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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------

NGUYỄN DUY ĐĂNG
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN TRONG TẬP ĐOÀN GIỐNG
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÁI NGUN NĂM 2017”

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học cây trồng
: Nông học
: 2014 - 2018

Thái Nguyên, năm 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------

NGUYỄN DUY ĐĂNG
Tên đề tài :

“NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN TRONG TẬP ĐOÀN GIỐNG
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÁI NGUN NĂM 2017”

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Giảng viên hướng dẫn

: Chính quy
: Khoa học cây trồng
: K46 - TT - N02
: Nông học
: 2014 - 2018
: PGS.TS. Nguyễn Viết Hưng

Thái Nguyên, năm 2018


i

LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cuối trong chương trình học tập và
thực hành của sinh viên ở các trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên
nghiệp. Trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp chuyên ngành trồng trọt,
em đã được vận dụng lý thuyết vào thực tiễn sản xuất.

Để hoàn thành được đề tài tốt nghiệp, Em xin chân thành cảm ơn Ban Chủ
nhiệm Khoa, các thầy giáo, cô giáo Khoa Nông học Trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ trong quá
trình học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS. Nguyễn
Viết Hưng - Trưởng khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu, giúp
đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận văn.
Do thời gian có hạn, bản khóa luận khơng tránh khỏi những thiếu sót.
Vậy em kính mong các thầy cơ giáo cùng các bạn có những ý kiến đóng góp
để bản khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên

Nguyễn Duy Đăng


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ....................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Yêu cầu đề tài ............................................................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ..................................... 3

1.4.2. Ý nghĩa trong sản xuất ........................................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Nguồn gốc, giá trị cây sắn .......................................................................... 4
2.1.1. Nguồn gốc .............................................................................................. 4
2.1.2. Giá trị...................................................................................................... 5
2.1.2.1. Giá trị dinh dưỡng ............................................................................... 5
2.1.2.2. Giá trị sử dụng ..................................................................................... 7
2.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới ....................................................... 9
2.2.2. Tình hình sản xuất sắn tại Việt Nam .................................................... 10
2.2.3. Tình hình sản xuất sắn tại Thái Nguyên .............................................. 12
2.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới và Việt Nam ..... 13
2.3.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới ...................... 13
2.3.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn ở Việt Nam ....................... 16
PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 20
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 20
3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 20


iii

3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 20
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 21
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm............................................................. 21
3.4.2. Quy trình kỹ thuật thí nghiệm .............................................................. 22
3.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi .................................................. 22
3.4.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu................................................ 26
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 27
4.1. Khả năng sinh trưởng của các giống sắn thí nghiệm ............................... 27
4.1.1. Tỷ lệ mọc mầm và thời gian mọc mầm của các giống sắn tham gia thí
nghiệm ............................................................................................................ 27

4.1.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống sắn tham gia thí nghiệm 29
4.1.3. Tốc độ ra lá của các giống sắn tham gia thí nghiệm ............................ 31
4.1.4. Tuổi thọ lá của các giống sắn tham gia thí nghiệm ............................. 33
4.1.5. Đặc điểm nơng sinh học của các giống sắn tham gia thí nghiệm ........ 35
4.2. Một số đặc điểm thực vật học của các giống sắn tham gia thí nghiệm ... 38
4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của các giống
sắn tham gia thí nghiệm .................................................................................. 40
4.3.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ............................................................ 40
4.3.2. Năng suất của các giống sắn tham gia thí nghiệm ............................... 42
4.3.3. Chất lượng của các giống sắn tham gia thí nghiệm ............................. 47
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 51
5.1. Kết luận .................................................................................................... 51
5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53
I. Tài liệu Tiếng Việt ....................................................................................... 53
II. Tài liệu tiếng Anh ....................................................................................... 54
PHỤ LỤC


iv

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

CD

: Chiều dài

CIAT

: Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới quốc tế

CSTH

: Chỉ số thu hoạch

CTTN

: Cơng thức thí nghiệm

ĐK

: Đường kính

FAO

: Tổ chức nơng nghiệp và lương thực của liên hiệp quốc

IITA

: Viện nông nghiệp nhiệt đới quốc tế

KL

: Khối lượng

NSCK

: Năng suất củ khô

NSCT

: Năng suất củ tươi

NSSVH

: Năng suất sinh vật học

NSTB

: Năng suất tinh bột

NSTL

: Năng suất thân lá

STT

: Số thứ tự


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng trong củ sắn tươi....................................... 6
Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới
từ năm 2012 - 2016 ........................................................................... 9
Bảng 2.3: Sản lượng một số loại cây lương thực chính ở Việt Nam ............. 10
Bảng 2.4: Tình hình sản xuất sắn của Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016 ....... 11
Bảng 2.5: Tình hình sản xuất sắn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2012 - 2016 ..... 13
Bảng 4.1: Tỷ lệ mọc mầm và thời gian mọc mầm của các giống sắn tham gia

