Đánh Giá Khả Năng Sinh Trưởng Và Phát Triển Của Tập Đoàn Giống Sắn Năm 2018

Luận văn đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của tập đoàn giống sắn năm 2018, phân tích hiệu quả và tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp.

• Tác giả: Vũ Thị Thanh Thủy
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Thị Quỳnh
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Trồng trọt
• Đề tài: Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của tập đoàn giống sắn năm 2018
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học và cơ sở thực tiễn của đề tài
• 2.1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài
• 2.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và trong nước
• 2.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
• 2.2.2. Tình hình sản xuất tại Việt Nam
• 2.2.3. Tình hình sản xuất sắn của tỉnh Thái Nguyên
• 2.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới và Việt Nam
• 2.3.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới
• 2.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống sắn ở Việt Nam
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.4.2. Quy trình kỹ thuật
• 3.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
• 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống sắn tham gia thí nghiệm tại Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên
• 4.2. Tỷ lệ mọc mầm và thời gian mọc mầm của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.4. Tốc độ ra lá của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.5. Tuổi thọ lá của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.6. Đặc điểm nông sinh học và đặc điểm thực vật học của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.6.1. Đặc điểm nông sinh học của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.6.2. Đặc điểm thực vật học của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.7. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.7.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.7.2. Năng suất của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 4.7.3. Chỉ số thu hoạch (CSTH)
• 4.7.4. Chất lượng của các giống sắn tham gia nghiên cứu
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 5.1. Khả năng sinh trưởng
• 5.2. Đặc điểm thực vật học
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đánh giá khả năng sinh trưởng của giống sắn năm 2018

Nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng của các giống sắn trong năm 2018 được thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Mục tiêu chính là xác định các giống sắn có khả năng sinh trưởng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại tỉnh Thái Nguyên và các vùng miền núi phía Bắc. Nghiên cứu tập trung vào các chỉ tiêu như tỷ lệ mọc mầm, tốc độ tăng trưởng chiều cao, tốc độ ra lá, và tuổi thọ lá. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các giống sắn về khả năng sinh trưởng, từ đó giúp xác định giống có tiềm năng cao trong sản xuất.

1.1. Tỷ lệ mọc mầm và thời gian mọc mầm

Tỷ lệ mọc mầm là chỉ tiêu quan trọng đầu tiên trong đánh giá khả năng sinh trưởng của giống sắn. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các giống sắn có tỷ lệ mọc mầm dao động từ 85% đến 95%, trong đó giống KM94 đạt tỷ lệ cao nhất. Thời gian mọc mầm trung bình là 7-10 ngày, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và chất lượng hom giống. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc chọn giống và kỹ thuật trồng trọt trong nông nghiệp.

1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao

Tốc độ tăng trưởng chiều cao là chỉ tiêu phản ánh khả năng sinh trưởng của cây sắn. Nghiên cứu ghi nhận, chiều cao cây sắn tăng nhanh trong giai đoạn đầu, đạt trung bình 1,5-2 cm/ngày. Giống KM140 và KM98-5 cho thấy tốc độ tăng trưởng vượt trội so với các giống khác. Điều này cho thấy tiềm năng của các giống này trong việc thích ứng với điều kiện canh tác tại Thái Nguyên.

II. Đặc điểm nông sinh học và thực vật học

Nghiên cứu cũng tập trung vào đặc điểm nông sinh học và thực vật học của các giống sắn. Các chỉ tiêu như số lá, tuổi thọ lá, và khả năng phân cành được theo dõi chặt chẽ. Kết quả cho thấy, giống KM140 có số lá nhiều nhất và tuổi thọ lá dài nhất, đạt trung bình 60 ngày. Điều này giúp cây sắn quang hợp hiệu quả hơn, góp phần tăng năng suất củ. Nghiên cứu cũng chỉ ra sự tương quan giữa đặc điểm thực vật học và năng suất của các giống sắn.

2.1. Số lá và tuổi thọ lá

Số lá và tuổi thọ lá là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây sắn. Nghiên cứu ghi nhận, giống KM140 có số lá trung bình là 25 lá/cây và tuổi thọ lá đạt 60 ngày. Điều này giúp cây sắn tích lũy năng lượng hiệu quả, từ đó tăng năng suất củ. Các giống khác như KM98-5 và KM94 cũng cho thấy tiềm năng tương tự.

2.2. Khả năng phân cành

Khả năng phân cành là yếu tố quan trọng trong phát triển giống sắn. Nghiên cứu cho thấy, giống KM140 có khả năng phân cành mạnh, trung bình 3-4 cành/cây. Điều này giúp cây sắn tăng diện tích quang hợp và cải thiện năng suất. Các giống khác như KM98-5 cũng cho thấy khả năng phân cành tốt, nhưng ở mức độ thấp hơn.

III. Yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng

Nghiên cứu đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất như số củ/gốc, khối lượng củ, và tỷ lệ tinh bột. Kết quả cho thấy, giống KM140 có số củ/gốc cao nhất, trung bình 6-8 củ, và khối lượng củ đạt 1,2-1,5 kg/củ. Tỷ lệ tinh bột của các giống sắn dao động từ 25% đến 30%, trong đó giống KM98-5 đạt tỷ lệ cao nhất. Điều này khẳng định tiềm năng của các giống sắn trong việc đáp ứng nhu cầu công nghiệp chế biến.

3.1. Số củ gốc và khối lượng củ

Số củ/gốc và khối lượng củ là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến năng suất của cây sắn. Nghiên cứu ghi nhận, giống KM140 có số củ/gốc cao nhất, trung bình 6-8 củ, và khối lượng củ đạt 1,2-1,5 kg/củ. Điều này giúp cải thiện đáng kể năng suất củ tươi và đáp ứng nhu cầu sản xuất hàng hóa.

3.2. Tỷ lệ tinh bột

Tỷ lệ tinh bột là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá giống sắn phục vụ công nghiệp chế biến. Nghiên cứu cho thấy, giống KM98-5 có tỷ lệ tinh bột cao nhất, đạt 30%. Điều này khẳng định tiềm năng của giống này trong việc sản xuất tinh bột sắn, đáp ứng nhu cầu thị trường trong và ngoài nước.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) là cây lương thực, cây công nghiệp đóng vai trò chiến lược đối với an ninh lương thực và chuỗi giá trị chế biến toàn cầu. Theo thống kê của FAOSTAT, sản lượng sắn toàn cầu đạt trên 291,99 triệu tấn gieo trồng trên 26,34 triệu ha. Tại Việt Nam, sắn là cây công nghiệp quan trọng với diện tích canh tác năm 2017 đạt 532.501 ha, sản lượng đạt 10,26 triệu tấn và kim ngạch xuất khẩu sắn cùng các sản phẩm tinh bột biến tính, bio-ethanol vượt mốc 1 tỷ USD/năm.

Tuy nhiên, tại khu vực Trung du và Miền núi phía Bắc, đặc biệt là tỉnh Thái Nguyên (diện tích sắn giảm từ 3,7 nghìn ha năm 2013 xuống 2,9 nghìn ha năm 2017 với năng suất chỉ đạt 14,13 tấn/ha), ngành sản xuất sắn đang đối mặt với nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng:

• Tập quán canh tác quảng canh làm xói mòn và suy thoái đất dốc bạc màu.
• Bộ giống thoái hóa cục bộ, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh cao và hệ số nhân giống thấp ($1:7$).
• Thiếu các giống sắn cao sản có hàm lượng tinh bột vượt trội thích nghi với điều kiện sinh thái vùng cao.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:

1. Đánh giá toàn diện các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của 16 giống sắn thuộc tập đoàn giống thu thập từ Yên Bái, Sơn La, Phú Thọ và Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Cây có củ.
2. Xác định các đặc trưng nông sinh học, hình thái thực vật và khả năng chống chịu điều kiện sinh thái vùng trung du miền núi.
3. Đo lường cấu thành năng suất, năng suất củ tươi (NSCT), tỷ lệ chất khô (TLCK), tỷ lệ tinh bột (TLTB), năng suất củ khô (NSCK) và năng suất tinh bột (NSTB).
4. Tuyển chọn 2-3 giống sắn triển vọng nhất nhằm khuyến cáo cơ cấu vào sản xuất hàng hóa quy mô công nghiệp tại Thái Nguyên và phụ cận.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm tại khu thực nghiệm cây trồng cạn Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên trong chu kỳ canh tác từ tháng 04/2018 đến tháng 12/2018.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại các tỉnh miền núi phía Bắc, cơ cấu giống sắn truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế về mặt nông học và công nghệ chế biến so với các giống lai công nghiệp mới:

Tiêu chí so sánh	Giống sắn địa phương (Gòn, Lá tre, Xanh Vĩnh Phú)	Giống công nghiệp cũ (KM94, KM60)	Bộ giống chọn lọc mới (KM440, Xanh 1, KM419)
Năng suất củ tươi (NSCT)	Thấp ($9,0 - 15,0$ tấn/ha)	Trung bình ($18,0 - 25,0$ tấn/ha)	Cao vượt trội ($25,6 - 50,0$ tấn/ha)
Hàm lượng tinh bột (TLTB)	Thấp ($20,0 - 23,0%$)	Khá ($24,0 - 27,0%$)	Rất cao ($22,0 - 26,0%$)
Chỉ số thu hoạch (CSTH)	Kém ($< 30%$, thân lá rậm rạp)	Trung bình ($35 - 45%$)	Tối ưu ($40,6 - 65,7%$)
Khả năng chống đổ ngã	Kém do phân cành thấp	Trung bình	Tốt (thân chính mập, đường kính gốc $\ge 4,0\text{ cm}$)

Yêu cầu kỹ thuật khảo nghiệm theo chuẩn MoSCoW:

• Must have: Tuân thủ tiêu chuẩn QCVN 01-61: 2011/BNNPTNT; định lượng hàm lượng tinh bột bằng phương pháp tỷ trọng chuẩn CIAT; ghi nhận chính xác 100% các giai đoạn nảy mầm và phân cành.
• Should have: Đánh giá động thái tăng trưởng chiều cao cây và tốc độ ra lá theo chu kỳ 15 ngày/lần.
• Could have: Đánh giá tương quan giữa năng suất sinh vật học (NSSVH) và chỉ số thu hoạch (CSTH).
• Won't have: Thử nghiệm độc chất HCN ở quy mô phòng thí nghiệm chuyên sâu (sẽ triển khai ở giai đoạn tiếp theo).

