Đánh giá khả năng sinh trưởng, thích ứng của 7 giống cao lương ngọt nhập nội từ nhật bản tháng 10 năm 2011 tại thái nguyên

Rất hay và bổ ích !

Phần 1ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay, thế giới đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng năng lượngtrầm trọng Theo dự báo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn nănglượng từ các sản phẩm hóa thạch, dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt Để ổn định và đảmbảo an ninh lương thực đáp ứng cho nhu cầu con người cũng như các ngànhcông nghiệp, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồnnhiên liệu mới, trong đó nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồngốc từ sinh khối động, thực vật là một hướng đi có thể tạo ra nguồn nhiên liệuthay thế phần nào nguồn nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt, đảm bảo an ninhnăng lượng cho từng quốc gia

Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích như giảm thiểu ônhiễm môi trường vì nguyên liệu sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học làcồn và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm lượng lưuhuỳnh thấp, không chứa chất độc hại, mặt khác nhiên liệu sinh học khi thảivào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh hơn gấp 4 lần so với nhiên liệudầu mỏ và do đó giảm được rất nhiểu tình trạng ô nhiễm nước ngầm

Ethanol sinh học (bio-ethanol) là một loại nhiên liệu sinh học dạng cồn,được sản xuất bằng con đường sinh học, chủ yếu bằng phương pháp lên men

và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đườngđơn, thường được sản xuất từ các loại cây nông nghiệp có hàm lượng đườngcao như: cao lương, lúa mì, lúa mạch, mía Ngoài ra, ethanol sinh học cònđược sản xuất từ cây cỏ có chứa hợp chất cellulose (celluloic ethanol).Celluloic ethanol đã được sản xuất thành công và đưa vào sử dụng làm nhiênliệu ở nhiều nước trên thế giới

Đáp ứng nhu cầu năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường là hai tháchthức chính hiện nay Năng lượng không chỉ cần thiết không chỉ trong quá khứ

mà nhu cầu về năng lượng tăng liên tục do sự phát triển của công nghệ tiên

tiến và gia tăng dân số Cuộc khủng hoảng nhiên liệu do sự suy giảm nhanhchóng nhiên liệu hóa thạch dự trữ chẳng hạn như xăng, diesel, dầu hỏa,than… (Ramanathan, 2000)[12] Sự phát triển của các quốc gia phụ thuộc rấtlớn vào nguồn xăng sinh học diesel không chỉ làm tăng gánh nặng tài chính

mà còn tác động môi trường do việc việc thải ra các chất ô nhiễm như chì,benzene, lưu huỳnh dioxit, oxit nito và carbon menoxide Các chất khí nàyđóng góp đến 64% ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn và các vùng ngoại

ô lân cận, do đó ảnh hưởng đến sức khoẻ gây ra nhiều căn bệnh hiểm nghèonguy hiểm như: bệnh ung thư, nhiễm trùng phế quản, viêm phổi… (Das và cs,2001)[11] Việc đảm bảo nguồn năng lượng dài hạn thay thế năng lượng hóathạch ngày càng trở nên cấp thiết nhất là khi dầu mỏ đang cạn dần và trở nênđắt đỏ

Điều kiện ở Việt Nam rất phù hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học từnguồn năng lượng sinh khối Nhiên liệu cồn sinh học có thể được sản xuất từlúa, ngô, sắn, khoai lang và mía đường, dầu sinh học được chế biến từ nhữngloại cây lấy dầu như: lạc, đậu tương, vừng, cây hướng dương, dừa và bông.Ước tính Viết Nam có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu như

có sự điều chỉnh về số lượng và diện tích cây trồng Vào năm 2050, dự đoánkhoảng 50% lượng tiêu thụ dầu mỏ sẽ được thay thế bằng nguyên liệu sinhkhối Trong giai đoạn hiện nay, Việt Nam đang thực hiện nhiều chương trìnhnghiên cứu, dự án hợp giữa các tổ chức, công ty trong và ngoài nước nhằmđưa ra cây trồng thích hợp nhất cho việc sản xuất nguồn nguyên liệu tái sinhphục vụ sản xuất ethanol sinh học

Cây cao lương ngọt hay còn gọi là cây lúa miến ngọt có thể giải quyếtcác vấn đề trên Cao lượng ngọt hiện đang được phát triển để sản xuất đồngthời lấy hạt và thân lá Là loại cây có khả năng thích ứng cao, đặc biệt thíchhợp với khí hậu khắc nghiệt, có thể chịu hạn, chịu muối, kiềm và ít sâu bệnhhơn các giống khác Hạt cao lương ngọt có màu đỏ, sau khi thu hoạch nếu đểkhô có thể bảo quản trong thời gian dài

Cây cao lượng ngọt có thân chứa mọng nước, được sử dụng cho thức

ăn thô xanh và thức ăn ủ chua hoặc để sản xuất xi-rô Hạt cao lượng ngọt có

thành phần hóa học như ngô như: sucrose, fructose và glucose, có thể lên mentrực tiếp thành ethanol bằng nấm men Khả năng tổng hợp chất hữu cơ hơnngô 23%, nhu cầu nito và nước thấp hơn ngô là 37 và 17%, có khả năng sinhtrưởng và phát triển những vùng đất có thể trồng ngô Cứ 16 tấn cây caolương ngọt có thể sản xuất được 1 tấn ethanol, phần bã còn lại còn có thểchiết xuất được 500kg dầu diesel sinh học Người ta chỉ chế biến nhiênliệu từ thân cây, phần hạt cao lượng ngọt vẫn dùng làm thực phẩm.http://www.thebioenergysite.com/news/870/sorghum-has-potential-to-meet-ethanol-needs)[27].

