Đặt vấn đề Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) hiện đang được trồng trên 100 nước có khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới thuộc ba châu lục: Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ Latinh. Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) xếp sắn là cây lương thực quan trọng ở các nước đang phát triển sau lúa gạo, ngô và lúa mì. Sắn là cây lương thực, thực phẩm chính cho hơn 500 triệu người trên thế giới, được coi là giải pháp an toàn lương thực quan trọng hàng đầu cho các nước có nền nông nghiệp kém phát triển, đồng thời sắn cũng là cây thức ăn gia súc quan trọng tại nhiều nước trên thế giới và cũng là cây hàng hóa xuất khẩu có giá trị để chế biến bột ngọt, bánh kẹo, mì ăn liền, ván ép, bao bì, màng phủ sinh học và phụ gia dược phẩm. 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).
Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực quan trọng sau lúa và ngô. Năm 2012 diện tích sắn cả nước là 550,60 nghìn ha, năng suất bình quân 17,69 tấn/ha, sản lượng là 9. Hiện cả nước có 53 nhà máy với công suất trên 50 tấn tinh bột ngày đêm và khoảng hơn 2000 cơ sở chế biến thủ công. Sản lượng tinh bột hàng năm xấp xỉ 1 triệu tấn, góp phần đáng kể trong nền kinh tế quốc dân.
Cây sắn ở nước ta càng ngày càng có nhu cầu cao trong công nghiệp chế biến tinh bột, thức ăn chăn nuôi, thực phẩm, dược liệu và cũng đang trở thành cây hàng hóa, tạo việc làm tăng thu nhập cho người dân, nhất là ở vùng núi và trung du. Chính vì vậy tiềm năng mà cây sắn đem lại là rất lớn. Để khai thác tiềm năng to lớn đó của cây sắn và tận dụng một cách tối đa quỹ đất trồng sắn thì trồng xen các cây ngắn ngày là biện pháp canh tác mới và hữu hiệu nhất. Sắn là cây trồng rộng hàng, giai đoạn 1- 4 tháng đầu sinh trưởng rất chậm, do đó, trồng xen sắn không những có tác dụng che phủ đất ở thời kỳ đầu sắn chưa n 2 khép tán, giữ ẩm đất, chống xói mòn, bảo vệ và cải tạo đất mà còn có tác dụng nâng cao hiệu quả kinh tế trên 1 ha đất trồng trọt.
Tuy nhiên, trên thực tế hiện nay nhiều người nông dân còn thiếu kiến thức về biện pháp canh tác mới này cho nên chưa áp dụng biện pháp hoặc có áp dụng nhưng sử dụng nhiều loại cây trồng xen khác nhau, chưa chú ý đến việc lựa chọn loại cây xen phù hợp với điều kiện sinh thái và sự sinh trưởng, phát triển của cây sắn. Dẫn đến năng suất và chất lượng sắn không những bị ảnh hưởng xấu, năng suất cây trồng xen không cao, sự xói mòn trên đất trồng sắn diễn ra nghiêm trọng mà còn biến đất thành những vùng không thể canh tác được. Để phục vụ cho chiến lược phát triển sắn hiệu quả bền vững ở Việt Nam, việc nghiên cứu áp dụng các biện pháp canh tác chống xói mòn, duy trì độ phì của đất bảo vệ tài nguyên đất, thân thiện với môi trường - nâng cao năng suất - hiệu quả kinh tế của cây sắn góp phần xoá đói giảm nghèo, cải thiện đời sống; tạo ra mô hình tốt để khuyến cáo nhân rộng, hướng tới nền sản xuất hàng hoá nâng cao thu nhập cho người nông dân là vấn đề rất cần thiết. Xuất phát từ thực tế đó, em thực hiện đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến khả năng sinh trưởng và phát triển của giống sắn mới HL2004-28 tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”.
Mục đích nghiên cứu đề tài Xác định loại cây trồng xen thích hợp đối với giống sắn mới để đạt được năng suất cao, chất lượng tốt nhất trên một đơn vị diện tích nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho người nông dân. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng của cây trồng xen đến quá trình sinh trưởng và phát triển giống sắn mới HL2004-28. - Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống sắn mới HL2004-28. - Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến chất lượng của giống sắn mới HL2004-28.
Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Giúp sinh viên vận dụng củng cố những kiến thức đã học áp dụng vào thực tiễn, tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm vốn kiến thức và kinh nghiệm trong sản xuất. + Trên cơ sở học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn đã giúp cho sinh viên nâng cao được chuyên môn, nâng cao tay nghề, đồng thời rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, tích lũy kinh nghiệm, có phương pháp tổ chức và tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Ý nghĩa trong sản xuất Trong sản xuất: Là cơ sở khuyến cáo kỹ thuật cho nông dân lựa chọn loại cây xen phù hợp với điều kiện sinh thái và sự sinh trưởng, phát triển của cây sắn phục vụ sản xuất đại trà giúp nâng cao năng suất, chất lượng sắn và tăng thêm thu nhập cho các hộ nông dân, góp phần đảm bảo an toàn lương thực quốc gia cũng như bảo vệ đất trồng sắn được lâu dài và bền vững.
n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Nguồn gốc của cây sắn Cây sắn có tên khoa học là Manihot esculenta Crantz và thuộc bộ ba mảnh vỏ (Euphorbiales), họ thầu dầu (Euphotbiaceae), chi Manihot, lớp hai lá mầm và có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36 (Obingbesan, 1973). Có nhiều tài liệu cho biết cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của Châu Mỹ Latinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh của cây sắn được giả thuyết tại Đông Bắc Brazil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại (Decanola, 1986; Roger, 1965).
Trung tâm phân hóa phụ của cây sắn có thể tại Mehico, Trung Mỹ và ven biển các nước Nam Mỹ. Bằng chứng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2700 năm trước công nguyên, những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1200 năm trước công nguyên, những hạt tinh bột sắn ở trong phần hóa thạch được phát hiện tại Mehico có tuổi khoảng 900 năm đến 200 năm trước công nguyên (Roger, 1963, 1965). Các công trình nghiên cứu gần đây của nhiều tác giả kết luận rằng: Cây sắn có nguồn gốc phức tạp và có bốn trung tâm phát sinh đó là: Brazil có hai trung tâm, còn lại là ở Mehico và Bolivia. Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của Châu Phi vào thế kỷ 16.
Tài liệu nói tới sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở Châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P. Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992). Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước Châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping, 1992; U Thun Than, 1992).
Ở Việt Nam cây sắn được du nhập vào khoảng thế kỷ thứ 18 (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1991) và được trồng trên khắp lãnh thổ nước ta do khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu thổ nhưỡng. Trước đây, sắn được xem là một loại cây lương thực quan trọng cho một bộ phận nông dân Việt Nam. Tuy n 5 nhiên, hiện nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cây sắn đã và đang đóng những vai trò rất quan trọng. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của cây sắn Theo số liệu công bố của Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới (FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn (tính trên 100 gam phần ăn được) như sau: Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn Thành phần dinh dưỡng Tỷ lệ % Nước 65,50 % Protein 1,00 % Lipit (mỡ) 0,20 % Xenlulose 1,20 % Caroten và tương đương 0,00 % Tinh bột 32,10 % (Nguồn: FAOSTAT, 2013) Trong protein của sắn có tương đối đầy đủ các acid amin (nhất là 9 acid amin không thay thế được cần thiết cho con người) đặc biệt hai acid amin quan trọng là Lizin và Tritophan có đủ để cung cấp cho nhu cầu của cả trẻ em và người lớn.
Trước đây sắn được coi là một trong những cây lương thực quan trọng. Tại nhiều vùng nhiệt đới trên thế giới đã coi sắn và các sản phẩm từ sắn là nguồn lương thực chính, đặc biệt là các nước Châu Phi. Sắn là cây trồng đứng vị trí thứ tư trên thế giới về mặt cung cấp năng lượng cho con người. Ngày nay, chế biến sắn được sản xuất theo công nghệ hiện đại hóa, các sản phẩm từ sắn ngày càng đa dạng và phong phú đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người dân.
Sản phẩm từ sắn (củ, thân, lá) được dùng để chế biến ra nhiều loại sản phẩm phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp như: Dược, dệt, hóa dầu thực phẩm, chăn nuôi,. Giá trị của cây sắn ngày càng được nâng cao nhờ những ứng dụng rộng rãi của nó. n 6 Trong ngành dược, tinh bột sắn được sử dụng làm tá dược trong sản xuất thuốc. Biến tính tinh bột sắn cho nhiều sản phẩm có giá trị như đường, glucose, fructose,… để làm dịch truyền hoặc các phụ gia cho các sản phẩm khác.
Tinh bột sắn còn được dùng làm hồ vải, làm lương thực, thực phẩm cho người, đặc biệt tinh bột sắn là thành phần không thể thiếu được trong ngành công nghiệp chế biến thức ăn cho nghề nuôi trồng thủy sản do nó có độ dẻo cao và không bị tan trong nước. Từ tinh bột sắn có thể chế biến được gần 300 loại sản phẩm khác nhau. Lá sắn dùng để chế biến thức ăn gia súc hoặc dùng để nuôi tằm Eri rất tốt, do chứa nhiều axit amin và một số chất dinh dưỡng. Lá sắn chứa hàm lượng protein cao (20 - 25%) có thể sử dụng làm rau ăn cho con người.
Thân sắn dùng để chế biến cồn, làm giấy, ván ép, chất đốt hoặc làm giá thể trồng nấm,… Ngoài ra, lá sắn cũng có hàm lượng đáng kể các chất Canxi, Caroten, Vitamin B1, C (Tera, 1984). Chất đạm của lá sắn có đầy đủ các axit amin cần thiết, giàu lysine nhưng thiếu methionine. Trong lá sắn ngoài các chất dinh dưỡng, cũng chứa một lượng độc tố HCN đáng kể.