Đánh giá khả năng thích nghi của một số giống sắn cho vùng đông nam bộ và tây nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN CÔNG KHANH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN
CHO VÙNG ĐÔNG NAM BỘ VÀ TÂY NGUYÊN

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội - Năm 2012


i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN CÔNG KHANH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN
CHO VÙNG ĐÔNG NAM BỘ VÀ TÂY NGUYÊN
Chuyên ngành

: Trồng trọt

Mã số

: 62 62 01 01

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. TS. Hoàng Kim
2. TS. Nguyễn Hữu Hỷ

Hà Nội - Năm 2012


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nêu
trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
nào khác. Mọi trích dẫn đều có nguồn gốc rõ ràng.
Tác giả

Trần Công Khanh


iii

LỜI CẢM TẠ
Để được hoàn thành chương trình học tập, thực hiện đề tài nghiên cứu sinh
và hoàn thành luận án tiến sỹ khoa học Nông nghiệp, tôi xin trân trọng biết ơn:

- Tiến sỹ Hoàng Kim, giảng viên Khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm
thành phố Hồ Chí Minh và tiến sỹ Nguyễn Hữu Hỷ, Giám đốc Trung tâm Nghiên
cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông
nghiệp Miền Nam đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt qúa trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành luận án này.
- GS.TS Bùi Chí Bửu, Phó Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
– Viện trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam và GS.TS Nguyễn
Thị Lang, Trưởng Bộ môn Di truyền giống Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã
tận tình giảng dạy và hướng dẫn tôi thực hiện đề tài luận án.
- Phòng Đào tạo Sau Đại học Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền
Nam; Ban Đào tạo sau đại học Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình
giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
- Ban Giám Đốc, các anh chị và các bạn đồng nghiệp thuộc Bộ môn Cây Có
Củ và Hệ thống Canh tác cùng tập thể cán bộ công chức của Trung tâm Nghiên cứu
Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc và Trung tâm Nghiên cứu và phát triển cây
Điều. Ban lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi về thời gian, vật chất và tinh thần để hoàn thành khóa
học và đề tài.
- Xin được khắc ghi công ơn sinh thành và nuôi dưỡng của cha mẹ, sự động
viên chia sẻ của vợ cùng các con và những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ
của bạn bè gần xa đối với tôi trong suốt thời gian qua.
Tác giả

Trần Công Khanh


iv

ABSTRACT
The research aims at identifying high yielding varieties of adapted to

the South Eastern and Central Highland regions through genotypes
and environments (GxE) interactions. The GA% values were assessed
to prinpoint the fresh tube yield and the total biomass, which obtained
the highest one. These expressed high percentage of genotypical
coefficient of variance to permit cassava breeder continuously exploit
their genetic variation to select more promising segregant. Selection
index was analyzed to identify four characters as tube yield, biomass,
harvest index starch percent which contribute to describe the most
promising lines. KM140 and KM98-5 were ranked the highest
selection criterion. It was fit to the Government assessment to help
IAS receive VIFOTEC award of KM140 previously. Through GXE
analysis by Eberhart and Russell model (1966), B & TAT (Biplot in
1998) most promising progenies were exhibited high stability index
on cassava yield. KM140 intended to be suitable to more
advantageous condition. Other wise, KM98-5 adapted to dis
advantageous one througt 5 site yield trial for two years study on
cassava varietal improvement throught adaptive assessment in the
South Eastern and Central Highland regions.


v

MỤC LỤC
Mở đầu

1

1. Tính cấp thiết của đề tài

1

2. Mục tiêu của đề tài

3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4

4. Những đóng góp mới của đề tài

4

5. Đối tượng và phạm vi và thời gian nghiên cứu

4

5.1 Đối tượng nghiên cứu

4

5.2 Phạm vi nghiên cứu

5

5.3 Thời gian nghiên cứu

5

Chương 1. Cơ sở khoa học của đề tài và tổng quan tài liệu nghiên cứu

6

1. Cơ sở khoa học của đề tài

6

2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới

6

2.1 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới

6

2.2 Tình hình tiêu thụ sắn trên thế giới

11

3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam

15

3.1 Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam

15

3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn ở Việt Nam

18

4. Nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới và ở Việt Nam

19

4.1 Nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới

19

4.2 Nghiên cứu chọn tạo giống sắn ở Việt Nam

22

5. Nghiên cứu tương tác giữa kiểu gen với môi trường

31

6. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác sắn trên thế giới và ở Việt Nam