thí nghiệm ....................................................................................... 28
Bảng 4.2: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống sắn
tham gia thí nghiệm ........................................................................ 30
Bảng 4.3: Tốc độ ra lá của các giống sắn tham gia thí nghiệm ..................... 32
Bảng 4.4: Tuổi thọ lá của các giống sắn tham gia thí nghiệm ....................... 34
Bảng 4.5: Đặc điểm nơng sinh học của các giống sắn tham gia thí nghiệm . 35
Bảng 4.6: Một số đặc điểm thực vật học của các giống sắn
tham gia thí nghiệm ........................................................................ 38
Bảng 4.7: Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống sắn
tham gia thí nghiệm ........................................................................ 41
Bảng 4.8: Năng suất của các giống sắn tham gia thí nghiệm ........................ 43
Bảng 4.9: Chất lượng của các giống sắn tham gia thí nghiệm....................... 48


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1. Biểu đồ năng suất củ tươi của các giống sắn tham gia thí nghiệm ...... 44
Hình 4.2. Biểu đồ năng suất thân lá của các giống sắn tham gia thí nghiệm..... 45
Hình 4.3. Biểu đồ năng suất sinh vật học của các giống sắn
tham gia thí nghiệm .......................................................................... 46
Hình 4.4. Biểu đồ năng suất củ khơ của các giống sắn tham gia thí nghiệm .... 49
Hình 4.5. Biểu đồ năng suất tinh bột của các giống sắn tham gia thí nghiệm ..... 50


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu
Mỹ La tinh và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm. Sắn là cây lương thực dễ
trồng, có khả năng thích ứng rộng, được trồng 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 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 Hồng Kim,1991) [2].
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. Ngồi ra tinh bột sắn cịn 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 và 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. Trong năm 2013, cả nước có 6 nhà máy sản xuất
nhiên 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 cơng
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 khơ (Tình hình sản xuất, xuất khẩu sắn năm 2013) [17].


2

Trong những năm gần đây cây sắn của nước ta đang chuyển đổi dần từ
cây lương thực sang cây công nghiệp có thể cạnh tranh được với thị trường

trong và ngồi nước. Cây sắn ở nước ta ngày càng có nhu cầu cao trong
ngành công nghiệp, là nguồn nguyên liệu chính cho các nhà máy chế biến
tinh bột, thức ăn chăn ni, thực phẩm và trở thành cây hàng hóa xuất khẩu
của nhiều tỉnh trên cả nước. Ngành 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 và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất sắn. Để có
nguồn nguyên liệu ổn định cho ngành cơng nghiệp chế biến sắn thì cần quan
tâm đến nhiều biện pháp kỹ thuật trong đó chọn lựa giống có chất lượng tốt,
cho năng suất cao, thích ứng rộng là việc làm rất cần thiết. Muốn vậy, trước
hết cần chọn lọc, bảo tồn những giống sắn có đặc tính tốt để lai tạo các giống
sắn mới năng suất cao, chất lượng tốt. Từ thực tế đó, em tiến hành nghiên
cứu 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 làm khóa
luận tốt nghiệp.
1.2. Yêu cầu đề tài
Lựa chọn và lưu giữ giống sắn có đặc điểm nơng sinh học tốt phục vụ
cho công tác bảo tồn, lai tạo giống sắn mới cho năng suất, chất lượng tốt, đáp
ứng được nhu cầu sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các giống sắn
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng của
giống sắn


3

1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Củng cố và hệ thống lại toàn bộ những kiến thức đã học, áp dụng vào
thực tế trong sản xuất; gắn lý thuyết với thực hành giúp sinh viên nâng cao

