Tổng quan luận án

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) giữ vị trí là cây lương thực quan trọng tại Việt Nam, có sản lượng đứng thứ ba sau lúa và ngô. Theo định hướng trong "Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam 2011-2020" của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, diện tích sắn cả nước được định hướng ổn định ở mức 450 nghìn ha vào năm 2020, đạt sản lượng 11 triệu tấn nhằm phục vụ công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu sinh học. Tại tỉnh Nghệ An, cây sắn được quy hoạch làm vùng nguyên liệu tập trung cho 4 nhà máy chế biến tinh bột với tổng công suất chế biến từ 850 đến 1.200 tấn củ tươi/ngày, bao gồm Nhà máy tinh bột sắn Intimex Thanh Chương (180 tấn củ tươi/ngày), Nhà máy chế biến tinh bột sắn Hoa Sơn (250 tấn/ngày), Nhà máy tinh bột sắn Long Sơn (150 tấn/ngày) và Nhà máy chế biến tinh bột sắn Yên Thành (150 tấn/ngày).

Vùng Trung du tỉnh Nghệ An là vùng có diện tích sắn lớn nhất toàn tỉnh, năm 2019 đạt 5,8 nghìn ha, chiếm gần 40% tổng diện tích sắn của địa phương (14,8 nghìn ha). Năng suất sắn trung bình tại đây đạt 22,04 tấn/ha; mức năng suất này cao hơn mức bình quân chung của cả nước nhưng còn thấp so với tiềm năng sinh học của cây sắn (có thể đạt từ 60 đến 70 tấn/ha trong điều kiện canh tác tối ưu). Luận án chỉ ra khoảng trống nghiên cứu và các nguyên nhân hạn chế sản xuất tại địa phương gồm:

  • Cơ cấu giống sắn nghèo nàn và đã bị thoái hóa: Các địa phương chủ yếu canh tác các giống KM94, NA1, TC1 và STB1 qua hình thức nhân giống vô tính liên tục nhiều năm, dẫn đến hiện tượng suy giảm năng suất và gia tăng mức độ nhiễm sâu bệnh hại.
  • Suy thoái đất và tập quán canh tác lạc hậu: Phần lớn diện tích trồng sắn nằm trên đất gò đồi có độ dốc cao, chịu tác động rửa trôi và xói mòn mạnh. Tập quán độc canh liên tục qua nhiều vụ với mức đầu tư phân bón thấp hoặc không bón phân đã làm cạn kiệt nguồn dinh dưỡng khoáng đa lượng và chất mùn trong đất.
  • Tác động bất lợi của thời tiết và dịch hại: Điều kiện khí hậu vùng Trung du Nghệ An thường xuyên xuất hiện các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, bão lũ và hiệu ứng gió Tây Nam khô nóng (gió Lào), đồng thời xuất hiện các loại dịch hại nguy hiểm như bệnh chổi rồng (Phytoplasma sp.), rệp sáp hồng (Phenacoccus manihoti) và nhện đỏ (Tetranychus sp.).
  • Sự thiếu hụt quy trình kỹ thuật đặc thù: Quy trình canh tác sắn hiện hành vốn được ban hành chung cho toàn bộ các tỉnh phía Bắc, chưa được chuẩn hóa theo điều kiện đất đai, thổ nhưỡng và tiểu khí hậu của vùng Trung du tỉnh Nghệ An.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm 3 nội dung cụ thể:

  1. Đánh giá được đặc điểm của các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An;
  2. Tuyển chọn giống sắn năng suất cao, hàm lượng tinh bột cao, thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An;
  3. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các giống sắn triển vọng phục vụ chế biến công nghiệp và các biện pháp kỹ thuật canh tác bền vững bao gồm thời vụ trồng, cây trồng xen, mật độ trồng và kỹ thuật bón phân dựa trên chẩn đoán dinh dưỡng mô lá sắn và đất.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu được triển khai tại tỉnh Nghệ An, trong đó các thí nghiệm đồng ruộng chuyên sâu và các điểm lấy mẫu chẩn đoán dinh dưỡng được thực hiện tập trung tại xã Thanh Ngọc (huyện Thanh Chương), kết hợp khảo sát thực địa tại xã Sơn Thành (huyện Yên Thành) và xã Tam Thái (huyện Tương Dương).
  • Phạm vi thời gian: Các nội dung điều tra, thí nghiệm đồng ruộng và phân tích phòng thí nghiệm được tiến hành liên tục từ năm 2017 đến năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến sản xuất sắn, sinh lý sinh thái, chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác:

Về tình hình sản xuất và sinh thái cây sắn: Tác giả dẫn số liệu của FAOSTAT (2020, 2021) ghi nhận sản lượng sắn thế giới năm 2020 đạt khoảng 302,66 triệu tấn trên diện tích 27,5 triệu ha (2019), trong đó Nigeria dẫn đầu về diện tích và sản lượng (trên 60 triệu tấn), còn Uganda có năng suất bình quân cao nhất (33,34 tấn/ha). Tại Việt Nam, theo Niên giám thống kê (2015-2020), diện tích sắn năm 2020 đạt 524,4 nghìn ha với sản lượng trên 10,48 triệu tấn. Rogers và cộng sự đã xác định nguồn gốc sắn từ vùng nhiệt đới Nam Mỹ và Trung Mỹ; Alves (2002) xác định ngưỡng nhiệt độ sinh trưởng của cây sắn nằm trong khoảng từ 16°C đến 38°C (tối thích từ 25°C đến 29°C), dưới 15°C cây bị kìm hãm sinh trưởng, dưới 17°C hoặc trên 37°C kìm hãm sự nảy mầm của hom giống.

Về công tác chọn tạo giống: Các cơ quan quốc tế như Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) và Viện Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (IITA) quản lý nguồn gen sắn phong phú, trong đó CIAT bảo tồn 5.728 mẫu giống. Tại châu Á, Thái Lan là quốc gia có chương trình chọn tạo giống phát triển với các cơ quan nòng cốt như Đại học Kasetsart (KU), Viện Phát triển Tinh bột Sắn Thái Lan (TTDI) và Viện Nghiên cứu Cây trồng Thái Lan (FCRI); giống Kasetsart 50 (KU50) công bố năm 1994 đã tạo bước chuyển cho năng suất sắn khu vực Đông Nam Á (theo Rungravee Boontung và cs, 2015). Các giống cao sản khác được ghi nhận gồm Rayong 5, Rayong 72, Rayong 9, Rayong 11, Huay Bong 60 và Huay Bong 80. Tại Ấn Độ, Viện Nghiên cứu Cây có củ (CTCRI) chọn tạo các giống Sree Prakash và Sree Harsha (giống tam bội có hàm lượng tinh bột 39,1%). Tại Trung Quốc, Viện Cây trồng Nhiệt đới Trung Quốc (CATAS) và Viện Nghiên cứu Cây trồng Cận nhiệt đới Quảng Tây (GSCRI) phát triển các giống SC201, SC205, SC124. Tại Indonesia, Sholihin (2015) ghi nhận các giống năng suất cao như UJ3, UJ5, Litbang UK2. Ở Việt Nam, mạng lưới nghiên cứu sắn đã tuyển chọn các giống KM60, KM94, KM98-1, KM98-7 (Trịnh Thị Phương Loan và cs, 2008), NA1 (Mai Thạch Hoành và cs, 2011), Sa06 và Sa21-12 (Nguyễn Trọng Hiển và cs, 2012), BK (Nguyễn Trọng Hiển và cs, 2014), KM419 (Nguyễn Thị Trúc Mai và cs, 2017) và HLS11 (Nguyễn Bạch Mai và cs, 2017).