33

6.1 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác sắn trên thế giới

33

6.2 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác sắn ở Việt Nam

35

7. Thực trạng sản xuất sắn tại vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên

38

Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

41

2.1 Vật liệu nghiên cứu

41

2.2 Nội dung và địa điểm nghiên cứu

45


vi

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

45

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu

45

2.3 Phương pháp nghiên cứu

46

2.3.1 Khảo nghiệm giống sắn

46

2.3.2 Phân tích tương tác giữa kiểu gen với môi trường

46

2.3.3 Phân tích chỉ số chọn lọc và hiệu quả chọn lọc các tính trạng mục tiêu

48

2.3.4 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững

50

2.3.6 Tiến độ nghiên cứu

51

2.3.7 Đất thí nghiệm

51

2.3.8 Điều kiện thời tiết khí hậu

52

2.3.9 Quy trình kỹ thuật

54

2.3.10 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

56

Chương 3. Kết qủa nghiên cứu và thảo luận

57

3.1 Khảo nghiệm một số giống sắn tại vùng Đông Nam Bộ và Tây

57

Nguyên năm 2009 và 2010
3.1.1 Khảo nghiệm giống Đông Nam Bộ và Tây Nguyên năm 2009

57

3.1.1.1 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Đồng Nai năm 2009

57

3.1.1.2 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Tây Ninh năm 2009

58

3.1.1.3 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Bình Thuận năm 2009

59

3.1.1.4 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Đắk Nông năm 2009

60

3.2.1.5 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Gia Lai năm 2009

61

3.1.2 Khảo nghiệm giống Đông Nam Bộ và Tây Nguyên năm 2009

64

3.1.2.1 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Đồng Nai năm 2010

64

3.1.2.2 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Tây Ninh năm 2010

65

3.1.2.3 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Bình Thuận năm 2010

66

3.1.2.4 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Đắk Nông năm 2010

67

3.1.2.5 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Gia Lai năm 2010

68

3.2 Phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường

70

3.2.1 Phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường năm 2009

70


vii

3.2.2 Phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường năm 2010

76

3.3 Phân tích chỉ số chọn lọc, hiệu quả chọn lọc các tính trạng mục tiêu

81

3.4 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình quy trình kỹ thuật canh tác sắn

85

3.4.1 Ảnh hưởng của phương pháp đạt hom và mật độ trồng đến năng suất

85

sắn
3.4.2 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất và chất lượng giống sắn

87

KM94 và KM140 tại Đồng Nai và Tây Ninh
3.4.3 Ảnh hưởng một số biện pháp trồng xen chống xói mòn đến năng suất

88

củ tươi và lượng đất bị rửa trôi trên đất dốc trồng sắn
3.4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số công thức phân bón NPK đến năng

91

suất và hiệu quả kinh tế của việc trồng sắn
4. Kết luận và đề nghị

99

4.1 Kết luận

99

4.2 Đề nghị

99

5. Tài liệu tham khảo

100

Tiếng Việt

100

Tiếng Anh

107

6. Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án

112

7. Phụ lục. Số liệu và hình ảnh liên quan đến luận án

Danh sách các chữ viết tắt
- CIAT

(Center for International Agriculture Tropical)
Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới

- DUS

(Distinctness Uniform Stability)
Khảo nghiệm giống tác giả

- FAO

(Food and Agriculture Organization of United Nation)

Tổ chức Nông Lương Quốc tế

- IAS

(Institute of Agriculture of South Viet Nam)
Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam


viii

- IITA

(International Institute of Tropical Agriculture)
Viện Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế

- IFPRI

(International Food Policy Research Institute)

- HARC

(Hung Loc Agriculture Research Center)
Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc
Viện Nghiên cứu chính sách lương thực Quốc tế

- HAU

Hue Agriculture University
Đại học Nông lâm Huế

- MARD

(Ministry of Agriculture and Rural Development)
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

- MSG

(Mono Sodium Glutamic)
Bột ngọt

- NLU

Nong Lam University
Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

- TTTA

(Thailand Trade Tapioca)
Tổ chức Thương mại bột sắn Thái lan

- VCU

(Value of Culvation and Use)
Khảo nghiệm sản xuất

- VNCP

(Viet Nam Cassava Program)
Chương trình sắn Việt Nam

- VAAS

Viet Nam Academy of Agriculture Sciences
Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Việt Nam


ix

Danh mục các bảng biểu
Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của thế giới từ năm

