BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRẦN THỊ HOAN
NGHIÊN CỨU TRỒNG SẮN THU LÁ
VÀ SỬ DỤNG BỘT LÁ SẮN TRONG CHĂN NUÔI
GÀ THỊT VÀ GÀ ĐẺ BỐ MẸ LƯƠNG PHƯỢNG
Chuyên ngành: Dinh dưỡng và thức ăn chăn nuôi
Mã số: 62.62.01.07
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. TỪ QUANG HIỂN
THÁI NGUYÊN - 2012
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng
ñược ai công bố, sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Các thông tin, tài liệu trích dẫn
trong luận án này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc.
Tác giả
Trần Thị Hoan
iii
MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các từ viết tắt vii
Danh mục các bảng viii
Danh mục các hình x
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn ñề 1
2. Mục ñích của ñề tài 1
3. Ý nghĩa của ñề tài 2
3.1. Ý nghĩa khoa học 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2
4. Điểm mới của ñề tài 2
Chương 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Đặc ñiểm sinh học của cây sắn 3
1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và ñặc ñiểm thực vật học của cây sắn 3
1.1.2. Các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển 4
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây sắn 6
1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ và lá sắn 8
1.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ sắn 8
1.2.2. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của lá sắn 10
1.2.3. Sắc chất trong thực vật và tác dụng của nó trong chăn nuôi 12
1.2.4. Độc tố HCN trong sản phẩm sắn 15
1.3. Ảnh hưởng của một số cách thức chế biến ñến thành phần hóa học của
củ và lá sắn 18
1.3.1. Một số cách thức chế biến củ sắn 18
1.3.2. Một số cách thức chế biến lá sắn 20
1.3.3. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến ñến thành phần hóa học
của củ sắn 21
1.3.4. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến ñến thành phần hóa học
của lá sắn 21
iv
1.4. Ảnh hưởng của một số kỹ thuật canh tác tới sản lượng và chất lượng
của củ và lá sắn 23
1.4.1. Mật ñộ trồng sắn 23
1.4.2. Vai trò và lượng phân bón cho sắn 26
1.5. Sử dụng củ và lá sắn trong chăn nuôi 30
1.5.1. Sử dụng củ sắn 30
1.5.2. Sử dụng bột lá sắn 32
1.6. Nhận xét chung phần tổng quan tài liệu 35
Chương 2.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
2.1. Đối tượng, ñịa ñiểm, thời gian nghiên cứu 36
2.2. Nội dung nghiên cứu 36
2.3. Phương pháp nghiên cứu 37
2.3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các khoảng cách trồng
sắn khác nhau ñến sản lượng dinh dưỡng của lá sắn 37
2.3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân ñạm khác
nhau ñến sản lượng dinh dưỡng và thành phần hóa học của lá sắn 38
2.3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các cách thức chế biến
ñến thời gian phơi, sấy và thành phần hóa học của bột lá sắn 39
2.3.4. Thí nghiệm 4: Xác ñịnh giá trị năng lượng trao ñổi của bột lá sắn
có hiệu chỉnh theo lượng nitơ của thức ăn ñược tích lũy trong cơ
thể gà 40
2.3.5. Thí nghiệm 5: Xác ñịnh ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau
trong thức ăn hỗn hợp ñến sức sản xuất thịt của gà broiler 42
2.3.6. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác
nhau trong khẩu phần ñến sản lượng trứng và chất lượng trứng
của gà ñẻ bố mẹ Lương Phượng 44
2.3.7. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu 46
2.4. Phương pháp xử lý số liệu 51
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52
3.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các khoảng cách trồng sắn
khác nhau ñến sản lượng dinh dưỡng của lá sắn 52
3.1.1. Thành phần dinh dưỡng ñất thí nghiệm 52
v
3.1.2. Khí tượng khu vực thí nghiệm từ 2009-2010 52
3.1.3. Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 54
3.1.4. Năng suất lá sắn tươi 55
3.1.5. Thành phần hóa học của lá sắn 56
3.1.6. Sản lượng lá sắn tươi 56
3.1.7. Chi phí sản xuất cho 1 kg bột lá sắn 58
3.1.8. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 1 58
3.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân ñạm khác
nhau ñến sản lượng dinh dưỡng và thành phần hóa học của lá sắn 58
3.2.1. Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 59
3.2.2. Ảnh hưởng của các mức phân ñạm khác nhau ñến năng suất lá
sắn tươi 60
3.2.3. Thành phần hóa học của lá sắn ở các mức phân ñạm khác nhau 63
3.2.4. Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein ở các mức phân ñạm khác nhau 64
3.2.5. Chi phí sản xuất cho 1kg bột lá sắn 66
3.2.6. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 2 66
3.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các cách thức chế biến ñến
thời gian phơi, sấy và thành phần hóa học của bột lá sắn 67
3.3.1. Ảnh hưởng của cách thức chế biến ñến thời gian phơi, sấy lá sắn 67
3.3.2. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến ñến thành phần hóa học của
lá sắn 68
3.3.3. Ảnh hưởng của các cách thức chế biến ñến hàm lượng β caroten
và HCN lá sắn 69
3.3.4. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ñến các thành phần dinh
dưỡng trong bột lá sắn 71
3.3.5. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 3 73
3.4. Thí nghiệm 4: Xác ñịnh năng lượng trao ñổi của bột lá sắn có hiệu
chỉnh theo lượng nitơ của thức ăn ñược tích lũy trong cơ thể gà 74
3.5. Thí nghiệm 5: Xác ñịnh ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong
thức ăn hỗn hợp ñến sức sản xuất thịt của gà broiler Lương Phượng 76
3.5.1. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp
ñến tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm 76
vi
3.5.2. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp
ñến khối lượng cơ thể của gà thí nghiệm 77
3.5.3. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau trong thức ăn hỗn hợp
ñến tăng khối lượng bình quân của gà thí nghiệm 79
3.5.4. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác nhau ñến khả năng thu nhận
và chuyển hóa thức ăn của gà thí nghiệm 81
3.5.5. Chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm 84
3.5.6. Kết quả mổ khảo sát gà thí nghiệm 85
3.5.7. Thành phần hóa học của thịt gà thí nghiệm 86
3.5.8. Thí nghiệm kiểm chứng kết quả thí nghiệm 5 87
3.5.9. Nhận xét chung về kết quả thí nghiệm 5 90
3.6. Kết quả thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS khác
nhau trong khẩu phần ñến sản lượng và chất lượng trứng của gà ñẻ bố
mẹ Lương Phượng 91
3.6.1. Tỷ lệ nuôi sống và khối lượng gà thí nghiệm 91
3.6.2. Năng suất trứng, tỷ lệ ñẻ và tỷ lệ trứng giống 92
3.6.3. Tiêu tốn và chi phí thức ăn/10 trứng, trứng giống 94
3.6.4. Một số chỉ tiêu lý, hóa học của trứng 95
3.6.5. Ảnh hưởng của các tỷ lệ BLS ñến khả năng ấp nở của trứng gà
Lương Phượng 97
3.6.6. Thí nghiệm kiểm chứng lại kết quả thí nghiệm 6 99
