ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHAN THỊ TÌNH Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỬA CÂY TRỒNG XEN ĐẾN KHẢ NĂNG
SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỬA GIỐNG SẮN MỚI HL2004-28 TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Khoa học cây trồng
Khoa : Nông học
Khóa học : 2010 – 2014
Thái Nguyên, năm 2014
Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình, em đã nhận được sự quan
tâm của nhiều tập thể và cá nhân. Nhân dịp này, em xin chân thành cảm ơn
ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và tập thể các thầy
giáo, cô giáo khoa Nông học đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ
em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo ThS. Hoàng Kim
Diệu, ThS. Phạm Thị Thu Huyền, khoa Nông học, trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em vượt qua khó
khăn để hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Em cũng chân thành cảm ơn bạn bè và gia đình đã luôn động viên giúp
đỡ em về tinh thần và vật chất trong quá trình học tập và thời gian thực hiện
luận văn tốt nghiệp cuối khóa học.
Do trình độ và thời gian có hạn, bản khóa luận không tránh khỏi những
thiếu sót. Vậy em kính mong các thầy cô giáo cùng các bạn có những đóng
góp bổ sung để bản khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 05 năm 2014
Sinh viên Phan Thị Tình
2.1. Nguồn gốc của cây sắn 4
2.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của cây sắn 5
2.3. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam 6
2.3.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới 6
2.3.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam 9
2.3.3. Tình hình sản xuất sắn tại Thái Nguyên 12
2.4. Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật trồng xen sắn trên thế giới và
Việt Nam 13
2.4.1. Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật trồng xen sắn trên thế giới 13
2.4.2. Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật trồng xen sắn ở Việt Nam 15
Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
3.1. Đối tượng nghiên cứu 17
3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 17
3.3. Nội dung nghiên cứu 17
3.4. Phương pháp nghiên cứu 17
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 17
Sơ đồ thí nghiệm 18
3.4.2. Quy trình kỹ thuật thí nghiệm 18
3.4.2.1. Kỹ thuật trồng sắn 18
3.4.2.2. Kỹ thuật trồng cây xen 18
3.4.3. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 19
3.4.3.1. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi sắn 19 3.4.3.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu về cây trồng xen 21
3.4.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 21
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22
4.1. Đặc điểm thời tiết khí hậu Thái Nguyên năm 2013 22
4.2. Ảnh hưởng của cây trồng xen đến tốc độ sinh trưởng của giống sắn mới
HL2004-28 23
4.6.2. Năng suất củ khô 39
4.6.3. Tỷ lệ tinh bột 40
4.6.4. Năng suất tinh bột 40
4.7. Kết quả nghiên cứu năng suất các loại cây trồng xen khi xen với giống
sắn mới HL2004-28. 41
4.8. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến hiệu quả kinh tế
của giống sắn mới HL2004-28 42
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44
5.1. Kết luận 44
5.2. Đề nghị 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 46
I. Tiếng Việt 46
II. Tiếng Anh 47
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn 5
Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm
2007 - 2012 7
Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng sắn của những nước trồng sắn chính
trên thế giới năm 2012 8
Bảng 2.4: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm
2007 đến 2012 10
Bảng 2.5: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các vùng trong cả nước
năm 2012 11
Bảng 2.6: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của Thái Nguyên giai đoạn từ
năm 2007 - 2012 13
Bảng 4.1: Bảng thời tiết khí hậu năm 2013 tại Thái Nguyên 22
Hình 4.4: Biểu đồ ảnh hưởng của cây trồng xen đến hiệu quả kinh tế của
giống sắn mới HL2004-28 43
1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) hiện đang được trồng trên 100
nước có khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới thuộc ba châu lục: Châu Á, Châu Phi,
Châu Mỹ Latinh. Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) xếp sắn là cây lương
thực quan trọng ở các nước đang phát triển sau lúa gạo, ngô và lúa mì.
