BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU DẦU VÀ CÂY CÓ DẦU BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA
CÁC GIỐNG JATROPHA SỬ DỤNG LÀM
NGUYÊN LIỆU ĐỂ SẢN XUẤT
DẦU BIODIESEL
MÃ SỐ ĐỀ TÀI: 200.RD/HĐ-KHCN
CHỦ TRÌ THỰC HIỆN: TS. NGÔ THỊ LAM GIANG
Thực hiện theo Hợp đồng đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ
sự nghiệp công nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ
số 200.RD/HĐ-KHCN ngày 16/03/2009 giữa Bộ Công
Thương và Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu
Chủ trì thực hiện: TS. Ngô Thị Lam Giang
Tham gia thực hiện: ThS. Hà Văn Hân
KS. Nguyễn Đăng Phú
TS. Nguyễn Minh Tâm
TS. Nguyễn Thị Bích Hồng
KS. Lưu Quốc Thắng
KS. Trịnh Hưng Quyền
KTV. Lại Văn Sấm TP. Hồ Chí Minh, tháng 12/ 2009
i
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, tình hình khủng hoảng năng lượng trên thế giới và các vấn đề ô
tướng Chính phủ, đề án củ
a Bộ Nông nghiệp và PTNT, việc thực hiện đề tài
“Nghiên cứu khả năng thích nghi của các giống Jatropha sử dụng làm nguyên
liệu để sản xuất dầu biodiesel” là cấp thiết nhằm tạo ra vùng nguyên liệu phục
vụ sản xuất dầu biodiesel. iiMỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ iv
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT v
TÓM TẮT vi
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
1.1. Tình hình nghiên cứu Jatropha và sản xuất biodiesel ở nước ngoài 2
1.2. Tình hình nghiên cứu Jatropha và sản xuất biodiesel ở trong nước 8
Chương 2. THỰC NGHIỆM 14
2.1. Nội dung nghiên cứu năm 2007-2009 14
2.2. Phương pháp nghiên cứu 14
2.2.1. Thu thập, nhập nội và khảo sát tập đoàn giống Jatropha 14
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Nguồn gốc và số lượng mẫu giống Jatropha đã thu thập và nhập nội 19
Bảng 4.2a. Kích thước và khối lượng hạt của một số mẫu giống Jatropha 20
Bảng 4.2b. Kích thước và khối lượng hạt của một số mẫu giống Jatropha 21
Bảng 4.2c. Kích thước và khối lượng hạt của một số mẫu giống Jatropha 22
Bảng 4.3. Hàm lượng dầu hạt của một số m
ẫu giống Jatropha 23
Bảng 4.4. Phân tích 1 số chỉ tiêu hoá lý của dầu một số giống Jatropha 24
Bảng 4.5. Hàm lượng axit béo của dầu một số giống Jatropha 25
Bảng 4.6. Sinh trưởng của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh tháng 6 năm 2008 . 26
Bảng 4.7. Năng suất của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh tháng 6 năm 2008 27
Bảng 4.8. Sinh trưởng của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh tháng 9 năm 2008 . 27
Bảng 4.9. Năng suất của các giống Jatropha trồng tạ
i Tây Ninh tháng 9 năm 2008 28
Bảng 4.10. Sinh trưởng các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh tháng 11 năm 2008 29
Bảng 4.11. Năng suất của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh tháng 11 năm 2008. 30
Bảng 4.12. Chu vi gốc của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh 31
Bảng 4.13. Chiều cao cây của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh 31
Bảng 4.14. Đường kính tán của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh 32
Bảng 4.15. Số cành trên cây của các giống Jatropha trồng tại Tây Ninh 32
Bảng 4.16. Một số đặc điểm hoa và quả
của các giống Jatropha 33
Bảng 4.17. Số hạt/quả, KL. 100 hạt và hàm lượng dầu của giống Jatropha 33
Bảng 4.18. Các chỉ tiêu cấu thành năng suất của các giống Jatropha 33
Bảng 4.19. Chiều cao và chu vi gốc của các giống Jatropha trồng tại Ninh Thuận 35
Bảng 4.20. Đường kính tán và số cành các giống Jatropha trồng tại Ninh Thuận 35
Bảng 4.21. Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến chu vi gốc cây Jatropha 36
Bảng 4.44. Kết quả phân hạng số quả theo tương tác NK và PK sau 12 tháng 51
Bảng 4.45. Ảnh hưởng của liều lượng NPK đến số quả ở giai đoạn 16 tháng SKT 52
Bảng 4.46. Ảnh hưởng liều lượng NPK đến n
ăng suất Jatropha sau 16 tháng SKT 53
Bảng 4.47. Kết quả phân hạng năng suất theo tương tác NP và PK sau 16 tháng 53
Bảng 4.48. Kết quả phân hạng năng suất theo tương tác NK sau 16 tháng 54
Bảng 4.49. Ảnh hưởng của các mức bón NPK đến các yếu tố năng suất Jatropha 55
Bảng 4.50. Một số loài côn trùng gây hại cây Jatropha 56
Bảng 4.51. Ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra chồi và số lá Jatropha 57
Bảng 4.52. Ảnh hưởng của nồng
độ IBA đến khả năng ra chồi và số lá Jatropha 57
DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 2.1. Nguồn nguyên liệu sản xuất sinh học trên thế giới năm 2007 và 2008 3
Đồ thị 4.1. Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến năng suất hạt cây Jatropha 38
Đồ thị 4.2. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng đến năng suất hạt Jatropha 41
Đồ thị 4.3. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến nă
ng suất Jatropha 45
Đồ thị 4.4. Ảnh hưởng của nồng độ IBA đến tỷ lệ ra chồi và rễ ở cành giâm 58
Đồ thị 4.5. Ảnh hưởng của nồng độ IBA đến số rễ cấp 1 và chiều dài rễ cành giâm 58
v
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
E5 : Xăng E5 (95 % xăng dầu mỏ truyền thống và 5 % ethanol)
B5 : Dầu diesel B5 (95 % diesel dầu mỏ truyền thống và 5 % diesel sinh học)
viTÓM TẮT
Đề tài: “Nghiên cứu khả năng thích nghi của các giống Jatropha sử dụng
làm nguyên liệu để sản xuất dầu biodiesel” được tiến hành tại Trung tâm sản
xuất giống Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh và Trung tâm cây trồng Bán khô hạn
Ninh Thuận, thời gian từ năm 2007 đến năm 2009. Đề tài đã thu thập và nhập
nội một số giống Jatropha; khảo sát sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm
lượng dầu của các mẫu giống trong tập
đoàn giống Jatropha; so sánh các giống
Jatropha ở Đông Nam Bộ và Duyên hải Nam Trung bộ; nghiên cứu ảnh hưởng
của kỹ thuật tạo tán, mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất của các giống
Jatropha; nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ bón phân và tưới nước đến sinh
trưởng và phát triển của các giống Jatropha; thử nghiệm nhân giống Jatropha
bằng biện pháp giâm cành. Thí nghiệm được bố trí bố trí tuần tự, không l
ặp lại
và khối đầy đủ ngẫu nhiên.
