Đánh giá khả năng sinh trưởng, thích ứng của 7 giống cao lương ngọt nhập nội từ nhật bản tháng 10 năm 2011 tại thái nguyên

1
Phần 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay, thế giới đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng
trầm trọng. Theo dự báo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn năng
lượng từ các sản phẩm hóa thạch, dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt. Để ổn định và đảm
bảo an ninh lương thực đáp ứng cho nhu cầu con người cũng như các ngành
công nghiệp, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn
nhiên liệu mới, trong đó nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồn
gốc từ sinh khối động, thực vật là một hướng đi có thể tạo ra nguồn nhiên liệu
thay thế phần nào nguồn nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt, đảm bảo an ninh
năng lượng cho từng quốc gia.
Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích như giảm thiểu ô
nhiễm môi trường vì nguyên liệu sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học là
cồn và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm lượng lưu
huỳnh thấp, không chứa chất độc hại, mặt khác nhiên liệu sinh học khi thải
vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh hơn gấp 4 lần so với nhiên liệu
dầu mỏ và do đó giảm được rất nhiểu tình trạng ô nhiễm nước ngầm.
Ethanol sinh học (bio-ethanol) là một loại nhiên liệu sinh học dạng cồn,
được sản xuất bằng con đường sinh học, chủ yếu bằng phương pháp lên men
và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường
đơn, thường được sản xuất từ các loại cây nông nghiệp có hàm lượng đường
cao như: cao lương, lúa mì, lúa mạch, mía. Ngoài ra, ethanol sinh học còn
được sản xuất từ cây cỏ có chứa hợp chất cellulose (celluloic ethanol).
Celluloic ethanol đã được sản xuất thành công và đưa vào sử dụng làm nhiên
liệu ở nhiều nước trên thế giới.
Đáp ứng nhu cầu năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường là hai thách
thức chính hiện nay. Năng lượng không chỉ cần thiết không chỉ trong quá khứ
mà nhu cầu về năng lượng tăng liên tục do sự phát triển của công nghệ tiên
1

1
2
tiến và gia tăng dân số. Cuộc khủng hoảng nhiên liệu do sự suy giảm nhanh
chóng nhiên liệu hóa thạch dự trữ chẳng hạn như xăng, diesel, dầu hỏa,
than… (Ramanathan, 2000)[12]. Sự phát triển của các quốc gia phụ thuộc rất
lớn vào nguồn xăng sinh học diesel không chỉ làm tăng gánh nặng tài chính
mà còn tác động môi trường do việc việc thải ra các chất ô nhiễm như chì,
benzene, lưu huỳnh dioxit, oxit nito và carbon menoxide. Các chất khí này
đóng góp đến 64% ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn và các vùng ngoại
ô lân cận, do đó ảnh hưởng đến sức khoẻ gây ra nhiều căn bệnh hiểm nghèo
nguy hiểm như: bệnh ung thư, nhiễm trùng phế quản, viêm phổi… (Das và cs,
2001)[11]. Việc đảm bảo nguồn năng lượng dài hạn thay thế năng lượng hóa
thạch ngày càng trở nên cấp thiết nhất là khi dầu mỏ đang cạn dần và trở nên
đắt đỏ.
Điều kiện ở Việt Nam rất phù hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học từ
nguồn năng lượng sinh khối. Nhiên liệu cồn sinh học có thể được sản xuất từ
lúa, ngô, sắn, khoai lang và mía đường, dầu sinh học được chế biến từ những
loại cây lấy dầu như: lạc, đậu tương, vừng, cây hướng dương, dừa và bông.
Ước tính Viết Nam có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu như
có sự điều chỉnh về số lượng và diện tích cây trồng. Vào năm 2050, dự đoán
khoảng 50% lượng tiêu thụ dầu mỏ sẽ được thay thế bằng nguyên liệu sinh
khối. Trong giai đoạn hiện nay, Việt Nam đang thực hiện nhiều chương trình
nghiên cứu, dự án hợp giữa các tổ chức, công ty trong và ngoài nước nhằm
đưa ra cây trồng thích hợp nhất cho việc sản xuất nguồn nguyên liệu tái sinh
phục vụ sản xuất ethanol sinh học.
Cây cao lương ngọt hay còn gọi là cây lúa miến ngọt có thể giải quyết
các vấn đề trên. Cao lượng ngọt hiện đang được phát triển để sản xuất đồng
thời lấy hạt và thân lá. Là loại cây có khả năng thích ứng cao, đặc biệt thích
hợp với khí hậu khắc nghiệt, có thể chịu hạn, chịu muối, kiềm và ít sâu bệnh
hơn các giống khác. Hạt cao lương ngọt có màu đỏ, sau khi thu hoạch nếu để

khô có thể bảo quản trong thời gian dài.
Cây cao lượng ngọt có thân chứa mọng nước, được sử dụng cho thức
ăn thô xanh và thức ăn ủ chua hoặc để sản xuất xi-rô. Hạt cao lượng ngọt có
2
2
3
thành phần hóa học như ngô như: sucrose, fructose và glucose, có thể lên men
trực tiếp thành ethanol bằng nấm men. Khả năng tổng hợp chất hữu cơ hơn
ngô 23%, nhu cầu nito và nước thấp hơn ngô là 37 và 17%, có khả năng sinh
trưởng và phát triển những vùng đất có thể trồng ngô. Cứ 16 tấn cây cao
lương ngọt có thể sản xuất được 1 tấn ethanol, phần bã còn lại còn có thể
chiết xuất được 500kg dầu diesel sinh học. Người ta chỉ chế biến nhiên
liệu từ thân cây, phần hạt cao lượng ngọt vẫn dùng làm thực phẩm.
/>ethanol-needs)[27].
Phát triển và chế biến cao lương là một vấn đề mới, cho đến nay có rất
ít nghiên cứu liên quan đến vấn đề này, ngoài một số nghiên cứu của viện
nghiên cứu cây trồng quốc tế ở khu vực nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT) tại
Ấn Độ. Việc nghiên cứu tuyển chọn hoặc lai tạo được các dòng , giống cao
lương ngọt có sinh khối lớn và sản lượng hạt cao lương là hết sức cần thiết.
Hợp tác nghiên cứu quốc tế giữa Trường Đại Học Nông Lâm và đối tác
Nhật Bản.
Dự án tập trung vào việc nghiên cứu chọn tạo các giống cao lương có
năng suất đường cao, khả năng chịu bệnh tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái
canh tác của các tỉnh miến núi phía Bắc; Nghiên cứu các vấn đề về kinh tế xã
hội học nhằm xác định hiệu quả kinh tế và tính phù hợp của cây cao lương
ngọt trong việc thay thế cây trồng nông nghiệp có hiệu quả kinh tế thấp ở các
tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. Tham gia dự án có chuyên gia của Trường
Đại Học Nông Lâm, Công Ty TNHH EarthNote, Công Ty TNHH Daiwa và
Trường Đại Học Ryukyus, Nhật Bản.
Giai đoạn 1 của dự án: 18 tháng bắt đầu từ tháng 3/2011 đến 10/2012.

