L ời cảm ơn
1.5.1.Tình hình nghiên cứu về thời vụ gieo trồng ngô trên thế giớ i
Trước kia thời gian từ gieo đến thu hoạch được dùng để xác định độ chín của các giống ngô lai. Nhưng trong những năm gần đây độ chín của các giống ngô lai thương phẩm thường được quyết định bởi tổng mức độ sinh trưởng hàng ngày - (GDD) hay tổng tích nhiệt hoạt động (đơn vị nhiệt Hu). GDD thường được tính bằng hiệu số của của nhiệt độ bình quân hàng ngày với nhiệt độ yêu cầu tối thiểu của cây trồng. Ngô có thể nảy mầm và sinh trưởng chậm khi nhiệt độ là 10oC nhưng sẽ sinh trưởng thuận lợi khi nhiệt độ tăng lên 13oC. Tại vùng Corn Belt - Hoa Kỳ thời gian sinh trưởng từ gieo đến thu hoạch hay tổng tích nhiệt hoạt động của ngô thường được chia thành 3 nhóm sau: (1) nhóm ngắn ngày thời gian sinh trưởng 85 - 100 ngày, GDD yêu cầu từ 2100 - 2400; (2) nhóm trung ngày thời gian sinh trưởng 101 - 130 ngày, GDD yêu cầu từ 2400 - 2800; (3) nhóm dài ngày thời gian sinh trưởng 131 - 145 ngày, GDD yêu cầu từ 2900 - 3200 (Neild và cs, 2007) [85].
Tại miền Nam Wisconsin với giống ngô lai có yêu cầu tổng tích nhiệt hoạt động là 2200 GDD nếu gieo vào ngày 1 tháng 5 thời gian sinh trưởng của ngô là 123 ngày, gieo vào ngày 15 tháng 5 và 29 tháng 5 thời gian sinh trưởng rút ngắn còn 116 và 113 ngày nhưng nếu gieo vào 12 tháng 6 thời gian sinh trưởng kéo dài lên tới 125 ngày (Neild và cs, 2007) [85].
Nhiệt độ ban ngày từ 25 - 32oC và nhiệt độ ban đêm vào khoảng 16,7 - 23,3OC là thích hợp nhất để cho ngô phát triển. Tại khoảng nhiệt độ này quá trình quang hợp sẽ lớn hơn quá trình hô hấp, điều này sẽ làm cho sinh trưởng của ngô tăng nhanh. Sự sinh trưởng của ngô sẽ bị bất lợi khi nhiệt độ giảm xuống còn 5oC hay tăng cao hơn 32oC (Akba và cs, 2008) [46]. Nếu nhiệt độ tăng trên 30OC thời gian phun râu của ngô sẽ nhanh hơn và không đồng bộ với sự trỗ cờ, mặt khác khả năng sống của hạt phấn và khả năng tiếp nhận hạt phấn của râu ngô cũng giảm làm cho hạt hình thành kém và năng suất của ngô sẽ giảm (Samuel và cs, 1986) [93].
Hạt ngô có thể nảy mầm ở 10oC, thời vụ gieo ngô đầu tiên ở Hoa kỳ thường bắt đầu khi nhiệt độ trong không khí đạt mức 13oC và lúc này nhiệt độ đất cũng thích hợp cho hạt nảy mầm. Nếu gieo ngô quá sớm ngô sẽ nảy mầm kém. Vấn đề mà ngô hay gặp trong thời kỳ này nhất là nhiệt độ đất quá lạnh. Đỉnh sinh trưởng của mầm ngô vẫn nằm dưới mặt đất và dễ bị tổn thương sau khi nảy mầm. Trong thời kỳ ngô hình thành bắp và phát triển hạt nếu gặp phải là nhiệt độ cao, năng suất ngô sẽ bị giảm (Neild và cs, 2007) [85].
Nắm vững đặc điểm của các giống ngô cũng như hiểu rõ điều kiện của môi trường trồng trọt là cần thiết đểđảm bảo sản xuất ngô thành công. Lựa chọn đúng các giống, quyết định đúng thời gian gieo và mật độ gieo sẽ giúp ngô phát huy được đầy đủ tiềm năng năng suất cũng như bảo đảm sự ổn định của năng suất (Eckert, 1995; Norwood, 2001) [106], [87].
