khóa luận tốt nghiệp so sánh năng suất sáu giống lúa miến vụ thu đông 2011 tại hưng thịnh (đồng nai) part 1

Hoàng Kim, ThS: Nguyễn Phương Địa điểm: Tại khu thí nghiệm Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc, xã Hưng Thịnh, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai Thời gian: Từ tháng 08 năm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SO SÁNH NĂNG SUẤT SÁU GIỐNG LÚA MIẾN VỤ THU ĐÔNG 2011 TẠI HƯNG THỊNH (ĐỒNG NAI)

Họ và tên sinh viên: TRỊNH THỊ THU HÀ Ngành: NÔNG HỌC

Niên khoá: 2006 – 2011

Tháng 02/2011

SO SÁNH NĂNG SUẤT SÁU GIỐNG LÚA MIẾN VỤ THU ĐÔNG 2011 TẠI HƯNG THỊNH (ĐỒNG NAI)

Tháng 02 năm 2012

Xin chân thành gửi lời cảm ơn tới quý thầy, cô khoa Nông Học nói riêng và quý thầy cô giảng dạy, công tác ở Trường Đại học Nông Lâm nói chung, đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập đến khi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tại trường.

Cảm ơn chú Ngọc, người đã cho tôi mượn đất và giúp đỡ tôi trong suốt 4 tháng thực hiện khoá luận tốt nghiệp.

Cảm ơn tập thể lớp nông học TCO6NHNX đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều trong suốt thời gian học tập và thực hiện khoá luận tốt nghiệp.

TP.HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2011

Trịnh Thị Thu Hà

TÓM TẮT

TRỊNH THỊ THU HÀ 2011 So sánh năng suất sáu giống lúa miến vụ thu đông năm 2011 tại Hưng Thịnh (Đồng Nai) Khóa luận tốt nghiệp ngành Nông học, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh Giáo viên hướng dẫn TS Hoàng

Kim, ThS: Nguyễn Phương

Địa điểm: Tại khu thí nghiệm Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp

Hưng Lộc, xã Hưng Thịnh, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai

Thời gian: Từ tháng 08 năm 2011 đến tháng 12 năm 2011

Mục tiêu đề tài: Khảo sát đặc điểm sinh trưởng, phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh,

khả năng chống chịu điều kiện bất thuận, và năng suất của sáu giống lúa miến thuần,

để tuyển chọn 1 – 2 giống lúa miến triển vọng, thích hợp điều kiện sinh thái vùngĐông Nam Bộ, đáp ứng nhu cầu sản xuất ethanol

Nội dung thực hiện: Quy trình kỹ thuật áp dụng theo ICRISAT Sáu giống lúa miếnICSB38, PVK801, ICSR93034, ICSV 574, NTJ2, Pacific 99 Thí nghiệm được bố trítheo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên một yếu tố, ba lần lặp lại Thí nghiệm gồm 6 nghiệmthức lúa miến thuần Lúa miến cây cách cây 0,15 m và hàng cách hàng 0,6 m Diệntích ô thí nghiệm: 6 m x 3,6 m = 21,6 m2 Khoảng cách giữa các ô trong cùng lần lặplại: 0,6 m Khoảng cách giữa các lần lặp lại: 1 m Tổng diện tích thí nghiệm:388,8 m2 Công thức phân bón: Lượng phân (kg/ha): sử dụng 80 kg N, 40 kg P2O5, 40

kg K2O

Kết qủa đạt được

1 Tất cả sáu giống lúa miến tham gia thí nghiệm đều thích nghi sinh thái, sinh trưởng

và phát triển tốt, ít sâu bệnh hại, riêng giống lúa miến Pacific 99 bị nhiễm rệp mềmnhưng ở mức độ nhẹ Năng suất sinh khối cao nhất là giống ICSV 574 (133,3 tấn/ha),thấp nhất là giống ICSB 38 (28,5 tấn/ha), năng suất thân cao nhất giống ICSV 574(79,6 tấn/ha), thấp nhất giống ICSB 38 (21,1 tấn/ha), năng suất hạt cao nhất giốngICSV 574 (10,5 tấn/ha), thấp nhất giống ICSB 38 (2,7 tấn/ha)