Trên cơ sở kết quả của giai đoạn 1 sẽ ứng dụng mở rộng sản xuất và tạo điều
kiện cho doanh nghiệp nước ngoài xây dựng nhà máy chế biến cồn sinh học
ethanol với nguyên liệu là cây cao lương ngọt thay thế nguồn nguyên liệu
hiện nay của Việt Nam là cây sắn.
3
3
4
Dự án hướng tới mục đích là: Nâng cao thu nhập một cách ổn định cho
người nông dân trên cơ sở xây dựng các vùng Nguyên liệu tập trung cho sản
xuất cồn sinh học và góp phần tăng sản xuất cồn sinh học tại Việt Nam trong
những năm tới, đóng góp vào thực hiện đề án “phát triển nhiên liệu sinh học
đến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2025 của Thủ tướng chính phủ”.
Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Đánh giá khả
năng sinh trưởng, thích ứng của 7 giống cao lương ngọt nhập nội từ Nhật
Bản tháng 10 năm 2011 tại Thái Nguyên”.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích nghiên cứu
So sánh khả năng sinh trưởng phát triển của các dòng, giống cao lương
ngọt nhằm xác định dòng có năng suất thân lá cao, hàm lượng đường thích
hợp phục vụ sản xuất ethanol trong điều kiện vụ Đông năm 2011 tại Thái
Nguyên.
1.2.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các giống cao lương ngọt, nhằm
xác định được giống cao lương có năng suất sinh khối cao, chất lượng tốt, phù
hợp với điều kiện vụ Đông tại Thái Nguyên.
- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển, chống chịu với điều kiện
ngoại cảnh và sâu bệnh hại của các giống cao lương ngọt thí nghiệm trong
điều kiện vụ Đông.
- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
cao lương ngọt thí nghiệm.

- Xác định được một số chỉ tiêu liên quan đến hàm lượng đường của
các dòng giống cao lương thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng tái sinh chồi của các giống cao lương ngọt.
1.3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1 . Ý nghĩa trong học tập
Quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài giúp sinh viên nắm bắt , hệ
thống kiến thức, đưa lý thuyết đã học vào thực tế đồng ruộng. Mặt khác giúp
4
4
5
cho sinh viên tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học từ đó nâng cao hiểu biết
kỹ năng và kinh nghiệm. Đây là cơ sở vững chắc cho một cán bộ.
- Giúp sinh viên tiếp cận và học tập các phương pháp nghiên cứu khoa
học đối với một cây trồng mới.
- Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất.
1.3.2 . Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là cơ sở để chọn được các giống cao lương ngọt có
năng suất cao, hàm lượng đường thích hợp vào sản xuất đại trà trong điều
kiện tỉnh Thái Nguyên.
5
5
6
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Giống mới có vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao năng suất
và sản lượng cây trồng. Mỗi một giống khác nhau thì có phản ứng với điều
kiện sinh thái ở mỗi vùng khác nhau. Vì vậy để phát huy hiệu quả của giống
cần phải sử dụng chúng hợp lý, phù hợp với điều kiện sinh thái, khí hậu đất
đai, kinh tế xã hội. Để có những giống có năng suất chất lượng cao, có khả

năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi thì công tác chọn giống
đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Vavilop đã nói “chọn giống có thể coi
như một khoa học nhưng là một nghệ thuật như một lĩnh vực sản xuất của nền
sản xuất nông nghiệp”.
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật có rất
nhiều phương pháp để chọn tạo giống cây trồng mới như nhân giống vô tính,
gây đột biến, lai tạo. Có thể rút ngắn được thời gian tạo giống, tạo ra được
giống tốt, có năng suất cao ổn định, sức chống chịu tốt với điều kiện ngoại
cảnh bất thuận. Nhưng với trang thiết bị của chúng ta hiện nay thì việc áp
dụng các phương pháp tạo giống trên còn nhiều hạn chế, do vậy nhập nội là
phương pháp tạo giống mới nhanh nhất và hiệu quả nhất. Để chọn được giống
nhập nội tốt, phù hợp với địa phương thì việc khảo nghiệm tìm hiểu khả năng
sinh trưởng, khả năng chống chịu và năng suất chất lượng của giống trong
vùng sinh thái khác nhau là rất quan trọng.
Nếu các giống mới chưa được khảo nghiệm kỹ lưỡng và chưa được
công nhận là đạt tiêu chuẩn mà đã đưa ra sản xuất ở diện rộng thì sẽ gây hiện
tượng rối loạn giống, gây khó khăn cho việc sản xuất, thâm canh tăng năng
suất cây trồng. Như vậy khảo nghiệm là việc làm cần thiết quyết định sự
thành công của giống nhập nội.
Mặt khác, Việt Nam là một nước năm trong khu vực châu Á, thuộc khu
vực nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, nhưng lượng mưa lại không phân bố đều
6
6
7
trong năm nên có thể nói hạn là một trong những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng
đến sinh trưởng phát triển và năng suất của hầu hết các loại cây trồng. Hàng
năm diện tích lúa nước bị hạn cục bộ khoảng 0,4 triệu ha. Cao lương là cây
trồng có khả năng chịu hạn cao thích nghi với điều kiện khí hậu Việt Nam.
2.2. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÂY CAO LƯƠNG NGỌT
2.2.1. Đặc điểm thực vật học

Cao lương ngọt (Sweet sorghum) một loại cây thuộc họ hòa thảo có
chiều cao từ 0,6 - 5m, đường kính thân 5 - 30mm tùy thuộc vào giống, điều
kiện canh tác và môi trường. Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh
trưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác. Số
lượng lá trên cây tương quan với thời gian sinh trưởng, thông thường trên
thân có từ 7 - 18 lá hoặc đơn (Leonard & Martin, 1963)[15]. Lá ngắn và rộng
hơn lá ngô. Mỗi lá được sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kì trưởng thành tương
đương với số đốt trên thân.
Thân gồm các lóng và đốt, lá mọc ra từ đốt, chồi mọc có thể mọc ra từ
các đốt thân. Thời gian đẻ nhánh sớm hay muộn tùy thuộc vào giống, thời vụ
và kỹ thuật canh tác, sau khi thu hoạch có thể cắt bỏ các nhánh tạo điều kiện
cho cây đẻ nhánh vào vụ sau mà không cần phải trồng lại (Wilson, 1955)[24].
Tất cả các giống cao lương đều có thân mọng nước cho đến khi trưởng thành
không vượt quá 20% sau đó giảm dần. Những giống có hàm lượng nước trong
thân cao thường có thân màu xanh xám, gân lá màu tối.
Rễ cao lương là cây rễ chùm với rất nhiều rễ bên có khả năng hút nước
hiệu quả, rễ đâm rộng nhờ đặc điểm này cao lương có thể sống ở những nơi
khô hạn hơn ngô (Wilson, 1955)[24]. Rễ chính đâm sâu với nhiều rễ phụ và rễ
bên, rễ chủ yếu xuất hiện ở tầng đất mặt, rễ chính có thể đâm sâu tới 1,5m.
Cao lương là cây tự thụ phấn, đôi khi xảy ra hiện tượng giao phấn, tỷ lệ
giao phấn thường nhỏ hơn 6% (Conley, 2003)[10]. Hoa mọc thành chùm,
chùm hoa có cả hoa đực và hoa cái, 1 chùm gồm khoảng 6.000 bông con. Hạt
cao lương nhỏ hơn hạt ngô và có một lớp vỏ ngoài. 1kg hạt giống chứa
25.000 đến 61.740 hạt. Hạt có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt,
7
7
8
màu nâu đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống cây. Hạt càng
sậm màu càng chứa nhiều tananh làm cho hạt có vị đắng.
Cao lương một loại cây trồng nhiệt đới, cao lương cùng họ với lúa.

