Đặt vấn đề Cây sắn có tên khoa học (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực, thực phẩm chính của hơn 500 triệu người trên thế giới. Sắn đồng thời cũng là cây thức ăn gia súc quan trọng của nhiều nước trên thế giới, cây hàng hóa xuất khẩu có giá trị để làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến bột ngọt, rượu, cồn, bánh kẹo, mì ăn liền và nhiều sản phẩm khác. Đặc biệt trong những năm gần đây 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 sinh học (ethanol). Năm 2016, sản lượng sắn toàn thế giới đạt hơn 277,1 triệu tấn với diện tích trồng hơn 23,48 triệu ha và năng suất bình quân là 11,8 tấn/ha (FAOSTAT, 2018) [21].
Sắn là một cây lương thực dễ trồng, 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. Nó được trồng rộng rãi ở 30o Bắc đến 30o Nam và được trồng ở trên 100 nước nhiệt đới thuộc 3 châu lục lớn là Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Á (Phạm Văn Biên và cs, 1991) [1]. Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ ba sau lúa và ngô. Cây sắn hiện nay đã chuyển đổi vai trò từ cây lương thực, thực phẩm thành cây công nghiệp hàng hóa có lợi thế cạnh tranh cao.
Tinh bột sắn Việt Nam đã trở thành một trong bảy mặt hàng xuất khẩu có triển vọng và đứng thứ hai trên thế giới. Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 600.000 tấn tinh bột sắn, trong đó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước (Trần Ngọc Ngoạn, 2007) [6]. Sản phẩm xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn. Thị trường tiêu thụ chính là Trung Luan van 2 Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Singapo và Hàn Quốc.
Năm 2016, diện tích sắn trên toàn quốc đạt 579.898 ha, năng suất bình quân 19,05 tấn/ha, sản lượng là 11. Tuy nhiên để sản xuất sắn đạt được hiệu quả kinh tế cao, cần xác định được tổ hợp phân bón thích hợp đối với từng giống, trên từng loại đất và vùng sinh thái. Chính vì vậy em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng phát triển của giống sắn KM 21-12 tại Thái Nguyên”. Mục đích của đề tài Xác định được tổ hợp phân bón cho năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao đối với giống sắn KM21-12 tại Thái Nguyên.
Yêu cầu của đề tài - Theo dõi ảnh hưởng của một số tổ hợp phân bón đến sinh trưởng của giống sắn KM 21-12. - Xác định ảnh hưởng của một số tổ hợp phân bón đến năng suất, chất lượng của giống sắn KM 21-12. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Qua quá trình học tập giúp sinh viên củng cố kiến thức, kỹ năng và hệ thống lại toàn bộ những kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm những 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 sinh viên nâng cao được chuyên môn có cơ hội học hỏi và nắm được phương pháp tổ chức và tiến hành nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học vào sản xuất. - Đề tài cũng xem như là một tài liệu tham khảo cho Khoa, Trường và sinh viên các khóa tiếp theo. Ý nghĩa trong sản xuất Góp phần xác định được tổ hợp phân khoáng thích hợp với giống sắn KM 21-12 để cho năng suất cao, chất lượng tốt nhất để áp dựng vào sản xuất đại trà nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ tại tỉnh Thái Nguyên nói riêng cũng như các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc. Luan van 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Cơ sở khoa học Quá trình sinh trưởng, phát triển và khả năng cho năng suất của cây trồng phụ thuộc chủ yếu vào tác dụng tổng hợp của 4 yếu tố: Ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng. Trong điều kiện sản xuất, việc điều khiển các yếu tố để tăng cường sự sinh trưởng, phát triển của các cây trồng rất khác nhau. Điều khiển chế độ nước, dinh dưỡng dễ dàng hơn và thực tế người ta coi phân bón là đòn bẩy tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên, bón nhiều phân chưa hẳn đã tốt, nồng độ hóa học cao có thể gây hại đối với cây trồng đồng thời ảnh hưởng xấu tới môi trường và sức khỏe con người.
Cây trồng cũng như các vi sinh vật khác, cơ thể có những giới hạn nhất định, vượt quá giới hạn đó cơ thể bị hủy hoại. Bón một lượng phân lớn vượt quá nhu cầu của cây sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm, ảnh hưởng xấu đến môi trường và giảm hiệu quả kinh tế trong sử dụng phân bón. Phân bón thường mang lại hiệu quả kinh tế cao khi sử dụng hợp lý. Trong những giới hạn xác định nếu phân bón tăng thì năng suất cây trồng cũng tăng lên.
Nếu lượng phân bón tăng tiếp thì năng suất cũng sẽ tăng lên nhưng hiệu quả kinh tế lại giảm đi và tới một giới hạn nào đó cả năng suất lẫn hiệu quả kinh tế đều giảm xuống đến lúc không còn hiệu quả nữa. Bón phân hợp lý là tìm ra lượng phân bón thích hợp để vừa đạt năng suất cao, vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón. Mỗi giống cây trồng, mỗi giai đoạn sinh trưởng yêu cầu một lượng dinh dưỡng khác nhau. Do vậy cần xác định tổ hợp phân bón hợp lý nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất.