Về các biện pháp kỹ thuật canh tác:

  • Thời vụ: Các công trình của Howeler (2012, 2015) chỉ rõ thời điểm xuống giống phụ thuộc chặt chẽ vào lượng mưa và độ ẩm đất. Ở miền Bắc Việt Nam, thời vụ trồng phổ biến từ tháng 2 đến tháng 3 (khi có mưa xuân và nền nhiệt ấm dần); tại duyên hải miền Trung từ tháng 1 đến tháng 2; vùng Tây Nguyên kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 (Nguyễn Bạch Mai và cs, 2017; Nguyễn Thị Trúc Mai, 2017).
  • Cây trồng xen: Xiumei Tang (2020) chứng minh xen canh sắn với lạc làm gia tăng hàm lượng nitơ và kali dễ tiêu, đồng thời cải thiện độ pH của đất. Trần Ngọc Ngoạn (1995) và Trình Công Tư (2007) xác định việc trồng xen 4 hàng lạc giữa 2 hàng sắn mang lại hiệu quả kinh tế cao và bảo vệ đất dốc. Nguyễn Thanh Phương và cs (2010) đánh giá mô hình xen đậu xanh trên đất cát ven biển giúp giảm rửa trôi đất 14,4%. Nguyễn Hữu Hỷ và cs (2015) ghi nhận trồng xen cây họ Đậu giúp hàm lượng tinh bột tăng 1-2% và năng suất củ tươi tăng từ 5 đến 6 tấn/ha.
  • Mật độ và phân bón: Nguyễn Hữu Hỷ (2011, 2012, 2016), Trần Ngọc Ngoạn (2015) và Dương Văn Sơn (2015) khuyến cáo mật độ sắn từ 10.000 đến 14.285 cây/ha tùy thuộc vào dạng hình thân phân cành hay thân thẳng. Về phân bón, Howeler (1981, 2002, 2015) xác định để tạo ra 15 tấn củ tươi/ha, cây sắn lấy đi từ đất 74 kg N, 16 kg P2O5, 78 kg K2O, 27 kg Ca và 12 kg Mg; Adalton Fernandes (2017) khẳng định bón kali có ảnh hưởng quyết định đến quá trình tổng hợp và tích lũy tinh bột. Hoàng Kim và Phạm Văn Biên (1995) khuyến cáo công thức 40-50 kg N + 30 kg P2O5 + 100-120 kg K2O cho đất thâm canh tại Việt Nam.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào các vùng sinh thái trọng điểm như Đông Nam Bộ, Tây Nguyên hoặc Trung du miền núi phía Bắc nói chung. Tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An - địa bàn mang đặc thù về đất đồi dốc cằn cỗi và chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió Tây Nam khô nóng - chưa có công trình nào đánh giá có hệ thống việc tuyển chọn giống sắn năng suất và tinh bột cao đi liền với các giải pháp kỹ thuật canh tác bền vững (thời vụ, cây xen, mật độ) và xác định liều lượng phân bón thông qua chẩn đoán dinh dưỡng đất và mô lá sắn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên khung lý thuyết canh tác nông nghiệp bền vững kết hợp nông hóa - thổ nhưỡng:

  • Nguyên lý quản lý dinh dưỡng cây trồng 4R: Bón đúng loại, đúng liều lượng, đúng thời điểm và đúng vị trí nhằm nâng cao hiệu quả hấp thu khoáng của cây trồng và hạn chế tổn thất ra môi trường.
  • Lý thuyết chẩn đoán dinh dưỡng qua phân tích mô thực vật: Đánh giá tình trạng dư thừa, đầy đủ hoặc thiếu hụt các nguyên tố khoáng đa lượng (N, P, K) trong phiến lá sắn ở thời kỳ 3 - 4 tháng sau trồng (giai đoạn cây phát triển thân lá mạnh và phân hóa củ) đối chiếu với các ngưỡng dinh dưỡng chuẩn, kết hợp phân tích các chỉ tiêu hóa tính đất nhằm xác định mối tương quan giữa dinh dưỡng mô và năng suất thực tế.
  • Khung canh tác chống xói mòn trên đất dốc: Kết hợp trồng xen cây họ Đậu (lạc) che phủ bề mặt đất nhằm bảo vệ cấu trúc đất, giảm thiểu rửa trôi dinh dưỡng trong mùa mưa và bổ sung đạm hữu cơ cố định sinh học.