Nhưng quang hợp theo chu trình c4 đây chính là một ưu điểm vượt trội của
cao lương. Nhờ quang hợp theo đường hướng này mà cao lương ngọt có thể
tổng hợp chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao và không xảy ra hiện tượng
quang hô hấp. Ngược lại, lúa là đại diện của các loại cỏ ôn đới, sử dụng chu
trình c3. Cao lương ngọt là sự kết hợp tuyệt vời giữa lúa với cây trồng nhiệt
đới với bộ gen lớn hơn nhiều và sự bổ sung các gen có lợi khác từ mía và là
một trong những cây trồng hiệu quả nhất trên thế giới trong việc sản xuất sinh
khối cây trồng hiện nay.
2.2.2. Nguồn gốc, phân bố và yêu cầu ngoại cảnh
Trung tâm khởi nguyên chính của cao lương là ở châu Phi, vùng đất
khô hạn lượng mưa hàng năm rất thấp. Có thể cao lương được trồng đầu tiên
ở Ethiopia sau đó lan rộng ra nhiều nước ở châu Phi (Martin, 1970)[17]. Cao
lương được trồng ở Hoa Kì vào năm 1850. Hiện nay cao lương được phân
bố rộng khắp các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và các khu vực ôn đới ấm của
thế giới.
Cao lương là cây trồng nhiệt đới và bán nhiệt đới do đó không thể trồng
ở điều kiện lạnh giá, cao lương thích nghi với khoảng điều kiện khí hậu rộng
lớn từ những vùng có lượng mưa hàng năm cao đến những nơi khô hạn. Mặc
dù lượng mưa và các yếu tố khác quyết định mùa vụ và thời gian sinh trưởng
của cao lương nhưng cao lương vẫn có thể trồng và phát triển ở những nơi có
điều kiện khắc nghiệt và trình độ thâm canh hạn chế (Rhman và Cs 2004).
Cao lương rất thích nghi với vùng đất nóng, khô hạn và bán khô hạn và là cây
trồng chính ở Châu Phi, Châu Á, Nam Mỹ và Châu Đại Dương nơi mà quá
nóng và khô không phù hợp sản xuất ngô. Cao lương là cây trồng lấy hạt
chính là những vùng khô hạn và bán khô hạn. Cây cao lương xuất xứ từ vùng
nhiệt đới nên điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho phát triển.
Cao lương ngưỡng nhiệt phát triển 15-37
0
C, tuy nhiên nhiệt độ tối thích là
8

8
9
27
0
C (Wilson và Mayer, 1954)[24]. Đa số các giống cao lương hiện nay
không phản ứng với ánh sáng, tuy nhiên cao lương là cây trồng ngày ngắn.
2.2.3. Thời gian sinh trưởng
Thời gian từ gieo đến thu hoạch hạt là một trong những yếu tố quan
trọng để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ. Thời gian sinh trưởng
thường ít thay đổi tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mùa
vụ, cùng một giống nếu trồng sớm thường có thời gian sinh trưởng dài hơn
nếu trồng muộn. Sau đây là bảng phân loại giống căn cứ theo thời gian từ gieo
đến hạt chín sinh lý.
Bảng 2.1: Phân nhóm giống cao lương theo thời gian sinh trưởng
Chín rất sớm <=90 ngày
Chín sớm 91- 100 ngày
Chín sớm trung bình 101- 108 ngày
Chín trung bình 109- 114 ngày
Chín muộn trung bình 115- 120 ngày
Chín muộn 121- 124 ngày
Chín rất muộn >=125 ngày
Cách phân loại này dựa trên điều kiện thời tiết bình thường, dưới điều
kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc rất thuận lợi có thể kéo dài hoặc rút ngắn thời
gian sinh trưởng đến 25 ngày so với cách phân loại trên.
2.2.4. Một số giống đang trông phổ biến hiện nay
Mặc dù hiện nay đang có rất nhiều giống cao lương ngọt được trồng
phục vụ cho sản xuất đường hay rỉ đường tuy nhiên xuất phát từ mục đích
chiết xuất mà người ta chọn những giống có hàm lượng đường phù hợp. Bộ
Nông Nghiệp Mỹ đã chọn lọc được nhiều giống cao lương ngọt có năng suất
thân lá cao. Những giống này có thời gian sinh trưởng, trọng lượng hạt, hàm

lượng đường và các đặc tính sinh lý khác nhau. Có thể chia thành 2 nhóm
9
9
10
chính: Nhóm 1: Thân chứa nhiều đường kết tinh (saccarozse) giống đại diện
Keller, Rio, Cowey… Nhóm 2 thân chứa nhiều đường khử (fructozo) giống
chính: Theis, Tracy, M-81E. Tổ chức ICRISAT đang chọn tạo và phát triển
các giống cao ngọt phục vụ sản xuất ethanol.
Dale là giống chín trung bình được tạo ra bởi Trung tâm chọn giống
cây lấy đường (SCFS) ở Mississippi, Mỹ. Hạt nhỏ, màu nâu vàng, tỷ lệ nảy
mầm cao. Là giống chống đổ, kháng bệnh thán thư. Thân cây có kích thước
trung bình, có chất lượng đường tốt.
/>SearchType=earticleView&earticleId=172&page=2276[28].
M81E là giống chín trung bình muộn được SCFS tạo ra. Chiều cao và
khả năng chống đổ tương đương Dale. Có khả năng kháng bệnh thán thư
nhưng lại dễ mắc bệnh lùn khảm khô. Hàm lượng khử cao hơn giống Dale, rỉ
mật màu hổ phách chất lượng tốt.
M8IE là giống chín trung bình muộn SCFS tạo ra. Chiều cao và khả
năng chống đổ tương đương giống Dale. Có khả năng kháng bệnh thán thư
nhưng lại dễ mắc bệnh lùn khảm ngô. Hàm lượng khử cao hơn giống Dale, rỉ
mật màu hổ phách chất lượng tốt.
Brandes được công nhận năm 1968 của SCFS, là giống chín muộn, bộ
rễ rất phát triển, cứng cây. Có khả năng kháng bệnh thán thư, chịu hạn tốt.
Chất lượng đường tốt nhưng lượng đường giảm sau thu hoạch rất nhanh. Hạt
nhỏ, màu trắng, độ nảy mầm cao.
Giống Tracy được công nhận năm 1953, thân cao đến 3,5m, thân ngon
ngọt nhưng năng suất thấp. Trong điều kiện thuận lợi phát triển, giống này tạo
ra chất lượng rỉ mật rất tốt, nhưng dễ bị các bệnh như bệnh thán thư lá, đốm lá
và bệnh rỉ sắt.
2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƯƠNG TRÊN THẾ

