Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai phù hợp cho vùng Tây Bắc Việt Nam - Luận án TS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------------------------------------------------- ĐÀO NGỌC ÁNH NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CHO VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 62.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI VIỆN KHNN VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. Phan Xuân Hào Phảnbiện 1: Phảnbiện 2: Phảnbiện 3: Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Viện Họp tại Viện Khóa học Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi…….năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện: - Thư viện Quốc gia – Hà Nội - Thư việnViện Khoa họcNông nghiệp Việt Nam - Thư viện Viện Nghiên cứu Ngô 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hoà Bình. Địa hình vùng Tây Bắc có nhiều sự biến đổi nên các loại cây trồng ở đây rất đa dạng tùy thuộc chất đất và nguồn cung cấp nước (Diện tích đất canh tác của các tỉnh vùng Tây Bắc chủ yếu nhờ nước trời).

Vì vậy, Cây ngô với những đặc tính thích nghi rộng, dễ chăm sóc, chịu hạn tốt (Cây ngô cần lượng mưa ít nhất 500 - 700 mm phân bố đều trong vụ), ít sâu bệnh, chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao. Đã đem lại vị thế số 1 về cho cây ngô cả về diện tích, lẫn sản lượng tại Tây Bắc. Năm 2013, so với cả nước, diện tích toàn vùng là 250,9 nghìn ha (chiếm 21,39 %), sản lượng ngô đạt 942,9 nghìn tấn (chiếm 18,15 %), nhưng năng suất ngô bình quân của toàn vùng Tây Bắc lại thấp hơn nhiều so với trung bình năng suất của cả nước. Năm 2013, chỉ đạt 76,18 % ( 33,75/44,30 tạ/ha), nguyên nhân dẫn đến năng suất, sản lượng ngô của Tây Bắc còn thấp so với tiềm năng, do diện tích trồng ngô tại đây phần lớn không chủ động tưới tiêu và điều kiện sống của người dân ở Tây Bắc còn khó khăn, nên đầu tư chăm bón hạn chế, chủ yếu dựa vào độ phì nhiêu tự nhiên, dẫn tới đất đai ngày càng bị thoái hoá nghiêm trọng nhất là khu vực có độ dốc lớn.

Với điều kiện về đất đai (có diện tích lớn, tập trung) và khí hậu thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển. Đã giúp Tây Bắc không những được biết đến là vùng sản xuất ngô hàng hóa lớn nhất, mà còn là vùng sản xuất hạt giống ngô lai F1 của Việt Nam. Hàng năm, tại Lạc Thủy- Hòa Bình và Mai Sơn, Mộc Châu - Sơn La, đã sản xuất ra từ 1.500 tấn hạt giống ngô lai F 1 các loại (LVN 10, VN 8960, LVN 61, LVN 885,.), trong đó tiêu thụ trong nước từ 800 - 1.000 tấn chiếm 4 - 5 % lượng giống ngô lai của cả nước. Còn lại là xuất khẩu sang Lào, Campuchia, Myanma, Trung Quốc.

Sản xuất ngô Tây Bắc ngoài các thuận lợi ra, thì gặp không ít những khó khăn về điều kiện canh tác, khí hậu (hạn hán đầu vụ; mưa nhiều lúc thu hoạch;.), tạo điều kiện cho các loại sâu, bệnh hại phát triển. Đặc biệt là các bệnh về thân, lá, bắp (đốm lá, rỉ sắt, khô vằn và thối bắp), đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, chất lượng của hạt ngô được sản xuất ra tại đây. Để bổ sung thêm các giống mới, phù hợp với điều kiện sản xuất ngô tại Tây Bắc, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc Việt Nam”. Mục tiêu: - Lựa chọn được nguồn vật liệu phù hợp trong chương trình chọn giống ngô lai cho vùng Tây Bắc- Việt Nam.

