Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng trung du tỉnh Nghệ An

Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng trung du tỉnh nghệ an, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề

• Tác giả: Phạm Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Viết Hưng
• Trường học: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• Ý nghĩa khoa học của đề tài
• Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• Phạm vi nghiên cứu của đề tài
• Những đóng góp mới của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam
• 1.1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
• 1.1.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam
• 1.1.3. Tình hình sản xuất sắn ở Nghệ An
• 1.2. Yêu cầu sinh thái của cây sắn
• 1.3. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới và Việt Nam
• 1.3.1. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới
• 1.3.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn ở Việt Nam
• 1.4. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn
• 1.4.1. Kết quả nghiên cứu về thời vụ trồng sắn
• 1.4.2. Kết quả nghiên cứu về cây trồng xen
• 1.4.3. Kết quả nghiên cứu về mật độ trồng sắn
• 1.4.4. Kết quả nghiên cứu về phân bón trồng sắn
• 1.5. Một số nhận xét rút ra từ tổng quan
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi
• 2.3.1. Phương pháp điều tra, đánh giá một số đặc điểm các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An
• 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu xác định giống sắn phù hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 2.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều tra, đánh giá một số đặc điểm các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An
• 3.1.1. Đặc điểm khí hậu của các vùng trồng sắn chính tỉnh Nghệ An
• 3.1.2. Đặc điểm đất đai của các vùng trồng sắn tỉnh Nghệ An
• 3.1.3. Phân vùng sản xuất sắn tại Nghệ An
• 3.1.4. Thực trạng kỹ thuật canh tác sắn tại các vùng sinh thái tỉnh Nghệ An
• 3.1.5. Đánh giá hiệu quả của sản xuất sắn tại Nghệ An
• 3.1.6. Các kênh tiêu thụ sản phẩm củ sắn tươi tại Nghệ An
• 3.1.7. Những thuận lợi và hạn chế trong sản xuất sắn tại Nghệ An
• 3.2. Kết quả tuyển chọn giống sắn thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.2.1. Một số đặc điểm hình thái của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.2. Tỷ lệ, thời gian mọc mầm và sức sinh trưởng của các giống sắn
• 3.2.3. Chiều cao cây của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.4. Tình hình một số loại sâu bệnh hại và khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh của các giống thí nghiệm
• 3.2.5. Các yếu tố cấu thành năng suất sắn của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.6. Năng suất củ tươi của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.7. Hàm lượng tinh bột và năng suất tinh bột của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.8. Năng suất sinh vật học và hệ số thu hoạch của các giống sắn thí nghiệm
• 3.2.9. Đánh giá chất lượng củ khi luộc của các giống sắn thí nghiệm
• 3.3. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn 13Sa05 tại Vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.3.1. Kết quả nghiên cứu xác định thời vụ trồng và cây trồng xen cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.3.2. Kết quả chẩn đoán hiện trạng dinh dưỡng đất, lá sắn và xây dựng tổ hợp công thức phân bón thích hợp cho giống sắn 13Sa05
• 3.3.2.1. Hiện trạng các chất dinh dưỡng thiết yếu trong đất, lá của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.3.2.2. Mối quan hệ giữa các chất dinh dưỡng thiết yếu trong đất, lá với năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.3.2.3. Xây dựng các công thức phân bón thí nghiệm cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• 3.3.3. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số chỉ tiêu chính của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
• Phụ lục 2: Dữ liệu thời tiết
• Phụ lục 3: Lý lịch các giống sắn tham gia thí nghiệm
• Phụ lục 4: 20 đặc điểm hình thái đặc trưng mô tả các giống sắn
• Phụ lục 5: Mẫu phiếu điều tra
• Phụ lục 6: Kết quả phân tích mẫu đất và mẫu lá, năng suất củ tươi giống sắn 13Sa05
• Phụ lục 7: Kết quả phân tích hồi quy tuyến tính mô hình đa biến
• Phụ lục 8: Kết quả xử lý số liệu

Tóm tắt

I. Kỹ thuật canh tác sắn

Nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật canh tác sắn nhằm nâng cao năng suất sắn và đảm bảo canh tác sắn bền vững. Các biện pháp kỹ thuật được đề xuất bao gồm việc lựa chọn giống sắn phù hợp, điều chỉnh thời vụ trồng, và áp dụng phương pháp canh tác hiệu quả. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý đất đai và bảo vệ môi trường để duy trì độ phì nhiêu của đất.

1.1. Lựa chọn giống sắn

Nghiên cứu đã xác định giống sắn 13Sa05 là giống phù hợp nhất cho vùng trung du Nghệ An. Giống này có năng suất cao (48,24 - 52,14 tấn/ha) và hàm lượng tinh bột cao (28,78 - 28,98%). Giống 13Sa05 đã được công bố lưu hành và được khuyến nghị sử dụng rộng rãi.

1.2. Thời vụ trồng

Thời vụ trồng sắn được khuyến nghị là đầu tháng 2, giúp tối ưu hóa điều kiện sinh trưởng và phát triển của cây sắn. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc trồng đúng thời vụ giúp giảm thiểu rủi ro do thời tiết bất lợi và tăng năng suất sắn.

II. Canh tác sắn bền vững

Nghiên cứu đề xuất các biện pháp canh tác sắn bền vững nhằm đảm bảo phát triển nông nghiệp lâu dài. Các biện pháp này bao gồm việc cải thiện chất lượng đất, sử dụng phân bón hợp lý, và áp dụng kỹ thuật nông nghiệp tiên tiến. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường trong quá trình canh tác.

2.1. Cải thiện chất lượng đất

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải thiện chất lượng đất thông qua bón phân hữu cơ và luân canh cây trồng giúp tăng độ phì nhiêu của đất. Điều này không chỉ cải thiện năng suất sắn mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

2.2. Sử dụng phân bón hợp lý

Nghiên cứu đã xác định các công thức phân bón tối ưu cho giống sắn 13Sa05. Việc sử dụng phân bón dựa trên chẩn đoán dinh dưỡng qua phân tích lá cây sắn giúp tăng hiệu quả sử dụng phân bón và giảm chi phí sản xuất.

III. Phát triển nông nghiệp bền vững

Nghiên cứu đóng góp vào phát triển nông nghiệp bền vững tại vùng trung du Nghệ An thông qua việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật hiệu quả. Các biện pháp này không chỉ giúp tăng năng suất sắn mà còn đảm bảo bảo vệ môi trường và quản lý đất đai bền vững.

3.1. Quản lý đất đai

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý đất đai trong canh tác sắn bền vững. Các biện pháp như chống xói mòn, bảo vệ đất khỏi rửa trôi, và duy trì độ phì nhiêu của đất được khuyến nghị.

3.2. Bảo vệ môi trường

Nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường trong quá trình canh tác sắn, bao gồm việc sử dụng phân bón hữu cơ, giảm thiểu sử dụng hóa chất, và áp dụng các kỹ thuật nông nghiệp thân thiện với môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Sản xuất sắn (Manihot esculenta Crantz) toàn cầu đang chuyển dịch mạnh mẽ từ cây lương thực truyền thống sang cây công nghiệp cung cấp nguyên liệu thô chiến lược cho chế biến tinh bột, cồn sinh học (bio-ethanol) và thức ăn chăn nuôi. Tại Việt Nam, sắn là cây công nghiệp xuất khẩu quan trọng, tuy nhiên sự phát triển bền vững đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng, đặc biệt tại các vùng đất gò đồi trung du. Nghiên cứu sinh Phạm Thị Thu Hà (2022) dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Viết Hưng và TS. Nguyễn Quang Tin tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS) đã thực hiện luận án tiến sĩ chuyên ngành Khoa học Cây trồng (Mã số: 9.62.01.10) với tiêu đề: "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An".

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) xuất phát từ thực trạng vùng Trung du tỉnh Nghệ An chiếm tới 5,8 nghìn ha (gần 40% diện tích sắn toàn tỉnh năm 2019) nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 22,04 tấn/ha, thấp hơn nhiều so với tiềm năng sinh học (60 - 70 tấn/ha). Cơ cấu giống địa phương chủ yếu là KM94, NA1, TC1, STB1 đã thoái hóa qua nhiều năm nhân giống vô tính, mẫn cảm với bệnh khảm lá vi rút (CMD), chổi rồng (Phytoplasma sp), rệp sáp hồng (Phenacoccus manihoti) và nhện đỏ (Tetranychus sp). Thêm vào đó, việc độc canh liên tục trên đất dốc gò đồi, không bón phân hoặc bón phân mất cân đối khiến đất bị xói mòn, rửa trôi và suy thoái kiệt quệ độ phì nhiêu. Quy trình canh tác chung cho toàn miền Bắc trước đây chưa được chuẩn hóa phù hợp với đặc thù thổ nhưỡng và khí hậu khô nóng kèm gió Tây Nam của Nghệ An.

Các câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu được xác lập đồng bộ:

• Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Đâu là các yếu tố sinh thái và kỹ thuật canh tác chính đang giới hạn năng suất, chất lượng sắn tại các tiểu vùng của tỉnh Nghệ An?
• Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Giống sắn mới nào thể hiện sự thích ứng sinh thái, cho năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột vượt trội so với các giống đối chứng tại vùng Trung du Nghệ An?
• Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Tổ hợp biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ, xen canh, mật độ và phân bón xác định qua chẩn đoán dinh dưỡng mô lá) nào tối ưu hóa hiệu quả sinh thái và kinh tế?
• Giả thuyết nghiên cứu 1 (H1): Việc áp dụng phương pháp chẩn đoán dinh dưỡng phiến lá sẽ chỉ huy chính xác nhu cầu bón N-P-K thực tế của cây sắn trên đất xói mòn gò đồi.
• Giả thuyết nghiên cứu 2 (H2): Xen canh cây họ đậu kết hợp thời vụ đầu tháng 2 sẽ nâng cao năng suất sắn, giảm thiểu cỏ dại và duy trì bền vững độ phì đất.
• Giả thuyết nghiên cứu 3 (H3): Xác lập hàm hồi quy đa biến dinh dưỡng sẽ cho phép xác định chính xác lượng bón tối ưu kinh tế và tối đa kỹ thuật.

Luận án dựa trên nền tảng khung lý thuyết Dinh dưỡng khoáng thực vật (Mineral Nutrition of Higher Plants - Marschner), Định luật Tối thiểu Liebig (Liebig's Law of the Minimum) và Quản lý dinh dưỡng 4R (4R Nutrient Stewardship). Nghiên cứu tạo ra bước đột phá định lượng khi xác định thành công giống sắn 13Sa05 đạt năng suất củ tươi $48,24 - 52,14\text{ tấn/ha}$, hàm lượng tinh bột $28,78 - 28,98%$, vượt trội rõ rệt so với giống đại trà KM94 ($30,0 - 40,0\text{ tấn/ha}$); đồng thời xây dựng quy trình bón phân dựa trên chẩn đoán lá với hệ số tương quan kali $r = 0,87$ và đạm $r = 0,72$. Phạm vi nghiên cứu tiến hành thực địa nghiêm ngặt trong giai đoạn 2017 - 2020 tại các huyện vùng nguyên liệu sắn trọng điểm: Thanh Chương, Yên Thành, Tân Kỳ, Đô Lương và Tương Dương.

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng và kỹ thuật canh tác sắn trên thế giới đã chứng kiến nhiều bước tiến lớn. Các công trình kinh điển của Reinhardt Howeler (1981, 2002, 2015) tại Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) khẳng định để thu hoạch 15 tấn củ tươi/ha, cây sắn lấy đi từ đất trung bình $74\text{ kg N} + 16\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 78\text{ kg K}_2\text{O} + 27\text{ kg Ca} + 12\text{ kg Mg}$, và để đạt 30 tấn/ha cần tới $150\text{ kg N} + 30\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 150\text{ kg K}_2\text{O}$. Howeler nhấn mạnh kali là yếu tố hạn chế hàng đầu quyết định quá trình vận chuyển đường bột về củ và chất lượng hom giống. Adalton Fernandes (2017) tại Brazil chứng minh bổ sung $45 - 89\text{ kg K}_2\text{O/ha}$ chu kỳ hai giúp tăng $36 - 49%$ năng suất rễ củ và tích lũy tinh bột. Tại Thái Lan, Nakviroj và cộng sự (2007) chỉ ra công thức cân đối kết hợp phân hữu cơ giúp duy trì năng suất sắn $30 - 40\text{ tấn/ha}$ ổn định liên tục qua 37 năm.

Trong nước, các nghiên cứu của Nguyễn Hữu Hỷ (2011, 2020), Hoàng Kim và Phạm Văn Biên (1995), Trần Ngọc Ngoạn (1995, 2015) tập trung vào tuyển chọn các dòng sắn KM (KM94, KM140, KM98-7) và xác lập mật độ trồng $10.000 - 12.500\text{ cây/ha}$. Về kỹ thuật canh tác xen canh, nghiên cứu của Trình Công Tư (2007) tại Tây Nguyên và Nguyễn Thanh Phương cùng cộng sự (2010) trên đất cát duyên hải miền Trung khẳng định xen cây họ đậu (lạc, đậu xanh) giúp giảm xói mòn rửa trôi $14,4%$ và gia tăng thu nhập thuần. Gần đây, các công trình của Xiumei Tang (2020) chỉ ra hệ thống xen canh sắn - lạc kích thích các quần thể vi sinh vật SA101, Pilimelia, làm tăng lượng nitơ và kali dễ tiêu trong đất.

Tuy nhiên, y văn nông học tồn tại hai luồng quan điểm tranh luận:

1. Trường phái bón phân định mức cố định: Khuyến cáo một tỷ lệ NPK đồng nhất dựa trên năng suất mục tiêu cho toàn vùng sinh thái rộng lớn, nhằm đơn giản hóa việc chuyển giao kỹ thuật.
2. Trường phái bón phân theo chẩn đoán vị trí chuyên biệt (Site-Specific Nutrient Management): Cho rằng đất trồng sắn có biến thiên độ phì cực kỳ lớn, đặc biệt trên địa hình dốc; việc bón phân theo công thức cố định dễ dẫn đến thừa đạm gây vươn cành lá, lốp đổ hoặc thiếu hụt kali trầm trọng làm giảm hàm lượng tinh bột.

Luận án này định vị chính xác vào khoảng trống khoa học: Chuyển đổi phương thức bón phân từ kinh nghiệm định mức sang quản trị dinh dưỡng chính xác thông qua "chẩn đoán dinh dưỡng phiến lá sắn kết hợp phân tích đất thực địa". So với các nghiên cứu quốc tế tại Thái Lan (tập trung vào đất cát pha đồng bằng) hay Colombia (đất chua nhiệt đới Nam Mỹ), công trình này tiên phong giải quyết bài toán suy thoái đất xói mòn gò đồi trung du Bắc Trung Bộ Việt Nam dưới tác động gay gắt của biến đổi khí hậu và gió phơn Tây Nam khô nóng.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án đã mở rộng ứng dụng của Định luật Tối thiểu Liebig và Lý thuyết Dinh dưỡng khoáng thực vật của Marschner trong bối cảnh canh tác sắn trên đất dốc suy thoái nhiệt đới:

• Khẳng định và chứng minh vai trò giới hạn tuyệt đối của nguyên tố Kali ($\text{K}$) đối với năng suất và chất lượng tinh bột sắn trên đất trung du feralit, vượt trội hơn vai trò của Đạm ($\text{N}$) và Lân ($\text{P}$).
• Mô hình hóa mối quan hệ phi tuyến giữa nồng độ dinh dưỡng khoáng trong mô lá với các chỉ số sinh lý nông học (diện tích lá, tốc độ tích lũy chất khô, chỉ số thu hoạch HI).
• Xác lập 4 mệnh đề lý thuyết nông học (Propositions):
  • P1: Nồng độ đạm và kali trong phiến lá sắn tại thời điểm 3 - 4 tháng sau trồng (TST) tương quan thuận tuyến tính rất chặt chẽ với năng suất củ tươi cuối vụ.
  • P2: Sự thiếu hụt kali trong mô lá là nút thắt sinh lý kìm hãm quá trình chuyển vị đường hòa tan từ lá xuống rễ củ để chuyển hóa thành tinh bột.
  • P3: Tổ hợp hữu cơ vi sinh kết hợp vôi bột tạo ra hiệu ứng đệm pH, giải phóng phức hệ lân cố định và tăng cường dung tích hấp phụ cation (CEC) của đất gò đồi.
  • P4: Hệ thống xen canh sắn - lạc thiết lập cơ chế cộng sinh sinh thái, tối ưu hóa hệ số sử dụng bức xạ mặt trời (RUE) và hạn chế sự bốc thoát hơi nước của bề mặt đất dốc.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp liên ngành 3 trường phái lý thuyết:

1. Lý thuyết Nông sinh thái học (Agroecology - Gliessman): Thiết kế cấu trúc không gian luân canh, xen canh che phủ đất để ngăn chặn dòng chảy mặt và kiểm soát áp lực cỏ dại tự nhiên.
2. Khung Quản lý Dinh dưỡng 4R (Right Source, Right Rate, Right Time, Right Place - IPNI): Định lượng chuẩn xác tỷ lệ phân bón đa lượng vô cơ kết hợp vôi bột cải tạo đất chua và phân hữu cơ vi sinh.
3. Mô hình Chẩn đoán Dinh dưỡng Mô thực vật (Plant Tissue Diagnostic Analysis): Sử dụng hàm lượng các nguyên tố trong lá tại pha sinh trưởng then chốt (3 - 4 TST) làm "hàn thử biểu" chỉ thị độ phì thực tế của đất và khả năng hấp thu của cây trồng.

Điều kiện biên (boundary conditions) của khung phân tích: Áp dụng tối ưu cho các tiểu vùng đất gò đồi, đất feralit có độ dốc $< 15^\circ$, tầng đất dày $> 35\text{ cm}$, chịu tác động của khí hậu nhiệt đới gió mùa Bắc Trung Bộ có mùa khô rõ rệt và gió phơn Tây Nam.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án tuân thủ thế giới quan thực chứng (Positivism Paradigm) với cách tiếp cận định lượng thực nghiệm nghiêm ngặt. Hệ thống thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo các khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) lặp lại 3 lần nhằm loại trừ sai số môi trường đất dốc:

• Thí nghiệm 1: So sánh, đánh giá 8 giống sắn triển vọng (13Sa05, BK, KM94, NA1, Sa06, KM419, KM140, KM98-7) tại xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương.
• Thí nghiệm 2: Thí nghiệm 2 nhân tố nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ (3 thời vụ: đầu tháng 1, đầu tháng 2, đầu tháng 3) và cây trồng xen (sắn thuần, xen lạc, xen đậu xanh, xen đỗ đen).
• Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng (8.000, 10.000, 12.000, 14.000 cây/ha) và các mức phân bón xác lập qua chẩn đoán dinh dưỡng đất - lá.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thu thập và xử lý mẫu thực hiện theo tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế của FAO/CIAT:

• Điều tra nông thôn có sự tham gia (PRA): Khảo sát 150 hộ nông dân trồng sắn tại 5 huyện trọng điểm (Thanh Chương, Yên Thành, Tân Kỳ, Anh Sơn, Tương Dương) thông qua bảng hỏi cấu trúc để đánh giá hiện trạng kinh tế - kỹ thuật canh tác.
• Lấy mẫu và phân tích đất: Mẫu đất tầng canh tác ($0 - 20\text{ cm}$) lấy trước khi bố trí thí nghiệm và sau khi thu hoạch. Phân tích: $\text{pH}_{\text{KCl}}$ (phương pháp đo điện thế), mùn tổng số $\text{OM}%$ (phương pháp Walkley-Black), $\text{N}$ tổng số (Kjeldahl), $\text{P}_2\text{O}_5$ dễ tiêu (phương pháp Bray 2 hoặc Oniani), $\text{K}_2\text{O}$ trao đổi (chiết bằng $\text{NH}_4\text{OAc}$, đo quang kế ngọn lửa).
• Lấy mẫu và phân tích phiến lá: Thu thập phiến lá thứ 4 và thứ 5 từ đỉnh sinh trưởng của cây sắn ở thời điểm 3 - 4 tháng sau trồng (thời điểm phân hóa rễ củ và tích lũy sinh khối mạnh nhất). Mẫu lá được sấy khô ở $70^\circ\text{C}$ đến khối lượng không đổi, nghiền nhỏ và vô cơ hóa bằng $\text{H}_2\text{SO}_4 - \text{HClO}_4$ để phân tích nồng độ $\text{N}, \text{P}, \text{K}$.
• Chỉ tiêu nông sinh học và năng suất: Đánh giá 20 đặc điểm hình thái theo quy chuẩn CIAT; đo đạc chiều cao cây, tỷ lệ mọc mầm, mức độ nhiễm sâu bệnh hại (CMD, chổi rồng, rệp sáp); xác định năng suất củ tươi (NSCT), năng suất sinh vật học (NSSH), chỉ số thu hoạch (HI) và hàm lượng tinh bột (HLTB) bằng phương pháp tỷ trọng kế Reimann-Schneider.

Data và phân tích

Số liệu thu thập được xử lý thống kê sinh học chuyên sâu:

• Phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ($\text{LSD}_{0,05}$) trên phần mềm chuyên dụng SAS 9.1 và IRRISTAT 5.0.
• Thiết lập ma trận tương quan Pearson ($r$) giữa nồng độ khoáng chất trong lá ($X_1: \text{N}, X_2: \text{P}, X_3: \text{K}$) với năng suất củ tươi ($Y$).
• Xây dựng mô hình hồi quy đa biến bậc hai biểu diễn phản ứng của năng suất sắn theo lượng bón $\text{N}, \text{P}2\text{O}5, \text{K}2\text{O}$: $$Y = a_0 + a_1 N + a_2 P + a_3 K + a{11} N^2 + a{22} P^2 + a{33} K^2 + a_{12} NP + a_{13} NK + a_{23} PK$$ Từ phương trình hồi quy, giải hệ đạo hàm riêng bậc nhất ($\partial Y / \partial N = 0; \partial Y / \partial P = 0; \partial Y / \partial K = 0$) để tìm điểm cực đại kỹ thuật ($\text{Yield}{\max}$), và giải hệ phương trình đạo hàm cân bằng với tỷ giá nông sản/vật tư ($\partial Y / \partial X_i = P{X_i} / P_Y$) để xác định điểm tối ưu kinh tế ($\text{Profit}_{\max}$).

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Luận án mang lại 5 phát hiện cốt lõi với đầy đủ bằng chứng thực nghiệm:

1. Xác định giống sắn đột phá 13Sa05: Giống 13Sa05 thích ứng vượt trội với điều kiện đất đai gò đồi Nghệ An, đạt tỷ lệ mọc mầm cao ($> 95%$), cây sinh trưởng khỏe, tán lá gọn, khả năng chống chịu sâu bệnh hại tốt. Năng suất củ tươi đạt $48,24 - 52,14\text{ tấn/ha}$, vượt trội hơn giống đối chứng KM94 ($30,0 - 35,0\text{ tấn/ha}$) từ $37,8 - 48,9%$; hàm lượng tinh bột đạt rất cao ($28,78 - 28,98%$), năng suất tinh bột đạt $13,88 - 15,11\text{ tấn/ha}$. Giống đã được Cục Trồng trọt cấp Thông báo tự công bố lưu hành số 745/TB-TT-CLT ngày 22/6/2020.
2. Hiện trạng dinh dưỡng mô lá và hệ số tương quan: Chẩn đoán dinh dưỡng phiến lá giống 13Sa05 tại huyện Thanh Chương ở giai đoạn 3 - 4 TST cho thấy: Đạm ở mức rất thiếu ($3,36 \pm 0,49%$), Lân ở mức hơi thiếu ($0,31 \pm 0,06%$), Kali ở mức thiếu ($1,13 \pm 0,23%$). Cả ba yếu tố đều tương quan thuận chặt chẽ đến rất chặt chẽ với năng suất củ tươi với hệ số tương quan: Đạm ($r = 0,72; p < 0,01$), Lân ($r = 0,63; p < 0,01$) và Kali ($r = 0,87; p < 0,001$). Điều này chứng minh kali chính là yếu tố chi phối năng suất mạnh nhất.
3. Định lượng tổ hợp phân bón tối ưu: Thiết lập công thức bón phân chuẩn xác cho giống sắn 13Sa05:
   • Công thức khuyến cáo sản xuất: $90\text{ kg N} + 50\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 100\text{ kg K}_2\text{O} + 1,5\text{ tấn phân hữu cơ vi sinh} + 500\text{ kg vôi bột/ha}$.
   • Lượng bón tối đa kỹ thuật: $91,75\text{ kg N} + 51,81\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 103,84\text{ kg K}_2\text{O} + 1,5\text{ tấn hữu cơ vi sinh} + 500\text{ kg vôi/ha}$.
   • Lượng bón tối ưu kinh tế: $88,60\text{ kg N} + 51,60\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 101,30\text{ kg K}_2\text{O} + 1,5\text{ tấn hữu cơ vi sinh} + 500\text{ kg vôi/ha}$.
4. Xác định thời vụ trồng chuẩn xác: Trồng sắn vào đầu tháng 2 (vụ Xuân) tận dụng tối đa ẩm độ mưa xuân và nhiệt độ ấm dần, giúp hom sắn nảy mầm đạt trên $96%$, thời gian khép tán nhanh hơn trồng đầu tháng 3 từ 12 - 15 ngày, tránh được đỉnh điểm khô hạn và gió Tây Nam tháng 6 - 7 khi cây đã hoàn thành giai đoạn phân hóa củ.
5. Hiệu quả vượt trội của mô hình sắn xen lạc: Công thức sắn 13Sa05 trồng xen lạc đạt hiệu quả cao nhất: Năng suất củ tươi đạt trên $45\text{ tấn/ha}$, bổ sung thêm $18,5 - 22,0\text{ tạ lạc vỏ/ha}$, giảm mật độ cỏ dại đến $65 - 70%$, tăng độ che phủ đất dốc, cải thiện đáng kể hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất sau thu hoạch.

Implications đa chiều

• Ý nghĩa lý thuyết: Xác lập cơ sở khoa học cho phương pháp chẩn đoán dinh dưỡng mô lá trong canh tác sắn tại Việt Nam, thay thế việc bón phân mò mẫm bằng mô hình định lượng tương quan sinh hóa.
• Ý nghĩa phương pháp luận: Cung cấp quy trình tích hợp giữa phân tích thổ nhưỡng - mô thực vật - tối ưu hóa hồi quy bề mặt phản ứng, có thể nhân rộng sang các loại cây lấy củ khác (khoai lang, dong riềng, khoai sọ).
• Ý nghĩa thực tiễn: Giúp nông dân vùng Trung du Nghệ An nâng cao thu nhập từ $50 - 80\text{ triệu đồng/ha}$ so với độc canh giống cũ, ổn định năng suất vùng nguyên liệu cung ứng cho các nhà máy tinh bột sắn (Intimex Thanh Chương, Hoa Sơn, Yên Thành).
• Ý nghĩa chính sách: Cung cấp căn cứ khoa học vững chắc để Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An tái cơ cấu quy hoạch 7.000 ha vùng sắn nguyên liệu theo hướng thâm canh bền vững, bảo vệ tài nguyên đất dốc.

Limitations và Future Research

Bên cạnh những đóng góp nổi bật, luận án thẳng thắn ghi nhận 3 hạn chế học thuật chính:

1. Giới hạn không gian sinh thái: Các thí nghiệm chuyên sâu chủ yếu được thực hiện tập trung tại tiểu vùng Trung du (huyện Thanh Chương, Yên Thành); các vùng sinh thái miền núi cao (Tương Dương, Quỳ Châu) mới chỉ dừng lại ở mức độ điều tra PRA và khảo sát hiện trạng.
2. Khung thời gian nghiên cứu (2017 - 2020): Chưa theo dõi liên tục trong chuỗi dài hạn 10 - 15 năm để đo lường chính xác tốc độ tích lũy hữu cơ và chỉ số biến đổi carbon hữu cơ hoạt hóa ($\text{POXC}$) trong đất dưới tác động của phân vi sinh và tàn dư cây họ đậu.
3. Mức độ cơ giới hóa: Các biện pháp kỹ thuật đề xuất (trồng xen, bón phân chia đợt, bón vôi) phần lớn dựa trên quy mô nông hộ thủ công, chưa tích hợp hoàn chỉnh quy trình cơ giới hóa đồng bộ từ khâu làm đất, xới xáo đến thu hoạch củ trên đất dốc.

Chương trình nghiên cứu tương lai cần tập trung vào 4 hướng chiến lược:

• Ứng dụng công nghệ cảm biến quang phổ cận hồng ngoại (NIRS) và ảnh viễn thám từ thiết bị bay không người lái (UAV) để chẩn đoán nhanh dinh dưỡng $\text{N-P-K}$ tầng lá sắn trên diện rộng theo thời gian thực.
• Khảo nghiệm tương tác kiểu gen với môi trường canh tác ($G \times E \times M$) của giống 13Sa05 tại các vùng sinh thái đặc thù khác như Tây Bắc và Tây Nguyên.
• Nghiên cứu công nghệ sinh học đất: Phân lập và ứng dụng các chủng nấm rễ nội cộng sinh (Arbuscular Mycorrhizal Fungi - AMF) nhằm tăng cường tối đa hiệu suất hút lân và kali tự nhiên trong đất chua nghèo dinh dưỡng.
• Phát triển công nghệ chế biến phụ phẩm thân lá sắn và thân cây lạc sau thu hoạch thành thức ăn ủ chua cho chăn nuôi đại gia súc và sản xuất than sinh học (biochar) hoàn trả cho đất.

Tác động và ảnh hưởng

Luận án tạo ra tác động sâu rộng trên nhiều bình diện:

• Ảnh hưởng học thuật: Đặt nền móng cho các nghiên cứu sinh học cây lấy củ ứng dụng phân tích mô tế bào; mở ra các hướng trích dẫn khoa học giá trị trong mạng lưới nghiên cứu sắn của CIAT, IITA và các tạp chí nông nghiệp uy tín.
• Chuyển đổi công nghiệp chế biến: Cung cấp lời giải then chốt cho bài toán thiếu hụt nguyên liệu cục bộ của 4 nhà máy chế biến tinh bột sắn quy mô công nghiệp tại Nghệ An (tổng công suất $850 - 1.200\text{ tấn củ tươi/ngày}$). Nâng cao hàm lượng tinh bột nguyên liệu từ mức $24 - 25%$ lên $28 - 29%$, trực tiếp làm giảm tiêu hao nguyên liệu trên một tấn tinh bột thành phẩm và nâng cao hiệu suất sinh lời của doanh nghiệp.
• Chính sách phát triển nông nghiệp: Đóng góp trực tiếp vào mục tiêu của "Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam" của Bộ Nông nghiệp và PTNT: Ổn định diện tích sắn toàn quốc ở mức 450 - 500 nghìn ha nhưng nâng sản lượng đạt trên 11 triệu tấn thông qua thâm canh tăng năng suất chứ không mở rộng diện tích xâm lấn đất rừng.
• Lợi ích xã hội và môi trường: Tạo sinh kế vững chắc và tăng thu nhập cho hàng nghìn hộ nông dân vùng trung du miền núi; triệt tiêu nguy cơ hoang mạc hóa đất đồi nhờ kỹ thuật trồng xen che phủ, bảo tồn nguồn nước ngầm nông thôn.

Đối tượng hưởng lợi

1. Nghiên cứu sinh và Giới học thuật:
   • Tiếp cận bộ dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc tính nông sinh học giống sắn 13Sa05, phương pháp hồi quy xác định liều lượng bón phân tối ưu và ma trận tương quan dinh dưỡng đất - cây trồng.
2. Cán bộ Khuyến nông và Kỹ sư Nông học:
   • Sở hữu quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững chuẩn hóa: Thời vụ đầu tháng 2, mật độ 10.000 cây/ha, xen 2 - 4 hàng lạc, bón cân đối $90\text{ N} + 50\text{ P}_2\text{O}_5 + 100\text{ K}_2\text{O} + 1,5\text{ tấn hữu cơ vi sinh} + 500\text{ kg vôi/ha}$.
3. Các Doanh nghiệp Sản xuất Tinh bột và Cồn Sinh học:
   • Xây dựng vùng nguyên liệu ổn định chất lượng cao quanh bán kính nhà máy, giảm thiểu chi phí logistics và nâng cao tỷ lệ thu hồi tinh bột biến tính.
4. Nông dân Trồng sắn Vùng Gò đồi:
   • Tăng năng suất củ tươi thêm $20 - 25\text{ tấn/ha}$, gia tăng lợi nhuận ròng từ $25 - 35\text{ triệu đồng/ha}$ so với phương thức độc canh quảng canh truyền thống.
5. Nhà hoạch định Chính sách Nông nghiệp Địa phương:
   • Căn cứ pháp lý và kỹ thuật vững chắc để ban hành các chính sách hỗ trợ giống mới, chuyển giao TBKT và bảo vệ đất dốc tại các huyện miền Tây Nghệ An.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và mở rộng lý thuyết nào? Trả lời: Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất là việc lượng hóa chính xác mối quan hệ tương quan phi tuyến giữa nồng độ khoáng chất trong mô lá giai đoạn 3 - 4 TST với năng suất sinh học cuối vụ trên cây sắn đất dốc, mở rộng Lý thuyết Dinh dưỡng Khoáng Thực vật của Marschner và Định luật Tối thiểu Liebig. Công trình chứng minh rằng trên nền đất feralit gò đồi bị rửa trôi mạnh, Kali ($r = 0,87$) đóng vai trò là "yếu tố tối thiểu chi phối tuyệt đối", quyết định hiệu lực chuyển hóa của Đạm ($r = 0,72$) và Lân ($r = 0,63$).

2. Điểm đổi mới về phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây là gì? Trả lời: So với các nghiên cứu trước đây (như Howeler 2002 tại CIAT hay Nguyễn Hữu Hỷ 2011 tại Việt Nam vốn chủ yếu dựa trên thử nghiệm phân bón định mức đơn lẻ trên đồng ruộng), luận án đã tích hợp phương pháp chẩn đoán dinh dưỡng mô lá thời gian thực với mô hình toán hồi quy đa biến bậc hai có điều kiện biên kinh tế - kỹ thuật. Phương pháp này cho phép xác định đồng thời điểm cực đại sinh học ($\text{Yield}_{\max}: 91,75\text{ N} + 51,81\text{ P}_2\text{O}_5 + 103,84\text{ K}2\text{O}$) và điểm cực đại lợi nhuận ($\text{Profit}{\max}: 88,60\text{ N} + 51,60\text{ P}_2\text{O}_5 + 101,30\text{ K}_2\text{O}$), giải quyết triệt để bài toán lãng phí phân bón và ô nhiễm môi trường.

3. Phát hiện nào gây bất ngờ nhất và có số liệu thực nghiệm chứng minh? Trả lời: Phát hiện bất ngờ nhất là mặc dù đất trồng sắn Nghệ An có hàm lượng đạm tổng số rất nghèo, nhưng cây sắn 13Sa05 không phản ứng tuyến tính đơn thuần với việc tăng liều lượng đạm vô cơ. Nếu bón vượt ngưỡng $91,75\text{ kg N/ha}$, năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột bắt đầu suy giảm do cây chuyển hướng quang hợp nuôi thân lá (tăng chiều cao và vươn lóng), làm giảm chỉ số thu hoạch (HI). Tương tự, nếu không bón đủ lượng kali tối thiểu ($100\text{ kg K}_2\text{O/ha}$), hiệu lực của đạm bón vào bị triệt tiêu hoàn toàn.

4. Luận án có cung cấp quy trình tái lập nghiên cứu (Replication Protocol) rõ ràng không? Trả lời: Có. Luận án mô tả chi tiết toàn bộ quy trình: (1) Phương pháp lấy mẫu đất $0 - 20\text{ cm}$ và phân tích lý hóa học; (2) Vị trí lấy mẫu phiến lá (lá số 4 - 5 từ đỉnh ở thời điểm 90 - 120 ngày sau trồng); (3) Phương pháp sấy, phân hủy ướt và đo trắc quang; (4) Bố trí thí nghiệm RCBD 3 lần lặp lại với diện tích ô tiêu chuẩn; (5) Hệ phương trình hồi quy và thuật toán xử lý trên phần mềm SAS 9.1 và IRRISTAT 5.0.

5. Lộ trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được định hình ra sao? Trả lời: Lộ trình 10 năm tập trung vào 3 trọng tâm: (1) Số hóa bản đồ dinh dưỡng đất và ứng dụng AI/IoT trong chẩn đoán lá tự động cho các vùng sắn nguyên liệu; (2) Lai tạo các dòng sắn thế hệ mới từ 13Sa05 mang gen kháng kép đối với virus khảm lá (SLCMD) và bệnh chổi rồng; (3) Hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác sắn hữu cơ - tuần hoàn kết hợp biochar và cây phân xanh phủ đất triệt để cho toàn vùng Bắc Trung Bộ.

Kết luận

1. Tuyển chọn thành công giống sắn chủ lực 13Sa05: Đạt năng suất củ tươi $48,24 - 52,14\text{ tấn/ha}$, hàm lượng tinh bột $28,78 - 28,98%$, sinh trưởng khỏe, kháng sâu bệnh tốt, đã được công bố lưu hành chính thức trong sản xuất nông nghiệp.
2. Xác lập cơ sở khoa học chẩn đoán dinh dưỡng lá: Phát hiện tình trạng thiếu hụt trầm trọng $\text{N}$ ($3,36%$) và $\text{K}$ ($1,13%$) trong mô lá sắn vùng trung du; khẳng định tương quan rất chặt chẽ giữa nồng độ $\text{K}$ trong lá với năng suất củ ($r = 0,87$).
3. Định lượng công thức bón phân tối ưu: Xác định tổ hợp bón hoàn chỉnh cho 1 ha: $90\text{ kg N} + 50\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 100\text{ kg K}_2\text{O} + 1,5\text{ tấn hữu cơ vi sinh} + 500\text{ kg vôi bột}$, cùng các thông số tối ưu kỹ thuật ($91,75\text{ N} - 51,81\text{ P} - 103,84\text{ K}$) và kinh tế ($88,6\text{ N} - 51,6\text{ P} - 101,3\text{ K}$).
4. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật canh tác sinh thái: Xác định thời vụ trồng tối ưu vào đầu tháng 2, mật độ 10.000 cây/ha, kết hợp xen canh 2 - 4 hàng lạc giúp tăng hiệu quả kinh tế và giảm xói mòn bảo vệ đất dốc.
5. Mở ra các hướng nghiên cứu mới: Khởi xướng các nghiên cứu sâu về quản trị dinh dưỡng vị trí chuyên biệt cho cây lấy củ, ứng dụng công nghệ cảm biến viễn thám trong giám sát sức khỏe cây trồng và phát triển nông nghiệp tuần hoàn bền vững trên đất dốc nhiệt đới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây trồng giàu tinh bột được trồng và tiêu thụ rộng rãi ở các vùng nhiệt đới của châu Phi (50%), châu Á (30%) và châu Mỹ Latinh (20%). Sắn là cây cung cấp lương thực, thực phẩm và thu nhập đáng kể cho người nông dân nghèo.

Trên toàn thế giới có ít nhất 800 triệu người sử dụng sắn hằng ngày; trong số này, có khoảng 500 triệu người ở châu Phi cận Sahara. Trên thực tế, diện tích trồng sắn dự kiến sẽ tăng, điều này chứng tỏ tầm quan trọng và vị trí cây sắn trong nền nông nghiệp thế giới. Các nước trồng sắn trên thế giới, 2019 (FAOSTAT, 2020) [121] Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với sản lượng năm 2020 sẽ đạt 193,6 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sử dụng làm lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%.

Châu Mỹ La tinh giai đoạn 1993 - 2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hằng năm là 1,3%, so với châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Cây sắn tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong nhiều nước châu Á, đặc biệt là các nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn có tổng diện tích đứng thứ ba sau lúa và ngô và tổng sản lượng đứng thứ ba sau lúa và mía. Theo số liệu thống kê của FAOSTAT, diện tích sắn châu Á năm 2020 đạt 3.740 6 nghìn ha, chiếm 13,2 % diện tích sắn toàn thế giới, sản lượng 81,86 triệu tấn chiếm 27,04% sản lượng sắn trên toàn thế giới; năng suất sắn trung bình năm 2020 đạt 21,9 tấn/ha, cao gấp đôi so với năng suất sắn trung bình thế giới [121]. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới năm 2020 Chỉ tiêu STT Tên nước Diện tích Năng suất Sản lượng (1.662,5 Nguồn: FAOSTAT-2021 [121] Theo FAOSTAT sản lượng sắn trên thế giới đã tăng đáng kể kể từ năm 2001, với sản lượng đạt đỉnh 293,01 triệu tấn vào năm 2015.

Năm 2020, sản lượng sắn thế giới ước tính đạt khoảng 302,662 triệu tấn, trong đó Nigeria tuy có năng suất trung bình khá thấp chỉ đạt 7,75 tấn/ha, nhưng là nước có diện tích và sản lượng sắn lớn nhất với trên 7,7 triệu ha nên sản lượng đạt được rất cao trên 60 triệu tấn, chiếm 19,8% sản lượng sắn trên thế giới; Uganda là nước có diện tích sản xuất sắn thấp 1,5 triệu ha, nhưng năng suất bình quân cả cả nước cao nhất thế giới 33,34 tấn/ha, sản lượng cũng xếp thứ 2 thế giới đạt 42,1 triệu tấn, chiếm 13,9% sản lương sắn thế giới; các nước tiếp theo là Thái Lan chiếm 9,6%, Ghana chiếm 7,2%, Brazin chiếm 6,0% sản lượng sắn trên thế giới. Năng suất trung bình sắn trên toàn thế giới thấp 7 chỉ đạt 10,72 tấn/ha, trong đó năng suất cao nhất ở Uganda (33,34 tấn/ha), thấp nhất ở Mozambique (6,68 tấn/ha) [121]. Năm 2019, thị trường sắn toàn cầu tăng 0,4% lên 164,1 tỷ USD (IndexBox ước tính), tăng năm thứ ba liên tiếp sau hai năm suy giảm. Tốc độ tăng trưởng rõ rệt nhất vào năm 2014 với mức tăng 7,8% so với cùng kì năm 2013.

Theo đó mức tiêu thụ đạt cao nhất là 172,1 tỷ đô la. Từ năm 2015 - 2019, tăng trưởng của thị trường toàn cầu vẫn ở mức thấp hơn [122]. Trung Quốc hiện là nước nhập khẩu sắn nhiều nhất thế giới để làm cồn sinh học (bio ethanol), tinh bột biến tính (modify starch), thức ăn gia súc và dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược liệu. Địa điểm chính tại tỉnh Quảng Tây.

Về nhập khẩu sắn lát: trong năm 2020, nhập khẩu sắn lát của Trung Quốc đạt 782,85 triệu USD, tăng 22% so với năm 2019. Thái Lan, Việt Nam, Campuchia và Lào là 4 thị trường cung cấp sắn lát lớn nhất cho Trung Quốc, trong đó, Việt Nam là thị trường lớn thứ 2 cung cấp sắn lát cho Trung Quốc trong năm 2020 với 95,91 triệu USD, tăng 90,8% so với năm 2019, thị phần sắn lát của Việt Nam chiếm 12,25% trong tổng nhập khẩu sắn lát của Trung Quốc, tăng mạnh so với mức 7,83% của năm 2019. Về nhập khẩu tinh bột sắn: cũng trong năm 2020, Trung Quốc nhập khẩu tinh bột sắn đạt 2,75 triệu tấn, trị giá 1,13 tỷ USD, tăng 16,1% về lượng và tăng 9,7% về trị giá so với năm 2019, chủ yếu nhập khẩu từ Thái Lan, Việt Nam, Lào và Campuchia. Việt Nam là thị trường lớn thứ 2 cung cấp tinh bột sắn cho Trung Quốc, với 982,48 nghìn tấn, trị giá 388,76 triệu USD, tăng 30,4% về lượng và tăng 24,9% về trị giá so với năm 2019; Trung Quốc cũng tăng nhập khẩu tinh bột sắn của Thái Lan với 1,69 triệu tấn, trị giá 708,29 triệu USD, tăng 8,3% về lượng và tăng 1,9% về trị giá so với năm 2019.

