SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT CỦA MƯỜI GIỐNG SẮN TRÊN ĐẤT NÂU VÀNG TRẢNG BOM, ĐỒNG NAI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT CỦA MƯỜI GIỐNG SẮN T

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT CỦA MƯỜI GIỐNG SẮN

TRÊN ĐẤT NÂU VÀNG TRẢNG BOM, ĐỒNG NAI

Họ và tên sinh viên: HOÀNG THỊ PHƯỢNG Ngành: NÔNG HỌC

Niên khoá: 2005 – 2009

SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT

VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT CỦA MƯỜI GIỐNG SẮN TRÊN

ĐẤT NÂU VÀNG TRẢNG BOM, ĐỒNG NAI

Tác giả

HOÀNG THỊ PHƯỢNG

Khóa luận được thực đệ trình hiện để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư Ngành NÔNG HỌC

Giảng viên hướng dẫn:

TS HOÀNG KIM

Tháng 08 năm 2009

LỜI CẢM ƠN

Thành kính khắc ghi công ơn Cha Mẹ đã sinh thành và dưỡng dục để cho con

có được như ngày hôm nay

Xin chân thành cảm ơn:

™Thầy TS Hoàng Kim, giảng viên Bộ môn Cây Lương thực-Rau Hoa Quả, Khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Người đã tận tình dạy bảo, huớng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn

™Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh

™Ban Chủ nhiệm Khoa Nông học, quý thầy (cô) trong Khoa Nông học và trong Trường đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong thời gian học tập tại trường

™Bác Hồ Sáu xã Tây Hòa huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai đã tạo mọi điều kiện

về đất làm thí nghiệm, nhân công và cung cấp các điều kiện cần thiết cho tôi trong quá trình làm đề tài

Cuối cùng tôi xin cảm ơn tất cả các bạn trong lớp Nông Học 31 và bạn bè gần

xa đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2009

Hoàng Thị Phượng

TÓM TẮT

Đề tài nghiên cứu “So sánh đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất và hàm lượng tinh bột của mười giống sắn trên đất nâu vàng Trảng Bom, Đồng Nai” Địa điểm tại ruộng ông Hồ Sáu, nông dân giỏi xã Tây Hòa, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai

Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2009 đến tháng 7/2009 Mục tiêu đề tài: So sánh đặc

điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm lượng tinh bột của mười giống sắn trên đất nâu vàng Trảng Bom, Đồng Nai để tuyển chọn ra 3 - 4 giống sắn triển vọng thích hợp cho vùng Đông Nam Bộ Phương pháp thí nghiệm theo quy phạm khảo nghiệm giống sắn 10TCN - 299 - 97 Diện tích ô 32 m2 với 10 nghiệm thức, ba lần nhắc lại Tổng diện tích thí nghiệm 1120 m2 (chưa tính diện tích lô bảo vệ) Công thức phân bón: 10 tấn phân chuồng + 90N + 60P2O5 + 120K2O (kg/ha) Hệ thống chỉ tiêu theo dõi và phân tích kết quả thí nghiệm thực hiện theo phương pháp chuẩn của CIAT và

chương trình sắn Việt Nam

Kết quả: So với giống đối chứng KM94 có thời gian sinh trưởng 8 – 11 tháng, năng suất đạt 31,47 tấn/ha thì các giống sắn trong thí nghiệm đều sinh trưởng, phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh, thời gian sinh trưởng biến động từ 8 - 10 tháng, năng suất thực thu biến động từ 21,41 đến 35,72 tấn/ha Đã tuyển chọn được bốn giống sắn triển vọng BKA900, GM444B, KM318 và KM140 Các giống này có hàm lượng tinh bột

và năng suất củ tươi lần lượt là 25,13% và 35,72 tấn/ha, 25,1% và 35,09 tấn/ha, 24,57

% và 31,78 tấn/ha; 23,9 % và 32,17 tấn/ha

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

Chương 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Sự cần thiết nghiên cứu 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Yêu cầu cần đạt 2

Chương 2 3

TỔNG QUAN 3

2.1 Nguồn gốc, phân loại, vùng phân bố, lịch sử phát triển 3

2.1.1 Phân loại khoa học (Scientific classification) 3

2.1.2 Nguồn gốc 3

2.1.3 Vùng phân bố .4

2.1.4 Lịch sử phát triển: 4

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam 5

2.2.1 Sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới 5

2.2.1.1 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới 5

2.2.1.2 Tình hình tiêu thụ sắn trên thế giới 9

2.2.2.1.Tình hình sản xuất sắn tại Việt Nam 12

2.2.2.2 Tình hình tiêu thụ sắn tại Việt Nam 16

2.3 Thành phần dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây sắn 17

2.3.1 Thành phần dinh dưỡng 17

2.3.1.1 Củ sắn tươi 17

2.3.1.2.Sắn lát khô .18

2.3.1.3.Bột sắn nghiền và tinh bột sắn 18

2.3.1.4 Lá sắn 19

2.3.1.5 Độc tố HCN 19

2.3.2 Giá trị kinh tế của cây sắn .20

2.4 Một số giống sắn phổ biến tại Việt Nam 21

2.4 1 Giống sắn KM-94 21

2.4 2 Giống sắn SM 937-26 22

2.4 3 Giống sắn KM 98-1 22

2.4 4 Giống sắn KM140 22

2.5 Phương pháp chọn tạo, nhân giống sắn mới 23

2.5.1 Đặc tính di truyền của cây sắn 23

2.5.2 Phương pháp chọn tạo và nhân giống sắn 24

2.5.2.1 Lai hữu tính trong loài (lai gần) 24

2.5.2.2.Lai hữu tính khác loài (lai xa) 25

2.5.2.3.Tạo dòng đột biến 25

2.5.2.4.Chọn lọc cải tiến quần thể 25

2.5.2.5.Nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen 25

2.5.2.6.Thu thập, nhập nội, chọn lọc nguồn gốc gen giống sắn 26

Chương 3 27

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 Vật liệu thí nghiệm 27

3.2 Phương pháp thí nghiệm 27

3.2.1 Điều kiện thí nghiệm 27

3.2.2 Thời gian và địa điểm thí nghiệm 27

3.2.3 Đặc điểm khí hậu thời tiết trong thời gian thí nghiệm 28

3.2.3 Đặc điểm lý hóa tính của khu đất thí nghiệm 28

3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 29

3.3.1 Kiểu bố trí thí nghiệm 29

3.3.2 Quy trình thực hiện thí nghiệm 30

3.4 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá 31

3.4.1 Đặc trưng hình thái, điểm đánh giá cây, điểm đánh giá củ 32

3.4.2 Đặc điểm sinh lý, sinh trưởng và phát triển 32

3.4.3 Đánh giá tình hình sâu bệnh hại chính 33

3.4.4 Khả năng chống đổ ngã và thích ứng với điều kiện bất lợi 34

3.4.5 Các chỉ tiêu năng suất và yếu tố cấu thành năng suất 35

3.5 Phương pháp phân tích thống kê 35

Chương 4 36

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

4.1 Năng suất củ tươi thực thu, hàm lượng tinh bột và năng suất bột 36

4.2.Năng suất củ tươi lý thuyết, năng suất sinh vật và chỉ số thu hoạch (HI) 38

4.3 Đặc điểm hình thái của các giống sắn 39

4.4 Đặc điểm sinh lý, sinh trưởng phát triển của 10 giống sắn 45

4.4.1 Chiều cao cây 45

4.2.2 Số lá 47

4.5 Tình hình sâu bệnh và khả năng chống đổ ngã của các giống 49

4.5.1.Tình hình sâu bệnh 49

4.5.2 Khả năng chống đổ ngã 50

4.6 Xác định các giống sắn tuyển chọn 50

Chương 5 51

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51

5.1 Kết luận 51

5.2 Đề nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 54

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CIAT: Centro International De Agriculture Tropical