Phát triển và chế biến cao lương là một vấn đề mới, cho đến nay có rất

ít nghiên cứu liên quan đến vấn đề này, ngoài một số nghiên cứu của việnnghiên cứu cây trồng quốc tế ở khu vực nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT) tại

Ấn Độ Việc nghiên cứu tuyển chọn hoặc lai tạo được các dòng , giống caolương ngọt có sinh khối lớn và sản lượng hạt cao lương là hết sức cần thiết.Hợp tác nghiên cứu quốc tế giữa Trường Đại Học Nông Lâm và đối tácNhật Bản

Dự án tập trung vào việc nghiên cứu chọn tạo các giống cao lương cónăng suất đường cao, khả năng chịu bệnh tốt, phù hợp với điều kiện sinh tháicanh tác của các tỉnh miến núi phía Bắc; Nghiên cứu các vấn đề về kinh tế xãhội học nhằm xác định hiệu quả kinh tế và tính phù hợp của cây cao lươngngọt trong việc thay thế cây trồng nông nghiệp có hiệu quả kinh tế thấp ở cáctỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Tham gia dự án có chuyên gia của TrườngĐại Học Nông Lâm, Công Ty TNHH EarthNote, Công Ty TNHH Daiwa vàTrường Đại Học Ryukyus, Nhật Bản

Giai đoạn 1 của dự án: 18 tháng bắt đầu từ tháng 3/2011 đến 10/2012.Trên cơ sở kết quả của giai đoạn 1 sẽ ứng dụng mở rộng sản xuất và tạo điềukiện cho doanh nghiệp nước ngoài xây dựng nhà máy chế biến cồn sinh họcethanol với nguyên liệu là cây cao lương ngọt thay thế nguồn nguyên liệuhiện nay của Việt Nam là cây sắn

Dự án hướng tới mục đích là: Nâng cao thu nhập một cách ổn định chongười nông dân trên cơ sở xây dựng các vùng Nguyên liệu tập trung cho sảnxuất cồn sinh học và góp phần tăng sản xuất cồn sinh học tại Việt Nam trongnhững năm tới, đóng góp vào thực hiện đề án “phát triển nhiên liệu sinh họcđến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2025 của Thủ tướng chính phủ”.

Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng, thích ứng của 7 giống cao lương ngọt nhập nội từ Nhật Bản tháng 10 năm 2011 tại Thái Nguyên”.

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục đích nghiên cứu

So sánh khả năng sinh trưởng phát triển của các dòng, giống cao lươngngọt nhằm xác định dòng có năng suất thân lá cao, hàm lượng đường thíchhợp phục vụ sản xuất ethanol trong điều kiện vụ Đông năm 2011 tại TháiNguyên

1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các giống cao lương ngọt, nhằmxác định được giống cao lương có năng suất sinh khối cao, chất lượng tốt, phùhợp với điều kiện vụ Đông tại Thái Nguyên

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển, chống chịu với điều kiệnngoại cảnh và sâu bệnh hại của các giống cao lương ngọt thí nghiệm trongđiều kiện vụ Đông

- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giốngcao lương ngọt thí nghiệm

- Xác định được một số chỉ tiêu liên quan đến hàm lượng đường củacác dòng giống cao lương thí nghiệm

- Đánh giá khả năng tái sinh chồi của các giống cao lương ngọt

1.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập

Quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài giúp sinh viên nắm bắt , hệthống kiến thức, đưa lý thuyết đã học vào thực tế đồng ruộng Mặt khác giúp

cho sinh viên tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học từ đó nâng cao hiểu biết

kỹ năng và kinh nghiệm Đây là cơ sở vững chắc cho một cán bộ

- Giúp sinh viên tiếp cận và học tập các phương pháp nghiên cứu khoahọc đối với một cây trồng mới

- Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở để chọn được các giống cao lương ngọt cónăng suất cao, hàm lượng đường thích hợp vào sản xuất đại trà trong điềukiện tỉnh Thái Nguyên

Phần 2TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Giống mới có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất

và sản lượng cây trồng Mỗi một giống khác nhau thì có phản ứng với điềukiện sinh thái ở mỗi vùng khác nhau Vì vậy để phát huy hiệu quả của giốngcần phải sử dụng chúng hợp lý, phù hợp với điều kiện sinh thái, khí hậu đấtđai, kinh tế xã hội Để có những giống có năng suất chất lượng cao, có khảnăng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi thì công tác chọn giốngđóng một vai trò vô cùng quan trọng Vavilop đã nói “chọn giống có thể coinhư một khoa học nhưng là một nghệ thuật như một lĩnh vực sản xuất của nềnsản xuất nông nghiệp”

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật có rấtnhiều phương pháp để chọn tạo giống cây trồng mới như nhân giống vô tính,gây đột biến, lai tạo Có thể rút ngắn được thời gian tạo giống, tạo ra đượcgiống tốt, có năng suất cao ổn định, sức chống chịu tốt với điều kiện ngoạicảnh bất thuận Nhưng với trang thiết bị của chúng ta hiện nay thì việc ápdụng các phương pháp tạo giống trên còn nhiều hạn chế, do vậy nhập nội làphương pháp tạo giống mới nhanh nhất và hiệu quả nhất Để chọn được giốngnhập nội tốt, phù hợp với địa phương thì việc khảo nghiệm tìm hiểu khả năngsinh trưởng, khả năng chống chịu và năng suất chất lượng của giống trongvùng sinh thái khác nhau là rất quan trọng

Nếu các giống mới chưa được khảo nghiệm kỹ lưỡng và chưa đượccông nhận là đạt tiêu chuẩn mà đã đưa ra sản xuất ở diện rộng thì sẽ gây hiệntượng rối loạn giống, gây khó khăn cho việc sản xuất, thâm canh tăng năngsuất cây trồng Như vậy khảo nghiệm là việc làm cần thiết quyết định sựthành công của giống nhập nội

Mặt khác, Việt Nam là một nước năm trong khu vực châu Á, thuộc khuvực nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, nhưng lượng mưa lại không phân bố đều

trong năm nên có thể nói hạn là một trong những yếu tố chủ yếu ảnh hưởngđến sinh trưởng phát triển và năng suất của hầu hết các loại cây trồng Hàngnăm diện tích lúa nước bị hạn cục bộ khoảng 0,4 triệu ha Cao lương là câytrồng có khả năng chịu hạn cao thích nghi với điều kiện khí hậu Việt Nam.

