Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu sơ lược về cây sắn 1.1 Nguồn gốc và phân loại 1.1 Nguồn gốc Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La Tinh và đã được trồng cách đây khoảng trên 5. Trung tâm phát sinh cây sắn được cho là tại Đông Bắc Brazin thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại. Những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tai Mexico có tuổi khoảng năm 900 đến năm 200 trước Công nguyên (Rogers, 1963). Châu Phi trồng cây sắn lần đầu khoảng giữa thé ki 16 do người Bồ Đào Nha đưa vào, cây san trồng rộng rãi ở đây vào khoảng thé ki thứ 19.
Từ đó các kỹ thuật canh tác, chế biến, sử dụng ngày càng phát triển (Sylvestre và ctv, 1983). Theo Hoàng Kim va Phạm Văn Biên (1995), cây sẵn được du nhập vào Việt Nam vào khoảng giữa thé ki 18. San được canh tác phô biến hau hết các tinh của Việt Nam từ Bắc đến Nam. Diện tích sắn tập trung nhiều nhất ở vùng núi và trung du phía Bắc, vùng ven biển Nam Trung Bộ và vùng Đông Nam Bộ.2 Phân loại Cây san (Manihot esculena Crantz) hay còn được gọi là cây khoai mì, thuộc bộ Malpighiales, họ thầu dầu hay Đại kích (Euphorbiaceae) có số nhiễm sắc thé 2n = 36, loài Manihot esculenta.
Là cây lay củ đang ngày càng quan trọng cho ngành công nghiệp thực pham và nhiên liệu sinh học (Hoàng Kim và Pham Văn Biên, 1995).2 Đặc điểm sinh học Theo Viện khoa học kĩ thuật miền Nam (2014) mô tả đặc điểm sinh học cây sắn: Sắn có nguồn gốc phát sinh từ vùng khí hậu nhiệt đới nên sinh trưởng, phát triển thuận lợi ở điều kiện nhiệt độ tương đối cao. Nhiệt độ thích hợp nhất đối với sinh trưởng của sắn là là 23-27°C. Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây sắn có yêu cầu nhiệt độ khác nhau. 4 Sắn là cây ưa sáng, khi có đầy đủ ánh sáng cây sắn có khả năng tạo ra đường bột và tích lũy chúng vào củ mạnh hơn so với nhiều loại cây trồng khác.
Trong điều kiện ánh sáng mạnh, sẵn phát triển củ tốt. Khi bị che khuất ánh sáng thân lá có hiện tượng vống, la bi rụng sớm, tuôi thọ của lá giảm sút. San là cây cần ánh sáng ngày ngắn: sự hình thành củ trong điều kiện 8 giờ chiếu sáng/ngày xảy ra sớm hơn điều kiện 14-20 giờ nang/ngay. Ngày ngắn thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của củ.
Sắn có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau: đất phù sa, đất cát, đất feralit, đất than bùn, đất bạc màu, đất cát. Sắn thích hợp và cho năng suất cao ở chân đất tốt, xốp thoát nước tốt. Ở chân đất cát pha, củ sẵn có nhiều tinh bột hon. San rất kém chịu các loại đất đọng nước.
San có thé chịu được đất chua pH = 4 và có thé phát triển tốt trên đất trung tính, với đất kiềm, sắn chịu được đến độ pH = 7,5, thích hợp nhất đối với sắn là pH =5,5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam 1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới Năm 2021 toàn thế giới có 99 quốc gia trồng sắn, trong đó một số quốc gia có tong sản lượng san lớn như: Angola, Colombia, Ecuador, Somalia (FAOSTAT, 2022). San lượng sắn trên thé giới năm 2020 đạt 302,66 triệu tấn củ tươi so với 2010 là 239,29 triệu tan. Nước có sản lượng sắn nhiều nhất thế giới là Nigeria (60,01 triệu tan), kế đến là Cộng hòa dân chủ Congo (41,01 triệu tan). Nước có năng suất san cao nhất hiện nay là Cộng hoa Hợp tac Guyana (47,58 tan/ha), kế đến là Lào (35,66 tân/ha), so với năng suất san bình quân của thế giới là 10,71 tân/ha (FAOSTAT, 2020).