- Xác định được 1 - 2 tổ hợp lai triển vọng cho vùng Tây Bắc. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn * Ý nghĩa khoa học: 2 - Bước đầu xác định được các vật liệu có khả năng ứng dụng trong tạo giống ngô lai năng suất cao cho riêng Tây Bắc và các vùng khác trên cả nước. - Kết quả của đề tài là các dữ liệu khoa học cho các nghiên cứu sau này. * Ý nghĩa thực tiễn: - Chọn tạo và xác định được một số dòng (3 - 5 dòng), có khả năng kết hợp tốt và cho năng suất cao, thích ứng với điều kiện khí hậu của Tây Bắc.

- Tạo được 1 – 2 tổ hợp lai ưu tú có năng suất 8 - 10 tấn/ha, chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sản xuất của Tây Bắc. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4. Đối tượng nghiên cứu: - Các giống ngô thụ phấn tự do (giống địa phương, quần thể) và các giống ngô lai thương mại được nhập nội. - Các dòng thuần được tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau.

- Các tổ hợp lai đỉnh, lai luân phiên từ các dòng triển vọng. Phạm vi nghiên cứu: - Thí nghiệm đánh giá vật liệu tạo dòng. - Thí nghiệm chọn lọc đánh giá dòng. - Thí nghiệm khảo sát THL đỉnh (Topcross), lai luân phiên (Dialen cross).

- Thí nghiệm khảo nghiệm tác giả (so sánh các THL triển vọng), khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống ngô (VCU). CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1. Tình hình Sản xuất và tiêu thụ ngô thế giới 1. Tình hình sản xuất ngô thế giới Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước - ba cây lương thực chính của loài người đã có sự tăng trưởng liên tục về năng suất và sản lượng trong suốt gần 50 năm qua.

Đặc biệt, trong khoảng thời gian này, ngô là cây trồng có tốc độ tăng cao nhất về hai chỉ tiêu trên. Theo thống kê của Faostat năm 2013, diện tích ngô toàn thế giới đạt 184,3 triệu ha, năng suất bình quân 55,2 tạ/ha và sản lượng 1. Đây là năm có diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước tới nay. So với năm 1961, năm 2013 diện tích của ngô tăng khoảng 78,8 triệu ha, lúa nước 51,4 triệu ha, còn lúa mỳ chỉ tăng 14,2 triệu ha.

Tuy nhiên, nhờ năng suất tăng cao: ngô tăng thêm hơn 35,8 tạ/ha (từ gần 20 tạ/ha lên 55,2 tạ/ha), còn lúa nước là 25,9 tạ/ha (từ 18,7 lên 44,6 tạ/ha) và lúa mỳ là 21,7 tạ/ha(từ 10,09 lên 32,6 tạ/ha). Sản lượng cả ba cây đều tăng rất cao, ngô thêm 811,4 triệu tấn, lúa nước là 529,2 triệu tấn và lúa mỳ 490,8 triệu tấn. Tiêu thụ ngô trên thế giới Về tỷ lệ sử dụng ngô, theo thống kê của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), thì niên vụ 2013 - 2014 nguồn cung ngô thế giới có sản lượng là 3 956,67 triệu tấn, thì có đến 556,87 triệu tấn. Ngô được sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất ở Mỹ (30,7%), Trung Quốc (24,25 %) và Brazil (21,2 %), chủ yếu làm thức ăn gia súc và dùng trong công nghiệp.

Mỹ và Brazil cũng là hai nước dẫn đầu về xuất khẩu ngô trên thế giới, trong khi đó dẫn đầu trong các nước nhập khẩu là Nhật và Mexico. Quốc gia có sản lượng nhập khẩu cao nhất thế giới là Nhật Bản với khối lượng nhập khẩu là 16,1 triệu tấn, tăng 445 nghìn tấn so với niên vụ trước. Đứng thứ 2 là Mexico với lượng nhập khẩu đạt 10,5 triệu tấn, tăng 2,24 triệu tấn so với năm ngoái. Tiếp đến là Hàn Quốc với sản lượng nhập khẩu là 8 triệu tấn, giảm 107 nghìn tấn.

Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô tại Việt Nam 1. Tình sản xuất ngô Việt Nam Năm 1991, diện tích sử dụng giống ngô lai chưa đến 1% trong tổng số hơn 400 nghìn ha, năm 2007 giống lai đã chiếm hơn 90% trong tổng số hơn 1 triệu ha diện tích và năng suất ngô Việt Nam đã tăng nhanh liên tục so với trung bình thế giới. Nếu như năm 1980, năng suất ngô Việt Nam chỉ bằng 35% so với năng suất trung bình thế giới (11/31,5 tạ/ha), năm 1990 bằng 42% (15,5/36,8 tạ/ha), năm 2000 bằng 63% (27,4/43,2 tạ/ha), năm 2005 bằng 74%,năm 2009 bằng 78% và năm 2013 đã đạt 80,25 %. Năm 1994, sản lượng ngô Việt Nam vượt qua ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn và năm 2013 sản lượng đạt 5.500tấn trên diện tích hơn 1.500ha và năng suất trung bình đạt 44,3 tạ/ha Tiêu thụ ngô Việt Nam Là nước nông nghiệp nhưng hàng năm Việt Nam vẫn phải nhập khẩu một lượng ngô lớn, lượng nhập năm sau luôn cao hơn năm trước.

80% ngô nhập về chủ yếu dùng trong chăn nuôi, còn lại làm bột ngô dùng trong thực phẩm và số ít sử dụng trong công nghiệp như sản xuất bia, vải, dược. Trong năm 2012, có hơn 1,6 triệu tấn ngô được nhập khẩu, tăng hơn 66% so với năm trước đó, năm 2013 nhập gần 2,2 triệu tấn và chỉ trong 6 tháng đầu năm 2014, nhập khẩu ngô đã là 2.081 tấn, trị giá 617.247 USD, tăng 148,58% về lượng và tăng 92,91% về trị giá so với cùng kỳ năm trước. Điều kiện tự nhiên, xã hội và sản xuất, tiêu thụ ngô Tây Bắc 1. Điều kiện tự nhiên và xã hội Tây Bắc Điều kiện tự nhiên: Vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hoà Bình.

Có diện tích tự nhiên 37.533,8 km2, chiếm 11,33 % diện tích tự nhiên của cả nước. Phía Bắc giáp với Trung Quốc, phía Tây giáp Lào, phía Đông giáp với Đông Bắc và một phần của Vùng Đồ. vùng Bắc Trung Bộ Địa hình vùng Tây Bắc có nhiều sự biến đổi nên các loại cây trồng ở đây cũng rất đa dạng, tùy thuộc vào chất đất và nguồn cung cấp nước (Diện tích đất canh tác của các tỉnh vùng Tây Bắc chủ yếu nhờ nước trời). Vì vậy, Cây ngô với những đặc tính thích nghi rộng, dễ chăm 4 sóc, chịu hạn tốt (Cây ngô cần lượng mưa ít nhất 500 - 700 mm phân bố đều trong vụ), ít sâu bệnh, chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao.

Điều kiện xã hội: Nguồn lương thực chủ yếu của nhân dân Tây Bắclà lúa nương, ngô. Việc canh tác tại Tây Bắc chủ yếu phụ thuộc vào tự nhiên, nhờ nước trời (Trần Bình, 2003)[14]. Do đó năng suất ở đây thường không ổn định, làm ảnh hưởng không nhỏ tới vấn đề an ninh lương thực. Ngoài ra, còn làm ảnh hưởng tới quá trình thoái hoá đất, diện tích rừng giảm nghiêm trọng.

Xuất phát điểm kinh tế của Tây Bắc quá thấp, cơ sở hạ tầng yếu kém, đặc biệt là giao thông đường bộ, chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội. Tình hình sản xuất ngô tại Tây Bắc Dựa vào điều kiện địa hình, khí hậu các nhà khoa học phân đã phân nước ta thành 8 vùng sinh thái Nông nghiệp.