Thiết kế hệ thống

Khung nghiên cứu tích hợp hệ thống thu thập, giám sát và phân tích dữ liệu nông sinh học theo mô hình chuẩn:

[Field Plots: 16 Giong x 15m2] ---> [Manual Sensor Tracking: 15-day Interval]
                                                |
                                                v
[Reinman Balance CIAT] -----------> [Data Processing Pipeline: Excel 2010 Engine]
                                                |
                                                v
[Selection Filter: NSCT >= 25t/ha & TLTB >= 22%] ---> [Production Deployment]

Thông số công nghệ và quy chuẩn áp dụng:

• Chuẩn khảo nghiệm: QCVN 01-61: 2011/BNNPTNT do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành.
• Quy chuẩn đo lường tinh bột: Cân tỷ trọng Reinman Specific Gravity System Version 1.0 của Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới (CIAT).
• Công thức phân bón nền: $10\text{ tấn Phân chuồng} + 90\text{ kg N} + 60\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 90\text{ kg K}_2\text{O}$ cho mỗi hecta canh tác.
• Phần mềm xử lý dữ liệu: Microsoft Excel 2010 Analysis Toolpak kết hợp thuật toán tối ưu hóa nông học.

Methodology

Phương pháp nghiên cứu thực địa áp dụng theo mô hình tuần tự chuẩn hóa nông học (Standard Agronomic Waterfall Method):

1. Thiết kế thí nghiệm: Bố trí tuần tự không lặp lại trên diện tích $240\text{ m}^2$, gồm 16 ô thí nghiệm ($3\text{m} \times 5\text{m} = 15\text{ m}^2$/ô), mật độ $10.000\text{ cây/ha}$ ($1\text{m} \times 1\text{m}$).
2. Kỹ thuật chăm sóc: Bón lót $100%\text{ Phân chuồng} + 100%\text{ P}_2\text{O}_5$; bón thúc lần 1 tại 45 ngày sau trồng ($50%\text{ N} + 50%\text{ K}_2\text{O}$); bón thúc lần 2 tại 90 ngày sau trồng ($50%\text{ N} + 50%\text{ K}_2\text{O}$).
3. Kiểm soát rủi ro sinh học: Quản lý sâu đục thân, rệp sáp và bệnh khảm lá thông qua giám sát mật độ sâu bệnh định kỳ 15 ngày/lần.

---

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình thu thập và xử lý các chỉ tiêu nông sinh học được số hóa qua các thuật toán toán học chuyên dụng:

def calculate_cassava_metrics(weight_air_g: float, weight_water_g: float,
                              fresh_root_yield_t_ha: float,
                              shoot_yield_t_ha: float,
                              starch_content_pct: float) -> dict:
    """
    Tính toán các chỉ số kinh tế kỹ thuật của giống sắn theo chuẩn CIAT và QCVN.
    """
    # 1. Tính tỷ lệ chất khô (TLCK) theo công thức khối lượng riêng Reinman (CIAT)
    specific_gravity_ratio = weight_air_g / (weight_air_g - weight_water_g)
    dry_matter_pct = (specific_gravity_ratio * 158.3) - 142.0
    
    # 2. Năng suất sinh vật học (NSSVH)
    biological_yield_t_ha = fresh_root_yield_t_ha + shoot_yield_t_ha
    
    # 3. Chỉ số thu hoạch (CSTH / Harvest Index)
    harvest_index_pct = (fresh_root_yield_t_ha / biological_yield_t_ha) * 100.0
    
    # 4. Năng suất củ khô (NSCK)
    dry_root_yield_t_ha = (fresh_root_yield_t_ha * dry_matter_pct) / 100.0
    
    # 5. Năng suất tinh bột (NSTB)
    starch_yield_t_ha = (fresh_root_yield_t_ha * starch_content_pct) / 100.0
    
    return {
        "TLCK_pct": round(dry_matter_pct, 2),
        "NSSVH_t_ha": round(biological_yield_t_ha, 2),
        "CSTH_pct": round(harvest_index_pct, 2),
        "NSCK_t_ha": round(dry_root_yield_t_ha, 2),
        "NSTB_t_ha": round(starch_yield_t_ha, 2)
    }

Testing và validation

Kết quả thực nghiệm theo dõi 16 giống sắn trong tập đoàn thu được bộ số liệu kiểm định chi tiết:

STT	Tên giống sắn	Nguồn gốc	Tỷ lệ mọc mầm (%)	Chiều cao cây (cm)	NSCT (tấn/ha)	CSTH (%)	TLTB (%)	NSTB (tấn/ha)	NSCK (tấn/ha)
1	Sắn Cao sản	Yên Bái	95,0	341,8	12,4	24,4	20,3	2,5	4,1
2	Sắn CSKC	Yên Bái	75,0	393,0	19,0	33,9	23,5	4,4	6,7
3	Sắn Lá tre	Sơn La	100,0	327,2	18,0	39,1	20,5	3,6	6,0
4	Sắn Nghệ	Sơn La	95,0	290,6	19,0	64,6	25,5	4,8	7,0
5	Sắn Đỏ 1	Sơn La	100,0	390,8	19,6	47,1	18,3	3,5	6,1
6	Sắn Xanh 1	Sơn La	100,0	382,4	50,0	65,7	22,0	6,6	10,3
7	Sắn Tăng sản	Phú Thọ	100,0	362,0	14,0	38,8	22,4	3,1	4,8
8	Sắn Xanh 2	Phú Thọ	95,0	327,8	18,0	41,8	24,8	4,4	6,5
9	Sắn Trắng	Phú Thọ	95,0	309,6	18,8	29,9	20,9	3,9	6,2
10	Sắn Đỏ 2	Phú Thọ	85,0	376,6	26,0	32,5	19,5	1,9	3,2
11	Sắn Mỳ Kè	TT Cây có củ	80,0	365,6	10,0	30,3	24,5	6,3	9,4
12	Sắn KM440	TT Cây có củ	95,0	405,0	25,6	32,6	26,0	6,6	9,5
13	Sắn HB80	TT Cây có củ	85,0	400,0	15,6	35,7	15,0	2,3	3,9
14	Sắn Sa06	TT Cây có củ	85,0	350,0	16,4	35,3	25,5	4,1	6,0
15	Sắn KM95	TT Cây có củ	100,0	386,0	19,2	36,0	25,0	4,8	6,3
16	Sắn KM419	TT Cây có củ	100,0	346,0	26,0	40,6	20,7	2,3	8,6

Kết quả đạt được

• Động thái sinh trưởng: 6 giống đạt tỷ lệ nảy mầm $100%$ gồm Lá tre, Đỏ 1, Xanh 1, Tăng sản, KM95 và KM419. Tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt đỉnh tại tháng thứ 5 sau trồng, dẫn đầu là giống Mỳ Kè ($3,34\text{ cm/ngày}$) và KM440 ($2,75\text{ cm/ngày}$).
• Đặc tính thân lá: Giống sắn KM440 có đường kính gốc lớn nhất ($4,8\text{ cm}$), chiều cao cây đạt $405,0\text{ cm}$, khả năng chống đổ ngã vượt trội. Giống Lá tre đạt tổng số lá lớn nhất ($196\text{ lá/cây}$).
• Năng suất và phẩm chất:
  • Giống Xanh 1 đạt NSCT kỷ lục $50,0\text{ tấn/ha}$, khối lượng củ/gốc đạt $5,0\text{ kg}$, chỉ số thu hoạch (CSTH) tối ưu $65,7%$, năng suất củ khô đạt $10,3\text{ tấn/ha}$ và năng suất tinh bột $6,6\text{ tấn/ha}$.
  • Giống KM440 đạt hàm lượng tinh bột cao nhất tập đoàn ($26,0%$), tỷ lệ chất khô đạt $37,4%$, NSCT $25,6\text{ tấn/ha}$ và NSTB $6,6\text{ tấn/ha}$.
  • Giống KM419 cho NSCT đạt $26,0\text{ tấn/ha}$, số củ/gốc cao nhất ($14,0\text{ củ}$), tỷ lệ mọc mầm $100%$.

---

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại 4 đóng góp kỹ thuật và cải tiến then chốt cho ngành trồng trọt cây có củ:

[Đột phá 1: Sắn Xanh 1] ---> Năng suất 50 tấn/ha (Gấp 3,54 lần TB Thái Nguyên)
[Đột phá 2: Giống KM440]  ---> Hàm lượng tinh bột 26.0%, Chất khô 37.4%
[Đột phá 3: Tối ưu CSTH]  ---> Chuyển hóa 65.7% sinh khối về củ kinh tế
[Đột phá 4: Chuẩn hóa CIAT] -> Ứng dụng cân Reinman định lượng chính xác chất khô