9

2000 – 2010
Bảng 1.2 Tình hình sản xuất, chế biến và tiêu thụ sắn ở một số nước

10

trồng sắn chính của châu Á và tiềm năng của các sản phẩm chế biến
sắn
Bảng 1.3 Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu đến năm

11

2020 và tốc độ tăng hàng năm của sự tiêu thụ sản phẩm sắn, giai đoạn
1993 – 2020
Bảng 1.4 Thương mại sắn trên thế giới từ năm 2006-2009 (triệu tấn)

13

Bảng 1.5 Lượng sắn lát nhập khẩu của Trung Quốc trong năm 2009

14

Bảng 1.6 Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của Việt Nam giai

16

đoạn 2001 – 2011
Bảng 1.7 Các nhà máy chế biến ethanol tại Việt Nam

17

Bảng 1.8 Nguồn gen sắn tại Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm

25

Nông nghiệp Hưng Lộc, năm 2011
Bảng 1.9 Diện tích, năng suất, sản lượng của sáu vùng trồng sắn Việt
Nam, năm 2010

38

Bảng 1.10 Diễn biến về hàm lượng tinh bột sắn qua các tháng trong

39

năm từ năm 1994 - 1997 tại các tỉnh miền Đông Nam Bộ
Bảng 2.1 Nguồn gốc bộ giống sắn thí nghiệm

41

Bảng 3.1 Đặc trưng hình thái của 8 giống sắn thí nghiệm trên hai vùng

57

sinh thái Đông Nam Bộ và Tây Nguyên năm 2009
Bảng 3.2 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại đất đỏ HARC, năm 2009

58

Bảng 3.3 Kết quả khảo nghiệm giống sắn trên đất xám Tây Ninh, 2009

59

Bảng 3.4 Kết quả khảo nghiệm giống sắn giống sắn tại Bình Thuận

60

năm 2009
Bảng 3.5 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Đắk Nông, năm 2009

61

Bảng 3.6 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại Gia Lai, năm 2009

61


x

Bảng 3.7 Năng suất củ tươi của tám giống sắn trên 5 điểm thí nghiệm

62

thuộc 5 tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên, năm 2009
Bảng 3.8 Hàm lượng và năng suất tinh bột của tám giống sắn trên 5

63

năm tỉnh thuộc Đông Nam Bộ và Tây Nguyên, năm 2009
Bảng 3.9 Đặc trưng hình thái của tám giống sắn thí nghiệm trên hai

64

vùng sinh thái Đông Nam Bộ và Tây Nguyên năm 2010
Bảng 3.10 Kết quả khảo nghiệm giống sắn trên đất đỏ HARC, 2010

65

Bảng 3.11 Năng suất củ tươi, hàm lượng và năng suất tinh bột của tám

66

giống sắn trên đất xám, tỉnh Tây Ninh năm 2010
Bảng 3.12 Kết quả khảo nghiệm giống sắn tại tỉnh Bình Thuận, 2010

67

Bảng 3.13 Kết quả so sánh giống sắn trên đất đỏ xã Nhân Cơ, huyện

68

ĐắkR’lấp, tỉnh Đắk Nông năm 2010
Bảng 3.14 Kết quả so sánh giống sắn trên đất đỏ thị trấn Iakha, huyện

69

Iagrai, tỉnh Gia Lai năm 2010
Bảng 3.15 Phân nhóm môi trường theo năng suất củ tươi của từng địa

71

điểm
Bảng 3.16 Phân tích chỉ số thích nghi và ổn định của các giống qua 5

72

môi trường
Bảng 3.17 Năng suất củ tươi trung bình qua 5 môi trường nghiên cứu

72

Bảng 3.18 Phân nhóm theo năng suất củ tươi giữa các giống qua các

73

môi trường
Bảng 3.19 Phân nhóm môi trường theo từng địa điểm về năng suất củ

77

tươi (tấn/ha)
Bảng 3.20 Phân tích tính thích nghi và ổn định qua 5 môi trường của

78

các giống sắn năm 2010
Bảng 3.21 Phân nhóm duncan theo 5 môi trường khác nhau, năm 2010