2 Giống lúa miến ICSV 574 là giống triển vọng nhất trong bộ giống thí nghiệm này,

đáp ứng tốt mục tiêu sản xuất nhiên liệu sinh học và làm thức ăn gia súc vì giống có

năng suất sinh khối lớn 79,2 tấn/ha, năng suất thân (55,8 tấn/ha) và năng suất hạt (7,2tấn/ha) giống cao, với độ brix trong thân là 16,7%

3 Giống lúa miến NTJ 2 là giống triển vọng kế tiếp giống ICSV 574 với năng suất

sinh khối đạt 83,3 tấn/ha, năng suất thân 51,9 tấn/ha, năng suất hạt 10,2 tấn/ha với độbrix trong thân là 15,7

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

Chương 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Sự cần thiết nghiên cứu 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Yêu cầu cần đạt 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2: TỔNG QUAN 3

2.1 Giới thiệu cây lúa miến 3

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây lúa miến 3

2.1.1.1 Phân loại (Kimber, 2000) 3

2.1.1.2 Nguồn gốc 4

2.1.1.3 Phân bố 4

2.1.2 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển 4

2.1.3 Vai trò cây lúa miến 6

2.2 Hiện trạng sản xuất, tiêu thụ lúa miến trên thế giới và Việt Nam 7

2.2.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa miến trên thế giới 8

2.2.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa miến tại Việt Nam 11

2.3 Chọn tạo giống và công nghệ sản xuất hạt giống lúa miến 12

2.3.1 Các phương pháp chọn tạo giống lúa miến 12

2.3.2 Nguồn gen giống lúa miến trên thế giới 12

2.3.3 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống lúa miến tại Việt Nam 12

2.4 Một số giống lúa miến tốt phổ biến trên thế giới hiện nay 13

2.5 Đặc tính của cây lúa miến lý tưởng 13

2.5.2 Đặc tính của cây lúa miến làm thức ăn gia súc 13

2.5.3 Đặc tính cây lúa miến lý tưởng để chế biến nhiên liệu sinh học 14

2.5.4 Đặc trưng hình thái cây lúa miến lý tưởng 14

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 Vật liệu thí nghiệm 15

3.2 Phương pháp nghiên cứu 15

3.2.1 Điều kiện thí nghiệm 15

3.2.1.1 Địa điểm thí nghiệm và đặc điểm đất đai 15

3.2.1.2 Đặc điểm thời tiết trong thời gian thí nghiệm 16

3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 17

3.2.2.1 Quy trình thực hiện thí nghiệm 18

3.2.2.2 Kỹ thuật canh tác lúa miến 18

3.2.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 19

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Đặc điểm hình thái của sáu giống lúa miến 25

4.2 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của sáu giống lúa miến 27

4.3 Thời gian sinh trưởng 27

4.4 Động thái tăng trưởng chiều cao và số lá của sáu giống lúa miến 30

4.4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây 30

4.4.2 Động thái ra lá 31

4.5 Khả năng chống chịu sâu bệnh của sáu giống lúa miến 32

4.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của sáu giống lúa miến 36

4.7 Năng suất đường quy đổi và năng suất ethanol lý thuyết sáu giống lúa miến 38

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết luận : 41

5.2 Đề nghị : 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 44

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ICRISAT: International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics

(Viện nghiên cứu Cây trồng Quốc tế vùng Nhiệt Đới Bán Khô Hạn)FAO:

CIAT:

Food Agriculture Organization ( Tổ chức Lương nông Quốc tế)Centro International de Agriculture Tropical( Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới)NST: Ngày sau trồng

NSLT: Năng suất lý thuyết

NSTT: Năng suất thực thu

Khối lượng 1000 hạtĐộng thái tăng trưởng chiều cao câyGiai đoạn

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng lúa miến (% chất khô) so một số cây lấy hạt khác 6

Bảng 2.2: Sử dụng hạt và thân cây lúa miến ở một số nước châu Á 6

Bảng 2.3: Các quốc gia có sản lượng lúa miến cao nhất thế giới (nghìn tấn) 8

Bảng 2.4: Diện tích, năng suất, sản lượng các cây lương thực thế giới năm 2009 9

Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lượng các châu lục canh tác cây lúa miến 2009 9

Bảng 2.6: Các nước có diện tích canh tác lúa miến cao nhất thế giới (nghìn ha) 10

Bảng 2.7: Các nước có năng suất lúa miến cao nhất thế giới (tấn/ha) 10

Bảng 2.8: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa miến thế giới (2003 – 2009) 11

