Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:195

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp "Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ" trình bày hiện trạng sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ; Xác định được một số giải pháp kỹ thuật (giống, biện pháp kỹ thuật…) nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên địa bàn tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa; Xây dựng được mô hình thực nghiệm áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật thích hợp cho giống ngô lai tuyển chọn trên đất dốc tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRỊNH ĐỨC TOÀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN ĐẤT DỐC VÙNG BẮC TRUNG BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2022 `
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRỊNH ĐỨC TOÀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN ĐẤT DỐC VÙNG BẮC TRUNG BỘ Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số : 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Lương Văn Vàng 2. PGS.TS. Hồ Quang Đức HÀ NỘI – 2022 `
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng toàn bộ số liệu và kết quả trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa sử dụng bảo vệ trong một học vị nào. Các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Trịnh Đức Toàn `
ii LỜI CẢM ƠN Công trình nghiên cứu này đã được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của tập thể hướng dẫn khoa học: TS. Lương Văn Vàng, nguyên Phó viện trưởng Viện nghiên cứu Ngô và PGS.TS. Hồ Quang Đức, nguyên Viện trưởng Viện Thổ nhưỡng nông hóa. Từ đáy lòng mình, tôi vô cùng biết ơn sự giúp đỡ quý báu, chân tình này đối với tập thể hướng dẫn khoa học của tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chí tình của tập thể chủ trì, cán bộ nghiên cứu triển khai đề tài “Nghiên cứu xây dựng gói kỹ thuật nhằm tăng năng xuất và hiệu quả sản xuất ngô ở các tỉnh miền Bắc”, đã cung cấp cho tôi toàn bộ vật liệu nghiên cứu, tài liệu khoa học và các trang thiết bị liên quan đến triển khai đề tài luận án. Đặc biệt tôi vô cùng biết ơn các thầy, cô giáo thuộc Thông tin và Ban đào tạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã cung cấp cho tôi những kiến thức mới nhất liên quan đến chuyên ngành nghiên cứu của mình. Tôi cũng rất biết ơn và ghi nhận những thông tin và chia sẻ kinh nghiệm của cán bộ và bà con nông dân trong vùng nghiên cứu tại 2 tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa trong quá trình nghiên cứu và triển khai thực hiện đề tài. Cuối cùng cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tập thể Lãnh đạo, các bạn đồng nghiệp, cán bộ, viên chức Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Bắc Trung Bộ và các thành viên trong gia đình tôi đã luôn ở bên tôi, động viên tôi và tiếp thêm cho tôi sức mạnh và nghị lực để tôi có thể hoàn thành tốt nhất công trình nghiên cứu này. Tác giả luận án NCS. Trịnh Đức Toàn `
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. vi DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... vii MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................... 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................. 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................................ 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................... 3 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .......................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài .................................................................................. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................................... 3 4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ..................................................... 3 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .......... 5 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài................................................................................... 5 1.1.1. Nghiên cứu về phân nhóm thời gian sinh trưởng và tính thích ứng của cây ngô....... 5 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài .................................................................................... 13 1.2.1. Giá trị sử dụng của cây ngô trong đời sống ...................................................... 13 1.2.2. Đất dốc và kỹ thuật canh tác áp dụng .............................................................. 16 1.2.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên Thế giới và Việt Nam ....................... 19 1.2.4. Tình hình sản xuất ngô trên địa bàn tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa ..................... 