Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của cây sắn 1. 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 8.000 loài phân thành 17 nhóm, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36 [13]. Nhiều tài liệu cho biết cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của Châu Mỹ La Tinh (Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.
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 (De Candoll, 1986; Roger, 1965). Trung tâm phân hóa phụ của cây sắn có thể tại Mêhicô, Trung Mỹ và ven biển các nước Nam Mỹ. Bằng chứng là những di tích khảo cổ ở Vênêzuela niên đại 2.700 năm trước công nguyên, những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía bắc Colombia niên đại khoảng 1.200 năm trước công nguyên, những hạt tinh bột sắn ở trong phần hóa thạch được phát hiện tại Mêhicô có tuổi khoảng 900 năm đến 200 năm trước công nguyên (Roger, 1963, 1965) [13]. 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 đó là: Brazil có hai trung tâm, còn lại là ở Mêhicô 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. Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ 18 (W.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992).
Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và n 5 các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 (Fang Baiping 1992. 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 Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, vùng núi và trung du phía Bắc và ven biển Nam Trung Bộ, ven biển Bắc Trung Bộ. 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% 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.
Qua số liệu ở bảng 1.1, 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.1: Thành phần dinh dưỡng trong một số loại cây trồng dùng làm thức ăn cho gia súc Chất Protein Xơ thô Năng lượng Canxi Photpho Tên thức ăn Khô thô trao đổi (gr) (gr) (%) (%) (%) (Kcal/đvtă) Cỏ Pangola 253 17,9 85,9 0,9 0,5 547 Cây ngô non 131 14,0 33,8 0,8 0,3 295 Lá cây keo dậu 257 70,0 36,0 3,8 0,7 780 Thân lá cỏ Stylo 223 35,0 61,0 3,1 0,5 533 Rau muống 106 21,0 16,0 1,2 0,5 270 Củ sắn cả vỏ 277 90,0 100,0 0,5 0,4 968 Lá sắn 257 65,9 38,2 3,0 0,9 726 Bột lá sắn 897 57,0 139,8 11,0 6,3 2349 Bã sắn ướt 204 5,0 17,1 0,4 0,3 468 (Nguồn: Giáo trình chăn nuôi - NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2000) 1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới Tình hình sản xuất sắn trên thế giới trong giai đoạn 2006 - 2010 cụ thể là: Năm 2010 diện tích sắn trên toàn thế giới đạt 18,41 triệu ha, năng suất bình quân 12,40 tấn/ha, sản lượng 228,55 triệu tấn [14]. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới có chiều hướng gia tăng và được thể hiện ở bảng 1.2 như sau: n 7 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm 2006 - 2010 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2006 18,56 12,06 223,85 2007 18,62 12,15 226,30 2008 18,77 12,44 233,50 2009 18,75 12,50 234,55 2010 18,41 12,40 228,55 (Nguồn: FAOSTAT 2011 [14]) Cho đến nay cây sắn được trồng tại 105 quốc gia, trong đó có 64,8% diện tích sắn được trồng ở Châu Phi, Châu Á chiếm 21,2% và Châu Mỹ là 14%. Năm 2010 tổng diện tích sắn trồng ở Châu Mỹ là 2.678 nghìn ha, năng suất củ tươi bình quân 12,39 tấn/ha, sản lượng 33,20 triệu tấn. Năng suất trung bình ở Châu Mỹ cao hơn năng suất trung bình ở Châu Phi là 2,22 tấn/ha.
Brazil là nước có diện tích trồng sắn lớn nhất thế giới với 1.773,300 nghìn ha, Thái Lan là nước có diện tích lớn thứ 2 thế giới với 1.168,450 nghìn ha, thấp hơn so với Brazil là 604,85 nghìn ha. Tồn tại chính trong sản xuất và tiêu thụ sắn ở Châu Mỹ là trình độ kỹ thuật thâm canh chưa cao, công nghệ chế biến tinh bột sắn không phát triển bằng Châu Á, sắn chủ yếu sử dụng tươi và làm thức ăn gia súc. Châu Á cùng với Châu Phi và Châu Mỹ là ba vùng sắn quan trọng của thế giới. Diện tích sắn Châu Á hiện có 3.891 nghìn ha, sản lượng 77,47 triệu tấn đứng thứ hai sau Châu Phi, năng suất sắn ở Châu Á hiện đạt bình quân 19,21 tấn/ha, cao hơn Châu Phi 9,04 tấn/ha [14].
n 8 Ngoài ra với mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt khoảng 254,60 triệu tấn so với các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và 0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn.