được chuyên môn, hiểu được phương pháp và cách tổ chức tiến hành nghiên
cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất sắn.
- Báo cáo đề tài là nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên khi học tập tại
khoa Nơng học.
1.4.2. Ý nghĩa trong sản xuất
Góp phần lưu trữ, bảo tồn những giống sắn có đặc điểm tốt, từ đó góp
phần vào cơng tác lai tạo ra những giống sắn mới đáp ứng theo từng mục
đích sử dụng khác nhau.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Nguồn gốc, giá trị cây sắn
2.1.1. Nguồn gốc
Cây sắn tên khoa học là Manihot esculenta Crantz có hoa hạt kín 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) [3].
Cây sắn cao 2-3m, đường kính tán 50 - 100 cm, rễ ngang phát triển
thành củ và tích lũy tinh bột được trồng cách đây khoảng 5000 năm (CIAT,
1993). Sắn là cây trồng thuộc lớp hai lá mầm, hầu hết các loại giống sắn đều
có khả năng ra hoa. Sắn thuộc loại hoa đơn tính cùng gốc, hoa đực và hoa cái
mọc riêng rẽ trên cùng một cây. Vì hoa đực nở trước hoa cái từ 1-2 tuần nên
giảm được nguy cơ thối hóa giống. Do đó sắn có khả năng duy trì dị hợp tử
cao. Công tác chọn giống sắn đã lợi dụng ưu thế lai ở cây sắn thơng qua sinh
sản hưu tính đã chọn tạo ra ưu thế lai cao phục vụ cơng tác sản xuất (Phạm
Ngơ Hồng và CS, 2004) [9]

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 nơng nghiệp quả là một vấn đề khó khăn. Do yếu tố môi trường thay
đổi đã tạo nên sự tương tác gen với mơi trường, trong đó tình trạng năng suất
củ tươi mặc dù có hệ số di truyền rộng nhưng 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 lớn nhất. Nên việc đánh giá năng suất của các giống vào giai đoạn


5

cuối của chọn lọc là cơ hội để xác định được giống thích hợp nhất cho vùng
sản xuất (Hồng Kim và CS, 1995) [11]
Trung tâm phát sinh của cây sắn được giả thuyết ở tại Đông Bắc Brazil
thuộc lưu vực sơng Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và hoang dại
(Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1995) [3].
Trung tâm phân hóa phụ của cây sắn có thể tại Mexico, Trung Mỹ và
ven biển các nước Nam Mỹ. Bằng chứng là những di tích khảo cổ ở
Venezuela niên đại 2700 năm trước cơng ngun, những lị 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 Mexico có tuổi khoảng 900 năm đến 200 năm trước cơng ngun (Phạm
Văn Biên, Hồng Kim, 1995) [3].
Một số cơng 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 cịn 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 Mỹ la tinh đưa vào Philippin bởi thực
dân Tây Ban Nha sau đó đem trồng ở Inđơnesia và một số nước châu Á khác.

2.1.2. Giá trị
2.1.2.1. Giá trị dinh dưỡng
Sắn là cây trồng có nhiều cơng dụng trong chế biến cơng nghiệp, lương
thực thực phẩm và thức ăn gia súc. Trong Protein của sắn có tương đối đầy
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. Phần ăn được có tỷ lệ chất khơ 35,1-39% trọng lượng mẫu
tươi, tỉ lệ tinh bột 28,7%, đường tổng số 0,5-2,5% (trong đó saccarose 71%,


6

glucose13%, fructose 9%, mantose 3%)… Củ sắn giàu chất bột, năng lượng,
khoáng, vitamin C, hạt bột sắn nhỏ mịn, độ dính cao nhưng nghèo 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 số vật chất khơ và
hàm lượng đạm, béo, khống, xơ, đường, bột có sự thay đổi.
Trong lá sắn có chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị khá đầy đủ các
axit amim cần thiết, lá sắn có hàm lượng đạm cao chiếm tới 7,22%, có nhiều
chất khống, chất bột và vitamin. Song bên cạnh đó, trong lá sắn có chứa một
lượng đáng kể độc tố, sau khi phân hủy giải phóng ra axit HCN gây độc cho
người và gia súc, dẫn đến hạn chế giá trị sử dụng lá sắn. Chính vì vậy, chúng
ta cần phải sử dụng một cách hợp lý để đạt được hiệu quả cao nhất.
Qua bảng 2.1 thấy rằng thành phần dinh dưỡng trong củ sắn tươi rất
đa dạng.
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng trong củ sắn tươi
Thành phần

Hàm lượng

Tỷ lệ chất khô (%)

30- 40

Hàm lượng tinh bột (%)

27-36

Đường tổng số (% FW)

0,5- 2,5

Đạm tổng số (%FW)

0,5- 2,0

Chất xơ (%FW)

1,0

Chất béo (%FW)

0,5

Chất khoáng (%FW)

0,5- 1,5

Vitamin A (mg/100gFW)

17

Vitamin C (mg/100gFW)

50

Năng lượng (KJ/100g)

607

Amylose (%)

15-29

Nguồn: Christopher Wheatley, Gregory J.Scott, Rupert Best and Siert
Wiersema 1995 [12].