27 1.2.5. Những khó khăn, thách thức và cơ hội trong sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam ................................................................................................................ 30 1.3. Một số kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài ............................................... 34 1.3.1. Kết quả nghiên cứu về chọn tạo giống ngô lai trên Thế giới và ở Việt Nam............ 34 1.3.2. Kết quả nghiên cứu mật độ trồng ngô trên thế giới và Việt Nam ...................... 37 1.3.3. Kết quả nghiên cứu phân bón cho cây ngô trên thế giới và Việt Nam ............... 41 1.3.4. Một số kết quả nghiên cứu về cơ giới hoá .......................................................... 45 1.3.5. Nghiên cứu về thời vụ trồng ngô trên Thế giới và Việt Nam ............................ 46 1.3.6. Kết quả nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật ................................................... 49 1.3.7. Một số nhận xét rút ra từ tổng quan .................................................................. 50 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 52 2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 52 `
iv 2.1.1. Giống ngô................................................................................................. 52 2.1.2. Các loại phân bón và vật tư ............................................................................... 52 2.2. Điều kiện nghiên cứu ...................................................................................... 53 2.2.1. Điều kiện khí hậu, thời tiết trong quá trình nghiên cứu .................................... 53 2.2.2. Đất thí nghiệm................................................................................................. 53 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................................ 53 2.3.1.Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 53 2.3.2. Thời gian nghiên cứu ....................................................................................... 53 2.4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 54 2.4.1. Nội dung 1: Điều tra, đánh giá hiện trạng sản xuất ngô tại Nghệ An và Thanh Hóa ... 54 2.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa .......................................................... 54 2.4.3. Nội dung 3: Xây dựng mô hình áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật thích hợp (thời vụ, mật độ, phân bón,...) trên giống ngô tuyển chọn được (Giống CS71). ... 54 2.5. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 54 2.5.1. Nội dung 1: Điều tra, đánh giá hiện trạng sản xuất ngô tại Nghệ An và Thanh Hóa; .................................................................................................................. 54 2.5.2. Nội dung 2: Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa: ......................................................... 55 2.5.3. Nội dung 3. Xây dựng mô hình áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật thích hợp (thời vụ, mật độ, phân bón,...) trên giống ngô tuyển chọn được (Giống CS71) ... 59 2.6. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp đánh giá .............................................. 60 2.6.1. Các chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, phát triển................................................ 60 2.6.2. Các chỉ tiêu về hình thái, sinh lý ....................................................................... 60 2.6.3. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại, mức độ đổ gãy và chịu hạn .................................. 61 2.6.4. Các chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ............................. 63 2.6.5. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế ................................................................... 64 2.7. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 64 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 66 3.1. Kết quả điều tra tình hình sản xuất ngô tại Nghệ An và Thanh Hóa................... 66 3.1.1. Kết quả điều tra đặc điểm khí hậu ở vùng Bắc Trung bộ giai đoạn 2012-2017 .... 66 3.1.2. Kết quả điều tra đặc điểm lý hóa tính đất canh tác ngô .................................. 68 3.1.3. Kết quả sản xuất ngô vùng Bắc Trung bộ giai đoạn 2012 - 2017 .................... 69 3.1.4. Thời vụ và cơ cấu giống ngô ở vùng Bắc Trung bộ giai đoạn 2012 – 2017 ............ 71 `