Các biện pháp kỹ thuật được áp dụng trong sản xuất ngô như lựa chọn giống, phân bón, thời gian gieo và mật độ gieo... thì thời gian gieo là một yếu tố có sự khác biệt lớn giữa các vùng có điều kiện khí hậu khác nhau và các mùa khác nhau (Otegui và cs, 1995) [88]. Sự thay đổi cơ cấu cây trồng cũng như sự gây hại của sâu bệnh trong vùng sẽ rất khó để chỉ ra một thời gian gieo thích hợp nhất cho ngô (Otkem, 2000) [90]. Sau hàng loạt các thí nghiệm trên đồng ruộng người ta đã xác định được thời gian gieo để ngô có năng suất cao nhất và dự kiến được cả sự thiệt hại năng suất khi gieo muộn hơn (Lauer và cs, 1999) [78]. Tuy nhiên thời gian gieo thích hợp nhất còn phụ thuộc vào các giống khác nhau và sự hiểu biết về quy luật phát sinh và gây hại của sâu bệnh trên đồng ruộng (Otkem, 2000) [90].
Tại Hoa kỳ các thời vụ gieo ngô đều được xác định sao cho thời gian chín sinh lý của ngô hoàn thành trước khi có sương rơi, bởi vậy các thông tin về thời gian gieo hạt, đặc tính của các dòng lai, khả năng tưới tiêu ở các vùng trồng ngô là một điều cần thiết. Thời gian gieo ngô ở các miền Tây Kansas, Tây Colorado, Tây Nebraska thường kéo dài từ 20 tháng 4 đến mồng 7 tháng 6, ở vùng Corn Belt thường kéo dài từ 20 tháng 4 đến mồng 7 tháng 5 (Neild, 1981; Benson, 1990; Shoyer và cs, 1996; Bauder và cs, 2003 [84], [58], [97], [56].
Ở Nam Phi do khô hạn thường xuất hiện vào giữa mùa hè (từ giữa tháng 12 đến giữa tháng giêng) nên thời gian gieo hạt đóng một vai trò rất lớn đến sinh trưởng và năng suất của ngô. Để tránh thời gian mẫn cảm nhất của ngô với nắng nóng và khô hạn thì thời gian gieo trồng của ngô có thể thay đổi theo các vùng có khí hậu khác nhau. Vùng trồng ngô phía Đông gieo từ đầu tháng 10 đến đầu tháng 11, vùng miền Trung gieo từ tuần cuối tháng 10 cho đến giữa tháng 11, vùng khô hạn miền Tây gieo từ giữa tháng 10 đến giữa tháng 11 (ARC-GCI, 2002; Dutoi và cs, 2002) [49], [67]. Sản xuất ngô ở Nigeria được chia làm 2 vụ sớm và muộn. Trong vụ sớm thời gian gieo hạt thay đổi ở các vùng khác nhau của Nigeria: (1) Ở vùng rừng thời gian gieo hạt bắt đầu từ 15 tháng 3 tới 1 tháng 4 và có thể gieo hạt ngay khi bắt đầu mưa, (2) Ở vùng Derived Savanah có thể gieo ngô từ 1 tháng 4 đến 30 tháng 4, (3) Ở vùng Nam Guine Savanah gieo từ cuối tháng 5 đến tháng 6 tùy thuộc vào mưa. Vụ muộn chỉ được tiến hành ở vùng nhiệt đới thời gian gieo từ 1 đến 15 tháng 8 (www.ics-nigeria.org) [110].
- Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng của ngô
Thời vụ gieo có tương quan chặt chẽ với thời gian phun râu, và thời gian chín của ngô. Tại Pakistan nếu gieo muộn sẽ rút ngắn thời gian có 50% số cây phun râu của ngô. Thời vụ gieo 6 tháng 6 và 13 tháng 6, sau 71 và 77 ngày có 50% số cây đã phun râu trong khi đó tại thời vụ gieo ngày ngày 2 tháng 5 và 9 tháng 5 số ngày để 50% cây phun râu là 91 và 94 ngày. Thời gian chín của ngô cũng có kết quả tương tự thời vụ gieo 13 tháng 6 thời gian chín của ngô là 105 ngày, trong khi đó ở thời vụ gieo ngày 2 tháng 5 thời gian chín của ngô là 134 ngày (Nadan Khan và cs, 2002)
[81]. Vụ ngô gieo tháng 4 tại Cukurova thời gian từ gieo đến thụ phấn là 80 ngày, từ thụ phấn đến chín sinh lý là 48 tương ứng vụ ngô gieo tháng 6 là 54 và 42 ngày (Barutcula và cs, 2005) [54].