3.6.7. Nhận xét chung kết quả thí nghiệm 6 101
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 102
1. Kết luận 102
2. Đề nghị 103
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105
MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA CHO ĐỀ TÀI
PHỤ LỤC
vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BLS : Bột lá sắn
BQ : Bình quân
CIAT : Center of International Tropical Agriculture
CS : Cộng sự
CT : Công thức
DCP : Di canxi phôt phat
DM : Vật chất khô
DXKN : Dẫn xuất không chứa nitơ
ĐC : Đối chứng
HCN : axit cyanhydic
K : Kali
KL : Khối lượng
KLTB : Khối lượng trung bình
LS : Lá sắn
N : Nitơ
N.P.K : N. P
2
O
5
. K
2
O
NSTB : Năng suất trung bình
OM : Chất hữu cơ
P : Photpho
Pr : Protein
SL : Sản lượng
TB : Trung bình
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TH : Tiêu hóa
TK : Toàn kỳ
TL : Tỷ lệ
TS : Tổng số
VCK : Vật chất khô
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 1 37
Bảng 2.2: Công thức thí nghiệm 2 38
Bảng 2.3: Công thức thí nghiệm 3 39
Bảng 2.4: Thành phần nguyên liệu của khẩu phần cơ sở 41
Bảng 2.5: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 5 43
Bảng 2.6: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 6 45
Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng ñất thí nghiệm 52
Bảng 3.2: Giá trị trung bình về khí tượng Thái Nguyên từ năm 2009-2010 53
Bảng 3.3: Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 1 sau trồng 30 ngày 55
Bảng 3.4: Năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa của năm 1 và 2 55
Bảng 3.5: Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein 57
Bảng 3.6: Chi phí cho một ñơn vị sản phẩm 58
Bảng 3.7: Tỷ lệ sống của sắn thí nghiệm 2 sau trồng 30 ngày 59
Bảng 3.8: Năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa 60
Bảng 3.9: Thành phần hóa học của lá sắn ở các mức phân ñạm khác nhau 63
Bảng 3.10: Sản lượng lá sắn tươi, VCK và protein 64
Bảng 3.11: Chi phí cho một ñơn vị sản phẩm 66
Bảng 3.12: Thời gian phơi nắng, sấy khô lá sắn 67
Bảng 3.13: Thành phần hoá học của bột lá sắn ở các cách thức chế biến 68
Bảng 3.14: Hàm lượng β caroten và HCN trong bột lá sắn ở các cách thức
chế biến khác nhau 70
Bảng 3.15: Thành phần hóa học của bột lá sắn sau các thời gian bảo quản 71
Bảng 3.16: Hàm lượng các amino acid trong protein của lá sắn sau thời gian
bảo quản 73
Bảng 3.17: Thành phần dinh dưỡng của thức ăn thí nghiệm 74
Bảng 3.18: Năng lượng trao ñổi có hiệu chỉnh nitơ (ME
N
) của bột lá sắn 75
Bảng 3.19: Tỷ lệ nuôi sống của gà thí nghiệm 76
Bảng 3.20: Khối lượng của gà ở các giai ñoạn tuổi 77
Bảng 3.21: Tăng khối lượng bình quân ở các giai ñoạn tuổi 80
Bảng 3.22: Khả năng thu nhận thức ăn của gà thí nghiệm 81
ix
Bảng 3.23: Tiêu tốn thức ăn/1 kg tăng khối lượng 83
Bảng 3.24: Chỉ số sản xuất của gà thí nghiệm 84
Bảng 3.25: Kết quả mổ khảo sát của gà thí nghiệm tại 70 ngày tuổi 85
Bảng 3.26: Thành phần hóa học của cơ ngực và cơ ñùi của gà Lương Phượng
ở 70 ngày tuổi 87
Bảng 3.27: Một số chỉ tiêu ñánh giá sức xuất của gà thịt Lương Phượng nuôi
trong nông hộ 88
Bảng 3.28: Tỷ lệ nuôi sống và khối lượng gà thí nghiệm 91
Bảng 3.29: Năng suất trứng, tỷ lệ ñẻ và tỷ lệ trứng giống 92
Bảng 3.30: Tiêu tốn và chi phí thức ăn/10 trứng, 10 trứng giống 95
Bảng 3.31: Một số chỉ tiêu lý, hóa học của trứng 96
Bảng 3.32: Tỷ lệ trứng có phôi, ấp nở, gà loại I 98
Bảng 3.33: Năng suất trứng/mái BQ/TK, tiêu tốn và chi phí thức ăn/10 trứng,
10 trứng giống, tỷ lệ ấp nở của gà 100
x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Biểu ñồ nhiệt ñộ trung bình từ năm 2009-2010 54
Hình 3.2. Đồ thị sự phân bố lượng mưa trung bình trong 2 năm (2009-2010) 54
Hình 3.3. Biểu ñồ năng suất lá sắn tươi trung bình theo lứa của cả năm 1 và 2 62
Hình 3.4. Biểu ñồ sản lượng lá sắn tươi, VCK, protein qua 2 năm thí nghiệm 65
Hình 3.5. Biểu ñồ tỷ lệ protein, lipit và DXKN sau các thời gian bảo quản 72
Hình 3.6. Đồ thị sinh trưởng tích lũy của gà broiler Lương Phượng 79
Hình 3.7. Biểu ñồ số lượng trứng bình quân/lô/ngày/ toàn kỳ và năng suất
trứng/mái bình quân/ toàn kỳ 94
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn ñề
Ở nhiều nước trên thế giới, bột lá cây thức ăn xanh ñược xem như một thành
phần không thể thiếu ñược trong thức ăn của gia súc, gia cầm. Ở nước ta, khoảng
mười năm gần ñây, người ta chủ yếu sử dụng thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh ñể nuôi gia
súc và gia cầm, nhưng trong thức ăn ñó, bột lá cây thức ăn xanh hầu như không có.
Nhiều nhà khoa học ở trên thế giới và trong nước, ñã nghiên cứu và kết luận rằng vật
nuôi ñược ăn khẩu phần có bột lá cây thức ăn xanh thì khả năng sinh trưởng và sản
xuất cao hơn so với khẩu phần ăn không có bột lá thức ăn xanh. Ngoài ra, chất lượng
sản phẩm còn tốt hơn (thịt, trứng thơm ngon và có màu sắc hấp dẫn hơn…).
Ở một số nước trên thế giới việc sản xuất bột lá cây thức ăn xanh ñã trở thành
một ngành công nghiệp chế biến như Colombia, Thái Lan, Ấn Độ, Philippin, Các
loại thực vật thường ñược trồng ñể sản xuất bột lá ở các châu lục như sau: Ở Châu Á
(Philippin, Ấn Độ) là keo giậu và Châu Mỹ (Braxin, Colombia) là sắn.
Việt Nam chưa có ngành công nghiệp sản xuất bột lá thức ăn xanh, nhưng trong
tương lai rồi sẽ phải có. Về loại thực vật có thể sử dụng ñể sản xuất bột lá, chúng tôi
suy nghĩ tới cây sắn. Theo Kim và cs (2008) [138] thì ở nước ta vào năm 2007 có
khoảng 560.000 ha trồng sắn, với khoảng 5 tấn bột ngọn lá thu ñược lúc thu hoạch củ.
Mặt khác, cây sắn sau khi cắt có khả năng tái sinh cao, năng suất chất xanh lớn. Lá sắn
giàu dinh dưỡng, ñặc biệt là protein, trong lá sắn tươi, tỷ lệ protein có trung bình từ
6,50 - 7,00 % (Manuel và cs, 2008 [141]). Ngoài ra, nó còn chứa một lượng ñáng kể
xanthophill có tác dụng làm tăng ñộ ñậm màu lòng ñỏ trứng gà. Lá sắn dễ làm khô
(phơi nắng hoặc sấy), dễ bảo quản. Tuy nhiên, lá sắn có chứa ñộc tố HCN gây ảnh
hưởng ñến gia súc gia cầm. Để có cơ sở khoa học cho việc ñề xuất một loại cây trồng
sản xuất bột lá cây thức ăn xanh làm thức ăn chăn nuôi trong tương lai giống như các
nước ñã và ñang làm, chúng tôi tiến hành ñề tài:
“Nghiên cứu trồng sắn thu lá và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt
và gà ñẻ bố mẹ Lương Phượng”.
2. Mục ñích của ñề tài
Xác ñịnh ñược mật ñộ, mức bón ñạm phù hợp ñối với sắn trồng thu lá trong
ñiều kiện ñất ñai, khí hậu ở vùng trung du - miền núi phía Bắc.
Xác ñịnh ñược cách thức chế biến bột lá sắn thích hợp sử dụng cho gia cầm.
2
Xác ñịnh ñược năng lượng trao ñổi của bột lá sắn ñối với gà.
Xác ñịnh tỷ lệ bột lá sắn thích hợp trong khẩu phần ăn của gà thịt và gà ñẻ
trứng. Từ ñó khuyến cáo sử dụng bột lá sắn vào khẩu phần ăn của gia cầm nói
chung và gà nói riêng.
