Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất một số giống ngô biến đổi gen vụ Xuân năm 2017 tại huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa THHH Dekalb Việt Nam tiến hành sản xuất khảo nghiệm các giống ngô biến đổi gen. Vụ Thu Đông năm 2015, Sở NNPTNT Thanh Hóa tiếp tục mở rộng diện tích khảo nghiệm các giống ngô biến đổi gen tại nhiều huyện như Thọ Xuân, Ngọc Lặc, Thạch Thành, Yên Định, Cẩm Thủy… để có cơ sở chắc chắn trước khi mở rộng những giống ngô Bt sản xuất đại trà, tránh những rủi ro cho nông dân. Vụ Xuân năm 2017, nhiều giống ngô BĐG tiếp tục được Sở Nông nghiệp PTNT Thanh Hóa cho phép khảo nghiệm trên diện rộng tại các huyện Cẩm Thủy, Thọ Xuân, Triệu Sơn…với diện tích hàng chục ha. Theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2014, huyện Ngọc Lặc có diện tích ngô cao nhất 6.316 ha; huyện Thạch Thành có diện tích ngô 3.449 ha; huyện Cẩm Thủy 5.344 ha; huyện Thọ Xuân 4.625 ha; huyện Hoằng Hóa 3.196 ha trồng ngô. Đây là những huyện có diện tích ngô lớn, đại diện cho các vùng trồng ngô tập trung của tỉnh Thanh Hóa. Theo Kế hoạch sản xuất ngành Trồng trọt tỉnh Thanh Hóa năm 2015, 2016 và 2017, một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa là: Tập trung đầu tư ưu tiên phát triển 07 sản phẩm trồng trọt có lợi thế, trong đó: “ Phát triển vùng sản xuất ngô thâm canh năng suất, chất lượng cao 9.000ha, năng suất 65 tạha; tập trung chủ yếu tại 7 huyện: Cẩm Thủy, Ngọc Lặc, Vĩnh Lộc, Thạch Thành, Hoằng Hóa, Thọ Xuân, Yên Định”. Vì vậy, nghiên cứu xác định các giống ngô biến đổi gen và kỹ thuật canh tác cho các huyện này làm cơ sở khoa học và thực tiễn để mở rộng cây ngô biến đổi gen tại tỉnh Thanh Hóa là rất cần thiết17. Xuất phát từ yêu cầu cấp bách trên, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất một số giống ngô biến đổi gen vụ Xuân năm 2017 tại huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa”. 1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích. Chọn được giống ngô biến đổi gen năng suất cao, chống chịu tốt với sâu bệnh, thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, năng suất tăng so với giống ngô nền từ 10% trở lên, góp phần tăng năng suất, sản lượng và hiệu quả của nghề trồng ngô tại vùng chuyên canh ngô của huyện Hoằng Hóa.. 1.2.2. Yêu cầu Đánh giá được khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh, thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, năng suất, hiệu quả của một số giống ngô biến đổi gen. Từ đó tuyển chọn được 1 2 giống ngô biến đổi gen tốt, năng suất tăng ≥ 10% so với giống ngô nền, hiệu quả kinh tế cao, thích hợp cho vùng trồng ngô tập trung của huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Xác định được giống ngô biến đổi gen có khả năng chống chịu sâu bệnh và thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, năng suất cao, hiệu quả kinh tế cao, giúp nông dân yên tâm sản xuất góp phần mở rộng đại trà diện tích trồng ngô biến đổi gen để nâng cao sản lượng ngô, từng bước chủ động hoàn toàn lượng ngô cần thiết cho chăn nuôi, hạn chế lượng ngô phải nhập khẩu. Kết quả của đề tài là cơ sở để cán bộ khuyến nông khuyến cáo cho nông dân vùng trồng ngô tập trung của huyện Hoằng Hóa để lựa chọn giống ngô biến đổi gen thích hợp, là tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành Khoa học cây trồng. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Giới thiệu một số giống ngô biến đổi gen có khả năng chống chịu sâu bệnh, thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, năng suất cao giúp cho nông dân vùng trồng ngô tập trung của huyện Hoằng Hóa nói riêng và của tỉnh Thanh Hóa nói chung yên tâm phát triển giống ngô biến đổi gen vào sản xuất. 1.4.Giới hạn của đề tài Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh hại, thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, năng suất và hiệu quả kinh tế của một số giống ngô biến đổi gen tại huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa trong vụ Xuân năm 2017. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan về cây trồng biến đổi gen, cây ngô biến đổi gen. Sinh vật biến đổi gen (BĐG) (Theo định nghĩa của Nghị định Cartagena) là sinh vật mà vật liệu di truyền của nó được biến đổi theo ý muốn chủ quan của con người, nó mang một tổ hợp nguyên liệu di truyền mới tạo ra nhờ sử dụng các kỹ thuật phân tử để đưa gen mới vào bộ gen của sinh vật, tạo ra một dạng chưa hề tồn tại trong tự nhiên. Thuật ngữ quốc tế gọi là GMO (Genetically Modified Organism). Sinh vật GMO trong cây trồng gọi là cây trồng biến đổi gen GMC (Genetically Modified Crop). Thực phẩm được tạo ra từ các sinh vật biến đổi gen hay có chứa thành tố của chúng được gọi là thực phẩm biến đổi gen33. Cây trồng chuyển đổi gen được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1982, bằng việc sử dụng loại cây thuốc lá chống kháng sinh. Những khu vực trồng thử nghiệm cây thuốc lá có khả năng chống thuốc diệt cỏ đầu tiên là ở Pháp và Hoa Kỳ vào năm 1986. Theo TS. Clive James, Giám đốc Tổ chức Quốc tế về tiếp thu các ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp (ISAAA): Diện tích cây trồng biến đổi đạt 1,7 triệu ha vào năm 1996. Theo tính toán, giai đoạn 19962010 diện tích cây trồng biến đổi gen đã tăng 87 lần, điều này cho thấy công nghệ về cây trồng này là loại công nghệ được chấp nhận nhanh nhất trong lịch sử nông nghiệp hiện đại. Diện tích cây trồng biến đổi gen đạt 148.000.000 ha trong năm 2010, diện tích cây trồng biến đổi gen đã tăng 14 triệu ha. Số lượng các nước trồng cây biến đổi gen đã tăng đến mức kỷ lục là 29 nước, tăng 5 nước so với 2009. Tại 10 nước đứng đầu, diện tích cây trồng biến đổi gen của mỗi nước lớn hơn 1 triệu ha. Ba quốc gia mới, Pakistan, Myanmar và Thụy Điển, lần đầu tiên đã công bố chính thức trồng cây biến đổi gen trong năm 2010, Đức cũng tiếp tục trồng lại. Trong số 29 nước trồng cây biến đổi gen trong năm 2010, có 19 nước là nước đang phát triển và chỉ có 10 nước là nước công nghiệp, ngoài ra 30 nước nhập khẩu các sản phẩm cây trồng biến đổi gen với tổng số 59 quốc gia phê duyệt sử dụng các loại cây trồng biến đổi gen, hoặc là để trồng, hoặc nhập khẩu; 75% dân số thế giới sống ở 59 quốc gia này. Năm nước đang phát triển, dẫn đầu là Trung Quốc và Ấn Độ ở châu Á, Brazil và Argentina ở Mỹ La Tinh và Nam Phi trên lục địa châu Phi là các nước dẫn đầu về diện tích cây trồng biến