Trung Quốc hiện là nước nhập khâu sắn nhiều nhất thế giới để làm cồn sinh học (bioethanol), tinh bột biến tinh (modify starch), thức ăn gia súc và dùng trong công nghiệp thực phẩm được liệu va tập trung chủ yếu tại tỉnh Quảng Tây. Cây san tiếp tục giữ vai trò quan trong trong nhiều nước châu A, đặc biệt là các nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn có tổng diện tích đứng thứ ba sau lúa và ngô và tong sản lượng đứng thứ ba sau lúa và mía. Chiều hướng sản xuất san phụ thuộc vào khả năng cạnh tranh cây trồng. Giải pháp chính là tăng năng suất sắn bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ thuật tiến bộ.2 Sản xuất và tiêu thụ sắn tại Việt Nam Theo Sở NNPTNN tỉnh Kon Tum (2022) diện tích san ca nước đạt 528 nghìn ha, tập trung chủ yếu tại 5 vùng chính gồm: Trung du miền núi phía bắc, vùng Bắc Trung Bộ, duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ.
Tổng sản lượng san cả nước ước đạt gần 10,7 triệu tấn với năng suất bình quân 20,3 tan/ha. Việt Nam hiện san xuất mỗi năm khoảng 800.000 tan tinh bột sắn, trong đó trên 70% xuất khâu và gần 30% tiêu thụ trong nước. Sản phâm san xuất khâu của Việt Nam chủ yếu là tinh bột, san lát và bột sắn. Thị trường chính là Trung Quốc, Đài Loan, Nhat Bản, Singapo, Han Quốc.
Đến nay, 27 tỉnh, thành phố có nhà máy chế biến tinh bột san và có khoảng 120 nhà máy chế biến tinh bột sắn quy mô công nghiệp, tổng công suất thiết kế 11,3 triệu tấn củ tươi/năm, tổng công suất thực tế 8,62 triệu tắn/năm. Hiện nay sắn và các sản phâm từ sắn là một trong 13 sản phâm nông sản chủ lực xuất khẩu của Việt Nam với kim ngạch xuất khẩu 1,35 tỷ USD/năm, đứng thứ 2 thế giới chỉ sau Thái Lan. Khối lượng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn trong tháng 3/2022 ước đạt 450.000 tan với trị giá đạt 202 triệu USD, đưa khối lượng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn 3 tháng đầu năm 2022 ước đạt 970.000 tan và 420 triệu USD, giảm 0,6% về khối lượng nhưng tăng 15,5% về trị giá so với cùng kỳ năm 2021. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan Việt Nam (2022), Việt Nam xuất khẩu được gần 260 nghìn tan san và các sản phẩm từ sắn, trị giá 114,09 triệu USD, tăng 10,6% về lượng và tăng 8,6% về trị giá so với tháng 4/2022, so với tháng 5/2021 tăng 22,7% về lượng và tăng 33% về trị giá.
Giá xuất khẩu bình quân sắn và các sản phẩm từ sắn ở mức 438,8 USD/tấn, giảm 1,8% so với tháng 4/2022, nhưng tăng 8,4% so với tháng 5/2021.3 Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế Theo Nguyễn Hữu Hỷ (2020), củ sẵn tươi có tỷ lệ chất khô 38 — 40%, tinh bột 16 — 32%, giàu vitamin C, calcium, vitamin B và các chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin và nghèo đạm. Trong củ săn, hàm lượng các acid amin không được cân 6 đối, thừa arginin nhưng lại thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh. Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích. Nhiều nơi ở châu Á, vai trò truyền thống của cây sắn là thực phẩm cho con người dan thay đổi thành một loại cây công nghiệp cho các nhà máy chế biến.