2.2 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÂY CAO LƯƠNG NGỌT

2.2.1 Đặc điểm thực vật học

Cao lương ngọt (Sweet sorghum) một loại cây thuộc họ hòa thảo cóchiều cao từ 0,6 - 5m, đường kính thân 5 - 30mm tùy thuộc vào giống, điềukiện canh tác và môi trường Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinhtrưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác Sốlượng lá trên cây tương quan với thời gian sinh trưởng, thông thường trênthân có từ 7 - 18 lá hoặc đơn (Leonard & Martin, 1963)[15] Lá ngắn và rộnghơn lá ngô Mỗi lá được sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kì trưởng thành tươngđương với số đốt trên thân

Thân gồm các lóng và đốt, lá mọc ra từ đốt, chồi mọc có thể mọc ra từcác đốt thân Thời gian đẻ nhánh sớm hay muộn tùy thuộc vào giống, thời vụ

và kỹ thuật canh tác, sau khi thu hoạch có thể cắt bỏ các nhánh tạo điều kiệncho cây đẻ nhánh vào vụ sau mà không cần phải trồng lại (Wilson, 1955)[24].Tất cả các giống cao lương đều có thân mọng nước cho đến khi trưởng thànhkhông vượt quá 20% sau đó giảm dần Những giống có hàm lượng nước trongthân cao thường có thân màu xanh xám, gân lá màu tối

Rễ cao lương là cây rễ chùm với rất nhiều rễ bên có khả năng hút nướchiệu quả, rễ đâm rộng nhờ đặc điểm này cao lương có thể sống ở những nơikhô hạn hơn ngô (Wilson, 1955)[24] Rễ chính đâm sâu với nhiều rễ phụ và rễbên, rễ chủ yếu xuất hiện ở tầng đất mặt, rễ chính có thể đâm sâu tới 1,5m

Cao lương là cây tự thụ phấn, đôi khi xảy ra hiện tượng giao phấn, tỷ lệgiao phấn thường nhỏ hơn 6% (Conley, 2003)[10] Hoa mọc thành chùm,chùm hoa có cả hoa đực và hoa cái, 1 chùm gồm khoảng 6.000 bông con Hạtcao lương nhỏ hơn hạt ngô và có một lớp vỏ ngoài 1kg hạt giống chứa25.000 đến 61.740 hạt Hạt có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt,

màu nâu đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống cây Hạt càngsậm màu càng chứa nhiều tananh làm cho hạt có vị đắng.

Cao lương một loại cây trồng nhiệt đới, cao lương cùng họ với lúa.Nhưng quang hợp theo chu trình c4 đây chính là một ưu điểm vượt trội củacao lương Nhờ quang hợp theo đường hướng này mà cao lương ngọt có thểtổng hợp chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao và không xảy ra hiện tượngquang hô hấp Ngược lại, lúa là đại diện của các loại cỏ ôn đới, sử dụng chutrình c3 Cao lương ngọt là sự kết hợp tuyệt vời giữa lúa với cây trồng nhiệtđới với bộ gen lớn hơn nhiều và sự bổ sung các gen có lợi khác từ mía và làmột trong những cây trồng hiệu quả nhất trên thế giới trong việc sản xuất sinhkhối cây trồng hiện nay

2.2.2 Nguồn gốc, phân bố và yêu cầu ngoại cảnh

Trung tâm khởi nguyên chính của cao lương là ở châu Phi, vùng đấtkhô hạn lượng mưa hàng năm rất thấp Có thể cao lương được trồng đầu tiên

ở Ethiopia sau đó lan rộng ra nhiều nước ở châu Phi (Martin, 1970)[17] Caolương được trồng ở Hoa Kì vào năm 1850 Hiện nay cao lương được phân

bố rộng khắp các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và các khu vực ôn đới ấm củathế giới

Cao lương là cây trồng nhiệt đới và bán nhiệt đới do đó không thể trồng

ở điều kiện lạnh giá, cao lương thích nghi với khoảng điều kiện khí hậu rộnglớn từ những vùng có lượng mưa hàng năm cao đến những nơi khô hạn Mặc

dù lượng mưa và các yếu tố khác quyết định mùa vụ và thời gian sinh trưởngcủa cao lương nhưng cao lương vẫn có thể trồng và phát triển ở những nơi cóđiều kiện khắc nghiệt và trình độ thâm canh hạn chế (Rhman và Cs 2004).Cao lương rất thích nghi với vùng đất nóng, khô hạn và bán khô hạn và là câytrồng chính ở Châu Phi, Châu Á, Nam Mỹ và Châu Đại Dương nơi mà quánóng và khô không phù hợp sản xuất ngô Cao lương là cây trồng lấy hạtchính là những vùng khô hạn và bán khô hạn Cây cao lương xuất xứ từ vùngnhiệt đới nên điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho phát triển.Cao lương ngưỡng nhiệt phát triển 15-370C, tuy nhiên nhiệt độ tối thích là

27 C (Wilson và Mayer, 1954)[24] Đa số các giống cao lương hiện naykhông phản ứng với ánh sáng, tuy nhiên cao lương là cây trồng ngày ngắn.

2.2.3 Thời gian sinh trưởng

Thời gian từ gieo đến thu hoạch hạt là một trong những yếu tố quantrọng để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ Thời gian sinh trưởngthường ít thay đổi tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mùa

vụ, cùng một giống nếu trồng sớm thường có thời gian sinh trưởng dài hơnnếu trồng muộn Sau đây là bảng phân loại giống căn cứ theo thời gian từ gieođến hạt chín sinh lý

Bảng 2.1: Phân nhóm giống cao lương theo thời gian sinh trưởng

2.2.4 Một số giống đang trông phổ biến hiện nay

Mặc dù hiện nay đang có rất nhiều giống cao lương ngọt được trồngphục vụ cho sản xuất đường hay rỉ đường tuy nhiên xuất phát từ mục đíchchiết xuất mà người ta chọn những giống có hàm lượng đường phù hợp BộNông Nghiệp Mỹ đã chọn lọc được nhiều giống cao lương ngọt có năng suấtthân lá cao Những giống này có thời gian sinh trưởng, trọng lượng hạt, hàmlượng đường và các đặc tính sinh lý khác nhau Có thể chia thành 2 nhóm

chính: Nhóm 1: Thân chứa nhiều đường kết tinh (saccarozse) giống đại diệnKeller, Rio, Cowey… Nhóm 2 thân chứa nhiều đường khử (fructozo) giốngchính: Theis, Tracy, M-81E Tổ chức ICRISAT đang chọn tạo và phát triểncác giống cao ngọt phục vụ sản xuất ethanol.

Dale là giống chín trung bình được tạo ra bởi Trung tâm chọn giốngcây lấy đường (SCFS) ở Mississippi, Mỹ Hạt nhỏ, màu nâu vàng, tỷ lệ nảymầm cao Là giống chống đổ, kháng bệnh thán thư Thân cây có kích thướctrung bình, có chất lượng đường tốt

http://ecoport.org/ep?