Bảng 2.9: Đặc điểm các giống lúa miến ngọt thí nghiệm tại ICRISAT năm 2005 13

Bảng 3.1: Danh sách các giống và nguồn gốc chọn tạo 15

Bảng 3.2: Thành phần cơ giới của đất thí nghiệm 16

Bảng 3.3: Tình hình thời tiết, khí hậu tỉnh Đồng Nai 08/2011 – 12/2011 16

Bảng 4.1: Một số đặc điểm hình thái sáu giống lúa miến thí nghiệm 25

Bảng 4.2: Chiều dài và chiều rộng của lá, chùy sáu giống lúa miến thí nghiệm 26

Bảng 4.3: Thời gian sinh trưởng của sáu giống lúa miến (NST) 28

Bảng 4.4: Chiều cao cây và đường kính thân, số lá của sáu giống lúa miến 29

Bảng 4.5: Mức độ sâu bệnh gây hại của sáu giống lúa miến 33

Bảng 4.6: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất sáu giống lúa miến 37

Bảng 4.7: Năng suất đường quy đổi và năng suất ethanol lý thuyết sáu giống lúa miến 38

Bảng 4.8: Kết quả thí nghiệm sáu giống lúa miến trồng thuần vụ thu đông 2011 tại Đồng Nai 39

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Các giai đoạn sinh trưởng của lúa miến 5

Hình 2.2: Mô hình chế biến nguyên liệu lúa miến 7

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm .17

Hình 3.2: Toàn cảnh khu thí nghiệm 18

Hình 3.3: Chuẩn bị đất thí nghiệm 19

Hình 3.4: Giai đoạn chín sinh lý ( giống ICSB 38) 20

Hình 3.5: Giai đoạn vào chắc (giống ICSR 93034) 21

Hình 4.1: Biểu đồ tỉ lệ nảy mầm sáu giống lúa miến thí nghiệm (%) 27

Hình 4.2: Biểu đồ động thái tăng trưởng chiều cao cây của sáu giống lúa miến 30

Hình 4.3: Biểu đồ động thái ra lá của sáu giống lúa miến thí nghiệm 32

Hình 4.4: Rệp mềm hại lúa miến (Giống ICSB 38) 34

Hình 4.5: Triệu chứng sâu đục thân gây hại lá giống PVK 801 35

Hình 4.6: Sâu đục thân gây hại giống ICSR 93034 35

Hình 4.7: Bệnh mốc hạt (Giống Pacific 99) 36

Hình 4.8: Biểu đồ năng suất lí thuyết, thực thu sáu giống lúa miến thí nghiệm (tấn/ha) 37

Hình 4.9: Giống NTJ 2 giai đoạn ra hoa 40

Hình 4.10: Giai đoạn vào chắc giống ICSV 574 40

Chương 1

GIỚI THIỆU1.1 Sự cần thiết nghiên cứu

Lúa miến(Sorghum bicolor (L.) Moench)là cây lương thực quan trọng thứ támtrên thế giới sau ngô, lúa mì, lúa gạo, khoai tây, sắn, đại mạch và khoai lang Năm

2009, thế giới có 105 nước trồng lúa miến, diện tích canh tác cây lúa miến là 39,97triệu ha, năng suất trung bình đạt 1,40 tấn/ha, sản lượng đạt 56,10 triệu tấn(FAOSTAT, 2011) Theo William Dar, lúa miến ngọt sử dụng làm nhiên liệu sản xuấtethanol có lợi hơn so với sử dụng cây mía, cây bắp bởi vì lúa miến ngọt sử dụng nướcbằng ½ so với bắp và 1/8 so với cây mía và giá canh tác của lúa miến ngọt bằng 1/5cây mía Hơn nữa, ethanol sinh học sản xuất từ miến có giá thành cạnh tranh (tại Ấn

Độ, giá thành sản xuất 1 lít ethanol từ miến ngọt là 0,46 USD so với 0,58 USD nếulàm từ mía và 0,56 USD làm từ ngô) Hàm lượng calo trong hạt lúa miến cao 4125kcal/kg, khả năng thích nghi rộng từ vùng nhiệt đới đến ôn đới với pH từ 5,0 – 8,5,chịu hạn, úng, đất mặn hoặc kiềm (Kundiyana, 1996)

Các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng ở việt Nam phù hợp để cây lúa miến sinhtrưởng và phát triển ở các vùng bán khô cằn, thậm chí gần hoang hóa, nơi không thểtrồng lúa gạo Lúa miến là loại cây trồng có nhiều mục đích sử dụng khác nhau như:

Hạt cây lúa miến được dùng làm bánh mì, bánh ngọt, bột, đường, sy rô, cồn, bia và sảnxuất men Thân, lá lúa miến được sử dụng làm thức ăn gia súc Những năm gần đâyđàn gia súc tăng rất nhanh nhưng lượng cung thức ăn chăn nuôi sản xuất trong nướcmới chỉ đáp ứng được 50% nhu cầu Song không chỉ nhập khẩu thành phẩm, ngànhnày còn đang phải nhập khẩu nguyên liệu đầu vào phục vụ cho sản xuất lên tới khoảng30% (Cục Quản lý cạnh tranh, Bộ Công Thương)

Đồng Nai là một trong số các Tỉnh có nền kinh tế Nông Nghiệp phát triển vớidiện tích đất Nông nghiệp chiếm ưu thế với 51,37% Để tận dụng được điều đó cũngnhư nhân rộng trang trại trồng lúa miến, nước ta phải có được giống lúa miến ngọt cósinh khối lớn, hàm lượng đường cao và năng suất hạt cao Hiện nay các nhà máy chếbiến ethanol đang trong tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trọng mà cây làm nguyênliệu sản xuất chủ yếu là cây khoai mì ( cây sắn) Để sản xuất 100 triệu ethanol cần

trung bình 250.000 tấn khoai mì lát khôVì vậy, chúng tôi đã tiến hành nhập nội nămgiống lúa miến ưu tú của ICRISAT và một giống địa phương Pacifiic 99 tại Bình

Thuận và tiến hành thực hiện đề tài: “So sánh năng suất sáu giống lúa miến vụ thu đông năm 2011 tại Hưng Thịnh (Đồng Nai).”

1.2 Mục tiêu đề tài

Khảo sát đặc điểm sinh trưởng, phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh, khả năngchống chịu điều kiện bất thuận, so sánh năng suất của sáu giống lúa miến thuần đểtuyển chọn 1 – 2 giống miến triển vọng, thích hợp ở Đồng Nai và điều kiện canh táccủa vùng Đông Nam Bộ, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất thức ăn gia súc và đápứng nhu cầu sản xuất ethanol

1.3 Yêu cầu cần đạt

Theo dõi chỉ tiêu lúa miến theo qui trình kỹ thuật khảo nghiệm quốc tế củaICRISAT Thực hiện nghiêm túc, chính xác quá trình thí nghiệm, theo dõi, đánh giáđặc điểm sinh trưởng, phát triển, tình hình nhiễm sâu bệnh, năng suất và đặc tính nônghọc của sáu giống lúa miến có triển vọng Tuyển chọn 1 – 2 giống miến tốt cho sảnxuất ethanol và thức ăn gia súc

1.4 Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu gồm sáu giống lúa miến

Thời gian thực hiện: từ 08/2011 đến 12/2011

Địa điểm tại khu thí nghiệm Trung tâm Nghiên Cứu Thực nghiệm Nông nghiệpHưng Lộc

Chương 2

TỔNG QUAN2.1 Giới thiệu cây lúa miến

Lúa miến (Sorghum bicolor L Moench) là cây có khả năng thích nghi rộng từ

vùng nhiệt đới đến ôn đới, không những có thể làm thực phẩm cho người, thức ăn chogia súc, mà còn có thể làm nguyên liệu điều chế nhiên liệu sinh học, trong khi phầnxác bỏ đi có thể dùng trong quá trình sản xuất điện Nó là một trong năm cây ngũ cốcquan trọng trên thế giới và là khẩu phần ăn chính của hơn 500 triệu người ở hơn 30nước Đây là loại cây trồng có nhiều công dụng như làm bánh mì, bánh quy, tinh bột,đường, xi rô, cồn, bia, sản xuất mạch nha Lúa miến là thực vật C4 nên sử dụng hiệuquả bức xạ mặt trời, có thể sinh trưởng phát triển trên đất nghèo dinh dưỡng, pH từ 5 –8,5, nhu cầu nước thấp, có khả năng chịu hạn, úng, đất mặn hoặc kiềm Đặc điểmchung quan trọng của các loài miến là cây trồng có mùa vụ ngắn ngày, đòi hỏi ít nước

và có thể phát triển ở các vùng đất nhiệt đới bán khô cằn, nơi thường có nhiều ngườinghèo sinh sống. Thân lúa miến ngọt có hàm lượng đường cao 16 – 23 % brix, là

nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất ethanol nhiên liệu

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây lúa miến

2.1.1.1 Phân loại (Kimber, 2000)

Bộ phụ (Subtribe): Sorghinae

Sorghum bicolor

2.1.1.2 Nguồn gốc

Theo trích dẫn của Bantilan và ctv (2004), cây lúa miến có lẽ được thuần hóađầu tiên ở savanna giữa tây Ethiopia và phía đông Chad cách nay 5000 – 7000 năm(Doggett và Prasada Rao, 1995) Các dòng hoang dại của sorghum bicolor ssp.verticilliflorum được cho là tổ tiên của cây lúa miến trồng ngày nay (Harlan, 1972) Từđiểm phát sinh cây lúa miến được đưa đến các vùng khác (chủ yếu là thông qua tàubuôn): đến Ấn Độ, Trung Quốc, Nam Á, Trung Đông, châu Mỹ, Tây, Bắc và Nam Phi

Ở châu Phi, cây lúa miến được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như

guinea-corn, dawa hay sorgho ở Tây Phi, durra ở Sudan, mshelida ở Ethiopia và eritrea, mtama ở Đông Phi, kafffircorn ở Nam Phi, mabele hay amabele ở các quốc gia

Nam Phi Ở Ấn Độ, nó được biết đến với tên gọi như jowar (Hindi), jonna (Andhra Pradesh), cholam (Tamil Nadu) và jola (Karnataka)

Năm dòng lúa miến canh tác cơ bản - Bicolor, Kafir, Guinea, Caudatum và

Durra - đã được công nhận (Harlan và De Wet, 1972) Dòng Bicolor được miêu tả là

khoảng trống và chiều dài cụm hoa, mày hoa thường xuyên kèm theo hạt khi chín

Kafir được tìm thấy nam xích đạo châu Phi, biểu hiện cân đối và sát góc cầu hạt với

mày ngắn hơn hạt Guinea chiếm ưu thế ở Tây Phi và dễ nhận ra bởi chiều dài và sự không cân xứng, mày mở ra nhìn thấy khi hạt chín Hạt của dòng caudatum thì phồng lên không cân xứng Dòng này tìm thấy ở Trung Phi và là gần nơi phát sinh Dura biểu

hiện hạt dạng trứng ngược và có dạng hình V tại đáy (Bantilan và ctv, 2004)

2.1.1.3 Phân bố

Ngày nay cây lúa miến được phân bố từ mực nước biển đến độ cao 2.200 m sovới mực nước biển và từ 500N ở Nga đến 400S ở Argentina Trong khi cải thiện giốngchiếm ưu thế ở châu Mỹ, Trung Quốc và Australia, các phương pháp chọn lọc truyềnthống ở châu Phi và một số quốc gia ở châu Á Năm 2004, khoảng 75% vùng trồng lúamiến ở Ấn Độ là các giống lai so với 1% ở năm 1960 Theo Bantilan và ctv (2004)

2.1.2 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển

Theo Vanderlip đại học Kansas State, chia sự sinh trưởng của lúa miến thànhtám giai đoạn:

Giai đoạn trồng nảy mầm: xuất hiện lá mầm trên mặt đất, khoảng 4 – 10 ngàysau trồng, thời gian nảy mầm và tỉ lệ nảy mầm phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm đất vàmiên trạng hạt.

Giai đoạn nảy mầm đến ba lá: khi thấy rõ cổ lá thứ ba, khoảng 9 - 10 ngày saukhi mọc mầm, giai đoạn này cây phát triển kém còn phụ thuộc vào dinh dưỡng hạt

Giai đoạn 3 – 5 lá: khoảng 16 ngày sau khi hạt giống nảy mầm, rễ phát triểnmạnh, giai đoạn này cây gặp điều kiện bất lợi sẽ ảnh hưởng đến năng suất

Giai đoạn 5 – 10 lá: Khoảng 35 ngày sau khi hạt nảy mầm Đây là giai đoạn câyphát triển mạnh nhất, hấp thu dinh dưỡng nhanh, bắt đầu tích lũy dinh dưỡng

Giai đoạn 10 lá đến khi xuất hiện lá cờ: Tiếp tục hấp thu dinh dưỡng mạnh vàtăng trưởng nhanh, diện tích lá tối đa, xuất hiện lá cờ

