ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------
HOÀNG THỊ OANH
Tên đề tài :
“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA
TẬP ĐOÀN GIỐNG SẮN TẠI THÁI NGUYÊN NĂM 2016”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học
: Chính quy
: Khoa học cây trồng
: Nông học
: 2013 - 2017
Thái Nguyên - năm 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------
HOÀNG THỊ OANH
Tên đề tài :
“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA
TẬP ĐOÀN GIỐNG SẮN TẠI THÁI NGUYÊN NĂM 2016”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Giảng viên hƣớng dẫn
: Chính quy
: Khoa học cây trồng
: K45 - TT - N03
: Nông học
: 2013 – 2017
: PGS.TS. Luân Thị Đẹp
Thái Nguyên - năm 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, trước tiên em xin trân trọng
cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Nông Học, cảm ơn
các quý Thầy, Cô giáo đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu
trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên.
Em đặc biệt xin trân trọng cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo
PGS. TS. Luân Thị Đẹp, TS. Hoàng Kim Diệu, ThS. Phạm Quốc Toán, Giảng
viên khoa Nông học đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt
thời gian thực tập để hoàn thành tốt Khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng em xin bày tỏ sự biết ơn tới gia đình, bạn bè và người thân
đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập.
Trong quá trình nghiên cứu vì nhiều lý do chủ quan và khách quan cho
nên Khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Em rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày .. tháng …năm 2017
Sinh viên
Hoàng Thị Oanh
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thành phần hoá học trong củ sắn tươi ............................................. 4
Bảng 2.2: Tình hình sản xuất sắn trên thế giới giai đoạn 2010 - 2014 ............. 6
Bảng 2.3: Tình hình sản xuất sắn của Việt Nam giai đoạn 2010 - 2014 .......... 8
Bảng 2.4: Tình hình sản xuất sắn của Thái Nguyên giai đoạn 2010 - 2015 ..... 9
Bảng 4.1: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của tập đoàn giống sắn tham gia
thí nghiệm........................................................................................................ 22
Bảng 4.2: Tốc độ ra lá của các giống sắn thí nghiệm ..................................... 23
Bảng 4.3: Tuổi thọ lá của tập đoàn giống sắn thí nghiệm .............................. 25
Bảng 4.4: Một số đặc điểm hình thái của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ...... 27
Bảng 4.5: Các yếu tố cấu thành năng suất của tập đoàn giống sắn thí nghiệm
......................................................................................................................... 32
Bảng 4.6 Năng suất của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ................................. 34
Bảng 4.7: Chất lượng của tập đoàn giống sắn thí nghiệm .............................. 37
Bảng 4.8: Một số đặc điểm thực vật học của các giống sắn thí nghiệm ......... 41
iii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4. 1: Năng suất của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ........................... 35
Biểu đồ 4.2 : Năng suất củ khô, năng suất tinh bột ........................................ 38
iv
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
CIAT
: Trung tâm quốc tế nông nghiệp nhiệt đới
FAO
: Tổ chức nông nghiệp và lương thực thế giới
IITA
: Viện quốc tế nông nghiệp nhiệt đới
NSSVH
: Năng suất sinh vật học
NSCT
: Năng suất củ tươi
NSTB
: Năng suất tinh bột
NSCK
: Năng suất củ khô
NSTL
: Năng suất thân lá
TLCK
: Tỷ lệ chất khô
TLTB
: Tỷ lệ tinh bột
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..................................................................... ii
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT................................................ iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................... 2
1.3 Yêu cầu nghiên cứu ..................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa đề tài ............................................................................................. 2
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................... 2
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 3
2.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây sắn................................................ 3
2.1.1. Nguồn gốc ............................................................................................... 3
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của sắn ...................................................................... 3
2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam .................... 5
2.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới ........................................................ 5
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn tại Việt Nam ..................................... 7
2.2.4 Tình hình sản xuất sắn tại Thái Nguyên .................................................. 8
2.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới và việt nam......... 9
2.3.1. Tình hình nghiên cứu, chon tạo giống sắn trên thế giới ......................... 9
2.3.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn ở Việt Nam ........................ 13
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 16
vi
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 16
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành .............................................................. 16
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 16
3.4. Phương pháp nghiên cứu......................................................................... 17
3.4.1. Bố trí thí nghiệm ................................................................................... 17
3.4.2. Phương pháp trồng và chăm sóc ........................................................... 17
3.4.3.Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng ...................................................... 17
3.4.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu................................................. 20
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 21
4.1. Khả năng sinh trưởng của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ....................... 21
4.1.1. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của tập đoàn giống sắn thí nghiệm . 21
4.1.2. Tốc độ ra lá của tập đoàn giống sắn tham gia thí nghiệm .................... 23
4.2.3. Tuổi thọ lá của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ..................................... 24
4.2.4. Đặc điểm nông học của các giống sắn tham gia thí nghiệm ................. 26
4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của tập đoàn
giống sắn thí nghiệm ....................................................................................... 30
4.3.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ............................................................. 30
4.2.2. Năng suất của tập đoàn giống sắn thí nghiệm ....................................... 33
4.2.3. Chất lượng của các giống sắn tham gia thí nghiệm .............................. 37
4.3. Một số đặc điểm thực vật học của các giống sắn thí nghiệm .................. 40
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 43
5.1. Kết luận ..................................................................................................... 43
5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 45
PHỤ LỤC
vii
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cây sắn (Manihot esculenta crantz) là một trong những cây lương
thực dễ trồng, có khả năng thích ứng rộng, và trồng được trên những vùng đất
nghèo, không yêu cầu cao về điều kiện sinh thái, phân bón, chăm sóc. Sắn
được trồng rộng rãi ở 300 Bắc đến 300 Nam và được trồng ở trên 100 nước
nhiệt đới thuộc ba châu lục lớn là châu Phi, châu Mỹ và châu Á.