3. Ý nghĩa của ñề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp cho ngành khoa học thức ăn và dinh
dưỡng gia súc những thông tin cơ bản và hệ thống về cây sắn, bao gồm mật ñộ trồng,
mức phân bón, chế biến, thành phần hóa học của lá sắn và bột lá sắn, năng lượng trao
ñổi của bột lá sắn và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt và gà ñẻ trứng.
Những thông tin này, có thể ñược sử dụng ñể giảng dạy và làm tài liệu tham
khảo cho các ñề tài khác cùng lĩnh vực.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc sử dụng bột lá sắn làm thức ăn cho gia cầm sẽ làm giảm giá thành thức
ăn hỗn hợp và nâng cao hiệu quả kinh tế chăn nuôi.
Phối hợp bột lá sắn vào thức ăn hỗn hợp cho gà làm tăng chất lượng thịt, năng
suất và chất lượng trứng.
Kết quả nghiên cứu của ñề tài còn có ý nghĩa thúc ñẩy ngành trồng trọt sản xuất
thức ăn chăn nuôi tại chỗ, tạo nên sự phát triển nông nghiệp bền vững ở nước ta.
4. Điểm mới của ñề tài
Đề tài ñã xác ñịnh ñược khoảng cách trồng và mức bón ñạm thích hợp cho
trồng sắn thu lá.
Đề tài ñã nghiên cứu và ñề xuất ñược cách thức chế biến lá sắn gây ít tổn hại
các chất dinh dưỡng và loại bỏ ñược tối ña ñộc tố có trong lá sắn.
Đề tài ñã xác ñịnh ñược năng lượng trao ñổi của bột lá sắn ñối với gà thịt,
trước ñây năng lượng trao ñổi của bột lá sắn chỉ ước tính theo công thức.
Đề tài ñã nghiên cứu và ñưa ra ñược tỷ lệ phối trộn bột lá sắn thích hợp trong
thức ăn hỗn hợp của gà thịt và gà ñẻ trứng.
Khẩu phần có chứa bột lá cây thức ăn xanh nói chung, bột lá sắn nói riêng
chưa ñược áp dụng rộng rãi ở Việt Nam, trong khi ñó trên thế giới ñược áp dụng rất
phổ biến. Kết quả của ñề tài là cơ sở ban ñầu cho hướng ñi này.
3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc ñiểm sinh học của cây sắn
1.1.1. Phân loại, nguồn gốc và ñặc ñiểm thực vật học của cây sắn
* Phân loại thực vật và nguồn gốc:
Cây sắn thuộc giới Plantae, bộ Malpighiales, họ Euphorbiaceae, phân họ
Crtonoideae, tông Manihoteae, chi Manihot, loài M. Esculenta. Cây sắn có tên khoa
học là Manihot Esculenta Crantz, sắn còn có một số tên gọi khác là cassava,
manioc, tapioca, maniva cassava, ở Việt Nam cây sắn còn ñược gọi là cây khoai
mì, cây củ mì, sắn tầu,
Sắn là cây nông nghiệp ñứng thứ 3 ở Việt nam, sau cây lúa và ngô. Năm 2009
diện tích trồng sắn của cả nước là 496.000 ha, ñồng thời nước ta trở thành nước xuất
khẩu sắn ñứng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan.
Cây sắn ñược bắt nguồn từ 4 trung tâm lớn, ñó là: (1) Guatemala, (2) Mexico,
(3) Đông Brazil và Bolivia, (4) Tây Bắc Argentina và dọc theo bờ biển vùng Sarana
của miền Tây Bắc Nam Mỹ (Jaladudin, 1997) [123].
Ngày nay sắn ñược trồng hầu hết ở các nước có vĩ ñộ từ 30
0
N ñến 30
0
S và tập
trung chủ yếu ở 106 nước thuộc Châu Mỹ, Châu Phi và Châu Á Thái Bình Dương
(Silvestre và Arraudeau, 1990 [53]; Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [49]).
Ở Việt Nam, cây sắn là một cây hoa màu truyền thống và quan trọng của nhân
dân ta, nhất là khu vực Trung du và miền núi phía Bắc.
Quá trình trồng thích nghi và chọn lọc tự nhiên ñã hình thành lên nhiều giống
sắn ñịa phương có ñặc ñiểm hình thái, năng suất và chất lượng khác nhau, phù hợp
với từng vùng khí hậu, sinh thái khác nhau trong cả nước. Do ñó, các giống sắn của
ta rất ña dạng và phong phú. Ở nước ta có khoảng trên 30 giống sắn phổ biến ñang
ñược trồng ở các vùng khác nhau (Trần Thế Hanh, 1984 [18]; Howeler, 1992 [122];
Đinh Văn Lữ, 1972 [44]).
* Đặc ñiểm thực vật học
Củ sắn: Là tổ chức dự trữ dinh dưỡng chính của cây sắn. Khi trồng bằng hạt
thì cây sắn có 1 rễ cọc phát triển và cắm thẳng ñứng xuống ñất như cây 2 lá mầm và
các rễ phụ lúc ñầu phát triển ngang, sau ñó phát triển theo phương thẳng ñứng thành
rễ cái. Đối với sắn trồng bằng hom thì chỉ có rễ phụ mọc ra từ vết cắt của hom và
4
phát triển tương tự như rễ phụ của sắn trồng bằng hạt. Tất cả các loại rễ này ñều
phát triển thành củ sắn (Trần Ngọc Ngoạn, 2007) [49]. Một số rễ sẽ bị mỏng ñi và
chỉ có chức năng hút nước và chất dinh dưỡng, còn rễ phát triển thành củ thì chức
năng này không ñáng kể.
Thân sắn: Là loại cây thân gỗ, hình trụ, có chia ñốt và có lóng, sinh trưởng
lâu năm, cây cao từ 1-5 m. Thân và cành già ñã hóa gỗ có màu trắng bạc, xám, nâu
hoặc hơi vàng. Thân ñược cấu tạo gồm 4 lớp (trong cùng là lớp lõi xốp, tế bào rất
to; tiếp ñến là tầng gỗ; mô mềm của vỏ và cuối cùng là tầng bần).
Lá sắn: Là loại lá ñơn mọc xen kẽ, thẳng hàng trên thân cây. Lá gồm 2
phần: cuống và phiến lá. Lá có thùy sâu, dạng chân vịt, thùy thường có cấu tạo
số lẻ từ 5-7 thùy (Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [49]). Lá gần cụm hoa có số thùy
giảm dần và thậm chí không chia thùy, lá phía trên thường có biểu bì bóng như
sáp. Cuống lá dài từ 5-30 cm (một số giống cuống dài 40 cm) và có các màu sắc
khác nhau phụ thuộc vào giống sắn và chủ yếu là màu hồng, vàng, xanh vàng, ñỏ
tươi. Theo Claiz (1979); Herchey (1988) (trích Phạm Sỹ Tiệp, 1999 [58]) thì một
trong những ñặc ñiểm của cây sắn khác với cây ngũ cốc khác là sản phẩm quang
hợp ñược chia cho sự phát triển của cả lá và củ. Điều này cho thấy nếu cây có ñiều
kiện ñể phát triển diện tích lá tối ưu thì sự phát triển củ cũng ñạt ñến mức tối ưu.
Nếu bằng một trong những lý do nào ñó như bón phân ñạm quá nhiều hay cây bị
che tán thì sản phẩm quang hợp ñược sẽ chỉ tập trung vào nuôi dưỡng giúp cho
sinh trưởng của lá, dẫn ñến sẽ có ít sản phẩm ñược dành cho củ và ngược lại.
Hoa sắn: Hoa thuộc loại hoa chùm, ñơn tính có cuống dài mọc ra từ chỗ phân
cành, ngọn thân. Những cụm hoa gồm một trục dài 2-10 cm và nhiều trục bên hợp
thành nên gọi là chùy. Hoa cái thường nở trước hoa ñực từ 5-7 ngày.