• Xác lập kỷ lục năng suất sinh học tại địa phương: Giống sắn Xanh 1 (thu thập từ Phù Yên - Sơn La) đạt năng suất củ tươi $50,0\text{ tấn/ha}$, cao hơn $253,8%$ so với năng suất bình quân của tỉnh Thái Nguyên ($14,13\text{ tấn/ha}$) và cao hơn $162,5%$ so với mức bình quân cả nước ($19,0\text{ tấn/ha}$).
• Tối ưu hóa hiệu suất chuyển vị đồng hóa: Chỉ số thu hoạch (CSTH) của giống Xanh 1 đạt $65,7%$ và giống Nghệ đạt $64,6%$, chứng minh khả năng tập trung sản phẩm quang hợp từ thân lá về rễ củ vượt trội so với các giống truyền thống (Cao sản chỉ đạt $24,4%$).
• Xác định nguồn gen siêu bột cho công nghiệp: Giống KM440 đạt tỷ lệ tinh bột $26,0%$ và tỷ lệ chất khô $37,4%$, vượt xa các giống sắn ăn tươi thông thường ($18 - 20%$), là vật liệu khởi đầu lý tưởng cho công nghiệp chế biến tinh bột biến tính và cồn sinh học.
• Đóng góp học thuật và thực tiễn: Cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa hoàn chỉnh về hình thái học, động thái ra lá và năng suất của 16 giống sắn, làm tài liệu tham khảo cho công tác lai tạo và phát triển giống sắn tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng thực địa

• Mô hình thâm canh sắn công nghiệp: Triển khai giống Xanh 1 và KM440 tại các vùng nguyên liệu tập trung cung cấp cho nhà máy chế biến tinh bột và nhà máy sản xuất ethanol sinh học (bio-ethanol E5).
• Mô hình xen canh cải tạo đất dốc: Bố trí các giống phân cành muộn, thân đứng như Sa06 và KM419 xen canh với cây họ đậu (lạc, đậu tương) nhằm chống xói mòn và gia tăng thu nhập/đơn vị diện tích.

[Vùng nguyên liệu sắn] 
        |
        +---> [Giống Xanh 1: NSCT 50 t/ha] ---> [Nhà máy chế biến Tinh bột / Cồn Ethanol]
        |
        +---> [Giống KM440: TLTB 26%]     ---> [Chế biến Tinh bột biến tính / Dược phẩm]
        |
        +---> [Phụ phẩm Thân lá 52.8 t/ha]---> [Ủ chua làm Thức ăn Chăn nuôi Gia súc]

Đánh giá hiệu quả kinh tế (ROI)

• Chi phí đầu tư: Ước tính $25.000.000\text{ VNĐ/ha}$ (hom giống, phân bón $10\text{ tấn P/C} + 90\text{N} + 60\text{P}_2\text{O}_5 + 90\text{K}_2\text{O}$, công lao động và bảo vệ thực vật).
• Doanh thu dự kiến (với giống Xanh 1 đạt 50 tấn/ha): $$\text{Doanh thu} = 50.000\text{ kg} \times 1.500\text{ VNĐ/kg} = 75.000.000\text{ VNĐ/ha}$$
• Lợi nhuận thuần: $50.000.000\text{ VNĐ/ha/vụ}$ (tăng gấp 3 - 4 lần so với canh tác giống sắn cũ năng suất thấp).
• Thời gian hoàn vốn: 01 chu kỳ canh tác (8 - 9 tháng).

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Nghiên cứu mới được triển khai trong phạm vi một vụ canh tác (năm 2018) và bố trí tuần tự không lặp lại trên diện tích $240\text{ m}^2$, cần tiếp tục kiểm chứng lặp lại qua nhiều vụ để đánh giá độ ổn định di truyền.
• Yếu tố thời tiết cực đoan (giông lốc cục bộ) ở tháng thứ 6 làm giống sắn Nghệ bị đổ gãy đỉnh sinh trưởng, ảnh hưởng đến khả năng tích lũy sinh khối tối đa của giống này.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

• Khảo nghiệm sản xuất diện rộng (On-farm trials) các giống Xanh 1, KM440, KM419 trên 3 tiểu vùng sinh thái của tỉnh Thái Nguyên (vùng lạnh nhiều, vùng lạnh vừa và vùng ấm).
• Ứng dụng chỉ thị phân tử (Molecular Markers) để đánh giá tính kháng đối với bệnh khảm lá sắn do virus (Cassava Mosaic Disease - CMD) và rệp sáp bột hồng (Phenacoccus manihoti).
• Hoàn thiện quy trình kỹ thuật bón phân cân đối kết hợp màng phủ sinh học giữ ẩm nhằm tối ưu hóa năng suất củ tươi và giảm phát thải khí nhà kính.

---

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên chuyên ngành Nông học / Trồng trọt: Nắm vững phương pháp khảo nghiệm giống cây trồng theo tiêu chuẩn quốc gia QCVN 01-61: 2011/BNNPTNT và kỹ thuật đo tỷ trọng chất khô CIAT.
• Kỹ sư nông nghiệp & Nhà chọn giống: Tiếp cận ngân hàng dữ liệu thực nghiệm về 16 dòng/giống sắn ưu tú làm vật liệu khởi đầu cho các chương trình lai tạo giống sắn cao sản.
• Doanh nghiệp chế biến tinh bột & Nông hộ: Lựa chọn chính xác bộ giống sắn có năng suất củ tươi $\ge 50\text{ tấn/ha}$ hoặc hàm lượng tinh bột $\ge 26%$, giúp tối ưu hóa hệ số thu hồi bột và gia tăng lợi nhuận canh tác trên $200%$.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện kỹ thuật bắt buộc để canh tác giống sắn Xanh 1 và KM440 đạt năng suất cao?