Trên thế giới sắn là cây lương thực, thực phẩm chính của hơn 500 triệu
người đồng thời là cây thức ăn gia súc và cũng là cây hàng hóa có giá trị xuất
khẩu cao. Hiện nay sắn đang được cộng đồng quốc tế (FAO, CIAT, IITA…)
quan tâm nghiên cứu phát triển. Vì cây sắn được coi là giải pháp an toàn
lương thực quan trọng hàng đầu tại nhiều nước Châu Phi nơi tình trạng suy
dinh dưỡng tăng lên gấp đôi trong hai thập kỷ qua và là nguồn nguyên liệu
chế biến thức ăn gia súc có khối lượng lớn tại nhiều nước Châu Mỹ, đồng thời
là cây công nghiệp có giá trị thương mại trong chế biến tinh bột tại nhiều
nước Châu Á .
Ở Việt Nam, sắn sắn là cây lương thực quan trọng sau lúa và ngô, sắn
ngày càng có nhu cầu cao trong công nghiệp chế biến tinh bột, thức ăn gia
súc, thực phẩm, dược liệu và đã trở thành cây hàng hoá xuất khẩu của nhiều
tỉnh. Năm 2014 ở Việt Nam trồng 551,1 nghìn ha với tổng sản lượng thu được
10,225 triệu tấn (FAOSTAT, 2015). Đặc biệt năm 2014 sản lượng xuất khẩu
sắn của nước ta là 3,39 triệu tấn, kim ngạch thu được sấp xỉ 1,2 tỷ USD.
Để có được nguồn nguyên liệu ổn định cho các nhà máy chế biến sắn
hiện nay thì chúng ta không những phải chú trọng đến việc mở rộng diện
tích,nâng cao năng suất mà còn phải đặc biệt quan tâm tới việc chọn lọc, cải
2
tạo và giới thiệu những giống sắn mới có năng suất cao, chất lượng tốt, khả
năng thích ứng rộng, phù hợp với nhu cầu sản xuất. Xuất phát từ thực tế đó,
em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển của tập đoàn
giống sắn tại Thái Nguyên năm 2016 ”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng của tập đoàn
giống sắn tại Thái Nguyên góp phần bảo tồn đa dạng sinh học cây sắn, phục
vụ cho công tác học tập, nghiên cứu và chọn tạo giống sắn đáp ứng nhu cầu
sản xuất sắn hàng hoá.
1.3 Yêu cầu nghiên cứu
- Theo dõi khả năng sinh trưởng của các giống sắn
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng
- Mô tả đặc điểm thực vật học
1.4. Ý nghĩa đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại toàn bộ những kiến thức đã
học, áp dụng vào thực tế tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm kiến thức
cũng như kinh nghiệm trong sản xuất.
- Trên cơ sở học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn đã
giúp cho sinh viên nâng cao được chuyên môn, có phương pháp và tổ chức
tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác định được đặc điểm nông sinh học của các giống sắn làm cơ sở
cho công tác bảo tồn và chọn tạo giống sắn mới.
3
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Nguồn gốc, giá trị dinh dƣỡng của cây sắn
2.1.1. Nguồn gốc
Cho đến nay vẫn chưa có bằng chứng chứng minh về nguồn gốc phát
sinh của cây sắn. Một số công trình nghiên cứu gần đây của nhiều tác giả kết
luận rằng cây sắn có nguồn gốc phức tạp và có 4 Trung tâm phát sinh chính
đó là Braxin có 2 Trung tâm còn lại là Mexico và Bolivia. Sắn đã được trồng
cách đây khoảng 3.000 - 7.000 năm.
Cây sắn được du nhập vào châu Á khoảng giữa thế kỷ XVII theo 2 con
đường: Thứ nhất là vào Srilanca năm 1876 rồi sang ấn Độ năm 1794 sau đó
sang Trung Quốc, Myanmar và một số nước châu Á khác. Thứ hai là từ châu
Mỹ la tinh đưa vào Philippin bởi thực dân Tây Ban Nha sau đó đem trồng ở
Inđônesia và một số nước châu Á khác.