7

2.1.2.2. Giá trị sử dụng
- Tinh bột sắn dùng trong chăn nuôi gia súc

Củ sắn dùng để ăn tươi, sắn lát khô, chế biến tinh bột sắn, làm thức ăn
gia súc. Hiện nay, giá trị chủ yếu của lá sắn là nguồn thức ăn cho chăn nuôi
gia súc qua phương pháp ủ chua, ngồi ra dùng để ni tằm (Trần Ngọc
Ngoạn, 2007) [15]
- Tinh bột sắn dùng trong công nghiệp
Sắn có nhiều cơng dụng trong chế biến cơng nghiệp, từ sắn lát khơ 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 tơng (Hồng Kim Anh, Ngơ 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, bột khoai, bánh
tráng, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, 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.

Ở châu Á ngày nay có đến 70% sắn được dùng làm nguyên liệu sản xuất
ethanol. Trong tình trạng dầu mỏ và những năng lượng hóa thạch khác ngày
một cạn kiệt, khan hiếm thì lồi người càng kỳ vọng vào biodiezen và cây
sắn được lựa chọn số 1. Biodiezen có thể được chế biến từ lúa, ngơ, mía


8

nhưng từ sắn là rẻ nhất. 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 (Trịnh
Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004) [16]. 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 Latin. 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 ở Trung Quốc, Braxil, Nigieria, Thái Lan, Indonesia, Colombia và Việt
Nam (Hệ thống cây lương thực Việt Nam, 2011) [7].
Chế biến cồn sinh học có nhu cầu rất lớn về nguyên liệu sắn lát và cây
sắn có lợi thế cạnh tranh rất cao để làm nhiên liệu sinh học. Hiệu suất thu hồi
cồn cao, giá rất cạnh tranh so với các cây khác (6 kg sắn củ tươi thành 2,5 kg
sắn lát thành 2,2 kg bột sắn nghiền chế biến được 1lít cồn 99,5% ethanol).
Nước ta hiện cũng đã có tám nhà máy chế biến cồn đang xây dựng tại thành
phố Hồ Chí Minh, Quảng Ngãi, Phú Thọ, Bà Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Gia
Lai, Quảng Nam, Đắc Lắc, sử dụng sắn lát làm nguyên liệu, chưa kể nguyên
liệu sắn củ tươi cần cho chế biến tinh bột và cho chế biến thức ăn gia súc.
Nhu cầu thị trường rất lớn và giá cạnh tranh là cơ hội để phát triển sản xuất
sắn (Nguyễn Văn Bộ, Hoàng Kim, Keith Fahrney, Rod Lefroy, Hernan
Ceballos 2009) [5].


9

2.2. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
Đến nay, cây sắn được trồng tại trên 100 nước nhiệt đới trên tồn thế
giới với quy mơ canh tác, năng suất, sản lượng rất khác nhau và được tập
trung ở một số châu lục như châu Á, châu Phi và châu Mỹ. Diện tích, năng
suất và sản lượng sắn trên thế giới thể hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.2: Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới

từ năm 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tấn/ha)

(triệu tấn)

2012

23,27

11,24

261,436

2013

23,67

11,05

261,510

2014

23,21

11,79

274,332

2015

23,46

11,78

276,608

2016

23,48

11,80

277,103

Năm

(Nguồn : FAOSTAT, 2018) [19]
Qua số liệu bảng 2.2 cho thấy diện tích trồng sắn trên thế giới nhìn chung
tăng dần trong 5 năm từ 2012 đến 2016, từ 23,27 triệu ha (2012) lên 23,48 triệu
ha (2016). Năng suất có xu hướng tăng từ 11,24 tấn/ha (2012) lên 11,80 tấn/ha
(2016). Do diện tích tăng nên sản lượng sắn trên thế giới tăng dần qua các năm

từ 261,436 triệu tấn (2012) lên 277,103 triệu tấn (2016).
Trong các nước sản xuất sắn trên thế giới thì xuất khẩu sắn chủ yếu ở
một số nước châu Á.
Trung Quốc hiện là nước nhập khẩu sắn nhiều nhất thế giới khoảng 6
triệu tấn mỗi năm chiếm hơn 80% lượng sắn nhập khẩu toàn cầu, tiếp đến là
Hàn Quốc, Nhật, Indonesia,... để làm cồn sinh học, tinh bột biến tính, thức ăn
gia súc và dùng trong cơng nghiệp thực phẩm dược liệu. Thị trường xuất


