát triển lá, sự tích luỹ sinh khối và sự tăng trưởng của hạt (Muchow, 1988 (1994) (dẫn theo Thomas và

CS, 1995) [35], ảnh hưởng về sau của đạm là quan trọng khi đánh giá phản ứng của cây trồng đối với phân N

Theo Berzeni và Gyorff (1996) [2] thì phân bón ảnh hưởng tới 30,7% năng suất ngô còn các yếu tố khác như mật độ, phòng trừ cỏ dại, đất trồng có ảnh hưởng ít hơn Sự hút các chất dinh dưỡng thay đổi theo các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của ngô Dựa vào biến đổi hình thái của cây để xác định nhu cầu dinh dưỡng từng thời kỳ cho ngô

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng vai trò của phân đạm và S đến sự sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống ngô lai (Cargill 707), tác giả Hussain và CS, (1999) [27], cho rằng sự cung cấp phân bón ở các mức 150N + 30S và 150N + 20S (kg/ha) làm tăng một cách tương ứng khối lượng chất

khô/cây, số hạt/ bắp và khối lượng hạt/ bắp so với các xử lý khác Năng suất ngô đạt cao nhất (5,59 tấn/ ha) ở công thức bón 150N + 30S (kg/ha)

Mức đạm thấp làm giảm số hạt và năng suất hạt (Barbieri và CS, 2000) [25] Các giống ngô lai khác nhau có thể sử dụng phân đạm ở mức độ khác nhau, năng suất cây trồng cao cần phải cung cấp một lượng lớn phân bón, đặc biệt là đạm (Debreczeni, 2000) [26]

Máy đo chỉ số diệp lục được xem là cực kỳ chính xác trong việc đánh giá tình trạng N của ngô ở giai đoạn 6 đến 7 lá (V6 - V7) (Argenta et al., 2001)

Đạm là yếu tố cần thiết cho sự sinh trưởng của cây và là thành phần của tất cả các protein Đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất để xác định năng suất ngô Khi thiếu N chồi lá mầm sẽ không phát triển đầy đủ, sự phân chia tế bào ở đỉnh sinh trưởng bị kìm hãm và kết quả là giảm diện tích lá, kích thước của cây và năng suất giảm Phân đạm có thể tạo ra sự tăng diện tích lá hiệu quả ngay từ đầu vụ và duy trì một diện tích lá xanh lớn vào cuối vụ để quá trình đồng hóa quang hợp đạt cực đại (Patrick, 2001 [32]; Wolfe và CS, 1988 [36])

Poss và Saragoni (1992) nhận thấy rằng 13 - 36 kg N/ha đã bị rửa trôi bên dưới vùng rễ ngô trong thời kỳ sinh trưởng Mayers (1988) thông báo rằng cây ngô chỉ hấp thu 20 - 40% lượng đạm cung cấp trong suốt thời gian sinh trưởng (dẫn theo Sing và CS, 2004) [33]

Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của phân đạm đến năng suất và hiệu suất sử dụng N của ngô đã được tiến hành ở các quốc gia và những điều kiện sinh thái khác nhau (Onken et al., 1985, Cerrato and Blackmer, 1990; Nagy, 1996; Deumier et al., 2002; Halvorson et al., 2006) Các kết quả nghiên cứu đều thống nhất là ngô là cây trồng cần nhiều N, bón N cho ngô mang lại bội thu năng suất

Bón phân dựa vào tính trạng sinh trưởng và dinh dưỡng N của cây trước khi bón đã nhận được sự quan tâm có nhiều tác giả nghiên cứu cho nhiều loại

cây trồng khác như cho lúa (Dobermann và CS, 2002; Kim, 2004), ngô (Simone

và Wilhelm, 2003; Waheed và CS, 2006), lúa mỳ (Peng và CS, 2008)