GIỚI VÀ VIỆT NAM
10
10
11
2.3.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu cao lương trên thế giới
2.3.1.1. Tình hình sản xuất cao lương trên thế giới
Cao lương là một trong những loại cây ngũ cốc hàng đầu thế giới, cung
cấp thực phẩm, thức ăn, chất xơ, nhiên liệu, sợi… Cung cấp lương thực cho
750 triệu người trên hành tinh đặc biệt là ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới của Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ La Tinh (Borrell, 2000)[7].
Hiện nay có hơn 50 quốc gia trồng cao lương phân bố ở cả 6 châu lục
tập trung chủ yếu ở Châu Phi và Châu Mỹ. Cây cao lương được ví như một
cây trồng đa tác dụng, sản phẩm của nó phục vụ cho nhiều nghành khác nhau
tùy vào mục đích sử dụng: hạt là thực phẩm cho người và gia súc, thân lá
được sử dụng làm chất đốt hoặc trong nghành công nghiệp sản xuất ethanol.
Hình 2.1: Biểu đồ tình hình sản xuất cao lương trên thế giới
trong những năm gần đây
Diện tích cao lương không có nhiều thay đổi duy trì ở mức độ trên 40
triệu ha, cao lương được trồng nhiều nhất năm 2005 (46,22 triệu ha). Do sức
ép của dân số và nhu cầu sử dụng đất cho công nghiệp nên diện tích cao
lương thế giới sẽ duy trì ở mức 40-46 triệu ha.
Tuy nhiên sản lượng cao lương vẫn tăng liên tục do việc sử dụng những
giống mới phù hợp với từng vùng sinh thái và mùa vụ. Tổng sản lượng cao
lương thế giới trong vòng 20 năm qua luôn duy trì trên mức 50 triệu tấn.
Năng suất cao lương ổn định qua các năm dao động trong khoảng 12,85 -
13,74 tạ/ha, nhưng không đều giữa các châu lục. Năng suất cao lương đạt cao
nhất năm 2010 (13,74 tạ/ha).
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất cao lương của một số châu lục giai đoạn
từ 1990 - 2010
Năm

Châu lục
1990 1995 2000 2005 2010
Châu Phi DT (triệu ha) 16,46 21,62 21,26 28,73 24,76
11
11
12
NS (tạ/ha) 7,28 8,24 8,66 8,69 8,46
SL (triệu tấn) 11,98 17,81 18,41 24,95 20,95
Châu Mỹ
DT (triệu tấn) 7,28 6,26 7,08 5,95 5,94
NS (tạ/ha) 33,84 31,30 32,81 35,82 37,92
SL (triệu tấn) 24,64 19,58 23,24 21,30 22,54
Châu Á
DT (triệu tấn) 17,20 13,77 11,74 10,65 9,13
NS (tạ/ha) 10,80 11,14 9,50 10,03 10,8
SL (triệu tấn) 18,57 15,34 11,15 10,69 9,86
Châu Âu
DT (triệu tấn) 0,27 0,13 0,23 0,14 0,16
NS (tạ/ha) 24,82 43,17 33,39 41,45 44,6
SL (triệu tấn) 0,67 0,55 0,76 0,58 0,7
Châu Đại
Dương
DT (triệu tấn) 0,38 0,69 0,62 0,76 0,52
NS (tạ/ha) 24,88 18,56 34,00 26,63 30,95
SL (triệu tấn) 0,95 1,28 2,12 2,01 1,6
(Nguồn: FAOSASTAT/FAO statistics - 2012) [29]
Châu Phi có diện tích trồng cao lương lớn nhất thế giới tăng liên tục
qua các năm 16,46 triệu ha năm 1990 lên 24,76 triệu ha năm 2010 chiếm 61 %
diện tích cao lương thế giới. Mặc dù năng suất cao lương khá thấp năm 2010
đạt 8,46 tạ/ha thấp hơn so với bình quân năng suất thế giới (13,74 tạ/ha)

nhưng do diện tích lớn nên Châu phi có sản lượng lớn thứ hai trên thế giới sau
Châu Mỹ chiếm 38% sản lượng cao lương thế giới. Việc nâng cao năng suất
cao lương được quan tâm và chú trọng, rất nhiều chương trình, dự án cải tiến
kỹ thuật canh tác, lai tạo các giống cao lương mới đang được tiến hành.
Châu Mỹ là châu lục có năng suất cao lương cao nhất thế giới, sản
lượng cao lương giới tập trung chủ yếu ở Mỹ, Mexico, Braxin và Argentina.
Châu Á cũng là châu lục trồng nhiều cao lương nhưng trong số 10 nước có
sản lượng cao nhất thế giới chỉ có Trung Quốc là đại diện của Châu Á. Năm
2010 sản lượng cao lương của Trung Quốc là 1,7 triệu tấn, năng suất 29,97
tạ/ha cao hơn so với trung bình thế giới.
Mỹ là quốc gia sản xuất cao lương lớn thứ hai thế giới sau Nigeria năm
2010 Mỹ sản xuất 8,77 triệu tấn hạt. Đồng thời Mỹ cũng là quốc gia xuất
khẩu cao lương lớn nhất thế giới chiếm 80% sản lượng cao lương xuất khẩu
của thế giới. năm 2010 lượng cao lương xuất khẩu của Mỹ tăng 15% so với
năm 2009. Trồng cao lương để sản xuất ethanol sẽ là hướng đi mà quốc gia
12
12
13
lựa chọn trong thời kỳ khủng hoảng năng lượng như hiện nay. Ở Mỹ cao
lương được trồng chủ yếu ở Kansas, Nebraska và Texas (NASS, 2007)[25].
2.3.1.2. Tình hình nghiên cứu cao lương trên thế giới
Nhận thức được vai trò quan trọng quan trọng của cao lương cũng
như nhu cầu tiêu thụ cao lương của con người không ngừng tăng lên. Nhiều
nước đã đầu tư cho việc tăng năng suất và diện tích trồng cao lương. Vấn
đề đặt ra là chúng ta phải tăng năng suất cao lương bằng cách sử dụng các
giống có tiềm năng năng suất cao và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên
tiến vào sản xuất.
Ở Châu Phi dự án nghiên cứu cao lương cấp nhà nước được phê duyệt
năm 1984, bắt đầu hoạt động từ năm 1986 đến 1991 dưới nguồn vốn tài trợ
của chính phủ Mỹ.