Ở Việt Nam cây sắn được du nhập vào khoảng giữa thế kỷ 18 (Phạm
Văn Biên, 1991) [2].
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của sắn
Sắn là một cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp,
lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc.
-Củ sắn tƣơi: Phần ăn được có tỷ lệ chất khô 30-40% trọng lượng mẫu
tươi, tinh bột 27- 36%, đường tổng số 0,5-2,5% (trong đó saccarose 71%,
glucose13%, fructose 9%, mantose 3%), đạm tổng số 0,5-2,0%, chất xơ 1,0%,
chất béo 0,5%, chất khoáng 0,5-1,5 %, vitamin A khoảng 17 mg/100g,
vitamin C khoảng 50 mg/100g, năng lượng 607 KJ/100g, yếu tố hạn chế dinh
dưỡng là Cyanogenes, tỷ lệ trích tinh bột 22-25 %, kích thước hạt bột 5- 50
micron, amylose 15-29 %, độ dính tối đa 700- 1100 BU, nhiệt độ hồ hóa 49-
4
73 OC (Christopher Wheatley, Gregory J.Scott, Rupert Best and Siert
Wiersema 1995) [7].
Bảng 2.1: Thành phần hoá học trong củ sắn tƣơi
Thành phần
Hàm lƣợng
Tỷ lệ chất khô (%)
30- 40
Hàm lượng tinh bột (%)
27-36
Đường tổng số (% FW)
0,5- 2,5
Đạm tổng số (%FW)
0,5- 2,0
Chất xơ (%FW)
1,0
Chất béo (%FW)
0,5
Chất khoáng (%FW)
0,5- 1,5
Vitamin A (mg/100gFW)
17
Vitamin C (mg/100gFW)
50
Năng lượng (KJ/100g)
607
Amylose (%)
15-29
Christopher Wheatley, Gregory J.Scott, Rupert Best
and Siert Wiersema 1995 [7].
Củ sắn giàu chất bột, năng lượng, khoáng, vitamin C, hạt bột sắn nhỏ
mịn, độ dính cao nhưng nghèo chất béo và nhất là nghèo đạm, hàm lượng các
acid amin không cân đối, thừa arginin nhưng thiếu các acid amin chứa lưu
huỳnh. Tùy theo giống sắn, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau trồng và kỹ thuật
phân tích mà tổng số vật chất khô và hàm lượng đạm, béo, khoáng, xơ,
đường, bột có sự thay đổi.
- Ngoài củ sắn tươi: thân lá sắn cũng có những giá trị nhất định, theo
nghiên cứu cho thấy lá sắn có hàm lượng đạm cao chiếm tới 7,22% có nhiều
chất bột, chất khoáng vitamin. Do đó người dân sử dụng lá sắn để muối dưa;
5
làm thức ăn cho tằm và có thể sử dụng làm thức ăn trong chăn nuôi. Thân sắn
chặt hom để làm giống, củi đun, trồng nấm, làm hàng rào,... Đặc biệt ở các
nước phát triển thân sắn còn được chế biến lấy xenllulozo.
-Sắn lát khô: thường có hai loại: sắn lát khô có vỏ và sắn lát khô
không vỏ. Sắn lát khô có vỏ bao gồm: vỏ thịt, thịt sắn, lõi sắn và có thể là một
phần vỏ gỗ. Sắn lát khô không vỏ chỉ bao gồm thịt sắn và lõi sắn. Số liệu phân
chất về sắn lát khô không vỏ của Việt Nam bình quân: đạt vật chất khô
90,01%, đạm thô 2,48%, béo thô 1,40%, xơ thô 3,72%, khoáng tổng số
2,04%, dẫn xuất không đạm 78,59%, Ca 0,15%, P 0,25% . Sắn lát khô có vỏ
vật chất khô 90,57%, đạm thô 4,56%, béo thô 1,43%, xơ thô 3,52%, khoáng
tổng số 2,22%, dẫn xuất không đạm 78,66%, Ca 0,27%, P 0,50%
-Bột sắn nghiền và tinh bột sắn: bột sắn nghiền thủ công có vật chất
khô khoảng 87,56%, đạm thô 3,52%, béo thô 1,03%, xơ thô 1,37%, khoáng
tổng số 1,38%, dẫn xuất không đạm 83,89%, Ca 0,11%, P 0,11% [7]. Tinh
bột sắn có màu rất trắng. Hạt tinh bột sắn quan sát trên kính hiển vi điện tử
quét SEM có kích thước 5-40 nm, nhiều hình dạng, chủ yếu là hình tròn, bề
mặt nhẵn, một bên mặt có chỗ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa. Tinh bột
sắn có hàm lượng amylopectin và phân tử lượng trung bình cao hơn amylose
của tinh bột bắp, lúa mì, khoai tây, độ nhớt cao, xu hướng thoái hóa thấp, độ
bền gen cao ( Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên , 2005) [1]
2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
Trên thế giới, sắn được trồng rộng rãi ở 300 vĩ độ Bắc đến 300 vĩ
độ Nam và được trồng ở trên 100 nước nhiệt đới và cận nhiệt đới thuộc ba
châu lục lớn là Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Á( Trần Ngọc Ngoạn, 2007)
[8].Tình hình sản xuất sắn trên thế giới được thể hiện ở bảng 2.1.