Theo Johnson và cs (dẫn theo Trần Trung Kiên, 2009)[11] năng suất trung bình của các giống ngô lai là 6.838 kg/ha, với liều lượng phân bón: 95N – 67P2O5 – 20K2O kg/ha Theo Shan (1994) mức bón phân được khuyến cáo cho ngô ở Đài Loan là 175 kg N + 95 kg P2O5 + 70 kg K2O/ha (Trần Trung Kiên, 2009)[11]

Năng suất ngô vùng Nhiệt đới thấp hơn năng suất ngô vùng Ôn đới bởi số hạt/diện tích đất và chỉ số thu hoạch (HI) của ngô Nhiệt đới thấp hơn ngô của vùng Ôn đới (Goldsworthy và CS, 1974; Fisher và Palamer, 1983) (Mitsuru, 1994, 1995) (dẫn theo Trần Trung Kiên, 2009) [11] Nhìn chung, cây ngô quang hợp theo chu trình C4 và nó phù hợp nhiệt độ cao, người ta thừa nhận là ngô có thể đạt năng suất chất khô cao ở vùng Nhiệt đới (Evan, 1985) (dẫn theo Mitsuru, 1994) ( Trần Trung Kiên, 2009)[11]

Poss và Saragoni (1992) nhận thấy rằng 13 – 36 kg N/ha đã bị rửa trôi bên dưới vùng rễ ngô trong thời kỳ sinh trưởng Mayers (1988) thông báo rằng cây ngô chỉ hấp thu 20 – 40% lượng đạm cung cấp trong suốt thời gian sinh trưởng (dẫn theo Sing và CS, 2004) (Trần Trung Kiên, 2009) [11] Đạm cũng rễ bị mất bởi một phần các hợp chất đạm khoáng bị rửa trôi khỏi lớp đất cày (Misuxtin, Peterburgxki, 1975) (Trần Trung Kiên, 2009)[11]

Theo Moxolov (1979) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], nếu mức dinh dưỡng nitơ đủ thì kali sẽ xâm nhập vào cây nhiều hơn và sự hút kali mạnh hơn là nguyên nhân thúc đẩy nhanh chu trình chuyển hoá các hợp chất phốt pho trong cây

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng vai trò của phân đạm và S đến sự sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống ngô lai (Cargill 707), tác giả Hussain và CS, (1999) (Trần Trung Kiên, 2009) [11], cho rằng sự cung cấp

phân bón ở các mức 150N + 30S và 150N + 20S (kg/ha) làm tăng một cách tương ứng khối lượng chất khô/cây, số hạt/ bắp và khối lượng hạt/ bắp so với các xử lý khác Năng suất ngô đạt cao nhất (5,59 tấn/ ha) ở công thức bón 150N + 30S (kg/ha)

Theo Velly và CS (dẫn theo De., 1973) (Trần Trung Kiên, 2009) [11], khi bón cho ngô với liều lượng: 40 kg N/ha năng suất thu được 12,11 tạ/ha;

80 kg N/ha năng suất thu được 15,61 tạ/ha; 120 kg N/ha năng suất thu được 32,12 tạ/ha; 160 kg N/ha năng suất thu được 41,47 tạ/ha; 200 kg N/ha năng suất thu được 52,18 tạ/ha

Smith (1973) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], trong trường hợp không bón đạm năng suất ngô chỉ đạt 1,192kg/ha, còn bón đạm năng suất tăng lên 7,338 kg/ha

Nghiên cứu của Geus (1967) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], bón đạm quá cao cho cây ngô đã làm tăng sự phát triển thân lá, hạn chế đến năng suất hạt ngô

Duque (1998) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], nghiên cứu bón phân cho ngô trên đất đồi chua ở Philippin cho rằng bón phân ở mức 100 kg P2O5/ha năng suất ngô đạt 7,016 kg/ha

Theo Evangelista (1999) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], năng suất ngô tăng lên cùng với việc tăng liều lượng phân, năng suất chỉ bắt đầu giảm xuống khi bón đạm ở mức 160 kg P2O5 kg/ha

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngô tại Việt Nam

1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu về giống ngô lai ở Việt Nam

Trong 20 năm qua công tác chọn tạo giống ngô ở Việt Nam đã được

triển khai theo các nội dung sau đây:

- Thu thập, bảo tồn các giống ngô địa phương

- Thu thập nghiên cứu các giống ngô nhập nội

- Nghiên cứu phục tráng các giống ngô địa phương tốt

- Nghiên cứu chọn tạo các giống ngô thụ phấn tự do (TPTD)

- Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai

- Ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật (TBKT) về công nghệ sinh học trong tạo giống ngô

Các kết quả đạt được:

- 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 lai này gồm những giống chín sớm, chín trung bình và chín muộn, có năng suất từ 3 - 7 tấn/ha và đã được mở rộng trên phạm vi toàn quốc, mỗi năm diện tích gieo trồng trên 80.000

ha tăng năng suất 1 tấn/ha so với giống thụ phấn tự do (Trần Hồng Uy, 1997) [23]

- Trong giai đoạn từ 1996 đến 2002 các nhà chọn tạo giống ngô Việt Nam đã chú trọng đến việc tạo dòng thuần để tạo giống ngô lai Kết quả đã đưa ra được nhiều giông ngô lai có năng suất cao và đã đưa ra khảo nghiệm

ở các vùng sinh thái khác nhau như: LVN4, LVN10, LVN17, LVN20, LVN25 Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam trong giai đoạn này cũng nghiên cứu và lai tạo ra giống ngô lai đơn V98 - 1 Đây là giống ngô lai đơn ngắn ngày có tiềm năng năng suất cao chống chịu đổ ngã, nhiễm khô vằn nhẹ (ở mức độ điểm 1 - 2), trồng được nhiều vụ trong năm, thích hợp với điều kiện sinh thái ở Miền Nam Việt Nam (Phạm Thị Rịnh và cs) [16] Cụ thể:

- Ở Việt Nam ngô là cây trồng nhập nội do sự phong phú về nguồn gen còn hạn hẹp 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

- Kết quả 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

kỹ thuật nuôi cấy bao phấn như: C126, C130, C136, C138, C147, C155…

- Ngoài những giống ngô lai sản xuất trong nước chúng ta còn tiến hành nhập nội thông qua liên doanh với các công ty nước ngoài để sản xuất các hạt giống ngô lai như: P11, DK222 đây là các giống ngô có ưu thế lai cao, chịu thâm canh, phù hợp với điều kiện sản xuất của Việt Nam

- 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

- Đã ứng dụng các kỹ thuật RAPD, SSP để phân tích đa dạng di truyền

và phân nhóm ưu thế lai của giống

Cùng với quá trình nghiên cứu chọn tạo các giống ngô mới phục vụ sản xuất, biện pháp canh tác mới làm tăng năng suất và sức chống chịu của cây ngô cũng được nghiên cứu và ứng dụng

- Một trong những yếu tố mới trong sản xuất ngô đó là kỹ thuật trồng ngô vụ Đông trên đất ướt sau vụ lúa thành công ở miền Bắc, hàng ngàn ha ngô bầu được trồng trên những ruộng lúa mùa sớm đất thấp

- Chọn tạo các tổ hợp lai mới vừa có năng suất cao, vừa có khả năng chịu hạn tốt từ phương pháp lai luân giao giữa 8 dòng thuần chịu hạn: T2,T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9

Ngoài ra, thông qua dự án "Phát triển giống ngô chịu hạn nhằm cải

thiện thu nhập cho Nông dân vùng Đông Nam Châu Á” (AMNET), chúng ta

đã thu thập được một số nguồn nguyên liệu mới từ CIMMYT và các nước trong khu vực, bước đầu tạo ra một số tổ hợp lai có triển vọng Nhờ nguồn nguyên liệu tạo dòng khá phong phú và được thử nghiệm trong điều kiện sinh thái và mùa vụ nên các giống ngô lai mới tạo ra đã tỏ ra có nhiều ưu thế hơn như: chịu hạn, chống đổ, ít nhiễm sâu bệnh, chất lượng và màu dạng hạt tốt hơn Điển hình là các giống dài ngày, tỷ lệ 2 bắp/cây cao như: LVN98, LVN145 có màu dạng hạt đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn; một số giống ngô chịu hạn tốt, thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác nhau như: VN8960, LCH9, LVN61, LVN14