FAO: Foods Agriculture Organization

FAOSTAT: Foods Agriculture Organization of the United Nation

IPB: Institute of Plant Breeding -Viện Chọn Giống Cây trồng

VAAS: Viet nam Academy of Agricultural Sciences - Viện khoa học nông nghiệp Việt Nam

IAS: Intitute of Agricultural Sciences - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam

IFPRI: Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới

ICBN: Mạng lưới Quốc tế Công nghệ Sinh học cây Sắn

VNCP: Chương trình Sắn Việt Nam

RILET: Viện Nghiên cứu Cây Đậu đỗ và Cây có củ

NSLT: Năng suất lý thuyết

NSTB: Năng suất tinh bột

NSTT: Năng suất thực thu

NSSV: Năng suất sinh vật

NSTL: Năng suất thân lá

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sản xuất sắn ở các nước khác nhau trên thế giới năm 2006 .4

Hình 2.2 Sản lượng và năng suất sắn của sáu nước châu Á 1961- 2006 9

Hình 2.3 Diện tích (1000 ha), sản lượng sắn (1000 tấn) tại các vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung Bộ giai đoạn 1995-2006 12

Hình 2.4 Bản đồ phân bố vùng trồng sắn và trọng điểm quy hoạch vùng trọng điểm nguyên liệu sắn cho chương trình chế biến cồn sinh học Việt Nam 14

Hình 2.5 Sản lượng và diện tích của các cây trồng chính ở Việt Nam năm 2007 Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Sơ đồ bố trí mười giống sắn thí nghiệm tại Tây hòa, Trảngbom, Đồng nai 30 Hình 4.1 : Đặc điểm hình thái đặc trưng của một số giống sắn thí nghiệm 45NST 42

Hình 4.2 Củ tươi, thân đặc trưng lúc thu hoạch của một số giống sắn thí nghiệm 44

Hình 5.1 Ruộng sắn thí nghiệm 75 NST 54

Hình 5.2 Ghi chép đặc điểm của các giống vào ngày thu hoạch 54

Hình 5.3 Năng suất củ tươi thực thu và năng suất tinh bột 55

Hình 5.4 Động thái tăng trưởng chiều cao cây qua các ngày sau trồng của mười giống sắn thí nghiệm 55

Hình 5.5 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của mười giống sắn thí nghiệm 56

Hình 5.6 Động thái ra lá của 10 giống sắn thí nghiệm qua các ngày sau trồng 56

Hình 5.7 Tốc độ ra lá qua các giai đoạn theo dõi của 10 giống sắn thí nghiệm 57

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu đến năm 2020 và tốc độ

tăng hàng năm của sự tiêu thụ sản phẩm sắn, giai đoạn 1993-2020 .5

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng sắn của châu Phi, châu Á, châu Mỹ và 15 nước trồng nhiều sắn trên thế giới năm 2007 6

Bảng 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng sắn trên thế giới (1961 – 2007) 7

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng các cây lương thực trên thế giới năm 2006 8

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính ở châu Á năm 20078 Bảng 2.6 Buôn bán sắn trên thế giới 1983-2005 với sản phẩm là sắn lát khô, sắn viên, tinh bột sắn (đơn vị tính triệu tấn) 10

Bảng 2.7 Diện tích, năng suất, sản lượng bốn cây lương thực chính của Việt Nam 15

Bảng 2.8 Sự tăng năng suất sắn Việt Nam so với Thái Lan,Trung Quốc, Ấn Độ 1) 15

Bảng 2.9 Giá trị bội thu do áp dụng giống sắn mới tại Việt Nam, Thái Lan và Trung Quốc (diện tích sắn năm 2003 và năm 1997 theo số liệu thống kê của FAO) 16

Bảng 2.10 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sắn củ tươi (phần ăn được) so với khoai lang, khoai tây và khoai môn 1/ 17

Bảng 2.11 Hàm lượng HCN trong củ sắn ( %) 20

Bảng 2.12 Một số giống sắn phổ biến ở Việt Nam 21

Bảng 3.1: Lý lịch nguồn vật liệu của 10 giống sắn thí nghiệm 27

Bảng 3.2 Tình hình thời tiết, khí hậu khi thực hiện thí nghiệm tại Đồng Nai 28

Bảng 3.3: Kết quả phân tích đất thí nghiệm (*) 28

Bảng 3.4 Quy trình kỹ thuật trong quá trình thực hiện thí nghiệm .30

Bảng 4.1 Năng suất củ tươi, hàm lượng tinh bột, năng suất bột của 10 giống sắn thí nghiệm trên đất vàng xã Tây Hòa, Trảng Bom, Đồng Nai .36

Bảng 4.2.Năng suất củ tươi lý thuyết, năng suất sinh vật, chỉ số thu hoạch của 10 giống sắn thí nghiệm trên đất vàng xã Tây Hòa, Trảng Bom, Đồng Nai 39

Bảng 4.3 Đặc điểm hình thái đặc trưng của 10 giống sắn thí nghiệm 40

Bảng 4.4 Chiều cao cây và số thân/gốc của mười giống sắn thí nghiệm .40

Bảng 4.5 Đặc điểm hình thái củ của 10 giống sắn thí nghiệm 43

Bảng 4.6 Thời gian sinh trưởng ,Tỉ lệ nảy mầm (%), sức sinh trưởng ban đầu

(60NST), độ đồng đều ngoài đồng ruộng (90 NST) và Ngày từ trồng đến mọc (>75%)

của 10 giống sán thí nghiệm 45

Bảng 4.7 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của 10 giống sắn thí nghiệm trên đất nâu vàng xã Tây Hòa, Trảng Bom, Đồng Nai 46

Bảng 4.8 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây (cm/30 ngày) ở các ngày sau trồng 47

Bảng 4.9 Động thái ra lá của 10 giống sắn thí nghiệm qua các giai đoạn theo dõi 48

Bảng 4.10 Tốc độ ra lá qua các giai đoạn theo dõi của 10 giống sắn 49

Bảng 4.10 Đặc điểm của các giống sắn tuyển chọn được từ thí nghiệm .50

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Sự cần thiết nghiên cứu

Sắn là cây lương thực cung cấp thực phẩm chính của hơn 500 triệu người mỗi năm trên thế giới; là cây thức ăn gia súc quan trọng, cây chế biến tinh bột xuất khẩu

và là cây nguyên liệu chính của nhiều nghành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, công nghệ…Đặc biệt sắn hiện là loại cây nhiên liệu sinh học chịu hạn có nhiều ưu điểm và đầy triển vọng khi mà nguồn nhiên liệu cung ứng cho sản suất công nghiệp đang ngày càng cạn kiệt

Trên thế giới cây sắn có một vị trí quan trọng trong việc bảo đảm an ninh lương thực Với tổng diện tích hơn 18 triệu ha, năng suất sắn củ tươi 12,16 tấn/ ha, góp phần cung cấp cho thế giới hơn 223 triệu tấn mỗi năm Cây sắn hiện đang được cộng đồng quốc tế quan tâm phát triển và được coi là giải pháp an toàn lương thực quan trọng hàng đầu ở nhiều nước Châu Phi