Quả sắn: Có kích thước từ 1-1,5 cm, 1 quả thường có 3 hạt. Màu quả ña dạng
phụ thuộc vào giống. Hạt sắn hình trứng tiết diện hơi giống hình tam giác. Quả sắn
thành thục sau khi thụ phấn 75-90 ngày. Hạt sắn nặng từ 95-136 mg, màu nâu ñen,
trơn nhẵn, có ñường gân màu nâu. Hạt sắn nảy mầm ngay sau khi ñược thu hoạch,
quá trình này mầm mất khoảng 16 ngày (Ghosh và cs, 1988) [111].
1.1.2. Các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển
1.1.2.1. Giai ñoạn mọc mầm và ra rễ
Giai ñoạn mọc mầm và ra rễ ñược tính từ khi trồng ñến sau trồng khoảng 2
tháng. Giai ñoạn này cây chủ yếu chuyển hóa các chất dinh dưỡng từ hom ñể hình
5
thành mầm và rễ. Vì vậy, tốc ñộ mọc mầm và ra rễ phụ thuộc vào khí hậu và chất
lượng hom giống.
Nhiệt ñộ tối thích cho sắn mọc mầm là từ 25-30
0
C, còn nhiệt ñộ cao hơn hoặc
thấp hơn so với nhiệt ñộ tối thích không nhiều thì sắn mọc mầm với tốc ñộ chậm,
nhưng ở nhiệt ñộ cao trên 37
0
C và dưới 16
0
C thì sắn không mọc mầm.
Sau khi trồng 10-12 ngày, những lá ñầu tiên ñã bắt ñầu hình thành (Conceicão,
1979 [98]). Sau 30 ngày thì lá thật mới hình thành và mới có thể tự quang hợp giúp
cây sinh trưởng, bắt ñầu hình thành các rễ ñâm sâu xuống ñất 40-50 cm ñể hút dinh
dưỡng và nước. Một số rễ bắt ñầu phát triển thành củ ở giai ñoạn 60-90 ngày sau
trồng (Cock và cs, 1979) [96].
1.1.2.2. Giai ñoạn sinh trưởng của thân và lá
Sự tăng trưởng của chiều cao và bề ngang cây ñược quyết ñịnh bằng sự sinh
trưởng của mô phân sinh thượng tầng và mô phân sinh ñỉnh.
Sau khi trồng từ 4-6 tháng thì chỉ số diện tích lá ñạt ñược cao nhất. Tuy nhiên,
chỉ số này phụ thuộc vào nhịp ñộ xuất hiện lá mới, tuổi thọ trung bình của lá, ñiều
kiện môi trường và giống sắn. Theo Hozyo (1984), Wargiono (1986) (trích
Wargiono và cs, 2002 [186]) thì lá và thân sắn sinh trưởng mạnh nhất vào giai ñoạn
này, tất cả các chất dinh dưỡng cây nhận ñược từ môi trường ñều ñược tổng hợp cho
phát triển thân và lá nên dinh dưỡng của các phần trên mặt ñất lúc này là cao nhất.
Theo Sudaryanto (1992) [176] thì từ tháng thứ 3 ñến tháng thứ 7, cứ 2 ngày sẽ xuất
hiện một lá mới ñể thay thế các lá già. Vì vậy, có thể thu cắt hàng tuần 4 lá mà
không ảnh hưởng gì tới năng suất cây trồng.
Khoảng nhiệt ñộ thích hợp cho sắn sinh trưởng từ 20-30
0
C. Trong khoảng
nhiệt ñộ này thì thời gian ñể hình thành một lá ñầy ñủ chỉ kéo dài 2 tuần. Ở nhiệt ñộ
cao hơn hoặc thấp hơn thì thời gian hình thành kéo dài hơn.
Sau khi lá xuất hiện và dài khoảng 1 cm, dưới ñiều kiện bình thường chúng sẽ
ñạt ñược kích thước tối ña sau 10-12 ngày. Kích thước của lá tăng dần theo tuổi của
cây ñến khoảng 4 tháng tuổi và sau ñó giảm dần. Tuổi thọ của lá phụ thuộc vào ñất
trồng, mức ñộ bị che bóng, nước và nhiệt ñộ (Cock và cs, 1979 [96]). Tuổi thọ của
lá kéo dài từ 40 ñến 120 ngày nhưng thông thường từ 60-120 ngày.
Sắn cũng có khả năng phân cành như các cây thân gỗ khác. Thông thường sau
trồng 3 tháng thì cây bắt ñầu phân cành. Tùy vào giống khác nhau mà khả năng
phân cành là khác nhau, thường cây sắn có thể phân từ 1-4 cấp cành khác nhau. Ở
giai ñoạn 120 ñến 150 ngày sau trồng, lá bị chắn sáng bởi các tán cây nên kích
6
thước tán và lượng vật chất khô (VCK) ở lá và thân là ñạt tối ña (Howeler và
Cadavid, 1983 [121]; Távora và cs, 1995 [177]).
1.1.2.3. Giai ñoạn hình thành và phát triển củ
Sau 28 ngày trồng thì các hạt tinh bột ñã bắt ñầu hình thành ở nhu mô rễ củ,
nhưng không xác ñịnh ñược rõ là rễ sẽ hình thành củ hay rễ thông thường. Sau 42
ngày thì bắt ñầu phân biệt ñược rễ củ, sau 60-90 ngày thì xác ñịnh ñược số lượng củ
sẽ hình thành sau này. Sau 90-120 ngày thì xác ñịnh ñược số lượng và kích thước
chiều dài của củ sau này.
Kích thước củ ñược hình thành, lượng vật chất khô tích lũy lớn nhất và phát
triển nhanh nhất ở giai ñoạn từ 6-9 tháng, sau ñó tăng chậm và ổn ñịnh (Távora và
cs, 1995 [177]; Poressin và cs, 1998 [162]) cho biết từ tháng thứ 7 sau trồng trở ñi
thì dinh dưỡng chỉ tập trung vào phát triển củ. Nếu nhiệt ñộ nhỏ hơn 17
0
C thì cây,
củ, lá sắn sẽ ngừng sinh trưởng, riêng lá thì rụng dần nhưng chúng sẽ phát triển trở
lại khi ñầu xuân trời bắt ñầu ấm lên. Thân cây ở giai ñoạn này bắt ñầu bị lignin hóa
(Conceicão, 1979 [98]).
Sau giai ñoạn từ 300-360 ngày thì lá bắt ñầu giảm dần, tất cả lá sẽ rụng hết,
cành non không phát triển nữa chỉ có quá trình tập trung tinh bột về củ và lượng vật
chất khô sẽ ñạt ñược cao nhất ở củ vào giai ñoạn này. Khi cây tròn 12 tháng là kết
thúc một chu kỳ sống nhưng nó có thể phát triển ở chu kỳ tiếp theo và tiếp tục sinh
trưởng thân, cành, lá và củ.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây sắn
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ:
Nhiệt ñộ thích hợp cho sắn mọc mầm và ra rễ từ 20-37
0
C, còn tối thích hợp là từ
25-30
0
C. Nếu nhiệt ñộ nhỏ hơn 16
0
C sắn sẽ không mọc mầm. Cây vẫn mọc mầm và ra
rễ tốt khi nhiệt ñộ lên tới 30
0
C và sau ñó giảm dần khi nhiệt ñộ tăng ñến 37
0
C. Nếu nhiệt
ñộ tiếp tục tăng cao hay giảm thấp quá cây bắt ñầu ngừng sinh trưởng và có thể chết.
Nhiệt ñộ thích hợp cho cây sinh trưởng thân lá từ 20-30
0
C, tối thích hợp là từ
24-29
0
C (Conceicão, 1979 [98]), sắn cũng có thể chịu ñựng ñược ở nhiệt ñộ từ 16
0
C
ñến 38
0
C (Cock, 1984 [97]). Ở nhiệt ñộ dưới 16
0
C thì khả năng ra lá, tỷ lệ lá, lượng
VCK tích tụ vào củ giảm (Cock và Rosas, 1975 [95]).
Nhiệt ñộ thích hợp ñể tích lũy dinh dưỡng vào củ tùy thuộc vào nhiệt ñộ ngày
và ñêm. Thông thường nhiệt ñộ 29
0
C là thích hợp cho sắn tích lũy dinh dưỡng vào
7
củ, nhưng ở nhiệt ñộ này vào ban ngày thường làm tăng cường ñộ hô hấp nên chỉ
còn lại một tỷ lệ nhỏ dinh dưỡng ñược tích lũy vào củ.