10

khẩu sắn chủ yếu của Thái Lan là Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản và cộng
đồng châu Âu với tỷ trọng xuất khẩu sắn khoảng 40% bột và tinh bột sắn,
25% là sắn lát và sắn viên (Kim Hoang và cs, 2008) [21].
2.2.2. Tình hình sản xuất sắn tại Việt Nam
Sắn là cây lương thực và thức ăn chăn nuôi quan trọng thứ ba sau ngô và lúa
(Phạm Văn Biên, 1998) [4]. Sắn đang có xu hướng tăng ở vùng Đông Nam Bộ,
Tây Nguyên, vùng núi và trung du Bắc Bộ do đặc tính đa năng của nó.
Bảng 2.3: Sản lượng một số loại cây lương thực chính ở Việt Nam
ĐVT:1000 tấn
Năm
Lúa gạo

2010

2011

2012

2013

2014

2015

40.005,60 42.398,50 43.737,80 44.039,10 44.975,00 45.100,00

Chỉ số phát
triển (Năm

102,71

105,98

103,16

4.625,70

4.835,60

105,81

104,54

102,85

8.595,6

9.897,9

100,76

100,69

102,13

100,28

5.191,70

5.800,00

104,38

100,01

111,72

9.735,4

9.757,3

10.225,3

10.700,00

115,15

98,36

100,22

104,80

104,64

1.318,5

1.362,1

1.427,3

1.358,1

1.401,0

1.450,00

108,85

103,31

104,79

95,15

103,16

103,50

trước =100)
Ngơ (bắp)

4.973,60 5.191,20

Chỉ số phát
triển (Năm
trước =100)
Sắn (củ mì)
Chỉ số phát
triển (Năm
trước =100)
Khoai lang
Chỉ số phát
triển (Năm
trước =100)

(Nguồn: Tổng cục Thống kê và Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn,
2016 [6])


11

Theo Bộ NN&PTNT, ước tính sản lượng sắn cả nước năm 2015 đạt 10,7
triệu tấn củ tươi, tăng 4,64% so với năm 2014. Với tổng diện tích cả nước
566,5 nghìn ha. Trong số sản lượng sắn này, có trên 4 triệu tấn dùng để cung
cấp cho các nhà máy sản xuất tinh bột; số còn lại được chế biến thành sắn lát
khô (đạt khoảng 2,5 - 3,0 triệu tấn sắn khô/năm) phục vụ xuất khẩu, chế biến
thức ăn gia súc, nguyên liệu thực phẩm, nguyên liệu cho sản xuất cồn...
- Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn của Việt Nam trong những năm gần

đây có những bước tiến đáng kể. Tại Việt Nam sắn được canh tác phổ biến ở
hầu hết các tỉnh của các vùng sinh thái nông nghiệp. Diện tích, năng suất và
sản lượng sắn của Việt Nam trong những năm gần đây đều tăng lên đáng kể
và được thể hiện qua bảng 2.4.
Bảng 2.4: Tình hình sản xuất sắn của Việt Nam giai đoạn 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(ha)

(tấn/ha)

(tấn)

2012

551.771

17,64

9.735.723

2013

554.107

17,93

9.757.681

2014

552.760

18,47

10.209.882

2015

567.998

18,90

10.740.000

2016

579.898

19,05

11.045.184

Năm

(Nguồn: FAOSTAT, 1/2018) [19]

Số liệu bảng 2.4 cho thấy sản xuất của Việt Nam tăng dần trong 5 năm
gần đây, năm 2012 diện tích trồng sắn cả nước là 551.771 ha, đến năm 2016
đạt 579.898 ha. Năng suất tăng khá mạnh do quá trình chọn tạo giống và kĩ
thuật canh tác, năng suất từ 17,64 tấn/ha (2012) tăng dần qua các năm và đạt
19,05 tấn/ha (2016). Do diện tích và năng suất tăng nên sản lượng sắn tăng
dần trong 5 năm gần đây, từ 9.735.723 tấn (2012) lên 11.045.184 tấn (2016).