1.3.2.2 Tình hình nghiên cứu về phân bón và bón đạm cho ngô ở Việt Nam

Cây trồng nói chung và ngô nói riêng vẫn được bón phân theo qui trình với liều lượng và thời gian định trước cho một tỉnh hay một vùng rộng lớn Việc khuyến cáo phân bón thường dựa và các thí nghiệm phân bón trên diện hẹp nên tính chất đất, độ phì nhiêu khác nhau của từng cánh đồng không được quan tâm đầy đủ Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu phương pháp tính toán liều lượng N bón cho cây trồng

dựa vào tính chất và khả năng cung cấp chất dinh dưỡng từ đất, tình trạng sinh trưởng và dinh dưỡng N của cây trước khi bón phân

Theo Trần Hữu Miện (1987) thì trên đất phù sa sông Hồng lượng phân bón phù hợp là: 120N - 90P2O5 - 60K2O cho năng suất 40 - 50 tạ/ha; 150N -

90 P2O5 - 100 K2O cho năng suất 50 - 55 tạ/ha; 180N - 90 P2O5 - 100 K2O cho năng suất 65 - 75 tạ/ha [13]

Phạm Kim Môn (1991) với ngô Đông trên đất phù sa sông Hồng liều lượng phân bón thích hợp là: 150 - 180 kg N; 90 kg P2O5; 50 - 60 kg K2O /ha [15]

Theo tác giả Ngô Hữu Tình (1995) trên đất phù sa sông Hồng tỷ lệ nhu cầu dinh dưỡng của N, P, K cho cây ngô đạt năng suất cao là 1: 0,35 : 0,45 và liều lượng bón phân cho năng suất cao là: 180N - 60 P2O5 - 120 K2O; ở Duyên hải miền Trung: 120N - 90 P2O5 - 60 K2O; miền Đông Nam bộ: 90N -

90 P2O5 - 30 K2O; Đồng bằng sông Cửu Long: 150N - 50P P2O5 - 0 K2O [19]

Theo Nguyễn Thế Hùng (1996) trên đất bạc màu vùng Đông Anh - Hà Nội, giống ngô LVN10 có phản ứng rất rõ với phân bón ở công thức bón 120N - 120 P2O5 - 120 K2O /ha và cho năng suất hạt gấp 2 lần so với công thức đối chứng không bón phân Cũng theo tác giả thì trên đất bạc màu, hiệu suất của 1 kg NPK là 8,7 kg; 1 kg N là 11,3 kg; 1 kg P2O5 là 4,9 kg; 1 kg K2O

là 8,5 kg [7]

Theo tác giả Bùi Huy Hiền (2002) từ năm 1985 đến nay tình hình sử dụng phân đạm ở nước ta tăng trung bình là 7,2%/năm, phân lân là 13,9%/năm, phân kali là 23,9%/năm Tổng lượng N + P2O5 + K2O trong 15 năm qua tăng trung bình 9,0%/năm Tỷ lệ N : P2O5 : K2O trong 10 năm qua đã cân đối hơn với tỷ lệ tương ứng qua các năm 1990, 1995 và 2000 là 1 : 0,12 : 0,05;

1 : 0,46 : 0,12 và 1 : 0,44 : 0,37 Lượng phân bón/ha cũng đã tăng lên qua các năm

1990, 1995, 2000 với tổng lượng N : P2O5 : K2O tương ứng là 58,7; 117,7 và 170,8

kg/ha, tỷ lệ này còn thấp so với các nước phát triển như Mỹ, Hàn Quốc, Pháp, Nhật với tổng lượng N : P2O5 : K2O khoảng 240 - 400 kg/ha [6]

Tác giả Vũ Cao Thái cũng cho rằng liều lượng và tỷ lệ phân bón cho ngô khác nhau trên các loại đất khác nhau Theo ông, trên đất phù sa nên bón