Thời vụ gieo đã ảnh hưởng đến chiều cao của cây ngô. Tại Vùng miền Bắc Sudan vụ ngô gieo trong tháng 10 và tháng 11 có chiều cao cây tương tự nhau và cao hơn vụ ngô gieo trong tháng 12 (Abded Rahman và cs, 2001) [45].
Thay đổi thời gian gieo hạt sẽ kéo theo sự thay đổi về hấp thụ bức xạ và hấp thụ nhiệt của ngô trong quá trình sinh trưởng. Nhiệt độ có ảnh hưởng tới sự xuất hiện và trải rộng của lá. Nhiệt độ cao trong thời kỳ đầu sinh trưởng của ngô sẽ thúc đẩy diện tích lá phát triển nhanh chóng. Thời gian gieo hạt có mối tương quan chặt chẽ với chỉ số diện tích lá (LAI). Ngô được gieo trồng trong các mùa vụ thích hợp sẽ có LAI tốt nhất. Tại miền Đông Nam Iran vụ ngô gieo vào ngày 5 tháng tám có chỉ số diện tích lá tốt nhất cho tất cả các giống ngô (Dahmardeh và cs, 2010) [64]. Tại Cukurova - Thổ Nhĩ Kỳ vào thời kỳ cây trải lá vụ ngô sớm (gieo tháng 4) có LAI là 6,1 m2 lá/m2đất, vụ muộn (gieo tháng 6) LAI là 7,1 m2 lá/ m2đất nhưng tới sau khi thụ phấn vụ sớm LAI đạt 5,1 m2 lá/m2 đất và vụ muộn LAI là 6,5 m2 lá/m2 đất (Barutcula và cs, 2005) [54].
Các nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ tới sinh trưởng của ngô đã được tiến hành ở vùng Bethlehem - Nam Phi với 3 thời vụ: Vụ sớm (gieo 26/10/ 2004), chính vụ (gieo 23/11/2004) và vụ muộn (gieo 5/1/2005). Chỉ số diện tích lá (LAI) có mối tương quan chặt với ngày gieo, vụ sớm LAI đạt là 2,5 m2 lá/m2đất, tiếp theo vụ muộn LAI là 2,1 m2 lá/m2 đất và chính vụ là 1,7 m2 lá/m2 đất. Tương ứng với LAI, năng suất hạt khô của vụ sớm đạt 6.426,4 kg/hatiếp theo là vụ muộn đạt 4.387,6 kg/ha và cuối cùng là chính vụ chỉ đạt 3.944,2 kg/ha. Chiều cao cây đạt cao nhất trong vụ sớm 178,4 cm, tiếp theo là chính vụ 151,1 cm và cuối cùng là vụ muộn 146,1 cm. Thời gian 50% số cây phun râu của vụ sớm là 70 ngày, chính vụ là 73 ngày và vụ muộn là 77 ngày, thời gian 50% số cây chín sinh lý của vụ sớm là 183,4 ngày, chính vụ là 189,4 ngày và vụ muộn là 181 ngày (Hans Kgasago, 2006) [74].
- Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến tình hình nhiễm sâu hại
Ở các thời vụ gieo khác nhau và ở các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau sự gây hại rễ ngô của bọ hung cũng khác nhau (Diabrotica virgifera Le Conte). Theo dõi trên các giống ngô có độ chín theo FAO là 400, 500 và 600 tại vụ sớm bọ hung hại rễ tương ứng là 44,2%, 77,6%, và 76,7% trong khi đó ở vụ muộn tỷ lệ tương ứng là 4,7%, 14,9%, và 7,9%. Vụ sớm hấp dẫn sâu non của bọ hung tới phá hại gấp 10 lần vụ muộn nhưng vụ muộn lại hấp dẫn trưởng thành hơn vụ sớm (Bacca và cs, 2003) [51]. Tại Mindanao - Phillipin, ngô thường bị các loại sâu đục thân Ostrinia furnacalis Guenee, mọt đục hạt Atherigona oryzae Malloch, bọ trĩ
Thrips palmi Karny, Megalurothrips usitatus Bagnall, rày hại lá Cicadulina bimaculata Evans, sâu đục bắp Helicoverpa armigera Hubner và rệp muội
Rhopalosiphum maidis Fitch. Vụ ngô thứ nhất gieo trong tháng 4 có thể tránh được sự gây hại của sâu đục thân, mọt đục hạt và bọ trĩ, vụ ngô thứ 2 gieo từ tháng 8 đến tháng 9 có thể tránh được sự gây hại của sâu đục thân (Litsinger và cs, 2007) [79].
- Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến chiều dài bắp và đường kính bắp
Tại vùng Sudan Savana của Nigeria, 3 thời vụ gieo ngô khác nhau (gieo cuối tháng sáu, giữa tháng bảy và cuối tháng bảy) đã được khảo nghiệm trong 2 năm 2000 và 2001. Kết quả thu được trong 2 năm đã chỉ ra rằng thời vụ gieo vào cuối tháng sáu có chiều dài bắp, đường kính bắp và trọng lượng bắp đạt lớn nhất, và càng gieo muộn thì các thông số trên càng giảm, chiều dài bắp, đường kính bắp và khối lượng bắp nhỏ nhất là thời vụ gieo vào cuối tháng bảy (Namakka và cs, 2008) [83]. Cũng có kết quả tương tự tại miền Bắc Sudan số lượng bắp/m2 thí nghiệm ở các thời vụ gieo đạt cao nhất vào vụ gieo trong tháng 10 và giảm trong các thời vụ gieo tháng 11 và tháng 12 với mức giảm tương ứng 10 và 20% (Abded Rahman và cs, 2001) [45].
- Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến số hàng/bắp và số hạt/hàng
Mặc dù thời gian gieo hạt không tương quan với số lượng hàng hạt/bắp mà phụ thuộc vào giới hạn của kiểu gen nhưng trong thí nghiệm thời vụ tại Pakistan thời vụ sớm gieo vào mồng 2 tháng 5 có số hàng trên bắp là lớn nhất và số lượng
hàng trên bắp sẽ giảm khi gieo muộn hơn. Số lượng hạt trên hàng cũng đạt cao nhất tại thời vụ sớm gieo vào mồng 2 tháng 5 và số lượng hạt trên hàng giảm tỷ lệ thuận theo thời gian gieo chậm hơn. Khối lượng 100 hạt đạt cao nhất vào thời vụ gieo vào ngày 2 tháng 5 ở Pakistan và thấp nhất ở thời vụ gieo 13 tháng 6 (Nadan Khan và cs, 2002) [81].
Vụ ngô gieo tháng 10 ở miền Bắc Sudan có khối lượng 1000 hạt lớn nhất (218 gam) và khối lượng 1000 hạt sẽ giảm dần ở các thời vụ gieo muộn trong tháng 11 còn 201g và tháng 12 chỉ còn có 195g (Abded Rahman và cs, 2001) [45]. Ở miền Đông Nam Iran khối lượng 100 hạt của các thời vụ gieo ngày 5/7, 20/7, 5/8 tương ứng với 34,48g, 34,37g và 33,77g và nằm trong cùng phân lớp a. Khối lượng 100 hạt của thời vụ gieo 20/8 giảm xuống chỉ còn 27,26g và nằm trong phân lớp b (Dahmardeh và cs, 2010) [64]. Tại Cukurova vụ ngô sớm gieo tháng 4 có khối lượng nghìn hạt cao hơn vụ muộn gieo tháng 6 là 15% (Barutcula và cs, 2005) [54].