12

Ở Việt Nam đã từ lâu cây sắn đã trở thành cây có củ đứng hàng đầu về
diện tích và sản lượng so với các cây có củ khác. Ngành chế biến sắn của
Việt Nam đã có nhưng trang thiết bị trong các nhà máy chế biến tinh bột sắn
của Việt Nam khá là hiện đại. Ngoài sản phẩm tinh bột sắn thì sắn lát khơ của
Việt Nam cũng là một mặt hàng quan trọng, có nhu cầu cao. Trong đó thị
trường xuất khẩu sắn lát khơ chủ yếu là Trung Quốc.
Vai trò của cây sắn ở Việt Nam đã và đang chuyển đổi nhanh chóng từ
chỗ là cây lương thực trở thành cây công nghiệp và là cây nguyên liệu cho
sản xuất nhiên liệu sinh học. Tinh bột sắn và sắn lát Việt Nam đã trở thành 1
trong 7 mặt hàng xuất khẩu có triển vọng. Cơ cấu sử dụng sắn Việt nam hàng
năm được chia thành 03 nhóm chính gồm: 37% cho sản xuất tinh bột, 33%
cho xuất khẩu và 30% cho sản xuất thức ăn chăn nuôi.
Năng suất sắn của Việt Nam hiện nay đứng khoảng thứ 10 trong số các
quốc gia năng suất cao. Nhưng năng suất bình quân 17 tấn/ha chỉ tương
đương 50% so với năng suất sắn tại Ấn Độ, thấp hơn năng suất sắn tại
Indonesia 15% và thấp hơn Thái Lan là 9%. Việt Nam đã có 1 bước tiến dài
trong việc trồng sắn và trở thành nước xuất khẩu sắn lớn thứ 2 sau Thái Lan.
2.2.3. Tình hình sản xuất sắn tại Thái Nguyên
Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc có diện tích đất tự
nhiên 356.282 ha, dân số 1.156.000 người. Thái Nguyên nằm trong vùng khí

hậu cận nhiệt đới ẩm, nhiệt độ trung bình của Thái Nguyên là 25 °C. Khí hậu
Thái Nguyên chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa
khô từ tháng 10 đến tháng 5. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.000
đến 2.500 mm, cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1. Nhìn chung
khí hậu tỉnh Thái Nguyên thuận lợi cho phát triển ngành nơng, lâm nghiệp.
Tình hình sản xuất, diện tích và sản lượng sắn của tỉnh Thái Nguyên những
năm gần đây được trình bày ở bảng 2.5.


13

Bảng 2.5: Tình hình sản xuất sắn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2012 - 2016
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(nghìn ha)

(tấn/ha)

(nghìn tấn)

2012

3,8

14,7

55,8

2013

3,7

15,1

55,7

2014

3,7

14,8

54,6

2015

3,4

14,7

50,1

2016

3,4

14,5

49,3

Năm

(Nguồn tổng cục thống kê năm 2018) [16]
Qua số liệu bảng 2.5 cho thấy, diện tích trồng sắn của tỉnh giai đoạn 2012 2016 giảm dần từ 3,8 - 3,4 nghìn ha. Năng suất biến động và giảm từ 15,1 xuống
14,5 tấn/ha. Trong đó năm 2013 đạt năng suất sắn cao nhất (15,1 tấn/ha). Các
năm còn lại năng suất sắn đều thấp < 15 tấn/ha. Do diện tích và năng suất giảm
nên sản lượng sắn giảm dần trong 5 năm gần đây, từ 55,8 nghìn tấn (năm
2012) xuống 49,3 nghìn tấn (năm 2016).
2.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới và Việt Nam
2.3.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới
Ngoài việc tập trung cho sản xuất và tiêu thụ sắn thì việc nghiên cứu
giống sắn trên thế giới cũng được quan tâm phát triển mạnh.
Trên thế giới, việc nghiên cứu giống sắn được thực hiện chủ yếu ở
Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (Center International Agriculture CIAT) ở Colombia, Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (International
institute for Tropical Agriculture - IITA) ở Nigieria cùng với các trường, viện
nghiên cứu quốc gia ở những nước trồng và tiêu thụ nhiều sắn.
CIAT là nơi bảo tồn nguồn gen sắn đứng hàng đầu thế giới. Hiện tại
CIAT đã thu thập, bảo quản được 5.728 mẫu giống sắn và đã đăng ký tại
FAO gồm 5.138 mẫu giống sắn thu thập tại vùng Nam Mỹ và Trung Mỹ, 24


14

mẫu giống sắn ở Bắc Mỹ, 384 mẫu giống sắn lai của CIAT, 163 mẫu giống
sắn vùng Châu Á, 19 mẫu giống sắn vùng châu Phi. Trong số 5.728 mẫu
giống sắn này có 35 lồi sắn hoang dại được thu thập nhằm sử dụng để lai tạo