Ẩm ñộ:
Cây sắn có thể sống ñược cả ở những nơi có lượng mưa dao ñộng từ 500-5000
mm và ở những nơi có mùa khô từ 4-6 tháng.
Ở giai ñoạn cây mọc mầm và ra rễ ñòi hỏi phải có ñộ ẩm từ 65 % ñến 75 %. Còn
ở giai ñoạn sinh trưởng của thân và lá thì cũng yêu cầu về ñộ ẩm cao nhưng khi bị hạn
kéo dài thì diện tích lá giảm, năng suất thân lá giảm 38 %, năng suất củ giảm 14 %.
Trong ñiều kiện khô hạn kéo dài, thiếu nước sẽ làm tăng lượng HCN trong cây. Ngược
lại, lượng mưa cao có tác dụng làm giảm HCN (Trần Ngọc Ngoạn, 2007 [49]).
Ánh sáng:
Trong ñiều kiện ngày dài, thân sắn sẽ tăng khả năng sinh trưởng. Các giống
sắn ñều nhạy cảm với ánh sáng và có tác dụng làm tăng năng suất củ, tăng số
nhánh/cây. Tuy nhiên, ñộ dài ngày ngắn thì tăng cường ñộ tích lũy tinh bột về củ,
ñộ dài ngày thích hợp nhất ñể tích lũy tinh bột về củ là 12 giờ/ngày. Nếu ngày dài
thì thích hợp với phát triển thân, lá nhưng hạn chế tích lũy tinh bột về củ. Nếu cây
bị che bóng 60 % ánh sáng so với không che bóng, năng suất củ giảm tới 36 %
(Bolhuis, 1966 [84]).
Dinh dưỡng ñất:
Cây sắn có khả năng chịu ñựng tốt với ñất nghèo dinh dưỡng, ñất chua, ñất có
hàm lượng nhôm và mangan cao. Do bộ rễ phát triển sâu tới 2,5 m và có khả năng
cố ñịnh cacbon trong ñiều kiện thiếu nước kéo dài.
Các tác giả Asher và cs (1980) [78], CIAT (1980) [93]; Putthacharoen và cs
(1998) [164] ñều cho biết: cây sắn hấp thu nhiều nhất N, sau ñó là K, Ca, Mg, P và
S. Cứ 1000 kg củ sắn có 5,87 kg N; 0,98 kg P; 7,71 kg K; 1,18 kg Ca; 0,69 kg Mg.
Còn 1000 kg thân và lá sắn có 15,70 kg N; 1,99 kg P; 13,66 kg K; 7,16 kg Ca; 2,26
kg Mg. Vì vậy, nếu trong thành phần dinh dưỡng ñất thiếu nguyên tố nào thì sẽ làm
giảm khả năng sinh trưởng của cây và làm giảm năng suất của cây sắn.
* Giới thiệu vài nét về giống sắn KM 94
Nguồn gốc: Tên gốc KU 50 (hoặc Kasetsart 50) ñược nhập nội từ CIAT/Thái Lan
trong bộ giống khảo nghiệm Liên Á năm 1990. Giống do Viện Khoa học Kỹ thuật
Nông nghiệp miền Nam, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên nhập nội, tuyển chọn và giới thiệu. Giống ñã ñược Bộ
8
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống quốc gia năm 1995 trên toàn
quốc (Hoàng Kim, 2010 [35]). Hiện nay, giống sắn KM 94 là giống chủ lực của
nước ta với diện tích trồng hàng năm là trên 350.000 ha. Giống KM 94 có hình
dạng: Thân xanh, hơi cong, ngọn tím, không phân nhánh. Năng suất củ tươi ñạt 33,0
tấn/ha, tỷ lệ vật chất khô ñạt 35,1 - 39,0 %, năng suất tinh bột: 7,6-9,5 tấn. Thời
gian thu hoạch củ từ 9-11 tháng. Giống sắn này bản lá to và dầy nên diện tích mặt lá
nhiều, mỗi lá có khoảng từ 5-7 thùy, ñường kính mỗi thùy từ 3-3,5 cm, chiều dài từ
15-20 cm.
* Nhận xét chung:
Sắn có tên khoa học là Manihot Esculenta Crantz và nhiều tên ñịa phương
khác, có thể trồng ở hầu hết các nước có vĩ ñộ từ 30
0
N ñến 30
0
S và ở vùng có lượng
mưa từ 500 ñến 5000 mm/năm. Cây sắn có rễ, củ, thân, cành, lá, có thể thu và sử
dụng củ, lá sắn làm thức ăn cho người, gia súc và gia cầm. Nhiệt ñộ thích hợp cho
sắn nảy mầm từ 25
0
C ñến 30
0
C, cho sắn sinh trưởng là 20
0
C ñến 30
0
C
1.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ và lá sắn
1.2.1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của củ sắn
Củ sắn tươi chứa 23,36 - 33,12 % vật chất khô, 1 kg vật chất khô của củ sắn có
3087 Kcal, tỷ lệ tinh bột từ 65-80 % (Silvestre và Arraudeau, 1990 [53]; Best và
Henry, 1992 [83]; Froehlich và Thái Văn Hùng, 2001 [108]). Theo các tác giả nước
ngoài như Maner (1987) [140], Silvestre và Arraudeau (1990) [53] thì trong 1 kg củ
sắn tươi có từ 903- 1193 Kcal năng lượng trao ñổi. Còn các tác giả trong nước
như Nguyễn Văn Thưởng và Sumilin (1992) [56], Bùi Văn Chính (1995) [7], Viện
chăn nuôi (2001) [72] thì ở Việt Nam 1 kg củ sắn tươi có năng lượng trao ñổi dao
ñộng từ 1034-1187 Kcal/kg. Năng lượng trao ñổi của củ sắn khô cả vỏ dao ñộng từ
3087- 3138 Kcal/ kg, còn ở sắn khô bóc vỏ trung bình từ 3115-3196 Kcal/ kg.
Các giống, dòng sắn khác nhau thì có tỷ lệ tinh bột cũng khác nhau. Theo
Hoàng Kim (1999) thì các giống KM 98-1, KM 98-5, KM 98-6 ñạt năng suất tinh
bột là 12,41; 13,02 và 13,69 tấn/ha, tỷ lệ tinh bột trong củ sắn tươi ở các tháng 4, 6,
8, 10, 12 sau khi ñặt hom tương ứng là: 3,0; 16,5; 20,0; 21,0 và 28,0 % (trích
Hoài Vũ, 1980) [74]). Theo các tác giả như Hoài Vũ (1980) [74], Bùi Thị Buôn và
Nguyễn Văn Nghị (1985) [4], Cục khuyến nông (2008) [10] thì thu hoạch sắn sau
khi ñặt hom 10-12 tháng là lúc củ sắn có tỷ lệ tinh bột cao nhất. Nếu ñể qua thời
gian 12 tháng, tỷ lệ tinh bột giảm nhưng tỷ lệ protein thô và xơ thô tăng lên.
9
Một số giống sắn của Việt Nam có tỷ lệ tinh bột cao hơn các giống có tỷ lệ cao
nhất trên thế giới. Ví dụ: Giống sắn vỏ vàng của nước ta có tỷ lệ tinh bột là 34,20 %
và cao hơn 2,09 % so với giống sắn Soliña Balanca của Colombia (một trong những
giống sắn cho tinh bột cao nhất thế giới) (Hoài Vũ, 1980 [74]).
Theo Hutaga-Lung (1973), Sheswell (1978) (trích theo Silvestre và
Arraudeau, 1990 [53]) thì trong VCK của củ sắn có tới 80 - 90 % dẫn xuất không
ñạm. Trong dẫn xuất không ñạm, tinh bột chiếm 80 %. Theo Johnson (1965) và
Raymon (1965) (trích Maner, 1987 [140]), Hoàng Kim Anh (2005) [1], tinh bột của
sắn có khoảng 20 % amylose và 70 % amylopectin.
