MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây sắn (Manihot Esculenta Crantz) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ La tinh và được trồng cách đây khoảng 5. Cây sắn là cây lương thực, thực phẩm chính quan trọng sau cây lúa, cây ngô và lúa mì. Tinh bột sắn được làm lương thực, thực phẩm, thức ăn cho khoảng trên 500 triệu người trên thế giới nhất là các nước đang phát triển; ngoài ra tinh bột sắn còn làm thức ăn cho chăn nuôi, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến bột ngọt, rượu, cồn, bánh kẹo, mỳ ăn liền, phụ gia dược phẩm… Đặc biệt trong tương lai gần sắn là nguồn nguyên liệu dồi dào và hiệu quả cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học (ethanol).
Ở Việt Nam sắn là cây lương thực quan trọng sau lúa và ngô, đồng thời là nguồn cũng cấp nguyên liệu chính cho các nhà máy chế biến tinh bột cũng như thức ăn gia súc với nhiều sản phẩm đa dạng và phong phú. Năm 2016 diện tích sắn trên toàn quốc là 569,9 nghìn ha, năng suất bình quân 19,18 tấn/ha, sản lượng đạt 10. Những năm gần đây sắn nước ta đang chuyển đổi nhanh chóng từ cây lương thực thành cây công nghiệp có lợi thế cao, có thể cạnh tranh ở thị trường trong nước và trên thế giới. Sắn là nguồn nguyên liệu chính cung cấp cho các nhà máy chế biến tinh bột, thức ăn chăn nuôi với sản phẩm khá đa dạng và phong phú.
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 nguồn nguyên liệu hiện nay thì giống tốt cho năng suất cao, chất lượng tốt và thích ứng rộng đóng vai trò rất quan trọng. Chính vì vậy, các nhà khoa học trên thế giới và trong nước rất quan tâm đến công tác chọn lọc giống sắn mới có năng suất cao chất lượng tốt nhằm đáp ứng nhu cầu hiện nay cũng như sau này. Xuất phát từ thực tế đó, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống sắn trong tập đoàn giống tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên năm 2017”.
Mục đích Đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng của tập đoàn giống sắn tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên góp phần bảo tồn, lưu giữ nguồn gen một số giống sắn nhằm phục vụ công tác học tập, nghiên cứu và chọ tạo giống sắn đáp ứng nhu cầu sản xuất hàng hóa ngày càng cao và bảo tồn đa dạng sinh học. Yêu cầu - Theo dõi đặc điểm nông sinh học, mô tả đặc điểm thực vật học của các giống sắn tham gia nghiên cứu. - Theo dõi khả năng sinh trưởng của các giống sắn tham gia nghiên cứu. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của các giống sắn tham gia nghiên cứu.
Ý nghĩa khoa học của đề tài - Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, áp dụng vào thực tế tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm kiến thức cũng như kinh nghiệm trong sản xuất. - Trên cơ sở học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn đã giúp cho sinh viên nâng cao được chuyên môn, có phương pháp và tổ chức tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. - Kết quả nghiên cứu đề tài là tài liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu về chọn giống, đồng thời là cơ sở khoa học khẳng định được một số giống sắn có năng suất cao, chất lượng tốt thích hợp với điều kiện canh tác tại Thái Nguyên. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Xác định được đặc điểm nông sinh học của các giống sắn làm cơ sở cho công tác bảo tồn và chọn tạo giống mới.
- Xác định được các giống sắn có năng suất, chất lượng cao thích hợp đưa vào sản xuất đại trà đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện nay. h 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây sắn 2. Nguồn gốc Cây sắn có 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 thành 17 nhóm, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36.
Nhiều tài liệu cho biết cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của Châu Mỹ Latinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5000 năm (CIAT,1993). 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 (Đecanola, 1986; Roger, 1965). 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 (Roger, 1963, 1965).
Các công trình nghiên cứu gần đây của nhiều tác giả kết luận rằng: Cây sắn có nguồn gốc phức tạp và có bốn trung tâm phát sinh: Brazil có hai trung tâm, còn lại là ở Mehico và Bolivia. Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của Châu Phi vào thế kỷ 16. Tài liệu nói tới sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở Châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P,G, Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W,M,S,M Bandara và M Sikurajapathy, 1992).
Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước Châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992; U Thun Than 1992). h 4 Ở Việt Nam cây sắn được du nhập vào khoảng thế kỷ thứ 18 [1] và được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của Việt Nam từ Bắc đến Nam. Diện tích sắn trồng 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 Theo số liệu công bố của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp thế giới (FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn (tính trên 100 gam phần ăn được) như sau: Nước: 65,5% Protein: 1,0% Lipit: 0,2% Xenlulose: 1,2% Tinh bột: 32,1% Trong protein của sắn có tương đối đầy đủ các acid amin (nhất là 9 acid amin không thay thế được cần thiết cho con người) đặc biệt hai acid amin quan trọng là Lizin và Tritophan có đủ để cung cấp cho nhu cầu của cả trẻ em và người lớn.1: Thành phần dinh dưỡng và hóa học trong một số loại cây trồng dùng làm thức ăn cho gia súc Chất Protein Xơ Năng lượng Canxi Photpho Tên thức ăn khô thô thô trao đổi (%) (%) (%) (%) (%) (Kcal/đvtă) Thân lá cỏ voi non 11,80 2,20 3,20 0,04 0,02 240 Cây ngô non 13,10 1,40 3,40 0,08 0,03 285 Lá cây keo dậu 25,53 6,94 3,63 0,37 0,07 707 Lá cỏ Stylo 20,10 4,10 3,30 0,40 0,04 484 Rau muống 10,60 2,10 1,60 0,12 0,05 270 Củ sắn cả vỏ 27,70 0,90 1,00 0,05 0,04 968 Lá sắn 25,74 6,59 3,82 0,30 0,09 726 Bột lá sắn 89,66 20,57 13,98 1,10 0,63 2349 Bã sắn ướt 20,36 0,50 1,71 0,04 0,03 468 (Nguồn: FeedPig/2001 - VCN 30/12/2000 Viện chăn nuôi) h 5 Qua số liệu ở bảng 2.1 ta thấy lượng vật chất khô của củ sắn cả vỏ, lá sắn, bột lá sắn, bã sắn ướt đều cao hơn so với một số cây dùng làm thức ăn cho gia súc khác.
Đặc biệt trong củ sắn cả vỏ có hàm lượng chất khô, protein thô, xơ thô, canxi, photpho và năng lượng trao đổi đều cao hơn hẳn so với các loại thức ăn khác. Điều này chứng tỏ thành phần dinh dưỡng trong củ sắn là rất cao, đáp ứng được nhu cầu trong khẩu phần ăn của vật nuôi. Cơ sở khoa học và cơ sở thực tiễn của đề tài 2. Cơ sở khoa học của đề tài Sắn là loại cây trồng có khả năng thích ứng rộng, song việc chọn lọc được một số giống sắn mới có khả năng cho năng suất cao ở tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp quả là một vấn đề khó khăn.
Do yếu tố môi trường thay đổi đã tạo nên sự tương tác gen với môi trường, trong đó tính trạng năng suất củ tươi dưới tác động của môi trường khác nhau (khí hậu, đất đai, điều kiện canh tác.) thì năng suất củ tươi sẽ bị ảnh hưởng rất lớn. Nên việc đánh giá năng suất của các dòng ưu tú vào các giai đoạn cuối của chọn lọc là cơ hội để xác định được giống thích hợp nhất cho từng vùng sản xuất. Để đánh giá các giống sắn cần dựa vào các đặc điểm sinh trưởng và phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất: số lượng củ/gốc; chiều cao cây; tổng số lá; tuổi thọ trung bình của lá; khả năng phân cành, chỉ số diện tích lá, tỷ lệ chất khô, chỉ số thu hoạch, năng suất củ khô, năng suất sinh học, năng suất tinh bột. trong đó năng suất sinh học, chỉ số thu hoạch được coi là chỉ tiêu chính để chọn lọc 2.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc có diện tích đất tự nhiên 356.282 ha, dân số 1.
Năm 2016 diện tích trồng sắn của tỉnh là 3,4 nghìn ha, năng suất trung bình 145 tạ/ha, sản lượng 49. Tuy nhiên, người dân chủ yếu trồng theo phương thức quảng canh, nên năng suất thấp, đồng thời còn làm đất bị rửa trôi bạc màu, hoang hóa. Mặt khác, nhiều diện tích đất dốc chưa được tận dụng để sản xuất gây lãng phí tư liệu.3 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và trong nước 2.1 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới Tính đến năm 2016 sản lượng sắn tại Châu Phi đạt 157.697 tấn, Châu Mỹ 30.132 tấn và Châu Đại Dương 249. sản lượng ở châu Á tăng mạnh là nhờ sự gia tăng sản lượng ở Insonesia và Campuchia.
Sản lượng sắn qua các năm vẫn có xu hướng tăng mạnh.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm 2011 - 2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2011 20,62 12,28 253,42 2012 23,26 11,23 261,43 2013 23,67 11,04 261,51 2014 23,21 11,82 274,33 2015 23,46 11,78 276,60 2016 23,48 11,80 277,10 (Nguồn: FAOSTAT, 2017)[17] Qua bảng số liệu 2.2 ta thấy: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới có sự biến động.