Thời gian gieo hạt ảnh hưởng tới khả năng hình thành hạt, khả năng trỗ cờ của ngô, ảnh hưởng tới số lượng hạt trên bắp (Otegui & Melon, 1997) [89]. Người ta cũng đã quan sát thấy mối tương quan chặt chẽ giữa sự hình thành hạt trên hàng và số lượng noãn cuối cùng trên hàng của các kiểu gen đã được xác định ở các ngày gieo khác nhau (Derieux và cs, 1985) [66]. Các giống ngô lai thường phát triển vòi nhụy (râu) rất nhanh và nó đã có sẵn khi hoa đực nở. Mặc dù vậy khi điều kiện môi trường không thích hợp hạt ngô không hình thành (hạt phấn không tung ra khi hoa cái phun râu), khả năng nảy mầm của hạt phấn giảm (Basseti và cs, 1993) [55].
- Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến năng suất ngô
Điều kiện môi trường có nhiều tác động đến sinh trưởng của ngô và có tác động rất lớn đến năng suất ngô. Nếu gieo ngô vào những thời gian khác nhau thì các giai đoạn sinh trưởng của ngô cũng rơi vào các thời điểm có điều kiện khác nhau về quang chu kỳ và nhiệt độ. Dưới tác động của điều kiện môi trường, ngô có thể gặp các yếu tố thuận lợi hay không thuận lợi cho việc phát triển bắp, hạt (Scarsbook và cs, 1972) [94].
Corke & Kennenberg (1989) [63] đã xác định rằng với các giống ngô ngắn ngày nếu gieo đúng thời gian thích hợp năng suất hạt sẽ cao hơn. Nếu gieo ngô muộn hơn thời gian gieo thích hợp năng suất ngô sẽ giảm vì gieo muộn thời gian sinh trưởng của ngô sẽ ngắn và có thể gặp phải điều kiện nhiệt độ, ẩm độ không thích hợp cho thụ phấn và phát triển hạt cũng như sức ép lớn hơn của sâu bệnh. Aldrich (1975) và Otegui (1997) [47], [89] cũng thu được các kết quả tương tự, khi gieo muộn trong giai đoạn sinh trưởng phát triển của ngô sự tăng cao của nhiệt độ thường làm cho ngô sinh trưởng nhanh và làm giảm khả năng tích lũy bức xạ mặt trời dẫn đến năng suất sinh học cũng như sự hình thành hạt và năng suất hạt giảm.
Gieo ngô vào thời vụ sớm kết hợp với các yếu tố mật độ và phân bón hợp lý sẽ thu được năng suất cao (Seperd và cs, 1991) [96]. Thí nghiệm xác định thời điểm gieo tại các tháng 10, 11 và 12 ở miền Bắc Sudan trong 2 năm 1999- 2000 đã chỉ ra rằng thời vụ gieo vào tháng 10 có năng suất cao nhất và khá ổn định trong cả 2 năm, năng suất của thời vụ gieo tháng 10 cao hơn thời vụ gieo trong tháng 11 và 12 là 36,5 và 53% (Abded Rahman và cs, 2001) [45].
Tại Pakistan thí nghiệm với 7 thời vụ gieo mỗi thời vụ cách nhau 7 ngày từ 2 tháng 5 tới 13 tháng 6 năm 2001 cho thấy thời gian gieo ngô thích hợp nhất và có năng suất cao nhất là ngày mồng 2 và ngày mồng 9 tháng năm với năng suất tương ứng là 2889,89 kg/ha và 2466,67 kg/ha trong khi đó các thời vụ gieo ngày mồng 6 và 13 tháng sáu năng suất tương ứng chỉ đạt 955,56 kg/ha và 780,44kg/ha (Nadan Khan và cs, 2002) [81].
Trong 4 thời vụ gieo là 5/7, 20/7, 5/8 và 20/8 tại vùng Đông Nam Iran thì thời vụ gieo vào ngày 5/8 đạt năng suất hạt cao gần 4 lần so với thời vụ gieo vào 5/7 và năng suất vật chất khô đạt xấp xỉ gấp 2 lần. Thời vụ gieo 5/7, khi ngô vào giai đoạn trỗ cờ, tung phấn và hình thành hạt thường gặp gió mạnh và nhiệt độ không khí trung bình vào khoảng 34,5oC không thuận lợi cho ngô thụ phấn và hình thành hạt (Dahmardeh và cs, 2010) [64].
Thí nghiệm về thời vụ gieo trồng cũng đã được thực hiện tại vùng Cukurova -