đổi gen. Brazil, động cơ của sự tăng trưởng ở châu Mỹ La Tinh, đã tăng diện tích cây trồng biến đổi gen nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác trên toàn thế giới một mức tăng kỷ lục là 4 triệu ha. Tại Úc, cây trồng biến đổi gen đã được phục hồi sau một đợt hạn hán nhiều năm với sự gia tăng lớn nhất tương ứng năm trên năm là 184% và đạt 653.000 ha. Burkina Faso là nước có diện tích cây trồng biến đổi gen tăng lớn thứ hai với tỷ lệ 126%, 80.000 nông dân trồng trên diện tích 260.000 ha, tương đương với một tỷ lệ chấp thuận 65%. Tại Myanmar, 375.000 hộ nông dân nhỏ đã trồng thành công 270.000 ha bông Bt, tương đương với 75% chấp thuận cây trồng biến đổi gen trên tổng số hộ trồng bông trên cả nước. Tại Ấn Độ, sự tăng trưởng tiếp tục cho năm thứ chín, 6,3 triệu nông dân trồng cây biến đổi gen với 9.400.000 ha bông Bt, tương đương với tỷ lệ chấp thuận là 86%. Mêhicô đã triển khai thành công một loạt khảo nghiệm đồng ruộng đối với ngô biến đổi gen. Tám nước cồng đồng Châu Âu đã trồng hoặc ngô Bt, hoặc khoai tây tinh bột Amflora, vừa được EU phê duyệt – sự phê duyệt đầu tiên cho phép trồng trong vòng 13 năm ở Châu Âu34. Từ năm 1996 đến năm 2009, cây trồng biến đổi gen đã góp phần vào tính bền vững và giảm biến đổi khí hậu bằng cách: sản lượng cây trồng ngày càng tăng và trị giá 65 tỷ đô la Mỹ, tạo một môi trường tốt hơn, bằng cách tiết kiệm 393 triệu đô la thuốc trừ sâu; chỉ tính trong năm 2009 giảm phát thải 18 tỷ kg khí CO2, tương đương với việc giảm gần 8 triệu chiếc xe hơi trên đường, bảo tồn đa dạng sinh học bằng cách tiết kiệm 75 triệu ha đất; và giúp giảm nghèo bằng cách giúp 14,4 triệu hộ nông dân nhỏ, trong số đó có những hộ là những người nghèo nhất trên thế giới. Giá trị toàn cầu của riêng hạt giống cây biến đổi gen đạt 11,2 tỷ đô la Mỹ trong năm 2010, và gần 150 tỷ đôla Mỹ năm cho ngô, đậu tương và bông nói chung, đặc biệt các cây trồng biến đổi gen ưu tú như: ngô chịu hạn; gạo vàng và lúa Bt, giúp cho 1tỷ người nghèo ở các hộ trồng lúa ở châu Á có khả năng hưởng lợi. Cây trồng biến đổi gen có thể đóng góp to lớn cho các mục tiêu phát triển Thiên niên kỷ về cắt giảm một nửa đói nghèo bằng cách tối ưu hóa năng suất cây trồng. Theo báo cáo của Viện PG Economics, cây trồng biến đổi gen đã mang lại mức tăng trưởng về năng suất và lợi nhuận cho nông dân. Năm 2012, ở các nước đang phát triển, trung bình mỗi 1USD người nông dân đầu tư vào hạt giống biến đổi gen, thì lợi nhuận thu được tăng gấp 4 lần tương đương 4,37 USD32. Tại nước Anh, lần đầu tiên, một giống cây có chứa dưỡng chất trong dầu cá đã được lai tạo thành công bằng phương pháp biến đổi gen. Các nhà khoa học đã chọn cây Camelina, một giống cây phổ biến ở châu Âu và Bắc Mỹ, có nguồn dầu thực vật phong phú để lai tạo. Qua bổ sung, lai ghép với 7 loại gen từ tảo biển, Camelina có khả năng sản sinh ra 2 axít béo omega3 hữu ích thường có trong dầu cá là EPA và DHA. Giáo sư Jonathan Napier, chủ trì dự án kéo dài 15 năm qua, cho biết nhóm của ông đã thành công trong việc tạo ra cây Camelina biến đổi gen trong nhà kính và giờ đây đang đưa cây này ra trồng trong thực địa. Như vậy, lai tạo, chọn lọc, gieo trồng và sử dụng cây trồng biến đổi gen đang trở thành mục tiêu của rất nhiều quốc gia trên thế giới. 1.2. Triển vọng của cây ngô biến đổi gen trên thế giới và tại Việt Nam Với mục đích chống sâu bệnh, tăng năng suất, các nhà nghiên cứu chọn tạo giống đã thực hiện quá trình chuyển đổi di truyền. Ví dụ như loại ngô Novartis, mang thêm gen lấy từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis, có khả năng sản sinh một loại độc tố. Độc tố này là một chất sát trùng sinh hóa học, có tính chất tiêu diệt bướm ống (pyrale) là một loại sâu cánh phấn (Lepidoptere) phá hại ngô. Lợi ích loại giống ngô này là tự nó chống lại sâu bọ, không cần dùng thuốc hóa học. Do bản thân giống ngô này có thêm gen có khả năng chống lại sâu nên được gọi là giống ngô biến đổi gen. Kể từ năm 1996 khi cây trồng biến đổi gen bắt đầu được gieo trồng trên quy mô lớn, cho đến nay diện tích loại cây trồng này đã tăng gấp 100 lần với quy mô khoảng 185 triệu ha. 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. Trong đó cây ngô 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. Đặc biệt ở giai đoạn hiện nay khi diện tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng ngô biến đổi gen sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu ngô toàn cầu. Graham Brookes (2011) 23, cho rằng nếu không sử dụng giống ngô biến đổi gen thì diện tích trồng ngô thế giới phải tăng thêm 5,63 triệu ha mới đáp ứng được nhu cầu của xã hội, đây là bài toán vô cùng khó khăn đối với các nhà khoa học cũng như các nhà quản lý. Trong những năm gần đây, ngô biến đổi gen có mức tăng đáng kể ở các thị trường truyền thống như: Mỹ, Canada, Achentina, Nam Phi, Tây Ban Nha, Philippin và Honduras. Ngoài ra còn thị trường quan trọng khác gồm: Braxin, Mêxico, Ai Cập, Kenia, Nigeria, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan. Nhờ sử dụng các cây trồng biến đổi gen thế giới đã cắt giảm khoảng 0,39 triệu tấn thuốc trừ sâu và giảm khoảng 17,1% các chất độc hại ra môi trường liên quan đến sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (Graham Brookes, 2011) 23. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất mà năng suất ngô ở Mỹ tăng đột biến trong khi phần lớn các nước phát triển năng suất ngô tăng không đáng kể. MinhTang Chang and Peter (2005)27 cho biết, ở Mỹ chỉ còn sử dụng 48% giống ngô được chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% bằng công nghệ sinh học. Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới đã đạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ đã lên đến 27,4 triệu ha, chiếm 73% tổng diện tích ngô (Phan Xuân Hào, 2008) 6. Các nhà khoa học của Đại học Illinois là Jason Haegele và Frederick Below đã thực hiện một nghiên cứu để trắc nghiệm giả thuyết của họ về giống ngô lai biến đổi gen CRM Bt (Corn rootworm resistant Bt hybrids) biểu hiện sự kiện hấp thu N có cải tiến với hiệu quả sử dụng cao. Vào năm 20082009, họ đã trắc nghiệm hai giống ngô lai CRW Bt và các giống gốc HT không có gen Bt theo các nghiệm thức phân N 0, 67, 134, 201 và 268 kg N ha. Ở mức độ phân N thấp, các giống ngô lai Bt có xu hướng gia tăng năng suất, phản ứng với N mạnh hơn 31%. Ở nghiệm thức bón phân N cao, năng suất của cả hai giống Bt và HT tương đương nhau, nhưng giống ngô lai Bt có xu hướng cho năng suất cao hơn theo mức độ giảm bón phân N 38%. Họ đã kết luận rằng sự bảo vệ kháng lại sâu đục rễ của ngô thông qua công nghệ sinh học như vậy có lợi ích thật sự về mặt nông học cải thiện được tính trạng hấp thụ đạm và hiệu quả sử dụng phân N ở các môi trường canh tác khác nhau29. Từ năm 1996 đến 2012, cây trồng biến đổi gen đã đem lại hơn 100 tỷ đô la Mỹ lợi ích kinh tế lũy kế cho toàn cầu và góp phần giảm 503 triệu kg thuốc trừ sâu nhờ công nghệ kháng sâu chuyển vào cây trồng biến đổi gen32. Theo thống kê từ ISAA (Tổ chức dịch vụ quốc tế về tiếp thu các ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp), chỉ tính riêng năm 2008, các lợi ích về mặt kinh tế từ cây trồng ứng dụng công nghệ sinh học trên khắp toàn cầu đem lại cho nông dân khoảng 9,2 tỷ USD. Những lợi ích này có được nhờ sản lượng tăng và chi phí sản xuất giảm. Đặc biệt, hơn một nửa số doanh thu này đến từ các quốc gia đang phát triển30. Bắt đầu từ năm 1999, Chính phủ Phillipines đã phê duyệt khảo nghiệm hạn chế ngô biến đổi gen trên 600m2 và đã khẳng định được tính kháng của loại ngô này đối với sâu đục thân ngô châu Á. Đến năm 2001, Chính phủ Phillipines đã phê duyệt khảo nghiệm trên diện rộng về hiệu quả sinh học của ngô biến đổi gen tại những vùng trồng ngô chính ở đất nước này. Sang những năm 20022003, một số công ty giống, cây trồng ở Philipines đã bắt tay vào khảo nghiệm trên diện rộng giống ngô chuyển gen cho mục đích thương mại. Nông dân Philippines đã có thể nâng cao năng suất ngô của họ từ khoảng chỉ 45 tấn lên khoảng 10 tấnha với ngô lai và GM. Các giống ngô GM có sẵn hiện nay là ngô kháng sâu Bacillus thuringiensis (Bt), ngô kháng thuốc diệt cỏ, giống có sức đề kháng cả thuốc diệt cỏ và sâu đục, và thậm chí nhiều loại côn trùng khác. Về mức độ tác động của ngô biến đổi gen đến sản xuất nông nghiệp ở Phillipines, kết quả thu được là: những trang trại trồng ngô biến đổi gen cho năng suất tăng 37%, dẫn đến tăng lợi nhuận khoảng 10.132 peso (4,5 triệu đồng)ha; giảm khoảng 60% chi phí thuốc trừ sâu; tăng thu nhập khoảng 1.34 pesokg26. Philipines cũng đã đưa sản phẩm của giống cây biến đổi gen vào sử dụng từ 2005 và cho đến nay vẫn chưa có hiện tượng gì đặc biệt tới sức khỏe con người, đa dạng sinh học hay là môi trường. Hiện có 34 nước chính thức cho sử dụng thực phẩm biến đổi gen, trong đó EU gồm 28 quốc gia được tính là một nước. Thực phẩm biến đổi gen chính thức sử dụng tại Mỹ từ năm 1996, đến nay được gần 20 năm mà không thấy có ảnh hưởng gì cho người tiêu dùng cũng như đa dạng sinh học. Sử dụng cây trồng biến đổi gen đang được coi là một trong các giải pháp quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực, xóa đói giảm nghèo, bảo vệ môi trường và phát triển nguồn nhiên liệu sinh học. Thực tế cho thấy, tính đến năm 2014, cây trồng GMO đã được canh tác, nhập khẩu vàhoặc nghiên cứu trong các thử nghiệm thực địa tại 70 quốc gia trên thế giới. Theo TS Clive James Chủ tịch sáng lập Tổ chức quốc tế về tiếp thu các ứng dụng CNSH trong nông nghiệp (ISAAA), tính đến nay, đã có 3.083 giấy chứng nhận đã được ban hành cho 357 sự kiện GMO thuộc 27 loại cây trồng khác nhau, trong đó 1.458 giấy chứng nhận cho sử dụng làm thực phẩm (sử dụng trực tiếp hoặc chế biến), 958 giấy chứng nhận cho sử dụng làm thức ăn chăn nuôi (sử dụng trực tiếp hoặc chế biến) và 667 giấy chứng nhận phóng thích ra môi trường. Nhật Bản là quốc gia phê duyệt nhiều nhất (201 giấy chứng nhận), tiếp theo là Mỹ (171 giấy chứng nhận, không kể các sự kiện tổ hợp), Canada (155 giấy chứng nhận)19 … Theo Trung tâm Quốc tế về đánh giá rủi ro đối với môi trường (CERA), tính đến 2014, đã có 60 sự kiện ngô GMO được cấp phép trồng trọt ngoài môi trường tự nhiên. Các đặc tính chủ yếu được biến đổi ở ngô là kháng sâu, chống chịu thuốc trừ cỏ và nâng cao hàm lượng dinh dưỡng. Giá trị tăng thêm khi canh tác ngô kháng sâu là 4.8%20. 1.3. Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới và Việt Nam 1.3.1. Tình hình sản xuất và sử dụng ngô trên thế giới: Cây ngô (Zea mays L.) là một trong những cây ngũ cốc cổ nhất, cho năng suất cao và có giá trị kinh tế lớn của loài người. Do có tính đa dạng sinh học và khả năng thích nghi cao nên ngô là cây trồng có địa bàn phân bố vào loại rộng nhất thế giới: trải dài trên 90 vĩ tuyến (từ 40 vĩ độ Nam tới gần 55 vĩ độ Bắc), từ độ cao 1 2m cho tới gần 4000m so với mặt nước biển (Trần Hồng Uy và cs, 1999)15. Ngô là cây lương thực có vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp của nhiều nước trên thế giới. Tất cả các nước trồng ngô đều sử dụng ngô làm lương thực ở các mức độ khác nhau. Trên thế giới, sản lượng ngô làm lương thực chiếm 17%, trong đó chủ yếu ở ở các nước đang phát triển. Ngô cung cấp lương thực cho 13 dân số thế giới, các nước ở Trung Mỹ, Nam Á và châu Phi sử dụng ngô làm lương thực chính. Các nước Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng ngô làm lương thực, Tây Trung Phi 66%, Bắc Phi 45%....(Ngô Hữu Tình, 1997) 12. Những năm gần đây, ngô còn là cây thực phẩm được ưa chuộng. Người ta sử dụng ngô non (ngô bao tử) làm rau ăn cao cấp. Nghề trồng ngô rau đóng hộp xuất khẩu phát triển mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cho nhiều nước trên thế giới như: Thái Lan, Đài Loan.... Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm, ngô còn là nguồn thức ăn gia súc vô cùng quan trọng, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp cho gia súc là ngô. Ở các nước phát triển đã sử dụng 70 90% sản lượng ngô cho chăn nuôi như Bồ Đào Nha (91%), Italia(93%), Latvia (97%)… Cây ngô là thức ăn xanh và ủ chua rất tốt cho chăn nuôi gia súc lớn, đặc biệt là bò sữa (Ngô Hữu Tình, 1997) 12. Ngô còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Trong y học từ ngô có thể bào chế ra glucoza, penicillin. Ngày nay, một số nước phát triển trên thế giới còn dùng ngô để điều chế nhiên liệu sinh học (ethanol) thay thế một phần nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt trong lòng đất (Trần Hồng Uy, 1999)16. Sản xuất ngô trên thế giới có sự phát triển vượt bậc vào đầu thế kỷ XX là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong chọn tạo giống. Các nhà khoa học nghiên cứu về ngô đã ứng dụng ưu thế lai để tạo ra các giống ngô lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt, tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng, góp phần cung cấp lương thực cho nhân loại trên toàn cầu. Do có vai trò quan trọng trong nền kinh tế nên sản xuất ngô trên thế giới phát triển cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Năm 2001, diện tích trồng ngô trên thế giới là 137,49 triệu ha, năng suất đạt 44,77 tạha, sản lượng 615,48 triệu tấn, nhưng đến năm 2010 diện tích đạt 162,32 triệu ha, sản lượng 820,62 triệu tấn (USDA, 2011)31. Giai đoạn 20012010, diện tích tăng 18,06%, năng suất tăng 14,41% và sản lượng tăng 33,33%. Theo số liệu của tổ chức Nông nghiệp và lương thực Liên Hợp Quốc (FAO)21, 22, việc sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới đang có sự mất cân đối giữa cung và cầu dẫn đến tình trạng các nước nhập khẩu ngô tăng dần, các nước xuất khẩu ngô giảm dần từ nay đến những năm đầu thế kỷ XXI. Xuất khẩu ngô đã đem lại nguồn lợi đáng kể cho các nước sản xuất ngô lớn như Mỹ. Theo dự đoán của Bộ Nông nghiệp Mỹ, xu hướng phát triển ngô trong thời gian tới là diện tích trồng ngô đi vào ổn định và có thể giảm dần do diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp bởi nhiều nguyên nhân (dân số tăng, công nghiệp phát triển mạnh, hiện tượng sa mạc hoá,…). Nhưng nhu cầu của thị trường ngày càng lớn, theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI) tổng nhu cầu sử dụng ngô trên thế giới vào năm 2020 là 852 triệu tấn, trong đó 15% dùng làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp. Ở các nước phát triển chỉ dùng 5% ngô làm lương thực nhưng ở các nước đang phát triển tỉ lệ này là 22% (IPRI, 2003)28. Ở châu Mỹ, có rất nhiều nước điển hình về sản xuất ngô, nhưng nước có sản xuất ngô phát triển nhất là Mỹ. Nước Mỹ luôn được coi là cường quốc số một về ngô. Năm 2009, diện tích trồng ngô của Mỹ là 32,21 triệu ha, năng suất bình quân đạt 103,4 tạha và tổng sản lượng đạt 333,01 triệu tấn chiếm 41,9% sản lượng ngô toàn thế giới. Từ những năm 1990, 100% diện tích ngô của Mỹ đã trồng các giống ngô lai trong đó hơn 90% là giống ngô lai đơn (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) 13. Mỹ cũng là nước xuất khẩu ngô lớn nhất thế giới, năm 2009 Mỹ xuất khẩu 53,5 triệu tấn (chiếm 55 60%) tổng lượng ngô xuất khẩu trên thế giới, còn lại Nhật Bản chiếm 40%, Mêhicô 19%, Hàn Quốc 6% và Đài Loan 6%. Trung Quốc là nước sản xuất ngô đứng thứ 2 trên thế giới và đứng đầu Châu Á. Năm 2009, Trung Quốc có tổng diện tích trồng ngô là 30,48 triệu ha chiếm 19,4% diện tích thế giới, năng suất đạt 53,5 tạha và tổng sản lượng đạt 163,12 triệu tấn, chiếm 20,52% tổng sản lượng ngô toàn thế giới (FAO, 2011)21. Năm 2010, Trung Quốc có tổng diện tích trồng ngô là 32,45 triệu, năng suất đạt 53,30 tạha và tổng sản lượng đạt khoảng 173 triệu tấn (USDA, 2011)31. Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ hơn 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống bằng kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mỳ và lúa nước (Phan Xuân Hào và cs, 2004)5. 1.3.2. Tình hình sản xuất và sử dụng ngô tại Việt Nam Cây ngô là được nhập nội vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm. Nhờ những đặc tính sinh học ưu việt như khả năng thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng đầu về năng suất, trồng được ở nhiều vùng sinh thái và ở các vụ khác nhau trong năm nên cây ngô đã khẳng định vị trí trong sản xuất nông nghiệp và trở thành cây lương thực quan trọng đứng thứ hai sau cây lúa góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho người dân Việt Nam. Những năm gần đây, nhờ chính sách đúng đắn của Đảng và Nhà nước, cùng với sự hợp tác tích cực của các tổ chức lương thực quốc tế như FAO, CIMMYT và nỗ lực của các nhà khoa học cũng như sự năng động sáng tạo của người nông dân, cây ngô trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực quốc gia (Ngô Hữu Tình và cs, 1993) 11. Giai đoạn 2001 2010 sản xuất ngô của nước ta tăng nhanh cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Năm 2010, diện tích trồng ngô là 1.200 nghìn ha, tăng 470,5 nghìn ha so với năm 2001. Việc tăng cường sử dụng giống ngô lai cho năng suất cao kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến, đã cải thiện đáng kể năng suất ngô. Ngô lai đã được coi là một trong những thành tựu có ý nghĩa nhất trong việc phát triển nông nghiệp thế giới của thế kỷ XX. Có thể nói, ngô lai là một trong những 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 về ngô của quá khứ mà làm thay đổi cả quan niệm của các nhà hoạch định chiến lược, các nhà quản lý kinh tế và với từng người dân. Ngô lai là “một cuộc cách mạng xanh” của nửa thế kỷ 20, tạo ra bước nhảy vọt về sản lượng lương thực, sang thế kỷ 21 ngô sẽ là cây lương thực đầy triển vọng trong chiến lược sản xuất lương thực và thực phẩm (Trần Văn Minh, 2004) 8. Những năm đầu của thập kỷ 90, với chính sách mở cửa, ngô lai ở Việt Nam là một trong những cây hội nhập sớm nhất. Cuộc cách mạng về ngô lai ở nước ta đã được Nhà nước đặc biệt quan tâm. Năng suất và sản lượng ngô ở Việt Nam đã có sự chuyển biến rõ rệt do áp dụng thành tựu về ngô lai vào sản xuất. Do cơ sở vật chất kỹ thuật chưa đáp ứng được một số khâu trong quá trình sản xuất giống lai, nên ngô lai chưa phát huy được hết vai trò của nó. Trong 20 năm qua, năng suất ngô nước ta tăng liên tục so với năng suất trung bình thế giới. Năm 1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới, năm 1990 bằng 42%, năm 2000 bằng 59,8%, nhưng đến năm 2010 đã bằng 78,5%. Năng suất ngô được cải thiện là nhờ ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống. Năm 2010 diện tích trồng ngô lai đã chiếm trên 90% diện tích ngô của cả nước. Một số tỉnh có diện tích trồng ngô lai đạt gần 100% như Đồng Nai, An Giang, Trà Vinh, Bà Rịa Vũng Tàu, Sơn La, Vĩnh Phúc…Có thể nói tốc độ phát triển ngô lai ở Việt Nam rất nhanh so với lịch sử phát triển ngô lai trên thế giới. Sự phát triển ngô lai ở Việt Nam đã được Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ quốc tế (CIMMYT) và Tổ chức Nông lương (FAO) của Liên Hợp Quốc cũng như các nước trong khu vực đánh giá rất cao. Việt Nam đã đuổi kịp các nước trong khu vực về trình độ nghiên cứu tạo giống ngô lai và đang ở giai đoạn đầu đi vào công nghệ cao (công nghệ gen, nuôi cấy bao phấn và noãn) (Ngô Thị Minh Tâm, 2004; Trần Thị Thêm, 2006; Ngô Hữu Tình và CS, 2003) 9, 10, 12. Mặc dù năng suất ngô của nước ta tăng liên tục từ năm 20012010 nhưng so với năng suất bình quân của thế giới và khu vực thì năng suất ngô của nước ta còn thấp. Năm 2009 năng suất ngô của Việt Nam chỉ bằng 78,5% năng suất trung bình thế giới, 73,5% năng suất trung bình của Trung Quốc; 38,9% năng suất trung bình của Mỹ, giá thành ngô ở nước ta cao hơn nhiều so với các nước trên thế giới, nhu cầu ngô cho thức ăn chăn nuôi vẫn chưa đáp ứng đủ (Tổng cục thống kê, 2014) 14. Theo Báo cáo của Bộ NNPTNT năm 2014: diện tích trồng cây ngô chiếm 1,2 triệu ha và đang có chiều hướng tăng, sản lượng ngô đạt sấp sĩ 8 triệu tấn. Song, năm 2014, Việt Nam cũng vẫn phải nhập tới 4,3 triệu tấn, mất khoảng hơn 1 tỷ USD, tăng gấp 2,4 lần về lượng và 87,1% về giá trị so với cùng kỳ năm 2013. 