Đặt vấn đề Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh và được trồng cách đây khoảng 5. Sắn là cây lương thực dễ trồng, có khả năng thích ứng rộng, trồng được trên những vùng đất nghèo, không yêu cầu cao về chăm sóc, phân bón và điều kiện sinh thái. Cây sắn được trồng rộng rãi ở 30 độ Vĩ Bắc đến 30 độ Vĩ Nam và được trồng ở trên 100 nước nhiệt đới, á nhiệt đới thuộc ba châu lục lớn là châu Phi, châu Mỹ và châu Á (Phạm Văn Biên và Hoàng Kim ,1991) [3]. Sắn là cây lương thực quan trọng vì nó có giá trị lớn về nhiều mặt.
Sắn là nguồn lương thực đáng kể cho con người, ngày nay sắn và các sản phẩm chế biến từ sắn được nhiều nước trên thế giới sử dụng làm nguồn lương thực chính, nhất là các nước ở châu Phi. Tinh bột sắn được làm lương thực, thực phẩm, thức ăn cho khoảng trên 500 triệu người trên thế giới nhất là những nước đang phát triển. Ngoài ra tinh bột sắn còn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu công nghiệp cho chế biến bột ngọt, rượu, cồn, bánh kẹo, mỳ ăn liền, phụ gia dược phẩm…Với nền công nghiệp thế giới ngày càng phát triển thì trong thời gian tới đây sắn còn là nguồn nguyên liệu dồi dào và hiệu quả cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học (ethanol). Cây sắn được du nhập vào Việt Nam từ giữa thế kỷ 18 và được trồng rộng rãi khắp các tỉnh từ Bắc đến Nam.
Ở nước ta sắn là cây lương thực quan trọng chỉ sau lúa và ngô. Năm 2014 diện tích sắn toàn quốc là 551,1 nghìn ha, năng suất bình quân 185,5 tạ/ha, sản lượng 10. Năm 2013, cả nước có 6 nhà máy sản xuất nhiêu liệu sinh học sử dụng nguyên liệu là sắn lát khô đi vào hoạt động, gần 100 nhà máy chế biến tinh bột sắn và hàng trăm cơ sở chế biến thủ công c 2 trong đó 30% sản lượng thu được phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước làm lương thực, chế biến thức ăn chăn nuôi, công nghiệp dược phẩm, làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học, cồn công nghiệp, 70% được xuất khẩu dưới dạng tinh bột hoặc sắn lát khô (Tình hình sản xuất, xuất khẩu sắn năm 2013)[9]. Trong những năm gần đây cây sắn của nước ta đang chuyển đổi dần từ cây lương thực sang cây công nghiệp có thể canh tranh được với thị trường trong và ngoài nước.
Cây sắn ở nước ta ngày càng có nhu cầu cao trong nghành công nghiệp, là nguồn nguyên liệu chính cho các nhà máy chế biến tinh bột, thức ăn chăn nuôi, thực phẩm và trở thành cây hàng hóa xuất khẩu của nhiều tỉnh trên cả nước. Nghành công nghiệp chế biến sắn đã và đang ngày càng đa dạng hóa sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng tốt hơn của người dân. Để đáp ứng được nguồn nguyên liệu hiện nay thì việc quan tâm đến giống tốt cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng rộng đóng vai trò rất quan trọng. Vì vậy các nhà khoa học trong nước và trên thế giới rất quan tâm đến công tác chọn lọc, bảo tồn những giống sắn có đặc tính tốt để phục vụ trong công tác lai tạo các giống sắn mới đạt năng suất cao, chất lượng tốt nhằm đáp ứng nhu cầu trước mắt và sau này.
Từ thực tế đó em thực hiện đề tài : ‘‘Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của tập đoàn giống sắn tại Thái Nguyên ’’.Mục đích nghiên cứu đề tài Lựa chọn và lưu giữ giống sắn có đặc điểm nông sinh học tốt phục vụ cho công tác bảo tồn, lai tạo nên giống sắn mới cho năng suất, chất lượng tốt, đáp ứng được nhu cầu sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau.Mục tiêu nghiên cứu - Theo dõi khả năng sinh trưởng của các giống sắn - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng - Mô tả đặc điểm thực vật học c 3 1.Ý nghĩa của đề tài 1.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 và kinh nghiệm trong sản xuất. - Học đi liền học thực hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn giúp cho sinh viên nâng cao được chuyên môn, nắm bắt được phương pháp và cách tổ chức tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. - Đề tài như là một tài liệu tham khảo cho các sinh viên khóa sau. Ý nghĩa trong sản xuất Góp phần lưu giữ, bảo tồn những giống sắn có đặc điểm tốt, qua đó có thể lai tạo ra những giống sắn mới đáp ứng theo từng mục đích sử dụng khác nhau.
c 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.Nguồn gốc , giá trị cây sắn 2.Nguồn gốc Cây sắn tên khoa học là Manihot esculenta Crantz có hoa hạt kín , có 2 lá mầm 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 có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu Mỹ Latinh và được trồng cách đây khoảng 5000 năm (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1995)[4]. Trung tâm phát sinh của cây sắn được giả thuyết tại Đông Bắc Brazil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1995)[4]. Trung tâm phân hóa phụ của cây sắn có thể tại Mehico, Trung Mỹ và ven biển các nước Nam Mỹ. Bằng chứng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2700 năm trước công nguyên, những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía bắc Colombia niên đại khoảng 1200 năm trước công nguyên, những hạt tinh bột sắn ở trong phần hóa thạch được phát hiện tại Mehico có tuổi khoảng 900 năm đến 200 năm trước công nguyên (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1995)[4] Một số công trình nghiên cứu gần đây của nhiều tác giả kết luận rằng cây sắn có nguồn gốc phức tạp và có 4 trung tâm phát sinh chính đó là Braxin có 2 trung tâm còn lại là Mexico và Bolivia.