SearchType=earticleView&earticleId=172&page=2276[28]

M81E là giống chín trung bình muộn được SCFS tạo ra Chiều cao vàkhả năng chống đổ tương đương Dale Có khả năng kháng bệnh thán thưnhưng lại dễ mắc bệnh lùn khảm khô Hàm lượng khử cao hơn giống Dale, rỉmật màu hổ phách chất lượng tốt

M8IE là giống chín trung bình muộn SCFS tạo ra Chiều cao và khảnăng chống đổ tương đương giống Dale Có khả năng kháng bệnh thán thưnhưng lại dễ mắc bệnh lùn khảm ngô Hàm lượng khử cao hơn giống Dale, rỉmật màu hổ phách chất lượng tốt

Brandes được công nhận năm 1968 của SCFS, là giống chín muộn, bộ

rễ rất phát triển, cứng cây Có khả năng kháng bệnh thán thư, chịu hạn tốt.Chất lượng đường tốt nhưng lượng đường giảm sau thu hoạch rất nhanh Hạtnhỏ, màu trắng, độ nảy mầm cao

Giống Tracy được công nhận năm 1953, thân cao đến 3,5m, thân ngonngọt nhưng năng suất thấp Trong điều kiện thuận lợi phát triển, giống này tạo

ra chất lượng rỉ mật rất tốt, nhưng dễ bị các bệnh như bệnh thán thư lá, đốm lá

và bệnh rỉ sắt

2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.3.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu cao lương trên thế giới

2.3.1.1 Tình hình sản xuất cao lương trên thế giới

Cao lương là một trong những loại cây ngũ cốc hàng đầu thế giới, cungcấp thực phẩm, thức ăn, chất xơ, nhiên liệu, sợi… Cung cấp lương thực cho

750 triệu người trên hành tinh đặc biệt là ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệtđới của Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ La Tinh (Borrell, 2000)[7]

Hiện nay có hơn 50 quốc gia trồng cao lương phân bố ở cả 6 châu lụctập trung chủ yếu ở Châu Phi và Châu Mỹ Cây cao lương được ví như mộtcây trồng đa tác dụng, sản phẩm của nó phục vụ cho nhiều nghành khác nhautùy vào mục đích sử dụng: hạt là thực phẩm cho người và gia súc, thân láđược sử dụng làm chất đốt hoặc trong nghành công nghiệp sản xuất ethanol

Hình 2.1: Biểu đồ tình hình sản xuất cao lương trên thế giới

trong những năm gần đây

Diện tích cao lương không có nhiều thay đổi duy trì ở mức độ trên 40triệu ha, cao lương được trồng nhiều nhất năm 2005 (46,22 triệu ha) Do sức

ép của dân số và nhu cầu sử dụng đất cho công nghiệp nên diện tích caolương thế giới sẽ duy trì ở mức 40-46 triệu ha

Tuy nhiên sản lượng cao lương vẫn tăng liên tục do việc sử dụng nhữnggiống mới phù hợp với từng vùng sinh thái và mùa vụ Tổng sản lượng caolương thế giới trong vòng 20 năm qua luôn duy trì trên mức 50 triệu tấn.Năng suất cao lương ổn định qua các năm dao động trong khoảng 12,85 -13,74 tạ/ha, nhưng không đều giữa các châu lục Năng suất cao lương đạt caonhất năm 2010 (13,74 tạ/ha).

Bảng 2.2 Tình hình sản xuất cao lương của một số châu lục giai đoạn

DT (triệu tấn) 7,28 6,26 7,08 5,95 5,94

NS (tạ/ha) 33,84 31,30 32,81 35,82 37,92

SL (triệu tấn) 24,64 19,58 23,24 21,30 22,54 Châu Á

DT (triệu tấn) 17,20 13,77 11,74 10,65 9,13

SL (triệu tấn) 18,57 15,34 11,15 10,69 9,86 Châu Âu

(Nguồn: FAOSASTAT/FAO statistics - 2012) [29]

Châu Phi có diện tích trồng cao lương lớn nhất thế giới tăng liên tụcqua các năm 16,46 triệu ha năm 1990 lên 24,76 triệu ha năm 2010 chiếm 61 %diện tích cao lương thế giới Mặc dù năng suất cao lương khá thấp năm 2010đạt 8,46 tạ/ha thấp hơn so với bình quân năng suất thế giới (13,74 tạ/ha)nhưng do diện tích lớn nên Châu phi có sản lượng lớn thứ hai trên thế giới sauChâu Mỹ chiếm 38% sản lượng cao lương thế giới Việc nâng cao năng suấtcao lương được quan tâm và chú trọng, rất nhiều chương trình, dự án cải tiến

kỹ thuật canh tác, lai tạo các giống cao lương mới đang được tiến hành

Châu Mỹ là châu lục có năng suất cao lương cao nhất thế giới, sảnlượng cao lương giới tập trung chủ yếu ở Mỹ, Mexico, Braxin và Argentina.Châu Á cũng là châu lục trồng nhiều cao lương nhưng trong số 10 nước cósản lượng cao nhất thế giới chỉ có Trung Quốc là đại diện của Châu Á Năm

2010 sản lượng cao lương của Trung Quốc là 1,7 triệu tấn, năng suất 29,97 tạ/

ha cao hơn so với trung bình thế giới

Mỹ là quốc gia sản xuất cao lương lớn thứ hai thế giới sau Nigeria năm

2010 Mỹ sản xuất 8,77 triệu tấn hạt Đồng thời Mỹ cũng là quốc gia xuấtkhẩu cao lương lớn nhất thế giới chiếm 80% sản lượng cao lương xuất khẩucủa thế giới năm 2010 lượng cao lương xuất khẩu của Mỹ tăng 15% so vớinăm 2009 Trồng cao lương để sản xuất ethanol sẽ là hướng đi mà quốc gialựa chọn trong thời kỳ khủng hoảng năng lượng như hiện nay Ở Mỹ caolương được trồng chủ yếu ở Kansas, Nebraska và Texas (NASS, 2007)[25]

2.3.1.2 Tình hình nghiên cứu cao lương trên thế giới

Nhận thức được vai trò quan trọng quan trọng của cao lương cũngnhư nhu cầu tiêu thụ cao lương của con người không ngừng tăng lên Nhiềunước đã đầu tư cho việc tăng năng suất và diện tích trồng cao lương Vấn

đề đặt ra là chúng ta phải tăng năng suất cao lương bằng cách sử dụng cácgiống có tiềm năng năng suất cao và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiêntiến vào sản xuất

Ở Châu Phi dự án nghiên cứu cao lương cấp nhà nước được phê duyệtnăm 1984, bắt đầu hoạt động từ năm 1986 đến 1991 dưới nguồn vốn tài trợcủa chính phủ Mỹ

Công tác nghiên cứu cao lương trên thế giới đang ngày càng được mởrộng với các tổ chức và nhiều chương trình nghiên cứu bởi các tổ chức như:

ICRISAT: Trung tâm nghiên cứu cây trồng vùng bán khô hạn

NRCS: Trung tâm nghiên cứu cao lương quốc gia, Ấn Độ

INTSORMLL-CRSP: Chương trình hỗ trợ nghiên cứu hợp tác quốc tế

về cây cao lương và cây kê

INRAN: Viện nghiên cứu nông nghiệp Niger.