ra giống sắn kháng sâu bệnh hoặc giàu protein. Nguồn gen giống sắn nêu trên
đã được CIAT bảo tồn và đánh giá về tiềm năng năng suất, giá trị dinh
dưỡng, thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh hại cũng như
khả năng thích nghi với sự thay đổi của mơi trường, từ đó chọn ra những
cặp bố mẹ để lai tạo phục vụ cho công tác cải tiến giống sắn và trao đổi
quỹ gen đối với các nước.
CIAT hiện có những nghiên cứu rất sâu về di truyền số lượng, ứng dụng
công nghệ sinh học trong chọn tạo, nhân giống và bảo tồn nguồn gen sắn.
Mục tiêu của CIAT là xây dựng bản đồ gen để tạo giống sắn ngắn ngày, chất
lượng cao, giàu protein, carotene và vitamin và có khả năng kháng bệnh
virus, bệnh héo vi khuẩn (Xanthomonas manihotis), bệnh đốm nâu lá
(Cercospora spp), bệnh thán thư (Coletotrichum spp.), nhện (Tetranychus
spp). IITA cũng đã có những nghiên cứu bước đầu đã xác định được một số
giống sắn có khả năng kháng bệnh Cassava Brown Streak (CBSD) và bệnh
khảm Cassava Mosaic Disease (CMD).
Ở châu Phi, CIAT phối hợp với IITA và các nước Nigeria, Congo,
Ghana, Tanzania, Mozambique, Angola, Uganda cùng nhiều tổ chức quốc tế
như: Tổ chức Nông lương thế giới (FAO), Bill Gates Foundation để nghiên
cứu nhằm phát triển các giống sắn mới ngắn ngày, chất lượng cao (giàu
carotene, vitamin, protein) thích hợp ăn tươi và có khả năng kháng bệnh virus
là một loại bệnh dịch hại nghiêm trọng đối với cây sắn ở châu Phi.
Ấn Độ là nước ở châu Á đạt được năng suất sắn cao nhất thế giới. Cơ
quan điều phối cải tiến giống sắn Ấn Độ là Viện Nghiên cứu Cây có củ
(CTCRI) ở Trivandrum của tiểu bang Kerala. CTCRI đã thu thập, bảo quản


15

và đánh giá 1.354 mẫu giống sắn và lai tạo được hàng chục nghìn hạt sắn lai
phục vụ cho chương trình chọn tạo các giống sắn mới. Gần đây, Ấn Độ đã

phóng thích ra sản xuất 5 giống sắn mới được nhà nước cơng nhận là giống
quốc gia, trong đó giống Sree Prakash có nhiều triển vọng đạt năng suất củ
tươi cao (35- 40 tấn/ha) và chống chịu được bệnh khảm.
Thái Lan là nước có chương trình chọn tạo giống sắn lớn nhất châu Á.
Những cơ quan nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống sắn hiện nay là
Trường Đại học Kasetsart (KU), Viện phát triển tinh bột sắn Thái Lan
(TTDI) và Viện Nghiên cứu Cây trồng Thái Lan (FCRI). Tại Trung tâm
Nghiên cứu Cây trồng Rayong (thuộc FCRI) mỗi năm có 15.000 - 20.000 hạt
sắn lai F1 được khảo sát, đánh giá và tuyển chọn.
Chương trình cải tiến giống sắn của Trung Quốc được thực hiện chủ yếu
tại Học viện Cây trồng Nhiệt đới Nam Trung Quốc (CATAS), Viện Nghiên
cứu Cây trồng Cận Nhiệt đới Quảng Tây (GSCRI). Những giống sắn mới
năng suất cao trong thời gian gần đây tại Trung Quốc có SC201, SC205,
SC124, Nanzhi 188, GR911, GR 891; Xinxuan 048.
Chương trình chọn tạo giống sắn của Indonexia được tập trung thực hiện
tại trường Đại học Branijaya và Viện Nghiên cứu Cây Lương thực Marlang
(MARIF). Năm 1978, hai giống sắn mới được đưa ra sản xuất là Adira 1 và
Adira 2, kế đó năm 1986 có giống Adira 4. Mới đây, MARIF công bố một số
giống sắn mới Marlang 1, Marlang 2, đồng thời đánh giá và tuyển chọn từ
21.200 hạt lai F1 của CIAT được một số dịng có triển vọng đang được khảo
nghiệm rộng rãi.
Hiện nay nghiên cứu bảo tồn và chọn tạo giống sắn ở trên thế giới đã
dần dần được quan tâm ở nhiều quốc gia. Trong các hướng nghiên cứu chọn
tạo giống sắn mới chủ yếu vẫn là thu thập đánh giá nguồn gen giống tốt làm
vật liệu cho công tác này.