1.4. Tình hình nghiên cứu về giống ngô biến đổi gen trên thế giới và Việt Nam Công nghệ sinh học, cây trồng biến đổi gen là “chìa khóa” đảm bảo an ninh lương thực, đảm bảo cho nền sản xuất nông nghiệp bền vững trước tác động của biến đổi khí hậu. Trong tương lai rất gần, Việt Nam phải đối mặt với diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp. Theo đó, an ninh lương thực bị đe dọa, nguyên liệu đầu vào của nhiều ngành công nghiệp sẽ bị động… Vì vậy, cây trồng biến đổi gen là một giải pháp mà ngành nông nghiệp đang hướng đến. Theo nhiều nhà khoa học, việc ứng dụng cây trồng biến đổi gen trong sản xuất cây lương thực không chỉ là công cụ phát hiện và chẩn đoán sớm sâu bệnh để giảm thiệt hại mà còn giúp cải thiện, nâng cao năng suất thông qua việc tăng tính chịu nhiệt, chịu hạn, chịu mặn cũng như giảm phụ thuộc vào nhiệt độ để kích thích quá trình ra hoa hoặc nảy mầm và phát triển. Các giống cây trồng biến đổi gen còn chịu được khả năng gieo trồng trong những điều kiện khắc nghiệt của thời tiết cũng như giải quyết những nhu cầu về lương thực của nhân loại. Bên cạnh đó, việc ứng dụng công nghệ sinh học còn giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, cụ thể sẽ giảm lượng khí thải CO2 thông qua việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ trong canh tác. Theo GS.TS Lê Huy Hàm, Viện trưởng Viện Di truyền Nông nghiệp: Hiện trên thế giới, ngô, bông, đậu tương là 3 loại cây trồng BĐG được trồng nhiều nhất và đến nay chưa có một chứng minh có cơ sở nào cho thấy các loại cây BĐG này gây ảnh hưởng đến đa dạng sinh học của môi trường. Công nghệ BĐG đã mang lại những thành tựu to lớn trong sản xuất nông nghiệp, với hơn 30% ngô và 70 80% đậu tương đang sử dụng trên thế giới là cây BĐG; đã có 29 nước trồng cây BĐG với tổng diện tích 185 triệu ha. Như vậy, việc đưa vào sản xuất đại trà các giống ngô biến đổi gen sẽ giúp tăng năng suất, giảm số lượng ngô phải nhập khẩu32. Việc áp dụng công nghệ sinh học và đưa cây trồng biến đổi gen vào canh tác sẽ là động lực chính để giải quyết vấn đề an ninh lương thực. Việc sản xuất ngô, lúa và các loại thực phẩm khác với sản lượng lớn hơn trên cùng một diện tích, qua đó đảm bảo sản xuất bền vững cũng như có điều kiện để hỗ trợ sản xuất trong nước, thúc đẩy thương mại và quản lý nhu cầu lương thực cũng như khả năng chi trả của người dân. Tại hội thảo mới đây về công nghệ sinh học do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn phối hợp với Đại sứ quán Hoa Kỳ tại Việt Nam tổ chức, nhiều ý kiến cho rằng, trước áp lực của sự gia tăng dân số; tác động của biến đổi khí hậu; nguồn tài nguyên như đất, nước... ngày càng khan hiếm, trong khi nhu cầu về lương thực ngày càng tăng đòi hỏi các quốc gia phải tìm kiếm các giải pháp về công nghệ sinh học. Trong lĩnh vực cây trồng, các chuyên gia đã nghiên cứu công nghệ biến đổi gen, chỉ thị phân tử để lựa chọn, lai tạo giống cây trồng, tìm ra các gen có ích phục vụ chọn tạo giống theo định hướng có lợi như các cây trồng có tính kháng về sâu bệnh, chịu
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu báo cáo trung thực, chưa sử dụng để bảo vệ học vị Nội dung đề tài kết nghiên cứu, ý tưởng khoa học tổng hợp từ cơng trình nghiên cứu tơi tham gia thực Tôi xin cam đoan, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Học viên Bùi Thị Loan ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, nỗ lực thân, nhận giúp đỡ đạo tận tình cá nhân tập thể Lời đầu tiên, xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến giáo TS Nguyễn Thị Lan – Khoa Nông lâm ngư nghiệp, trường đại học Hồng Đức hướng dẫn tận tình, bảo cặn kẽ cho tơi suốt q trình thực đề tài tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo nhân dân xã Hoằng Khánh, huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, cô giáo Khoa Nông lâm ngư nghiệp – trường đại học Hồng Đức tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Cuối xin bày tỏ lịng biết ơn đến quan, gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Thanh Hóa, ngày tháng năm 2017 Học viên Bùi Thị Loan iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài .9 1.2 Mục đích, yêu cầu đề tài 10 1.2.1 Mục đích 10 1.2.2 Yêu cầu .11 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 11 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 11 1.4.Giới hạn đề tài 11 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 12 1.1 Tổng quan trồng biến đổi gen, ngô biến đổi gen 12 1.2 Triển vọng ngô biến đổi gen giới Việt Nam 14 1.3 Tình hình sản xuất sử dụng ngơ giới Việt Nam 18 1.3.1 Tình hình sản xuất sử dụng ngơ giới 18 1.3.2 Tình hình sản xuất sử dụng ngô Việt Nam 21 1.4 Tình hình nghiên cứu giống ngơ biến đổi gen giới Việt Nam 23 1.5 Tình hình sử dụng giống ngơ biến đổi gen Thanh Hóa 27 1.6 Một số nhận xét rút từ tổng quan tài liệu .29 iv Chương VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .30 2.1 Vật liệu nghiên cứu 30 2.2 Nội dung nghiên cứu .32 2.3 Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu .32 2.3.2 Phương pháp điều tra, thu thập thông tin .33 2.