Ở Thái Lan, sản xuất san lam thức ăn gia súc và chế biến tinh bột. Ở Indonesia, Việt Nam, Trung Quốc và Philippines tỷ trọng san sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, sản xuất lương thực và các sản phâm công nghiệp có giá trị đang tăng nhanh chóng (Kawano, 2001).3 Tình hình sâu bệnh hại trên sắn Diện tích sản xuất sắn tăng liên tục trong những năm qua đã dần xuất hiện những van đề sâu bệnh và rủi ro cao trong canh tác sắn của nông dân. Hiện nay đã xuất hiện những sâu bệnh nguy hiểm nếu không quan tâm kịp thời và phòng trừ có thể ảnh hưởng lớn đến năng suất. Những dịch hại mới đây xuất hiện trên sắn như nhện đỏ (Tetranychus sp.), bệnh chối rồng (Phytoplasma sp.), tệp sap bột hồng (Phenacoccus manihotis), bệnh thối củ (do các nhóm nắm Fusarium sp., nhóm vi khuân Xanthomonas sp.) và đặc biệt là dịch bệnh kham lá san (Cassava Mosaic Disease) ngày càng gia tăng mạnh ở diện rộng hơn và phân bồ ra nhiều vùng, làm thiệt hai đáng ké đến năng suất, chất lượng và thu nhập của nông dân trồng sắn.4 Bệnh kham lá san do virus gây bệnh Bệnh kham lá san (Cassava mosaic disease - CMD) là bệnh hại nguy hiểm.
Nếu nhiễm bệnh vào giai đoạn dau có thé làm giảm năng suất đến 90%, thậm chí không cho thu hoạch (Trịnh Xuân Hoạt và ctv, 2020). Bệnh khảm lá sắn được xác định do nhiều loài virus thuộc Chi Begomovirus (Họ: Geminiviridae) gây ra. Cho đến nay, các nhà khoa học đã xác định được 11 loài virus là tác nhân gây ra bệnh khảm lá sắn. Trong đó có 9 loài Begomovirus là tác nhân gây bệnh kham lá ở châu Phi bao gồm: African cassava mosaic virus (ACMV), East African cassava mosaic virus (EACMV), East African cassava mosaic Malawi virus (EACMMV), South African cassava mosaic virus (SACMV), East African cassava mosaic Cameroon virus (EACMCV), East African cassava mosaic Zanzibar virus (EACMZV), East African cassava mosaic Kenya virus (EACMKV), Cassava mosaic Madagascar virus (CMMGV) va African cassava mosaic Burkina Faso virus 7 (ACMBEV) (Duraisamy va ctv, 2013) và có 2 loài ở chau A gồm: Indian cassava mosaic virus (ICMV), Sri Lankan Cassava Mosaic Virus (SLCMV) (Wang va ctv, 2016).
Bệnh khảm lá sắn được ghi nhận lần đầu tiên trên thế giới tai Tanzania (Châu Phi) vào năm 1894. Cho đến nay, bệnh đã phát tán nhanh chóng va phá hoại nghiêm trọng các vùng trồng sắn tại Châu Phi và khu vực tiểu lục An Độ (Hillocks và ctv, 2000). Sự bùng phát của bệnh khám lá sắn đã dẫn đến việc giảm năng suất sắn tại khu vực cận sa mạc Sahara (Châu Phi) từ 25 đến 95 (Bisimwa và ctv, 2015). Bệnh kham lá san xuất hiện lần đầu tại khu vực Đông Nam Á vào năm 2015, tại tỉnh Ratanakiri, Campuchia và loài Sri Lankan Cassava Mosaic Virus (SLCMV) được xác định là nguyên nhân gây bệnh (Wang va ctv, 2016).
Sau đó, bệnh này đã lây lan rộng khắp nhiều tỉnh của đất nước này. Từ Campuchia, bệnh đã lây lan sang tỉnh Tây Ninh của Việt Nam va lan rộng sang nhiêu tỉnh trông san của nước ta. Trong thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ chân đoán bệnh, các nhà khoa học đã tiến hành giải trình tự gen của tác nhân bệnh khảm lá trên thế gidi, va phát hiện ra tác nhân gây bệnh kham lá sắn gồm 10 loài virus thuộc giống Begomovirus, họ Geminiviridae, có bộ gen DNA sợi don (single-stranded DNA (ssDNA), gen kép (bipartite) gồm phân tử 02 phân DNA-A và DNA-B với tổng kích thước bộ gen là ~5.