SAFGRAD: Tổ chức nghiên cứu và phát triển cây ngũ cốc vùng bánkhô hạn

CGIAR: Trung tâm nghiên cứu tư vấn nông nghiệp quốc tế

2.3.1.3 Một số kết quả nghiên cứu về chọn giống cao lương trên thế giới

Cao lương hay bất cứ một cây trồng nào, tính trạng năng suất được quyđịnh bởi rất nhiều gen khác nhau Môi trường là nhân tố quy định giới hạn củakiểu gen Do đó các nhà khoa học phải tìm ra những gen và điều kiện môitrường thích hợp nhất để cây trồng cho năng suất cao

Tại Trung Quốc, Viện Đại học Nông Nghiệp Thẩm Dương đã nghiêncứu 58 dòng lúa miến ngọt và lọc ra một số giống tốt, thích hợp với vùngĐông Bắc

Trong năm 2004, 21 giống cao lương ngọt (A 63, 51 Volzhskoye,Kamyshinskoye 7, Kinelskoye 3, và các giống khác) đã được công nhận trồng

ở các vùng khác nhau của Liên Bang Nga

Trong số 90 dòng thử nghiệm tại Israel đã tìm thấy 9 dòng phù hợp choquá trình tổng hợp đường (Blum và Cs, 1975)[4]

Theo Blum et al (1977)[5] Sau khi khảo nghiệm 1 số giống cao lươngngọt có nguồn gốc từ Mỹ đã phát hiện được 3 giống có hàm lượng đườngtrong thân lá cao, 3.500-5.000kg đường/ha trong cùng điều kiện canh tác nhưcác giống khác

Ở Italia, năng suất mía cao nhất đạt 3,4 - 4,5 tấn/ha khi được trồng trênđất tốt, đủ nước; cao lương cũng cho năng suất tương tự nhưng chỉ được trồng

ở nơi khô hạn, khắc nghiệt hơn (Rauppu và Cs, 1980)[21]

Giống cao lương ngọt Keller thu hoạch được 43 tấn thân lá/ mẫu tươngđương 633 ethanol (Hill và cs, 1981)[13]

Sau khi khảo nghiệm 5 giống (Rio, Dale, RM-57-1 và J-set-3) đưa rakết luận rằng: giống Rio có số lá/ thân nhiều hơn các giống khác (8,02 lá)chiều cao cây trung bình 307 cm; trong khi đó giống RM-57-1 và Dale chonăng suất sinh vật học cao nhất đạt 51,8 tấn và 50,6 tấn/ ha trong cùng điềukiện canh tác, (Muddemmanavar, 1983)[26].

Sau khi tiến hành đánh giá các dòng cao lương khác nhau tại Rahuri,cho thấy chiều cao của các dòng cao dao động từ 180cm (dòng IS- 660) đến350cm (dòng IS-306) Bapat et al (1983)[3]

Chiu và Hu (1984)[8] (Trung Quốc) chỉ ra rằng năng suất sinh khốitrung bình liên quan chặt chẽ với chiều cao thân cây, năng suất hạt và sốlượng lá/ cây và số lượng nhánh/ khóm ở cây cao lương vụ Đông

Sau khi tiến hành khảo nghiệm 87 dòng, giống cao lương ngọt ở Kharif

đã tìm ra 12 dòng triển vọng Trong đó giống SSV-2525 có chiều cao cây caonhất (344cm) và năng suất thân lá đạt (57,6 tấn/ha) sau đó là giống SSV-74 vàSSV- 7073 năng suất thân lá đạt 52,2 tấn/ha và 51,7 tấn/ha Giống SSV-108được đánh giá là giống phù hợp nhất trong điều trồng vừa lấy hạt vừa lấy thân(4,1 tấn hạt/ha, 41,1 tấn thân lá/ha) (Bapat, 1985)[27]

Thí nghiệm đánh giá 10 giống cao lương ngọt trồng trên nền đất xám ởDaharward cho thấy: Chiều cao cây dao động từ 100-350 cm, chu vi thân từ1,47cm- 2,29cm (giống Brandes) Diện tích lá/cây phụ thuộc vào từng thời kỳsinh trưởng Ở thời kỳ trỗ cờ chỉ số diện tích lá cao nhất là 38,48 dm2 /cây(giống SSV 811) thấp là giống SSV 2525 (27,58 dm2 /cây) (Choudhari, 1990)[9]

2.3.1.4 Một số kết quả nghiên cứu giống cao lương ngọt trong sản xuất ethanol

Cao lương đã được sử dụng là nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất siro

ở Mỹ cánh đây rất lâu nhờ thân mọng nước với hàm lượng đường cao Dùngthân cây cao lương ngọt để chiết xuất đường cho kết quả tốt như dùng cây

thốt nốt, hàm lượng đường cao hơn trong thân mía 9% (Karave và cs,1974)[14].

Sau khi khảo nghiệm 87 dòng, giống cao lương ngọt ở Khairf năm

1985 đã tìm được 12 dòng, giống có triển vọng phục vụ sản xuất đường.Những giống này có thời gian sinh trưởng 115 - 120 ngày, pH trong nước ép

từ 4,5-5,3 Dòng SSV-7073 có hàm lượng đường cao nhất 22,24%, tinh bột15,9% (Bapat và cs, 1987)[2]

Sau khi ép thân lấy nước để sản xuất ethanol, giống Rio cho sản lượngcao nhất 3,418 l/ha, thấp nhất là giống NSA-440 74,7 l/ha (Mc Bee và cs,1988) Đồng thời Rio là giống có hàm lượng nước ép cao 45,5 - 50,4%, hàmlượng đường (19,6 - 21,0%), hàm lượng tinh bột (14,28 - 26,2%), đường thô(1,75 - 3,37 tấn/ha)

Theo Ratnavati (2004)[20], sau khi khảo nghiệm hàm lượng nước vàchất lượng đường 5 giống cao lương ngọt (Keller, SSV-84, BJ-248, Wrey vàNSSH-104) giống Keller được đánh giá là giống có hàm lượng đường caonhất, rất thích hợp phục vụ sản xuất ethanol