Giai đoạn lá cờ đến nở hoa: hoa vươn khỏi cờ khoảng 3 – 10 ngày tùy giống, và

nở hoa từ đầu hoa xuống

Giai đoạn nở hoa đến vào chắc: tích lũy vật chất và hạt cứng dần

Giai đoạn vào chắc đến chín sinh lí: hạt cứng và thời điểm này cơ bản đã hoànthành hấp thu dinh dưỡng đến khi xuất hiện các đốm màu đen dưới rốn hạt và độ ẩmhạt giảm còn khoảng 25 - 35 % thì có thể thu hoạch

Hình 2.1: Các giai đoạn sinh trưởng cây lúa miến

(Nguồn R L Vanderlip, đại học Kansas State)

1 2 3 4 5 6 7 8

2.1.3 Vai trò cây lúa miến

Cây lúa miến có nhiều mục đích sử dụng như là cây trồng làm thức ăn chính

cho hàng triệu người vùng nhiệt đới bán khô hạn của châu Phi và châu Á Hạt của nóđược dùng làm thức ăn cho động vật ở Thái Lan, Australia Ở châu Phi, thân của nóđược dùng làm nhiên liệu Cây lúa miến cũng được trồng làm cỏ tươi Đối với loài lúamiến ngọt còn sử dụng làm xi rô Hạt cây lúa miến được dùng làm bánh mì, bánh ngọt,bột, đường, sy rô, cồn, bia và sản xuất men Nhu cầu đối với cây lúa miến làm cỏ khô

và nhiều mục đích khác đang tăng ở châu Á, một phần ở Ấn Độ và Trung Quốc(Bantilan và ctv, 2004) Lá dùng làm thức ăn cho gia súc trong khi phần rễ thì làm chấtđốt

Bảng 2.1: Sử dụng hạt và thân cây lúa miến ở châu Á (Hình 2.2)

Ấn Độ (vụ mùa mưa) Thực phẩm, cồn Thức ăn khô, cỏ cho bò, cồn Pakistan (vụ mùa mưa) Thức ăn cho vật nuôi Thức ăn khô, cỏ cho bò

Thái Lan (vụ mùa mưa) Thức ăn cho vật nuôi Thức ăn khô cho

Ấn Độ (vụ cuối mưa) Thực phẩm Thức ăn khô cho vật nuôi

Trung Quốc (vùng mát) Thức ăn gia súc, cồn Cồn (lúa miến ngọt)

Philippines (sau lúa gạo) Thức ăn gia súc

Bảng 2.2: Giá trị dinh dưỡng lúa miến (% chất khô) so một số cây lấy hạt khác

(Nguồn: Nguyễn Văn Tuất 2010 Cây lúa trích dẫn bởi Hoàng Kim 2010)

Theo Ratnavathi (2008), hạt lúa miến có chứa 63,4 – 72,5 % tinh bột, 17,8 –21,9 % amylase, 7,9 – 11,5 % protein, 1,86 – 3,08 % chất béo và 1,57 – 2,41 % sợi.Lúa miến thì tốt và rẻ để sản xuất tinh bột và các sản phẩm từ tinh bột Tinh bột lấyđược từ hạt lúa miến thấp hơn 5 – 8 % so với bắp nhưng độ sáng bằng nhau

Cây Lúa Miến

Thu hoạch sinh khối Thu hoạch thân, lá, hạt riêng biệt

THỨC ĂN ĐỘNG VẬT

Lá

Thức ăn gia cầm

Thủy phân

Ly tâm

Lọc bánh dầuLên men

Dịch chiết

Bã

Xy lô

Cồn

Hình 2.2: Mô hình chế biến nguyên liệu lúa miến

(Nguồn: Almodares và Hadi, 2009)

2.2 Hiện trạng sản xuất, tiêu thụ lúa miến trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa miến trên thế giới

Trên thế giới năm 2009 sản lượng cao nhất là Mỹ (9728,22 nghìn tấn), thứ nhì

Bảng 2.4: Diện tích, năng suất, sản lượng các cây lương thực thế giới năm 2009

Cây lương thực Diện tích

(triệu ha)

Năng suất(tấn/ha)

Sản lượng(triệu tấn)

Bảng 2.5: Diện tích, năng suất và sản lượng của các châu lục canh tác cây lúa miến

trên toàn thế giới năm 2009 (Nguồn: FAO, 2011)

Châu lục Diện tích

(nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Bảng 2.6: Các quốc gia có diện tích canh tác lúa miến cao nhất thế giới (nghìn ha)