Phương pháp nghiên cứu thực tế:

  • Phương pháp điều tra, đánh giá nông hộ: Sử dụng phiếu điều tra cấu trúc (mẫu phiếu tại Phụ lục 5 của văn bản) thu thập số liệu về diện tích, cơ cấu giống, chế độ phân bón, năng suất, chi phí sản xuất và kênh tiêu thụ củ tươi tại các vùng sinh thái chính của tỉnh Nghệ An.
  • Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng:
    • Thí nghiệm tuyển chọn giống sắn (2017 - 2018): Triển khai tại xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương, theo dõi tập đoàn giống thí nghiệm so sánh với các giống đối chứng địa phương về 20 đặc điểm hình thái học (theo thang mô tả tại Phụ lục 4), tỷ lệ và thời gian nảy mầm, sức sinh trưởng, chiều cao cây, chiều cao phân cành, tình hình sâu bệnh hại, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất củ tươi (NSCT), hàm lượng tinh bột (HLTB), năng suất tinh bột (NSTB), chỉ số thu hoạch (HI) và chất lượng củ khi luộc.
    • Thí nghiệm nghiên cứu thời vụ trồng và cây trồng xen (2018 - 2019): Thực hiện với giống sắn được tuyển chọn (13Sa05) tại xã Thanh Ngọc, theo dõi chỉ tiêu mọc mầm, sinh trưởng thân lá, năng suất củ, năng suất tinh bột, năng suất cây trồng xen và khả năng hạn chế cỏ dại.
    • Thí nghiệm nghiên cứu mật độ và tổ hợp phân bón (2019 - 2020): Nghiên cứu các mức mật độ trồng kết hợp các tổ hợp phân bón vô cơ (N, P, K), phân hữu cơ vi sinh và vôi bột đối với giống sắn 13Sa05.
  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích dinh dưỡng:
    • Lấy mẫu đất và mẫu phiến lá sắn ở thời điểm 3 - 4 tháng sau trồng (TST) với số lượng 30 điểm mẫu (n=30) tại địa bàn nghiên cứu. Phân tích các chỉ tiêu N, P, K tổng số và dễ tiêu, mùn, độ chua trao đổi pH trong phòng thí nghiệm nông hóa.
  • Phương pháp xử lý số liệu:
    • Phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định sai khác trung bình bằng kiểm định LSD ở mức ý nghĩa 0,05 (LSD0,05).
    • Thiết lập ma trận tương quan Pearson giữa hàm lượng dinh dưỡng trong đất, lá với năng suất củ tươi.
    • Ứng dụng mô hình phân tích hồi quy tuyến tính đa biến để xây dựng các hàm tương quan sản xuất và xác định mức bón phân tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp bức tranh toàn diện về sản xuất sắn trên phạm vi quốc tế, Việt Nam và địa bàn tỉnh Nghệ An. Trên thế giới, diện tích sắn năm 2020 ước đạt 302,66 triệu tấn củ tươi, được tiêu thụ chủ yếu tại châu Phi, châu Á và châu Mỹ Latinh. Trung Quốc giữ vai trò là thị trường nhập khẩu sắn lát và tinh bột sắn lớn nhất (năm 2020 nhập khẩu 2,75 triệu tấn tinh bột sắn trị giá 1,13 tỷ USD, trong đó Việt Nam cung cấp 982,48 nghìn tấn trị giá 388,76 triệu USD, chiếm 35,64% thị phần).