Trong những năm trở lại đây diện tích, năng suất, sản lượng sắn ở nước ta không ngừng tăng Theo Tổng cục Thống kê năm 2008, trong năm 2007 diện tích trồng sắn trong nước đạt 560,00 nghìn ha, năng suất đạt 15,89 tấn/ha, sản lượng đạt 8,9 triệu tấn So với năm 1999, sản lượng sắn đã tăng 4,3 lần, năng suất đã tăng gấp đôi với tốc độ tăng mỗi năm 14,7%.Việt Nam hiện đã trở thành nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ hai trên thế giới sau Thái Lan Tinh bột sắn Việt Nam đã trở thành một trong bảy ngành hàng xuất khẩu mới có triển vọng Toàn quốc hiện có 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn đã đi vào hoạt động với tổng công suất chế biến 3,2 - 4,8 triệu tấn sắn

củ tươi /năm, sản xuất hàng năm đạt 800.000 - 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trong đó khoảng 70% dành cho xuất khẩu và 30% tiêu thụ nội địa (Hoàng Kim, 2007) Để có được những thành tựu trên Việt Nam đã không ngừng học hỏi, áp dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật sử dụng nhiều giống sắn mới có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao như: KM60, KM94, KM98… chọn tạo từ những dòng sắn nhập nội

Hiện nay nhu cầu sản xuất đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng, phẩm chất cũng như sản lượng của cây sắn Việc tiếp tục chọn tạo và phát triển những giống sắn mới để bổ sung vào bộ giống hiện có, đồng thời tuyển chọn những giống tốt phù hợp với điều kiện đất đai của từng vùng trong cả nước là rất cần thiết

Được sự đồng ý của Bộ môn Cây Lương thực - Rau Hoa Quả, sự phân công của Ban Chủ nhiệm Khoa Nông học, Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh,

và sự hướng dẫn của thầy TS Hoàng Kim, tôi thực hiện đề tài: So sánh đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất và hàm lượng tinh bột của mười giống sắn trên đất nâu vàng Trảng Bom, Đồng Nai

1.2 Mục tiêu đề tài

Khảo sát đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm lượng tinh bột của mười giống sắn từ đó tuyển chọn ra 3 - 4 giống sắn triển vọng, thích hợp cho vùng Đông Nam Bộ

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu gồm mười giống sắn, trong đó giống đối chứng KM94 là giống có năng suất cao đã được trồng phổ biến trong sản xuất Thời gian thực hiện khóa luận từ tháng 1/2009 đến tháng 7/2009 Địa điểm thực hiện tại xã Tây Hòa, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai Phạm vi nghiên cứu: Do thời gian làm khóa luận ngắn (7 tháng : từ tháng 1 đến tháng 8) mà cây sắn lại có thời gian sinh trưởng dài hơn nên tôi đã tham gia nhóm nghiên cứu khoa học để thu thập được số liệu liên tục của thí nghiệm từ khi trồng đến lúc thu hoạch (9 tháng)

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Nguồn gốc, phân loại, vùng phân bố, lịch sử phát triển

Sắn (Manihot esculenta Crantz) còn được gọi là khoai mì, cassava, tapioca,

yuca, mandioca, manioc, maniok, singkong, ubi kayu, aipim, macaxeir, kappa,… Sắn

là cây lương thực ăn củ hàng năm nhưng có thể sống trong nhiều năm, được trồng ở nhiều nơi: Vùng nhiệt đới châu Phi, châu Á và Nam Mỹ Cây sắn cao 2 - 3 m, lá khía thành nhiều thùy, rễ ngang phát triển thành củ, thời gian sinh trưởng biến động từ 3 tháng đến 36 tháng, thông thường là 10 - 12 tháng

2.1.1 Phân loại khoa học (Scientific classification)

M esculenta

2.1.2 Nguồn gốc

Sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu Mỹ La tinh được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Trung tâm phát sinh cây sắn được giả thiết là vùng đông bắc của Brazin thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại (De Candolle 1886; Rogers, 1965) Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico ở Trung Mỹ và vùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ Bằng chứng về nguồn gốc sắn trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2.700 năm trước Công nguyên, di

vật thể hiện củ sắn ở cùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công nguyên, những

lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước Công nguyên, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers 1963, 1965)

2.1.3 Vùng phân bố

Trên thế giới Sắn được trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới từ 30OB - 30ON (CIAT, 1993) Tại Việt Nam, sắn được trồng tại hầu hết các tỉnh từ Bắc đến Nam, nhiều nhất tại vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên

Hình 2.1: Sản xuất sắn ở các nước khác nhau trên thế giới năm 2006

(Nguồn: Hoang Kim, Nguyen Van Ngai, Reinhardt Howeler, Hernan Ceballos 2008)

2.1.4 Lịch sử phát triển:

Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo (châu Phi) khoảng thế kỷ 16 Ở

châu Á, sắn được nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G Rajendran et al, 1995) và

SriLanka đầu thế kỷ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992) Sắn được nhập vào Trung Quốc, Myamar và các nước châu Á khác khoảng cuối thế kỷ 18, đầu

vào khoảng giữa thế kỷ 18 nhưng hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm

trồng đầu tiên (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1991)

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới

Bảng 2.1 Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu đến năm 2020 và tốc độ

tăng hàng năm của sự tiêu thụ sản phẩm sắn, giai đoạn 1993 - 2020

Tiêu thụ sắn 2020 (triệu tấn)

Tốc độ tăng hàng năm (%) của sự tiêu thụ sản phẩm sắn 1993-2020 Vùng

Sản xuất sắn

2020 (triệu tấn)

Lương thực Thực phẩm

Thức

ăn gia súc

Tổng cộng

Lương thực, Thực phẩm

Thức

ăn gia súc

Tổng cộng

Nguồn: Trần Công Khanh, Hoàng Kim và ctv, 2007 trích dẫn từ Scott et al, 2000.

2.2.1.1 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới

Sắn được trồng chủ yếu trên đất nghèo dinh dưỡng ở các nông hộ sản xuất nhỏ

với mục đích để làm lương thực - thực phẩm, thức ăn gia súc và để bán Những năm

gần đây, cây sắn được coi là một trong những cây nhiên liệu sinh học chịu hạn có

nhiều triển vọng, giá cạnh tranh để chế biến cồn (bioethanol) được hiệp hội sắn toàn

cầu quan tâm (Joe Tohme and Claude Fauquet, 2008)

Năm 2007 có 105 nước trồng sắn với tổng diện tích 18,39 triệu ha, trong đó vùng

trồng nhiều nhất là châu Phi với diện tích khoảng 11,82 triệu ha (57%), kế đến là

châu Á 3,78 triệu ha (25%) và châu Mỹ La tinh 2,7 triệu ha (18%)

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng sắn của châu Phi, châu Á, châu Mỹ và 15

nước trồng nhiều sắn trên thế giới năm 2007

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Nguồn: Hoang Kim et al 2008 trích dẫn từ FAOSTAT 2008

Nước có sản lượng sắn lớn nhất thế giới là Nigeria (45,75 triệu tấn), kế đến là

Brazil (27,31 triệu tấn), Thái Lan (26,41 triệu tấn), Indonesia (19,61 triệu tấn), Cộng

Nước có năng suất sắn cao nhất thế giới là Ấn Độ 31,40 tấn/ha, kế đến là Thái Lan 22,92 tấn/ha Châu lục có năng suất sắn củ tươi cao nhất là châu Á 18,85 tấn/ha, kế đến là châu Mỹ 13,20 tấn/ha, thấp nhất là châu Phi 9,9 tấn/ ha (bảng 2.2)