2.4 CAO LƯƠNG NGỌT - NGUỒN NGUYÊN LIỆU SINH HỌC

2.4.1 Tình hình sản xuất nghiên cứu và phát triển nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất ethanol trên thế giới

Trên thế giới, gần 2 tỷ người nghèo ở các nước đang phát triển chưađược tiếp cận với năng lượng hiện đại Tất cả những điều này chỉ có thể đạtđược khi sử dụng năng lượng tái tạo Nhiều chuyên gia kinh tế - môi trường

có chung nhận xét: Mẫu hình vận hành phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu dựavào năng lượng hóa thạch là mẫu hình phát triển không bền vững Do vậynhiều quốc gia đã có chính sách kết hợp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả cácdạng năng lượng hiện có, với chính sách sử dụng năng lượng thân thiện môitrường Tại hội nghị quốc tế do APEC tổ chức tại Vancauver (Canada) ngày

27 - 29/4/2005, quyết định sử dụng nguyên liệu sinh học (NLSH) để thay thếxăng dầu khoáng trong ngành giao thông đã được nhiều hãng ôtô chấp nhận

Hiện nay có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục khai thác và sử dụngNLSH ở các mức độ khác nhau NLSH được hiểu là nhiên liệu tái tạo(Renewable Fuel) được sản xuất từ nguyên liệu sinh học - sinh khối NLSHdùng làm nhiên liệu cho ngành giao thông bao gồm: Dầu thực vật sạch,ethanol, diesel sinh học, dimetyl ether (DME), ethyl tertiary butyl ether(ETBE) và các sản phẩm từ chúng Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuấtkhoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm 2003 là 38 tỷlít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn dieselsinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn.

Brasil là quốc gia đầu tiên sử dụng ethanol làm nhiên liệu ở quy môcông nghiệp từ năm 1970 Tất cả các loại xăng ở quốc gia này đều phakhoảng 25% ethanol (E25), mỗi năm tiết kiệm được trên 2 tỷ USD do khôngphải nhập dầu mỏ Hiện tại, ở nước này có 3 triệu ôtô sử dụng hoàn toànethanol và trên 17 triệu ôtô sử dụng E25 Thành công này bắt nguồn từchương trình Proalcool của chính phủ được thực thi từ năm 1975, chươngtrình này đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác tham khảo

Mỹ hiện là quốc gia sản xuất ethanol lớn nhất thế giới (năm 2006 đạtgần 19 tỷ lít, trong đó 15 tỷ lít dùng làm nhiên liệu, chiếm khoảng 3% thịtrường xăng) Năm 2012 sẽ cung cấp trên 28 tỷ lít ethanol và diesel sinh học,chiếm 3,5% lượng xăng dầu sử dụng Để khuyến khích sử dụng nhiên liệusạch, Chính phủ đã thực hiện việc giảm thuế 0,5 USD/ gallon ethanol và 1USD/ gallon diesel sinh học, hỗ trợ các doanh nghiệp nhỏ sản xuất NLSH

Người đứng đầu Nhà trắng đã tuyên bố sẽ đưa nước Mỹ thoát khỏi sựphụ thuộc dầu mỏ từ nước ngoài, bằng cách đầu tư lớn cho R & D để tạo côngnghệ mới sản xuất năng lượng sạch và NLSH

Trung Quốc mỗi ngày sử dụng 2,4 - 2,5 triệu thùng dầu, trong số đó cótới 50% phải nhập khẩu Để đối phó với sự thiếu hụt năng lượng, một mặtTrung Quốc đầu tư lớn ra ngoài lãnh thổ để khai thác dầu mỏ, mặt khác tậptrung khai thác, sử dụng năng lượng tái tạo, đầu tư để nhiều cơ sở khoa họcnghiên cứu về NLSH Đầu năm 2003, xăng E10 (10% ethanol và 90% xăng)

đã chính thức được sử dụng ở 5 thành phố lớn và sắp tới sẽ mở rộng them tại

9 tỉnh đông dân cư khác Dự kiến, ethanol nhiên liệu sẽ tăng trên 2 tỷ lít vàonăm 2010, khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (năm 2005 là 1,2 tỷ lít) Cuối năm

2005, nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu công suất 600.000 tấn/ năm (lớnnhất thế giới) đã đi vào hoạt động tại Cát Lâm Tháng 6/2006, Quốc hộiTrung Quốc đã thông qua Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệphóa thân thiện môi trường

Ấn Độ hiện tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng dầu mỏ /ngày nhưng có tới70% phải nhập khẩu Chính phủ đã có kế hoạch đầu tư 4 tỷ USD cho pháttriển nhiên liệu tái tạo, mỗi năm sản xuất khoảng 3 tỷ lít ethanol Từ tháng1/2003, 9 bang và 4 tiểu vùng đã sử dụng xăng E5, thời gian tới sẽ sử dụng ởcác bang còn lại, sau đó sử dụng trong cả nước Để phát triển diesel sinh họcdùng giao thông cộng đồng, Chính phủ có kế hoạch trồng các cây có dầu, đặcbiệt là dự án trồng 13 triệu ha cây Jatropha curcas /physic nut (cây cọc rào,cây dầu mè) để năm 2010 thay thế khoảng 10% diesel dầu mỏ

Từ năm 1985, Thái Lan đã huy động hàng chục cơ quan khoa học đầunghành để thực thi dự án Hoàng gia phát triển công nghệ hiệu quả sản xuấtethanol và diesel sinh học tù dầu cọ Năm 2001, nước này đã thành lập ủy banethanol nhiên liệu quốc gia (NEC) do Bộ trưởng Công nghiệp phụ trách đểđiều hành chương trình phát triển NLSH Năm 2003, đã có hàng chục trạmphân phối xăng E10 ở Băng Cốc và vùng phụ cận Chính phủ khẳng định E10

và B10 sẽ được sử dụng trong cả nước vào đầu thập kỷ tới

Ủy ban dầu cọ Malaixia (MPOB) cho biết, từ nay đến năm 2015 sẽ có 5nhà máy sản xuất diesel sinh học từ cọ dầu, với tổng công suất gần 1 triệu tấn

để sử dụng trong nước và xuất khẩu sang EU Inddooneeeexxia phấn đấu đếnnăm 2015 sẽ sử dụng B5 đại trà trong cả nước Ngoài dầu cọ, sẽ đầu tư trồng

10 triệu ha cây J.Curcas lấy dầu làm diesel sinh học Mêhicô có chiến lượcphát triển cây cọ dầu và J.Curcas để cung cấp diesel sinh học dùng cho vận tảicông cộng ở thủ và vùng nông thôn Cooloombia đã ban hành đạo luật bắtbuộc các đô thị trên trên 500 ngàn dân phải sử dụng E10 Achentina đã phê

duyệt luật NLSH (tháng 4/2006) quy định năm 2010 các nhà máy lọc dầu pha5% ethanol và 5% diesel sinh học trong xăng dầu để bán trên thị trường.Costarica, Philipin… đều có lộ trình sử dụng diesel sinh học từ dầu cọ, dầudừa Các quốc gia thuộc Châu Âu đều có chương trình NLSH như: Đức, Anh,Pháp, Tây Ban Nha, Italia, Hà Lan, Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Thụy Sĩ, Áo,Balan, Hungari, Ucraina, Nga… Ngay tại Lào cũng đang xây dựng nhà máysản xuất diesel sinh học ở ngoại ô thủ đô Viên Chăn Một số nước Châu Phinhư Gana, Tanjania cũng đang tiếp cận NLSH.

