Đặt vấn đề 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 30° Bắc đến 30° 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 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). Do đó sắn đã trở thành cây hàng hoá xuất khẩu của nhiều tỉnh. Tuy vậy năng suất sắn tại nhiều địa phương ở Việt Nam cũng như ở tỉnh Thái Nguyên vẫn còn thấp hơn nhiều so với tiềm năng.
Lý do là người nông dân thường quan niệm sắn là cây trồng dễ trồng, thích ứng rộng, ít sâu bệnh, chịu được 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 sắn bền vững ở tỉnh Thái Nguyên, việc nghiên cứu về giống, các biện pháp kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của các Luan van 2 giống sắn đặc biệt là việc nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng NPK đến năng suất và chất lượng của các giống sắn là vấn đề rất cần thiết. Chính vì thực tế trên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK đến năng suất và chất lượng của giống sắn nếp năm 2019 tại trường Đại học Nông Lâm ” 1. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được tổ hợp phân bón cho năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao đối với giống sắn nếp (Tân Lĩnh- Lục Yên- Yên Bái) tại Thái Nguyên.
Yêu cầu nghiên cứu - Theo dõi ảnh hưởng của một số tổ hợp phân bón đến sinh trưởng của giống sắn nếp trồng tại Đại học Nông Lâm. - Xác định ảnh hưởng của một số tổ hợp phân bón đến năng suất, chất lượng của giống sắn nếp trồng tại Đại học Nông Lâm. - Đánh giá được hiệu quả kinh tế của giống sắn nếp trồng tại Đại học Nông Lâm. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên củng cố 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 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 phương pháp và tổ chức tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. - Giúp sinh viên nắm được phương pháp triển khai một đề tài nghiên cứu khoa học, phương pháp đo đếm, thu thập số liệu và trình bày một báo cáo khoa học. - Đề tài cũng xem như là một tài liệu tham khảo cho sinh viên các khóa tiếp theo. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu đề tài góp phần tìm ra lượng phân bón thích hợp nhất đối với giống sắn nếp.để cho năng suất cao và chất lượng tốt áp dụng vào sản xuất đại trà tại Thái Nguyên.
Luan van 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học, giá trị dinh dưỡng của cây sắn 2. Cơ sở khoa học Cây sắn tên khoa học là Manihot esculenta Crantz có hoa hạt kín và thuộc họ thầu dầu có tới hơn 300 chi và 8000 loài phân nhánh thành 17 nhóm, có bộ nhiễm sắc thể 2n=36. Nhiều tài liệu cho biết cây sắn được trồng cách đây khoảng 5000 năm (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1995) [3].
Cây sắn có nguồn gốc từ Châu Mỹ La Tinh, được người dân bản địa trồng được đưa đến Châu Phi và Châu Á do nhu cầu an ninh lương thực. Sắn đang chuyển đổi vai trò từ cây lương thực thành cây nhiên liệu sinh học, tinh bột, lương thực, thức ăn gia súc (4F: fuel, flour, food, feed) (Hoàng Kim và ctv, 2014) [12]. Sắn hiện là cây nguyên liệu chính để chế biến nhiên liệu sinh học có lợi thế cạnh tranh cao của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Trước đây sắn chủ yếu để làm lương thực cho người, làm thức ăn chăn nuôi, thủy sản nhưng ngày nay có đến 70% sắn ở châu Á được dùng làm nguyên liệu sản xuất ethanol.
Trong tình trạng dầu mỏ và những năng lượng hóa thạch khác ngày một cạn kiệt, khan hiếm thì loài người càng kỳ vọng vào biodiezen và cây sắn được lựa chọn số 1. Biodiezen có thể được chế biến từ lúa, ngô, mía nhưng từ sắn là rẻ nhất. Cây sắn có hệ thống cố định Cacbon cho phép cây tiếp tục quang hợp có hiệu quả trong thời gian thiếu nước kéo dài (Trịnh Xuân Ngọ và cs, 2004)[21]. Vì vậy, 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 Latin.
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. Tuy nhiên, đến nay người nông dân vẫn quan niệm cây sắn là cây dễ trồng nên không bón phân hoặc nếu có bón phân thì không đầy đủ và mất cân đối, dẫn đến năng suất không cao. Nguyên nhân chính là do sắn trồng trên đất dốc không hoặc rất ít áp dụng các biện pháp chống xói mòn bảo về đất. Với đặc điểm canh tác nhiều năm liền, cộng với đặc thù là cây sắn thường được trồng trên đồi độ phì nhiêu Luan van 5 thấp, hàng năm bị rửa trôi nên việc trồng sắn hiện nay đang đối diện với thách thức về sự suy thoái dinh dưỡng đất trồng (Hy Nguyen Huu và cs, 2010) [27].