Sản xuất sắn trên thế giới trong 46 năm qua (1961 - 2007) không ngừng tăng từ 71,26 triệu tấn củ tươi năm 1961 lên 223,75 triệu tấn năm 2007 Diện tích sắn tăng từ 9,62 triệu ha năm 1961 lên 18,39 triệu ha năm 2007 và năng suất sắn củ tươi bình quân toàn cầu đã tăng từ 7,40 tấn/ ha năm 1961 lên 12,16 tấn/ ha năm 2007

Bảng 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng sắn trên thế giới (1961 – 2007)

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Trên phạm vi toàn cầu, cây sắn đứng hàng thứ năm so các cây lương thực chính

với tổng sản lượng năm 2006 đạt 226,3 triệu tấn, xếp sau ngô 659,3 triệu tấn, lúa nước

634,6 triệu tấn, lúa mì 605,9 triệu tấn và khoai tây 315,1 triệu tấn

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng các cây lương thực trên thế giới năm 2006

Cây lương thực Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

Nguồn: Hoang Kim et al 2008 trích dẫn từ FAOSTAT 2008

Cây sắn có vị trí quan trọng tại vùng Đông Nam Á, với diện tích đứng thứ ba sau

lúa, ngô và sản lượng sắn đứng thứ ba sau lúa và mía (bảng 2.5)

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính ở châu Á năm 2007

Cây trồng Diện

tích (triệu ha)

Năng suất(tấn/ha)

Sản lượng(triệu tấn)

Diệntích(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng(triệu tấn)

Hình 2.2 Sản lượng và năng suất sắn của sáu nước châu Á 1961- 2006

2.2.1.2 Tình hình tiêu thụ sắn trên thế giới

Năm 2006, lượng xuất khẩu sắn toàn cầu ước đạt 6,9 triệu tấn (Bảng 2.6), tăng 11% so với năm 2005 Trong đó tinh bột sắn (starch) và bột sắn (flour) khoảng 3,5 triệu tấn, sắn lát (chips) và sắn viên (pellets) khoảng 3,4 triệu tấn

Bảng 2.6 Buôn bán sắn trên thế giới 1983-2005 với sản phẩm là sắn lát khô, sắn viên,

tinh bột sắn (đơn vị tính triệu tấn)

Thị trường buôn bán

Bình quân

83 - 85

Bình quân

92 - 93

Bình quân

thụ trong nước 85% (làm lương thực 58% thức ăn gia súc 28%, chế biến công nghiệp 3%, hao hụt 11 %), xuất khẩu 15% (gần 30 triệu tấn) dưới dạng sắn lát khô, sắn viên

và tinh bột (CIAT, 1993) Nhu cầu sắn làm lương thực toàn cầu năm 2006 ước 115 triệu tấn, tăng hơn năm 2005 khoảng 1 triệu tấn Nhu cầu sắn làm thức ăn gia súc trên toàn cầu đang giữ mức độ ổn định trong năm 2006 (FAO, 2007) Sắn chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu lương thực ở châu Phi, bình quân 96 kg/người/năm, chủ yếu ở vùng Saharan cả hai dạng sắn củ tươi và sản phẩm chế biến Zaire là nước sử dụng sắn nhiều nhất thế giới với 391 kg/người/năm (hoặc 1.123 calori/ngày)

Thái Lan chiếm 85% lượng xuất khẩu sắn toàn cầu Tỷ trọng xuất khẩu sắn của Thái Lan có 40% bột và tinh bột sắn, 25% sắn lát sắn viên (TTTA, 2006; FAO, 2007)

Việt Nam là nước xuất khẩu sản phẩm sắn thứ hai sau Thái Lan với thị trường chủ yếu là Trung Quốc và Đài Loan nhưng lượng sản phẩm sắn xuất tiểu ngạch chưa được thể hiện rõ trên số liệu thống kê

Những nước nhập khẩu sắn chủ yếu trên thế giới là Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản và cộng đồng châu Âu.Trung Quốc hiện là nước nhập khẩu sắn nhiều nhất thế giới để làm cồn sinh học (bioethanol), tinh bột biến tính (modify starch), thức ăn gia súc và chế biến công nghiệp thực phẩm, dược liệu Vùng chế biến sắn trọng điểm của Trung Quốc tại tỉnh Quảng Tây

Năm 2006, Trung Quốc đã nhập khẩu 1,15 triệu tấn tinh bột, bột sắn và 3,40 triệu tấn sắn lát và sắn viên so với lượng nhập khẩu tương ứng của năm 2005 là 1,03 và 3,03 triệu tấn Giá tinh bột sắn của sáu tháng đầu năm 2006 không tiếp tục tăng như năm 2004 và năm 2005 mà đã giảm khoảng 9% so với giá cùng kỳ của năm 2005, trong khi giá sắn lát tại Thái Lan xuất đi Trung Quốc giảm khoảng 12% Năm 2006 được coi là năm có giá sắn cao đối với cả bột, tinh bột và sắn lát Việc xuất khẩu sắn làm thức ăn gia súc sang các nước cộng đồng châu Âu hiện đã giảm sút nhưng giá sắn năm 2006 vẫn được duy trì ở mức cao do thị trường lớn tại Trung Quốc và Nhật Bản (Hoang Kim, Nguyen Van Ngai, Reinhardt Howeler, Hernan Ceballos 2008 trích dẫn

từ TTTA, 2006; FAO, 2007)

Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI) đã dự báo tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm 2020

Năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu sẽ 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 so với 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 sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụng làm lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%

Châu Mỹ La tinh giai đoạn 1993-2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3%, so với 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

Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm nhìn đến năm 2020 Chính phủ Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa, ngô và coi trọng việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ có điều kiện phát triển Thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo thuận lợi và có lợi thế cạnh tranh cao do có nhu cầu cao về chế biến bio ethanol, bột ngọt, thức ăn gia súc và những sản phẩm tinh bột biến tính Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến ổn định khoảng 450 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 hợp cho từng vùng sinh thái

2.2.2.1.Tình hình sản xuất sắn tại Việt Nam

Sắn Việt Nam trồng phổ biến nhất tại Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung Bộ chiếm 73,79% tổng sản lượng sắn và 65,44 % diện tích sắn cả nước

Hình 2.3 Diện tích (1000 ha), sản lượng sắn (1000 tấn) tại các vùng Đông Nam Bộ,

Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung Bộ giai đoạn 1995-2006

Nguồn: Hoang Kim, Nguyen Van Ngai, Reinhardt Howeler, Hernan Ceballos 2008

Năm 2007 sản lượng sắn Việt Nam đạt 8,90 triệu tấn, diện tích 560,00 nghìn ha, năng suất 15,89 tấn/ ha So với năm 1999, sản lượng sắn đạt 1,80 triệu tấn, diện tích 226,80 nghìn ha, năng suất 7,96 tấn/ ha, thì sản lượng đã tăng gấp 4,9 lần, diện tích tăng 2,4 lần, năng suất tăng 2 lần trên phạm vi toàn quốc

Hình 2.5 Sản lượng và diện tích của các cây trồng chính ở Việt Nam năm 2007

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000

Hình 2.4 Bản đồ phân bố vùng trồng sắn và trọng điểm quy hoạch vùng trọng điểm

nguyên liệu sắn cho chương trình chế biến cồn sinh học Việt Nam

Nguồn : Nguyễn Văn Bộ, Hoàng Kim, Keith Fahrney 2008

Bảng 2.7 Diện tích, năng suất, sản lượng bốn cây lương thực chính của Việt Nam

Lúa Diện tích (1000 ha) 6.766 7.666 7.326 7.324 7.305

Năng suất (tấn/ha) 3,68 4,24 4,88 4,89 4,86 Sản lượng (triệu tấn) 24,96 32,52 35,79 35,82 35,56 Ngô Diện tích (1000 ha) 556 730 995 1.031 1.150