Kết quả đã thu thập và nhập nội được tổng số 86 mẫu giống Jatropha,
trong đó có 22 giống thu thập từ trong nước và 64 giống nhập nội từ Úc, Pháp,
Ấn Độ, Brazin, Indonesia, Lào, Thái Lan và Trung Quốc. Hàm lượng dầu của
các mẫu giống thu thập và nhập nội biến động từ 28,2 - 42,0 %, trong đó giống
thời) cho cây Jatropha.
1
MỞ ĐẦU Cơ sở pháp lý/xuất xứ của đề tài
Đề tài đăng ký thực hiện trong 3 năm (2007 - 2009). Năm 2007 đã triển
khai thực hiện đề tài năm thứ nhất. Năm 2008 đề tài được thực hiện theo hợp
đồng NCKH&PTCN số 152.08.RD/HĐ-KHCN ngày 14/02/2008 ký giữa Bộ và
Viện, hợp đồng giao khoán nội bộ số 75/HĐGK-VD ngày 3/6/2008 ký giữa Viện
Trưởng và Chủ nhiệm đề tài. Báo cáo dưới đây trình bày kết qu
ả thực hiện đề tài
trong năm 2007-2009.
Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá khả năng thích nghi của các giống Jatropha tại miền Đông
Nam Bộ và Duyên hải miền Trung.
- Đề xuất biện pháp canh tác phù hợp cho cây Jatropha.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng: Cây Jatropha (Jatropha curcas L.).
- Phạm vi: Đề tài được giới hạn vùng Đông Nam Bộ (Tây Ninh) và Duyên
hải Nam Trung bộ (Ninh Thuận). Thời gian nghiên cứu từ năm 2007 đến 2009.
Brazin là quốc gia đi tiên phong trong việc sử dụng ethanol làm nhiên liệu
thay thế, đã ban hành luật 11.097 ngày 13/1/2005 quy định tỷ lệ pha trộn bắt
buộc tối thiểu 5% diesel sinh học vào nhiên liệu hóa thạch, với tỷ lệ này nhu cầu
diesel sinh học là khoảng 800 triệu lít/năm, mức thu
ế ưu đãi giảm 68 % đối với
diesel sinh học sản xuất từ nguyên liệu thô bởi gia đình (Phạm Đức Tuấn, 2008).
Trong khối EU, tất cả các nước đều được miễn thuế đối với nhiên liệu
sinh học và không đặt ra mức khống chế được miễn thuế. EU qui định pha ít
nhất 2 - 5,75 % biodiesel từ 2006 - 2010 và năm 2020 là 20 %. Theo Alok
Adholeya (2008), châu Âu đã đưa ra tỷ lệ 5,75 % nhiên liệu sinh học trong tổng
số nhiên liệ
u bán ra vào năm 2010.
Ấn Độ bắt buộc sử dụng thí điểm xăng chứa 5 % ethanol tại 9 bang và 4
tiểu vùng kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2003 (Nguyễn Phú Cường, 2008). Theo
ủy ban kế hoạch Ấn Độ, nước này phấn đấu đến 2011 - 2012 dầu sinh học sẽ
thay thế 20 % lượng dầu mỏ. Trong tầm nhìn 2020 về năng lượng, Ấn Độ quyết
định đầu tư trồng 5 - 10 triệu ha cây Jatropha để sản xuất 7,5 tri
ệu tấn diesel sinh
học/năm (Phạm Đức Tuấn, 2008). Theo Prasad (2006), bang Andra Pradesh của
Ấn Độ đã đầu tư cho nông dân vay tối đa khoảng 50.000 rupees để lắp đặt hệ
thống tưới nhỏ giọt (khoảng 90 % chi phí).