120 kg N - 60 kg P2O5 - 90 kg K2O /ha, tỷ lệ N:P:K là 1:0,5:0,75 Trên đất xám bạc màu bón 100 kg N - 100 kg P2O5 - 150 kg K2O /ha với tỷ lệ là 1:1:1,5 (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2003) [20]

Theo Đường Hồng Dật (2003) trung bình với năng suất 60 tạ/ha ngô hạt, cây ngô lấy từ đất 155 kg N, 60 kg P2O5, 115 kg K2O (tương đương 337

kg urê, 360 kg supe lân, 192 kg clorua kali) [4]

Theo Lê Quý Tường và Trần Văn Minh, lượng phân bón thích hợp cho ngô lai trên đất phù sa cổ ở duyên hải Trung bộ trong vụ Đông Xuân là 10 tấn phân chuồng + 150-180 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha (tỷ lệ NPK là 1,7:1:0,7 hoặc 2:1:0,7), tiêu tốn lượng đạm từ 22,6 - 28,8 kgN/1 tấn ngô hạt;

vụ Hè Thu bón 10 tấn phân chuồng + 150 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O /ha (tỷ lệ NPK là 1,7:1:0,7), tiêu tốn lượng đạm từ 27,9 - 28,4 kgN/1tấn ngô hạt Bón phân vô cơ kết hợp phân hữu cơ cho ngô đã làm tăng năng suất ngô và giúp cải thiện độ phì trong đất, theo Bùi Đình Dinh (1988, 1994) để đảm bảo cho cây trồng có năng suất cao, ổn định, bón phân hữu cơ chiếm 25% tổng số dinh dưỡng, còn 75% phân hoá học (dẫn theo Trần Văn Minh, 2004) [14]

Nguyễn Văn Bộ (2007) Kết quả nghiên cứu lượng phân bón khuyến cáo cho ngô phải tuỳ thuộc vào đất, giống ngô và thời vụ Giống có thời gian sinh trưởng dài hơn, có năng suất cao hơn cần phải bón lượng phân cao hơn Đất chua phải bón nhiều lân hơn, đất nhẹ và vụ gieo trồng có nhiệt độ thấp cần bón nhiều kali hơn Liều lượng khuyến cáo chung cho ngô là:

+ Đối với giống chín sớm:

- Trên đất phù sa: 8 - 10 tấn phân chuồng; 120 - 150 kg N; 70 - 90 kg

P2O5 ; 60 - 90 kg K2O/ha

- Trên đất bạc màu: 8 - 10 tấn phân chuồng; 120 - 150 kg N; 70 - 90 kg

P2O5; 100 - 120 kg K2O/ha

+ Đối với giống chín trung bình và chín muộn:

- Trên đất phù sa: 8 - 10 tấn phân chuồng; 150 - 180 kg N; 70 - 90 kg

P2O5 ; 80 - 100 kg K2O/ha

- Trên đất bạc màu: 8 - 10 tấn phân chuồng; 150 - 180 kg N; 70 - 90 kg

P2O5 ; 120 - 150 kg K2O/ha [3]

ra một tấn ngô hạt, cây ngô đã lấy đi khỏi đất một lượng N, P, K là: 22,3 kg/N, 8,2 kg P2O5, 12,2 kg K2O Lượng phân N, P, K tiêu tốn để tạo ra một tấn ngô hạt: 33,9 kg N, 14,5 kg P2O5, 17,2 kg K2O

Theo Nguyễn Vy (1998), Vũ Hữu Yêm và CS (1999) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], trên đất phù sa Sông Hồng hiệu lực phân kali tăng dần chứng tỏ việc trồng ngô liên tục trong đất phù sa trong đê làm đất kiệt dần kali Hiệu suất kali vụ Đông cao hơn vụ Xuân, không nên bón cho ngô quá