Năng suất (tấn/ha) 2,11 2,74 3,51 3,70 3,75 Sản lượng (triệu tấn) 1,17 2,00 3,50 3,82 4,31 Sắn Diện tích (1000 ha) 277 237 432 475 560

Năng suất (tấn/ha) 7,97 8,35 15,35 16,24 15,89 Sản lượng (triệu tấn) 2,21 1,98 6,64 7,71 8,90 Khoai Diện tích (1000 ha) 304 254 205 181 180

Năng suất (tấn/ha) 5,53 6,33 7,56 8,00 8,05 Sản lượng (triệu tấn) 1,68 1,61 1,55 1,45 1,45

Nguồn: Nguyen Van Bo, Reinhardt Howeler, và ctv trích dẫn từ FAOSTAT 2008

Sự đột phá năng suất và sản lượng sắn của Việt Nam tăng nhanh trong những năm gần đây chủ yếu do ba nguyên nhân :

1 Các giống sắn mới có năng suất bột cao gấp đôi so với các giống sắn địa phương đã thực sự mang lại lợi nhuận cao cho người trồng sắn Việt Nam trở thành nước điển hình tiên tiến của châu Á và thế giới trong việc ứng dụng công nghệ chọn tạo và nhân giống sắn lai (Kawano K, 2001; CIAT Review, 2005) Tốc độ tăng năng suất sắn của Việt Nam là nhanh nhất khu vực, thể hiện rõ trên bảng 2.8

Bảng 2.8 Sự tăng năng suất sắn Việt Nam so với Thái Lan,Trung Quốc, Ấn Độ 1)

Năng suất sắn (tấn/ ha) theo năm Nước

Giá trị bội thu do sử dụng giống sắn mới và áp dụng kỹ thuật tiến bộ tại Việt Nam ước đạt 51,8 triệu đô la mỗi năm, so với Thái Lan khoảng 49,7 triệu đô la và Trung Quốc khoảng 1,7 triệu đô la (bảng 2.9)

Bảng 2.9 Giá trị bội thu do áp dụng giống sắn mới tại Việt Nam, Thái Lan và Trung

Quốc (diện tích sắn năm 2003 và năm 1997 theo số liệu thống kê của FAO)

Năng suất sắn (tấn/ha)

Nước Diện

tích sắn

2003 (ha)

1999 2003

Bội thu năng suất (tấn/ha)

Giá sắn

củ tươi giao tại nhà máy (USD/tấn)

Giá trị bội thu

do tăng năng suất (USD) Việt Nam 371.700 7,99 14,06 6,07 20 – 29 51.893.000 Thái Lan 1.050.000 15,49 17,55 2,06 21 – 24 49.749.000 Trung Quốc 240.108 15,96 16,24 0,28 24 – 30 1.748.000 Nguồn: Hoàng Kim và tập thể 2006

2 Việt Nam hiện nay có nhiều nhà máy chế biến tinh bột sắn đã đi vào hoạt động với công nghệ, thiết bị mới và khá tiên tiến

3 Chế biến cồn sinh học có nhu cầu rất lớn về nguyên liệu sắn lát vì giá sắn rất cạnh tranh so với các nguyên liêu khác

2.2.2.2 Tình hình tiêu thụ sắn tại Việt Nam

Toàn quốc hiện có gần 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn, mỗi năm sản xuất ra từ 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trong đó khoảng 70% dành cho xuất khẩu và 30% cho tiêu thụ trong nước với tổng công suất ước khoảng 3,8 triệu tấn củ tươi/ năm

và 8 nhà máy chế biến nhiên liệu sinh học (etanol) đang được triển khai trong đó

đã khởi công xây dựng ba nhà máy chế biến cồn ở thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Phú Thọ và tỉnh Quảng Ngãi, sử dụng sắn lát làm nguyên liệu, với công suất tương ứng là

75, 100 và 150 triệu lít cồn/năm Việt Nam hiện đã trở thành nước xuất khẩu tinh bột sắn đứng thứ hai trên thế giới sau Thái Lan

2.3 Thành phần dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây sắn

2.3.1 Thành phần dinh dưỡng

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

2.3.1.1 Củ sắn tươi

Bảng 2.10 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sắn củ tươi (phần ăn được)

so với khoai lang, khoai tây và khoai môn 1/

Thành phần Sắn Khoai

lang

Khoai tây

Khoai Môn

Tỷ lệ chất khô (%) 30 – 40 19 – 35 20 28

Hàm lượng tinh bột (%) 27 – 36 18 – 28 13 – 16 18 – 25 Đường tổng số (% FW) 0,5 – 2,5 1,5 – 5,0 0 – 2,0 0,5 – 1,0 Đạm tổng số (%FW) 0,5 – 2,0 1,0 – 2,5 2,0 2,5

Phần ăn được có tỷ lệ chất khô 30 - 40% trọng lượng mẫu tươi, tinh bột từ 27% đến 36%, đường tổng số 0,5 - 2,5% (trong đó saccarose 71%, glucose 13%, fructose 9%, mantose 3%), đạm tổng số 0,5 - 2,0%, chất xơ 1,0%, chất béo 0,5%, chất khoáng 0,5 đến 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% đến 25%, kích thước hạt bột 5 - 50 micron, amylose 15 - 29 %, độ dính tối đa 700 đến

1100 BU, nhiệt độ hồ hóa 49 - 73OC (Christopher Wheatley, Gregory J.Scott, Rupert Best and Siert Wiersema 1995) Theo trích dẫn của Hoàng Kim, Phạm Văn Biên 1996,

đã dẫn liệu các số liệu phân tích của Việt Nam (Lê Thước 1966, Đại học Nông Lâm,

1987, Nguyễn Đức Trân 1963, Viện Chăn nuôi, 1983), Trung Quốc (Zheng Bangguo

et al, 1988), Philippines (Jose A Eusebio 1978, Truong Van Den 1989), Ấn Độ

(Hirshi and Nair 1978) và CIAT (G.G Gomez et al, 1985) đã cho kết quả tương tự

2.3.1.2.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 có vỏ của Việt Nam bình quân đạt: 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%

Sắn lát khô không vỏ chỉ bao gồm: Thịt sắn và lõi sắn 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%

2.3.1.3.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% (Hoàng Kim, Phạm Văn Biên 1996)

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 nhưng 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

độ nhớt cao, xu hướng thoái hóa thấp, độ bền gen cao, hàm lượng amylopectin và phân

tử lượng trung bình cao hơn amylose của tinh bột bắp, lúa mì và khoai tây

2.3.1.4 Lá sắn

Lá sắn có hàm lượng đạm khá cao (20 - 25% trọng lượng chất khô) với nhiều chất bột, chất khoáng và vitamin Chất đạm của lá sắn có khá đầy đủ các acid amin cần thiết, giàu lysin nhưng thiếu methionin

Trong lá sắn ngoài các chất dinh dưỡng, cũng chứa một lượng độc tố [HCN] đáng

kể Các giống sắn ngọt có 80-110 mg HCN/ 1kg lá tươi Các giống sắn đắng chứa từ

160 đến 240 mg HCN/1kg lá tươi Lá sắn ngọt là một loại rau bổ dưỡng có chứa nhiều chất đạm, canxi, caroten, vitamin B1, C Lá sắn đắng không nên luộc ăn mà nên muối dưa hoặc phơi khô để làm bột lá sắn phối hợp với các bột khác làm bánh thì hàm lượng HCN còn lại không đáng kể