Công tác nghiên cứu cao lương trên thế giới đang ngày càng được mở
rộng với các tổ chức và nhiều chương trình nghiên cứu bởi các tổ chức như:
ICRISAT: Trung tâm nghiên cứu cây trồng vùng bán khô hạn.
NRCS: Trung tâm nghiên cứu cao lương quốc gia, Ấn Độ
INTSORMLL-CRSP: Chương trình hỗ trợ nghiên cứu hợp tác quốc tế
về cây cao lương và cây kê.
INRAN: Viện nghiên cứu nông nghiệp Niger.
SAFGRAD: Tổ chức nghiên cứu và phát triển cây ngũ cốc vùng bán
khô hạn.
CGIAR: Trung tâm nghiên cứu tư vấn nông nghiệp quốc tế.
2.3.1.3. Một số kết quả nghiên cứu về chọn giống cao lương trên thế giới
Cao lương hay bất cứ một cây trồng nào, tính trạng năng suất được quy
định bởi rất nhiều gen khác nhau. Môi trường là nhân tố quy định giới hạn của
kiểu gen. Do đó các nhà khoa học phải tìm ra những gen và điều kiện môi
trường thích hợp nhất để cây trồng cho năng suất cao.
13
13
14
Tại Trung Quốc, Viện Đại học Nông Nghiệp Thẩm Dương đã nghiên
cứu 58 dòng lúa miến ngọt và lọc ra một số giống tốt, thích hợp với vùng
Đông Bắc.
Trong năm 2004, 21 giống cao lương ngọt (A 63, 51 Volzhskoye,
Kamyshinskoye 7, Kinelskoye 3, và các giống khác) đã được công nhận trồng
ở các vùng khác nhau của Liên Bang Nga.
Trong số 90 dòng thử nghiệm tại Israel đã tìm thấy 9 dòng phù hợp cho
quá trình tổng hợp đường. (Blum và Cs, 1975)[4].
Theo Blum et al (1977)[5]. Sau khi khảo nghiệm 1 số giống cao lương
ngọt có nguồn gốc từ Mỹ đã phát hiện được 3 giống có hàm lượng đường
trong thân lá cao, 3.500-5.000kg đường/ha trong cùng điều kiện canh tác như
các giống khác.

Ở Italia, năng suất mía cao nhất đạt 3,4 - 4,5 tấn/ha khi được trồng trên
đất tốt, đủ nước; cao lương cũng cho năng suất tương tự nhưng chỉ được trồng
ở nơi khô hạn, khắc nghiệt hơn. (Rauppu và Cs, 1980)[21].
Giống cao lương ngọt Keller thu hoạch được 43 tấn thân lá/ mẫu tương
đương 633 ethanol (Hill và cs, 1981)[13].
Sau khi khảo nghiệm 5 giống (Rio, Dale, RM-57-1 và J-set-3) đưa ra
kết luận rằng: giống Rio có số lá/ thân nhiều hơn các giống khác (8,02 lá)
chiều cao cây trung bình 307 cm; trong khi đó giống RM-57-1 và Dale cho
năng suất sinh vật học cao nhất đạt 51,8 tấn và 50,6 tấn/ ha trong cùng điều
kiện canh tác, (Muddemmanavar, 1983)[26].
Sau khi tiến hành đánh giá các dòng cao lương khác nhau tại Rahuri,
cho thấy chiều cao của các dòng cao dao động từ 180cm (dòng IS- 660) đến
350cm (dòng IS-306). Bapat et al. (1983)[3].
Chiu và Hu (1984)[8] (Trung Quốc) chỉ ra rằng năng suất sinh khối
trung bình liên quan chặt chẽ với chiều cao thân cây, năng suất hạt và số
lượng lá/ cây và số lượng nhánh/ khóm ở cây cao lương vụ Đông.
14
14
15
Sau khi tiến hành khảo nghiệm 87 dòng, giống cao lương ngọt ở Kharif
đã tìm ra 12 dòng triển vọng. Trong đó giống SSV-2525 có chiều cao cây cao
nhất (344cm) và năng suất thân lá đạt (57,6 tấn/ha) sau đó là giống SSV-74 và
SSV- 7073 năng suất thân lá đạt 52,2 tấn/ha và 51,7 tấn/ha. Giống SSV-108
được đánh giá là giống phù hợp nhất trong điều trồng vừa lấy hạt vừa lấy thân
(4,1 tấn hạt/ha, 41,1 tấn thân lá/ha) (Bapat, 1985)[27].
Thí nghiệm đánh giá 10 giống cao lương ngọt trồng trên nền đất xám ở
Daharward cho thấy: Chiều cao cây dao động từ 100-350 cm, chu vi thân từ
1,47cm- 2,29cm (giống Brandes). Diện tích lá/cây phụ thuộc vào từng thời kỳ
sinh trưởng. Ở thời kỳ trỗ cờ chỉ số diện tích lá cao nhất là 38,48 dm
2

/cây
(giống SSV 811) thấp là giống SSV 2525 (27,58 dm
2
/cây). (Choudhari, 1990)
[9].
2.3.1.4. Một số kết quả nghiên cứu giống cao lương ngọt trong sản xuất
ethanol
Cao lương đã được sử dụng là nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất siro
ở Mỹ cánh đây rất lâu nhờ thân mọng nước với hàm lượng đường cao. Dùng
thân cây cao lương ngọt để chiết xuất đường cho kết quả tốt như dùng cây
thốt nốt, hàm lượng đường cao hơn trong thân mía 9% (Karave và cs,1974)
[14].
Sau khi khảo nghiệm 87 dòng, giống cao lương ngọt ở Khairf năm
1985 đã tìm được 12 dòng, giống có triển vọng phục vụ sản xuất đường.
Những giống này có thời gian sinh trưởng 115 - 120 ngày, pH trong nước ép
từ 4,5-5,3. Dòng SSV-7073 có hàm lượng đường cao nhất 22,24%, tinh bột
15,9% (Bapat và cs, 1987)[2].
Sau khi ép thân lấy nước để sản xuất ethanol, giống Rio cho sản lượng
cao nhất 3,418 l/ha, thấp nhất là giống NSA-440 74,7 l/ha (Mc Bee và cs,
1988). Đồng thời Rio là giống có hàm lượng nước ép cao 45,5 - 50,4%, hàm
lượng đường (19,6 - 21,0%), hàm lượng tinh bột (14,28 - 26,2%), đường thô
(1,75 - 3,37 tấn/ha).
15
15
16
Theo Ratnavati (2004)[20], sau khi khảo nghiệm hàm lượng nước và
chất lượng đường 5 giống cao lương ngọt (Keller, SSV-84, BJ-248, Wrey và
NSSH-104) giống Keller được đánh giá là giống có hàm lượng đường cao
nhất, rất thích hợp phục vụ sản xuất ethanol.
2.4. CAO LƯƠNG NGỌT - NGUỒN NGUYÊN LIỆU SINH HỌC