Tại tỉnh Nghệ An, diện tích sắn biến động trong giai đoạn 2010 - 2020 từ 13,5 đến 19,3 nghìn ha, tập trung tại các huyện miền núi và trung du như Thanh Chương, Anh Sơn, Tân Kỳ, Tương Dương, Quỳ Châu, Yên Thành và Quỳ Hợp.

Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (nghìn tấn)
2010 17,3 22,09 382,2
2015 17,4 22,11 384,8
2016 19,3 22,64 437,0
2017 15,5 22,28 345,4
2018 13,6 22,44 305,2
2019 14,7 22,42 331,8
Sơ bộ 2020 13,5 20,37 315,8

Chương này cũng phân tích chi tiết các yêu cầu sinh thái của sắn về nhiệt độ (thích hợp 25-29°C), chế độ ánh sáng ngày ngắn, nhu cầu nước (1.000 - 1.500 mm/năm) và tính chất đất đai (thoát nước tốt, pH thích hợp 6-7). Đồng thời, tác giả tổng kết các công trình chọn tạo giống trong nước và quốc tế, các nghiên cứu về mật độ, thời vụ, cây xen và chế độ phân bón N-P-K kết hợp hữu cơ nhằm duy trì độ phì nhiêu đất dốc.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn vật liệu thí nghiệm gồm các giống sắn đang lưu giữ và khảo nghiệm tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ thuộc Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, các giống đối chứng địa phương và giống lạc dùng để trồng xen; các loại phân bón vô cơ (đạm urê 46% N, supe lân 16% P2O5, kali clorua 60% K2O), phân hữu cơ vi sinh và vôi bột.

Địa điểm nghiên cứu chính được đặt tại xã Thanh Ngọc (huyện Thanh Chương), kết hợp điều tra mở rộng tại Yên Thành và Tương Dương. Phương pháp nghiên cứu được triển khai theo 3 nội dung trọng tâm:

  1. Điều tra, khảo sát thực trạng canh tác sắn, đặc điểm đất đai, khí hậu, hiệu quả kinh tế và chuỗi cung ứng sản phẩm tại Nghệ An;
  2. Bố trí thí nghiệm đồng ruộng so sánh, tuyển chọn giống sắn thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An theo phương pháp chuẩn quốc gia;
  3. Thiết lập các thí nghiệm đồng ruộng hai yếu tố nhằm xác định thời vụ trồng, phương thức trồng xen, mật độ khoảng cách và tổ hợp phân bón tối ưu dựa trên phương pháp chẩn đoán dinh dưỡng đất và mô lá cho giống sắn được lựa chọn.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả điều tra thực trạng cho thấy sản xuất sắn tại Nghệ An có lợi thế về vùng nguyên liệu tập trung gắn liền 4 nhà máy chế biến, tuy nhiên hiệu quả kinh tế chưa tương xứng do nông dân ít bón phân, đất đồi dốc bị xói mòn và chưa có bộ giống thích hợp. Kênh tiêu thụ phụ thuộc vào tư thương và nhà máy chế biến tinh bột.

Kết quả tuyển chọn giống đã xác định được giống sắn triển vọng 13Sa05 có nhiều đặc tính nông học ưu việt tại xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương. Giống 13Sa05 có sức sinh trưởng khỏe, thân thẳng, phân cành hợp lý, khả năng chống chịu điều kiện khô hạn và gió Lào tốt, ít nhiễm các bệnh hại nguy hiểm (bệnh chổi rồng, rệp sáp, nhện đỏ). Về mặt năng suất và chất lượng, giống 13Sa05 đạt:

  • Năng suất củ tươi: Từ 48,24 đến 52,14 tấn/ha (vượt trội so với các giống đối chứng sản xuất phổ biến);
  • Hàm lượng tinh bột: Đạt từ 28,78% đến 28,98%;
  • Tích lũy tinh bột nhanh, hệ số thu hoạch cao và chất lượng củ khi luộc đáp ứng yêu cầu tiêu dùng ăn tươi và chế biến công nghiệp.

Về các biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống sắn 13Sa05:

  • Thời vụ trồng: Thời vụ trồng thích hợp nhất là đầu tháng 2. Trồng vào thời điểm này giúp hom sắn đạt tỷ lệ mọc mầm cao nhất, cây tận dụng được ẩm độ mưa xuân để phát triển thân lá và hình thành củ trước khi bước vào giai đoạn nắng nóng gay gắt của mùa hè.
  • Cây trồng xen: Mô hình sắn xen lạc đạt hiệu quả cao nhất. Cây lạc sinh trưởng tốt, không cạnh tranh tiêu cực với sắn, hạn chế phát triển của cỏ dại, bảo vệ đất dốc chống xói mòn và mang lại nguồn thu nhập phụ đáng kể cho nông hộ.
  • Kết quả chẩn đoán dinh dưỡng qua phân tích đất và lá (n=30 điểm mẫu): Phiến lá sắn 13Sa05 ở giai đoạn 3 - 4 tháng sau trồng tại vùng Trung du Nghệ An có hàm lượng đạm N ở mức rất thiếu (3,36 ± 0,49%), lân P ở mức hơi thiếu (0,31 ± 0,06%) và kali K ở mức thiếu (1,13 ± 0,23%). Luận án xác lập ma trận tương quan giữa dinh dưỡng lá với năng suất củ tươi: N có tương quan chặt ($r = 0,72$), P có tương quan khá ($r = 0,63$) và K có tương quan rất chặt ($r = 0,87$).
  • Mật độ và phân bón: Mật độ thích hợp cho giống sắn 13Sa05 là 10.000 cây/ha. Tổ hợp phân bón đề xuất được xác lập chi tiết:
Tiêu chuẩn phân bón Lượng N (kg/ha) Lượng P2O5 (kg/ha) Lượng K2O (kg/ha) Phân hữu cơ vi sinh Vôi bột
Tổ hợp khuyến cáo thực tế 90 50 100 1,5 tấn/ha 500 kg/ha
Mức bón tối đa kỹ thuật 91,75 51,81 103,84 1,5 tấn/ha 500 kg/ha
Mức bón tối thích kinh tế 88,60 51,60 101,30 1,5 tấn/ha 500 kg/ha

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt khoa học:

  • Cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm về hiện trạng dinh dưỡng đất và mô lá sắn tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An. Xác định được mức độ thiếu hụt các nguyên tố khoáng đa lượng trong lá sắn giai đoạn 3 - 4 tháng sau trồng: nitơ rất thiếu ($3,36 \pm 0,49%$), photpho hơi thiếu ($0,31 \pm 0,06%$) và kali thiếu ($1,13 \pm 0,23%$).
  • Xác lập định lượng mối quan hệ tương quan hồi quy giữa hàm lượng khoáng trong lá với năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 ($r_N = 0,72$; $r_P = 0,63$; $r_K = 0,87$), làm cơ sở khoa học để xây dựng công thức phân bón tối ưu kỹ thuật và tối thích kinh tế thông qua chẩn đoán mô thực vật thay vì bón phân theo tập quán cảm tính.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn:

  • Đã tuyển chọn thành công 01 giống sắn mới là 13Sa05 thích ứng với điều kiện tự nhiên vùng Trung du tỉnh Nghệ An, đạt năng suất củ tươi cao (48,24 - 52,14 tấn/ha) và hàm lượng tinh bột cao (28,78 - 28,98%). Giống sắn 13Sa05 đã được tự công bố lưu hành theo Thông báo số 745/TB-TT-CLT của Cục Trồng trọt ngày 22/6/2020.
  • Xây dựng được gói quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững đồng bộ cho giống 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An:
    • Thời vụ trồng: Xuống giống vào đầu tháng 2;
    • Cây trồng xen: Xen canh với cây lạc;
    • Mật độ trồng: 10.000 cây/ha;
    • Tổ hợp phân bón: Bón phối hợp 90 kg N + 50 kg P2O5 + 100 kg K2O + 1,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 500 kg vôi bột trên 1 ha.

