MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 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 300 Bắc đến 300 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). Việc nghiên cứu phát triển các giống sắn mới có năng suất tinh bột cao và kỹ thuật canh tác sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất khó khăn và phù hợp với vùng sinh thái là việc làm có hiệu quả vì nó góp phần chuyển 2 một phần đất trồng sắn sang canh tác những cây trồng khác mà vẫn không làm giảm sản lượng sắn.
Giống sắn mới KM21-12 do Trung tâm Nghiên cứu và phát triển cây có củ (Viện CLT&CTP) chọn tạo từ nguồn giống nhập nội của Trung tâm Quốc tế nông nghiệp nhiệt đới (CIAT). Giống sắn KM21-12 là con lai được chọn lọc từ tổ hợp lai SM2354, dòng SM2354-4 có mẹ là CM805-15 (polycross) có nguồn gốc từ CIAT/Colombia (GY94.35 Z01), được nhập nội bằng hạt lai vào Việt Nam từ năm 1996. KM21-12 đã được Cục Trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và PTNT đặc cách công nhận giống cây trồng mới theo Quyết định 168/QĐ-TT-CLT, ngày 14 tháng 5 năm 2012. Năng suất củ tươi của KM21-12 cao hơn KM94 từ 10-15% (3-5 tấn/ha) ở hầu hết các điểm nghiên cứu; trên đất nghèo dinh dưỡng năng suất củ tươi đạt từ 30 tấn/ha đến 37 tấn/ha.
Giống sắn KM21-12 có tỷ lệ tinh bột 28% và tỷ lệ chất khô 39,0% tương đương với KM94. Giống có ưu điểm: Thích hợp trên đất kém màu mỡ, năng suất khá, dùng để chế biến tinh bột và thái lát phơi khô để làm nguyên liệu cho sản xuất cồn sinh học và thức ăn chăn nuôi. Tuy vậy, năng suất sắn KM21-12 tại nhiều địa phương ở Việt Nam cũng như ở tỉnh Thái Nguyên còn thấp. Do người nông dân thường quan niệm sắn là cây dễ trồng, thích ứng rộng, ít sâu bệnh, chịu đất chua, nghèo dinh dưỡng và không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp nên chưa chú ý đầu tư thâm canh và chọn phân bón phù hợp.
Để phục vụ cho chiến lược phát triển bền vững ở tỉnh Thái Nguyên, việc nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón cho giống sắn KM21-12 nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của giống sắn KM21-12 là vấn đề rất cần thiết. Từ nhữnglý do trên tôi 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 và yêu cầu của đề tài 1. 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 trồng tại Thái Nguyên. - Xác định ảnh hưởng của một số tổ hợp phân bón đến năng suất, chất lượng của giống sắn KM 21-12 trồng tại Thái Nguyên. - Đánh giá được hiệu quả kinh tế của giống sắn KM 21-12 trồng tại Thái Nguyên. Ý nghĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Thực tập tốt nghiệp giúp sinh viên củng cố lại 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. - Giúp sinh viên nắm được phương pháp tổ chức, thực hiện một đề tài nghiên cứu và viết báo cáo khoa học. Ý nghĩa thực tiễn 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 của tỉnh Thái Nguyên nói riêng cũng như các tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Cơ sở khoa học của đề tài 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)[9]. 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 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) [21]. 5 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)[17]. 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 Trên thế giới sắn được trồng phổ biến ở ba châu lục là châu Phi (66%), châu Mỹ (14%) và châu Á (20%).
Trong hơn thập kỷ qua diện tích, năng suất, sản lượng sắn tăng dần qua các năm. Tình hình sản xuất sắn 5 năm gần đây được trình bày ở bảng 2.1: Tình hình sản xuất sắn trên thế giới, giai đoạn 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) [27] 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), sau đó lại giảm xuống 11,80 tấn/ha. 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).Có được kết quả 6 đó là do chiến lược phát triển lương thực toàn cầu đã thực sự coi trọng giá trị của cây sắn.
Mặt khác, sắn lại là cây lương thực dễ trồng, thích hợp với nhiều điều kiện kinh tế đặc biệt là có thể sinh trưởng và cho năng suất cao ở những nơi đất nghèo dinh dưỡng, là cây trồng nông nghiệp có khả năng cạnh tranh với nhiều cây công nghiệp khác. Theo nghiên cứu thị trường sắn toàn cầu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Quốc tế (FAO) và Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), với tầm nhìn đến năm 2020 thì đến 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 274,7 triệu tấn, các nước phát triển khoảng 0,40 triệu tấn. Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt 254,60 triệu tấn so với các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn.
Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98 % và 0,95 %. Trên thế giới sắn được trồng ở tất cả các châu lục, tuy nhiên do điều kiện khí hậu, đất đai và trình độ thâm canh mỗi vùng khác nhau nên tình hình sản xuất sắn các khu vực có sự khác biệt. Tình hình sản xuất sắn các châu lục trên thế giới được trình bày ở bảng 2.