Cây sắn được du nhập vào châu Á khoảng giữa thế kỷ XVII theo 2 con đường: Thứ nhất là vào Srilanca năm 1876 rồi sang ấn Độ năm 1794 sau đó sang Trung Quốc, Myanmar và một số nước châu Á khác. Thứ hai là từ châu c 5 Mỹ la tinh đưa vào Philippin bởi thực dân Tây Ban Nha sau đó đem trồng ở Inđônesia và một số nước châu Á khác. Tại Việt Nam cây sắn được du nhập vào khoảng giữa thế kỷ 18 (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim 1991)[3], đến nay cây sắn đã trở thành một trong năm loại cây lương thực quan trọng nhất. Năm 2013, diện tích trồng sắn tại Việt Nam là 544,1 ngàn ha với sản lượng đạt 9,7 triệu tấn (Tổng cục thống kê)[8].
Diện tích trồng sắn nhiều nhất ở vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung, vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, vùng Trung du và miền núi phía Bắc. Giá trị dinh dưỡng Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc. Trong protein của sắn có tương đối đấy đủ các acid amin, nhất là 9 acid amin không thay thế được cho con người, đặc biệt có 2 loại quan trọng là Lizin và Tritophan có đủ để cung cấp cho trẻ nhỏ và người lớn. Củ sắn giàu chất bột, năng lượng, khoáng, vitamin C, hạt bột sắn nhỏ mịn, độ dính cao nhưng ngèo chất béo và nghèo nhất là đạm, hàm lượng các acid amin không cân đối, thừa arginine 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 sô vật chất khô và hàm lượng đạm, béo, khoáng, xơ, đường, bột có sự thay đổi.1 thấy rằng thành phần dinh dưỡng trong củ sắn tươi rất đa dạng.1: Thành phần dinh dƣỡng trong củ sắn tƣơi Thành phần (trong 100g) Sắn Nước (g) 60 Năng lượng (kJ) 670 Protein (g) 1,4 Chất béo (g) 0,28 Carbohydrate (g) 38 Chất xơ (g) 1,8 Đường (g) 1,7 Canxi (mg) 16 Sắt (mg) 0,27 Magiê (mg) 21 Phốt pho (mg) 27 Kali (mg) 271 Natri (mg) 14 Kẽm (mg) 0,34 Đồng (mg) 0,10 Mangan (mg) 0,38 Selen (mcg) 0,7 Vitamin C (mg) 20,6 Thiamin (mg) 0,09 Riboflavin (mg) 0,05 Niacin (mg) 0,85 Pantothenic acid (mg) 0,11 Vitamin B6 (mg) 0,09 Folate Tổng số (mcg) 27 Vitamin A (IU) 13 Vitamin E, alpha-tocopherol (mg) 0,19 Vitamin K (mcg) 1,9 Beta-carotene (mcg) 8 Lutein + zeazanthin(mcg) 0 Axit béo bão hòa (g) 0,07 Axit béo không bão hòa đơn (g) 0,08 Axit béo không bão hòa đa (g) 0,05 (Cây sắn)[6] c 7 2. Giá trị sử dụng - Tinh bột sắn dùng trong công nghiệp Sắn có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, từ sắn lát khô có thể chế biến thành: bột sắn nghiền, tinh bột sắn, tinh bột sắn biến tính, các sản phẩm từ tinh bột sắn như bột ngọt, cồn, maltodextrin, lysine, acid citric, xiro glucose và đường glucose tinh thể, mạch nha giàu maltose, hồ vải, hồ giấy, colender, phủ giấy, bìa các tông (Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sương, Nguyễn Xích Liên 2004)[1]. Tinh bột của củ sắn, sau quá trình chế biến sẽ thành bột năng được dùng trong công nghiệp thực phẩm để chế biến bánh kẹo, mì ăn liền, bún, miến, mì ống, mì sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm, sản xuất màng phủ sinh học, chất giữ ẩm. - Sắn là cây trồng cung cấp nhiên liệu sinh học Sắn là loại cây trồng có năng suất tích lũy calo thực phẩm cao trên một diện tích đất và thời gian so với các cây lương thực khác.
Sắn có thể sản xuất năng lượng thực phẩm với tỉ lệ hơn 250.000 calo / ha / ngày so với 176.000 calo đối với lúa, 110.000 calo đối với lúa mì, và 200.000 calo đối với ngô. Ở nhiều nước, nghiên cứu quan trọng đã bắt đầu để đánh giá việc sử dụng sắn như một nguyên liệu ethanol nhiên liệu sinh học. Trung Quốc là nước đi đầu trong hướng sử dụng cây sắn dùng làm nhiên liệu sinh học. Năm 2007, cơ sở sản xuất nhiên liệu ethanol từ sắn sắn lớn nhất của Trung Quốc được xây dựng ở Bắc Hải, với công suất hàng năm là 200 nghìn tấn, trong đó tiêu thụ trung bình khoảng 1,5 triệu tấn sắn.
Trong năm 2008, Trung Quốc tiếp tục xây dựng nhà máy ở Hải Nam với công suất thiết kế sản xuất 33 triệu gallon (120.000 m 3) ethanol sinh học / năm từ cây sắn.Kết quả là, sắn (khoai mì) đã dần dần trở thành một nguồn chính để sản xuất ethanol.