Indonesia đặt mục tiêu đến năm 2010 đưa diện tích cây Jatropha lên 5,25
triệu ha và nhiên liệu sinh học đáp ứng 10 % nhu cầu cho ngành điện và giao
thông. Năm 2007 công ty năng lượng sinh học Thụy Điển đã ký hợp
đồng đầu tư
103 triệu EU để trồng 100.000 ha cây Jatropha tại tỉnh Đông Nusa Tenggara của
Indonesia.
Trung Quốc đã lên kế hoạch đến năm 2010 sản xuất được 2 triệu tấn dầu
diesel sinh học, hiện đã trồng 20 ngàn ha Jatropha, năm năm tới đạt 150 ngàn ha
và tới năm 2010 đạt 1,4 triệu ha trên cả nước. Chính phủ Trung Quốc có chính
Quang, 2008).
Hãng hàng không Air New Zealand (ANZ) vừa thử nghiệm thành công
một chuyến bay thương mại chạy một phần bằng năng lượng sinh học được làm
từ cây Jatropha. Với động cơ chạy bằng xăng máy bay chuẩn A1 kết hợp với dầu
được chiết xuất từ hạt Jatropha với tỷ lệ pha 1:1 (Báo thanh niên 1-1-2009).
Đồ thị 1.1. Nguồn nguyên liệu sản xuất sinh học trên thế giới năm 2007 - 2008
Nguồn nguyên liệu cho sản xuất diesel sinh học trên thế giới năm 2007
68
28
15
19
6
28
0
nhu cầu tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng 54 % từ năm 2010 tới 2025.
Cây Jatropha được chọn để làm nhiên liệu sinh học vì các lý do sau
(Gindaba J. 2008): cây Jatropha không dùng làm thực phẩm, mọc ở vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới, có thể mọc ở khắp mọi nơi, ở những vùng đất không phù
hợp trồng cây lương thực, cây có thể cho quả trong nhiều năm, hạt có chứa hàm
l
ượng dầu cao (28 - 40 %), có thể nhân giống dễ dàng, chịu đựng một thời gian
dài những điều kiện bất lợi, góp phần tăng thu nhập cho nông dân, dầu có thể
làm biodiesel chất lượng cao.
Nghiên cứu thu thập và chọn tạo giống Jatropha: Việc thu thập các mẫu
giống Jatropha và lập vườn tập đoàn giống đã được triển khai ở Ấn Độ. Viện
ICRISAT đã tiến hành thu thập được 15 mẫ
u giống từ các bang ở Ấn Độ và khảo
sát tỷ lệ nẩy mầm, khối lượng 100 hạt, hàm lượng dầu. Kết quả khảo sát cho
thấy tỷ lệ nẩy mầm từ 0 - 90 %. Khối lượng 100 hạt từ 44 - 77 g. Hàm lượng dầu
27,8 - 38,4 %. Viện đã khảo sát tập đoàn giống Jatropha, kết quả cho thấy tỷ lệ
hoa đực/cái là 4:1 tới 16,6:1 và số quả/cây là 90 và hàm lượng dầu từ 33,1 - 39,1
% ( ICJC 06091) (Wani SP. 2006).
Ấn Độ đã thành công khi chọn tạo được giống Jatropha mới có hàm lượng
dầu 49,2 % và 47,8 % protein, trong khi các giống hiện có hàm lượng dầu
thường dao động trong khoảng từ 31-37 % (Wiersma E. 2008). Ngoài ra chương
trình nghiên cứu hợp tác của Ấn Độ và nhiều nước khác cũng đã thành công
trong chọn tạo giống Jatropha không độc, dầu có thể làm dầu ăn và bánh dầu có
thể làm thức ăn gia súc. Brazin đã chọn tạo thành công được giống Jatropha chịu
lạ
nh (Wiersma E. 2008). Đã thử nghiệm thành công cấy mô Jatropha ở Ấn Độ,
Singapore và các cây cấy mô năng suất cao đang được cung cấp cho sản xuất.
Theo M. Paramathma (2009), Ấn độ đã thu thập được 2315 mẫu giống
Jatropha từ khắp nơi trên thế giới để phục vụ cho chương trình lai tạo giống.
Nghiên cứu khả năng sống của hạt phấn và sự tiếp nhận của nhụy hoa cho thấy
Đánh giá khí hậu: Cần xem xét sự thiếu nước, nhiệt độ (lạnh giá), ẩm độ
(bệnh), gió (khả năng hoa được thụ phấn), từ đó đối chiếu và phân tích số liệu để
xác định đất thích hợp có thể trồng (sử dụng bản đồ GIS).
Chọn đi
ểm: Đất phù hợp, có đủ nhân công, có cơ sở hạ tầng, có điều kiện
cung ứng dịch vụ, hậu cần.
Cây Jatropha có thể chịu đựng được thời tiết rất nóng nhưng chỉ có thể chịu
được băng giá nhẹ trong một giai đoạn ngắn, khi trời lạnh cây sẽ rụng lá. Băng giá
kéo dài sẽ làm chết cây chưa trưởng thành và hư hại nặng cây đã trưởng thành.
Jatropha phát tri
ển mạnh trên đất cát thoát nước tốt, cây có thể phát triển trên đất
nghèo dinh dưỡng và trong điều kiện đất nhiễm mặn .
( />)
Về chế độ bón phân cho cây Jatropha: có nơi sử dụng phân chuồng +
Super lân để bón lót, có nơi chỉ sử dụng phân Super lân để bón lót
(http://teriin:org/projects/ES/Jatropha.pdf). Cây Jatropha cần phân NPK và Ca,
Mg, S, chịu được đất kiềm (pH=8,5), không chịu mặn (Richardson C., 2008).
Nên bón: 30-100g/cây/ năm, phân NPK 10:20:10 và 5 kg phân hữu cơ/cây/năm
(Sherriff R. 2008). Wani (2008) đã bố trí thí nghiệm phân bón với 5 nghiệm
thức: T1 = 50g Ure + 38 g Super Lân, T2 = 50g Ure + 76 g Super Lân, T3 = 100
g Ure + 38g super Lân, T4 = 100g Ure + 76g Super Lân, T5= đối chứng, cho kết
quả T3 có số quả/cây, TL quả/cây, số hạt/cây, TL hạt/cây, tỷ lệ nhân, TL. 100 hạ
t
là cao nhất. Đã đánh giá ảnh hưởng của nấm rễ mycorrhizal lên sự phát triển cây
con ở vườn ươm, nấm rễ đã làm tăng chiều cao cây, chu vi thân và số lá/cây
(Wani S.P. and Sreedevi TK. 2008).
Phân bón cho Jatropha từ năm thứ 1 tới năm thứ 4 (mật độ trồng 1.667
cây/ha) ở Indonesia được tác giả Rijssenbeek (2008) trình bày trong phụ lục 3.
Cây Jatropha thích nghi với đất có độ phì thấp. Nếu bổ sung thêm Ca, Mg,
và S có thể cải thiện được năng suất. Nấ
m; 2 x 2 m, 2 x 1 m. Trong điều kiện trồng đại trà nên trồng với khoảng cách 2 x
2 m (2.500 cây/ha). Nếu trồng làm hàng rào hoặc để giữ đất nên trồng ở khoảng
cách 15 cm đến 25 cm x 15 cm ( Tác
giả Sherriff (2008) khuy
ến cáo các khoảng cách trồng 2 x 3 m, 2 x 4 m, 4 x 5 m,
6 x 6 m và trồng thành hàng dọc.
Về kỹ thuật tạo tán: Các tác giả đưa ra các khuyến cáo về kỹ thuật tạo tán
tương đối đa dạng, khác nhau về thời gian bắt đầu tạo tán lần đầu. Theo Rao V.P.
(2008), cây Jatropha được tạo tán ở năm thứ nhất, thứ 2 sau khi trồng và hàng
năm sau khi thu hoạch sẽ tiếp tục tạo tán để cây không quá cao, tiện cho thu
hoạch còn theo Rao C.L.N. (2008) thì nên tạo tán vào năm thứ 2, c
ắt tới 60 cm
từ mặt đất. Wani (2006) khuyến cáo sau năm thứ nhất tạo tới cành cấp 3 và cuối
năm thứ 3 có tổng số 25 cành. Cứ 10 năm lại cắt 1 lần cách mặt đất 30 cm vào
cuối mùa khô hoặc tạo tán từ lúc cây nhỏ sau khi thu hoạch, cây sẽ phát triển
mạnh sau đó (Sherriff, 2008). Theo một tác giả khác thì khoảng 90 - 120 ngày
tạo tán lần 1 cách mặt đất 25 cm cho tất cả các cây sẽ tạo ra được 8 - 12 cành, để
cây dễ
thu hoạch nên tạo tán giữ cây ở độ cao 2 m
( />)
Rooyen (2008) thì tính toán, tạo tán để cây có 120 cành (năng suất đạt 7 -
8 tấn hạt/ha), định hình tán cây trong 3 năm đầu, có thể cắt cành tạo tán sau 3
tháng trồng, tạo dáng cây dạng cầu tròn hoặc quả lê để các cành không đan xen
nhau dễ bị gẫy, khi cắt để lại ít nhất 7 mắt để có ít nhất 3 cành mới. Sau mỗi đợt
cắt cành tạo tán sẽ cho ra 3 cành mới theo cấp số nhân: 1 cành - 3 cành - 9 cành
- 27 cành - 81 cành - 243 cành, sau đó cắt tỉa 50 % số cành, còn giữ 120 cành.
Ưu đ
iểm của tạo tán: năng suất cao, cây khỏe, ra hoa sớm lúc 4 tháng sau khi tạo
tán, tính toán năng suất: 120 cành có quả x 14 quả/cành x 3 hạt/quả = 5.040 hạt.
Về tưới nước: Cây Jatropha chịu hạn rất tốt, có thể phát triển với lượng
ống Jatropha: Có thể sử dụng IBA và NAA để
kích thích ra rễ ở cành giâm. Có thể sử dụng cành dài 15 cm, đường kính 2 - 3
cm, xử lý với IBA và NAA ở nồng độ 100 ppm (Punia, 2008) hoặc dùng cành
dài 30 cm, đường kính 2 - 3 cm, xử lý với IBA ở nồng độ 100 ppm (Kaushik,
2007). Theo Rao VP. (2008) xử lý cành Jatropha bằng chất kích thích IBA ở
nồng độ 100 ppm cho tỷ lệ chồi mọc rễ đạt 95 %, số chồi/cành là 2, số rễ/cành
đạt 5 rễ, trong khi đối chứng chỉ đạt tỷ lệ ra chồ
i là 62 %, tỷ lệ mọc rễ đạt 57 %,
số chồi/cành là 1 và số rễ/cành là 1. Tác giả Richardson (2008) đưa ra các biện
pháp kỹ thuật nhân giống Jatropha và phân tích ưu nhược điểm của mỗi biện
pháp. Tùy vào hoàn cảnh cụ thể mà chọn biện pháp cho phù hợp. Có thể nhân
giống Jatropha bằng hạt, cành giâm, ghép cành hoặc nuôi cấy mô (phụ lục 5).