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 33 2.4 Quy trình kỹ thuật 33 2.4.1 Thời vụ 33 2.4.2 Yêu cầu đất trồng 33 2.4.3 Kỹ thuật gieo, khoảng cách, mật độ 33 2.4.4 Phân bón 34 2.4.5 Chăm sóc .34 2.4.6 Tưới tiêu 34 2.4.7 Phòng trừ sâu bệnh 34 2.4.8 Thu hoạch 35 2.5.Chỉ tiêu theo dõi phương pháp theo dõi 35 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên khinh tế xã hội vùng triển khai đề tài mối quan hệ với sản xuất ngơ huyện Hoằng Hóa .46 3.1.1 Huyện Hoằng Hóa 46 3.1.2 Xã Hoằng Khánh- huyện Hoằng Hóa .54 3.2 Kết tuyển chọn giống ngô biến đổi gen huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa vụ xuân năm 2017 57 3.2.1 Sinh trưởng phát triển giống ngơ thí nghiệm vụ Xuân năm 2017 Hoằng Hóa 57 3.2.2 Động thái tăng trưởng chiều cao giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 59 v 3.2.3 Động thái giống ngô vụ Xuân năm 2017tại huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 61 3.2.4 Một số đặc điểm nông học giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 63 3.2.5 Mức độ nhiễm số loại sâu bệnh hại giống ngơ BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 64 3.2.6 Ảnh hưởng thuốc trừ cỏ gốc glyphosate đến tình hình cỏ dại ruộng ngơ vụ Xuân năm 2017 Hoằng Hóa, Thanh Hóa .66 3.2.7 Các yếu tố cấu thành suất suất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 67 3.2.8 Hiệu kinh tế sản xuất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 70 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ .73 1.Kết luận 73 2.Đề nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI P1 PHỤ LỤC KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU P4 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Cụm từ viết tắng BĐ BĐG BNN & PTNT BRN CCCC CCĐB CNSH CV% ĐC ĐVT FAO NSLT NSTT QCVN TGST TNHH V VC Giải nghĩa Bán đá Biến đổi gen Bộ nông nghiệp Phát triển Nông thôn Bán ngựa Chiều cao cuối Chiều cao đóng bắp Cơng nghệ sinh học Hệ số biến động Đối chứng Đơn vị tính Tổ chức Nông lương giới Năng suất lý thuyết Năng suất thực tế Quy chuẩn Việt Nam Thời gian sinh trưởng Trách nhiệm hữu hạn Vàng Vàng cam vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các tiêu theo dõi .35 Bảng 3.1 Diện tích, suất, sản lượng ngơ huyện Hoằng Hóa từ năm 20122015 51 Bảng 3.2 Diện tích, suất, sản lượng ngơ số xã trồng nhiều ngơ huyện Hoằng Hóa (2014 – 2016) .52 Bảng 3.3: Diện tích, suất, sản lượng ngơ xã Hoằng Khánh 55 Bảng 3.4 Kết điều tra cấu giống ngơ vị trí ngô xã Hoằng Khánh 56 Bảng 3.5 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 58 Bảng 3.6 Động thái tăng trưởng chiều cao giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 60 Bảng 3.7 Động thái giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 62 Bảng 3.8 Một số đặc điểm nông học giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 63 Bảng 3.9 Mức độ nhiễm sâu bệnh giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 65 Bảng 3.10 Mức độ xuất cỏ dại ruộng ngô vụ Xuân năm 2017 Hoằng Hóa, Thanh Hóa 66 Bảng 3.11 Các yếu tố cấu thành suất suất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 68 Bảng 3.12 Hiệu kinh tế sản xuất giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 70 viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Động thái tăng trưởng chiều cao giống ngô vụ Xuân 2017 Hoằng Hóa .60 Hình 3.2 Động thái tăng trưởng số giống ngơ vụ Xn 2017 Hoằng Hóa .62 Hình 3.3 Năng suất giống ngơ vụ Xn 2017 Hoằng Hóa 69 Hình 3.4 Hiệu kinh tế giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa .71 MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Năm 1996 trồng biến đổi gen bắt đầu gieo trồng quy mơ lớn, đến diện tích tăng gấp 100 lần với quy mô khoảng 185 triệu có 35 phê chuẩn cấp cho loại chuyển đổi gen (bông, cải dầu, cà chua, bí, ngơ bắp, đậu nành, ) loại hoa cẩm chướng Hiện nay, gần 80% diện tích trồng ngô giới trồng với giống ngô cải tiến ngơ biến đổi gen (Bt) có khả phát triển mạnh khu vực phát triển ngơ lai, mang lại lợi ích ổn định, đóng góp sản lượng ngơ đáng kể làm lương thực, nhiên liệu sinh học thức ăn gia súc Đặc biệt giai đoạn diện tích canh tác bị thu hẹp, việc sử dụng ngô biến đổi gen góp phần đáp ứng nhu cầu ngơ tồn cầu Cây ngơ nhập nội vào Việt Nam cách khoảng 300 năm Nhờ đặc tính sinh học ưu việt khả thích ứng rộng, chịu thâm canh, đứng đầu suất, trồng nhiều vùng sinh thái vụ khác năm nên ngô khẳng định vị trí sản xuất nơng nghiệp trở thành lương thực quan trọng đứng thứ hai sau lúa, góp phần đáng kể việc giải lương thực chỗ cho người dân Việt Nam Tại Thanh Hóa, ngơ trồng chủ lực sản xuất nơng nghiệp tỉnh Hàng năm, diện tích trồng ngơ tồn tỉnh đạt khoảng 49.000 - 54.000 ha, với suất trung bình đạt khoảng 42 tạ/ha/vụ, sản lượng đạt 200.000 tấn/năm Với số trên, Thanh Hóa tỉnh có diện tích trồng ngơ suất đứng thứ tồn vùng Bắc Trung Bộ Thanh Hóa có định hướng tăng diện tích gieo trồng ngơ vụ Đơng chuyển linh hoạt đất lúa sang trồng ngô, phấn đấu đến năm 2020 đạt 62.000 tăng lên 72.000 vào năm 2025; suất tăng từ 42 tạ/ha lên 51 tạ/ha năm 2020 tăng lên 55 tạ/ha năm 2025[1] Để đạt mục tiêu trên, đạo UBND tỉnh, Sở Nông nghiệp PTNT đồng ý cho Công ty TNHH Syngenta Việt Nam Công ty THHH 10 Dekalb Việt Nam tiến hành sản xuất khảo nghiệm giống ngô biến đổi gen Vụ Thu Đông năm 2015, Sở NN&PTNT Thanh Hóa tiếp tục mở rộng diện tích khảo nghiệm giống ngô biến đổi gen nhiều huyện Thọ Xuân, Ngọc Lặc, Thạch Thành, Yên Định, Cẩm Thủy… để có sở chắn trước mở rộng giống ngô Bt sản xuất đại trà, tránh rủi ro cho nông dân Vụ Xuân năm 2017, nhiều giống ngô BĐG tiếp tục Sở Nông nghiệp & PTNT Thanh Hóa cho phép khảo nghiệm diện rộng huyện Cẩm Thủy, Thọ Xuân, Triệu Sơn…với diện tích hàng chục Theo số liệu Tổng cục thống kê năm 2014, huyện Ngọc Lặc có diện tích ngơ cao 6.316 ha; huyện Thạch Thành có diện tích ngơ 3.449 ha; huyện Cẩm Thủy 5.344 ha; huyện Thọ Xuân 4.625 ha; huyện Hoằng Hóa 3.196 trồng ngơ Đây huyện có diện tích ngơ lớn, đại diện cho vùng trồng ngô tập trung tỉnh Thanh Hóa Theo Kế hoạch sản xuất ngành Trồng trọt tỉnh Thanh Hóa năm 2015, 2016 2017, nhiệm vụ quan trọng ngành nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa là: Tập trung đầu tư ưu tiên phát triển 07 sản phẩm trồng trọt có lợi thế, đó: “ Phát triển vùng sản xuất ngơ thâm canh suất, chất lượng cao 9.000ha, suất 65 tạ/ha; tập trung chủ yếu huyện: Cẩm Thủy, Ngọc Lặc, Vĩnh Lộc, Thạch Thành, Hoằng Hóa, Thọ Xuân, Yên Định” Vì vậy, nghiên cứu xác định giống ngô biến đổi gen kỹ thuật canh tác cho huyện làm sở khoa học thực tiễn để mở rộng ngô biến đổi gen tỉnh Thanh Hóa cần thiết[17] Xuất phát từ yêu cầu cấp bách trên, thực đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, suất số giống ngô biến đổi gen vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa” 1.2 Mục đích, yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích Chọn giống ngơ biến đổi gen suất cao, chống chịu tốt với sâu bệnh, thuốc trừ cỏ chứa hoạt chất glyphosate, suất tăng so với giống ngơ từ 10% trở lên, góp phần tăng suất, sản lượng hiệu nghề trồng ngô vùng chun canh ngơ huyện Hoằng Hóa 70 Trong vụ Xuân năm 2017, giống ngô BĐG NK4300 Bt/Gt có tổng thu nhập 35.241.000đ/ha, lãi tăng so với giống ngô đối chứng 9.231.000đ/ha, tăng tới 35,49% Tiếp đến giống DK6818S, có tổng thu nhập 34.624.000đ/ha, lãi tăng so với giống ngô đối chứng 8.532.000đ/ha, tăng 32,69% so với đối chứng Giống DK6919S có tổng thu nhập 34.104.000đ/ha, lãi tăng so với giống ngô đối chứng 8.012.000đ/ha, tăng 30,70% so với đối chứng Như Hoằng Hóa vụ Xuân năm 2017, tất giống ngơ BĐG có lãi cao so với giống ngô đối chứng từ 4,937 – 9,231 triệu đồng, tăng từ 19,30 – 35, 49 % so với đối chứng 71 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ 1.Kết luận 1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Hoằng Hóa nói chung xã Hoằng Khánh nói riêng phù hợp để phát triển ngơ nói chung ngơ BĐG nói riêng 1.2.Đã tuyển chọn giống ngơ BĐG có suất cao giống ngơ Hoằng Hóa: Năng suất cao vụ Xuân năm 2017 giống ngô NK4300 Bt/Gt (đạt 82,11tạ/ha, tăng 20,5% so với đối chứng); giống DK6818S đạt 81,16 tạ/ha, cao đối chứng 18,15%; giống DK6919S đạt 80,36 tạ/ha, tăng 16,99% so với đối chứng 1.3 Hiệu kinh tế giống ngơ BĐG tuyển chọn có lãi cao giống ngô đối chứng từ 4.937.000đ 9.231.000đ/ha Năng suất hiệu kinh tế giống ngô NK4300 BT/Gt, DK6818S, DK6919S cao rõ rệt so với giống ngô đối chứng Tuy nhiên giống ngô NK4300 BT/Gt; NK7328 Bt/Gt có thời gian sinh trưởng dài hơn, sinh trưởng thân mạnh nên tùy theo cấu mùa vụ mà chọn giống ngơ có thời gian sinh trưởng phù hợp cho địa phương bố trí mật độ trồng thích hợp để đạt suất hiệu kinh tế cao 2.Đề nghị - Sử dụng kết nghiên cứu để xem xét đưa giống ngô BĐG tuyển chọn vào sản xuất vùng trồng ngô tập trung tỉnh Thanh Hóa 72 - Chính quyền quan hữu quan nên có sách phù hợp để khuyến khích nơng dân n tâm trồng giống ngơ BĐG tuyển chọn TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Báo cáo kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội 2006 - 2010 tỉnh Thanh Hóa Bộ giống ngơ lai Việt Nam (2008), Báo Nông nghiệp Việt Nam Báo cáo kết xây dựng mơ hình trồng ngơ BĐG huyện Thọ Xuân vụ Xuân năm 2016 Sở Nông nghiệp PTNT Thanh Hóa Đường Hồng Dật (2006), Sâu bệnh hại ngô, lương thực trồng cạn biện pháp phịng trừ, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội, Tr 147-148, 156 Phan Xuân Hào, Bùi Mạnh Cường cs (2004), Phân tích đa dạng di truyền tập đồn dịng ngơ thị SSR, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nông thôn, số 1/2004 6.Phan Xuân Hào, Một số giải pháp nâng cao suất hiệu sản xuất ngô Việt Nam, Viện nghiên cứu ngô trung ương, 2008 7.Nguyễn Thế Hùng, Phùng Quốc Tuấn, So sánh số giống ngô vụ xuân vùng Gia Lâm, Hà Nội, Thông tin Khoa học kỹ thuật nông nghiệp, 1997 Trần Văn Minh (2004), Cây ngô nghiên cứu sản xuất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Ngô Thị Minh Tâm (2004), Phối hợp thị phân tử việc đánh giá đặc điểm suất số tổ hợp ngô lai triển vọng, Luận văn Thạc sĩ khoa học Nông nghiệp, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam 10 Trần Thị Thêm (2006), Luận văn thạc sĩ nông nghiệp, ĐHNN I Hà Nội 73 11 Ngơ Hữu Tình cộng (1993), Một số nhận xét phương pháp tạo dòng ngô, kết nghiên cứu khoa học giai đoạn 1991-1992, Trường đại học Nông nghiệp, Hà Nội, tr 68 12 Ngơ Hữu Tình, Trần Hồng Uy, Võ Đình Long, Bùi Mạnh Cường, Lê Quý Kha, Nguyễn Thế Hùng (1997), Cây ngô, nguồn gốc, đa dạng di truyền q trình phát triển, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 13 Ngơ Hữu Tình (1999), Nguồn gen ngơ nhóm ưu lai sử dụng Việt Nam, Viện nghiên cứu ngô 14 Tổng cục thống kê (2014), Năng suất, sản lượng ngô phân theo địa phương từ năm 2010 đến năm 2014, www.gso.gov.vn 15 Trần Hồng Uy (1999), Ngô lai phát triển khứ -hiện tương lai Việt Nam, Viện nghiên cứu ngô 16 Trần Hồng Uy (4/1999), Những yêu cầu, đáp ứng sử dụng ngô làm lương thực cho người, thức ăn công nghiệp cho gia súc sử dụng khác Việt Nam, Viện nghiên cứu ngô 17 Quyết định số: 3340/QĐ-UBND ngày 08/10/2014 Chủ tịch Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa: Kế hoạch sản xuất ngành Trồng trọt tỉnh Thanh Hóa năm 2015 II Tài liệu tiếng Anh 18 FAOSTAT (2011), Crop productions, http://www.faostat.fao.org, 2010 19 FAO/UNDF/VIE/80/004 (1998), Proceeding of the planing workshop: maize research and development - project, Ho Chi Minh City 20 Graham Brookes (2011), Global impact of Biotech crops: economic & environmental effects 1996-2009 PG Economics UK, 2011 21 Hallauer, A.R and Miiranda Fo, J.B (1986), Quantiative gentics in maize breeding, Lowa State University Press, Ames 22 Hallauer, A.R.and Miranda, J.B (1988), Quantitative Gennetics in Maize Breeding, The lawo state University Press, Ames, Iowa 23 http://www.gmo-compass.org 74 IPRI (2003) 24 Minh-Tang Chang and Peter L.Keeling (2005), Corn Breeding Achivement in United Staes, Report in Nineth Asian Regional Maize Workshpop, Beijing, Sep.2005 25 Singh J (1980), “Breeding, production and protection methodslogies of maize in India”, New Delhi 26 USDA (2011), World Agriculture Production, www.usda.gov Tài liệu internet 27 http:// vietnamnet.org.vn 28 http:// mard.gov.vn/ 29 http://monre.gov.vn/ 30 http://antoansinhhoc.vn Đăng ngày 17-02-2014 chuyên mục Tin Việt Nam: Xây dựng mơ hình trình diễn giống ngô biến đổi gen Cục Bảo tồn đa dạng sinh học 31 VinhPhuc online: Đăng ngày 10-04-2012 chuyên mục Tin Việt Nam: Hội nghị đầu bờ khảo nghiệm diện rộng giống ngô biến đổi gen P1 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI Ruộng thí nghiệm thời kỳ 7-9 P2 Theo dõi ngơ thời kỳ xoắn nõn P3 Thu hoạch thí nghiệm P4 PHỤ LỤC KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU Bảng 3.7 Động thái tăng trưởng chiều cao giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa Đơn vị: cm Chỉ tiêu Giống Từ gieo đến…(ngày) CC cuối 20 40 60 80 NK4300 Bt/Gt 22.4 85.3 156.4 215.1 225.1 NK7328 Bt/Gt 23.1 89.2 159.0 219.0 230.0 NK66 Bt/Gt 22.4 83.7 147.1 213.5 220.9 DK 6818S 21.7 82.2 146.0 215.5 220.0 DK 6919S 22.3 81.5 143.7 213.1 221.7 DK9955S 22.3 81.8 143.9 214.4 219.9 NK4300 22.0 83.4 146.1 208.7 218.0 NK66 22.0 81.7 144.6 207.3 216.0 DK6919 22.0 81.0 143.5 205.0 215.5 DK9955 21.8 80.6 142.6 208.4 216.0 Cv% 5,1 LSD0.05 4,2 BALANCED ANOVA FOR VARIATE CAOCAY