Sắn là cây lương thực, thực phẩm chính cho hơn 500 triệu người trên
thế giới, được coi là giải pháp an toàn lương thực quan trọng hàng đầu cho
các nước có nền nông nghiệp kém phát triển, đồng thời sắn cũng là cây thức
ăn gia súc quan trọng tại nhiều nước trên thế giới và cũng là cây hàng hóa
xuất khẩu có giá trị để chế biến bột ngọt, bánh kẹo, mì ăn liền, ván ép, bao bì,
màng phủ sinh học và phụ gia dược phẩm. Trong thời gian tới việc nghiên
cứu phát triển sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học đang được các quốc gia
trên thế giới quan tâm bởi các lợi ích của loại nhiên liệu này đem lại mà cây
sắn là nguyên liệu chính cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học
(ethanol).
Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực quan trọng sau lúa và ngô. Năm
2012 diện tích sắn cả nước là 550,60 nghìn ha, năng suất bình quân 17,69
tấn/ha, sản lượng là 9.745,50 nghìn tấn. Hiện cả nước có 53 nhà máy với công
suất trên 50 tấn tinh bột ngày đêm và khoảng hơn 2000 cơ sở chế biến thủ
công. Sản lượng tinh bột hàng năm xấp xỉ 1 triệu tấn, góp phần đáng kể trong
nền kinh tế quốc dân.
Cây sắn ở nước ta càng ngày càng có nhu cầu cao trong công nghiệp
được năng suất cao, chất lượng tốt nhất trên một đơn vị diện tích nhằm nâng
cao hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho người nông dân.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá ảnh hưởng của cây trồng xen đến quá trình sinh trưởng và
phát triển giống sắn mới HL2004-28.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của giống sắn mới HL2004-28.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến chất lượng của giống
sắn mới HL2004-28.
3
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
+ Giúp sinh viên vận dụng củng cố những kiến thức đã học áp dụng
vào thực tiễn, tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm vốn kiến thức và 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, nâng cao tay nghề, đồng thời
rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, tích lũy kinh nghiệm, có phương pháp
tổ chức và tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào
sản xuất.
1.4.2. Ý nghĩa trong sản xuất
Trong sản xuất: Là cơ sở khuyến cáo kỹ thuật cho nông dân lựa chọn loại
cây xen phù hợp với điều kiện sinh thái và sự sinh trưởng, phát triển của cây
sắn phục vụ sản xuất đại trà giúp nâng cao năng suất, chất lượng sắn và tăng thêm
thu nhập cho các hộ nông dân, góp phần đảm bảo an toàn lương thực quốc gia
cũng như bảo vệ đất trồng sắn được lâu dài và bền vững.
4
Biên, Hoàng Kim, 1991) và được trồng trên khắp lãnh thổ nước ta do khả năng
thích ứng tốt với điều kiện khí hậu thổ nhưỡng. Trước đây, sắn được xem là
một loại cây lương thực quan trọng cho một bộ phận nông dân Việt Nam. Tuy
5
nhiên, hiện nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cây sắn đã
và đang đóng những vai trò rất quan trọng.
2.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của cây sắn
Theo số liệu công bố của Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới
(FAO), hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn (tính trên 100 gam phần ăn được)
như sau:
Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong củ sắn
Thành phần dinh dưỡng Tỷ lệ %
Nước 65,50 %
Protein 1,00 %
Lipit (mỡ) 0,20 %
Xenlulose 1,20 %
Caroten và tương đương 0,00 %
Tinh bột 32,10 %
(Nguồn: FAOSTAT, 2013)
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.
Trước đây sắn được coi là một trong những cây lương thực quan trọng.
Tại nhiều vùng nhiệt đới trên thế giới đã coi sắn và các sản phẩm từ sắn là
nguồn lương thực chính, đặc biệt là các nước Châu Phi. Sắn là cây trồng đứng
vị trí thứ tư trên thế giới về mặt cung cấp năng lượng cho con người.
phơi khô để làm bột lá sắn phối hợp với các bột khác làm bánh thì hàm lượng
HCN còn lại không đáng kể.