Kiến nghị và đề xuất:

  • Luận án đề nghị các cơ quan chuyên môn và Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An bổ sung giống sắn 13Sa05 vào cơ cấu bộ giống cây trồng chính của tỉnh; nhân rộng quy trình canh tác bền vững (trồng xen lạc, mật độ 10.000 cây/ha, bón phân cân đối kết hợp hữu cơ vi sinh và vôi bột) tại vùng nguyên liệu phục vụ Nhà máy tinh bột sắn Intimex Thanh Chương và các nhà máy trên địa bàn.
  • Đề nghị tiếp tục hỗ trợ xây dựng các mô hình trình diễn kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại các vùng đồi dốc lân cận nhằm hạn chế xói mòn và thoái hóa đất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Các thí nghiệm đồng ruộng chuyên sâu về kỹ thuật bón phân, chẩn đoán dinh dưỡng mô lá và mật độ cây trồng mới chỉ được tiến hành tập trung tại xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương, đại diện cho tiểu vùng Trung du; chưa bao phủ toàn diện các tiểu vùng sinh thái khác như miền núi cao hoặc vùng đất cát ven biển Nghệ An.
  • Số lượng mẫu phân tích chẩn đoán dinh dưỡng đất và lá sắn được giới hạn ở quy mô 30 điểm mẫu ($n=30$) trong một chu kỳ canh tác năm 2018.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Tiếp tục theo dõi tính ổn định về năng suất và hàm lượng tinh bột của giống sắn 13Sa05 qua nhiều chu kỳ sản xuất liên tục trên các loại đất khác nhau của tỉnh Nghệ An.
  • Nghiên cứu sâu hơn về tác động dài hạn của việc bón phân hữu cơ vi sinh, vôi bột và mô hình xen canh sắn - lạc đến hệ vi sinh vật đất và sự biến động độ phì nhiêu đất dốc qua nhiều năm canh tác liên tục.
  • Tiếp tục kiểm tra và đánh giá khả năng chống chịu của giống 13Sa05 đối với các chủng virus khảm lá sắn (CMD) mới xuất hiện trong khu vực.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng cụ thể cho nhiều đối tượng:

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Khoa học Cây trồng, Nông học, Nông hóa - Thổ nhưỡng: Luận án cung cấp dẫn chứng thực nghiệm về phương pháp ứng dụng chẩn đoán dinh dưỡng mô lá thực vật kết hợp toán thống kê hồi quy đa biến để xây dựng công thức phân bón định lượng trên cây trồng lấy củ.
  • Đối với cán bộ khuyến nông và cán bộ quản lý nông nghiệp tại Nghệ An và các tỉnh Bắc Trung Bộ: Cung cấp quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững đã được kiểm chứng trên đất đồi dốc, làm tài liệu đào tạo, tập huấn kỹ thuật chuyển giao tiến bộ nông nghiệp cho nông dân.
  • Đối với các doanh nghiệp chế biến tinh bột sắn (điển hình là Nhà máy tinh bột sắn Intimex Thanh Chương): Cung cấp nguồn giống 13Sa05 có năng suất củ và tỷ lệ tinh bột cao để hợp đồng phát triển vùng nguyên liệu tập trung, nâng cao hiệu suất thu hồi tinh bột của nhà máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống sắn nào được tuyển chọn trong luận án và có những chỉ tiêu kinh tế nào nổi bật? Giống sắn được tuyển chọn và khuyến cáo phát triển là giống 13Sa05. Giống này đạt năng suất củ tươi từ 48,24 đến 52,14 tấn/ha, hàm lượng tinh bột đạt 28,78 - 28,98%, có khả năng sinh trưởng khỏe, chịu hạn và chống chịu gió Lào tốt, ít nhiễm sâu bệnh hại chính. Giống đã được Cục Trồng trọt ban hành Thông báo tự công bố lưu hành số 745/TB-TT-CLT ngày 22/6/2020.