Luan van 5 Nhiều nghiên cứu về phân bón cho sắn được thực hiện trên thế giới và Việt Nam cho thấy, để đạt năng suất và chất lượng cao, cây sắn yêu cầu từ 50 – 200 kg N, 40 – 80 kg P2O5 và 80 – 160 kg K2O với tỷ lệ N:P:K là 2:1:2, 5:1:2 hoặc 1:1:2 tùy từng loại đất và giống khác nhau. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên Thế giới và Việt Nam 2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên Thế giới Hiện nay, cây sắn được trồng tại trên 100 nước nhiệt đới trên toàn thế giới với quy mô canh tác, năng suất, sản lượng rất khác nhau và được tập trung ở một số châu lục như Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới được thể hiện ở bảng 2.1: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm 2012 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm ( triệu ha) ( tấn/ha) (triệu tấn) 2012 23,27 11,24 261,44 2013 23,67 11,05 261,51 2014 23,21 11,82 274,33 2015 23,46 11,79 276,61 2016 23,48 11,80 277,10 (Nguồn: FAOSTAT, 3/2018) [21] Số liệu bảng 2.1 cho thấy: diện tích trồng sắn trên thế giới trong 5 năm gần đây tăng giảm không đáng kể, từ 23,21 triệu ha (2014) lên 23,48 triệu ha (2016).
Năng suất sắn tăng chậm từ 11,05 tấn/ha (năm 2013) đến 11,82 tấn/ha (năm 2014). Tuy nhiên do diện tích và năng suất đều tăng nên sản lượng sắn trên thế giới tăng dần qua các năm tư 261,44 triệu tấn (năm 2012) lên 277,1 triệu tấn (năm 2016), FAOSTAT, 3/2018) [21]. Luan van 6 Trên thế giới sắn được trồng ở 4 châu lục (Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Đại Dương). Tuy nhiên diện tích trồng sắn tập trung chủ yếu ở châu Phi, châu Á và châu Mỹ.
Tình hình sản xuất sắn ở 1 số châu lục trên thế giới được trình bày ở bảng 2.2: Tình hình sản xuất sắn ở một số châu lục năm 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Châu lục (ha) ( tấn/ha) (tấn) Châu Phi 17.826 Châu Đại Dương 25.564 (Nguồn: FAOSTAT, 3/2018) [21] Số liệu bảng 2.2 cho thấy: Châu Phi là châu lục có diện tích trồng sắn lớn nhất thế giới, năm 2016 là 17. Tuy nhiên do năng suất sắn vùng này thấp (năm 2016: 9,25 tấn/ha) nên sản lượng sắn châu Phi chỉ đạt 157.697 tấn, chiếm 56,76% sản lượng sắn toàn thế giới. Châu Á là nơi có diện tích trồng sắn đứng thứ 2 thế giới, năm 2016 là 4. Song do năng suất sắn châu lục này cao (năm 2016: 21,34 tấn/ha.
Do vậy sản lượng sắn châu Á năm 2016 đạt 89.132 triệu tấn, chiếm 32,22% sản lượng sắn toàn thế giới. Đứng thứ 3 trên thế giới về diện tích và sản lượng sắn là Châu Mỹ, năm 2016 diện tích trồng sắn châu lục này là 2.294 ha, với năng suất đạt 13,37 tấn/ha và sản lượng đạt 30. Châu Đại Dương là châu lục có diện tích trồng sắn ít nhất (25.579 ha), với năng suất sắn là 9,77 tấn/ha. Do vậy sản lượng sắn châu lục này đạt thấp nhất thế giới (năm 2016 là 249.
Luan van 7 Trên thế giới, sắn được trồng bởi những hộ nông dân sản xuất nhỏ để làm lương thực - thực phẩm, thức ăn gia súc và để bán. Sắn chủ yếu trồng trên đất nghèo và dùng kỹ thuật canh tác truyền thống. Mức tiêu thụ sắn bình quân toàn thế giới khoảng 18 kg/người/năm. Sản lượng sắn của thế giới được tiêu dùng trong nước khoảng 85% (lương thực 58%, thức ăn gia súc 28%, chế biến công nghiệp 3%, hao hụt 11 %), còn lại 15% (gần 30 triệu tấn) được xuất khẩu dưới dạng sắn lát khô, sắn viên và tinh bột (CIAT, 1993) [25].
Ngoài ra sắn hiện nay đang được sử dụng như một nguyên liệu phù hợp để sản xuất ethanol trên toàn Châu Á, Châu Phi và Mỹ La tinh. Nhiên liệu sinh học hiện có tầm quan trọng trong cuộc sống hiện đại kể từ khi giá nhiên liệu hóa thạch đã bắt đầu tăng vọt do các vấn đề chính trị và cũng là mối quan tâm ngày càng tăng trên tất cả các vấn đề về ô nhiễm môi trường. Xem xét những vấn đề này, các nước phát triển và đang phát triển đã xây dựng chính sách để bắt buộc pha ethanol và diesel sinh học (sản xuất từ các nguồn tái tạo) với nhiên liệu hóa thạch (xăng, diesel). Từ đó dẫn đến một nhu cầu lớn đối với nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học (UNEP, 2009; Peter Baker, 2009) [14] ở Trung Quốc, Brazil, Nigeria, Thái Lan, Indonesia, Colombia, Việt Nam.
Tại Việt Nam và Campuchia sắn được xem là một cây trồng quan trọng để sử dụng cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học.