Trong đó, 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 tính tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng 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. Chiều hướng sản xuất sắn 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 tiên tiến [15]. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam Ở Việt Nam, sắn là một trong bốn cây trồng có vai trò quan trọng trong chiến lược an toàn lương thực quốc gia sau lúa và ngô [2]. Từ lâu, cây sắn đã trở thành cây có củ đứng hàng đầu về diện tích và sản lượng so với cây có củ ở nước ta và trở thành cây công nghiệp hàng hóa xuất khẩu và làm thức ăn cho gia súc có giá trị kinh tế cao trong xu thế hội nhập khu vực và thế giới. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2000 - 2010 được thể hiện ở bảng 2.3: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2000 đến 2010 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (nghìn ha) (tấn/ha) (nghìn tấn) 2000 237,6 8,35 1.522 (Nguồn: FAOSTAT 2011[14]) Qua số liệu ở bảng 1.3 cho thấy tình hình sản xuất sắn qua các năm so với năm 2000 tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng.
Năm 2000 có diện tích trồng sắn từ 237,6 nghìn ha, năm 2010 là 496,1 nghìn ha, tăng so với năm 2000 là 258,5 nghìn ha đánh dấu sự gia tăng năng suất từ 8,35 tấn/ha trong năm 2000 lên 17,18 tấn/ha vào năm 2010. Việt Nam đã đạt tiến bộ kỹ thuật nhanh nhất Châu Á về chọn tạo và nhân giống sắn. Tiến bộ này là do nhiều yếu tố mà yếu tố chính là thành tựu trong chọn tạo và nhân giống sắn lai. Năng suất và sản lượng sắn của nhiều tỉnh đã tăng lên gấp đôi do trồng các giống sắn mới năng suất cao và áp dụng kỹ thuật canh tác sắn thích hợp, bền vững.
Diện tích canh tác giống sắn mới toàn quốc hiện đạt trên 500.000 ha, chủ yếu là các giống KM94, KM140, KM98-5, KM98-1, SM937-26, KM98-7. Sắn lát và tinh bột sắn có lợi thế cạnh tranh cao và thị trường sắn là triển vọng. Sự kết hợp giữa phát triển sản xuất và chế biến sắn làm tinh bột, thức n 10 ăn gia súc và làm cồn sinh học đã tạo ra nhiều việc làm, tăng xuất khẩu, thu hút đầu tư nước ngoài và góp phần vào công nghiệp hóa, hiện đại hóa một số khu vực nông thôn. Việt Nam, cây sắn được coi là cây công nghiệp chính cung cấp nguồn nhiên liệu cho sản xuất năng lượng sinh học.
Bộ Công thương đã hoàn thiện việc quy hoạch và phát triển vùng nguyên liệu cho năng lượng sinh học [3]. Khi chương trình NLSH của Nhà nước vận hành, các nhà máy sản xuất ethanol sẽ tiêu thụ một khối lượng sắn rất lớn. Dự kiến năm 2012, sản xuất ethanol sẽ tiêu thụ 16% sản lượng sắn, năm 2015 chiếm 35%, năm 2020 chiếm 41% và đến năm 2025 chiếm 48%. Các tính toán này dựa vào dự báo nhu cầu xăng tăng 8,5%/năm, năm 2012 áp dụng E5, năm 2015 áp dụng E10, sản lượng sắn tăng 5%/năm.
Sự hình thành và phát triển của ngành công nghiệp NLSH làm thay đổi kết cấu thị trường sắn Việt Nam theo hướng có lợi cho nông nghiệp và nông thôn [5]. Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu lớn thứ hai về các sản phẩm sắn sau Thái Lan với 2,00 - 4,00 triệu tấn sắn lát khô tương ứng khoảng 0,4 - 0,8 tấn tinh bột sắn xuất khẩu.