Jha, Mukherjee và Datta (2007) thông báo đã thành công trong việc nuôi
cấy mô Jatropha. Chu kỳ nuôi cấy trong thời gian 12 - 16 tuần, cây con chuyển
ra vườn trồng
đạt tỷ lệ sống 90 %.
Thu hoạch và bảo quản: Wiersma (2008) khuyến cáo hạt giống cần được
bảo quản ở ẩm độ < 60 % và nhiệt độ < 20
0
C. Tiêu chuẩn chất lượng hạt giống
Jatropha: hạt tồn trữ dưới 1 năm, trọng lượng 1000 hạt = 500 g (ẩm độ < 10 %),
tỷ lệ lẫn hạt cây khác < 2 % và > 70 % tỷ lệ nẩy mầm. Chất lượng cây con
Jatropha khi xuất vườn ươm: Cao cây 30 - 45 cm (đo từ mặt đất tới đỉnh sinh
trưởng); cây có > 8 lá thật; đường kính thân > 1,5 cm (đo cách mặt đất 2 cm); vỏ
cây nơi 10 cm từ mặt đất chuyển từ màu xanh sang xám; rễ
cây còn chưa xuyên
qua bịch.
Sự ra hoa phụ thuộc vào địa điểm, khí hậu thời tiết, độ ẩm và độ phì của
đất. Quả chín trong vòng từ 2 - 4 tháng sau khi ra hoa. Nên thu hoạch khi quả có
màu vàng. Không nên phơi thẳng dưới nắng mặt trời sẽ làm ảnh hưởng đến sức
từ khi cây ra hoa đến khi quả chín khoảng 60 - 90 ngày. Hạt có màu trắng ở đầu,
dài 1,7 - 1,9 cm, dầy 0,8 - 0,9 cm, khối lượng 100 hạt khoảng 69,9 g. Có vài loại
côn trùng gây hại cho cây nhưng thường gặp nhất là loại rệp phấn. Có thể trồng
bằng hạt hoặc bằng cành giâm.
Một vài đặc điểm và công dụng của Jatropha: là loại cây đa mục đích,
tất cả các phần của cây đều có giá trị sử dụng, tuy nhiên sản phẩm quan trọng
nhất vẫn là hạt lấy dầu cho sản xuất diesel sinh học. Dầu Jatropha thô được dùng
để thắp sáng, đ
un nấu, khi cháy không cho khói, về mặt y học nhựa cây Jatropha
do chứa alkaloid (Jatrophine) có tác dụng chống lại ung thư, rễ cây dùng để chữa
rắn cắn. Kinh nghiệm cho thấy nông dân có thể dùng lá khô của cây Jatropha
hun khói diệt nhiều loại sâu bệnh trên cây ăn quả và cây trồng khác. Cây
Jatropha tạo ra thảm thực vật có độ che phủ ổn định, có khả năng hấp thụ CO
2
lớn. Vì vậy cây Jatropha cũng rất có ý nghĩa về dịch vụ môi trường (Nguyễn Phú
Cường, 2008).
Ngoài diesel sinh học, cây Jatropha còn có thể cho ta nhiều sản phẩm khác
như: dầu diesel sinh học 1.000 - 3.000 lít /hecta; khô dầu đạm nhiều (38 %
protein), thức ăn cho gia súc, tôm, cá (từ 1 - 9 tấn/ha); sinh khối vỏ quả, thân, lá
có thể sản xuất biogaz, phân hữu cơ. Dầu Jatropha có thể sản xuất dầu nhớt cao
cấp, xà phòng, thắp sáng, nấu nướng, vecni dầu bóng. Từ
lá, vỏ, thân, rễ, dầu, có
9thể sản xuất nhiều hóa chất màu, glycerin, hoạt chất kích thích sinh trưởng thực
vật siêu mạnh, thuốc chữa bệnh (nghiên cứu ở Nhật phát hiện có chất chống ung
thư), thuốc trừ sâu, diệt ốc bươu vàng, diệt cá tạp, xua đuổi chuột. Ngọn non có
Cơ hội và thách thức đối với cây Jatropha: khi trồng cây Jatropha trên
diện rộng cũng gặp nhiều thách th
ức (Ngô thị Lam Giang và CS.2009): quá trình
xin cấp đất ở một số nước gặp nhiều khó khăn, qui mô hoạt động lớn đòi hỏi
ứng dụng cơ giới hóa, năng suất và sản lượng dự kiến không chắc chắn, hiểu
biết còn hạn chế về các đặc tính nông học (đậu quả, tưới, tạo tán, thích nghi,
phòng trừ sâu bệnh, sự ra hoa và tạo quả, thu hoạch, bảo quản hạt), phát triển
nhiên liệu sinh học có thể đe dọa 1 số hệ sinh thái, thiếu vốn đầu tư cho sản xuất,
quản lý sản phẩm phụ. Khi phát triển Jatropha ở qui mô nông hộ cũng gặp nhiều
khó khăn: thiếu giống tốt có khả năng thích nghi cho từng vùng, thiếu bảo đảm
về năng suất dự kiến, nông dân có thể trồng trên đất trồng cây lương thực, vấn
đề phòng trừ sâu bệnh.