90 kg K2O/ha vì từ 120 kg K2O/ha hiệu suất kali bón giảm nhanh Ngô rất cần bón kali, kali trong đất rất linh động, đất trồng ngô liên tục thường bị thiếu, bởi kali có mặt chủ yếu trong thân, lá ngô sẽ bị lấy đi khi người dân thu hoạch cây ra khỏi ruộng Trên đất bạc màu ngô rất cần bón kali, bón đến

150 kg/ha hiệu suất vẫn còn cao Trên đất vàn hai vụ lúa, một vụ ngô Đông nếu bón quá nhiều kali năng suất ngô sẽ giảm, chỉ cần bón ở mức 60 kg K2O /ha sẽ cho hiệu suất phân kali rất cao Trên đất mặn và đất phèn nhẹ cây ngô phản ứng yếu với kali, không nên bón quá 60 kg K2O /ha, nhiều trường hợp ngô phản ứng không rõ với kali (Vũ Hữu Yêm và CS, 1999) (Trần Trung Kiên, 2009) [11]

Theo tác giả Đỗ Tuấn Khiêm (1996) (Trần Trung Kiên, 2009)[11], thí nghiệm ở vùng Đông Bắc cho thấy sử dụng các chế phẩm phân bón sinh học như Komix BFC, Thiên Nông, Agrofil có tác dụng làm tăng năng suất ngô từ 8 – 14%

Cây ngô là loại cây trồng cần nhiều dinh dưỡng do đó để đạt năng suất cao nhất thì phải bón phân đầy đủ và cân đối, đặc biệt là N-P-K Hiện nay vùng trung du và miền núi phía bắc, người dân vẫn còn tập quán sử dụng phân bón với lượng thấp là nguyên nhân dẫn đến năng suất ngô trong vùng rất thấp Vì vậy, việc khuyến cáo và hướng dẫn kỹ thuật bón phân cho ngô đạt hiệu quả cao là rất cần thiết

Kết quả nghiên cứu dựa vào chỉ số diệp lục (CSDL) cho thấy tiềm năng ứng dụng của phương pháp này trong thực tế sản xuất là rất lớn nhưng ở Việt Nam mới tập trung nghiên cứu trên cây lúa, nghiên cứu trên cây ngô còn ít

Nghiên cứu đề tài là có ý nghĩa thực tế và lý luận vì đề tài sẽ góp phần nâng

cao năng suất ngô, hiệu quả sử dụng phân đạm, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong sản xuất ngô

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Thí nghiệm nghiên cứu phương pháp bón đạm theo tình trạng dinh dưỡng của cây được tiến hành trên giống ngô lai LVN14 do Viện nghiên cứu ngô cung cấp

LVN14: Là giống ngô lai đơn do TS Phan Xuân Hào - Phó Viện trưởng Viện nghiên cứu Ngô chọn tạo, đã được Bộ NN - PTNT cho phép sản xuất thử trên phạm vi cả nước LVN14 có TGST trung bình: Vụ Xuân 120 -

125 ngày, vụ hè thu 90 - 100 ngày, chiều cao cây 200 - 220 cm, chiều cao đóng bắp 100 - 110 cm, chiều dài bắp 18 - 20 cm, đường kính bắp 5,0 - 5,5

cm, số hàng hạt 14, số hạt/hàng 35 - 38 hạt, khối lượng 1000 hạt 330 - 350 g,

tỷ lệ hạt trên bắp 78 - 80% Khả năng chống chịu tốt, đặc biệt chịu hạn và chống đổ Năng suất: 70 - 90 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt trên 110 tạ/ha

2.2 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

- Địa điểm: Thí nghiệm được tiến hành tại khu thí nghiệm cây trồng cạn - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

- Đất đai: Đất có thành phần cơ giới nhẹ chuyên trồng màu

- Thời gian: Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Đông 2011 và vụ Đông 2012

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số liều lượng đạm đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô lai LVN14

- Xác định lượng đạm bón vào thời kỳ 8 - 9 lá cho giống ngô lai LVN14 dựa vào tình trạng dinh dưỡng thông qua chỉ số diệp lục