16

2.3.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn ở Việt Nam

Việc đánh giá năng suất của các dòng, giống sắn ưu tú cho các vùng
sinh thái, vào giai đoạn cuối của chu kỳ chọn lọc là rất cần thiết, như vậy mới
xác định được giống thích hợp nhất cho từng vùng sản xuất. Cơng tác tuyển
chọn các dịng, giống sắn ưu tú dựa trên quan trắc đồng ruộng vì điều kiện
của mơi trường có ảnh hưởng đến sự di truyền của một số tính trạng số lượng
được biểu hiện ra bên ngoài như: số củ/cây, khối lượng củ/cây, chiều cao cây,
tỷ lệ chất khô, năng suất sinh học, chỉ số thu hoạch, thời gian từ trồng đến
phân cành cấp 1, tuổi thọ trung bình của một lá, chỉ số diện tích lá. Đó là các
thơng số chủ yếu quan trọng trong việc lựa chọn dịng có triển vọng (Hồng
Kim và cs, 1990) [13].
Việt Nam hiện là một trong những nước điển hình của châu Á trong việc
ứng dụng cơng nghệ chọn tạo và nhân giống sắn lai sau Ấn Độ và Thái Lan
(Howeler R. H., 2008) [20].
Công tác nghiên cứu chọn tạo giống sắn ở Việt Nam, được thực hiện bởi
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS); Viện Khoa học Kỹ thuật
Nông nghiệp miền Nam (IAS), Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (TUAF),
Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (NLU), Đại học Nơng Lâm Huế
(HAU) và các sở Nông nghiệp của các tỉnh trồng nhiều sắn.
Chương trình sắn Việt Nam nhận của CIAT 31 tổ hợp lai, bao gồm
1.603 hạt; trong đó tổ hợp lai SM2354 có 50 hạt. Qua đánh giá chọn lọc từng
bước theo quy phạm tiêu chuẩn từ hạt lai, đánh giá, so sánh sơ bộ và so sánh
chính qui, Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ đã chọn lọc được
dòng số 4 của tổ hợp lai SM2354. Năm 2001, dòng SM2354-4 được Trung
tâm nghiên cứu và phát triển cây có củ chọn và đưa vào khảo nghiệm Quốc
gia và đặt tên là KM21-12; hiện nay đổi tên thành Sa21-12 đã được Cục
Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và PTNT đặc cách công nhận giống cây trồng


17

mới theo Quyết định 168/QĐ-TT-CLT, ngày 14 tháng 5 năm 2012. Từ năm
2002 đến nay, giống sắn Sa21-12 đã được đánh giá qua các thí nghiệm chính
quy và khảo nghiệm sản xuất tại nhiều địa phương ở miền Bắc (Nguyễn
Trọng Hiển và cs, 2012) [8].
Các nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống sắn nhập nội từ CIAT
thích hợp cho mục tiêu sản xuất cồn sinh học đang được thực hiện trong
chương trình sắn Việt Nam. Với 24.073 hạt giống sắn nhập nội từ CIAT,
37.210 hạt giống sắn lai tạo tại Việt Nam, 38 giống sắn tác giả và 31 giống sắn
bản địa đã chọn được 98 giống sắn triển vọng. Trong đó có ba giống KM140,
KM98-5 và KM98-7 đã được đưa vào trồng tại nhiều địa phương ở giai đoạn
2007 - 2009. Các giống sắn mới tiên tiến KM297, KM228, KM318, KM325,
KM397, KM414, KM419, KM21-12, SC5, HB60 đang được trồng thử nghiệm
tại một số khu vực của Đồng Nai, Tây Ninh, Ninh Thuận và tỉnh Yên Bái
(Nguyễn Hữu Hỷ và cs, 2001) [10].
Giai đoạn 1981-1990, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông
nghiệp Hưng Lộc thuộc IAS đã đánh giá nguồn gen các giống sắn thu thập
được ở các địa phương và đã xác định được ba giống sắn HL23, HL24 và
HL20 có phẩm chất củ tốt, ít đắng, thời gian sinh trưởng 8-10 tháng, thích
hợp cho nhu cầu lương thực. Những giống sắn này được áp dụng trong sản
xuất ở các tỉnh phía Nam trên 70.000 ha mỗi năm. Trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên đã thu thập đánh giá nguồn gen 20 giống sắn và xác định
được Xanh Vĩnh Phú là giống sắn địa phương tốt nhất, thích hợp cho nhu cầu
lương thực ở các tỉnh phía Bắc.
Các nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống sắn nhập nội từ CIAT
thích hợp cho mục tiêu sản xuất cồn sinh học đang được thực hiện trong
chương trình sắn Việt Nam. Với 24.073 hạt giống sắn nhập nội từ CIAT,
37.210 hạt giống sắn lai tạo tại Việt Nam. Trong đó có ba giống KM140,