Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kĩ thuật canh tác đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống sắn mới km21 12 tại trường đại học nông lâm thái nguyên

iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ vi MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................3 3. Yêu cầu của nghiên cứu. .........................................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................4 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới ...................................................4 1.2. Tình hình sản xuất sắn các châu lục trên thế giới ................................................5 Toàn thế giới ...............................................................................................................5 1.3. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam ......................................................................7 1.4. Tình hình sản xuất sắn của một số vùng ở Việt Nam ..........................................8 1.5. Tình hình sản xuất sắn tại tỉnh Thái Nguyên .......................................................9 1.6. Tình hình nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật thâm canh sắn ở trên thế giới và trong nước .......................................................................................................9 1.6.1. Tình hình nghiên cứu dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân cho sắn .....................9 1.6.2. Tình hình nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng sắn trên thế giới và trong nước. ..........................................................................................................................14 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................17 2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................17 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................17 2.3.Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................17 2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................17 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................17 iv 2.4.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi .............................................................19 2.5. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................20 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................21 3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến sinh trưởng năng suất và chất lượng giống sắn mới KM21-12 ....................................................................21 3.1.1. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến sinh trưởng của giống sắn mới KM21-12 ...................................................................................................................21 3.1.2. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất năng suất và chất lượng của giống sắn mới KM21-12. .............................................................28 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống sắn mới KM21-12...................................................................41 3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng của giống sắn mới KM21-12 .41 3.2.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của giống sắn mới KM21-12...................................................................47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................57 1.Kết luận ..................................................................................................................57 1.1. Thí nghiệm xác định tổ hợp phân bón thích hợp cho giống sắn mới KM21-12 57 1.2. Thí nghiệm xác định mật độ trồng thích hợp cho giống sắn mới KM21-12 ..............57 2. Đề nghị ..................................................................................................................57 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................59 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn CIAT : Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới CSTH : Chỉ số thu hoạch CTTN : Công thức thí nghiệm ĐHNLTN : Đại học Nông lâm Thái Nguyên FAO : Tổ Chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc NLSH : Năng lượng sinh học NSCT : Năng suất củ tươi NSSVH : Năng suất sinh vật học NSTL : Năng suất thân lá NSCK : Năng suất củ khô NSTB : Năng suất tinh bột MARD : Cổng thông tin điện tử Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn TB : Trung bình TLCK : Tỷ lệ chất khô TLTB : Tỷ lệ tinh bột CLT&CTP : Viện cây lương thực và cây thực phẩm vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm 2009 – 2014.............. 4 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các châu trên thế giới năm 2014 ........ 5 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2005 đến 2014 ................................................................................................................................. 7 Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các vùng trong cả nước năm 2014 ..... 8 Bảng 1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của tỉnh Thái Nguyên giai đoạn từ năm 2008- 2014 ................................................................................................................. 9 1.6.2. Tình hình nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng sắn trên thế giới và trong nước. .......................................................................................................................... 14 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ......................................... 22 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tốc độ ra lá của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 23 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tuổi thọ lá của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 24 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến đặc điểm nông sinh học của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ....................................................... 26 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ......................................... 28 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến năng suất của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ....................................................................... 30 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến chất lượng của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ....................................................................... 35 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến hiệu quả kinh tế của giống sắn mới KM2112 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ................................................................... 40 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâmThái Nguyên ................................................. 42 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tốc độ ra lá của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 43 vii Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tuổi thọ lá của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 44 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến đặc điểm nông sinh học của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ....................................................... 45 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống sắn mới KM21-12 ...................................................................................................................... 47 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ........................................................................ 47 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 48 Bảng 3.15: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chất lượng của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ............................................................................. 51 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến hiệu quả kinh tế của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên ........................................................................ 55 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến năng suất củ tươi của giống sắn mới KM21-12 ................................................................................. 32 Hình 3.2: Biểu đồ ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tỷ lệ chất khô của giống sắn mới KM21-12 ................................................................................. 36 Hình 3.3: Biểu đồ ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến tỷ lệ tinh bột của giống sắn mới KM21-12........................................................................... 38 Hình 3.4: Biểu đồ ảnh hưởng của tổ hợp phân bón đến năng suất tinh bột .... 39 Hình 3.5: Biều đồ hoạch toán kinh tế ở các tổ hợp phân bón của giống sắn mới KM21-12 ................................................................................. 41 Hình 3.6: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất củ tươi của giống sắn mới KM21-12 .................................................................................................. 49 Hình 3.7: Biểu đồ ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ chất khô của giống sắn mới KM21-12........................................................................... 52 Hình 3.8: Biểu đồ ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ tinh bột của giống sắn mới KM21-12........................................................................... 54 Hình 3.9: Biểu đồ ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất tinh bột của giống sắn mới KM21-12........................................................................... 55 Hình 3.10: Biều đồ hoạch toán kinh tế ở các mật độ của giống sắn mới KM21-12 ................................................................................. 56 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây sắn (Manihot esculenta crants) là một trong những cây lương thực dễ trồng, có khả năng thích ứng rộng, và trồng được trên những vùng đất nghèo, không yêu cầu cao về điều kiện sinh thái, phân bón, chăm sóc. Sắn được trồng rộng rãi ở 300 Bắc đến 300 Nam và được trồng ở trên 100 nước nhiệt đới thuộc ba châu lục lớn là châu Phi, châu Mỹ và châu Á. Trên thế giới sắn là cây lương thực, thực phẩm chính của hơn 500 triệu người đồng thời là cây thức ăn gia súc và cũng là cây hàng hóa có giá trị xuất khẩu cao. Sắn là cây lương thực rất quan trọng bởi có giá trị lớn trên nhiều mặt: Sắn là nguồn lương thực đáng kể cho con người, hiện nay nhiều nước trên thế giới đã sử dụng sắn và các sản phẩm chế biến từ sắn làm nguồn lương thực chính, nhất là các nước của châu Phi. Tinh bột sắn còn là một thành phần quan trọng trong chế độ ăn của hơn một tỷ người trên thế giới. Sắn cũng là thức ăn cho gia súc, gia cầm quan trọng tại nhiều nước trên thế giới, ngoài ra sắn còn là hàng hóa xuất khẩu có giá trị để làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột ngọt, bánh kẹo, mì ăn liền, ván ép, bao bì, màng phủ sinh học và phụ gia dược phẩm… Đặc biệt trong thời gian tới việc nghiên cứu phát triển sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học đang được các quốc gia trên thế giới quan tâm bởi các lợi ích của loại nhiên liệu này đem lại mà cây sắn là nguyên liệu chính cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học (ethanol). Việc nghiên cứu phát triển các giống sắn mới có năng suất tinh bột cao và kỹ thuật canh tác sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất khó khăn và phù hợp với vùng sinh thái là việc làm có hiệu quả vì nó góp phần chuyển một phần đất trồng sắn sang canh tác những cây trồng khác mà vẫn không làm giảm sản lượng sắn. 2 Giống sắn mới KM21-12 do Trung tâm Nghiên cứu và phát triển cây có củ (Viện CLT&CTP) chọn tạo từ nguồn giống nhập nội của Trung tâm Quốc tế nông nghiệp nhiệt đới (CIAT). Giống sắn KM21-12 là con lai được chọn lọc từ tổ hợp lai SM2354, dòng SM2354-4 có mẹ là CM805-15 (polycross) có nguồn gốc từ CIAT/Colombia (GY94.35 Z01), được nhập nội bằng hạt lai vào Việt Nam từ năm 1996. KM21-12 đã được Cục Trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và PTNT đặc cách công nhận giống cây trồng mới theo Quyết định 168/QĐ-TT-CLT, ngày 14 tháng 5 năm 2012. Năng suất củ tươi của KM21-12 cao hơn KM94 từ 10-15% (3-5 tấn/ha) ở hầu hết các điểm nghiên cứu; trên đất nghèo dinh dưỡng năng suất củ tươi đạt từ 30 tấn/ha đến 37 tấn/ha. Giống sắn KM21-12 có tỷ lệ tinh bột 28,0% và tỷ lệ chất khô 39,0% tương đương với KM94. Giống có ưu điểm: Thích hợp trên đất kém màu mỡ, năng suất khá, dùng để chế biến tinh bột và thái lát phơi khô để làm nguyên liệu cho sản xuất cồn sinh học và thức ăn chăn nuôi. Tuy vậy, năng suất sắn KM21-12 tại nhiều địa phương ở Việt Nam cũng như ở tỉnh Thái Nguyên còn thấp. Đó là do người nông dân thường quan niệm sắn là cây dễ trồng, thích ứng rộng, ít sâu bệnh, chịu đất chua, nghèo dinh dưỡng và không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp nên chưa chú ý đầu tư thâm canh và chọn giống phù hợp với điều kiện sinh thái. Để phục vụ cho chiến lược phát triển bền vững ở tỉnh Thái Nguyên, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh (mật độ, thời vụ, phân bón) cho giống sắn KM21-12 nhằm nâng cao năng, suất chất lượng của giống sắn KM21-12 là vấn đề rất cần thiết. Từ những lý do trên nên việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kĩ thuật canh tác đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống sắn mới KM21-12 tại Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên” là hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay. 3 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được biện pháp kỹ thuật canh tác (mật độ trồng, tổ hợp phân bón) hợp lý đối với giống sắn mới KM21-12 nhằm nâng cao năng suất và chất lượng giống sắn mới KM21-12 góp phần tăng hiệu quả kinh tế cho người dân. 3. Yêu cầu của nghiên cứu. - Xác định được mật độ trồng hợp lý cho giống sắn mới KM21-12 nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cho người sản xuất. - Xác định được tổ hợp phân bón thích hợp cho giống sắn mới KM21-12 nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cho người sản xuất. 4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp học viên củng cố và hệ thống lại toàn bộ những kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tạo điều kiện cho học viên chau dồi thêm kiến thức cũng như kinh nghiệm trong sản xuất. - Trên cơ sở học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn đã giúp cho học viên nâng cao được chuyên môn, có phương pháp và tổ chức tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. 4.2. Ý nghĩa trong sản xuất Là cơ sở khuyến cáo kĩ thuật cho nông dân lựa chọn được tổ hợp phân bón và mật độ trồng phù hợp cho giống sắn KM21-12 nhằm đạt được năng suất cao, chất lượng tốt để đưa vào áp dụng trong sản xuất đại trà nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của tỉnh Thái nguyên nói riêng và các tỉnh trung du miền núi phía Bắc nói chung. 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm 2009 – 2014 Năm 2009 2010 Diện tích (triệu ha) 19,378 19,685 Năng suất (tấn/ha) 12,135 12,234 2011 2012 2013 2014 20,609 23,277 23,523 23,867 12,298 11,057 11,100 11,241 Sản lượng (triệu tấn) 235,141 240,821 253,456 257,375 261,101 268,278 (Nguồn: FAOSTAT 2016 ) [11] Qua bảng 1.1 cho ta thấy: Trong giai đoạn 2009 – 2014 diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới đều có xu hướng tăng. Năm 2009 diện tích trồng sắn trên thế giới đạt 19,378 triệu ha, đến năm 2014 diện tích trồng sắn đạt 23,867 triệu ha, tăng 4,489 triệu ha. Năng suất sắn năm 2009 đạt 12,135 tấn/ha. Sản lượng sắn năm 2009 là 235,141 triệu tấn, đến năm 2014 đạt 268,278 tăng 33,137 triệu tấn so với năm 2009. 5 1.2. Tình hình sản xuất sắn các châu lục trên thế giới Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các châu trên thế giới năm 2014 Vùng trồng Toàn thế giới Châu Phi Nigeria Cộng hòa Congo Angola Ghana Mozambique Châu Mỹ Brazil Paraguay Colombia Peru Haiti Châu Á Indonesia Thái Lan Việt Nam Ấn Độ Trung Quốc Diện tích Năng suất (triệu ha) (tấn/ha) 24,222 11,159 17,524 8,379 7,102 7,720 2,056 8,077 0,756 10,106 0,889 18,587 0,870 5,877 2,542 12,921 1,568 14,826 0,212 17,000 0,258 10,226 0,097 12,244 0,186 3,305 4,134 21,859 1,003 23,360 1,349 22,255 0,553 18,471 0,228 35,656 0,288 16,269 (Nguồn: FAOSTAT 2016 ) [11] Sản lượng (triệu tấn) 270,294 146,825 54,832 16,609 7,639 16,524 5,115 32,845 23,242 3,606 2,635 1,188 0,615 90,372 23,436 30,022 10,210 8,139 4,680 Qua bảng số liệu cho ta thấy: Châu Phi đứng đầu thế giới về diện tích trồng sắn lên tới 17,524 triệu ha trong khi toàn thế giới 24,222 triệu ha. Sắn là nguồn lương thực chính của nhiều nước thuộc Châu lục này. Một số nước trồng nhiều sắn ở Châu Phi như: Nigeria (54,832 triệu tấn), Cộng hòa Congo (16,609 triệu tấn), Ghana (16,524 triệu tấn). Châu Á cùng với Châu Phi và Châu Mỹ là một trong ba vùng sắn quan trọng của thế giới. Diện tích sắn Châu Á hiện là 4,134 triệu ha, sản lượng đạt 90,372 triệu tấn đứng thứ hai sau Châu Phi, năng suất sắn ở Châu Á hiện đạt 6 bình quân 21,859 tấn/ha cao hơn Châu Phi 13,480 tấn/ha. Nước có diện tích trồng sắn lớn nhất Châu Á là Thái Lan với diện tích 1,349 triệu ha và có sản lượng cao nhất đạt 30,022 triệu tấn. Tình trạng suy dinh dưỡng ở trẻ em của Châu Phi cao nhất trên thế giới nên cây sắn được coi là giải pháp an toàn lương thực hàng đầu, Sắn chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu lương thực ở Châu Phi, bình quân khoảng 96kg/người/năm. Zaire là nước sử dụng sắn nhiều nhất với 391kg/người/năm (hoặc 1123calori/ngày). Viện nghiên cứu chính sách lương thực thế giới (IFPRI), đã tính toán nhiều mặt và dự báo tình hình sản xuất sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm 2020. Năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản xuất sắn 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. Châu phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản lượng năm 2020 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 tính 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%. Cây sắn tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong nhiều nước ở Châu Á, đặc biệt là các nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn có tổng diện tích đứng thứ ba sau lúa và ngô và tổng sản lượng đứng thứ ba sau lúa và mía. Chiều hướng sản xuất sắn phụ thuộc vào khả năng cạnh tranh cây trồng. Giải pháp chính là tăng năng suất sắn bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ thuật tiến bộ. 7 1.3. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam Bảng 1.3. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2005 đến 2014 Năm 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Diện tích Năng suất (nghìn ha) (tấn/ha) 425,50 15,87 475,20 16,38 495,50 16,53 554,00 16,80 507,80 16,80 498,00 17,26 558,17 17,73 550,81 17,69 554,30 17,90 551,10 18,55 (Nguồn: FAOSTAT 2016 ) [11] Sản lượng (triệu tấn) 6,72 7,78 8,19 9,31 8,53 8,60 9,90 9,75 9,74 10,23 Qua bảng số liệu 1.3 cho ta thấy diện tích trồng sắn của Việt Nam năm 2005 là 425,50 nghìn ha, đến năm 2014 đạt 551,10 tăng 125,6 nghìn ha. Năm 2005 năng suất sắn của Việt Nam là 15,87 tấn/ha, đến năm 2014 đạt 18,55 tấn/ha tăng 2,66 tấn/ha. Về sản lượng sắn của Việt Nam thì năm 2005 sản lượng sắn chỉ đạt 6,72 triệu tấn, nhưng đến năm 2014 sản lượng sắn đã tăng lên 10,21 triệu tấn tăng 3,51 triệu tấn. Ở Việt Nam, sắn là một trong bốn cây trồng có vai trò quan trọng trong chiến lược an toàn lương thực quốc gia sau lúa và ngô (Phạm Văn Biên, 1998) [1]. Từ lâu, cây sắn đã trở thành cây có củ đứng hàng đầu về diện tích và sản lượng so với cây có củ ở nước ta và trở thành cây công nghiệp hàng hóa xuất khẩu và làm thức ăn cho gia súc có giá trị kinh tế cao trong xu thế hội nhập khu vực và thế giới. 8 1.4. Tình hình sản xuất sắn của một số vùng ở Việt Nam Bảng 1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các vùng trong cả nước năm 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Vùng (Nghìn ha) (Tạ/ha) (Nghìn tấn) Cả nước 551,10 185,50 10.225,20 Đồng bằng sông Hồng 6,30 157,60 99,20 Trung du và miền núi phía Bắc 118,50 128,70 1.525,60 Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung 170,10 180,30 3.103,40 Tây Nguyên 152,20 176,00 2.679,20 Đông Nam Bộ 97,70 277,90 2.715,10 Đồng Bằng sông Cửu Long 6,30 163,00 102,70 Nguồn ( Mard, 2016) [12] Qua bảng số liệu 1.4 cho ta thấy: Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung là vùng có tổng diện tích trồng sắn cao nhất cả nước đạt 170,10 nghìn ha, tiếp đến là Tây Nguyên với 152,20 nghìn ha. Tây Nguyên phần lớn dân số còn gặp nhiều khó khăn, điều kiện canh tác còn nhiều lạc hậu do vậy sắn là cây lương thực giúp xóa đói giảm nghèo. Các tỉnh trồng sắn phía Nam tăng nhanh về cả diện tích và sản lượng sắn. Tuy diện tích trồng sắn ở vùng Đông Nam Bộ chỉ đứng thứ tư ở các vùng trong cả nước nhưng năng suất sắn lại cao nhất đạt 277,90 tạ/ha, cao hơn năng suất sắn trung bình của cả nước 92,40 tạ/ha. Sản lượng sắn của vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung cao nhất đạt 3.103,40 nghìn tấn, Đồng Bằng sông Hồng có sản lượng sắn thấp nhất chỉ đạt 99,20 nghìn tấn. 9 1.5. Tình hình sản xuất sắn tại tỉnh Thái Nguyên Bảng 1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của tỉnh Thái Nguyên giai đoạn từ năm 2008- 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng (nghìn ha) (tấn/ha) (nghìn tấn) 2008 4,10 10,60 43,30 2009 3,90 13,10 51,20 2010 3,90 14,60 56,90 2011 3,60 14,70 52,80 2012 3,80 14,70 55,80 2013 3,70 15,10 55.70 2014 3,70 14,76 54,60 Năm (Nguồn: Mard, 2016) [12] Thái Nguyên là tỉnh thuộc khu vực Trung du và miền núi phía Bắc, mang nét đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh, địa hình chủ yếu là đồi núi thích hợp cho việc canh tác sắn. Ngày nay công nghiệp chế biến sắn càng phát triển nhất là ngành chế biến tinh bột và etanol thì sắn được coi là một trong những cây trồng cho thu nhập cao. Tổng diện tích trồng sắn của tỉnh Thái Nguyên đạt 3,70 nghìn ha năm. Sản lượng từ năm 2008 đến năm 2014 tăng từ 43,30 nghìn tấn lên 54,60 nghìn tấn. Điều này cho thấy người dân đang sử dụng giống sắn mới cho năng suất cao, chất lượng tốt và tỷ lệ tinh bột cao. Năng suất sắn năm 2008 là 10,60 tấn/ha đến năm 2014 đã tăng lên 14,76 tấn/ha, tăng 4,16 tấn/ha so với năm 2008. 1.6. Tình hình nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật thâm canh sắn ở trên thế giới và trong nước 1.6.1. Tình hình nghiên cứu dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân cho sắn 10 1.6.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Theo tác giả Howeler và cộng sự, (1997) cho rằng sắn được trồng trên đất giầu dinh dưỡng hoặc được bón đầy đủ và hợp lý các loại phân vô cơ, hữu cơ thì sức sinh trưởng tốt dẫn đến năng suất củ, năng suất sinh học, tỷ lệ tinh bột đạt cao. Nếu sắn trồng trên đất nghèo dinh dưỡng có sức sinh trưởng yếu, năng suất củ, năng suất sinh học và tỷ lệ tinh bột trong củ thấp; bón quá nhiều phân đặc biệt là đạm đối với một số giống sắn có tốc độ sinh trưởng nhanh sẽ dẫn đến thân lá phát triển nhiều, năng suất sinh vật cao, năng suất củ tươi giảm, chỉ số thu hoạch thấp. Cũng theo tác giả Howeler, (1997) nếu cung cấp P, K vượt mức giới hạn cho phép sẽ ức chế đến sự hấp phụ các chất dinh dưỡng khác như Fe và Zn hoặc Ca, Mg làm cho sắn sinh trưởng và phát triển kém, năng suất củ giảm. Việc cung cấp dư thừa đạm dẫn đến cây sắn phát triển rất mạnh về thân lá, ẩm độ không khí của bộ lá cao, không bào lá lớn, lá non hơn dẫn đến cây sắn dễ bị sâu bệnh phá hoại. Bón phân dư thừa sẽ làm tăng giá thành sản xuất và đôi khi làm giảm năng suất dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp. Chính vì vậy duy trì việc cung cấp dinh dưỡng cân đối cho cây sắn là rất cần thiết để đạt năng suất cao [20]. Tác giả Duangpatra (1987), cho biết đạm là nguyên tố rất cần thiết đối với sinh trưởng và phát triển của cây sắn. Cây sắn hấp thu một lượng N rất lớn từ đất, nên bón đạm làm tăng số lá trên thân, số đốt, số rễ củ và năng suất củ. Tuy nhiên, theo các tác giả khác thì bón đạm làm giảm tỷ lệ tinh bột chứa trong củ. Ở các thí nghiệm dài hạn và ngắn hạn cho thấy sắn phản ứng với đạm rất mạnh, nhất là trên các loại đất nghèo dinh dưỡng. Phản ứng của sắn đối với các liều lượng N khác nhau đã thể hiện rõ ngay từ năm thí nghiệm đầu tiên. Ngoài ra có mối quan hệ khá rõ giữa lượng N bón vào đất 11 và hàm lượng N chứa trong thân lá sắn. Hàm lượng N trong thân lá tăng khi mức bón đạm tăng.[18] Tác giả Kanapaty, (1974) cho rằng để đạt được mức năng suất củ tươi 20 tấn/ha thì cây sắn đã hấp thu một lượng dinh dưỡng là: 87kgN + 37,0kgP2O5 + 177kgK2O + 35,1kgMgO [22]. Theo tác giả Howeler, (1999) nếu lúc thu hoạch người ta lấy toàn bộ sinh khối của sắn có trên đồng ruộng (củ tươi, các bộ phận thân lá) thì họ đã lấy đi hầu hết các chất hữu cơ do cây sắn hấp thụ được trong quá trình sinh trưởng và phát triển bao gồm 75% N, 92%Ca, 76,% Mg. Số liệu phân tích được cho thấy tổ hợp lân chứa trong củ lúc thu hoạch tương đương với lượng P ở bộ phận trên mặt đất (thân, lá) khi thu hoạch cộng với lượng P ở nhiều bộ phận lá đã rụng (lá già). Riêng ở rễ và củ sắn thì tỷ lệ N, P, K bị lấy đi khi thu hoạch là 2:1:4. Song tính chung cho tất cả các bộ phận ở dưới và trên mặt đất thì tỷ lệ này là 3:1:3 [21]. Theo tác giả Sittibusaya (1984), Weite, (1996) từ những kết quả nghiên cứu hơn 100 thí nghiệm trên đồng ruộng của nông dân tại Thái Lan và Trung Quốc cho rằng cây sắn phản ứng mạnh với mức bón phân N từ 50 đến 200kgN/ha nhưng cũng có sự khác nhau tuỳ theo giống (giống SC205 phản ứng với mức bón 200kgN/ha còn giống SC201 ở mức 50kgN/ha) [27]. Tác giả Howeler, (1981) khi tập hợp nhiều kết quả nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng đối với cây sắn của các tác giả khác nhau trên thế giới đã đi đến kết luận: Để đạt năng suất 15 tấn củ tươi/ha, cây sắn lấy đi lượng dinh dưỡng trung bình là 74kgN, 16kgP2O5, 87kgK2O, 27kg Ca và 12kg Mg. Nhiều công trình nghiên cứu về bón N, P, K đơn lẻ hoặc kết hợp, so sánh phản ứng của cây sắn đối với phân bón là tuỳ thuộc vào tình trạng dinh dưỡng ban đầu 12 của đất, điều kiện sinh thái của vùng cũng như các loại phân và phương pháp bón khác nhau [19]. K là nguyên tố được cây sắn hấp phụ nhiều nhất và là nguyên tố hạn chế năng suất củ của cây sắn. Theo tác giả Aiyer và cộng sự (1995) triệu chứng thiếu hụt K2O được đặc trưng bởi sự giảm tốc độ sinh trưởng của cây sắn và dễ dàng nhận thấy triệu chứng thiếu K2O xuất hiện ở phiến lá và cuống những lá già, thiếu K2O dẫn đến là những lá này bị rụng sớm. Khi cung cấp quá nhiều K sẽ làm giảm sự hấp thu Mg và Ca [15]. Theo các kết quả nghiên cứu khác tại Côlombia bón K2O làm tăng năng suất sắn từ 23,0 lên 43,7 tấn/ha và có sự tương quan thuận giữa năng suất và hàm lượng K 2O chứa trong lá. Kết quả nghiên cứu của Quinol và Amora (1987) cho thấy trên đất độc canh sắn, nếu hàng năm đều bón phân K 2O đầy đủ thì năng suất sắn sẽ không bị giảm [26]. Theo kết quả nghiên cứu của Anneke M. Fermont và cộng sự, (2005) ở Châu Phi cụ thể là ở Kenya, Uganda mức phân bón [100kgN + 22kgP 2O5 + 80kgK2O]/ha là phù hợp để cho năng suất từ 14,4 -25,7 tấn/ha [16]. 1.6.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam: Tại Việt Nam, kết quả nghiên cứu của tác giả Công Doãn Sắt và Hoàng Văn Tám cho thấy sắn được trồng chủ yếu trên các loại đất có độ phì thấp, quá trình canh tác không bón phân hoặc bón ít và chưa áp dụng đầy đủ các biện pháp bảo vệ đất trồng sắn. Hàng năm cây sắn đã lấy đi một lượng dinh dưỡng khá lớn so với các cây trồng khác; mặt khác sắn trồng với mật độ thưa, diện tích che phủ thấp đã làm tăng quá trình rửa trôi, xói mòn đất, dẫn đến sự cạn kiệt và mất cân đối nguồn dinh dưỡng của cây, do vậy cần phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật bón phân để duy trì sản xuất sắn bền vững [9]. 13 Thái Phiên và Nguyễn Công Vinh (1998) chỉ ra rằng: Hậu quả của tập quán sản xuất độc canh sắn nhiều năm đã làm cho đất mất sức sản xuất. Sự thoái hoá đất dẫn đến độ chua của đất tăng, hàm lượng mùn trong đất giảm kéo theo độ phì cũng như lý, hoá tính của đất bị suy giảm [8]. Theo tác giả Trần Công Khanh, Nguyễn Văn Long (1998) cho thấy bón phân NPK cân đối cho sắn có hiệu lực rõ rệt so với không bón phân hoặc bón mất cân đối, đồng thời ở các công thức bón cho 1 ha: 160kgN +80kgP2O5 +100kgK2O và 120kgN +80kgP205 +160Kg K2O đem lại hiệu quả cao nhất trên đất nâu đỏ ở Bình Long [6]. Theo tác giả Trần Công Khanh thì lượng phân bón thích hợp trồng sắn ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên là: Trên vùng đất đỏ bón (80kgN + 40kg P2O5 + 80kg K2O)/ha; kết hợp với 5 - 10 tấn phân hữu cơ và trên các vùng đất khác bón (160 kgN+ 60 – 80 kg P2O5 + 120 – 160 kg P2O5)/ ha; kết hợp với 5 - 10 tấn phân hữu cơ hoặc phân xanh [5]. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thế Đặng (1997) bón phân khoáng hợp lý cho sắn có tác dụng tốt đến việc cải thiện các đặc tính lý - hoá của đất cũng như nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế sản xuất sắn [2]. Theo tác giả Thái Phiên và Nguyễn Công Vinh(1998) khi trồng sắn 3 năm liên tục trên cùng một diện tích đất ở miền Bắc Việt Nam thì năng suất sắn giảm xuống chỉ còn 10 tấn/ha nếu không bón phân, ngược lại năng suất sắn tăng lên đến 20tấn/ha khi cung cấp đầy đủ N; P;K và đặc biệt khi bón K ở mức cao [8]. Theo tác giả Lê Hồng Lịch, Võ Thị Kim Oanh (2000) lượng phân khoáng bón cho đất trồng sắn tại Đắc Lắc (đất phiến thạch sét và đất bazan nâu đỏ) là 70kgN +50kgP2O5 +100kgK2O/ha năng suất sắn tăng và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất [7]. 14 Một số công trình nghiên cứu thực hiện tại miền Bắc Việt Nam trên đất đỏ vàng của Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và một số địa điểm khác trên ruộng của nông dân cho thấy rõ phản ứng của cây sắn với N và K. Trong các nguyên tố đa lượng thì K là yếu tố hạn chế năng suất sắn. Thí nghiệm bón N, P, K hàng năm trên đất đỏ vàng của Đại học Nông lâm Thái Nguyên chỉ ra rằng nếu bón N, K mà thiếu P thì năng suất sắn vẫn cao, nhưng khi bón N, P mà không bón K thì năng suất sẽ giảm. Hàng năm cây sắn đã lấy đi một lượng dinh dưỡng khá lớn so với các cây trồng khác; mặt khác sắn trồng với mật độ thưa, diện tích che phủ thấp đã làm tăng quá trình rửa trôi, xói mòn đất, dẫn đến sự cạn kiệt và mất cân đối nguồn dinh dưỡng của cây, do vậy cần phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật bón phân để duy trì sản xuất sắn bền vững. Nhiều kết quả nghiên cứu của các tác giả khác nhau cho thấy bón phân hữu cơ làm giảm dung trọng đất, tăng độ xốp, điều hoà được chế độ nhiệt và ẩm độ trong đất, dung tích hấp thụ của đất được cải thiện, nhờ đó khả năng trao đổi ion và khoáng chất của đất được tốt hơn. Phân hữu cơ còn có tác dụng chuyển lân từ dạng khó tiêu thành dạng dễ tiêu cho cây trồng. 1.6.2. Tình hình nghiên cứu mật độ và khoảng cách trồng sắn trên thế giới và trong nước. * Trên thế giới: Theo tác giả Ociano (1980) cho biết rằng khoảng cách trồng sắn thích hợp nhất đối với giống sắn có mức độ phân cành ít, thân gọn là 75cm x 75 cm/cây (17.700 cây/ha) [25]. Theo tác giả Tongglum (1987) cho biết mật độ và khoảng cách trồng có sự ảnh hưởng khác biệt lớn đến năng suất. Khoảng cách mật độ trồng phụ thuộc vào giống: Giống Rayong 2 mật độ trồng thích hợp có thể thay đổi từ 7.000 - 27.000 cây/ha, còn giống Rayong 3 là 10.000-15.000cây/ha [28].