2.4.1. Tình hình sản xuất nghiên cứu và phát triển nguồn nguyên liệu
phục vụ sản xuất ethanol trên thế giới
Trên thế giới, gần 2 tỷ người nghèo ở các nước đang phát triển chưa
được tiếp cận với năng lượng hiện đại. Tất cả những điều này chỉ có thể đạt
được khi sử dụng năng lượng tái tạo. Nhiều chuyên gia kinh tế - môi trường
có chung nhận xét: Mẫu hình vận hành phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu dựa
vào năng lượng hóa thạch là mẫu hình phát triển không bền vững. Do vậy
nhiều quốc gia đã có chính sách kết hợp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả các
dạng năng lượng hiện có, với chính sách sử dụng năng lượng thân thiện môi
trường. Tại hội nghị quốc tế do APEC tổ chức tại Vancauver (Canada) ngày
27 - 29/4/2005, quyết định sử dụng nguyên liệu sinh học (NLSH) để thay thế
xăng dầu khoáng trong ngành giao thông đã được nhiều hãng ôtô chấp nhận.
Hiện nay có khoảng 50 nước ở khắp các châu lục khai thác và sử dụng
NLSH ở các mức độ khác nhau. NLSH được hiểu là nhiên liệu tái tạo
(Renewable Fuel) được sản xuất từ nguyên liệu sinh học - sinh khối. NLSH
dùng làm nhiên liệu cho ngành giao thông bao gồm: Dầu thực vật sạch,
ethanol, diesel sinh học, dimetyl ether (DME), ethyl tertiary butyl ether
(ETBE) và các sản phẩm từ chúng. Năm 2006, toàn thế giới đã sản xuất
khoảng 50 tỷ lít ethanol (75% dùng làm nhiên liệu) so với năm 2003 là 38 tỷ
lít, dự kiến năm 2012 là khoảng 80 tỷ lít; năm 2005 sản xuất 4 triệu tấn diesel
sinh học (B100), năm 2010 sẽ tăng lên khoảng trên 20 triệu tấn.
Brasil là quốc gia đầu tiên sử dụng ethanol làm nhiên liệu ở quy mô
công nghiệp từ năm 1970. Tất cả các loại xăng ở quốc gia này đều pha
khoảng 25% ethanol (E25), mỗi năm tiết kiệm được trên 2 tỷ USD do không
phải nhập dầu mỏ. Hiện tại, ở nước này có 3 triệu ôtô sử dụng hoàn toàn
16
16
17
ethanol và trên 17 triệu ôtô sử dụng E25. Thành công này bắt nguồn từ
chương trình Proalcool của chính phủ được thực thi từ năm 1975, chương

trình này đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác tham khảo.
Mỹ hiện là quốc gia sản xuất ethanol lớn nhất thế giới (năm 2006 đạt
gần 19 tỷ lít, trong đó 15 tỷ lít dùng làm nhiên liệu, chiếm khoảng 3% thị
trường xăng). Năm 2012 sẽ cung cấp trên 28 tỷ lít ethanol và diesel sinh học,
chiếm 3,5% lượng xăng dầu sử dụng. Để khuyến khích sử dụng nhiên liệu
sạch, Chính phủ đã thực hiện việc giảm thuế 0,5 USD/ gallon ethanol và 1
USD/ gallon diesel sinh học, hỗ trợ các doanh nghiệp nhỏ sản xuất NLSH.
Người đứng đầu Nhà trắng đã tuyên bố sẽ đưa nước Mỹ thoát khỏi sự
phụ thuộc dầu mỏ từ nước ngoài, bằng cách đầu tư lớn cho R & D để tạo công
nghệ mới sản xuất năng lượng sạch và NLSH.
Trung Quốc mỗi ngày sử dụng 2,4 - 2,5 triệu thùng dầu, trong số đó có
tới 50% phải nhập khẩu. Để đối phó với sự thiếu hụt năng lượng, một mặt
Trung Quốc đầu tư lớn ra ngoài lãnh thổ để khai thác dầu mỏ, mặt khác tập
trung khai thác, sử dụng năng lượng tái tạo, đầu tư để nhiều cơ sở khoa học
nghiên cứu về NLSH. Đầu năm 2003, xăng E10 (10% ethanol và 90% xăng)
đã chính thức được sử dụng ở 5 thành phố lớn và sắp tới sẽ mở rộng them tại
9 tỉnh đông dân cư khác. Dự kiến, ethanol nhiên liệu sẽ tăng trên 2 tỷ lít vào
năm 2010, khoảng 10 tỷ lít vào năm 2020 (năm 2005 là 1,2 tỷ lít). Cuối năm
2005, nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu công suất 600.000 tấn/ năm (lớn
nhất thế giới) đã đi vào hoạt động tại Cát Lâm. Tháng 6/2006, Quốc hội Trung
Quốc đã thông qua Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệp hóa
thân thiện môi trường.
Ấn Độ hiện tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng dầu mỏ /ngày nhưng có tới
70% phải nhập khẩu. Chính phủ đã có kế hoạch đầu tư 4 tỷ USD cho phát
triển nhiên liệu tái tạo, mỗi năm sản xuất khoảng 3 tỷ lít ethanol. Từ tháng
1/2003, 9 bang và 4 tiểu vùng đã sử dụng xăng E5, thời gian tới sẽ sử dụng ở
các bang còn lại, sau đó sử dụng trong cả nước. Để phát triển diesel sinh học
dùng giao thông cộng đồng, Chính phủ có kế hoạch trồng các cây có dầu, đặc
17
17