Tr
ồng cây Jatropha và cơ hội: nhu cầu về dầu đang tăng lên trên toàn thế
giới, hầu hết các nước châu Phi đều nhập khẩu dầu, không cạnh tranh trực tiếp
với cây thực phẩm, khí hậu phù hợp, nhân công và đất đai, ảnh hưởng tốt lên
nền kinh tế các nước đang phát triển, cây trồng có tiềm năng cải thiện tốt môi
trường, tiềm năng sử dụng bánh dầu làm phân bón hữu cơ
, thức ăn chăn nuôi.
10Tình hình nghiên cứu về cây Jatropha: Ở Việt Nam cây Jatropha mọc lác
đác ở một số nơi, song chưa thành hệ thống và các giống chưa được phân lập,
tuyển chọn. Không phải chỉ ở Việt Nam mà tất cả các quốc gia khác đang trồng
Jatropha để sản xuất diesel sinh học đều chưa có giống được công nhận chính
thức, nguồn giống chưa được kiểm soát, chưa đảm bảo về chất l
ượng, rất nhiều
hạt Jatropha có chất lượng thấp đang lưu hành tạo ra rủi ro cho các dự án trồng
ử lý chế phẩm đã cho sinh trưởng cao hơn 80 % so với đối chứng. Áp dụng kỹ
thuật cắt tỉa tạo tán, sau 6 tháng trồng cây Jatropha đạt trung bình 10 - 12 cành
phát triển ngang nhau, năm 2 sẽ tạo nên cây Jatropha với tán tròn có 17 - 20
cành tán mang quả. Về các mật độ có thể trồng là 2.500 cây/ha, 2000 cây/ha và
1.600 cây/ha. Trong đó mật độ 2000 và 1600 cây/ha bước đầu được đánh giá có
triển vọng phù hợp cho sinh trưởng, tạo tán và nhiều cành mang quả để có năng
suất về sau. Ngoài ra tác giả còn nghiên cứ
u về hàm lượng dầu của quả Jatropha
thu hoạch ở các độ chín khác nhau. Hàm lượng dầu có trong hạt khô của các quả
khi thu hái mới chín vàng, còn tươi có tỷ lệ dầu thấp nhất, thấp hơn hàm lượng
dầu cao nhất 16 % (84 %). Hàm lượng dầu trong hạt khô của quả chín màu
vàng, vỏ quả bắt đầu chuyển nâu khô khi thu hái có hàm lượng dầu cao, chỉ thấp
hơn hàm lượng dầu cao nhất 3 - 4 % (97 %). Hàm lượng dầu trong hạt khô của
11quả chín khô, màu nâu đen khi thu hái có hàm lượng dầu cao nhất (100 %).
Phân Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên tại TP.HCM đã thử nghiệm tỷ
lệ nẩy mầm của hạt, thí nghiệm trồng bằng hạt, bằng hom. Kết quả ban đầu cho
thấy cây ươm bằng hom mọc không đều, hom ngọn mọc nhanh hơn hom gốc,
hom dài hơn 50 cm cho sức sống cao, sau 6 tháng cho hạt. Cây Jatropha có khả
năng thích nghi cao trên các loại đất cát, đất đỏ bazan, đất thị
t. Từ độ cao 0 - 900
m trên mực nước biển, mọc ở mọi miền khí hậu nước ta kể cả nơi khô nhất. Qua
trồng thử nghiệm một số giống nước ngoài và giống trong nước trồng tại vùng
khô hạn Bình Thuận, Hà Nội bước đầu nhận thấy giống Brazin PT01 và PT02 có
triển vọng cho năng suất cao. Phân Viện cũng đang hợp tác với Pháp triển khai
đề tài nghiên cứu về Jatropha ở Bình Thu
ận và 1 số tỉnh khác (Lê Võ Định
thấy cả 7 loại cây có dầu là hướng dương, đậu phộng, mè, đậu nành, cọ dầu,
thầu dầu, cao su và dừa đều cho dầu có thể sử dụng để sản xuất biodiesel
(Nguyễn Trung Phong và CS. 2006). Tuy nhiên nguồn nguyên liệu từ các loại
cây có dầu làm thực phẩm hi
ện có không đủ cung cấp cho các nhà máy chế biến
dầu ăn trong nước (hàng năm vẫn phải nhập khẩu hơn 90 % nguyên liệu dầu thô
từ nước ngoài), nên đề xuất cần nghiên cứu tìm các loại cây có dầu khác để sử
12dụng cho mục đích chuyên sản xuất biodiesel như cây Jatropha. Năm 2007 và
2008 Viện được Bộ Công Thương đầu tư đề tài nghiên cứu trong 2 năm đầu tiên
về cây Jatropha (Ngô Thị Lam Giang và CS, 2008). Viện cũng đã nghiên cứu
giâm cành jatropha và nhận thấy giống Jatropha có ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ
cành giâm, trong đó giống TQ 07-5 đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất (95 %), có số lá (7,4
lá) và số chồi (3,1 chồi) nhiều nhất (Hà Văn Hân, 2009).
Theo Nguyễn Th
ị Như Hạnh (2009), nghiên cứu đặc điểm nẩy mầm hạt
Jatropha cho thấy tỷ lệ nẩy mầm của hạt giảm nhanh theo thời gian, hạt sau thu
hoạch 1 tháng có tỷ lệ nẩy mầm cao nhất đạt 71,7 % sau đó giảm dần. Tuy
nhiên, nếu bảo quản hạt ở nhiệt độ thấp sẽ cải thiện được tỷ lệ nẩy mầm của hạt.
Chấ
t NAA và GA có ảnh hưởng đến chiều dài của rễ, nhưng không làm tăng tỷ
lệ nảy mầm.
Đầu tư trồng Jatropha và chế biến biodiesel: Theo tính toán của Viện
Chiến Lược thì đến năm 2020 Việt Nam có khả năng cung cấp khoảng 13,96
triệu tấn xăng dầu, còn thiếu khoảng 4,9 triệu tấn phải nhập khẩu. Trong dự thảo
“Quy hoạch phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam
đến năm 2020, tầm nhìn
ế phẩm sinh học tác động đến quá trình hình thành hoa cái và tỷ
lệ đậu quả. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh. Giai đoạn 2 từ 2011-
132025: trên cơ sở những kết quả nghiên cứu được khẳng định sẽ tiến hành quy
hoạch chi tiết các vùng trồng tập trung khoảng 300.000 ha. Từ năm 2015 trở đi:
trồng đại trà để đạt diện tích khoảng 500.000 ha. Phương thức trồng cây
Jatropha nên theo 2 hướng. Thứ nhất là trồng thâm canh, lấy mục tiêu kinh tế là
chính, năng suất hạt phải đạt từ 10 tấn/ha/năm, năng suất dầu thô phải
đạt 2-3
tấn/ha/năm. Thứ hai là trồng ở một số nơi khó khăn lấy mục tiêu phục hồi sinh
thái là chính (bao gồm chống sa mạc, các đường băng cản lửa để phòng chống
lửa rừng) yêu cầu năng suất hạt khoảng 1 tấn/ha/năm. Có thể khuyến khích trồng
phân tán quanh nhà, ven đường, kể cả vùng đồng bằng cũng sẽ tạo ra một lượng
đáng kể nếu làm tố
t (Phạm Đức Tuấn, 2008).
Về mặt sản xuất, công ty TNHH Núi Đầu đã trồng được 150 ha tại Lạng
Sơn, công ty GreenEnergy trồng được 10 ha tại Sơn La và 5 ha ở Ninh Thuận,
công ty TNHH Thành Bưởi trồng 2 ha ở Bình Thuận. Công ty VM-Agrotech của
Malayxia đang làm thủ tục với tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận để đầu tư trồng
60.000 ha và xây dựng nhà máy chế biến dầu. Tập đoàn nhiên liệu sinh học Pan
Asia của Canada có kế ho
ạch đầu tư vào trồng và chế biến ở Thái Lan,
Campuchia và Việt Nam, trong đó riêng Việt Nam đề xuất trồng 200.000 ha.
Công ty Jatropha của Đức đã có kế hoạch dự án trồng 200.000ha và xây dựng
nhà máy tinh lọc dầu diesel sinh học từ cây Jatropha. Công ty Han Hwa của Hàn
Quốc dự kiến trồng 25.000 ha và xây dựng nhà máy chế biến công suất 100.000
tấn/năm tại Lạng Sơn và Sơn La trong vòng 3 năm 2008-2010. Công ty cổ phần
2.1. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập và nhập nội một số giống Jatropha (tổng số 24 mẫu giống/3 năm).
- Phân tích hàm lượng và chất lượng dầu của một số mẫu giống đã thu thập.
- Khảo sát tập đoàn giống Jatropha trong nước và nhập nội tại miền Đông Nam
bộ (năm thứ 2 và 3).
- So sánh các giống Jatropha ở Đông Nam Bộ và Duyên hải Nam Trung bộ (năm
thứ 2 và 3).
- Nghiên cứu
ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán, mật độ trồng đến sinh trưởng và
năng suất của các giống Jatropha (năm thứ 1, 2 và 3).
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ bón phân và tưới nước đến sinh trưởng và
phát triển của các giống Jatropha (năm thứ 1 và 2).
- Thử nghiệm nhân giống Jatropha bằng biện pháp giâm cành.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Thu thập, nhập nội và khảo sát tập đoàn giống Jatropha
- Vậ
t liệu thí nghiệm: Gồm 86 mẫu giống Jatropha (hạt và cành) thu thập
trong ngoài nước từ năm 2007 đến 2009. Trong đó, năm 2007 thu được 17
giống, năm 2008 thu được 41 giống và năm 2009 thu được 28 giống. Các mẫu
giống dạng hạt được đánh giá sơ bộ về hàm lượng dầu (nếu có đủ số lượng),
kích thước và khối lượng hạt trước khi đem ươm trồng. Năm 2007 đưa ra vườn
trồ
ng được 7 giống, năm 2008 đưa ra trồng 37 giống trong 3 đợt trồng (10 giống
trồng trong tháng 6, 7 giống trồng trong tháng 9 và 20 giống trồng trong tháng
11). Còn lại 28 giống thu thập trong năm 2009 đang được theo dõi trong vườn
ươm.
- Phương pháp thí nghiệm: bố trí tuần tự, không lặp lại, khoảng cách trồng
2 x 3 m (mật độ 1667 cây/ha), diện tích ô = 60 m
+ Thí nghiệm 2 gồm 10 giống: 3 giống xuất x
ứ từ Ấn Độ (AĐ 07-1, AĐ
07-2, AĐ 07-3), 1 giống từ Trung Quốc (TQ 07-5), 1 giống từ Thái Lan (TL 07-
4), 1 giống từ Singapore (S 07-10) và 4 giống thu thập trong nước là giống (VN
07-6, VN 07-12, VN 07-13, VN 07-15) sau khi ươm 2 tháng, cây con được
chuyển ra vườn trồng tại Ninh Thuận vào tháng 10 năm 2008.
- Phương pháp bố trí: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu
nhiên (RCBD), 01 yếu tố, 4 lần lặp lại, khoảng cách trồng 2 x 3 m (mật độ 1667
cây/ha), diện tích ô = 120 m
2
. Quy mô: 4.000 m
2
- Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cành/cây,
đường kính tán (cm), chu vi gốc (cm), số chùm quả/cây, số quả/cây, năng suất
hạt (kg/ha). Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo 3 tháng 1 lần. KL 100 hạt (g), tỷ lệ
hạt/quả và hàm lượng dầu phân tích sau khi thu hoạch.
- Phương pháp theo dõi tỷ lệ ra hoa đực, hoa cái (%): Để theo dõi tỷ lệ
hoa đực và hoa cái trên một chùm hoa, đếm toàn bộ số hoa nở trong 3 đợt (2
tuần/lần), trong tháng 6 - 7 năm 2009. Mỗi đợt chọn ngẫu nhiên 3 chùm hoa sắ
p
nở trên 3 cây của mỗi giống, đánh mã số để theo dõi thời gian hoa nở. Sau quá
trình hoa nở kết thúc, theo dõi tỷ lệ đậu quả hàng tuần.
2.2.4. Nghiên cứu khoảng cách trồng cây Jatropha
- Vật liệu thí nghiệm: sử dụng giống AĐ 07-16 (sau khi ươm 2 tháng, cây
con được chuyển ra vườn trồng vào tháng 6 năm 2007).
- Phương pháp bố trí: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu
nhiên (RCBD), 01 yếu tố, gồm 6 nghiệm th
ức ứng với 6 khoảng cách trồng, 4
lần lặp lại, diện tích ô = 36 - 144 m
tán lần 2 vào tháng 1 năm 2009 và lần 3 tháng 9 năm 2009.
- Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cành/cây,
đường kính tán (cm), chu vi gốc (cm), số chùm quả/cây, số quả/cây, năng suất
hạt (kg/ha). Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo 3 tháng 1 lần.
2.2.6. Ảnh hưởng của màng phủ Polyethylene lên sinh trưởng của cây
Jatropha
- Vật liệu thí nghiệm: giống Jatropha AĐ 07-1, AĐ 07-2, AĐ 07-3, TQ 07-
5, TL 07-1 và VN 07-6 (sau khi ươm 2 tháng, cây con được chuyển ra vườn
trồng vào tháng 6 năm 2007).
- Phương pháp bố trí: Thí nghiệm gồm 6 giống Jatropha, bố trí không lặp
lại, diện tích ô = 120 m
2
.
- Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cành/cây,
đường kính tán (cm), chu vi gốc (cm). Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo 3 tháng
1 lần.
2.2.7. Nghiên cứu chế độ tưới nước cho cây Jatropha
- Vật liệu thí nghiệm: giống Jatropha của Singapore (sau khi được nhập
về, cây con được chuyển ra vườn trồng vào tháng 8 năm 2008).
- Phương pháp thí nghiệm: thí nghiệm tưới nhỏ giọt, 1 yếu tố, 6
nghiệm thức, 3 lặp lại, diện tích ô TN = 80 m
2
(20 cây/ô). Mật độ trồng 2.500
cây/ha (2 x 2), trên nền bón lót cho 1 ha: 5 tấn phân chuồng (2 kg/cây) và 20 g N +
30 g K
2
O + 30 g P
2
:N
2
= 0:15:30; P
2
O
5
(g): P
0
:P
1
:P
2
= 0:20:40;
K
2
O (g): K
0
:K
1
:K
2
= 0:20:40) với 27 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, diện tích ô TN = 36
m
2
(9 cây/ô). Mật độ trồng 2.500 cây/ha (khoảng cách 2 x 2 m), trên nền bón lót 5
tấn phân chuồng cho 1 ha (2 kg/cây), gồm có các nghiệm thức sau:
N
0
P
0
K
2
, N
0
P
2
K
0
, N
0
P
2
K
1
, N
0
P
2
K
2
N
1
P
0
K
0
, N
1
P
2
K
0
, N
1
P
2
K
1
, N
1
P
2
K
2
N
2
P
0
K
0
, N
2
P
0
K
1
, N
2
P
2
K
1
,
N
2
P
2
K
2
- Phương pháp bón phân: Lượng phân được chia làm hai lần bón, một nửa
bón đầu mùa mưa (tháng 5) và nửa còn lại bón cuối mùa mưa (tháng 10).
- Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi: Chiều cao cây (cm), số cành/cây,
đường kính tán (cm), chu vi gốc (cm), số chùm quả/cây, số quả/cây và năng suất
hạt (kg/ha). Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo 3 tháng 1 lần.
Kỹ thuật tạo tán:
- Tạo tán lần 1 vào tháng 6 năm 2008, lần 2 trong tháng 1 năm 2009 và tạo tán
lần 3 trong tháng 9 năm 2009 trên toàn bộ diện tích Jatropha thí nghiệm.
2.2.9. Thử nghiệ
m nhân giống Jatropha bằng biện pháp giâm cành
* Thí nghiệm sử dụng chất kích thích NAA (Napthalen-acetic-acid)
- Vật liệu thí nghiệm: sử dụng giống AĐ 07-16 một năm tuổi.
- Thí nghiệm 1 yếu tố, bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên, 6 nghiệm thức và 3
NT thức đối chứng, mỗi NT 10 hom (cành bánh tẻ, dài 15 cm), 4 lần lặp lại, tổng số
360 hom. Cành giâm được ngâm trong dung dịch chất kích thích NAA 1 phút.
Nghiệm thức 1: nồng độ 200 ppm