2.4.2 Lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học

Hiện nay, hàng năm toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại

và khí nhà kính Nồng độ khí CO2, loại khí nhà kính chủ yếu, tăng trên 30%

so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ tráiđất tăng 0,2 - 0,40C Nếu không có giải pháp tích cực, nồng độ khí nhà kính

có thể tăng đến 400 ppm vào năm 2050 và 500 ppm vào cuối thế kỷ XXI,nhiệt độ trái đất nóng them 2 - 40C, gây ra hiệu quả khôn lường về môi trườngsống Sử dụng NLSH so với xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO2 và30% khí độc hại, do NLSH chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11%oxy, nên cháy sạch hơn NLSH phân hủy sinh học nhanh, ít gây ô nhiễmnguồn nước và đất

Sử dụng NLSH sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp.Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm,nguyên liệu công nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượngsạch cho xã hội, đóng góp vào việc giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại.Đặc biệt, khi phát triển NLSH có thể sử dụng các giống cây có dầu, chẳng hạnnhư J.Curcas trồng trên các vùng đất hoang hóa hoặc đang sử dụng kém hiệuquả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất

Sản xuất và sử dụng NLSH đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệuhydro /pin nhiên liệu, LPG Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động

cơ, sử dụng được cho các loại ôtô hiện có Cũng không cần thay đổi hệ thống

tồn chứa và phân phối hiện có NLSH và nhiên liệu khoáng có thể dùng lẫnvới nhau được Công nghệ sản xuất nhiên liệu không phức tạp, có thể sản xuất

ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy mô lớn Tiêu hao nhiên liệu, công suấtđộng cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng Nhiều công trình nghiên cứu vềcân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuất0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng ETBE, hoặc 2,05đơn vị năng lượng ethanol Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa,trồng trọt, chăm sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1, 2 đơn vị nănglượng NLSH Nếu kể thêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo

ra 2 - 3 đơn vị NLSH Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào làdương Hiện tại, giá NLSH còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao Khisản xuất quy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành Nếu xăng dầukhông bù giá thì NLSH có giá thành thấp hơn Có thể khăng định, NLSH sẽđem lại lợi ích

2.4.3 Nghiên cứu và sản xuất cây cao lương ngọt ở Việt Nam

Theo quyết định 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 của thủ tướngchính phủ về việc phê duyệt đề án Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm

2015, tầm nhìn 2020, với mục tiêu sản xuất xăng E10 (10% ethanol trongxăng) và dầu sinh học nhằm thay thế một phần nhiên liệu truyền thống hiệnnay Theo đề án, trong giai đoạn 2006 - 2010, Việt Nam sẽ tiếp cận công nghệsản xuất nhiên liệu sinh học sinh khối, xây dựng mô hình thí điểm phân phốinhiên liệu sinh học tại một số tỉnh, thành; quy hoạch vùng trồng cây nguyênliệu cho năng suất cao; đào tạo cán bộ chuyên sâu về kỹ thuật Giai đoạn 2011

- 2015, sẽ phát triển mạnh sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học thay thếmột phần nhiên liệu truyền thống, mở rộng quy mô sản xuất và mạng lướiphân phối phục vụ cho giao thông và các nghành sản xuất công nghiệp khác;

đa dạng hóa nguồn nguyên liệu

Thời gian gần đây chính phủ Việt Nam đã cho phép các công ty, các tổchức nước ngoài hợp tác với các viện, trường đại học nghiên cứu phát triểncây cao lương ngọt làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học Hãng sản xuất

rượu và cồn Rusni, (Ấn Độ) cho biết, để chạy một nhà máy ethanol sinh họccông suất 40 tấn/ ngày, cần 6.800 ha cao lương ngọt giống có năng suất sinhkhối và hàm lượng trung bình hoặc 4.500 ha đối với giống có năng suất sinhkhối và hàm lượng đường cao Như vậy, để đạt chỉ tiêu 5.000 tấn ethanol sinhhọc vào năm 2010 thì khoảng 1.900 - 2.900 ha cao lương ngọt cần được trồngvào đầu năm 2010.

Trong những năm gần đây, một số tổ chức đã tiến hành nghiên cứu caolương ngọt làm nhiên liệu sinh học trong đó điển hình là đề tài cấp nhà nước

“Nghiên cứu tuyển chọn một số giống cao lương ngọt (sweet sorghum) cónăng suất cao,chất lượng tốt cho sản xuất ethanol nhiên liệu” (của bộ côngthương năm 2008) với mục tiêu tuyển chọn và xây dựng quy trình thâm canhcao lương ngọt Tuy nhiên bộ giống sử dụng trong đề tài này là những giốngthuần nhập nội từ ICRISAT (Ấn Độ) năng suất chỉ đạt 30 - 35 tấn/ ha (theođăng ký của đề tài) Ngoài ra cũng đã có một vài nơi thử nghiệm các giốngkhác nhưng năng suất thấp, chưa đạt được hiệu quả như mong muốn

Từ những năm 1990 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cũng đãtiến hành những nghiên cứu về cao lương lấy hạt trên quy mô nhỏ, nhữnggiống này được nhập từ ICRIRAT Tuy nhiên do chưa có quá trình nghiêncứu tổng thể về điều kiện sinh thái trong quá trình chọn tạo giống, nên nhữnggiống nhập nội này chưa thực sự phù hợp với điều kiện sinh thái vùng trung

du miền núi phía Bắc nên năng suất của những giống nhập nội này rất thấp

Hiện nay công ty Secoin (Việt Nam) đang thực hiện dự án sinh họcthực vật ứng dụng mới ở giai đoạn nghiên cứu định hướng được thực hiệntrên 4 ha, gồm 2 phòng thí nghiệm và một số vườn ươm Các kết quả thựcnghiệm sẽ được áp dụng trên 170 ha thực địa tại Quảng Ninh, Hà Tĩnh Dự ánnày đã nhận được sự ủng hộ nhiệt tình của các địa phương, sự hợp tác hàohứng của các kỹ sư, nhà khoa học ngoài công ty, đặc biệt là sự tham gia củaCông ty Hanhwa Resources (Hàn Quốc) và tư vấn của các nhà khoa học Mỹ,Trung Quốc, Ấn Độ…