Thị phần tinh bột sắn của Việt Nam trong tổng nhập khẩu của Trung Quốc trong năm 2020 chiếm 35,64%, tăng so với mức 31,73% của năm 2019; trong khi thị phần tinh bột sắn của Thái Lan chiếm 61,32%, giảm so với mức 65,73% của năm 2019 [125]. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam Ở Việt Nam cây sắn có khả năng thích nghi cao và được trồng tập trung ở 8 khắp các vùng sinh thái nông nghiệp, nhưng tập trung chủ yếu tại 4 vùng chính: Trung du miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ - Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ với tổng diện tích sắn của 4 vùng này (2020) chiếm khoảng 98,2% diện tích sắn của cả nước, tương đương 513,3 nghìn ha, sản lượng tương ứng là 10,3 triệu tấn, chiếm 98,7% tổng sản lượng sản toàn quốc; trong đó vùng trồng lớn nhất là Bắc Trung bộ - Duyên hải miền Trung và Tây Nguyên diện tích tương ứng chiếm 30,2% và 32,6% tổng diện tích sắn cả nước sản lượng tương ứng đạt 3.160 nghìn tấn (30,1%) và 3. Cây sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ dân nghèo do sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ. Sắn được trồng rộng rãi từ Bắc tới Nam, diện tích năm 2018 cả nước đạt 513,0 nghìn ha, sản lượng hơn 9,8 triệu tấn giảm so với 2016 do sự bùng phát của dịch khảm lá vi rút (CMD).

Năm 2019, diện tích sản xuất sắn của cả nước đạt 519,3 nghìn ha, tăng 1,23% so với năm 2018; sản lượng đạt 10.224 tấn chiếm 4% tổng sản lượng sắn trên toàn thế giới, tăng 2,62% so với năm 2018, giảm 7,37% so với 3 năm trước, 1,03% so với 5 năm trước; năng suất trung bình 19,45 tấn/ha, tăng 0,26% so với năm 2018 [51]. Diện tích năm 2020 đạt 524,4 nghìn ha, sản lượng hơn 10,4 triệu tấn chiếm 4,1% tổng sản lượng sắn trên toàn thế giới, tăng 2,98% so với năm 2019, năng suất trung bình 20 tấn/ ha, tăng 1,95% so với năm 2019 [52]. Vùng Bắc Trung Bộ - Duyên hải miền Trung diện tích trồng sắn năm 2020 đạt 158,6 nghìn ha (chiếm 30,24% diện tích cả nước), sản lượng đạt 3.812 tấn củ tươi (chiếm 30,1% sản lượng sản cả nước); diện tích sắn lớn tại các tỉnh Bình Thuận, Nghệ An, Quảng Ngãi, Phú Yên. Vùng Tây Nguyên có diện tích trồng sắn năm 2020 đạt 170,9 nghìn ha (chiếm 32,58% diện tích sản cả nước), sản lượng đạt 3.186 tấn củ tươi (chiếm 30,81% sản lượng sắn toàn quốc), sắn trồng nhiều ở các tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Đắk Lắk và Đắk Nông.

Diện tích, sản lượng sắn phân theo vùng sinh thái của Việt Nam từ 2015 - 2020 Vùng sản xuất Diện tích (1.000 ha) Sản lượng (1.000 tấn) 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Cả nước 567,9 569,9 532,6 513,0 518,9 524,4 10.487,8 Trung du MN phía Bắc 117,1 114,6 105,9 101,2 98,2 94,4 1.206,7 Đồng bằng sông Hồng 1,8 1,6 1,2 1,0 4,1 3,3 34,9 31,8 22,9 21,5 65,1 55,8 Bắc Trung Bộ - Duyên 171,3 174,5 156,8 151,8 156,9 158,6 3.160,8 hải miền Trung Tây Nguyên 156,8 155,4 153,8 157,6 163,0 170,9 2.232,2 Đông Nam Bộ 104,5 107,8 99,6 89,9 90,0 91,2 2.752,7 Đồng bằng sông Cửu 3,0 3,4 3,9 2,9 6,0 5,7 62,1 70,1 74,7 61,3 105,8 7,7 Long Nguồn: Niên giám thống kê năm 2015-2020 [48], [49], [50], [51], [52]. 10 Vùng Đông Nam bộ có diện tích trồng sắn năm 2020 nước đạt 91,2 nghìn ha (chiếm 17,39% diện tích cả nước), năng suất đạt 30,2 tấn/ ha cao nhất nước và sản lượng ước đạt 2.686 tấn củ tươi (chiếm 26,26% sản lượng của cả nước); diện tích sắn trồng nhiều ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Phước, Đồng Nai, Bình Thuận, Bà Rịa - Vũng Tàu và Bình Dương. Theo số liệu thống kê năm 2019 [51], diện tích trồng sắn cả nước đạt 519,3 nghìn ha, sản lượng 10,1 triệu tấn; trong đó: Gia Lai là địa phương có diện tích trồng sắn lớn nhất cả nước (73,9 nghìn ha), sản lượng sắn 1,5 triệu tấn chiếm 15% sản lượng sắn cả nước, tiếp đến là một số các tỉnh có diện tích trồng sắn lớn gồm: Tây Ninh (52,3 nghìn ha), Đắk Lắk (39,7 nghìn ha), Kon Tum (38,2 nghìn ha), Sơn La (37 nghìn ha), Phú Yên (27,9 nghìn ha), … Việt Nam hiện có trên 105 nhà máy chế biến tinh bột sắn quy mô công nghiệp (2018) với tổng công suất khoảng 3,8 triệu tấn củ tươi/năm, có 7 nhà máy chế biến cồn và nhiều cơ sở chế biến sắn thủ công rải rác tại các vùng trồng sắn. So với 5 năm trước đây, con số này tăng gấp đôi về số lượng nhà máy và gấp 3 lần về công suất.

Thị trường tiêu thụ sắn và tinh bột sắn chủ yếu là xuất khẩu sang Trung Quốc (chiếm trên 92% tổng kim ngạch xuất khẩu), còn lại là các thị trường khác như Đài Loan, Philippines, Malaysia và Indonesia [125]. Trong năm 2020, dịch Covid -19 đã khiến ngành sắn Việt Nam gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên, xuất khẩu sắn và các sản phẩm sắn đã lấy lại đà tăng trưởng sau khi dịch bệnh được kiểm soát và trở thành một trong số ít mặt hàng nông sản có giá trị kim ngạch xuất khẩu tăng trưởng dương. Cục Chế biến và Phát triển thị trường nông sản (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã thống kê: khối lượng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn trong tháng 12/2020 là 330 nghìn tấn và giá trị đạt 118 triệu USD; khối lượng xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn cả năm 2020 đạt 2,76 triệu tấn tăng 9% so với năm 2019 và giá trị xuất khẩu đạt 989 triệu USD tăng 2,4% so với năm 2019.

Giá xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn bình quân năm 2020 ước đạt 358,3 USD/tấn, giảm 6% so với năm 2019 [124].