v 3.1.5. Tình hình áp dụng kỹ thuật trong sản xuất ngô ở vùng Bắc Trung bộ ............... 72 3.1.6. Diễn biến các loại sâu bệnh trên cây ngô giai đoạn 2012 – 2017 .................... 73 3.1.7. Hiệu quả sản xuất ngô ở Bắc Trung bộ qua các thời vụ khác nhau ................. 74 3.1.8. Hệ thống cung cấp giống, phương thức thu hoạch và mô hình tiêu thụ ngô vùng Bắc Trung bộ ..................................................................................................... 74 3.1.9. Một số yếu tố thuận lợi và hạn chế trong sản xuất ngô ở vùng Bắc Trung bộ .. 75 3.2. Kết quả nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa ............................................................................ 77 3.2.1. Kết quả nghiên cứu xác định giống ngô phù hợp trồng trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa .................................................................................................... 77 3.2.2. Kết quả nghiên cứu xác định thời vụ thích hợp cho sản xuất ngô trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa (thí nghiệm thực hiện trên giống ngô CS71) ......................... 92 3.2.3. Kết quả nghiên cứu xác định mật độ, liều lượng phân bón thích hợp cho giống ngô được tuyển chọn (giống CS71) ............................................................................ 96 3.2.4. Kết quả nghiên cứu thử nghiệm cơ giới hóa trong sản xuất ngô trên đất dốc .. 108 3.2.5. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp phòng trừ sâu bệnh hại, cỏ dại trong sản xuất ngô trên đất dốc tại Nghệ An và Thanh Hóa (thí nghiệm thực hiện trên giống ngô CS71) ...................................................................................................................... 114 3.2.6. Đề xuất quy trình kỹ thuật canh tác tổng hợp cho cây ngô trên đất dốc các tỉnh Bắc Trung Bộ .................................................................................................. 121 3.3.1. Kết quả xây dựng mô hình áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật thích hợp (thời vụ, mật độ, phân bón,...) trên giống ngô tuyển chọn được ............................... 124 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 129 1. Kết luận ....................................................................................................... 129 2. Đề nghị .............................................................................................................. 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 131 PHỤ LỤC 1. ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ GIỐNG NGÔ THAM GIA THÍ NGHIỆM PHỤ LỤC 2. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN PHỤ LỤC 3. XỬ LÝ THỐNG KÊ PHỤ LỤC 4: HIỆU QUẢ KINH TẾ `
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ và nghĩa tiếng Việt BNN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BVTV Bảo vệ thực vật CIMMYT Internatinal Maize and Wheat Improvent Center (Trung tâm cải tạo ngô và lúa mì quốc tế) CT Công thức CV% Coefficient of variation (Hệ số biến động) DHNTB Duyên hải Nam Trung bộ Đ/C Đối chứng FAO Food Agriculture Oganization (Tổ chức Lương nông Thế giới). GCT Giống cây trồng IRRISTAT International Rice Research Institute statistical research tool (Phần mềm quản lý nghiên cứu thống kê). KKNGSPCT Khảo kiểm nghiệm giống sản phẩm cây trồng P1000 Khối lượng 1000 hạt LAI Leaf Area Index (Chỉ số diện tích lá) LSD Leat significant difference (sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa) N/P/K Đạm/Lân/Kali NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu QCVN Quy chuẩn Việt Nam RCBD Randomized Complete Block Design (Khối ngẫu nhiên đủ) TB Trung bình USDA United State Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Mỹ) PPTT Phương pháp truyền thống CTM Phương pháp canh tác mới NA Nghệ An TH Thanh Hoá `
vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO ..................... 5 Bảng 1.2. Tổng lượng nhiệt của các nhóm giống ngô ở các vĩ độ khác nhau (0C) ............. 6 Bảng 1.3. Phân nhóm giống dựa theo các bộ phận của cây ngô .................................. 6 Bảng 1.4. Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng ........................................ 8 Bảng 1.5. Thống kê về sản xuất ngũ cốc trên toàn cầu ............................................... 20 Bảng 1.6. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1993 – 2019 ........................ 22 Bảng 1.7. Tình hình sản xuất ngô của các vùng sinh thái năm 2019 ............................ 24 Bảng 1.8. Nhập khẩu ngô của Việt Nam năm 2020 .................................................... 26 Bảng 1.9. Sản xuất ngô ở Nghệ An từ năm 2010 - 2019............................................. 27 Bảng 1.10. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên toàn tỉnh Thanh Hóa .............. 29 Bảng 2.1. Các giống ngô tham gia thí nghiệm gồm: ................................................... 