Một số tác giả trong và ngoài nước như: Best và Guy Henry (1992) [83],
Pham Van Bien và cs (2002) [160]; Trần Ngọc Ngoạn (2007) [49] cho rằng tỷ lệ protein
trong củ sắn thấp và thường dao ñộng từ 1,47 ñến 5,18 % tuỳ theo giống, ñịa ñiểm
trồng, thời gian thu hoạch và cách thức chế biến bảo quản củ. Theo Từ Quang Hiển
và Phạm Sỹ Tiệp (1998) [21] thì củ của các giống sắn bản ñịa tại Việt Nam có tỷ lệ
protein từ 2,44 ñến 4,13 %. Các giống sắn có tỷ lệ protein cao thì hàm lượng protein
thường từ 3,78-4,61 %, còn các giống có tỷ lệ protein thấp thì hàm lượng protein
chỉ từ 2,4 %-2,75 % (Nguyễn Nghi và cs, 1984 [47]).
Hàm lượng amino acid trong củ sắn cũng ñược nhiều người nghiên cứu xác
ñịnh. Theo Phạm Sỹ Tiệp (1999) [58], hàm lượng amino acid không thay thế của củ
sắn thấp và không cân ñối. Hầu hết các amino acid không thay thế trong củ sắn ñều
có thang giá trị hóa học thấp từ -33,50 ñến - 71,8 %. Hàm lượng glycine và agrinine
quá cao: + 63,3 % và 80,8 %. Tác giả Creswell (1978) (trích theo Maner, 1987
[140]) cho biết hàm lượng amino acid trong củ sắn thấp và không cân ñối: Hàm
lượng lysine và triptophan trong củ sắn chiếm 1,55 và 8,50 % trong protein, còn
methionine và cystine rất thấp, tương ứng là 0,33 % và 0,25 % trong protein, hàm
lượng này thấp hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn của FAO là 2,2 %.
Hàm lượng lipit trong củ sắn thấp, chỉ ñạt 1,6-1,8 % so với vật chất khô (Viện
chăn nuôi, 2001 [72]). Theo Nguyễn Văn Thưởng và Sumilin (1992) [56], hàm
lượng lipit trong củ sắn Việt Nam ñạt cao hơn so với thông báo nêu trên, hàm lượng
này thường dao ñộng từ 2-2,5 % trong vật chất khô. Tuy nhiên, kết quả phân tích
của Nguyễn Thị Lộc (2008) [42] thì hàm lượng lipit thô trong củ sắn là rất thấp chỉ
từ 0,35 ñến 1,23 %.
10
Chất khoáng trong củ sắn cũng tương ñối thấp. Phạm Sỹ Tiệp (1999) [58] cho
biết hàm lượng Ca ñạt từ 0,11-0,25 %, photpho ñạt 0,08-0,12 % trong vật chất khô.
Trong các thành phần khoáng thì kali chiếm tỷ lệ cao nhất trong củ sắn, thường từ
0,57-0,58 % trong vật chất khô. Theo tác giả trên thì hàm lượng Co, P, K, Zn, Mn,
Cu tính theo VCK trong củ sắn rất thấp so với nhu cầu của gia súc. Do ñó, khi sử
dụng nhiều sắn trong khẩu phần ăn phải chú ý bổ sung các nguyên tố trên.
1.2.2. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của lá sắn
Các kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Thưởng và Sumilin (1992) [56],
Từ Quang Hiển (1982) [19], Pham Van Bien và cs (2002) [160] cho biết: thành
phần hóa học của lá sắn tươi giống như một số loại rau xanh khác, ñặc biệt ở trong
lá sắn hàm lượng protein và caroten chiếm tỷ lệ rất cao, cho nên lá sắn ñã ñược coi
là một nguồn rau xanh cho người và gia súc. Theo Bùi Văn Chính và Lê Viết Ly
(2001) [9] thì trong ngọn lá sắn tỷ lệ VCK chiếm 25,5 %, năng lượng trao ñổi là
2549 Kcal/kg VCK, còn theo tài liệu của Viện chăn nuôi (2001) [72] thì bột lá sắn
có 89,60 % VCK, 1966 kcal/kg, tương ứng với 2194 kcal/kg VCK.
Theo các tác giả trên và một số tác giả khác như Dương Thanh Liêm (1999)
[40], Nguyễn Thị Hoa Lý (2008) [45] hàm lượng protein thô trong VCK của lá sắn
tương ñối cao, dao ñộng từ 20-34,7 %. Còn theo Alhasan và cs (1982) (trích
Nguyễn Nghi và cs, 1984 [47]) thì lá sắn giàu protein hơn so với củ sắn, hàm lượng
protein trong lá sắn từ 23-32 % trong vật chất khô. Từ Quang Hiển và Phạm Sỹ Tiệp
(1998) [21] cho biết protein trong lá của các giống sắn bản ñịa của Việt Nam dao
ñộng từ 24,06 ñến 29,80 % trong vật chất khô. Lá của các giống sắn trong nước có
hàm lượng protein cao là Xanh Vĩnh Phú, sắn Dù, Chuối trắng, KM 60, Chuối ñỏ,
205. Liu và Zhuang (2000) [132] cho biết bột lá sắn có hàm lượng protein là 27,50
%, còn chế biến sắn cả cuống thì hàm lượng protein giảm xuống còn 20,30 %. Tuy
nhiên, giống sắn và thời ñiểm thu lá khác nhau thì hàm lượng protein là khác nhau.
Tác giả cũng cho biết protein trong lá sắn cao hơn hẳn các loại cây thức ăn khác
(hàm lượng protein trong VCK của cỏ hòa thảo là 12,60 %; ngô 11,90 %) nhưng
thấp hơn so với ñỗ tương (45,70 %).
Adrian và Peyrot (1970) (trích theo Job, 1975 [124]) khi so sánh thành phần
amino acid trong lá sắn với thành phần amino acid trong trứng gà, thấy: Hàm lượng
amino acid thiết yếu trong lá sắn tương ñối ñầy ñủ và cân ñối. Tuy nhiên,
methionine vẫn là yếu tố hạn chế trong protein của lá sắn, hàm lượng methionine
11
chỉ ñạt 1,2 g % trong protein, chỉ bằng 67 % hàm lượng methionine trong protein
của trứng gà (3,65 g %). Vì vậy, không nên sử dụng bột lá sắn khi khẩu phần nghèo
methionine. Theo Phạm Sỹ Tiệp (1999) [58], Chavez và cs (2000) [92] thì hàm
lượng amino acid trong lá cao hơn trong củ sắn và cân ñối so với trứng gà. Tuy
nhiên, hàm lượng methionine và histidine trong lá cũng thấp, tương ứng là 1,99 và
1,14%. Hàm lượng lysine trong protein của lá sắn tương ñối cao (5,68 %) ñáp ứng
ñầy ñủ nhu cầu dinh dưỡng của gia súc gia cầm. Hoài Vũ (1980) [74] kết luận rằng
protein của lá sắn có ñầy ñủ và cân ñối các amino acid thiết yếu hơn hẳn các các
loại rau tươi khác. Ví dụ: Hàm lượng lysine, methionine của lá sắn tươi là 0,34;
0,14 (g/100g), trong khi ñó, rau muống là 0,14; 0,07; rau ngót là 0,16; 0,13; bột cỏ
là 0,102; 0,186; ngô là 0,48; 0,12. Theo Duong Thanh Liem và cs (1998) [103] thì
thành phần amino acid của bột lá sắn cũng tương tự như của bột cỏ alfalfa.
Adrian và cs (1970) (trích theo Nguyễn Nghi, 1984 [47]), Eruvbetine và cs
(2003) [106] cho biết methionine thường là yếu tố hạn chế của bột lá sắn, trong khi
ñó hàm lượng lysine và arginine trong protein của lá sắn lại tương ñối cao, tương
ứng 4,45 và 4,35 g/100g, nếu ñược bổ sung methionine sẽ làm cân ñối hàm lượng
amino acid trong hỗn hợp và làm tăng tỷ lệ tiêu hóa của thức ăn. Trong lá sắn hàm
lượng amino acid cao hơn và cân ñối hơn so với củ sắn. Tuy nhiên, yếu tố hạn chế
vẫn là methionine và histidine, tương ứng là 1,99 và 1,14 %, so với thang giá trị hóa
học chỉ ñạt - 47,6 và - 50,4 % (Từ Quang Hiển và Phạm Sỹ Tiệp, 1998 [21]).