6
Bảng 2.2: Tình hình sản xuất sắn trên thế giới giai đoạn 2010 - 2014
Diện tích
Năng suất
Sản lƣợng
( triệu ha)
( tấn/ha)
(triệu tấn)
2010
19,68
12,23
240,821
2011
20,61
12,30
253,456
2012
23,28
11,06
257,375
2013
23,52
11,10
261,101
2014
23,87
11,24
268,278
Năm
(Nguồn : FAOSTAT,2017) [13]
Qua số liệu bảng 2.2 cho thấydiện tích trồng sắn trên thế giới tăng dần
trong 5 năm gần đây, từ 19,68 triệu ha (2010) lên 23,87 triệu ha (2014). Năng
suất có xu hướng giảm từ 12,23 tấn/ha (năm 2010) xuống 11,24 tấn/ha (năm
2014). Tuy nhiên do diện tích tăng nên sản lượng sắn trên thế giới tăng dần
qua các năm tư 240,821 triệu tấn (năm 2010) lên 268,278 triệu tấn (năm
2014).
Theo Viện Nghiên cứu chiến lược Lương thực Quốc tế và Trung tâm
Khoai tây Quốc tế đã tính toán nhiều mặt và dự báo tình hình sản xuất và tiêu
thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm 2020 (Trần Ngọc Ngoạn, 2007)[8].
Năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản xuất
sắn chủ yếu ở các nước đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước đã phát
triển khoảng 0,40 triệu tấn. Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự
báo đạt 254,60 triệu tấn, các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng
sản phẩm sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là
176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của
nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc
đạt tương ứng là 1,98% và 0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu về nhu
7
cầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong
đó, khối lượng sản phẩm được sử dụng làm lương thực thực phẩm là 77,2%,
làm thức ăn gia súc là 4,4%. Châu Mỹ La tinh ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm
sắn tăng hàng năm là 1,3%, châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%
2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn tại Việt Nam
Cây sắn được du nhập vào Việt Nam trong khoảng giữa thế kỷ 18 (Phạm
Văn Biên, 1991) [2]. Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm
trồng đầu tiên. Song đã từ lâu cây sắn trở thành cây có củ đứng hàng đầu về
diện tích và sản lượng trong số các cây có củ ở nước ta.
Việt Nam là một nước nông nghiệp với dân số trên 90 triệu người. Trong
năm 2013 có khoảng 7,8% là hộ nghèo, cận nghèo. Cây sắn là nguồn thu nhập
quan trọng của các hộ nông dân nghèo, cận nghèo. Ở miền Bắc, sắn được
trồng trên vùng đồi, núi có độ dốc < 150 với diện tích khá lớn nhưng không
tập trung, sản phẩm của sắn chủ yếu là sắn lát phơi khô hoặc tiêu thụ tươi,
chăn nuôi và một phần làm lương thực. Cây sắn là một trong 4 cây lương thực
chính, có vai trò quan trọng trong chiến lược an toàn lương thực quốc gia sau
lúa và ngô. Ở miền Bắc, sắn là nguồn lương thực và thức ăn gia súc quan
trọng của các nông hộ sản xuất nhỏ. Cây sắn được trồng ở trung du với diện
tích khá lớn, nhưng chưa tập trung, sản phẩm chủ yếu là sắn lát phơi khô hoặc
tiêu thụ tươi. Từ năm 2003 đến nay, một số tỉnh miền Bắc như Yên Bái, Vĩnh
Phúc, Sơn La, Phú Thọ, Bắc Kạn, Tuyên Quang cây sắn đã chuyển từ cây
lương thực thực phẩm sang cây công nghiệp.
- Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn của Việt Nam trong những năm gần
đây có những bước tiến đáng kể. Tại Việt Nam sắn được canh tác phổ biến ở
hầu hết các tỉnh của các vùng sinh thái nông nghiệp. Diện tích, năng suất và
sản lượng sắn của Việt Nam trong những năm gần đây đều tăng lên đáng kể
và được thể hiện qua bảng 2.2.