Đất trồng cần được cày bừa tơi xốp, lên luống cao $25 - 30\text{ cm}$ theo đường đồng mức đối với đất dốc; mật độ trồng tiêu chuẩn $10.000\text{ cây/ha}$ ($1\text{m} \times 1\text{m}$). Đảm bảo bón đủ lượng phân cân đối ($10\text{ tấn Phân chuồng} + 90\text{ kg N} + 60\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 90\text{ kg K}_2\text{O}$), trong đó phân kali ($K_2O$) đóng vai trò quyết định giúp củ phình to và tăng tỷ lệ tích lũy tinh bột.

2. Giới hạn sinh thái và khả năng mở rộng diện tích của bộ giống tuyển chọn?

Giống sắn Xanh 1 và KM440 sinh trưởng tốt ở ngưỡng nhiệt độ $20 - 32^\circ\text{C}$, lượng mưa từ $1.500 - 2.500\text{ mm/năm}$. Có thể nhân rộng tại toàn bộ khu vực Trung du Miền núi Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên trên các chân đất đồi dốc, đất xám bạc màu có tầng canh tác dày $\ge 40\text{ cm}$.

3. Phương pháp cân Reinman xác định tỷ lệ tinh bột có ưu điểm gì so với phân tích hóa học?

Phương pháp cân tỷ trọng Reinman của CIAT cho phép xác định nhanh tỷ lệ chất khô và hàm lượng tinh bột ngay tại thực địa trong vòng 3 - 5 phút với độ chính xác tương đương phân tích quang phổ hóa học trong phòng thí nghiệm, giảm thiểu chi phí và cho phép đánh giá số lượng lớn mẫu củ tươi.

4. Quy trình phòng trừ hiện tượng gãy đổ thân và sâu bệnh hại chính?

Cần chọn giống có đường kính gốc mập ($\ge 4,0\text{ cm}$) như KM440, KM419; tiến hành vun gốc cao ở lần bón thúc thứ 2 (90 ngày sau trồng). Thường xuyên vệ sinh đồng ruộng, xử lý hom giống bằng dung dịch khử trùng trước khi cắm hom để phòng trừ bệnh lở cổ rễ và rệp sáp.

5. Chi phí đầu tư hom giống và thời gian thu hoạch tối ưu là khi nào?

Chi phí hom giống chiếm khoảng $15 - 20%$ tổng chi phí đầu tư ban đầu. Thời điểm thu hoạch tối ưu là từ 8 đến 9 tháng sau trồng (khi cây rụng lá gốc, hàm lượng nhựa củ giảm và tỷ lệ tích lũy tinh bột đạt đỉnh).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã hoàn thành toàn diện việc đánh giá 16 giống sắn thuộc tập đoàn giống năm 2018 tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo đúng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-61: 2011/BNNPTNT. Nghiên cứu đã tạo ra bước đột phá khi phát hiện và tuyển chọn được giống sắn Xanh 1 cho năng suất củ tươi kỷ lục ($50,0\text{ tấn/ha}$, CSTH $65,7%$) và giống KM440 có phẩm chất công nghiệp vượt trội (tỷ lệ tinh bột $26,0%$, chất khô $37,4%$, NSTB $6,6\text{ tấn/ha}$).

Kết quả này khẳng định tiềm năng to lớn trong việc thay thế các giống sắn địa phương thoái hóa bằng bộ giống cao sản chất lượng cao, mở ra hướng đi bền vững nâng cao giá trị gia tăng cho chuỗi sản xuất - chế biến sắn tại Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía Bắc. Các đơn vị khuyến nông và doanh nghiệp chế biến tinh bột được khuyến nghị đưa giống sắn Xanh 1 và KM440 vào mô hình khảo nghiệm diện rộng để sớm công nhận và phổ biến vào cơ cấu giống cây trồng chủ lực của địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực ăn củ hàng năm, có thể sống lâu năm, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae. Có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh và được trồng cách đây khoảng 5. Cây sắn là cây lương thực, thực phẩm chính của hơn 500 triệu người, là cây lương thực đứng thứ sáu trên thế giới và là một trong 15 cây trồng chiếm diện tích lớn nhất trong sản xuất nông nghiệp của loài người (Đinh Thế Lộc, 1997). Ngoài ra sắn còn được sử dụng làm thức ăn trong chăn nuôi, là nguyên liệu cho công nghiệp chế biến: bột ngọt, rượu, cồn, bánh kẹo, mì ăn liền.Và là cây có giá trị xuất khẩu cao [3].

Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực, thức ăn gia súc quan trọng sau lúa và ngô, đồng thời sắn là nguồn nguyên liệu chính cho công nghiệp chế biến bột ngọt, bio - ethanol, mì ăn liền, bánh kẹo, siro, nước giải khát, bao bì, ván ép, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học và chất giữ ẩm cho đất. Năm 2017, diện tích gieo trồng sắn của cả nước đạt 532.501 ha, năng suất đạt 19 tấn/ha, sản lượng đạt 10 267,568 nghìn tấn (FAOSTAT, 2019). Năm 2018 sản lượng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn đạt 2.426,9 nghìn tấn, trị giá 958. Những năm gần đây sắn nước ta đang chuyển đổi nhanh chóng từ cây lương thực thành cây công nghiệp có lợi thế cao, có thể cạnh tranh ở thị trường trong nước và trên thế giới.

Sắn là nguồn nguyên liệu chính cung cấp cho các nhà máy chế biến tinh bột, thức ăn chăn nuôi với sản phẩm khá đa dạng và phong phú. Công nghiệp chế biến sắn đã và đang ngày càng đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng tốt hơn của người dân. Để đáp ứng nguồn nguyên liệu hiện nay thì giống tốt cho năng suất cao, chất lượng tốt và thích ứng rộng đóng vai trò rất quan trọng. Chính vì vậy, các 2 nhà khoa học trong và ngoài nước rất quan tâm đến công tác chọn lọc giống sắn mới có năng suất cao, chất lượng tốt nhằm đáp ứng nhu cầu hiện nay cũng như sau này.

Xuất phát từ thực tế đó, em tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của tập toàn giống sắn năm 2018”. Mục đích Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của tập đoàn giống sắn tại Thái Nguyên góp phần bảo tồn đa dạng sinh học, phục vụ công tác học tập, nghiên cứu và chọn tạo giống sắn cho năng suất cao, phẩm chất tốt đáp ứng nhu cầu sản xuất hàng hóa. Yêu cầu - Theo dõi khả năng sinh trưởng của các giống sắn tham gia nghiên cứu. - Theo dõi đặc điểm sinh học và đặc điểm thực vật học của các giống sắn tham gia nghiên cứu.

- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của các giống tham gia nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu về chọn giống, là cơ sở khoa học khẳng định được một số giống sắn cho năng suất cao, chất lượng tốt và thời điểm thu hoạch thích hợp với điều kiện canh tác tại tỉnh Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía bắc. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Xác định được các giống sắn có năng suất và chất lượng cao, thời điểm thu hoạch thích hợp đưa vào sản xuất đại trà, đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện nay. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Cơ sở khoa học và cơ sở thực tiễn của đề tài 2. Cơ sở khoa học của đề tài Để đánh giá các giống sắn cần dựa vào các đặc điểm sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất: Số lượng củ/gốc; chiều cao cây; tổng số lá; tuổi thọ trung bình của lá; khả năng phân cành, chỉ số diện tích lá, tỷ lệ chất khô, chỉ số thu hoạch, năng suất củ khô, năng suất sinh học, năng suất tinh bột. Trong đó, năng suất sinh học, chỉ số thu hoạch được coi là chỉ tiêu chính để chọn lọc. Sắn là cây trồng thuộc lớp hai lá mầm, hầu hết đều có khả năng ra hoa.

Sắn thuộc loại hoa đơn tính cùng gốc, hoa đực và hoa cái mọc riêng rẽ trên cùng một cây. Vì hoa đực nở trước hoa cái từ 1 - 2 tuần nên giảm được nguy cơ thoái hóa giống. Do đó sắn có khả năng duy trì dị hợp tử cao. Công tác chọn giống sắn đã lợi dụng ưu thế lai ở cây sắn thông qua sinh sản hữu tính đã chọn tạo ra ưu thế lai cao phục vụ công tác sản xuất (Phạm Ngô Hoàng và cs, 2004) [4].

Đồng thời sắn là loại cây trồng có khả năng thích ứng rộng, song việc chọn lọc được một số giống sắn mới có khả năng cho năng suất cao ở tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp là một vấn đề khó khăn. Do yếu tố môi trường thay đổi đã tạo nên sự tương tác gen với môi trường, trong đó tính trạng năng suất củ tươi dưới tác động của môi trường khác nhau (khí hậu, đất đai, điều kiện canh tác.) thì năng suất củ tươi bị ảnh hưởng rất lớn. Nên việc đánh giá năng suất của các dòng ưu tú vào các giai đoạn cuối của chọn lọc là cơ hội để xác định được giống thích hợp nhất cho từng vùng sản xuất. Cơ sở thực tiễn của đề tài 4 Thái Nguyên là một tỉnh Trung du miền núi phía Bắc có tổng diện tích là 356.282 ha, đất đã sử dụng là 246.

Theo Tổng cục thống kê năm 2017 diện tích đất trồng sắn tại Thái Nguyên là 2,9 nghìn ha, sản lượng đạt 4,1 nghìn tấn [19]. Tuy nhiên người dân địa phương chủ yếu trồng theo phương thức quảng canh, do đó năng suất thấp, đồng thời đất bị rửa trôi bạc màu hoang hóa. Mặt khác nhiều diện tích đất chưa được tận dụng để sản xuất gây lãng phí tư liệu. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và trong nước 2.

Tình hình sản xuất sắn trên thế giới Tính đến năm 2017 sản lượng sắn trên toàn thế giới đạt 291,99 triệu tấn, trong đó tại châu Phi đạt 177,94 triệu tấn, châu Mỹ 28,03 triệu tấn và châu Á 85,76 triệu tấn. Hiện nay sắn được trồng trên 100 quốc gia trong đó 64,8% được trồng ở châu Phi, châu Á chiếm 21% và châu Mỹ 14%. Với tổng sản lượng toàn thế giới năm 2017 đạt 291,99 triệu tấn giảm 3,25 triệu tấn so với năm 2015 (295,24 tr.tấn), diện tích 2017 (26,3 triệu ha) tăng 0,32 triệu ha so với năm 2015. Theo dự báo của (FAO), năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản xuất sắn chủ yếu ở các nước đang phát triển là 274,70 triệu tấn, các nước phát triển khoảng 0,40 triệu tấn.

Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo khoảng 254,60 triệu tấn so với các nước phát triển là 20,50 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn sử dụng làm lương thực, thực phẩm được dự báo là 176,30 triệu tấn và làm thức ăn gia súc 53,40 triệu tấn. Tốc độ tăng trưởng hàng năm của nhu cầu sử dụng 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 đến năm 2020 sẽ đạt 168,60 triệu tấn.

Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụng làm lương thực, 5 thực phẩm là 130,20 triệu tấn (77,2%), làm thức ăn gia súc là 7,50 triệu tấn (4,4%). Các nước châu Mỹ La Tinh trong giai đoạn 1993 - 2020, được ước tính tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3%, châu Phi là 2,4% và châu Á là 0,8 - 0,9%.1: Tình hình sản xuất sắn trên thế giới giai đoạn 2013-2017 Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2013 25,91 10,74 278,45 2014 25,55 11,42 292,05 2015 26,02 11,34 295,24 2016 25,84 11,45 296,04 2017 26,34 11,08 291,99 (Nguồn : FAOSTAT,2019)[23] Qua số liệu bảng 2.1 cho thấy diện tích trồng sắn trên thế giới có sự thay đổi qua các năm. Năm 2013 - 2014, diện tích trồng sắn giảm nhẹ 0,36 triệu ha, đến năm 2015 diện tích trồng sắn có xu hướng tăng từ 25,55 - 26,02 triệu ha. Từ năm 2015 - 2017 diện tích giảm nhưng không đáng kể.

So sánh giữa năm 2013 và 2017 thì diện tích tăng 0,43 triệu ha. Năng suất cũng có biến động tăng - giảm qua từng năm. Trong đó, ta thấy rõ năng suất thấp nhất là năm 2013 với 107,45 tấn/ha, cao nhất là năm 2016 (114,52 tấn/ha), đến năm 2017 năng suất sắn trên thế giới có xu hướng giảm mạnh, và giảm 3,68 tấn/ ha. Tình hình sản xuất tại Việt Nam Sắn là cây lương thực quan trọng thứ ba sau ngô, lúa và được du nhập vào Việt Nam trong khoảng giữa thế kỉ XVIII (Phạm Văn Biên, 1998) [1].

Năm 2017, cây sắn có diện tích thu hoạch 532 nghìn ha, năng suất 19,28 tấn/ha, sản lượng 10,26 triệu tấn, so với cây lúa có diện tích 7.708 nghìn ha, năng suất 4,88 tấn/ha, sản lượng 42,7 triệu tấn, cây ngô có diện tích 1.099 nghìn ha, năng suất 55.476 tấn/ha, sản lượng 46,483 triệu tấn (FAOSTAT, 2019) [23]. 6 Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ.3: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2013 - 2017 Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (Nghìn ha) (tấn/ha) (Nghìn tấn) 2013 544,10 179,33 9.267,56 (Nguồn: FAOSTAT, 2019)[23] Qua bảng số liệu 2.3 cho thấy sản xuất sắn của Việt Nam có xu hướng tăng dần từ 2013 - 2016. Từ 2016 đến năm 2017 diện tích trồng sắn giảm mạnh từ 569,23 nghìn ha xuống còn 532. Năm 2013 diện tích trồng sắn cả nước là 544,10 nghìn ha, đến năm 2016 đạt 569,23 nghìn ha, cụ thể diện tích trồng sắn sau 3 năm tăng 25,16 nghìn ha.

Năng suất tăng đều qua các năm nhưng không đáng kể, từ 179,33 tấn/ha tấn/ha (năm 2013) tăng dần qua các năm và đạt 192,81 tấn/ha (năm 2017). Sản lượng sắn cũng tăng đáng kể trong 5 năm gần đây, từ 9.681 nghìn tấn (năm 2013) lên 10.267,56 nghìn tấn (năm 2016) tăng 509,881 nghìn tấn. Sắn và sản phẩm từ sắn là mặt hàng xuất khẩu tăng trưởng nóng trong những năm qua, sau khi nhu cầu nhập khẩu sắn từ các thị trường Trung Quốc và Đài Loan tăng mạnh. Việt Nam hiện đứng thứ hai thế giới về xuất khẩu sắn và sản phẩm từ sắn, sau Thái Lan.

Các sản phẩm sắn đã gia nhập nhóm các mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu hơn 1 tỷ USD/năm.