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Để có sự biến động về hàm lượng đạm trong cây ở thời kỳ 8 - 9 lá nhằm xác định tương quan giữa hàm lượng đạm trong cây và chỉ số diệp lục với năng suất ngô, bón 4 mức đạm ở thời kỳ 4 - 5 lá Đồng thời để xác định ảnh hưởng của liều lượng đạm bón ở thời kỳ 8 - 9 lá và xây dựng lượng đạm bón theo CSDL ở thời kỳ này bón 4 mức đạm, cùng với công thức 1 không bón đạm ở tất cả các thời kỳ Như vậy thí nghiệm có 17 công thức

Các công thức thí nghiệm và thời kỳ bón đạm

Công thức Lƣợng đạm bón vào thời kỳ (kgN/ha)

(Nền: 3 tấn phân hữu cơ vi sinh + 90 P 2 O 5 + 90 K 2 O)

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm là 34,3 m2/ô (7 x 4,9 m) Diện tích toàn thí nghiệm: 1749,3 m2 Gieo trồng 7 hàng/ô với khoảng cách 70 x 25 cm (mật độ 57.000 cây/ha)

+ Bón lót: 100% phân hữu cơ vi sinh + 100% phân lân + 100% vôi bột

(phân hữu cơ vi sinh và phân lân, đạm được trộn đều bón theo hàng rạch sâu

10 - 12 cm; vôi bột được rải đều trên đất khi bừa lần cuối)

+ Bón thúc: Chia làm 2 lần theo các công thức thí nghiệm

NLI NLII NLIII

Lần 1 khi ngô được 4 - 5 lá thật: Bón lượng đạm theo các công thức thí nghiệm + 1/2 lượng kali (rạch rãnh sâu 3 - 5 cm theo hàng ngô cách gốc 5 - 7

cm rồi bón và lấp kín phân kết hợp vun nhẹ)

Lần 2 khi ngô được 8 - 9 lá: Bón lượng đạm theo các công thức thí nghiệm + 1/2 lượng kali (rạch rãnh sâu 5 - 7 cm theo hàng ngô cách gốc 10 -

12 cm rồi bón và lấp kín phân kết hợp vun cao)

2.3.2.2 Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi

Tiến hành theo Quy phạm khảo nghiệm giống ngô Quốc gia QCVN

01-56 : 2011

*Chỉ tiêu thời gian sinh trưởng

- Ngày gieo: Vụ đông 2011 (18/09) và vụ đông 2012 (05/09)

- Ngày mọc: Ngày có trên 50% số cây có bao lá mầm lên khỏi mặt đất (mũi chông)

- Ngày tung phấn: Ngày có 50% số cây có hoa nở được 1/3 trục chính

- Ngày phun râu: Ngày có 50% số cây có râu nhú dài từ 2-3cm

- Ngày chín (ngày): Ngày có 75% cây có lá bi khô hoặc chân hạt có chấm đen

- Tốc độ tăng trưởng chiều cao của cây: Đo 10 cây/ô, đo từ sát mặt đất đến mút lá, lần 1 đo sau khi trồng 20 ngày, các lần đo cách nhau 10 ngày

+ Tốc độ tăng trưởng sau trồng 20 ngày:

Trong đó:

h1: Chiều cao cây sau trồng 20 ngày

h2: Chiều cao cây sau trồng 30 ngày

t1: Thời gian sau trồng 20 ngày

t2: Thời gian sau trồng 30 ngày

- Trạng thái bắp (điểm): Để xác định được chỉ tiêu này thì căn cứ vào các đặc tính như thiệt hại do sâu, bệnh, kích thước bắp, độ dày hạt và độ đồng đều của bắp theo thang điểm từ 1 - 5, điểm 1 là tốt nhất và điểm 5 là xấu nhất

- Trạng thái cây (điểm): Ở mỗi ô đánh giá các đặc tính như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, kích thước bắp, sâu bệnh hại

Đánh giá ở giai đoạn cây còn xanh, bắp đã phát triển đầy đủ Đánh giá theo thang điểm từ 1 - 5 (điểm 1 là rất tốt, điểm 5 là xấu)