Hàm lượng vitamin trong lá sắn cũng cao. Theo Hoài Vũ (1980) [74] thì hàm
lượng caroten trong lá sắn tươi là 3,00 mg/100g, vitamin B1 là 0,25 mg/100g, B2 là
0,66 mg/100g, PP là 0,66 mg/100g. Đặc biệt, vitamin C trong lá sắn khá cao (295
mg/100g). Theo Từ Quang Hiển (1983) [20], trong bột lá sắn khô có chứa tới 66,7
mg caroten/100g VCK. Duong Thanh Liem và cs (1998) [103] cho biết tỷ lệ
caroten trong bột lá sắn phụ thuộc quá trình chế biến, sấy ở nhiệt ñộ 100
0
C giữ
ñược caroten cao nhất là 351 mg/kg.
Thành phần khoáng ña lượng và vi lượng của lá sắn nói chung cao hơn so với
củ. Theo Phạm Sỹ Tiệp (1999) [58] thì hàm lượng khoáng tổng số của các loại sắn
Xanh Vĩnh Phú, Xanh Hà Bắc, Chuối vỏ ñỏ, Chuối vỏ trắng, KM 60, Sắn dù, 205
thường từ 6,60 ñến 7,80 % trong VCK. Còn các giống sắn H34, 202 hàm lượng
khoáng tổng số lần lượt là 5,62 % và 5,80 %. Trong ñó, hàm lượng Ca dao ñộng từ
0,74-1,13 %; P từ 0,25 ñến 0,38 %; K từ 1,52 ñến 1,71 %. Trong lá sắn hàm lượng
12
Fe và Mn rất cao, tương ứng là 344,0 mg và 655,2 mg trong 1 kg vật chất khô
(Nguyễn Khắc Khôi (1982) [33], Adewusi và Bradbury (1993) [77]).
1.2.3. Sắc chất trong thực vật và tác dụng của nó trong chăn nuôi
Thực vật tươi là nguồn rất tốt ñể cung cấp chất chống oxy hóa như vitamin,
carotenoid, flavonoid và các phenolic phức tạp khác (Minussi và cs, 2005 [147];
Zhang và Hamauzu, 2004 [192]; Murcia và cs, 2010 [150]). Rất khó ñánh giá vai
trò sinh học của sắc chất ở trong thực vật, nhưng người ta ñã biết chlorophyll là sắc
chất quan trọng nhất ñối với thực vật. Chlorophyll và carotenoid là những chất quan
trọng cho chức năng quang hợp. Một vài sắc chất quan trọng khác là flavonoid có
vai trò chủ yếu trong tương tác giữa thực vật và ñộng vật như tín hiệu ñể thụ phấn
và phát tán hạt.
Sắc chất trong thực vật ñược chia thành các nhóm sau: Chlorophyll,
carotenoid (carotene và xanthophyll), flavonoid (chalcone, anthocyanin, flavone,
flavonol) và betalain (betaxanthin, betacyanin). Người ta ñã phát hiện ñược khoảng
750 loại caroteinoid, 7.000 flavonoid và hơn 500 anthocyanin (Davies, 2004 [99]).
Sắc chất tồn tại ở các bộ phận khác nhau của thực vật, flavonoid và carotenoid tồn
tại ở hầu hết các mô thực vật như lá, củ, hoa, quả và hạt nhưng anthocyanin hay
chlorophyll chỉ tồn tại ở một số bộ phận nhất ñịnh.
Chlorophyll ở thực vật có hai loại ñó là chlorophyl a màu xanh nhạt và
chlorophyl b màu vàng xanh. Số lượng loại này phụ thuộc vào loài thực vật, ñiều
kiện ánh sáng và ñiều kiện dinh dưỡng khoáng magie. Hàm lượng chlorophyl a
thường gấp từ 2-4 lần so với chlorophyll b (Dzugan, 2006 [104])
Carotenoid tồn tại ở sắc lạp và lục lạp ở màng tế bào thực vật. Chỉ có một vài
loại carotenoid là tiền vitamin A, còn những chất khác không có hoạt tính như
vitamin A. Tuy nhiên, người ta ñã chứng minh rằng chúng có khả năng chống oxy
hóa rất mạnh (Granado và cs, 2003 [116], Mares- Perlman và cs, 2002 [142],
Britton và cs, 2004 [86]). Ngoài ra trong thực vật còn có các tiền chất của axit
abscisic (ABA), phytohormone; các chất này có khả năng ñiều chỉnh sinh trưởng và
quá trình stress của con vật (Koornneef, 1986 [139]).
Sắc chất trong carotenoid ñược chia thành 2 nhóm: carotene màu ñỏ da cam
và xanthophyll vàng da cam.
Caroten (C
40
H
56
) là một loại cacbua hydro chưa bão hòa, chỉ tan trong dung
môi hữu cơ. Trong thực vật thường có 4 loại tiền vitamin A là: β, α, δ caroten và
13
kriptoxantin. Nếu cắt ñôi phân tử β caroten ta có 2 phân tử vitamin A, nên β caroten
ñược xem là tiền vitamin A (Trịnh Xuân Vũ và Lê Doãn Diên, 1976 [75]). Trong ñó
β caroten chiếm trên 90 % trong tổng số các carotenoid ở thực vật. Các carotenoid
không chỉ cung cấp tiền vitamin A mà còn có tiềm năng chống oxy hóa, chống ung
thư. Hàm lượng β caroten trong cỏ tươi tự nhiên: 150 - 250 mg/kg VCK, cây ngô già:
15-60 mg/kg VCK, của cà rốt: 150 - 200 mg/kg VCK, rơm rạ: 4 mg/kg VCK (Từ
Quang Hiển, 2001 [23]. Tác giả Scott và cs (1969) [171] cho biết
β
caroten trong
bột lá keo giậu từ 227-248 mg/kg VCK.
Xanthophyll là nhóm sắc tố vàng sẫm. Công thức hóa học của chúng là
C
40
H
56
O
n
(n từ 1-6). Vì số lượng nguyên tử oxy có thể từ 1 ñến 6 nên có nhiều loại
xanthophyll: Kriptoxantin (C
40
H
56
O
1
), lutein (C
40
H
56
O
2
), violacxantin (C
40
H
56
O
4
),
(Trịnh Xuân Vũ và Lê Doãn Diên, 1976 [75]). Trong ñó violaxanthin và lutein chủ
yếu tạo ra màu sắc vàng của lá cây, cỏ trong mùa thu (Davies, 2004 [99]).
Flavonoid bao gồm anthocyanin, chalcone, aurone, flavone và flavonol.
Chúng ñều tan trong nước, tồn tại ở trong không bào. Flavonoid là chất hóa học
hoạt ñộng với nhiều chức năng: như tạo màu cho cánh hoa, quả, chống tia UV,
chống oxy hóa, kháng khuẩn và sự hoạt ñộng của virus. Trong các sắc chất thuộc
nhóm flavonoid thì anthocyanin là phổ biến nhất và tạo ra các màu ñỏ tươi, ñỏ, xanh
và màu tím cho hoa, quả và thân cây. Màu của anthocyanin bị ảnh hưởng bởi rất
nhiều các nhân tố. Một trong các nhân tố ñó là số lượng nhóm hydroxyl và
methoxyl. Nếu có nhiều gốc OH thì màu sắc có màu xanh. Nếu xuất hiện nhiều gốc
OCH
3
thì màu sắc chủ yếu là ñỏ (Winkel- shirley, 2002 [189]; Grotewold, 2006
[117]). Các loại sắc chất này có màu ñỏ khi ở pH axit và có màu xanh khi ở môi
trường kiềm. Ngoài ra, màu sắc còn phụ thuộc vào các nguyên tố khoáng như Al,
Fe, Mg ở một số loài thực vật.