2. Thời vụ và phương thức trồng xen tối ưu cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du Nghệ An là gì? Thời vụ trồng thích hợp nhất là vào đầu tháng 2 hàng năm (tận dụng mưa ẩm đầu xuân để hom nảy mầm và phân hóa rễ củ trước khi chịu nắng hạn mùa hè). Phương thức xen canh tối ưu là trồng xen lạc: mô hình này hạn chế cỏ dại, bảo vệ đất đồi dốc không bị xói mòn rửa trôi và gia tăng thu nhập cho nông hộ.

3. Hiện trạng dinh dưỡng khoáng trong mô lá của giống sắn 13Sa05 tại vùng nghiên cứu được xác định như thế nào? Qua phân tích 30 mẫu lá sắn ở thời kỳ 3 - 4 tháng sau trồng tại xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương, luận án xác định hàm lượng đạm N ở mức rất thiếu ($3,36 \pm 0,49%$), lân P ở mức hơi thiếu ($0,31 \pm 0,06%$) và kali K ở mức thiếu ($1,13 \pm 0,23%$). Mức độ thiếu hụt này có tương quan thuận từ chặt đến rất chặt với năng suất củ tươi: $r_N = 0,72$; $r_P = 0,63$; $r_K = 0,87$.

4. Tổ hợp phân bón và mật độ trồng được luận án xác định cụ thể là bao nhiêu? Mật độ trồng được xác định là 10.000 cây/ha. Tổ hợp phân bón khuyến cáo gồm: 90 kg N + 50 kg P2O5 + 100 kg K2O + 1,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 500 kg vôi bột/ha. Dựa trên phân tích hồi quy, lượng bón tối đa kỹ thuật là 91,75 N + 51,81 P2O5 + 103,84 K2O (kg/ha) và lượng bón tối thích kinh tế là 88,6 N + 51,6 P2O5 + 101,3 K2O (kg/ha) kết hợp cùng lượng phân hữu cơ vi sinh và vôi bột nêu trên.

5. Vì sao vùng Trung du tỉnh Nghệ An cần thay đổi các biện pháp kỹ thuật canh tác sắn truyền thống? Các giống cũ (KM94, NA1, TC1, STB1) đã thoái hóa và nhiễm bệnh sau nhiều năm nhân giống vô tính; tập quán độc canh, ít bón phân trên đất gò đồi làm đất bị suy thoái và xói mòn nghiêm trọng; điều kiện thời tiết khô hạn và gió Lào thường xuyên gây hại. Việc chuyển sang giống mới 13Sa05 kết hợp xen lạc, mật độ 10.000 cây/ha và bón phân cân đối là yêu cầu bắt buộc để duy trì sản xuất sắn bền vững và cung ứng nguyên liệu cho các nhà máy chế biến.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Phạm Thị Thu Hà đã giải quyết trọn vẹn các mục tiêu nghiên cứu đặt ra đối với cây sắn tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An thông qua việc khảo sát thực địa, tuyển chọn giống và thử nghiệm kỹ thuật canh tác đồng bộ. Nghiên cứu đã xác định và công bố lưu hành thành công giống sắn 13Sa05 có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao, vượt trội so với các giống truyền thống tại địa phương. Đồng thời, công trình đã xây dựng thành công quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững dựa trên cơ sở khoa học của chẩn đoán dinh dưỡng đất và mô lá, xác lập thời vụ xuống giống đầu tháng 2, mô hình xen lạc, mật độ 10.000 cây/ha và tổ hợp phân bón N-P-K kết hợp hữu cơ vi sinh và vôi bột. Kết quả nghiên cứu là luận cứ khoa học và cơ sở thực tiễn quan trọng phục vụ phát triển vùng nguyên liệu sắn công nghiệp bền vững tại tỉnh Nghệ An và các địa phương có điều kiện sinh thái tương đồng.