Năm 2011, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã ký kết bản ghinhớ hợp tác nghiên cứu và bản thỏa thuận nghiên cứu phát triển cây caolương ngọt làm nhiên liệu sản xuất xăng sinh học tại Việt Nam đã có buổi làmviệc và thảo luận cơ hội hợp tác nghiên cứu với đại diện công ty trách nhiệmhữu hạn (TNHH) Earth Note Nhật Bản Theo bản thỏa thuận nghiên cứu, phíacông ty TNHH Earth Note Nhật Bản hỗ trợ giống, kỹ thuật và một số kinh phí

để tiến hành nghiên cứu thí nghiệm tại trường Đại học Nông Lâm và một sốtỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Phía Nhà trường đã lập một nhóm nghiêncứu tiến hành triển khai nghiên cứu trên diện tích 5 ha từ vụ Xuân 2011

Phần 3ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành dựa trên vật liệu thí nghiệm gồm 7 giốngcao lương cao sản nhập nội từ Nhật Bản từ đầu năm 2011 Các dòng này đượcđánh ký hiệu như sau:

3.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

Tại khu thí nghiệm cây trồng cạn Trung tâm thực hành thực nghiệm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

-3.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 10/ 2011 đến tháng 3/ 2012

+ Gieo hạt ngày 18/10/2011.

+ Ngày trồng ngoài đồng ruộng 01/11/2011

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, thích ứng, hàm lượng đường

và khả năng cho năng suất thân lá của 7 giống cao lương ngọt tham gia thínghiệm trong điều kiện vụ Đông tại Thái Nguyên

3.4 PHƯƠNG PHÁP THEO DÕI

- Khoảng cách giữa các ô thí nghiệm: 1m

- Tổng diện thực tế đang sử dụng cho thí nghiệm (không kể rãnh, lối đi

và dải bảo vệ) 51,975m2/ô x 1 = 51,975m2

- Làm đất: đất được cày bừa kỹ, làm sạch cỏ, chia khối, lên luống vàrạch hàng.

Lần 3: Rạch rãnh cách hàng 15cm sâu 5 - 7cm bón phân và làm cỏ.

Lần 4: Rạch rãnh cách hàng 15cm sâu 5 -7cm bón phân

Lần 5: Rạch rãnh cách hàng 15cm sâu 5 - 7cm bón phân và làm cỏ

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi

3.4.3.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng và phát triển

3.4.3.1.1 Thời gian sinh trưởng

- Ngày gieo: Ngày 18 tháng 10 năm 2011

- Ngày mọc: Được tính từ gieo đến khi có 50% số cây trong ô thínghiệm có 2 lá mầm mọc ra trên mặt đất

- Tỷ lệ nảy mầm: Phần trăm hạt nảy mầm, được tính bằng: số hạt nảymầm/số hạt đem gieo x 100

- Ngày trồng: 1/11/2011(Ngày trồng là ngày đem bầu ra trồng trên ruộng)

- Ngày trỗ bông: Được tính từ khi gieo đến khi có 50% số cây trongcông thức đó tung phấn

- Ngày thu hoạch: Là ngày tiến hành thu hoạch thân lá khi hạt caolương ở giai đoạn chín sữa

3.4.3.1.2 Tốc độ tăng trưởng

Lấy ngẫu nhiên 15 cây trên 2 hàng, cứ 30 ngày đo 1 lần

- Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây: đo từ mặt đất đến mút lá khi câychưa trỗ bông, sau khi trỗ chiều cao cây được đo từ mặt đất đến mút bông

- Tốc độ ra lá: Đếm số lá sau trồng 30, 60, 90, 120 ngày… bằng cáchđánh dấu

- Đường kính thân: đo tại vị trí thân phình to nhất

- Số nhánh trên thân: đếm số nhánh trên thân trên các cây theo dõithí nghiệm

3.4.3.2 Các chỉ tiêu về khả năng chống chịu

3.4.3.2.1 Khả năng chống chịu sâu bệnh

Theo dõi các loại sâu bệnh sâu hại phát sinh ghi tên, ngày phát hiện,phần trăm cây bị hại.

Tỷ lệ hại (%) = Tổng số cây bị hại /Tổng số cây điều tra x 100

Đánh giá theo các cấp như sau:

+ Cấp 1: hại không đáng kể hại từ 1 - 25% số cây+ Cấp 2: hại nhẹ từ 26 - 50% số cây

+ Cấp 3: hại trung bình từ 51 - 75% số cây+ Cấp 4: hại nặng từ 76 - 100% số cây

3.4.3.3 Các chỉ tiêu khi thu hoạch

- Đếm số cây thực tế thu hoạch/ô: Đếm số cây thực tế thu được trên ôtrước khi thu hoạch Sau đó nhổ 15 cây trên 2 hàng mà đã đánh dấu từ đầu đểtheo dõi và xác định các chỉ tiêu sau:

+ Chiều cao cuối cùng: Đo từ gốc đến ngọn cổ bông

+ Đường kính thân: Đo ở gốc tại chỗ phình to nhất

+ Chiều dài bông: Đo từ cổ bông đến ngọn bông cao nhất

+ Số nhánh cuối cùng của các dòng tại thời điểm thu hoạch

3.4.3.4 Các chỉ tiêu sinh lý

- Hàm lượng đường: sau khi loại bỏ lá, bông cờ ép thân lấy dịch ép sau

đó đo hàm lượng đường bằng máy đo Brix

- Khối lượng tươi: Khối lượng thân lá, tính trung bình chung của tổngkhối lượng tươi

- Năng suất thân: Khối lượng thân

- Tỷ lệ thân /lá tươi = khối lượng thân /khối lượng lá x 100%

3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu

- Các số liệu thu được của các cây/ô chia cho số cây theo dõi để lấy số

liệu trung bình của từng giống rồi tính trung bình của các lần đo

- Các số liệu khi tính toán được xử lý trên EXCEL 2003

Phần 4KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN