Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất chất lượng và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt en8 tại tuyên quang

Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang.

• Tác giả: Đoàn Trung Cường
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Bích Thảo
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Kỹ Thuật Cắt Ngọn Đến Năng Suất Và Chất Lượng Cao Lương Ngọt EN8 Tại Tuyên Quang
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.2.1. Mục đích
• 1.2.2. Yêu cầu
• 1.3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.2. Nguồn gốc, phân bố và yêu cầu ngoại cảnh
• 2.2.1. Nguồn gốc
• 2.2.2. Phân bố
• 2.2.3. Yêu cầu ngoại cảnh
• 2.3. Đặc điểm thực vật học
• 2.4. Ưu thế của cao lương ngọt trong sản xuất nguyên liệu sinh học

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Cắt Ngọn Cao Lương EN8

Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất và chất lượng cây trồng là một hướng đi quan trọng trong nông nghiệp hiện đại. Đặc biệt, với giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang, việc tối ưu hóa kỹ thuật canh tác, bao gồm cả cắt ngọn, có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh của nghiên cứu này, từ cơ sở khoa học đến ứng dụng thực tiễn, nhằm cung cấp cái nhìn toàn diện về tiềm năng của cao lương ngọt EN8 trong sản xuất nhiên liệu sinh học và các ứng dụng khác. Việc tìm hiểu về kỹ thuật cắt ngọn cao lương ngọt là vô cùng quan trọng để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

1.1. Giới thiệu về giống cao lương ngọt EN8

Giống cao lương ngọt EN8 là một trong những giống có triển vọng nhất hiện nay, với năng suất thân có thể đạt trên 100 tấn/ha. Đây là kết quả của quá trình nghiên cứu và tuyển chọn từ năm 2011, với sự hợp tác của Nhật Bản. EN8 được đánh giá cao về khả năng sinh trưởng và phát triển tốt tại điều kiện khí hậu và đất đai của Việt Nam. Giống này có tiềm năng lớn trong việc cung cấp nguyên liệu cho sản xuất ethanol sinh học, góp phần giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch.

1.2. Tầm quan trọng của kỹ thuật cắt ngọn trong canh tác

Kỹ thuật cắt ngọn là một biện pháp quan trọng trong canh tác nông nghiệp, giúp điều chỉnh sự phát triển của cây trồng, tập trung dinh dưỡng vào các bộ phận quan trọng như thân và lá. Đối với cao lương ngọt, việc cắt ngọn đúng thời điểm và đúng cách có thể làm tăng hàm lượng đường trong thân, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất ethanol. Ngoài ra, kỹ thuật này còn có thể cải thiện khả năng chống chịu của cây trước các điều kiện bất lợi của môi trường.

II. Vấn Đề Năng Suất Cao Lương Ngọt EN8 Tại Tuyên Quang

Mặc dù cao lương ngọt EN8 có tiềm năng lớn, nhưng việc đạt được năng suất và chất lượng tối ưu vẫn còn nhiều thách thức. Các yếu tố như điều kiện khí hậu, đất đai, kỹ thuật canh tác và sâu bệnh hại có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Đặc biệt, tại Tuyên Quang, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp là rất quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng của giống cao lương ngọt EN8. Cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn về các biện pháp canh tác, bao gồm cả kỹ thuật cắt ngọn, để giải quyết các vấn đề này.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cao lương ngọt

Năng suất cao lương ngọt chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa), loại đất, dinh dưỡng, mật độ trồng, và sự xuất hiện của sâu bệnh hại. Việc quản lý tốt các yếu tố này là rất quan trọng để đạt được năng suất cao. Ví dụ, đất trồng cần phải có độ thoát nước tốt và giàu dinh dưỡng, đồng thời cần phải có biện pháp phòng trừ sâu bệnh hại hiệu quả.

2.2. Thách thức trong việc áp dụng kỹ thuật cắt ngọn

Việc áp dụng kỹ thuật cắt ngọn cũng đối mặt với một số thách thức. Thứ nhất, cần phải xác định thời điểm cắt ngọn phù hợp để không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Thứ hai, cần phải có kỹ thuật cắt ngọn đúng cách để tránh gây tổn thương cho cây. Thứ ba, cần phải đánh giá hiệu quả của việc cắt ngọn đối với từng giống cao lương ngọt và từng điều kiện địa phương khác nhau.

2.3. Điều kiện khí hậu và đất đai tại Tuyên Quang

Tuyên Quang có điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, với mùa mưa kéo dài và mùa khô rõ rệt. Đất đai tại đây cũng đa dạng, từ đất phù sa ven sông đến đất đồi núi. Việc lựa chọn giống cao lương ngọt phù hợp với điều kiện địa phương và áp dụng các biện pháp canh tác thích hợp là rất quan trọng để đạt được năng suất cao.

III. Phương Pháp Cắt Ngọn Nâng Cao Năng Suất Cao Lương EN8

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định phương pháp cắt ngọn tối ưu cho giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang. Các thí nghiệm được thực hiện để so sánh ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn khác nhau đến năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu của cây. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng kỹ thuật cắt ngọn hiệu quả trong sản xuất cao lương ngọt.

3.1. Bố trí thí nghiệm và quy trình kỹ thuật

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên, với các công thức cắt ngọn khác nhau (ví dụ: không cắt ngọn, cắt ngọn ở giai đoạn sinh trưởng nhất định). Quy trình kỹ thuật bao gồm các bước: chuẩn bị đất, gieo trồng, chăm sóc (bón phân, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh), cắt ngọn, thu hoạch và đánh giá các chỉ tiêu.

3.2. Các chỉ tiêu đánh giá năng suất và chất lượng

Các chỉ tiêu đánh giá năng suất bao gồm: chiều cao cây, số lá trên cây, đường kính thân, năng suất thân tươi, năng suất thân khô, năng suất hạt. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bao gồm: hàm lượng đường (độ Brix), hàm lượng chất khô hòa tan, hàm lượng ethanol tiềm năng.

3.3. Phương pháp xử lý số liệu thống kê

Số liệu thu thập được từ thí nghiệm sẽ được xử lý bằng phương pháp thống kê phân tích phương sai (ANOVA) để so sánh sự khác biệt giữa các công thức cắt ngọn khác nhau. Các phần mềm thống kê chuyên dụng như SPSS hoặc R sẽ được sử dụng để thực hiện phân tích.

IV. Ứng Dụng Ảnh Hưởng Cắt Ngọn Đến Năng Suất EN8

Kết quả nghiên cứu cho thấy kỹ thuật cắt ngọn có ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và chất lượng của giống cao lương ngọt EN8. Việc cắt ngọn đúng thời điểm có thể làm tăng năng suất thân tươi, hàm lượng đường và khả năng chống chịu của cây. Tuy nhiên, thời điểm cắt ngọn tối ưu có thể khác nhau tùy thuộc vào điều kiện khí hậu và đất đai cụ thể.

4.1. So sánh năng suất giữa các công thức cắt ngọn

So sánh năng suất thân tươi, thân khô và năng suất hạt giữa các công thức cắt ngọn khác nhau. Xác định công thức cắt ngọn nào cho năng suất cao nhất và có sự khác biệt đáng kể so với các công thức khác.

4.2. Ảnh hưởng của cắt ngọn đến hàm lượng đường Brix

Đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến hàm lượng đường (độ Brix) trong thân cây. Xác định công thức cắt ngọn nào cho hàm lượng đường cao nhất, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất ethanol.

4.3. Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại

Quan sát và đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại của cây ở các công thức cắt ngọn khác nhau. Xác định xem việc cắt ngọn có ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của cây hay không.

V. Kết Luận Kỹ Thuật Cắt Ngọn Cho Cao Lương Ngọt EN8

Nghiên cứu này đã cung cấp những bằng chứng khoa học về ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất và chất lượng của giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng quy trình canh tác cao lương ngọt hiệu quả, góp phần nâng cao thu nhập cho người nông dân và phát triển ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học bền vững.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu chính

Tóm tắt các kết quả nghiên cứu quan trọng nhất, bao gồm thời điểm cắt ngọn tối ưu, ảnh hưởng của cắt ngọn đến năng suất và chất lượng, và khả năng chống chịu của cây.

5.2. Đề xuất quy trình canh tác cao lương ngọt EN8

Đề xuất quy trình canh tác cao lương ngọt EN8 hoàn chỉnh, bao gồm các bước: chuẩn bị đất, gieo trồng, chăm sóc, cắt ngọn (thời điểm và kỹ thuật), thu hoạch và bảo quản. Quy trình này cần phải phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai tại Tuyên Quang.

5.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo về cao lương ngọt

Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về cao lương ngọt, bao gồm: nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ trồng, phân bón, và các biện pháp phòng trừ sâu bệnh hại đến năng suất và chất lượng; nghiên cứu về khả năng sử dụng cao lương ngọt làm thức ăn gia súc; và nghiên cứu về các giống cao lương ngọt mới có năng suất và chất lượng cao hơn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khủng hoảng năng lượng hóa thạch toàn cầu cùng tình trạng biến đổi khí hậu đã thúc đẩy xu hướng nghiên cứu và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo (NLTT), trong đó năng lượng sinh học (NLSH) đóng vai trò then chốt. Tại Việt Nam, áp lực nhập khẩu xăng dầu phục vụ phát triển kinh tế đòi hỏi các giải pháp tự chủ nguồn nhiên liệu sạch. Nhằm thiết lập hành lang pháp lý và định hướng phát triển, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025".

Để hiện thực hóa mục tiêu trên, Việt Nam đã xây dựng 4 nhà máy sản xuất ethanol sinh học với tổng công suất thiết kế khoảng 400 triệu lít/năm (gồm Nhà máy Đồng Xanh tại Quảng Ngãi công suất 100.000 tấn/năm tương đương 130 triệu lít/năm; Nhà máy PV Oil tại Phú Thọ công suất 100 triệu lít/năm; Nhà máy Tùng Lâm tại Đồng Nai công suất 70 triệu lít/năm; Nhà máy Ethanol Dung Quất của Petrovietnam công suất 100 triệu lít/năm). Tuy nhiên, tổng công suất này mới chỉ đáp ứng được hơn 50% nhu cầu xăng sinh học dự kiến đến năm 2025 (ước tính khoảng 600.000 tấn, tương đương 760 triệu lít). Nguồn nguyên liệu chính hiện nay chủ yếu dựa vào sắn lát khô, song sắn có năng suất sinh học hạn chế, đòi hỏi diện tích đất canh tác rất lớn và gây thoái hóa đất nghiêm trọng. Trong khi đó, các cây trồng khác như ngô và mía lại vấp phải vấn đề cạnh tranh đất đai và an ninh lương thực.

Cây cao lương ngọt (Sorghum bicolor (L.) Moench) thuộc họ Hòa thảo (Poaceae) nổi lên như một nguồn nguyên liệu sinh học tiềm năng nhờ khả năng tạo sinh khối vượt trội (từ 80 đến 100 tấn thân tươi/ha, thậm chí đạt 200 tấn/ha ở điều kiện tối ưu), hàm lượng đường trong thân cao (độ Brix đạt 10 - 18%), nhu cầu nước chỉ bằng 1/2 so với ngô và 1/8 so với mía, đồng thời nhu cầu đạm thấp hơn ngô 37%. Đặc biệt, cây cao lương ngọt vừa cung cấp thân cây mọng nước để ép dịch lên men sản xuất ethanol (16 tấn cây sản xuất được 1 tấn ethanol và bã thải có thể chiết xuất 500 kg diesel sinh học hoặc làm chất đốt), vừa giữ lại phần hạt làm lương thực cho người và thức ăn gia súc, không gây xung đột an ninh lương thực.

Từ năm 2011, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hợp tác với Nhật Bản nghiên cứu và tuyển chọn được giống cao lương ngọt triển vọng EN8 với năng suất thân đạt trên 100 tấn/ha. Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật thâm canh, đặc biệt là kỹ thuật cắt ngọn nhằm điều tiết sinh trưởng và tối ưu hóa hàm lượng đường trong thân, chưa được nghiên cứu chuyên sâu tại các vùng sinh thái trung du miền núi phía Bắc. Do đó, khóa luận thực hiện đề tài nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn này.

Mục tiêu nghiên cứu:

• Xác định được kỹ thuật cắt ngọn tối ưu cho giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang nhằm nâng cao năng suất thân, chất lượng dịch ép và khả năng chống chịu sâu bệnh.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

1. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất và các chỉ tiêu cấu thành năng suất của giống EN8.
2. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến chất lượng của giống EN8 (độ Brix, hàm lượng dịch ép, năng suất đường và năng suất ethanol quy đổi).
3. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống EN8 trong vụ Hè Thu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Giống cao lương ngọt triển vọng EN8 do Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tuyển chọn.
• Phạm vi không gian: Thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện trên nền đất cát pha tại thôn Tân Thái, xã Minh Thanh, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang.
• Phạm vi thời gian: Vụ Hè Thu năm 2014 (gieo trồng từ tháng 6/2014).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở khoa học của kỹ thuật cắt ngọn

Năng suất sinh khối và hàm lượng đường trong thân cao lương ngọt chịu sự chi phối trực tiếp từ quá trình phân bổ sản phẩm quang hợp. Khi cây bước vào giai đoạn trỗ cờ và tạo hạt, một lượng lớn chất dinh dưỡng đồng hóa được chuyển dịch từ thân lá để nuôi cơ quan sinh sản. Kỹ thuật cắt ngọn (ngắt bỏ bông/ngọn) ở thời điểm thích hợp có tác dụng điều tiết sinh trưởng, ức chế quá trình hình thành hạt, thúc đẩy diện tích lá hoạt động quang hợp hiệu quả và tập trung toàn bộ nguồn đường sucrose tích lũy trong các lóng thân. Các công trình khoa học quốc tế (Broadhead, 1973; Nuessly et al., 2013; Sipos et al.) đã chứng minh việc ngắt ngọn không làm suy giảm sinh khối thân mà giúp tăng độ Brix từ 8 - 10 mg/g, nâng cao hiệu suất thu hồi đường thêm 13% so với cây đối chứng không cắt ngọn.

Cơ sở thực vật học và sinh thái

Cao lương ngọt (Sorghum bicolor) có cơ chế quang hợp theo chu trình C4, không xảy ra hiện tượng quang hô hấp, mang lại hiệu suất cố định CO2 và tổng hợp chất hữu cơ cao hơn ngô 23% ở điều kiện nhiệt độ cao. Cây có bộ rễ chùm ăn sâu đến 1,5 m và phát triển rộng, giúp cây chịu hạn tốt, thích nghi rộng rãi trên các vùng đất xấu, đất bạc màu và đất bán khô hạn.

Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD), gồm 5 công thức xử lý với 3 lần nhắc lại (tổng số 15 ô thí nghiệm):

• Công thức 1 (CT1 - Đối chứng): Không cắt ngọn.
• Công thức 2 (CT2): Cắt ngọn vào thời điểm bắt đầu trỗ.
• Công thức 3 (CT3): Cắt ngọn sau khi trỗ 5 ngày.
• Công thức 4 (CT4): Cắt ngọn sau khi trỗ 10 ngày.
• Công thức 5 (CT5): Cắt ngọn sau khi trỗ 15 ngày.

Thông số kỹ thuật ô thí nghiệm và quy trình canh tác:

• Diện tích ô thí nghiệm: 4,55 m × 5 m = 22,75 m². Khoảng cách giữa các ô là 1 m. Tổng diện tích thực nghiệm là 341,25 m².
• Mật độ gieo trồng: 10,26 cây/m²; khoảng cách hàng cách hàng 65 cm, cây cách cây 15 cm. Phương pháp gieo hạt trực tiếp vào ngày 15/06/2014.
• Định mức phân bón tính cho 1 ha: 10 tấn phân chuồng + 3 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 300 kg N + 96 kg P2O5 + 134 kg K2O.
• Phương thức bón:
  • Bón lót: 100% phân chuồng, phân vi sinh, supe lân, kết hợp 1/6 lượng N và 1/6 lượng K2O.
  • Bón thúc lần 1 (20 ngày sau trồng): Bón 1/6 N + 1/6 K2O kết hợp làm cỏ, vun nhẹ gốc.
  • Bón thúc lần 2 (40 ngày sau trồng): Bón 1/3 N + 1/3 K2O kết hợp xới xáo, làm cỏ rạch hàng sâu 5 - 7 cm.
  • Xử lý đất phòng trừ sâu hại ban đầu bằng thuốc hạt Diazan.

Yếu tố thí nghiệm	Quy cách thực hiện
Thiết kế thí nghiệm	Kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn, 5 công thức, 3 lần nhắc lại
Kích thước ô	4,55 m × 5,0 m (Diện tích: 22,75 m²/ô)
Tổng diện tích ô thí nghiệm	341,25 m² (15 ô)
Khoảng cách gieo	65 cm (hàng × hàng) × 15 cm (cây × cây)
Mật độ	10,26 cây/m² (tương đương 102.600 cây/ha)
Lượng phân bón/ha	10 tấn phân chuồng + 3 tấn vi sinh + 300N + 96P2O5 + 134K2O

Phương pháp theo dõi và công thức tính toán

• Chỉ tiêu sinh trưởng: Theo dõi ngày gieo, ngày nảy mầm (≥50% cây mọc lá mầm), ngày trỗ cờ (≥50% cây nở hoa 1/3 trục chính), ngày chín sữa, ngày chín sáp, ngày chín hoàn toàn (≥75% hạt có chấm đen chân hạt). Thu hoạch tại giai đoạn cuối chín sữa - đầu chín sáp (thời điểm tích lũy đường cao nhất).
• Động thái tăng trưởng: Lấy mẫu ngẫu nhiên 10 cây/ô trên 2 hàng giữa, đo chiều cao cây và đếm số lá định kỳ tại 30, 60, 90 ngày sau gieo và thời điểm trỗ cờ. Tốc độ tăng trưởng được tính theo công thức: $$\text{Tốc độ tăng trưởng (cm/ngày hoặc lá/ngày)} = \frac{X_2 - X_1}{t}$$ (với $X_1, X_2$ là số đo tại hai lần liên tiếp; $t$ là số ngày giữa 2 lần đo).
• Năng suất sinh học và thực thu: Đo khối lượng tươi thân lá và thân đơn lẻ (10 cây mẫu/ô). Xác định năng suất thực thu bằng cách thu hoạch toàn bộ diện tích 1/2 ô thí nghiệm (11,375 m²) được bảo vệ mật độ.
• Độ Brix và tỷ lệ dịch ép: Đo dịch ép thân bằng khúc xạ kế cầm tay tại thời điểm thu hoạch (5 cây mẫu/ô). Tỷ lệ dịch ép và hàm lượng nước xác định qua chênh lệch khối lượng tươi và sấy khô mẫu thân.
• Ước tính năng suất đường và ethanol quy đổi: Theo Nuessly et al. (2013), Erickson (2011) và Smith et al.: $$\text{Năng suất đường (tấn/ha)} = \text{Năng suất thân} \times 0,75 \times \text{Brix} \times 0,75$$ $$\text{Năng suất ethanol (lít/ha)} = \frac{\text{Năng suất đường (tấn/ha)} \times 1.000}{1,49}$$ (trong đó định mức chuyển hóa là 1,49 kg đường tạo ra 1 lít ethanol với hiệu suất lên men 95%).
• Điều tra sâu bệnh hại: Điều tra định kỳ tỷ lệ hại của sâu đục thân (Diatraea saccharalis / sâu đục thân nói chung), bệnh thối thân do nấm và vi khuẩn theo tỷ lệ phần trăm cây bị hại trên tổng số cây điều tra.
• Xử lý số liệu: Số liệu trung bình của các lần nhắc lại được tính toán trên Microsoft Excel và xử lý thống kê phương sai nông học bằng phần mềm IRRISTAT.

---

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ khủng hoảng năng lượng hóa thạch, các chủ trương của Nhà nước về phát triển nhiên liệu sinh học theo Quyết định 177/2007/QĐ-TTg, cùng thực trạng thiếu hụt nguyên liệu tại 4 nhà máy cồn sinh học lớn trong nước. Tác giả phân tích những hạn chế của sắn lát khô và nêu bật các ưu thế sinh học của cây cao lương ngọt EN8. Mục tiêu, yêu cầu và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của đề tài được xác lập rõ ràng nhằm tìm kiếm quy trình cắt ngọn tối ưu cho sản xuất nguyên liệu ethanol tại địa bàn tỉnh Tuyên Quang.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng thuật toàn diện các tài liệu khoa học trong và ngoài nước:

• Nguồn gốc và đặc tính sinh vật học: Cây cao lương có nguồn gốc từ châu Phi, phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, quang hợp chu trình C4 với hệ thống gen kết hợp nhiều đặc tính ưu việt.
• Tình hình sản xuất trên thế giới: Số liệu thống kê FAOSTAT (2000 - 2013) phản ánh diện tích cao lương toàn cầu dao động từ 38,16 đến 46,36 triệu ha, sản lượng hạt đạt 55,87 đến 61,38 triệu tấn. Châu Phi có diện tích lớn nhất (trên 21 - 28 triệu ha), trong khi Châu Mỹ đạt năng suất hạt cao nhất (32,81 - 38,23 tạ/ha).
• Thực trạng năng lượng sinh học toàn cầu: Sản lượng NLSH thế giới giai đoạn 2003 - 2013 tăng 4,2 lần từ 14,682 triệu tấn lên 65,348 triệu tấn. Bắc Mỹ dẫn đầu (29,505 triệu tấn năm 2013), theo sau là Nam và Trung Mỹ (18,757 triệu tấn). Phân tích mô hình sản xuất ethanol từ cao lương tại Ấn Độ (nhà máy Rusni Distilleries, Tata Chemicals) và Trung Quốc (nhà máy ZTE Agribusiness sản xuất 103 triệu lít ethanol năm 2014).
• Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam: Tổng quan các đề tài của Viện Môi trường Nông nghiệp (tuyển chọn giống C4, C7), Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM (giống ICSV574 tại Đồng Nai), Đại học Nông nghiệp Hà Nội và các nghiên cứu khảo nghiệm ban đầu tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.

Khu vực	Sản lượng NLSH năm 2003 (triệu tấn)	Sản lượng NLSH năm 2013 (triệu tấn)	Tỷ lệ tăng trưởng
Bắc Mỹ (Mỹ, Canada)	5,339	29,505	Tăng 5,5 lần
Nam và Trung Mỹ (Brazil, Argentina)	7,227	18,757	Tăng 2,6 lần
Châu Âu (Đức, Pháp, Hà Lan...)	1,619	10,988	Tăng 6,8 lần
Châu Á (Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia...)	0,491	6,071	Tăng 12,4 lần
Toàn thế giới	14,682	65,348	Tăng 4,4 lần

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Tác giả mô tả chi tiết quy chuẩn thực nghiệm tại xã Minh Thanh, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang. Trình bày chi tiết cách thức bố trí 5 công thức cắt ngọn (CT1 không cắt; CT2 cắt khi bắt đầu trỗ; CT3 cắt sau trỗ 5 ngày; CT4 cắt sau trỗ 10 ngày; CT5 cắt sau trỗ 15 ngày), công thức phối trộn phân bón, kích thước ô thí nghiệm, các bước thu thập mẫu sinh khối, phương pháp trích ly đo độ Brix và các công thức toán học ước tính sản lượng đường, ethanol.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương kết quả trình bày chi tiết các dữ liệu thực nghiệm thu thập được trong vụ Hè Thu 2014:

• Các giai đoạn sinh trưởng phát triển: Thời gian từ gieo đến nảy mầm là 3 ngày, đến trỗ cờ là 86 ngày, đến chín sữa là 102 ngày, đến chín sáp là 107 ngày và hoàn thành chín sinh lý (chín hoàn toàn) sau 125 ngày.
• Động thái tăng trưởng chiều cao và ra lá: Tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt đỉnh ở giai đoạn 30 - 60 ngày sau gieo (đạt 7,9 cm/ngày), nhanh hơn nhiều so với giai đoạn 0 - 30 ngày (3,0 cm/ngày) và giai đoạn 60 - 90 ngày (3,6 cm/ngày). Tốc độ ra lá diễn ra đều đặn, đạt 0,2 lá/ngày ở 30 ngày đầu và giữ mức 0,3 lá/ngày trong các giai đoạn tiếp theo.
• Ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất và chất lượng: Tác giả đối chiếu các chỉ tiêu đường kính thân, khối lượng thân đơn lẻ, năng suất sinh khối thực thu, độ Brix, tỷ lệ dịch ép, năng suất đường và năng suất ethanol giữa các công thức cắt ngọn so với đối chứng không cắt ngọn.
• Tình hình sâu bệnh hại: Ghi nhận sự xuất hiện và tỷ lệ gây hại của sâu đục thân trên giống EN8 trong điều kiện vụ Hè Thu tại Tuyên Quang.

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Đưa ra kết luận tổng hợp về ảnh hưởng của thời điểm cắt ngọn đến sự tích lũy sinh khối và dịch đường, từ đó kiến nghị công thức cắt ngọn phù hợp nhất để áp dụng vào thực tế gieo trồng cao lương ngọt EN8 phục vụ công nghiệp chế biến ethanol sinh học.

---

Kết quả và đóng góp thực tiễn

Các kết quả định lượng chính

Thực nghiệm đồng ruộng vụ Hè Thu 2014 của giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang ghi nhận các chỉ số sinh trưởng và phát triển cụ thể:

Giai đoạn sinh trưởng của giống EN8	Thời gian sau gieo (ngày)	Tốc độ tăng trưởng chiều cao (cm/ngày)	Tốc độ ra lá (lá/ngày)
Nảy mầm	3	-	-
Giai đoạn 0 - 30 ngày	-	3,0	0,2
Giai đoạn 30 - 60 ngày	-	7,9	0,3
Giai đoạn 60 - 90 ngày	-	3,6	0,3
Trỗ cờ	86	-	-
Chín sữa	102	-	-
Chín sáp	107	-	-
Chín hoàn toàn	125	-	-

• Giống EN8 có chu kỳ sinh trưởng 125 ngày trong vụ Hè Thu, thời gian thu hoạch thân lấy dịch đường tối ưu nằm trong khoảng 102 - 107 ngày sau gieo (từ cuối chín sữa đến đầu chín sáp).
• Giai đoạn vươn lóng mạnh nhất diễn ra từ ngày thứ 30 đến ngày thứ 60 sau trồng với tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt 7,9 cm/ngày.
• Biện pháp kỹ thuật cắt ngọn tạo ra sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) và năng suất đường/ethanol quy đổi so với công thức đối chứng không cắt ngọn (CT1).

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Tác giả khuyến nghị áp dụng kỹ thuật cắt ngọn sau khi cây trỗ cờ nhằm tập trung dinh dưỡng nuôi thân, tối đa hóa hàm lượng đường hòa tan và năng suất dịch ép phục vụ chế biến công nghiệp.
• Cần thực hiện vệ sinh đồng ruộng, xử lý đất bằng hoạt chất Diazan và theo dõi chặt chẽ mật độ sâu đục thân trong các giai đoạn phát triển thân lá.

Đóng góp của đề tài

• Cung cấp dẫn liệu khoa học thực nghiệm đầu tiên về ảnh hưởng của thời điểm cắt ngọn đối với giống cao lương ngọt EN8 tại vùng sinh thái Tuyên Quang.
• Bổ sung cơ sở dữ liệu nông học phục vụ xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác cao lương ngọt, hỗ trợ quy hoạch và phát triển vùng nguyên liệu sạch cho các nhà máy nhiên liệu sinh học khu vực phía Bắc.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Thí nghiệm mới được triển khai trong phạm vi 01 vụ (vụ Hè Thu năm 2014) trên một loại đất cụ thể (đất cát pha) tại xã Minh Thanh, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang; chưa theo dõi so sánh qua nhiều mùa vụ (như vụ Xuân hoặc Thu Đông) và chưa thực nghiệm trên các nền đất khác nhau của vùng trung du miền núi.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục mở rộng khảo nghiệm kỹ thuật cắt ngọn trên giống EN8 qua nhiều vụ liên tiếp và trên các tiểu vùng sinh thái khác nhau.
  • Nghiên cứu tương tác giữa kỹ thuật cắt ngọn với các mức độ bón phân khoáng (đặc biệt là phân đạm N) và các mật độ gieo trồng khác nhau.
  • Đánh giá sâu hơn về quy trình công nghệ ủ chua thân bã sau ép dịch để làm thức ăn gia súc hoặc sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng thụ hưởng: Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Trồng trọt, Công nghệ sinh học và Quản lý tài nguyên nông nghiệp.
• Nội dung giá trị:
  • Quy trình thiết kế thí nghiệm đồng ruộng chuẩn hóa cho cây cao lương ngọt với các công thức cắt ngọn phân kỳ.
  • Hệ thống công thức toán học và phương pháp xác định độ Brix, tỷ lệ dịch ép, tính toán năng suất đường và quy đổi sản lượng ethanol nhiên liệu.
  • Tập hợp tư liệu tổng quan phong phú về hiện trạng ngành công nghiệp năng lượng sinh học toàn cầu và hệ thống chính sách phát triển nhiên liệu sinh học tại Việt Nam.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giống cao lương ngọt EN8 có thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát triển như thế nào trong vụ Hè Thu tại Tuyên Quang?

Theo số liệu theo dõi thực nghiệm tại Bảng 4.1 của khóa luận, giống EN8 có tổng thời gian sinh trưởng từ khi gieo đến khi chín hoàn toàn là 125 ngày. Hạt nảy mầm sau 3 ngày gieo; cây bắt đầu trỗ cờ sau 86 ngày; bước vào giai đoạn chín sữa sau 102 ngày; đạt giai đoạn chín sáp sau 107 ngày. Thời điểm thu hoạch thân cây để ép lấy đường tối ưu là giai đoạn cuối chín sữa - đầu chín sáp (102 - 107 ngày).

2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao và tốc độ ra lá của giống EN8 diễn ra mạnh nhất vào giai đoạn nào?

Trong vụ Hè Thu, chiều cao cây EN8 tăng trưởng nhanh nhất ở giai đoạn 30 - 60 ngày sau gieo với tốc độ đạt 7,9 cm/ngày (so với 3,0 cm/ngày ở giai đoạn 0 - 30 ngày và 3,6 cm/ngày ở giai đoạn 60 - 90 ngày). Tốc độ ra lá đạt 0,2 lá/ngày trong 30 ngày đầu và đạt 0,3 lá/ngày ở các giai đoạn sau.

3. Thí nghiệm kỹ thuật cắt ngọn trên giống EN8 được bố trí theo những công thức nào?

Thí nghiệm bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn gồm 5 công thức với 3 lần nhắc lại (tổng 15 ô thí nghiệm, mật độ 10,26 cây/m²):

• CT1: Không cắt ngọn (đối chứng).
• CT2: Cắt ngọn vào thời điểm bắt đầu trỗ.
• CT3: Cắt ngọn sau trỗ 5 ngày.
• CT4: Cắt ngọn sau trỗ 10 ngày.
• CT5: Cắt ngọn sau trỗ 15 ngày.

4. Công thức toán học nào được sử dụng trong khóa luận để tính toán năng suất đường và sản lượng ethanol quy đổi?

Năng suất đường và ethanol được ước tính dựa trên công thức của Nuessly et al. (2013) và Erickson (2011):

• $\text{Năng suất đường (tấn/ha)} = \text{Năng suất thân (tấn/ha)} \times 0,75 \times \text{Độ Brix} \times 0,75$
• $\text{Năng suất ethanol (lít/ha)} = \frac{\text{Năng suất đường (tấn/ha)} \times 1.000}{1,49}$ (với định mức 1,49 kg đường sản xuất được 1 lít ethanol ở hiệu suất lên men 95%).

5. Vì sao cây cao lương ngọt được đánh giá là nguồn nguyên liệu nhiên liệu sinh học ưu việt hơn ngô, sắn và mía?

Theo phân tích của tác giả, cao lương ngọt có hiệu suất quang hợp C4 cao, cho sinh khối thân lớn (80 - 100 tấn/ha), lượng đường hòa tan cao (10 - 18% Brix), tiết kiệm nước (nhu cầu nước bằng 1/2 ngô, 1/8 mía), nhu cầu phân đạm thấp hơn ngô 37% và có thể trồng trên đất khô hạn, bạc màu. Đặc biệt, cây sử dụng thân ép dịch làm ethanol trong khi hạt vẫn dùng làm lương thực, không cạnh tranh với an ninh lương thực như ngô hay sắn.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đoàn Trung Cường đã nghiên cứu thực nghiệm có hệ thống về ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và chất lượng của giống cao lương ngọt EN8 tại huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang trong vụ Hè Thu năm 2014. Đề tài xác định được chu kỳ sinh trưởng 125 ngày của giống EN8, làm rõ động thái tăng trưởng chiều cao đạt đỉnh 7,9 cm/ngày ở giai đoạn 30 - 60 ngày sau gieo và cung cấp phương pháp luận chuẩn xác trong việc tính toán năng suất đường và ethanol sinh học. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo khoa học có giá trị ứng dụng thực tiễn cho công tác hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác cây nhiên liệu sinh học tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một đất nƣớc nông nghiệp và hàng năm phải nhập khẩu xăng dầu với sản lƣợng rất lớn để phục vụ nhu cầu trong nƣớc. Trong giai đoạn hiện nay, con ngƣời đã và đang khai thác cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên để phục vụ sự phát triển của mình, trong khi đó những nguồn tài nguyên thiên nhiên lại không phải vô tận. Cuộc khủng hoảng nhiên liệu đang xảy ra trên thế giới do sự suy giảm nhanh chóng nhiên liệu hóa thạch dự trữ nhƣ xăng, diesel, dầu hỏa, than, v. Nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn kiệt, giá nhiên liệu liên tục tăng nhƣ hiện nay thì việc nghiên cứu tìm ra nguồn năng lƣợng mới, năng lƣợng tái tạo (NLTT) thay thế năng lƣợng truyền thống là một giải pháp hết sức cấp bách.

Năng lƣợng sinh học nói chung, là một loại NLTT, đƣợc coi là một trong những nhiên liệu thân thiện với môi trƣờng và hiện nay đang đƣợc phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Nghiên cứu phát triển nguồn năng lƣợng sinh có ý nghĩa hết sức to lớn đối với vấn đềđảm bảo an ninh năng lƣợng quốc gia đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển bền vững kinh tế nông thôn theo hƣớng hàng hóa và công nghiệp hóa. Xuất phát từ xu hƣớng đó, ngày 20/11/2007, Thủ tƣớng Chính phủ đã ký quyết định số 177/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt "Đề án phát triển nhiên liệu sinh họcđến năm 2015, tầm nhìn đến 2025”. Quyết định này đã tạo hành lang pháp lý, chính sách và các kế hoạch đầu tƣ cho phát triển nhiên liệu sinh học ở nƣớc ta.Để đạt đƣợc những mục tiêu đề ra trong đề án này, Chính phủ Việt Nam đã khuyế khích những nghiên cứu về phát triển nhiên liệu sinh học mới trong đó đặc biệt chú ý đến những nghiên cứu về các giống cây mới và hoàn thiện quy trình canh tác để sản xuất nguyên liệu có chất lƣợng tốt, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững ngành công nghiệp sản xuất nhiên liệu sinh học của nƣớc ta.

Năm 2006 toàn thế giới đã sản xuất khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm 2003 là 38 tỷ lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít. Năm 2 2005 sản xuất 4 triệu tấn diesel sinh học và năm 2010 sẽ tăng lên khoảng 20 triệu tấn diesel sinh học (B100), đến 2010 tăng lên 20 triệu tấn. Việt Nam đã và đang xây dựng 4 nhà máy sản xuất ethanol sinh học trong đó một nhà máy đã đi vào hoạt động từ năm 2010 và ba nhà máy đi vào hoạt động trong năm 2011 và 2012. Mỗi nhà máy có công suất là 100 triệu lít/năm, và nhƣ vậy khi cả 4 nhà máy đi vào hoạt động sẽ cho công suất 400 triệu lít/năm.

Con số này mới chỉ đáp ứng ½ nhu cầu xăng sinh học theo ƣớc tính đến năm 2025 (600.000 tấn, tƣơng ứng với 760 triệu lít). Hiện nay nguyên liệu chính để sản xuất xăng sinh học là sắn lát khô, tuy nhiên năng suất sắn thấp nên đòi hỏi diện tích vùng nguyên liệu rất lớn, ảnh hƣởng đến quỹ đất cho sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra sắn là cây trồng gây thoái hóa đất nghiêm trọng. Bộ Nông Nghiệp và PTNTđã yêu cầu các địa phƣơng hạn chế mở rộng diện tích trồng sắn.

Vì vậy để đáp ứng đƣợc nhu cầu xăng sinh học, Việt Nam cần phải phát triển thêm những cây trồng mới có khả năng thâm canh cho năng suất cao làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học. Trên thế giới cao lƣơng ngọt (cây trồng có năng suất sinh khối rất cao có thể đạt tới 200 tấn/ha), hiện nay là cây trồng lý tƣởng để sản xuất nhiên liệu sinh học.Theo đánh giá của Ngân hàng phát triển Đông Á, cao lƣơng ngọt sẽ là cây trồng năng lƣợng phù hợp nhất ở Việt Nam nếu nhƣ có những cải tạo phù hợp về giống. Mttooj đặc điểm ƣu việt của cây cao lƣơng ngọt trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học là không gây ảnh hƣởng đến an toàn lƣơng thực nhƣ sắn, mía, ngô,…Ngoài ra cao lƣơng ngọt cũng là một trong những cây trồng sử dụng nƣớc và dinh dƣỡng hiệu quả nhất, do vậy có thể trồng hiệu quả trên những vùng đất khô hạn, bạc màu của nƣớc ta. Cao lƣơng ngọt có thân chứa mọng nƣớc, đƣợc sử dụng cho thức ăn thô xanh và thức ăn ủ chua hoặc để sản xuất xi-rô.

Hạt cao lƣơng ngọt có thành phần hóa học nhƣ ngô gồm sucrose, fructose và glucose, có thể lên men trực tiếp thành ethanol bằng nấm men. Khả năng tổng hợp chất hữu cơ cao hơn ngô 23%, nhu cầu nitơ và nƣớc thấp hơn ngô là 37% và 17%, có khả năng sinh trƣởng và phát triển ở những vùng đất có thể trồng ngô. Cứ 16 tấn cây cao lƣơng ngọt có thể sản xuất đƣợc 1 tấn 3 ethanol, phần bã còn lại còn có thể chiết xuất đƣợc 500kg dầu diesel sinh học. Ngƣời ta chỉ chế biến nhiên liệu từ thân cây, phần hạt cao lƣơng ngọt vẫn để dùng làm thực phẩm.com/news/870/sorghum-has-potential- to-meet-ethanol-needs.

Phát triển và chế biến cao lƣơng là một vấn đề còn rất mới ở Việt Nam, hiểu biết về cây trồng này, về nguồn gen và về vật liệu chọn tạo giống, về trang thiết bị phân tích chiết tách gen còn nhiều hạn chế. Nhiều nghiên cứu khoa học trên thế giới đã chỉ ra rằng kỹ thuật cắt ngọn có ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng và khả năng chống chịu của cây cao lƣơng ngọt. Từ năm 2011 đến nay, Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tham gia nghiên cứu tuyển chọn các giống cao lƣơng ngọt cao sản với sự hợp tác của Nhật Bản và bƣớc đầu tuyển chọn đƣ ợc một số giống có triển vọng với năng suất thân trên 100 tấn/ha, trong đó giống EN8 đang đƣợc đánh giá là một trong những giống có triển vọng nhất. Tuy nhiên cho đến nay vẫn chƣa có những nghiên cứu chuyên sâu về các biện pháp kỹ thuật đối với giống này đặc biệt là sự ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất, chất lƣợng và khả năng chống chịu của giống này.

Xuất phát từ những yêu cầu của thực tiễn nêu trên chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt EN8 tại Tuyên Quang”. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục đích Xác định đƣợc kỹ thuật cắt ngọn tốt nhất cho giống EN8 1. Yêu cầu - Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất và các chỉ tiêu năng suất của giống.

- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến chất lƣợng của giống. - Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến khả năng chống chịu của giống. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học - Tạo điều kiện cho sinh viên trau dồi kiến thức, kĩ năng nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực khoa học cây trồng.

- Tạo cơ hội cho sinh viên áp dụng lý thuyết chuyên môn vào thực tế nâng cao trình độ chuyên môn. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ áp dụng biện pháp kỹ thuật cắt ngọn nhằm tăng năng suất, chất lƣợng, khả năng chống chịu của cây trong sản xuất cao lƣơng ngọt làm nguyên liệu sản xuất Ethanol sinh học. 5 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài Năng suất và hàm lƣợng đƣờng bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi sự hình thành và phát triển thân lá, nếu thân lá sinh trƣởng quá mạnh năng suất và hàm lƣợng đƣờng không cao, dinh dƣỡng sẽ tập trung nuôi thân lá.

Cắt ngọn cao lƣơng ngọt nhằm điều tiết sinh trƣởng, thúc đẩy nhanh phát triển để sớm có diện tích lá thích hợp và quang hợp có hiệu quả cao. Với sự phát triển của nền kinh tế kéo theo sự phát triển về nhu cầu năng lƣợng, trong khi những nguồn năng lƣợng đang sử dụng dần cạn kiệt và không có khả năng tái tạo, đòi hỏi có những giải pháp tìm ra nguồn năng lƣợng thay thế, có khả năng tái tạo và một vấn đề quan trọng là bảo vệ môi trƣờng. Nhiều nƣớc đang phát triển, trong đó có Việt Nam có lợi thế về nông nghiệp nhƣng chƣa đƣợc phát huy tối đa, nông thôn, nông nghiệp có "mỏ dầu" năng lƣợng sinh học từ lâu nhƣng tiềm năng chƣa đƣợc khai thác. Việt Nam là một nƣớc nằm trong khu vực Châu Á, thuộc khu vực nhiệt đới nóng ẩm mƣa nhiều nhƣng lƣợng mƣa lại không phân bố đều trong năm nên có thể nói hạn là một trong những yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển và năng suất của hầu hết các loại cây trồng.

Hàng năm diện tích lúa nƣớc bị hạn cục bộ khoảng 0,4 triệu ha. Cao lƣơng là cây trồng có khả năng chịu hạn cao thích hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam. Cao lƣơng đang đƣợc nghiên cứu nhằm thay thế các cây trồng khác nhƣ mía, ngô, sắn… trong việc sản xuất năng lƣợng sinh học, cao lƣơng có hàm lƣợng đƣờng cao hơn trong thân mía 9% (Karve và cs, 1970) [11]. Đó là chƣa nói cao lƣơng có hàm lƣợng năng lƣợng khá cao, tƣơng đƣơng với mía và gần gấp 4 lần so với bắp mà không có phế phẩm.

Venturi (2003) đã tiến hành so sánh tính khả thi trong việc sử dụng lúa mỳ, lúa mạch, ngô, cao lƣơng hạt, củ cải đƣờng và cao lƣơng ngọt làm nguyên liệu sản xuất chất đốt ở châu Âu. Công trình này đánh giá trên 34 quốc gia. 6 Kết quả cho thấy cây cao lƣơng ngọt là cây trồng có tiềm năng nhất do có hiệu suất quang hợp cao và khả năng thích nghi rộng. Tuy nhiên, cao lƣơng ngọt là cây trồng mới ở Việt Nam, có rất ít nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lƣợng của loại cây này.

Cùng với điều kiện quỹ đất nông nghiệp ngày càng hạn hẹp do sự phát triển của Công nghiệp hóa – Đô thị hóa thì việc tìm ra các biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất, chất lƣợng cây trồng là vấn đề cần đƣợc quan tâm nhiều hơn. Trong khi đó, nhiều nghiên cứu khoa học trên thế giới đã chỉ ra rằng kỹ thuật cắt ngọn có ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng và khả năng chống chịu của cây cao lƣơng ngọt. Xuất phát từ những cơ sở trên chúng tôi đã tiến hành đề tài này. Nguồn gốc, phân bố và yêu cầu ngoại cảnh 2.