52 Bảng 3.1. Đặc điểm khí hậu tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa....................................... 67 Bảng 2.2. Tính chất lý hóa học của đất vàng đỏ trên đá phiến sét ................................. 68 tại Nghệ An và Thanh Hoá .................................................................................... 68 Bảng 3.3. Diện tích sản xuất ngô tại các tỉnh Bắc Trung bộ giai đoạn 2012 - 2017 ............ 69 Bảng 3.4. Năng suất ngô tại các tỉnh vùng Bắc Trung bộ giai đoạn 2012-2017 ............. 70 Bảng 3.5. Tình hình sản xuất ngô của các hộ điều tra ............................................. 71 tại tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An ........................................................................... 71 Bảng 3.6. Hiệu quả sản xuất ngô của vùng Bắc Trung bộ ở các thời vụ khác nhau ..... 74 Bảng 3.7. Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng phát triển ......................... 78 của các giống ngô ...................................................................................................... 78 Bảng 3.8. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các giống ngô................................ 80 Bảng 3.9. Trạng thái cây, độ kín bao bắp của các giống ngô ...................................... 81 Tên giống .................................................................................................................. 81 Bảng 3.10. Tình hình sâu, bệnh hại chính của các giống ngô thí nghiệm................... 83 Bảng 3.11. Khả năng chống đổ và chịu hạn của các giống ngô .................................. 84 Bảng 3.12. Số bắp/cây, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, của các giống ngô .................. 85 Bảng 3.13. Khối lượng bắp/ô, độ ẩm hạt của các giống ngô ....................................... 86 Bảng 3.14. Tỷ lệ hạt/bắp của các giống ngô .............................................................. 87 Bảng 3.15. Năng suất thực thu của các giống ngô thí nghiệm..................................... 88 `
viii Bảng 3.16. Giá trị năng suất trung bình của các giống qua các địa điểm .................... 89 Bảng 3.17. Ước lượng năng suất của các giống ngô thí nghiệm theo hồi quy với chỉ số môi trường trong vụ xuân tại các điểm thí nghiệm (tạ/ha) .......................................... 90 Bảng 3.18. Tóm tắt các tham số để lựa chọn giống ngô ổn định về năng suất cho vụ xuân tại các điểm thí nghiệm ..................................................................................... 91 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng của giống ngô CS71 .............. 93 Bảng 3.20. Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, trạng thái cây................................. 94 của giống ngô CS71 qua các thời vụ gieo trồng ..................................................... 94 Bảng 3.21. Khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh hại chính .......... 95 Bảng 3.22. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống ngô CS71 qua các thời vụ ............................................................................................................... 95 Bảng 3.23. Thời gian sinh trưởng của giống ngô CS71 ở các công thức mật độ và phân bón.................................................................................................................... 97 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón và mật độ gieo trồng đến thời gian sinh trưởng của giống ngô CS71 .......................................................................... 98 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón và mật độ gieo đến chiều cao cây, chiều cao đóng bắp ........................................................................................... 100 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón và mật độ gieo đến trạng thái cây, trạng thái bắp ........................................................................................................... 101 Bảng 3.27. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của giống ngô CS71 ở các mật độ và liều lượng phân bón khác nhau .......................................................................................................... 102 Bảng 3.28. Tỷ lệ đổ, gãy của giống ngô CS71 ở các mật độ và liều lượng phân bón khác nhau ................................................................................................................ 103 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến tỷ lệ khối lượng hạt/bắp của giống ngô CS71 tại Nghệ An và Thanh Hóa ...................................................................... 104 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất của giống ngô CS71 tại Nghệ An và Thanh Hóa ........................................................................................... 106 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón và mật độ gieo đến hiệu quả kinh tế ... 107 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của ứng dụng cơ giới hóa và không ứng dụng cơ giới hóa tới các đặc tính nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất của thí nghiệm thử nghiệm cơ giới hóa tại Như Xuân - Thanh Hóa, Anh Sơn - Nghệ An năm 2015 và 2016............ 111 `