Một trong những ứng dụng có thể nói nổi bật nhất hiện nay của cây sắn
là sản xuất xăng sinh học để dùng cho các động cơ đốt trong, không gây ô
nhiễm môi trường. Đây là hướng phát triển chủ yếu hiện nay.
2.3. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam
2.3.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
Trên thế giới sắn là cây quan trọng được xếp đứng thứ năm sau cây
ngô, lúa gạo, lúa mì và khoai tây.
Năm 2012, Faostat đã thống kê diện tích sắn trên toàn thế giới đạt
19,99 triệu ha, năng suất bình quân 12,83 tấn/ha, sản lượng 256,53 triệu
7
tấn. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới được thể hiện ở
bảng 2.2 như sau:
Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới từ năm
2007 - 2012
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2007
18,62 12,15 226,30
2008
suất củ tươi bình quân 10,94 tấn/ha, sản lượng 149,48 triệu tấn (Baker Peter,
2009). Ở Châu Phi nước có diện tích sắn lớn nhất là Nigeria với 3,85 triệu ha,
năng suất đạt 14,03 tấn/ha, sản lượng 54 triệu tấn. Nigeria cũng là nước có
diện tích sắn lớn nhất thế giới nhưng năng suất lại thấp hơn Ghana 2,72
8
tấn/ha. Sắn là nguồn lương thực chính của người dân tại nhiều nước ở vùng
này. Châu Phi là nơi tình trạng suy dinh dưỡng tăng lên gấp đôi trong hai thập
kỷ qua nên cây sắn hiện được coi là giải pháp an toàn lương thực hàng đầu.
Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng sắn của những nước trồng sắn
chính trên thế giới năm 2012
Vùng trồng
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
Toàn thế giới
20,36 12,88 262,59
Châu Phi 13,66 10,94 149,48
Nigeria 3,85 14,03 54,00
Cộng hòa Congo 1,53 7,84 12,00
Angola 1,06 10,01 10,64
Ghana 0,87 16,75 14,55
Mozambique 0,76 13,18 10,05
Châu Mỹ 2,56 12,36 32,14
Brazil
1,69 13,61 23,05
là nước có diện tích trồng sắn lớn nhất Châu Á với 1,25 triệu ha, sản lượng 18
triệu tấn.
Qua phân tích tình hình sản xuất sắn trên thế giới ta thấy rằng, sắn
sẽ đóng vai trò kinh tế quan trọng và ngày càng đa dạng trong việc phát
triển hệ thống lương thực quốc gia trong hai thập kỷ tiếp theo. Cây sắn
có hệ thống cố định Cacbon cho phép cây tiếp tục quang hợp có hiệu
quả trong thời gian thiếu nước kéo dài (Trần Ngọc Ngoạn, Trần Văn Diễn,
1992). Vì vậy, sắn hiện nay đang được sử dụng như một nguyên liệu
phù hợp để sản xuất ethanol trên toàn Châu Á, Châu Phi và Mỹ Latinh.
Nhiên liệu sinh học hiện có tầm quan trọng trong cuộc sống hiện đại kể
từ khi giá nhiên liệu hóa thạch đã bắt đầu tăng vọt do các vấn đề chính
trị và cũng là mối quan tâm ngày càng tăng trên tất cả các vấn đề về ô
nhiễm môi trường. Xem xét những vấn đề này, các nước phát triển và
đang phát triển đã xây dựng chính sách để bắt buộc pha ethanol và
diesel sinh học (sản xuất từ các nguồn tái tạo) với nhiên liệu hóa thạch
(xăng, diesel). Từ đó dẫn đến một nhu cầu lớn đối với nguyên liệu để
sản xuất nhiên liệu sinh học (UNEP, 2009; Peter Baker, 2009) ở Trung
Quốc, Brazil, Nigeria, Thái Lan, Indonesia, Colombia, Việt Nam. Tại
Việt Nam và Campuchia sắn được xem là một cây trồng quan trọng để
sử dụng cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học.