Việc bón phân đầu tư cho cây sắn ban đầu cũng như sự hoàn trả lại đất chất hữu cơ từ thân lá chưa bù đắp được lượng dinh dưỡng mất đi hàng năm. Bên cạnh đó giống sắn địa phương năng suất thấp và đã bị thoái hoá. Kỹ thuật sản xuất chưa hợp lý, các khâu làm đất, mật độ trồng, bảo quản hom giống, lựa chọn hom khi trồng cũng như chăm sóc sắn còn rất tuỳ tiện. Thực tế này cho thấy việc cải tiến giống sắn kết hợp với áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất đã nâng cao thu nhập cho nông dân (Dung Tran Thi and Sam Nguyen Thi, 2002)[28].
Giá trị dinh dưỡng của sắn Sắn là một cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc. - Củ sắn tươi: Phần ăn được có tỷ lệ chất khô 30 - 40% trọng lượng mẫu tươi, tinh bột 27 - 36%, đường tổng số 0,5 - 2,5% (trong đó saccarose 71%, glucose13%, fructose 9%, mantose 3%), đạm tổng số 0,5 - 2,0%, chất xơ 1,0%, chất béo 0,5%, chất khoáng 0,5 - 1,5 %, vitamin A khoảng 17 mg/100g, vitamin C khoảng 50 mg/100g, năng lượng 607 KJ/100g, yếu tố hạn chế dinh dưỡng là Cyanogenes, tỷ lệ trích tinh bột 22 - 25 %, kích thước hạt bột 5 - 50 micron, amylose 15 - 29 %, độ dính tối đa 700 - 1100 BU, nhiệt độ hồ hóa 49 - 73 OC.1: Thành phần hoá học trong củ sắn tươi Thành phần Hàm lượng Tỷ lệ chất khô (%) 30 - 40 Hàm lượng tinh bột (%) 27 - 36 Đường tổng số (% FW) 0,5 - 2,5 Đạm tổng số (%FW) 0,5 - 2,0 Chất xơ (%FW) 1,0 Chất béo (%FW) 0,5 Chất khoáng (%FW) 0,5 - 1,5 Vitamin A (mg/100gFW) 17 Vitamin C (mg/100gFW) 50 Năng lượng (KJ/100g) 607 Amylose (%) 15 - 29 Luan van 6 Củ sắn giàu chất bột, năng lượng, khoáng, vitamin C, hạt bột sắn nhỏ mịn, độ dính cao nhưng nghèo chất béo và nhất là nghèo đạm, hàm lượng các acid amin không cân đối, thừa arginin nhưng thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh. Tùy theo giống sắn, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau trồng và kỹ thuật phân tích mà tổng số vật chất khô và hàm lượng đạm, béo, khoáng, xơ, đường, bột có sự thay đổi. - Ngoài củ sắn tươi: thân lá sắn cũng có những giá trị nhất định, theo nghiên cứu cho thấy lá sắn có hàm lượng đạm cao chiếm tới 7,22% có nhiều chất bột, chất khoáng vitamin.
Do đó người dân sử dụng lá sắn để muối dưa, làm thức ăn cho tằm và có thể sử dụng làm thức ăn trong chăn nuôi. Thân sắn chặt hom để làm giống, củi đun, trồng nấm, làm hàng rào,. Đặc biệt ở các nước phát triển thân sắn còn được chế biến lấy xenllulozo. - Sắn lát khô: thường có hai loại là sắn lát khô có vỏ và sắn lát khô không vỏ.
Sắn lát khô có vỏ bao gồm: vỏ thịt, thịt sắn, lõi sắn và có thể là một phần vỏ gỗ. Sắn lát khô không vỏ chỉ bao gồm thịt sắn và lõi sắn. Số liệu phân chất về sắn lát khô không vỏ của Việt Nam bình quân: đạt vật chất khô 90,01%, đạm thô 2,48%, béo thô 1,40%, xơ thô 3,72%, khoáng tổng số 2,04%, dẫn xuất không đạm 78,59%, Ca 0,15%, P 0,25%. Sắn lát khô có vỏ vật chất khô 90,57%, đạm thô 4,56%, béo thô 1,43%, xơ thô 3,52%, khoáng tổng số 2,22%, dẫn xuất không đạm 78,66%, Ca 0,27%, P 0,50%.
- Bột sắn nghiền và tinh bột sắn: bột sắn nghiền thủ công có vật chất khô khoảng 87,56%, đạm thô 3,52%, béo thô 1,03%, xơ thô 1,37%, khoáng tổng số 1,38%, dẫn xuất không đạm 83,89%, Ca 0,11%, P 0,11%. Tinh bột sắn có màu rất trắng.