ix Bảng 3.33. Hiệu quả của việc sử dụng cơ giới hóa công đoạn làm đất, rạch hàng tại Nghệ An và Thanh Hóa năm 2015 và 2016 .............................................................. 112 Bảng 3.34. Hiệu quả của việc sử dụng cơ giới hóa công đoạn tách hạt Nghệ An và Thanh Hóa năm 2015 và 2016 ................................................................................. 112 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của ứng dụng cơ giới hóa và không ứng dụng cơ giới hóa tới hiệu quả kinh tế tại Như Xuân -Thanh Hóa, Anh Sơn - Nghệ An năm 2015 và 2016 ................................................................................................................................ 113 Bảng 3.36. Thành phần và mức độ phổ biến của các loài cỏ dại trong vụ Xuân năm 2015 và 2016 ........................................................................................................... 114 Bảng 3.37. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với nhóm cỏ hòa thảo trong vụ xuân năm 2015 và 2016 ............................................................................. 115 Bảng 3.38. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với nhóm cỏ năn lác trong vụ xuân năm 2015 và 2016 ......................................................................................... 116 Bảng 3.39. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với nhóm cỏ lá rộng trong vụ xuân năm 2015 và 2016 ......................................................................................... 117 Bảng 3.40. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với sâu đục nõn trong vụ xuân năm 2015 và 2016 .................................................................................................. 118 Bảng 3.41. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với bệnh khô vằn ngô trong vụ xuân năm 2015 và 2016 tại các tỉnh Bắc Trung Bộ .................................... 119 Bảng 3.42. Năng suất thực thu của các công thức thí nghiệm trong vụ xuân năm 2015 và 2016 tại các tỉnh Bắc Trung Bộ .................................................................................. 120 Bảng 3.43. Các chỉ tiêu sinh trưởng và hình thái của các giố ng ngô vụ Xuân 2017 .. 125 Bảng 3.44. Khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính trong vụ Xuân 2017 ................................................................... 126 Bảng 3.45. Các yế u tố cấ u thành năng suấ t và năng suấ t trong vụ Xuân 2017 .............. 126 Bảng 3.46. Hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất ngô tại Nghệ An và Thanh Hóa vụ Xuân 2017 ............................................................................................................... 128 `
x DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Chỉ số biến động của sản xuất ngô toàn cầu giai đoạn 1961-2019. .............. 21 Hình 1.2. Phân bổ diện tích trồng ngô theo khu vực năm 2019................................... 21 Hình 1.3. Phân bổ sản lượng ngô theo khu vực năm 2019. ......................................... 21 `
1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên thế giới. Là một trong ba cây ngũ cốc chính, khả năng cho năng suất cao, có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế lớn trong sản xuất nông nghiệp. Cây ngô không chỉ làm lương thực mà còn là nguồn thức ăn cho gia súc, gia cầm, nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm - dược phẩm - công nghiệp nhẹ. Ngoài ra, ngô còn là nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học được quan tâm phát triển trong giai đoạn hiện nay khi mà nguồn năng lượng dầu mỏ, than đá đang dần cạn kiệt. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau lúa gạo. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô tăng theo từng năm, từ hơn 200 ngàn ha với năng suất 10 tạ/ha vào năm 1960, đến năm 2019, diện tích trồng ngô cả nước là 1.170,3 nghìn ha (trong đó trên 94% diện tích trồng ngô lai), năng suất 48 tạ/ha, sản lượng đạt gần 5 triệu tấn. Tuy nhiên, so với thế giới thì năng suất ngô của nước ta còn khá thấp, chỉ đạt 80,7% so với trung bình thế giới (57,6 tạ/ha).Tuy tốc độ tăng khá nhanh, nhưng sản lượng ngô đạt được vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước. Những năm qua, mặc dầu sản lượng đã đạt từ 4,5-5 triệu tấn/năm, nhưng Việt Nam vẫn phải nhập từ 10-12 triệu tấn ngô/năm. Theo báo cáo thống kế từ Tổng cục Hải quan, năm 2019, Việt Nam nhập khẩu tổng cộng 11,7 triệu tấn ngô, trị giá hơn 2,3 tỉ USD, tăng 13,7% về khối lượng và tăng 10,3% về trị giá so với năm 2018 (Báo cáo xuất nhập khẩu Việt Nam năm 2019. Như vậy, nhu cầu ngô ở nước ta trong thời gian tới là rất lớn. Do đó, để đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ trong nước, bên cạnh việc mở rộng về diện tích trồng chúng ta còn phải đẩy mạnh công tác nghiên cứu, sử dụng các kỹ thuật phù hợp trong sản xuất các giống có tiềm năng năng suấtvà khả năng chống chịu tốt. Bắc Trung Bộ là vùng có địa hình tương đối phức tạp với trên 70% diện tích là đồi núi. Do đó, đất dốc chiếm vị trí quan trọng trong phát triển sản xuất nông nghiệp. Theo thống kê, vùng Bắc Trung bộ và Duyên Hải Nam Trung bộ có diện tích ngô đứng thứ 2 cả nước, tổng diện tích ngô năm 2019 toàn vùng đạt 182.600ha, chiếm 15,5% diện tích ngô cả nước. Trong đó, năng suất ngô bình quân đạt 47,1 tạ/ha. Diện tích tập trung chủ yếu tại các tỉnh Nghệ An (47.700 ha) và Thanh Hoá (46.100 ha). Đa số diện `
2 tích sản xuất ngô tại các tỉnh Bắc Trung bộ có độ dốc cao, hiện tượng rửa trôi lớp đất bề mặt là rất lớn, suy thoái dinh dưỡng đất ngày càng nhanh qua nhiều năm canh tác ngô. Bên cạnh đó, hầu hết diện tích ngô vụ Hè Thu tại các tỉnh Bắc Trung bộ thường bị hạn hán cuối vụ và diện tích ngô vụ đông bị mưa lũ đầu vụ gây mất mùa. Đặc biệt vùng này chịu ảnh hưởng của gió lào nên nếu ngô trỗ vào giai đoạn này thì dễ bị thiệt hại về năng suất do ngô không kết hạt. Thực tế những năm vừa qua cho thấy, sản xuất ngô ở vùng Bắc Trung bộ còn gặp nhiều khó khăn nên hiệu quả chưa cao. Cụ thể là: Thiếu các giống ngô có đặc tính thích nghi với điều kiện bất thuận của thời tiết: ngập úng vào mùa mưa, hạn hán vào mùa khô. Trình độ hiểu biết KHKT còn thấp và không đồng đều giữa các vùng trồng ngô, điều kiện kinh tế khó khăn, thiếu vốn đầu tư cho sản xuất. Việc đưa các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất gặp rất nhiều hạn chế. Phần lớn diện tích sản xuất ngô manh mún nên khó thực hiện cơ giới hóa sản xuất, đã làm tăng chi phí đầu vào và giảm hiệu quả kinh tế. Công nghệ sơ chế, bảo quản sau thu hoạch còn thiếu, hàng năm tổn thất sau thu hoạch đối với ngô là khá lớn (13 – 15%). Trong sản xuất nông nghiệp, một phương thức canh tác phải được hình thành và tồn tại dựa trên một điều kiện tự nhiên (đất, nước, khí hậu), tập quán sản xuất, kiến thức bản địa, khả năng đầu tư cho sản xuất, khả năng và mục đích tiêu thụ sản phẩm. Phương thức canh tác cũng sẽ quyết định tính bền vững của nền sản xuất, bền vững về môi trường, kinh tế và xã hội. Chính vì vậy, cần thiết phải có những nghiên cứu sâu hơn nữa trong việc thử nghiệm các giống ngô có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng và xây dựng các biện pháp canh tác tổng hợp trên đất dốc theo hướng bền vững nhằm tăng năng suất và hiệu quả sản xuất ngô, bảo vệ và nâng cao độ phì đất, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân đồng thời hạn chế sự xói mòn rửa trôi đảm bảo cân bằng sinh thái vùng Bắc Trung bộ. Xuất phát từ các vấn đề trên, để góp phần đáp ứng nhu cầu của thực tế sản xuất, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ”. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2.1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu tổng hợp các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ (Nghệ An, Thanh Hóa). `
3 2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ. - Xác định được một số giải pháp kỹ thuật (giống, biện pháp kỹ thuật…) nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên địa bàn tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa. - Xây dựng được mô hình thực nghiệm áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật thích hợp cho giống ngô lai tuyển chọn trên đất dốc tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Các kết quả thu được của đề tài cung cấp những dẫn liệu khoa học phục vụ công tác nghiên cứu về các giải pháp kỹ thuật (tuyển chọn giống, các biện pháp canh tác) các giống ngô lai trung ngày cho các tỉnh vùng Bắc Trung bộ hoặc các vùng có điều kiện sinh thái tương tự. - Là cơ sở khoa học cho việc nâng cao hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc, góp phần tái cơ cấu ngành nông nghiệp và thích ứng với biến đổi khí hậu tại các tỉnh vùng Bắc Trung Bộ. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Các giải pháp kỹ thuật canh tác mới cho năng suất, chất lượng và hiệu quả cao là bằng chứng thuyết phục làm thay đổi nhận thức của người dân, chuyển hướng từ việc canh tác truyền thống sang ứng dụng tiến bộ kỹ thuật, góp phần duy trì độ màu mỡ của đất, chống xói mòn và bảo vệ tốt môi trường sinh thái nông nghiệp. - Giống mới cùng với kỹ thuật canh tác mới giúp tăng năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất ngô, là cơ sở để làm tăng giá trị canh tác, cải thiện đời sống, thu nhập cho người dân vùng núi Bắc Trung Bộ. 4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Đã đánh giá được hiện trạng sản xuất ngô trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa và Nghệ An), xác định được nguyên nhân chủ yếu hạn chế hiệu quả sản xuất ngô trên đất dốc là thiếu giống ngô phù hợp, biện pháp kỹ thuật canh tác chưa đồng bộ; - Xác định được giống ngô CS71 có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất thuận trên đất dốc Nghệ An và Thanh Hóa, năng suất cao (6,03-6,21 tấn/ha tại Nghệ An và 6,35-6,47 tấn/ha tại Thanh Hóa) và ổn định trong vụ xuân; `
4 - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp, nâng cao hiệu quả sản xuất cho giống ngô CS71 trên đất dốc Nghệ An và Thanh Hóa: Thời vụ gieo trồng từ 20/01 – 27/01 hàng năm; Mật độ trồng 6,5 - 7,5 vạn cây/ha, phân bón: 180N + 80P2O5 + 100K2O; Ứng dụng cơ giới hóa trong các khâu: cày bừa đất, rạch hàng và tách hạt ngô; Sử dụng thuốc có hoạt chất: Acetochlor, Nicosulfuron để phòng trừ cỏ dại, thuốc có hoạt chất Emamectin benzoate phòng trừ sâu đục thân và thuốc có hoạt chất Difenoconazole và Propiconazole để phòng trừ bệnh hại trên cây ngô. - Đã xây dựng được mô hình áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất ngô trên đất dốc tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa năng suất đạt trên 65,0 tạ/ha, hiệu quả kinh tế tăng từ 22-30% so với đối chứng. `
5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài 1.1.1. Nghiên cứu về phân nhóm thời gian sinh trưởng và tính thích ứng của cây ngô 1.1.1.1. Phân nhóm thời gian sinh trưởng của cây ngô Cây ngô có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, nhưng qua quá trình trồng trọt, chọn lọc và thuần hóa đến ngày nay cây ngô có thể trồng ở nhiều vùng khí hậu khác nhau. Các nhà khoa học đã tổng kết thời gian sinh trưởng (TGST) của cây ngô kéo dài khác nhau tùy theo từng giống, vĩ độ trồng. Căn cứ vào TGST các giống ngô được phân làm 3 nhóm chính: Nhóm chín sớm (ngắn ngày), nhóm chín trung bình (trung ngày) và nhóm chín muộn (dài ngày). Tuy nhiên, căn cứ để phân nhóm TGST của cây ngô thì có nhiều quan điểm khác nhau. Ở Châu Âu, phân nhóm TGST theo thang điểm của FAO được sử dụng rộng rãi. FAO đã đưa ra thang điểm gồm 9 nhóm (bảng 1.1). Bảng 1.1. Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO Nhóm Khoảng chỉ số nhóm Thời gian sinh trưởng (ngày) Giống chuẩn 1 100 -199 < 81 Wisconsin 1600 2 200 - 299 82-86 Wisconsin 240 3 300 - 399 87-102 Wisconsin 355 4 400 - 499 103-107 Wisconsin 464 5 500 - 599 108-111 Ohio M15 6 600 - 699 112-116 Iowa 4416 7 700 - 799 117-122 Indiana 416 8 800 - 899 123-130 US 13 9 900 - 999 >130 US 523W Nguồn: Theo FAO 1988 Theo các nhà nghiên cứu CIMMYT, TGST của ngô được chia làm 4 nhóm: Nhóm chín cực sớm có chỉ số từ 100- 200 với TGST từ 80- 85 ngày. Nhóm trung bình sớm có chỉ số 201- 500 với TGST 86- 105 ngày. Nhóm chín trung bình có chỉ số 501- 700 với TGST 106- 115 ngày. Nhóm chín muộn có chỉ số từ 701- 900 với TGST trên 135 ngày. `
6 Ngô cũng được chia nhóm theo thời gian sinh trưởng thành các nhóm cực ngắn (rất sớm): < 90 ngày; ngắn ngày (sớm): 90- 95 ngày; trung bình: 105- 110 ngày; chín muộn (dài ngày): 115- 120 ngày và rất muộn: > 120 ngày. Theo Cao Đắc Điểm (1998), đã phân nhóm giống ngô theo lượng nhiệt ở từng vĩ độ trồng khác nhau (Bảng 1.2). Bảng 1.2. Tổng lượng nhiệt của các nhóm giống ngô ở các vĩ độ khác nhau (0C) TT Nhóm giống Vĩ độ 400 450 500 550 1 Chín sớm (Ngắn ngày) 2.050 2.100 2.150 2.250 2 Chín trung bình (Trung ngày) 2.205 2.300 2.350 2.400 3 Chín muộn (Dài ngày) 2.940 3.000 3.060 3.120 Lưu Trọng Nguyên (1965) khi nghiên cứu các giống ngô của Trung Quốc đã kết luận rằng: Đối với giống chín sớm tổng tích nhiệt hoạt động là 2000 - 22000C; giống chín trung bình là 2300 - 26000C và giống chín muộn 2500 - 28000C. Theo Đinh Thế Lộc và cs (1997) đã phân nhóm TGST của ngô dựa trên các chỉ số về chiều cao cây, số đốt (lóng) và số lá (bảng 1.3). Bảng 1.3. Phân nhóm giống dựa theo các bộ phận của cây ngô TT Bộ phận cây ĐVT Nhóm giống ngô Ngắn ngày Trung ngày Dài ngày 1 Chiều cao m 1,2 - 1,5 1,8 - 2,0 2,0 - 2,5 2 Số lóng (đốt) Lóng (đốt) 14 - 15 18 - 20 20 - 22 3 Số lá/cây Lá 15 - 16 18 - 20 > 20 Nguồn: Đinh Thế Lộc và cs (1997). Ở miền Bắc Việt Nam, tổng nhiệt độ bình quân ngày đêm cần cho sự phát dục bình thường của giống ngô chín sớm là 1.800 - 2.0000C; giống ngô chính vụ và muộn 2.300 - 2.6000C, trong vụ Đông Xuân ở miền Bắc tổng tích nhiệt lên tới 2.000 - 3.1000C. Dựa vào điều kiện đất đai, khí hậu, Việt Nam được chia thành 8 vùng trồng ngô chính (Ngô HữuTình 2016). 1 - Vùng Đông Bắc: độ cao 300 - 900 m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Xuân, gieo vào tháng 02, tháng 3. 2 - Vùng Tây Bắc: độ cao 600 - 1.000 m so với mặt nước biển. Vụ chính `