FILE LAN1 3/ 8/** 21:12 P5 PAGE chieu cao cuoi cau cac giong ngo thí nghiem RCB VARIATE V003 CAOCAY Chieu cao cay cuoi cung LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= LN 8.49799 4.24900 0.70 0.511 CT$ 555.027 61.6696 10.23 0.000 * RESIDUAL 18 108.502 6.02789 * TOTAL (CORRECTED) 29 672.027 23.1733 TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE LAN1 3/ 8/** 21:12 PAGE chieu cao cuoi cau cac giong ngo thí nghiem RCB MEANS FOR EFFECT LN LN NOS 10 10 10 CAOCAY 220.480 220.860 219.590 SE(N= 10) 0.776395 5%LSD 18DF 2.30678 MEANS FOR EFFECT CT$ CT$ I II III IV V VI VII VIII IX X NOS 3 3 3 3 3 CAOCAY 225.100 230.000 220.900 220.000 221.700 219.900 218.000 216.000 215.500 216.000 SE(N= 3) 1.41750 5%LSD 18DF 4.21159 ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE LAN1 3/ 8/** 21:12 PAGE chieu cao cuoi cau cac giong ngo thí nghiem RCB F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE CAOCAY GRAND MEAN (N= 30) NO OBS 30 220.31 STANDARD DEVIATION C OF V |LN SD/MEAN | BASED ON BASED ON % | TOTAL SS RESID SS | 4.8139 2.4552 5.1 0.5114 |CT$ | | | 0.0000 | | | | P6 Bảng 3.8 Động thái giống ngô BĐG vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa (Đơn vị: lá) Chỉ tiêu Giống Từ gieo đến … (ngày) Số cuối 20 40 60 80 NK4300 Bt/Gt 3.7 8.8 14.9 17.5 18.3 NK7328 Bt/Gt 3.8 8.9 15.3 17.8 18.8 NK66 Bt/Gt 3.6 8.8 14.9 17.3 18.1 DK 6818S 3.7 8.9 14.9 17.4 18.4 DK 6919S DK9955S 3.6 3.6 8.8 8.7 14.7 14.6 17.5 17.4 18.5 18.4 NK4300 3.5 8.5 14.4 17.3 18.3 NK66 3.5 8.5 14.2 17.2 18.2 DK6919 3.5 8.3 14.0 17.0 18.0 DK9955 3.5 8.3 13.9 17.2 17.9 Cv% 1,9 LSD0.05 0,4 P7 BALANCED ANOVA FOR VARIATE SOLA FILE LAN5 3/ 8/** 21:19 PAGE so la tren than chinh cua cac giong ngo thi nghiem RCB VARIATE V003 SOLA so la tren than chinh LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= LN 361999 181000 6.06 0.010 CT$ 1.82700 203000 6.79 0.000 * RESIDUAL 18 537999 298888E-01 * TOTAL (CORRECTED) 29 2.72700 940345E-01 TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE LAN5 3/ 8/** 21:19 PAGE so la tren than chinh cua cac giong ngo thi nghiem RCB MEANS FOR EFFECT LN LN NOS 10 10 10 SOLA 18.1400 18.4000 18.3300 SE(N= 10) 0.546707E-01 5%LSD 18DF 0.162435 MEANS FOR EFFECT CT$ CT$ I II III IV V VI VII VIII IX X NOS 3 3 3 3 3 SOLA 18.3000 18.8000 18.1000 18.4000 18.5000 18.4000 18.3000 18.2000 18.0000 17.9000 SE(N= 3) 0.998146E-01 5%LSD 18DF 0.406564 ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE LAN5 3/ 8/** 21:19 PAGE so la tren than chinh cua cac giong ngo thi nghiem RCB F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE SOLA GRAND MEAN (N= 30) NO OBS 30 18.290 STANDARD DEVIATION C OF V |LN SD/MEAN | BASED ON BASED ON % | TOTAL SS RESID SS | 0.30665 0.17288 1.9 0.0097 |CT$ | | | | | | | P8 Bảng 3.12 Các yếu tố cấu thành suất suất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa Chỉ tiêu Số Số bắp cây/ hữu m2 hiệu/ (cây) Giống (bắp) Số hàng hạt/ bắp Số hạt/ hàng P1000 hạt (g) Năng suất lý thuyết (tạ/ha) Năng Năng suất suất thực so đối thu chứng (tạ/ha) (%) NK4300 Bt/Gt NK7328 Bt/Gt 7.0 6.7 1 14 14 44.3 43.6 262.7 260.8 114.05 106.66 82.11 76.79 120,05 112,27 NK66 Bt/Gt DK 6818S DK 6919S DK9955S NK4300 7.0 7.0 7.0 7.0 6.5 1 1 14 14 14 14 14 38.9 44.0 43.7 41.2 40.4 270.5 261.4 260.6 257.4 258.4 103.12 112.72 111.60 103.93 95.00 74.25 81.16 80.36 74.83 68.40 110,98 118,15 116,99 110,24 100,00 NK66 DK6919 DK9955 Cv% LSD0.05 6.5 6.6 6.5 1 14 14 14 38.0 40.0 40.2 5,2 2,2 268.7 258.1 257.7 92.92 95.39 94.27 66.90 68.68 67.88 4,9 2,5 100,00 100,00 100,00 BALANCED ANOVA FOR VARIATE HAT FILE NGO1 23/ 7/** 21:46 PAGE So hat tren hang VARIATE V003 HAT So hat tren hang P9 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= LN 34.9260 17.4630 10.06 0.001 CT$ 142.623 15.8470 9.13 0.000 * RESIDUAL 18 31.2340 1.73522 * TOTAL (CORRECTED) 29 208.783 7.19941 TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE NGO1 23/ 7/** 21:46 PAGE So hat tren hang MEANS FOR EFFECT LN LN NOS 10 10 10 HAT 40.9700 42.9200 40.4000 SE(N= 10) 0.416560 5%LSD 18DF 1.23766 MEANS FOR EFFECT CT$ CT$ NOS 3 3 3 3 3 I II III IV V VI VII VIII IX X HAT 44.3000 43.6000 38.9000 44.0000 43.7000 41.2000 40.4000 38.0000 40.0000 40.2000 SE(N= 3) 0.760531 5%LSD 18DF 2.20965 ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE NGO1 23/ 7/** 21:46 PAGE So hat tren hang F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE HAT GRAND MEAN (N= 30) NO OBS 30 41.430 STANDARD DEVIATION C OF V |LN SD/MEAN | BASED ON BASED ON % | TOTAL SS RESID SS | 2.6832 1.3173 5.2 0.0012 |CT$ | | | 0.0001 BALANCED ANOVA FOR VARIATE NS FILE NGO2 23/ 7/** 21:47 PAGE Nang suat thuc thu cua cac giong ngo VARIATE V003 NS Nang suat thuc thu | | | | P10 LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB ER SQUARES SQUARES LN ============================================================================= LN 19.2447 9.62236 2.24 0.133 CT$ 1834.22 203.802 47.55 0.000 * RESIDUAL 18 77.1563 4.28646 * TOTAL (CORRECTED) 29 1930.62 66.5732 TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE NGO2 23/ 7/** 21:47 PAGE Nang suat thuc thu cua cac giong ngo MEANS FOR EFFECT LN LN NOS 10 10 10 NS 109.445 109.433 107.740 SE(N= 10) 0.654711 5%LSD 18DF 1.94524 MEANS FOR EFFECT CT$ CT$ I II III IV V VI VII VIII IX X NOS 3 3 3 3 3 NS 120.100 112.200 110.983 118.200 117.000 110.243 100.000 100.000 100.000 100.000 SE(N= 3) 1.19533 5%LSD 18DF 2.50151 ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE NGO2 23/ 7/** 21:47 PAGE Nang suat thuc thu cua cac giong ngo F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE NS GRAND MEAN (N= 30) NO OBS 30 108.87 STANDARD DEVIATION C OF V |LN SD/MEAN | BASED ON BASED ON % | TOTAL SS RESID SS | 8.1592 2.0704 4.9 0.1331 |CT$ | | | 0.0000 | | | | ... ? ?Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, suất số giống ngô biến đổi gen vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa? ?? 1.2 Mục đích, u cầu đề tài 1.2.1 Mục đích Chọn giống ngơ biến đổi. .. yếu tố cấu thành suất suất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 67 3.2.8 Hiệu kinh tế sản xuất giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 70 KẾT LUẬN... Hóa, tỉnh Thanh Hóa 62 Bảng 3.8 Một số đặc điểm nông học giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa 63 Bảng 3.9 Mức độ nhiễm sâu bệnh giống ngô vụ Xuân năm 2017 huyện