2.3.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam
Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực có vai trò quan trọng trong chiến
lược an toàn lương thực quốc gia sau lúa và ngô (Phạm Văn Biên, 1998).
10
Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam giai đoạn từ năm 2007 - 2012 được
thể hiện ở bảng 2.4.
Bảng 2.4: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở Việt Nam giai đoạn từ
năm 2007 đến 2012
năm 2007 là 55,10 nghìn ha đánh dấu sự gia tăng năng suất từ 16,53 tấn/ha
trong năm 2007 lên 17,69 tấn/ha vào năm 2012.
Cây sắn được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của các vùng sinh
thái nông nghiệp Việt Nam, song tập trung thành vùng chính gồm có: Vùng
Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, ven biển miền Trung và vùng Trung du miền núi
phía Bắc. Sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do
sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế
nông hộ.
11
Bảng 2.5: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của các vùng trong cả
nước năm 2012
Vùng
Diện tích
(Nghìn ha)
Năng suất
(Tạ/ha)
Sản lượng
(Nghìn tấn)
Cả nước 550,60
177,00
9.745,50
Đồng bằng sông Hồng 6,70
152,80
99,30
(Nguồn: Mard, 2013)
Qua bảng số liệu 2.5 ta thấy:
Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung là vùng có tổng diện tích trồng sắn
cao nhất cả nước với 174,90 nghìn ha, tiếp đến là Tây Nguyên đạt 149,50 nghìn ha.
Tây Nguyên phần lớn dân số còn gặp nhiều khó khăn, điều kiện canh tác còn nhiều
lạc hậu do vậy sắn là cây lương thực giúp xóa đói giảm nghèo. Các tỉnh trồng sắn
phía Nam tăng nhanh về cả diện tích và sản lượng sắn.
Đất trồng sắn ở Việt Nam tập trung ở các tỉnh miền núi phía Bắc, ven
biển Trung bộ và vùng Tây Nguyên. Ở Việt Nam khoảng 66% diện tích của
sắn được trồng trên đất đồi núi, 40% diện tích còn lại được trồng trên các loại
đất khác. Sắn ưa đất có độ pH từ 4,5 - 6,0.
Tại miền Bắc Việt Nam, sắn được trồng chủ yếu ở khu vực có địa hình
đồi núi và khoảng 68% của diện tích trồng sắn là đất đá và 12% có đất cát pha
tương ứng. Trong khi đó sắn ở miền Nam, Việt Nam được trồng chủ yếu trên
đất cát màu xám, các loại đất này phẳng và nghèo chất dinh dưỡng, các khu
vực ven biển miền Trung và Đông Nam, chiếm khoảng 60% diện tích sắn
toàn miền Nam.
Trong khi đó hơn 30% diện tích sắn được trồng ở Tây Nguyên và
Đồng Nai, Bình Phước của khu vực Đông Nam trên đất đỏ màu vàng với
địa hình đồi núi.
12
Việt Nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 - 1.200.000 tấn tinh
bột sắn, trong đó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước. Sản
phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn. Thị
13
Thái Nguyên là tỉnh miền núi thuộc vùng Trung du và miền núi phía
Bắc, diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3.526,2 km
2
, có độ cao trung bình so với
mặt nước biển khoảng 200 - 300 m. Thái nguyên mang nét đặc trưng của khí
hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình khoảng 23 - 28
0
C, có mùa đông
lạnh, địa hình chủ yếu là đồi núi thích hợp cho việc canh tác sắn. Ngày nay
công nghiệp chế biến sắn càng phát triển nhất là ngành chế biến tinh bột và
ethanol thì sắn được coi là một trong những cây trồng cho thu nhập cao.
Tình hình sản xuất sắn của tỉnh Thái Nguyên từ năm 2007 - 2012 được
thể hiện ở bảng 2.6.