2.3.1.5 Độc tố HCN

Sắn củ tươi có chứa một lượng độc tố ở dạng glucozit với công thức hóa học

C10H17O6N, có vị đắng Chất này có mặt trên hầu hết các bộ phận của cây và tất cả các giống (Narty,1973) Những giống sắn đắng hàm lượng độc nhiều hơn giống ngọt; lá non hàm lượng glucozit xyanogenic cao hơn phiến lá, còn ở lá già thì ngược lại; vỏ củ lượng độc nhiều hơn thịt củ Độc tố này được phát hiện lần đầu vào năm 1885 bởi Peckolt và được gọi là manihotoxin Sau đó, Dunstan và Henry đã phân ly đựơc chất này có tính độc tương tự như chất say của một số loại họ Đậu (Bùi Huy Đáp, 1987) Dưới tác dụng của dịch vị có chứa acid clohydric hoặc men tiêu hóa, chất này bị phân hủy và giải phóng ra acid cyanhydric là chất độc với người

C6H17O6N + H2O ===Î C6H12O6 + (CH3)3 + HCN

Linamarin Glucoze Axeton Acid cyanhidric

HCN là chất gây độc đối với người và gia súc Liều gây độc cho người lớn là 20 mg HCN Liều gây ngộ độc có thể chết người là 1,4 mg HCN/1kg trọng lượng cơ thể Đối với trẻ em, người già và người ốm yếu thì liều gây độc và gây chết còn thấp hơn (Hoàng Phương, 1978) Nguyên nhân chất độc trong sắn: Tùy theo giống sắn, điều kiện đất đai, chế độ canh tác và thời gian thu hoạch mà hàm lượng HCN có khác nhau Hàm lượng glycozit này trong củ sắn ngọt khoảng 20 - 30 mg HCN/1kg, trong củ sắn đắng có tới 60 - 150 mg HCN/ kg

2.3.2 Giá trị kinh tế của cây sắn

Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc

và lương thực thực phẩm Sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán, trao đổi thương mại quốc tế (FAO, 2000 a,b.c) Củ thân và lá sắn đều có nhiều công dụng thiết thực

Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, bột sắn nghiền hoặc dùng để

ăn tươi Từ củ sắn tươi tạo thành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mì ăn liền, gluco, xiro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ), bún, miến, mì ống, mì sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức

ăn gia súc

Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho nghành công nghiệp xenlulo, làm nấm, làm củi đun

Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi

cá Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu, bò, dê,…

Sử dụng trực tiếp củ và lá sắn để làm lương thực, thực phẩm, rau xanh và làm thức ăn gia súc là cách thông thường ở hầu hết các nước Tùy theo tập quán ăn uống và kinh nghiệm chế biến món ăn của từng vùng mà các sản phẩm này rất phong phú, đa dạng

Ở nước ta, các món ăn thông dụng từ sắn là rượu sắn, bánh tráng, bánh bột lọc, bánh nậm, bánh khoái, hạt trân châu, bún miến, hủ tiếu sắn, chè sắn, sắn luộc, sắn nướng v.v… Thân sắn dùng làm giống, làm nấm, làm củi đun và nguyên liệu cho công nghiệp xenlulô Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm cho người và nuôi tằm, thỏ,

cá Bột lá sắn dùng để chăn nuôi gà, củ và lá sắn ủ chua để chăn nuôi lợn, bột sắn thô phối trộn với cám ngô, cám gạo, bánh dầu, bột cá,… để làm thức ăn tổng hợp

2.4 Một số giống sắn phổ biến tại Việt Nam

Bảng 2.12 Một số giống sắn phổ biến ở Việt Nam

Tên giống

Năm phóng thích

Nguồn gốc giống

Cơ quan chọn tạo

Đặc tính giống

HL23 1987 Giống ĐP tuyển chọn IAS Chất lượng củ luộc ngon

HL24 1987 Giống ĐP tuyển chọn IAS Năng suất khá, ngắn ngày HL20 1987 Giống ĐP tuyển chọn IAS Năng suất khá, ngắn ngày KM60 1992 Tên gốc Rayong 60 IAS NS cao, ngắn ngày, ruột vàngKM94 1994 Tên gốc Kasetsart 50 IAS Năng suất bột cao,

SM937-26 1994 Hạt SM937-26 từ CIAT IAS Năng suất bột cao

KM95 1994 Hạt sắn lai từ CIAT VASI Năng suất khá, ngắn ngày KM95-3 1995 Hạt sắn lai từ CIAT IAS Năng suất khá, ngắn ngày KM98-1 1999 Hạt R5 x R1 từ CIAT IAS Năng suất cao, ngắn ngày KM140 2007 (R5 x R1) x KM36 IAS Năng suất cao, ngắn ngày KM98-7 2008 Hạt sắn lai từ CIAT VAA

S

Năng suất cao, ngắn ngày

Nguồn: Hoàng Kim 2008 1/ Kết quả tổng hợp của ba mươi thí nghiệm so sánh giống chính quy được thiết lập bởi Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc tại các tỉnh trọng điểm trồng khoai mì của Việt Nam (2001-2005)

2.4 1 Giống sắn KM-94

Tên gốc: KU 50 (Kasetsart 50) được nhập nội từ CIAT/Thái Lan trong bộ giống sắn khảo nghiệm liên Á năm 1990 Giống dẫn đầu năng suất của hầu hết 25 điểm khảo nghiệm ở các tỉnh phía Nam và 6 điểm khảo nghiệm ở phía Bắc năm 1990 - 1994 Giống do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc, Trung tâm Nghiên cứu Cây Có Củ (Viện VAAS), Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên phối hợp với Mạng lưới Nghiên cứu và Khuyến nông Sắn Việt Nam tuyển chọn và giới

thiệu công nhận giống năm 1994 (Trần Ngọc Quyền, Hoàng Kim, Võ Văn Tuấn, Kazuo Kawano 1994) KM94 hiện là giống sắn chủ lực của Việt Nam với diện tích

trồng năm 2007 trên 420.000 ha (Nguyen Van Bo et al 2008)

Đặc điểm giống: Thân xanh, hơi cong, ngọn tím, tán gọn, thích ứng rất rộng Năng suất củ tươi bình quân 33,0 tấn/ ha, thâm canh đạt 38 - 42 tấn/ha, hàm lượng tinh bột 27 - 30%, hàm lượng HCN 219 mg/kg vật chất khô Thời gian từ lúc trồng đến lúc thu hoạch 9 - 12 tháng, có thể kéo dài thời gian thu hoạch sang năm sau, nhiễm nhẹ nhẹ bệnh cháy lá

2.4 2 Giống sắn SM 937-26

Nguồn gốc: Giống được nhập nội từ CIAT/Thái Lan trong bộ giống khảo nghiệm Liên Á năm 1990 Giống do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc giới thiệu công nhận giống năm 1994 (Trần Ngọc Quyền, Hoàng Kim, Võ Văn Tuấn, Kazuo Kawano 1994), giống hiện phổ biến rộng ở các tỉnh Nam Trung Bộ Đặc điểm giống: Thời gian thu hoạch thích hợp 10 - 11 tháng sau trồng, thân màu nâu đỏ, thẳng, gọn, không phân nhánh Năng suất củ tươi bình quân 33,0 tấn/ ha, thâm canh đạt 37 - 42 tấn/ha, tỷ lệ chất khô 37,9%, thích hợp chế biến sắn lát khô, hàm lượng tinh bột 27 - 30%, chỉ số thu hoạch 61% Nhiễm nhẹ bệnh cháy lá