18
biệt là dự án trồng 13 triệu ha cây Jatropha curcas /physic nut (cây cọc rào,
cây dầu mè) để năm 2010 thay thế khoảng 10% diesel dầu mỏ.
Từ năm 1985, Thái Lan đã huy động hàng chục cơ quan khoa học đầu
nghành để thực thi dự án Hoàng gia phát triển công nghệ hiệu quả sản xuất
ethanol và diesel sinh học tù dầu cọ. Năm 2001, nước này đã thành lập ủy ban
ethanol nhiên liệu quốc gia (NEC) do Bộ trưởng Công nghiệp phụ trách để
điều hành chương trình phát triển NLSH. Năm 2003, đã có hàng chục trạm
phân phối xăng E10 ở Băng Cốc và vùng phụ cận. Chính phủ khẳng định E10
và B10 sẽ được sử dụng trong cả nước vào đầu thập kỷ tới.
Ủy ban dầu cọ Malaixia (MPOB) cho biết, từ nay đến năm 2015 sẽ có 5
nhà máy sản xuất diesel sinh học từ cọ dầu, với tổng công suất gần 1 triệu tấn
để sử dụng trong nước và xuất khẩu sang EU. Inddooneeeexxia phấn đấu đến
năm 2015 sẽ sử dụng B5 đại trà trong cả nước. Ngoài dầu cọ, sẽ đầu tư trồng
10 triệu ha cây J.Curcas lấy dầu làm diesel sinh học. Mêhicô có chiến lược
phát triển cây cọ dầu và J.Curcas để cung cấp diesel sinh học dùng cho vận tải
công cộng ở thủ và vùng nông thôn. Cooloombia đã ban hành đạo luật bắt
buộc các đô thị trên trên 500 ngàn dân phải sử dụng E10. Achentina đã phê
duyệt luật NLSH (tháng 4/2006) quy định năm 2010 các nhà máy lọc dầu pha
5% ethanol và 5% diesel sinh học trong xăng dầu để bán trên thị trường.
Costarica, Philipin… đều có lộ trình sử dụng diesel sinh học từ dầu cọ, dầu
dừa. Các quốc gia thuộc Châu Âu đều có chương trình NLSH như: Đức, Anh,
Pháp, Tây Ban Nha, Italia, Hà Lan, Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Thụy Sĩ, Áo,
Balan, Hungari, Ucraina, Nga… Ngay tại Lào cũng đang xây dựng nhà máy
sản xuất diesel sinh học ở ngoại ô thủ đô Viên Chăn. Một số nước Châu Phi
như Gana, Tanjania cũng đang tiếp cận NLSH.
2.4.2. Lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học
Hiện nay, hàng năm toàn thế giới phát thải khoảng 25 tỷ tấn khí độc hại
và khí nhà kính. Nồng độ khí CO
2

, loại khí nhà kính chủ yếu, tăng trên 30%
so với thời kỳ tiền công nghiệp (từ 280 ppm tăng lên 360 ppm), nhiệt độ trái
18
18
19
đất tăng 0,2 - 0,4
0
C. Nếu không có giải pháp tích cực, nồng độ khí nhà kính
có thể tăng đến 400 ppm vào năm 2050 và 500 ppm vào cuối thế kỷ XXI,
nhiệt độ trái đất nóng them 2 - 4
0
C, gây ra hiệu quả khôn lường về môi trường
sống. Sử dụng NLSH so với xăng dầu khoáng giảm được 70% khí CO
2
và
30% khí độc hại, do NLSH chứa một lượng cực nhỏ lưu huỳnh, chứa 11%
oxy, nên cháy sạch hơn. NLSH phân hủy sinh học nhanh, ít gây ô nhiễm
nguồn nước và đất.
Sử dụng NLSH sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp.
Ngành kinh tế nông nghiệp ngoài chức năng cung cấp lương thực thực phẩm,
nguyên liệu công nghiệp, giờ đây có thêm chức năng cung cấp năng lượng
sạch cho xã hội, đóng góp vào việc giảm thiểu khí nhà kính và khí độc hại.
Đặc biệt, khi phát triển NLSH có thể sử dụng các giống cây có dầu, chẳng hạn
như J.Curcas trồng trên các vùng đất hoang hóa hoặc đang sử dụng kém hiệu
quả, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất.
Sản xuất và sử dụng NLSH đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu
hydro /pin nhiên liệu, LPG. Khi sử dụng E20, B20 không cần cải biến động
cơ, sử dụng được cho các loại ôtô hiện có. Cũng không cần thay đổi hệ thống
tồn chứa và phân phối hiện có. NLSH và nhiên liệu khoáng có thể dùng lẫn
với nhau được. Công nghệ sản xuất nhiên liệu không phức tạp, có thể sản xuất

ở quy mô nhỏ (hộ gia đình) đến quy mô lớn. Tiêu hao nhiên liệu, công suất
động cơ tương tự như dùng xăng dầu khoáng. Nhiều công trình nghiên cứu về
cân bằng năng lượng đã cho thấy: Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ sản xuất
0,87 đơn vị năng lượng xăng, hoặc 1,02 đơn vị năng lượng ETBE, hoặc 2,05
đơn vị năng lượng ethanol. Từ 1 đơn vị năng lượng dầu mỏ (dùng để cày bừa,
trồng trọt, chăm sóc, vận chuyển đến chế biến) sẽ tạo ra 1, 2 đơn vị năng
lượng NLSH. Nếu kể thêm các sản phẩm phụ (bã thải, sản phẩm phụ) thì tạo
ra 2 - 3 đơn vị NLSH. Như vậy, cân bằng năng lượng đầu ra so với đầu vào là
dương. Hiện tại, giá NLSH còn cao do sản xuất nhỏ, giá nguyên liệu cao. Khi
sản xuất quy mô lớn với công nghệ mới sẽ giảm giá thành. Nếu xăng dầu
19
19
20
không bù giá thì NLSH có giá thành thấp hơn. Có thể khăng định, NLSH sẽ
đem lại lợi ích.
2.4.3. Nghiên cứu và sản xuất cây cao lương ngọt ở Việt Nam
Theo quyết định 177/2007/QĐ-TTg ngày 20/11/2007 của thủ tướng
chính phủ về việc phê duyệt đề án Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm
2015, tầm nhìn 2020, với mục tiêu sản xuất xăng E10 (10% ethanol trong
xăng) và dầu sinh học nhằm thay thế một phần nhiên liệu truyền thống hiện
nay. Theo đề án, trong giai đoạn 2006 - 2010, Việt Nam sẽ tiếp cận công nghệ
sản xuất nhiên liệu sinh học sinh khối, xây dựng mô hình thí điểm phân phối
nhiên liệu sinh học tại một số tỉnh, thành; quy hoạch vùng trồng cây nguyên
liệu cho năng suất cao; đào tạo cán bộ chuyên sâu về kỹ thuật. Giai đoạn 2011
- 2015, sẽ phát triển mạnh sản xuất và sử dụng nhiên liệu sinh học thay thế
một phần nhiên liệu truyền thống, mở rộng quy mô sản xuất và mạng lưới
phân phối phục vụ cho giao thông và các nghành sản xuất công nghiệp khác;
đa dạng hóa nguồn nguyên liệu.
Thời gian gần đây chính phủ Việt Nam đã cho phép các công ty, các tổ
chức nước ngoài hợp tác với các viện, trường đại học nghiên cứu phát triển

cây cao lương ngọt làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học. Hãng sản xuất
rượu và cồn Rusni, (Ấn Độ) cho biết, để chạy một nhà máy ethanol sinh học
công suất 40 tấn/ ngày, cần 6.800 ha cao lương ngọt giống có năng suất sinh
khối và hàm lượng trung bình hoặc 4.500 ha đối với giống có năng suất sinh
khối và hàm lượng đường cao. Như vậy, để đạt chỉ tiêu 5.000 tấn ethanol sinh
học vào năm 2010 thì khoảng 1.900 - 2.900 ha cao lương ngọt cần được trồng
vào đầu năm 2010.
Trong những năm gần đây, một số tổ chức đã tiến hành nghiên cứu cao
lương ngọt làm nhiên liệu sinh học trong đó điển hình là đề tài cấp nhà nước
“Nghiên cứu tuyển chọn một số giống cao lương ngọt (sweet sorghum) có
năng suất cao,chất lượng tốt cho sản xuất ethanol nhiên liệu” (của bộ công
thương năm 2008) với mục tiêu tuyển chọn và xây dựng quy trình thâm canh
cao lương ngọt. Tuy nhiên bộ giống sử dụng trong đề tài này là những giống
20
20
21
thuần nhập nội từ ICRISAT (Ấn Độ) năng suất chỉ đạt 30 - 35 tấn/ ha (theo
đăng ký của đề tài). Ngoài ra cũng đã có một vài nơi thử nghiệm các giống
khác nhưng năng suất thấp, chưa đạt được hiệu quả như mong muốn.
Từ những năm 1990 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cũng đã
tiến hành những nghiên cứu về cao lương lấy hạt trên quy mô nhỏ, những
giống này được nhập từ ICRIRAT. Tuy nhiên do chưa có quá trình nghiên cứu
tổng thể về điều kiện sinh thái trong quá trình chọn tạo giống, nên những
giống nhập nội này chưa thực sự phù hợp với điều kiện sinh thái vùng trung
du miền núi phía Bắc nên năng suất của những giống nhập nội này rất thấp.
Hiện nay công ty Secoin (Việt Nam) đang thực hiện dự án sinh học
thực vật ứng dụng mới ở giai đoạn nghiên cứu định hướng được thực hiện
trên 4 ha, gồm 2 phòng thí nghiệm và một số vườn ươm. Các kết quả thực
nghiệm sẽ được áp dụng trên 170 ha thực địa tại Quảng Ninh, Hà Tĩnh. Dự án
này đã nhận được sự ủng hộ nhiệt tình của các địa phương, sự hợp tác hào

hứng của các kỹ sư, nhà khoa học ngoài công ty, đặc biệt là sự tham gia của
Công ty Hanhwa Resources (Hàn Quốc) và tư vấn của các nhà khoa học Mỹ,
Trung Quốc, Ấn Độ…
Năm 2011, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã ký kết bản ghi
nhớ hợp tác nghiên cứu và bản thỏa thuận nghiên cứu phát triển cây cao
lương ngọt làm nhiên liệu sản xuất xăng sinh học tại Việt Nam đã có buổi làm
việc và thảo luận cơ hội hợp tác nghiên cứu với đại diện công ty trách nhiệm
hữu hạn (TNHH) Earth Note Nhật Bản. Theo bản thỏa thuận nghiên cứu, phía
công ty TNHH Earth Note Nhật Bản hỗ trợ giống, kỹ thuật và một số kinh phí
để tiến hành nghiên cứu thí nghiệm tại trường Đại học Nông Lâm và một số
tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. Phía Nhà trường đã lập một nhóm nghiên
cứu tiến hành triển khai nghiên cứu trên diện tích 5 ha từ vụ Xuân 2011.
21
21
22
22
22
23
Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành dựa trên vật liệu thí nghiệm gồm 7 giống
cao lương cao sản nhập nội từ Nhật Bản từ đầu năm 2011. Các dòng này được
đánh ký hiệu như sau:
TT Tên giống
1 B21
2 B26
3 B9

4 B24
5 B8
6 B18
7 B11
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và thích ứng của 7 giống cao lương
ngọt trong vụ Đông tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
- Địa điểm thí nghiệm: Thí nghiệm được trồng trên đất cát pha, nền
thấp thoát nước trung bình.
3.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Tại khu thí nghiệm cây trồng cạn - Trung tâm thực hành thực nghiệm -
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
3.2.2. Thời gian nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 10/ 2011 đến tháng 3/ 2012.
23
23
24
+ Gieo hạt ngày 18/10/2011.
+ Ngày trồng ngoài đồng ruộng 01/11/2011.
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, thích ứng, hàm lượng đường
và khả năng cho năng suất thân lá của 7 giống cao lương ngọt tham gia thí
nghiệm trong điều kiện vụ Đông tại Thái Nguyên.
3.4. PHƯƠNG PHÁP THEO DÕI
3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
- Thí nghiệm được bố trí tuần tự, không nhắc lại, theo kiều ngẫu nhiên
hoàn toàn.
- Số ô thí nghiệm: 1 (ô)
- Diện tích 1 ô thí nghiệm: 4,5 m x 11,55 m = 51,975m

2
.
- Khoảng cách giữa các ô thí nghiệm: 1m
- Tổng diện thực tế đang sử dụng cho thí nghiệm (không kể rãnh, lối đi
và dải bảo vệ) 51,975m
2
/ô x 1 = 51,975m
2
.
Dải bảo vệ
Dải bảo vệ
Dải bảo vệ
B21 B26 B9 B24 B8 B18 B11
Rãnh 1m
Hình 3.1: Sơ đồ thí nghiệm
3.4.2. Quy trình kỹ thuật
- Thời vụ gieo: vụ Đông gieo ngày 18/10/2011
24
24
25
- Làm đất: đất được cày bừa kỹ, làm sạch cỏ, chia khối, lên luống và
rạch hàng.
- Mật độ: 10 cây/m
2
- Khoảng cách:
+ Hàng cách hàng: 65 cm
+ Cây cách cây: 15cm
- Phân bón: 6 - 15 tấn phân chuồng + 3 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông
Gianh + 300N + 60P
2

O
5
+ 134 K
2
O (tính cho 1ha).
- Phương pháp bón:
+ Bón lót: 100% phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh và lân
1/6N + 1/6K
+ Thúc lần 1(7 ngày sau trồng)
1/6N + 1/6K
+ Thúc lần 2 (28 ngày sau trồng)
1/6N + 1/6K
+ Thúc lần 3 (56 ngày sau trồng)
1/6N + 1/6K
+ Thúc lần 4 (100 ngày sau trồng)
1/6N + 1/6K
+ Thúc lần 5 (121 ngày sau trồng)
1/6N + 1/6K
- Cách bón:
+ Bón lót: Hỗn hợp phân lân + đạm + kali rạch rãnh theo hàng sâu 5cm
rồi bón.
• Lần 1: Rạch rãnh cách hàng 15 cm sâu 5 - 7cm bón phân.
• Lần 2: Rạch rãnh cách hàng 15 cm sâu 5 - 7cm bón phân và làm cỏ.
25
25