8
Bảng 2.3: Tình hình sản xuất sắn của Việt Nam giai đoạn 2010 - 2015
Diện tích
Năng suất
Sản lƣợng
(ha)
(tấn/ha)
(tấn)
2010
498.000
17,26
8.595.600
2011
558.173
17,73
9.897.913
2012
551.771
17,64
9.735.723
2013
554.107
17,93
9.757.681
2014
552.760
18,47
10.209.882
2015
566.510
19,18
10.673.700
Năm
(Nguồn:FAOSTAT,2017) [13]
Số liệu bảng 2.3 cho thấy sản xuất của Việt Nam tăng dần trong 5 năm
gần đây, năm 2010 diện tích trồng sắn cả nước là 498.000 ha, đến năm 2014
đạt 552.760 ha. Năng suất tăng nhưng không đáng kể, từ 17,26 tấn/ha (năm
2010) tăng dần qua các năm và đạt 18,47 tấn/ha (năm 2014). Do diện tích và
năng suất tăng nên sản lượng sắn tăng dần trong 5 năm gần đây, từ 8.595.600
tấn (năm 2010) lên 10.209.882 tấn (năm 2014).
Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam dự
kiến đến năm 2020, Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa ngô và coi trọng
sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng thích hợp có tiềm năng, năng suất cao.
Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến ổn định ở khoảng 550 nghìn ha nhưng sẽ tăng
năng suất và sản lượng sắn bằng cách chọn tạo và phát triển các giống sắn tốt có
năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao, xây dựng và hoàn thiện quy trình kỹ
thuật canh tác sắn bền vững và thích ứng từng vùng sinh thái.
2.2.4 Tình hình sản xuất sắn tại Thái Nguyên
Thái Nguyên là tỉnh miền núi thuộc vùng Trung du và miền núi phía
Bắc, diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3.526,2 km2, có độ cao trung bình so với
9
mặt nước biển khoảng 200 - 300 m. Thái nguyên mang nét đặc trưng của khí
hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình khoảng 23 - 280C, có mùa đông
lạnh, địa hình chủ yếu là đồi núi thích hợp cho việc canh tác sắn.
Bảng 2.4: Tình hình sản xuất sắn của Thái Nguyên giai đoạn 2010 - 2015
Năm
Diện tích (nghìn ha)
Năng xuất (tạ/ha)
Sản lƣợng (nghìn tấn)
2010
3,9
192,4
51,2
2011
3,6
146,7
56,9
2012
3,8
146,8
55,8
2013
3,7
150,7
55,7
2014
3,7
147,6
54,6
(Tổng cục thống kê, 2017) [12]
Số liệu bảng 2.4 cho thấy, diện tích trồng sắn của tỉnh giai đoạn 2010 - 2014
tăng giảm không đáng kể, dao động từ 3,6 - 3,9 nghìn ha. Năng suất biến động từ
14,7 - 19,2 tấn/ha. Trong đó năm 2010 đạt năng suất sắn cao nhất (19,2 tấn/ha),
năm 2013 là 15,1 tấn/ha. Các năm còn lại năng suất sắn đều thấp < 15 tấn/ha. Do
vậy sản lượng giai đoạn 2011 - 2014 giảm so với năm 2010.
2.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới và việt nam
2.3.1. Tình hình nghiên cứu, chon tạo giống sắn trên thế giới
Ngoài việc tập trung cho sản xuất và tiêu thụ sắn thì việc nghiên cứu
giống sắn trên thế giới cũng được quan tâm phát triển mạnh.
Đến năm 1970, với sự thành lập chương trình nghiên cứu sắn của CIAT
ở tại các nước Colombia và IITA (International institute for Tropical
Agriculture) ở Nigieria
Trên thế giới, việc nghiên cứu giống sắn được thực hiện chủ yếu ở
Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (Center International Agriculture CIAT) ở Colombia, Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (International
institute for Tropical Agriculture - IITA) ở Nigieria cùng với các trường, viện
10
nghiên cứu quốc gia ở những nước trồng và tiêu thụ nhiều sắn. CIAT, IITA đã
có những chương trình nghiên cứu rộng lớn nhằm thu thập, nhập nội, chọn tạo
và cải tiến giống sắn. Mục tiêu của chiến lược cải tiến giống sắn được thay
đổi tùy theo sự cần thiết và khả năng của từng chương trình quốc gia đối với
công tác tập huấn, phân phối nguồn vật liệu giống ban đầu đã được điều tiết
bởi các chuyên gia chọn tạo giống sắn của CIAT [14]
Trung tâm CIAT đã thu thập và đánh giá được 5.728 mẫu giống sắn theo
các mục tiêu, khả năng chống chịu sâu bệnh hại, khả năng cho năng suất cao
và thích ứng với sự thay đổi của môi trường. Từ đó lựa chọn các cặp bố mẹ
phù hợp phục vụ cho công tác nghiên cứu giống sắn và trao đổi quỹ gen giữa
các quốc gia. Trong đó bao gồm 5.138 mẫu giống sắn thu thập tại vùng Trung
Mỹ và Nam Mỹ, 24 mẫu sắn ở Bắc Mỹ, 384 mẫu giống sắn lai của CIAT, 163
mẫu giống sắn từ châu Á, 19 mẫu từ châu Phi. Sau đó CIAT đã giới thiệu cho
châu Á và châu Mỹ 251 dòng sắn, cũng theo hướng đó hàng năm tại CIAT đã
cung cấp tới 41.021 hạt lai từ 131 cặp lai cho các khu vực để các quốc gia tiến
hành chọn lọc cải tiến giống.
Viện nghiên cứu nông nghiệp Quốc tế IITA ở Nigeria đã thu thập, đánh
giá, bảo quản 1.268 mẫu giống, vật liệu này của viện đã chọn lọc, đưa vào sản
xuất một số giống sắn chống chịu virus có năng suất cao hơn giống địa
phương từ 2 đến 3 lần.
Tại Châu Mỹ Latinh, chương trình chọn tạo giống sắn của CIAT đã
phối hợp với CLAYUCA và những chương trình sắn quốc gia của các nước
Braxin, Côlombia, Mêhicô, … giới thiệu cho sản xuất ở các nước này
những giống sắn tốt như SM1433-4, CM3435-3, SG337-2, CG489-31,
MCol72, AM273-23, MBRA383… Do vậy đã góp phần đưa năng suất và
sản lượng sắn trong vùng tăng lên một cách đáng kể
( [14]
11
Ở Brazin quê hương của cây sắn sau 12 năm hoạt động cho mục đích tạo
giống của ngân hàng gen sắn của Brazin đã thu thập được 1.100 mẫu giống. Từ
năm 1976 đến năm 1990 họ đã chọn lọc được một số dòng sắn phổ biến trong
sản xuất là các giống: 77, BGM 141, BGM 135, BGM 118 và PMG 187.
Ở Châu Phi, CIAT phối hợp với IITA và các nước Nigeria, Congo,
Ghana, Tanzania, Mozambique, Angola, Uganda cùng nhiều tổ chức quốc
tế như FAO, Bill Gates Foundation... để nghiên cứu nhằm phát triển các
giống sắn mới ngắn ngày, chất lượng cao (giàu carotene, vitamin,
protein,…) thích hợp ăn tươi và có khả năng kháng bệnh virus (một loại
bệnh dịch hại nghiêm trọng đối với cây sắn ở châu Phi ( Trần Ngọc Ngoạn,
2007) [9].
Ở Brazin quê hương của cây sắn sau 12 năm hoạt động cho mục đích tạo
giống của ngân hàng gen sắn của Brazin đã thu thập được 1.100 mẫu giống. Từ
năm 1976 đến năm 1990 họ đã chọn lọc được một số dòng sắn phổ biến trong
sản xuất là các giống: 77, BGM 141, BGM 135, BGM 118 và PMG 187.
Ấn Độ là nước có năng suất sắn bình quân cao nhất Châu Á, chương
trình chọn tạo giống sắn được thực hiện chủ yếu tại Viện Nghiên cứu Cây có
củ toàn Ấn ở Trivandrum (CTCRI) và Trường Đại học Nông nghiệp Tamil
Nadu (TNAU); Ấn Độ đã thu thập, bảo quản đánh giá được 1.354 mẫu giống
sắn và lai tạo được hàng chục nghìn hạt sắn lai phục vụ cho chương trình
chọn tạo các giống sắn mới. Trong đó có các giống sắn điển hình như H-165;
H- 226; H 119; CO 1; CO 2; CO 3; Sreevishakham; Sree Prakash, Sree Jaya;
Sree Sahya; Sree Harsha; có năng suất đạt từ 33,0 - 40 tấn/ha.
Ở Trung Quốc, chương trình cải tiến giống sắn được thực hiện chủ yếu
tại Học Viện Cây trồng Nhiệt Đới Nam Trung Quốc (SCATC) và Viện
Nghiên cứu Cây trồng Cận Nhiệt đới Quảng Tây (GSCRI). Hàng năm chương
trình giống sắn tạo được hơn 3.000 hạt lai từ 80-100 tổ hợp và đánh giá từ
12
2.000 - 3.000 hạt lai nhập nội từ CIAT. Từ nghiên cứu trên đã chọn ra được
hơn 500 dòng có triển vọng, trong đó có nhiều dòng đã tham gia vào mạng
lưới khảo nghiệm giống và đã giới thiệu cho sản xuất được các giống sắn mới
có năng suất củ tươi và tỷ lệ tinh bột cao như: SC201, SC205 (sắn lá tre),
SC5, SC6, GR911, GR891, SC8002, SC 8013, NanZhi 188, CM321-188; đặc
biệt một số dòng có triển vọng đang được đánh giá như dòng OMR 36-36-6
có năng suất củ tươi 35,0 tấn/ha và có tỷ lệ chất khô 41,9%
Ở Malaysia, trong 5.526 hạt lai nhập nội từ CIAT (giai đoạn 1990 1993) đã chọn được một dòng chín sớm, năng suất củ tươi cao là: MM92
song hàm lượng tinh bột thấp chỉ đạt 20% (S.L.Tan và S.K.Chon, 1995)[15]
Thái Lan là nước xuất khẩu nhiều sắn nhất thế giới nên cũng là nước có
chương trình chọn tạo giống sắn mạnh nhất châu Á. Nghiên cứu sắn được
thực hiện chủ yếu tại Trường Đại học Kasetsart (KU), Trung tâm nghiên cứu
cây trồng Rayong (RFCRC) và Viện nghiên cứu phát triển tinh bột sắn Thái
Lan (TTDI). Thái Lan đã nghiên cứu được nhiều giống sắn mới cho năng
suất, hàm lượng tinh bột cao như: Rayong 5, Rayong 90, Rayong 72,
Kasetsart 50, HB60 đạt năng suất củ tươi từ 23,94 - 34,69 tấn/ha và tỷ lệ chất
khô từ 34,3- 35,5 %. Đặc biệt là giống sắn Kasetsart 50 (KU50) có năng suất
củ tươi là 32,3 tấn/ha được trồng phổ biến nhất và chiếm tới 56% diện tích
sắn của Thái Lan
Chương trình chọn tạo giống sắn của Indonesia được thực hiện chủ yếu
tại Viện Nghiên cứu Cây Đậu đỗ và Cây có củ (RILET). Trong 30 năm qua
(1978-2008), Indonesia đã có 10 giống sắn được phóng thích vào sản xuất
gồm sáu giống nguồn gốc địa phương (Adira 1, Adira 2, Adira 4, Darul
Hidayah, Malang 4, Malang 6); và bốn giống sắn nguồn gốc từ
CIAT/Colombia và CIAT/Thailand là UB1-2, UB15-10, UB477-2, UB881-5,
UB566-8(Nguyễn Viết Hưng, 2007) [4]
13
- Các phương pháp chọn tạo giống sắn: Những phương pháp cơ bản chọn
tạo giống sắn là: lai hữu tính trong loài; lai hữu tính khác loài; chọn lọc cải
tiến quần thể; nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen; nhập nội và tuyển chọn các
dòng sắn lai đơn bội kép, cụ thể:
+ Lai hữu tính trong loài: Phương pháp cơ bản này đã đạt nhiều thành
tựu và được thực hiện chủ yếu tại CIAT, Thái Lan, Ấn Độ. Lai hữu tính khác
loàilà lai giữa các loài Manihot với nhau.
+ Chọn lọc cải tiến quần thể gồm chọn lọc hỗn hợp, chọn lọc gia đình
nửa máu và đồng máu, chọn lọc S1, chọn lọc tái hồi.
+ Nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen đã và đang triển khai mạnh mẽ ở
CIAT (Colombia), Danforth Center (Mỹ), IPBO (Bỉ), EMBRAPA (Brazil),
trường Đại học Kasetsart (Thái Lan), CTCRI (Ấn Độ) và các phòng nghiên
cứu công nghệ sinh học ở Thượng Hải, Hải Nam (Trung Quốc).
+ Thu thập, nhập nội, tuyển chọn các dòng sắn lai là cách ứng dụng tổng
hợp những thành tựu trên (Zaida Letini, Hernan Ceballos 2003; Hernan
Ceballos et al. 2007a), thích hợp với Việt Nam.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn ở Việt Nam
Chọn giống sắn tốt, năng suất cao phù hợp với đất đai và yêu cầu của sản
xuất lớn là việc làm cần thiết để phát huy những ưu điểm của giống. Nhưng
trong điều kiện sản xuất trên diện rộng nếu không có một kế hoạch chọn lọc
bồi dưỡng giống sắn thường xuyên thì sau một vài năm giống sắn tốt cũng dễ
thoái hóa làm năng suất giảm xuống. Thấy được tầm quan trọng của công tác
chọn tạo giống sắn, các nhà khoa học Việt Nam đã không ngừng nghiên cứu
chọn lọc các giống sắn mới để phục vụ cho sản xuất.
Cây sắn được du nhập vào nước ta khoảng giữa thế kỳ 18 và có mặt ở
miền Nam trước, sau đó mới đưa ra trồng ở miền Bắc và hiện nay sắn được
trồng rộng khắp cả nước (Bùi Huy Đáp,1987) [3].
Trước năm 1975 tại Viện khảo sát nông nghiệp Sài Gòn đã nhập nội, thu
thập và khảo sát nguồn gen giống sắn (Lê Xuân Hoa, 1962, 1964, 1968,
14
1972). Ở miền Bắc, tác giả Đinh Văn Lữ cùng thực hiện một số thí nghiệm so
sánh giống sắn và rút ra một số kết luận về tập đoàn giống sắn
Trong giai đoạn 1976-1980, Viện khoa học nông nghiệp miền Nam đã
thu thập nguồn gen giống sắn địa phương và đánh giá tại trung tâm nghiên
cứu nông nghiệp Hưng Lộc. Kết quả đã chọn lọc và giới thiệu cho sản xuất
các giống sắn: HL23, HL24, HL20 có năng suất củ cao hơn giống H34 và Mì
Gòn địa phương (Trần Ngọc Quyền, Hoàng Kim, Võ Văn Tuấn, 1990) [11].
Tại miền Nam công tác chọn lọc giống sắn được thực hiện chủ yếu tại
trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Hưng Lộc (thuộc Viện khoa học nông
nghiệp miền Nam). Trong giai đoạn 1976-1990 Viện khoa học này đã thu
thập nguồn gen giống sắn địa phương để đánh giá. Viện khoa học nông
nghiệp miền Nam kết hợp chặt chẽ với với mạng lưới nông sản Việt Nam
cùng với sự giúp đở của CIAT, VEDAN đã tuyển chọn và giới thiệu ra 4
giống sắn có năng suất cao, chất lượng tốt được người dân ưa chuộng nhất là
KM94, KM95, KM60, SM 937-26.
Tại miền Bắc từ năm 1980-1985 trường Đại học Nông Lâm Bắc Thái
cũng đánh giá được tập đoàn 20 giống sắn địa phương. Giống Xanh Vĩnh Phú
được kết luận là giống địa phương tốt nhất của miền Bắc, có năng suất củ tươi
cao, ổn định, tỷ lệ chất khô và hế số thu hoạch cao, dạng cây gọn và phân
cành muộn (Trần Ngọc Ngoạn và Trần Văn Điền, 1992)[9].
Giai đoạn 1989- 2007, mạng lưới nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ
thuật về sắn của Việt Nam (VNCP) đã hợp tác chặt chặt chẽ với Trung tâm
Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT), công ty VEDAN (Đài Loan) và các
Công ty chế biến sắn trong nước, đã phát triển thành công các giống sắn công
nghiệp mới, năng suất cao như KM60, KM94, SM937-26, KM95-3, và
KM98-1. Trong đó, KM60 và KM94 là 2 giống nhập từ Thái Lan, với tên gốc
là Rayong 60 và Kasetsart 50, đã trở thành giống chủ lực, trở thành giống rất
có triển vọng ở Nam Việt Nam. Các giống còn lại được chọn dòng từ các hạt
lai đã du nhập của CIAT và chương trình hợp tác CIAT-Thái Lan. Các giống
15
sắn mới đã tạo ra một bước nhảy vọt về năng suất, đạt 25- 35 tấn / ha so với
giống cũ là 9-12 tấn/ ha. Các nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống sắn
nhập nội từ CIAT cho thấy giống mới thích hợp với sản xuất cồn sinh học.
Chúng tiếp tục được thực hiện trong chương trình sắn của Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam. Nguồn vật liệu ban đầu là 24.073 hạt giống sắn nhập
nội từ CIAT, cộng với 37.210 hạt giống sắn lai tạo tại Việt Nam, Viện đã tiến
hành thực hiện các bước của công nghệ hạt giống với 38 giống sắn tác giả và
31 giống sắn bản địa; và chọn lọc được 98 dòng sắn triển vọng.
Giai đoạn 2007- 2015, nghiên cứu chọn tạo giống của Trường Đại học
Nông lâm Thái Nguyên, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ, Viện
Di truyền Nông nghiệp đã giới thiệu cho sản xuất 4 giống sắn mới là KM98-7
(Trịnh Thị Phương Loan và ctv. 2008) [10], NA1 (Mai Thạch Hoành và ctv.
2011) [6], 08SA06, KM21- 12 (Nguyễn Trọng Hiển và ctv. 2012) [5]. Những
giống sắn này có năng suất củ đạt từ 25- 47 tấn/ ha, hàm lượng tinh bột đạt
28- 30%, thời gian thu hoạch từ 7- 10 tháng, thích hợp cho nhiều vùng sinh
thái ở miền Bắc Việt Nam. Ở phía Nam, kết quả nghiên cứu về chọn tạo
giống sắn của Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc
đã phát triển hai giống sắn mới đưa vào sản xuất là: KM98-5, KM140. Những
giống sắn này có năng suất củ tươi đạt 34,5 tấn/ha- 45 tấn/ha, hàm lượng tinh
bột đạt từ 27- 28%, thời gian sinh trưởng từ 7- 10 tháng. Bên cạnh giống chủ
lực KM94, các giống sắn mới này đang được trồng được 80% diện tích ở các
tỉnh phía Nam (Trần Công Khanh và ctv. 1999). Ngoài ra, Trung tâm Hưng
Lộc đang đề xuất công nhận hai giống mới HL-S10 và HL-S11 có năng suất
củ đạt 45- 55 tấn/ ha, hàm lượng tinh bột đạt 28- 31%.
16
PHẦN 3
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
TT
Địa điểm thu thập
Tên giống
1
DT3
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
2
11SA03
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
3
DT1
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
4
KM225
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
5
KM140-15
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
6
HL2004-28
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
7
BTB
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
8
KM104-3
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
9
GM155-7
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
10
HB80
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
11
28
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
12
BA BỂ
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
13
LC1
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
14
OMR394327
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
15
(29-4)KM94YD
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
16
RAYYONG72
Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
Tại khu cây trồng cạn trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên
Thời gian: từ tháng 2 - 12/2016
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng sinh trưởngcủa tập đoàn sắn tại Thái Nguyên