2.4 3 Giống sắn KM 98-1

Nguồn gốc: KM98-1 là con lai chọn lọc của tổ hợp lai Rayong 1 và Rayong 5 (cùng bố mẹ với giống Rayong 72 của Thái Lan) Giống do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc phối hợp cùng Mạng lưới Nghiên cứu và Khuyến nông Giống Sắn Việt Nam chọn từ hạt lai nhập nội từ CIAT/Thailand Giống

đã phát triển rộng trong sản xuất (Hoàng Kim và cộng sự, 1999)

Đặc điểm giống: Thời gian sinh trưởng 7 - 10 tháng, tán gọn, thân xanh, cây cao 1,5 - 2,4m, thích hợp trồng dày, củ thuôn láng, đều, đẹp, Năng suất củ tươi bình quân 33,0 tấn/ha, thâm canh đạt 40 - 45 tấn/ha, hàm lượng tinh bột 26 - 27% Nhiễm bệnh cháy lá trung bình

2.4 4 Giống sắn KM140

Nguồn gốc: KM140 là con lai của tổ hợp KM 98-1 x KM 36 do TS Hoàng Kim chủ trì lai tạo Giống do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc

chọn tạo, phát triển rộng trong sản xuất và giới thiệu công nhận giống năm 2007, (Trần

Công Khanh và cộng sự, 2007)

Đặc điểm giống: Thời gian thu hoạch thích hợp 7 - 10 tháng sau trồng, bổ sung tốt cho giống sắn KM94 để giúp nông dân rãi vụ thu hoạch; Năng suất củ tươi đạt bình quân 35 tấn/ha, thâm canh đạt 40 - 45 tấn/ha, năng suất bột đạt 9,5 tấn/ ha (so với giống sắn KM94 đạt năng suất bột 7,6 tấn/ ha); Hàm lượng tinh bột 26 - 28 (trung bình 27%); tỷ lệ chất khô 38 - 40%; Cây cao vừa phải, ít đổ ngã, thân xanh, lá xanh, nhặt mắt, sinh trưởng mạnh, phủ đất sớm, chỉ số thu hoạch 65%, củ đồng đều và thuôn láng, thịt củ trắng, hàm lượng HCN là 105,9 mg/ kg vật chất khô Nhiễm nhẹ bệnh cháy lá

2.5 Phương pháp chọn tạo, nhân giống sắn mới

2.5.1 Đặc tính di truyền của cây sắn

Sắn (Manihot esculenta Crantz) thuộc họ thầu dầu (Euphorbiacea) là cây đa bội

thể phức tạp, dị hợp, có 36 nhiễm sắc thể (Umanah and Hartmann, 1973) Thể tứ bội

và tam bội có tương ứng 72 và 54 nhiễm sắc thể (Abraham, 1970) Miegé 1959 và Arraude 1966 đã quan sát quá trình phân bào giảm nhiễm của hạt phấn và nhận thấy có phân hóa không bình thường cùng sự phân phối không đều giữa các nhiễm sắc thể Điều này càng khẳng định nguồn gốc đa bội thể phức tạp của sắn Sắn có phổ biến dị rộng, có khả năng giữ được các đặc tính ưu tú thông qua phương pháp chọn lọc và nhân giống vô tính vì vậy, rất thuận lợi cho công tác cải tiến giống (Hoàng Kim, Phạm Văn Biên 1996)

Khả năng di truyền những đặc tính quan trọng: Việc đánh giá về năng suất củ tươi ở các vùng để chọn ra giống phù hợp sinh thái là rất cần thiêt (Kawano và Hershey, 1984) Cải tiến hệ số thu hoạch (trọng lượng củ/ trọng lượng củ + thân lá) là đặc trưng cơ bản của cải tiến giống sắn (Kawano, 1985) Hệ số thu hoạch, số củ bình quân/ cây và trọng lượng trung bình của củ có tương quan chặt với năng suất củ ( Birader và cộng sự, 1978) Hệ số thu hoạch có khả năng di truyền cao và ổn định ở môi trường (Birader và Tan, 1981, Tan, 1982, Bueno, 1988, Rajendran P.G, Lakshima K.R, Nayar G G, 1988, Cock H.H, Sharkawy M.A, Kawano K và Jennings, 1983) Số

củ trên cây và năng suất củ có khả năng di truyền từ trung bình đến cao Song cả hai

tính trạng này đều chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường (Tan S L, 1981, 1984, Brueno A.1988) Tỷ lệ chất khô của củ có hệ số di truyền cao và khá ổn định nhưng hiệu quả chọn lọc thấp (IITA, 1981, Tan S.L, 1981, 1984) Sự chống chịu bệnh đốm lá do một

hệ đa gen kiểm soát và có tương quan giữa đặc tính chống chịu bệnh đốm lá với bệnh rụi lá sắn (Hahn, 1979, Jennings, 1978) Lượng độc tố acid xianhidric (HCN) hình như cũng được kiểm soát bởi một hệ thống phức tạp của các gen phụ (P Silvestre và M Arraudeau, 1991) Năng suất sinh vật có hệ số di truyền từ trung bình đến cao Tính trạng này phụ thuộc vào dạng cây và tuổi thọ của lá Giữa năng suất củ tươi, năng suất sinh vật và hệ số thu hoạch có tương quan dương, hệ số tương quan rất chặt Vì vậy việc duy trì cân bằng giữ năng suất sinh vật và hệ số thu hoạch trong cải tiến giống sắn

là yếu tố quan trọng và luôn cần thiết (Trần Ngọc Ngoạn, 1995) Đối với các đặc tính hình thái thì màu đỏ của gân lá trội hơn so với màu xanh (Kazuo Kawano, 1976), thùy

lá hẹp trội so với thùy lá rộng, vỏ củ màu nâu trội hơn so với vỏ của màu trắng (Granner, 1942, Jos và cộng sự, 1976)

Dạng hình lý tưởng của một cây sắn đạt năng suất cao đã được xác định như sau (Jennings, 1972, Cosk, 1978, Cosk và cộng tác, 1979): 1) Thân: một thân độc nhất mọc từ hom; tt hoặc chậm phân nhánh; lóng ngắn và chiều cây giới hạn ở 2 m; 2) Lá: Chỉ số diện tích lá: 3,0 – 3,5; phiến lá lớn; tuổi thọ lá cao; dáng lá đứng (góc độ của cuống lá và thân hẹp); 3) Củ: Khoảng 8 củ thuôn dài và đồng đều.; củ chắc, cuống củ ngắn, dạng củ đẹp, dễ bóc vỏ; hệ số thu hoạch cao

2.5.2 Phương pháp chọn tạo và nhân giống sắn

Các phương pháp chọn giống cơ bản mà nhiều nước áp dụng gồm: Lai hữu tính trong loài; lai hữu tính khác loài; tạo dòng đột biến; chọn lọc cải tiến quần thể; nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen; thu nhập, nhập nội, chọn lọc nguồn gốc gen giống sắn

2.5.2.1 Lai hữu tính trong loài (lai gần)

Lai hữu tính trong loài là lai các giống trong cùng loài với nhau Cách lai này tỉ lệ đậu

quả, hạt rất khác nhau Ở Inđônêxia thu được tỉ lệ hạt 20% Ở CIAT 34 -41%, tuỳ năm

và tuỳ bố mẹ Các bước lai hữu tính: Thu thập nguồn vật liệu, quan sát và chọn lọc qua nhiều vu, sau đó chọn cây ưu tú làm bố mẹ, tiến hành lai, đánh giá tổ hợp lai, chọn cây