Năm 2009, thế giới có 105 nước trồng lúa miến, diện tích canh tác cây lúa miến

là 39,97 triệu ha, năng suất trung bình đạt 1,40 tấn/ha, sản lượng đạt 56,10 triệu tấn(FAO, 2011) (bảng 2.8)

Bảng 2.8: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa miến thế giới (2003 – 2009)

2.2.2 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa miến tại Việt Nam

Lúa miến đã được nghiên cứu thử nghiệm tại Viện Cây Lương thực Thực phẩm,Viện Nghiên cứu Ngô, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam trong khoảngmười năm (1976-1986) sau ngày Việt Nam thống nhất Lúa miến dễ trồng, ít kén đất,sinh trưởng khỏe, canh tác tương tự như sản xuất ngô nhưng chưa được trồng phổ biếntại Việt Nam Nguyên nhân chính là do lúa miến năng suất hạt thấp (1,5-2,5 tấn/ha) ởnhững giống lúa miến ăn hạt chưa được cải thiện, trong khi chương trình ngô lai đã đạtđược bước tiến vượt bậc với năng suất hạt (5,0-7,5 tấn/ ha) cao gấp hai đến ba lần sovới lúa miến

Hướng sử dụng lúa miến ngọt làm nhiên liệu sinh học đang mở ra triển vọngcho cây trồng này nhưng trở ngại nhất vẫn là nguồn giống tốt Theo Hồng Hạnh (2006)năm 2005, tỉnh Bình Thuận đã tiến hành trồng thí điểm hai giống lúa miến là Pacific

99 và Pacific 80 tại ba huyện Tuy Phong, Bắc Bình, và Hàm Thuận Bắc năng suất thuđược còn thấp Theo Phan Thị Phương Dung (2009), từ ngày 28/02/2009 đến ngày20/05/2009, công ty Secoin đã tiến hành trồng thử nghiệm ba mẫu lúa miến nhập nội.Kết quả đã cho thấy mẫu có nguồn gốc từ Pakistan có thân nhỏ nhưng có hàm lượngdịch đường nhiều nhất và hàm lượng đường trong thân cũng nhiều nhất

2.3 Chọn tạo giống và công nghệ sản xuất hạt giống lúa miến

2.3.1 Các phương pháp chọn tạo giống lúa miến

Lúa miến là cây tự thụ phấn, khả năng giao phấn 5 – 25% Các phương phápchọn giống để cải thiện nguồn gen gồm chọn dòng thuần, chọn quần thể và lai hữutính Phương pháp lai là phổ biến nhất để tái tổ hợp gen tạo giống mới Lai giống lúamiến gồm phương pháp phả hệ, khối, hồi giao (Audilakshmi và Aruna, 2008)

2.3.2 Nguồn gen giống lúa miến trên thế giới

Bộ sưu tập lúa miến của thế giới chủ yếu tại ICRISAT ở Ấn Độ, Mỹ, châu Phi

và Trung Quốc (Rosenow và Dalhberg, 2000) Năm 2008, toàn thế giới có 36.774 mẫugiống đã được sưu tập cất giữ Khoảng 90 % của bộ sưu tập có được từ các quốc giađang phát triển vùng nhiệt đới bán khô hạn, khoảng 60% nguồn gen có được từ sáunước Ấn Độ, Ethiopia, Sudan, Cameroon, Swaziland và Yemen 63% tổng số mẫu cóđược từ các nước châu Phi, 30% có được từ châu Á Nguồn gen chủ yếu từ ba dòngdurra (21,8%), caudatum (20,9%), guinea (13,4%)

Ethiopia đến năm 2.000 đã sưu tập được 8.000 mẫu lúa miến Sudan đã sưu tập

từ những năm 1950 và thuần hóa các dòng caudatum và sudanese làm nguồn genkháng hạn Mỹ đến năm 1995 có khoảng 42.221 mẫu giống Tại Ấn Độ đến năm 2008

đã thu thập và cất giữ 20.812 mẫu (Reddy và ctv, 2008)

Tại Trung Quốc, với sự hỗ trợ của FAO, Viện Đại học nông nghiệp ThẩmDương đã nghiên cứu 58 dòng lúa Miến ngọt và chọn lọc ra một số giống tốt thích hợpvới miền Đông Bắc Trung quốc, trong đó có 2 giống có tên là Shen Nong 2 (140 ngày,