Betalain là các chất thay thế anthocyanin ở các loài caryophyllale. Chúng cũng
có thể tìm thấy ở một số loại nấm. Betalain có nguồn gốc từ tyrosine. Chúng ñược chia
thanh 2 nhóm là betaxanthin có màu vàng và betacyanin có màu ñỏ, màu tím.
Người tiêu dùng thường có thói quen lựa chọn màu sắc của thức ăn, do ñó màu
sắc quyết ñịnh sự lựa chọn hay loại bỏ một loại thức ăn nào ñó. Ở một số nước và
một số dân tộc, người tiêu dùng quan tâm ñặc biệt tới màu sắc của da, thịt và lòng ñỏ
trứng (Hencken, 1992 [120]; Williams, 1992 [188]). Chính sở thích này ñã khiến cho
các nhà nghiên cứu và người chăn nuôi bổ sung sắc chất vào khẩu phần của gà thịt
cũng như gà trứng ñể làm tăng ñộ ñậm của da, lòng ñỏ trứng gia cầm và làm tăng tính
hấp dẫn của sản phẩm (Hencken, 1992 [120], Liufa và cs, 1997 [133], Vũ Duy Giảng,
2007 [17]). Sắc chất dùng ñể làm thức ăn bổ sung hầu hết thuộc nhóm carotenoid.
14
Động vật hoàn toàn không có khả năng tự tổng hợp carotenoid nên bắt buộc phải
ñược cung cấp từ thức ăn (Marusich và Bauernfeind, 1981 [143], Liufa và cs, 1997
[133]). Đối với khẩu phần ăn thông thường thì nguồn carotenoid sử dụng ñể tạo màu
da và lòng ñỏ trứng gia cầm là xanthophyll hay oxycarotenoid của ngô, gluten ngô và
bột lá thực vật (Latscha, 1990 [129]). Khi cho gia cầm ăn thức ăn giàu xanthophyll thì
có thể tìm thấy xanthophyll ở trong máu, cơ, gan, chất béo, da, lông của chúng
(Goodwin, 1986 [114]). Ở gà ñẻ, xanthophyll tích trữ ở cơ, da sẽ ñược huy ñộng mạnh
mẽ vào buồng trứng khi thành thục và một phần ñược chuyển vào lòng ñỏ (Gouveia và
cs, 1996 [115], Goodwin, 1986 [114] ). Sau khi thu nhận ñược sắc tố có từ thức ăn thì
gà ñẻ có thể huy ñộng từ 20- 60 % tổng lượng sắc tố thu nhận vào lòng ñỏ (Bornstein
và Bartov, 1966 [85]). Do ñó màu sắc tự nhiên của lòng ñỏ chính là màu sắc của
xanthophylls (Sirri và cs, 2007 [173]). Ngày nay, các oxycarotenoid ñược phân lập từ
thực vật, tảo và nấm ñược sử dụng nhiều trong khẩu phần ăn của gia cầm và ñược ñánh
giá là rất tốt (Gierhart, 2002 [109], Lorenz, 2002 [134]), còn các loại màu tổng hợp thì
ít ñược sử dụng và thậm chí còn bị cấm ở một số nước. Khi sử dụng ngô ñến 50 %
khẩu phần thì sắc tố có trong ngô có thể cho màu sắc lòng ñỏ ñạt từ 5,6-7 ñiểm và
tương ñương với lòng ñỏ ở mức bình thường theo thang ñiểm màu của Roche. Nhưng
yêu cầu của các nước châu Mỹ thì màu sắc lòng ñỏ phải ñạt thang ñiểm từ 7-10, còn
châu Âu và châu Á là 10-14 theo thang ñiểm của Roche (1988) [167]. Như vậy, nếu chỉ
sử dụng khẩu phần tự nhiên ñể cung cấp sắc chất cho lòng ñỏ thì sẽ không ñáp ứng
ñược yêu cầu nêu trên, ngoài ra oxycarotenoid còn dễ bị biến tính do tác ñộng của các
nhân tố gây oxy hóa như ánh sáng, nhiệt ñộ hay quá trình ñề hydrate và ñiều kiện bảo
quản nên việc thiếu hụt sắc chất trong thức ăn và trong sản phẩm chăn nuôi là khó
tránh khỏi.
Đối với gà thịt, sắc chất apocarotenoic acid ethyl ester là một carophyll có
màu vàng khi bổ sung có tác dụng tăng màu sắc của da gà (Latscha, 1990 [129]).
Khi các carotenoid tích lũy ñầy ñủ thì hương vị của thịt tăng, do ñó làm tăng chất
lượng của thịt gà (Josephson, 1987 [125]), cải thiện ñộ vàng da ngực và thành phần
axit béo của thịt (Mourão và cs, 2008 [149]). Nhưng trong chăn nuôi gà công
nghiệp, gà bị nuôi nhốt và ñược ăn thức ăn hỗn hợp không ñủ lượng sắc chất nên ñã
làm giảm màu sắc da và thịt gà, làm mất ñi hương vị thơm ngon của thịt gà
(Latscha, 1990 [129]; Williams, 1992 [188]).
15
Để giải quyết vấn ñề thiếu hụt sắc chất trong thức ăn và cải thiện ñộ vàng của
lòng ñỏ trứng, da, thịt, ñồng thời làm tăng hương vị thịt của gia cầm, người ta ñã bổ
sung sắc chất tổng hợp hoặc bột thực vật giàu sắc chất vào thức ăn. Sắc chất tổng
hợp tuy cải thiện ñược màu của lòng ñỏ trứng và da gà nhưng không cải thiện ñược
hương vị thịt, bên cạnh ñó một số sắc chất tổng hợp còn ảnh hưởng xấu ñến sức khỏe
con người. Vì vậy, người ta hướng tới việc sản xuất bột lá thực vật giàu sắc chất hoặc
chiết xuất sắc chất từ thực vật, nấm bổ sung vào thức ăn của gia cầm. Các loại bột lá
cây thức ăn xanh thường ñược sản xuất là bột hoa cúc, bột lá keo giậu, bột cỏ alfalfa,
bột cỏ stylo, bột cỏ medicago, bột cỏ mục túc, bột lá sắn,… Ở Việt Nam, sắn là một
cây trồng có tiềm năng cho việc sản xuất bột lá thực vật. Diện tích trồng sắn hàng
năm ở nước ta vào khoảng gần 600.000 ha, chỉ riêng tận thu ngọn, lá khi thu củ sắn
cũng có thể sản xuất ñược gần 5 tấn bột lá. Việc trồng sắn thu lá cũng có nhiều hứa
hẹn, có thể thu ñược khoảng 30 tấn lá tươi và sản xuất ñược trên dưới 8 tấn bột
lá/ha/năm. Lá sắn dễ phơi khô, bột lá sắn giàu carotenoid, xanthophyll và protein.
Vì vậy, nó không chỉ là nguồn bổ sung sắc chất mà còn là nguồn cung cấp protein
cho gia súc và gia cầm.
1.2.4. Độc tố HCN trong sản phẩm sắn
Một trong những yếu tố quan trọng gây hạn chế sử dụng các sản phẩm từ củ
và lá sắn làm lương thực cho con người và thức ăn cho gia súc là trong sắn có chứa
cyanogenic glucosides. Đó là linamarin (linamarosid) và lotaustralin (lotostraloside)
(Nartey, 1978 [153]). Linamarin tồn tại trong không bào của tế bào sắn (Mcmahon
và cs, 1995 [144]). Quá trình tổng hợp linamarin từ valin còn lotaustralin ñược tổng
hợp từ izoleuxin. Hai chất này khi thuỷ phân ñều tạo ra acetone và axit cyanhydric
nhờ men nội sinh linamarase xuất hiện khi tế bào sắn bị phá hủy (Bruijn 1973 [87],
Nartey, 1978 [153]). Chính vì vậy, axit cyanhydric tự do hầu như không có trong
mô thực vật, mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất liên kết giữa acetone và axit cyanhydric.
Cũng vì thế mà các heteroside nói trên còn gọi là glucoside hydroxinitrile.
* Công thức cấu tạo:
Linamaroside
Lotostraloside