Bảng 2.6: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của Thái Nguyên giai
đoạn từ năm 2007 - 2012
Năm
Diện tích
(nghìn ha)
Năng xuất
(tấn/ha)
Sản lượng
(nghìn tấn)
2007 3,80 9,90 37,60
2008 4,10 10,60 43,30
2009 3,90 13,10 51,20
2010 3,90 14,60 56,90
2011 3,60 14,70 52,80
2012 3,80 14,70 55,80
gian tương đương. Lí do vì trồng đậu đã làm đất kỹ và trừ cỏ dại nhiều lần
hơn trồng sắn.
Các thí nghiệm khác tại Lampung - Indonexia trên đất dốc 5% cho thấy
lượng đất bị xói mòn trồng sắn hàng năm tương đương với lượng đất bị mất ở
các công thức trồng đậu nành, ngô, lúa cạn. Riêng công thức trồng lạc có
lượng đất bị xói mòn ít hơn.
Việc chống xói mòn trên đất dốc trồng sắn bao gồm sự lựa chọn và tổng
hợp của các giải pháp:
1. Mô hình trồng sắn xen đậu, ngô, lúa cạn.
2. Mô hình trồng sắn xen cây phân xanh phủ đất kết hợp với làm đất tối thiểu.
3. Mô hình trồng băng cây phân xanh chống xói mòn và canh tác sắn
theo đường đồng mức
4. Mô hình canh tác sắn bền vững trên đất dốc với sự tham gia của
người dân.
Mô hình trồng sắn xen đậu, ngô, lúa cạn là khá phổ biến ở nhiều nước
Châu Á, đặc biệt là những vùng có mật độ dân số cao, bình quân diện tích đất
canh tác trên hộ nông dân thấp. Mục đích của việc trồng xen này là để nâng
cao thu nhập cho nông hộ, tăng khối lượng sản phẩm trồng trọt trên đơn vị
15
diện tích đất, giảm rủi ro và tăng lợi nhuận kinh tế. Mặt khác việc trồng xen
cây họ đậu còn có tác dụng phủ đất, giảm xói mòn và góp phần duy trì độ phì
nhiêu của đất sắn nhờ có quá trình cố định đạm sinh học của cây họ đậu
(Lion, 1988; Wargiono, 1987; Weite, 1992). Những mô hình trồng sắn xen
cây họ đậu hoặc ngô, lúa cạn tại các nước Châu Á thường được thực hiện ở
các nông hộ có quy mô đất canh tác sắn nhỏ hơn 2 ha. Kết quả của hầu hết
các mô hình là sắn và cây trồng xen tuy có giảm năng suất so với sắn trồng
thuần nhưng những phương thức trồng xen hợp lý đều cho tổng giá trị sản
lượng và hiệu quả kinh tế cao hơn so với sắn trồng thuần.
độ phì nhiêu của đất. Một số vùng sâu, vùng xa các hộ có diện tích đất bình
quân lớn hơn nhưng lại thiếu khả năng đầu tư phân bón thì việc trồng các loại
cây phân xanh trong ruộng sắn đã trở nên rất có ý nghĩa. Hơn nữa trồng các
loại cây phân xanh trong ruộng sắn còn có tác dụng làm giảm được các loại
cỏ dại khó diệt khác như cỏ tranh, cỏ gấu (Nguyễn Thế Đặng, 2001).
Các công trình nghiên cứu khác đã sử dụng cây họ đậu trong hệ thống
xen canh trên đất dốc có hàng rào chắn theo đường đồng mức, trồng xen cây
phân xanh phủ đất, hoặc sử dụng các vật liệu khác như rơm, rạ, cỏ khô, bã
mía để tủ đất. Các biện pháp kỹ thuật nói trên nếu được áp dụng liên tục có
tác dụng cải thiện các đặc tính lý, hóa học của đất như nâng cao độ pH, hàm
lượng chất hữu cơ, duy trì được độ ẩm, thành phần cơ giới của đất (Nguyễn
Hữu Hỷ, 1998).