45 tấn thân và lá, 5 tấn hạt trên 1 hecta) và Shen Nong 4 (105 ngày, 22,5 tấn thân và lá,7,5 tấn hạt trên 1 hecta)

2.3.3 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống lúa miến tại Việt Nam

Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (NLU) phối hợp với ViệnKhoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS),Viện Nghiên cứu Cây trồng Quốc tế VùngNhiệt đới Bán Khô hạn (ICRISAT)và Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới(CIAT) đang thử nghiệm trồng các giống lúa miến ngọt tại xã Tây Hòa, huyện TrảngBom và xã Xuân Thiện huyện Thống Nhất, tỉnh Đồng Nai Kết quả nghiên cứu chothấy khá triển vọng, mở ra hướng ứng dụng mới làm cây nhiên liệu sinh học phù hợpvới điều kiện Việt Nam (Hoàng Kim)

Theo tổng hợp mới nhất của Võ Văn Quang, Võ Thị Ngọc Hoang, Lê Thị CẩmNhung, tại các vụ Hè Thu 2010, Thu Đông 2010, Đông Xuân 2010-2011 và Xuân Hènăm 2011 Giống lúa miến ICSV574 hiện là giống lúa miến ngọt có triển vọng pháttriển tốt trong sản xuất ở vùng Đông Nam Bộ để làm nhiên liệu sinh học và chế biếnthức ăn gia súc Giống lúa miến ICSV574 đạt năng suất sinh khối, năng suất thân và

2.4 Một số giống lúa miến tốt phổ biến trên thế giới hiện nay

Theo ICRISAT (2004), các giống lúa miến ngọt hứa hẹn gồm ICSR 93034, NTJ2,ICSV700, ICSV 93046, S 35, E 36-1 với hàm lượng đường trong thân cao, tỷ lệphần trăm đường trong thân biến động từ 16,8% - 21,6%, như ở bảng 2.9

Bảng 2.9: Đặc điểm các giống lúa miến ngọt thí nghiệm tại ICRISAT, Patancheru, Ấn Độ,

năm 2005

Giống

Thời giantrồng đến

nở hoa(ngày)

Chiềucaocây(m)

Brix

(%)

Năngsuấthạt(tấn/ha)

Năngsuấtthân (tấn/

ha)

Năngsuấtđường(tấn/ ha)

Nguồn: BVS Reddy, 2007 và ctv

Quá trình chưng cất, cồn từ sự ủ men đã được cô đặc đến 95% và tiếp tục cô

đặc ethanol đến mức 99,6% (mức tối thiểu)

2.5 Đặc tính của cây lúa miến lý tưởng

2.5.1 Đặc tính của cây lúa miến làm lương thực, thực phẩm

Độ ngọt cao để sản xuất xi rô, năng suất hạt cao, chống chịu sâu bệnh Hạtkhông bị nấm mốc, hàm lượng tinh bột cao, hạt dễ tuốt khỏi chùy

2.5.2 Đặc tính của cây lúa miến làm thức ăn gia súc

Cây lúa miến phải sinh trưởng mạnh, chống chịu được điều kiện bất lợi để có thểsản xuất bổ sung cho các loại thức ăn khác Năng suất sinh khối, năng suất thân, năngsuất hạt và độ ngọt cao để có thể ủ chua cung cấp thức ăn gia súc có hiệu quả Dạngcây thẳng dễ dàng cơ giới hóa

2.5.3 Đặc tính cây lúa miến lý tưởng để chế biến nhiên liệu sinh học

Cao Jung Feng (1982) được trích dẫn bởi Li Guiying và ctv đã cho thấy có mốiliên quan giữa năng suất hạt và hàm lượng đường trong thân, có thể chọn các giốngvừa có năng suất hạt cao vừa có hàm lượng đường trong thân Giống lúa miến lý tưởng

để chế biến nhiên liệu sinh học đòi hỏi phải có thân to, cao, hàm lượng đường trongthân cao, năng suất hạt cao và hàm lượng tinh bột trong hạt cao

2.5.4 Đặc trưng hình thái cây lúa miến lý tưởng

Năng suất sinh khối, thân, hạt cao

Độ ngọt cao

Dạng thân thẳng dễ cơ giới hóa

Chống chịu điều kiện bất lợi: thời tiết, khí hậu, đất đai, sâu bệnh hại.Hạt dễ tuốt

Cung cấp được vitamin, vi lượng cần thiết cho con người và động vật