7 là vụHè Thu, gieo trong tháng 4, đầu tháng 5. 3 - Vùng Đồng bằng sông Hồng: độ cao 0 - 200 m so với mặt nước biển. Các vụ chính là vụ Xuân, gieo trong tháng 02, vụ Thu gieo trong tháng 8 và vụ Đông gieo cuối tháng 9 đầu tháng 10. 4 - Vùng Bắc Trung bộ: độ cao 0 - 200 m so với mặt nước biển. Các vụ chính là vụ Xuân, gieo trong tháng 01 và tháng 02, vụ Thu gieo trong tháng 8 và vụ Đông gieo tháng 10. 5 - Vùng Tây Nguyên: độ cao 400 - 900 m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, đầu tháng 5.Vùng Duyên hải Nam Trung bộ: độ cao 0 - 1.000 m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, vụ Đông Xuân gieo trong tháng 11, đầu tháng 12. 6 - Vùng Đông Nam bộ: độ cao 0 - 400 m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Hè Thu, gieo vào cuối tháng 4, vụ Đông Xuân gieo trong tháng 11, đầu tháng 12. 7 - Vùng Đồng bằng sông Cửu Long: độ cao 0 - 400 m so với mặt nước biển. Vụ chính là vụ Đông Xuân gieo trong tháng 11, tháng 12. Ngày nay, theo các nhà khoa học CIMMYT sinh thái cây ngô được phân thành 4 vùng : - Ôn đới. - Cận nhiệt đới. - Nhiệt đới thấp (độ cao dưới 2.000 m so với mặt nước biển). - Nhiệt đới cao (độ cao trên 2.000 m so với mặt nước biển). Theo phân loại này, Việt Nam nằm trọn trong vùng sinh thái nhiệt đới thấp. Điều này đã được minh chứng bởi kết quả hàng loạt các bộ giống thí nghiệm quốc tế, bao gồm cả các bộ giống cận nhiệt đới và nhiệt đới cao cho vùng núi và vụ Đông ở đồng bằng Bắc bộ thực hiện trong những năm 1980. Những giống ngô có nguồn gốc cận nhiệt đới và nhiệt đới cao đều tỏ ra kém thích nghi hơn các giống có nguồn gốc nhiệt đới thấp ngay cả ở vùng cao nguyên phía Bắc hoặc vụ Đông ở Đồng bằng Bắc bộ (Ngô Hữu Tình, 2016). Hiện nay, ở Việt Nam việc phân nhóm giống ngô dựa vào thời gian sinh trưởng và vùng sinh thái gieo trồng (Báo cáo định hướng và giải pháp phát triển cây ngô vụ đông và vụ xuân các tỉnh phía Bắc, 2011) (bảng 1.4). `
8 Bảng 1.4. Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng Vùng Nhóm giống Duyên Hải miền Trung Phía Bắc (a) Tây Nguyên (b) và Nam Bộ (b) Chín sớm Dưới 105 ngày Dưới 95 ngày Dưới 90 ngày ( Ngắn ngày) Chín trung bình 105- 120 ngày 95- 110 ngày 90- 100 ngày (Trung ngày) Chín muộn Trên 120 ngày Trên 110 ngày Trên 100 ngày ( Dài ngày) Nguồn: Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011b) . Ghi chú: (a) Thời gian sinh trưởng của vụ Xuân (b) Thời gian sinh trưởng của vụ Hè Thu (vụ 1). Từ kết quả nghiên cứu của Ngô Hữu Tình (1997) và các nhà nghiên cứu Việt Nam như: Phạm Đức Cường, Luyện Hữu Chỉ, Trần Hồng Uy, Trương Đích, Đỗ Hữu Quốc, Võ Đình Long, Cao Đắc Điểm, Trần Hữu Miện và một số tác giả khác đều đi đến kết luận: phân nhóm thời gian sinh trưởng của ngô dựa vào tổng tích nhiệt hữu hiệu là chính xác nhất. Bởi vì một giống sẽ có thời gian sinh trưởng khác nhau khi được gieo trồng ở các vĩ độ khác nhau do nhiệt độ trung bình/ngày rất khác nhau giữa các vùng sinh thái. Hơn nữa, hiện nay các giống ngô lai rất đa dạng về kiều hình nên việc phân nhóm thời gian sinh trưởng dựa trên các chỉ số về chiều cao cây, số đốt (lóng) cũng còn nhiều hạn chế. Vì vậy có thể phân nhóm thời gian sinh trưởng căn cứ vào tổng nhiệt hoặc tổng tích nhiệt hữu hiệu là chính xác nhất. 1.1.1.2. Tính thích ứng của ngô ở các vùng sinh thái Một giống ngô lai để phát huy hết tiềm năng của giống, ngoài các yếu tố năng suất cao, các đặc tính nông học tốt, giống ngô lai phải có tính ổn định, tính thích nghi cao với các điều kiện môi trường sinh thái để gia tăng độ tin cậy về giống. Khi được trồng ở nhiều địa điểm để đánh giá tính thích nghi, ổn định của chúng, một số đặc điểm nông học và năng suất của chúng có thể sẽ thay đổi. Nguyên nhân chính gây ra sự khác biệt về tính thích nghi, ổn định giữa các giống là do sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường. Điều này gây ra khó khăn trong việc chứng minh tính ưu thế của một giống bất kỳ. Kiểu hình của một cá thể được quy định thông qua sự kiểm soát của kiểu gen và môi `