2.5.2.2.Lai hữu tính khác loài (lai xa)

Lai hữu tính khác loài là lai giữa các loài Manihot với nhau Nhiều nhà khoa

học (Cours, 1951; Jennings 1957, 1959, 1976, Nassar 1980 ) đã dùng loài M.esculenta

lai với loài khác Kết quả (Narsar, 1980).đã thu được cây lai hữu thụ và có khả năng

chống chịu với bệnh Khi lai giữa M.esculenta với loài M oliganthasub tạo được cây

lai có nhiều củ, củ to, hàm lưọng protein khá và HCN thấp

2.5.2.3.Tạo dòng đột biến

Vasudevan (1967) đã xử lý tia X với liều lượng cao (10Krad) lên hom sắn, làm gây rối nhiễm sắc thể và thu được dòng đột biến có hàm lượng tinh bột cao, hàm lượng HCN giảm Moh (1976) dùng tia X đã tạo được dòng đột biến chín sớm, dạng cây đứng, khoẻ, hàm lượng HCN giảm, tăng cường tính chống chịu bệnh.Xử lý conchixin

đã tạo ra nên những dạng tứ bội hoặc đa bội thể khảm, sau đó lai giữ những thể tứ bội trên với cây nhị bội đã tạo được dạng tam bội có đặc tính trung gian giữa bố mẹ (Graner 1940, Araham và cộng sự 1964, Magoon 1970)

2.5.2.4.Chọn lọc cải tiến quần thể

Sắn là cây sinh sản vô tính bằng thân, nhưng hoa sắn thuộc loại giao phấn Do

đó chọn lọc cải tiến quần thể sắn giống như các loại cây giao phấn khác, nhưng có điều khác là đánh giá lại các dòng vô tính

Các phương pháp chọn lọc cải tiến quần thể gồm: Chọn lọc hỗn hợp, chọn lọc gia đình nửa máu (Halfsib family), chọn lọc gia đình đồng máu (Fullsib family), chọn lọc S1, chọn lọc tái hồi Phương pháp chọn lọc hỗn hợp, chọn lọc gia đình nửa máu được sử dụng rộng rãi đối với sắn, sử dụng được hiệu ứng di truyền cộng, nên rất có hiệu quả với những đặc tính tốt có khả năng di truyền lớn như: chiều cao cây, chín sớm, hàm lượng protein cao, năng suất củ tươi cao và tính thích ứng rộng Bất dục hạt phấn ở sắn xảy ra khá thường xuyên và đã được đề cập (Miege, 1954, Moh và Valerio,

1965, Singh, 1968) nhưng hiện tại người ta vẫn chưa hiểu nhiều về những quy luật quyết định di truyền và khả năng tạo thể siêu bội ở sắn

2.5.2.5.Nuôi cấy mô tế bào và chuyển gen

Công nghệ sinh học cây sắn hiện được thực hiện mạnh mẽ ở CIAT (Colombia), Danforth Center (Mỹ), IPBO (Bỉ), EMBRAPA (Brazil), (xem

http://cassavaviet.blogspot.com) Sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô phân sinh và chồi ngọn của sắn có hiệu quả cao trong việc duy trì nguồn gen sạch bệnh và trao đổi giống quốc

tế Phối hợp sự nuôi cấy in vitro và biện pháp cắm cành sắn trên liếp ương hoặc môi trường dung dịch là kinh nghiệm quí của CIAT để nhân nhanh các giống sắn tốt chọn lọc Việc nuôi cấy tế bào, thể nguyên sinh và túi phấn đã có nhiều công trình nghiên cứu, đóng góp tích cực trong tạo giống Sử dụng kỹ thuật đột biến (tia Gramma, hóa chất)… nhằm gia tăng biến dị và phối hợp với nuôi cấy invitro để chọn lọc dòng là một hướng nghiên cứu có triển vọng Sự phát triển vũ bão của sinh học phân tử, di truyền số lượng và kỹ thuật gene đang mở ra những điều kiện mới để cải tiến giống sắn (CIAT, 1985, CIAT, 1993, CIAT 2008) Các nhà sinh học rất lạc quan có thể đưa năng suất sắn toàn cầu lên gấp đôi đến năm 2020, đưa các giống sắn chuyển gene vào sản xuất rộng rãi, trước hết ở địa bàn châu Phi trong thời gian tới

2.5.2.6 Thu thập, nhập nội, chọn lọc nguồn gốc gen giống sắn

Đây là cách ứng dụng tổng hợp các thành tựu trên Thu thập những nguồn vật liệu qui hiếm: Các loại sắn dại có giá trị, các giống địa phương đã trồng từ lâu Bảo tồn nguồn gen quí bằng phương pháp đa giao (polycross) của quần thể tổng hợp nhiều giống và giữ dưới dạng hạt Lai tạo, gây đột biến, chuyển gen có đặc tính tốt vào con lai Nhân nhanh giống sắn bằng hom hai mắt ứng dựng công nghệ chọn tao và nhân nhanh giống sắn lai

Bảng 3.1: Lý lịch nguồn vật liệu của 10 giống sắn thí nghiệm

TT Mã số Tên giống Nguồn gốc giống Nơi và năm thu thập

3.2.1 Điều kiện thí nghiệm

3.2.2 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

Ngày thực hiện thí nghiệm: 1/2009, ngày kết thúc thí nghiệm 7/2009

Địa điểm thí nghiệm được thực hiện tại ruộng ông Hồ Sáu, nông dân giỏi xã Tây Hòa, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai

3.2.3 Đặc điểm khí hậu thời tiết trong thời gian thí nghiệm

Số liệu khí tượng được thu thập từ tháng 01/2009 – 06/2009 (Bảng 3.2)

Bảng 3.2 Tình hình thời tiết, khí hậu khi thực hiện thí nghiệm tại Đồng Nai

Nhiệt độ không khí Tháng/năm Trung

Lượng mưa (mm)

Độ ẩm (%)

Nắng (giờ)

Nguồn: Trung tâm khí tượng thuỷ văn khu vực phía nam, Tp HCM 2009

3.2.3 Đặc điểm lý hóa tính của khu đất thí nghiệm

Bảng 3.3: Kết quả phân tích đất thí nghiệm (*)

(*) Số liệu phân tích đất tại phòng Nông hóa Thổ nhưỡng, Khoa Nông học, Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM

Đất làm thí nghiệm thuộc loại đất nâu vàng, mặt đất tương đối bằng phẳng, độ dốc từ 0,5 - 10 Kết quả phân tích thí nghiệm bảng 3.3 cho thấy: Đất canh tác thuộc loại đất sét, hơi chua, chất hữu cơ trung bình, nghèo lân, canxi, magiê, kali Do đó cần bón thêm vôi và chất hữu cơ trước khi trồng

Khoảng cách giữa các lần nhắc lại (khối): 2 m

+ Xung quanh khu thí nghiệm có hàng bảo vệ

+ Tổng diện tích thí nghiệm: 1400 m2 (kể cả đường lô và bảo vệ)

+ Giống đối chứng: KM 94

+ Giống gởi khảo nghiệm: BKA900, SM3056, CM9966, GM444A, GM444B, KM140, GM465, KM318, CM9914

Sơ đồ bố trí thí nghiệm (hình 3.1)

Ghi chú:- REP I: Lần lập lại I

- REP II: Lần lập lại II

- REP III: Lần lập lại III