78

Bảng 3.22 Phân nhóm Duncan giữa các giống qua các môi trường

78

Bảng 3.23a Hệ số tương quan của 4 tính trạng mục tiêu trong phân tích

82

hiệu quả chọn lọc


xi

Bảng 3.23b Phân tích nguyên chính (xét theo kiểu gen)

82

Bảng 3.23c Phân tích nguyên chính (xét theo kiểu hình)

83

Bảng 3.23d Phân tích hiệu quả chọn lọc chung

83

Bảng 3.24 Hiệu quả chọn lọc các tính trạng đơn

84

Bảng 3.25 Hiệu quả chọn lọc chung

84

Bảng 3.26 Kết quả xác định cách đặt hom và mật độ trồng sắn trên đất

85

đỏ Hưng Lộc, Đồng Nai, năm 2009/2010
Bảng 3.27 Kết quả xác định cách đặt hom và mật độ trồng sắn trên đất

86

xám Tây Ninh, năm 2009/2010
Bảng 3.28 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất và chất lượng

87

giống sắn KM94 và KM140 tại Đồng Nai năm 2009/2010

Bảng 3.29 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất và chất lượng

88

giống sắn KM94 và KM140 tại Tây Ninh, năm 2009/2010
Bảng 3.30 Ảnh hưởng của một số công thức chống xói mòn đến năng

89

suất củ tươi của giống sắn SM937-26 năm 2009 – 2011
Bảng 3.31 Ảnh hưởng của một số công thức chống xói mòn trên đất

90

dốc trồng sắn đến lượng đất bị rửa trôi tại (HARC), năm 2009 – 2010
Bảng 3.32 Năng suất cây xanh trả lại cho đất của cây trồng xen ở một

91

số công thức chống xói mòn năm 2009 – 2010
Bảng 3.33 Ảnh hưởng của các mức phân bón NPK khác nhau đến

93

năng suất củ tươi của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 qua 2 năm
2009 – 2010
Bảng 3.34 Ảnh hưởng của các mức phân bón NPK khác nhau đến hàm

97

lượng tinh bột (%) của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 qua 2 năm
2009 – 2010
Bảng 3.35 Ảnh hưởng của các mức phân bón đến hiệu quả kinh tế của
việc trồng sắn trên đất đỏ Hưng Lộc, Đồng Nai qua 2 năm 2009– 2010

97


xii

Danh mục các hình ảnh, đồ thị và giản đồ
Hình 1.1 Sản xuất sắn ở các nước khác nhau trên thế giới năm 2008

8

Hình 1.2 Kim ngạch xuất khẩu sắn năm 2008 - 2011

19

Hình 1.3 Sơ đồ lai tạo, chọn lọc, khảo nghiệm sản xuất giống sắn

26

Hình 1.4 Phả hệ của một số giống sắn ở Việt Nam

28

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

46

Hình 2.2 Diễn biến nhiệt độ ở các tỉnh Đồng Nai, Tây Ninh, ĐắK

53

Nông và Gia Lai qua các tháng trong năm 2009
Hình 2.3 Tổng lượng mưa (mm) ở các tỉnh Đồng Nai, Tây Ninh, Bình

54

Thuận, ĐắK Nông và Gia Lai qua 2 năm 2009 và 2010
Hình 2.4 Diễn biến lượng mưa ở các tỉnh Đồng Nai, Tây Ninh, Bình

54

Thuận, ĐắK Nông và Gia Lai, năm 2010
Hình 3.1 Năng suất củ tươi và năng suất tinh bột trung bình của 8

69

giống sắn trên 5 năm tỉnh thuộc Đông Nam Bộ và Tây Nguyên, năm
2010
Hình 3.2 Giản đồ phân tích mối tương tác giữa giống và môi trường

74

năm 2009
Hình 3.3 Phân nhóm theo kiểu gen các giống khảo nghiệm

75

Hình 3.4 Phân nhóm theo môi trường khảo nghiệm

75

Hình 3.5 Giản đồ phân tích mối tương tác giữa giống và môi trường

79

năm 2010
Hình 3.6 Giản đồ phân nhóm theo kiểu gen các giống khảo nghiệm

80

năm 2010
Hình 3.7 Giản đồ phân nhóm theo môi trường khảo nghiệm năm 2010

81

Hình 3.8 Ảnh hưởng của các mức phân bón NPK khác nhau đến năng

94

suất củ tươi của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 trên đất đỏ (HARC),
năm 2009 – 2010
Hình 3.9 Ảnh hưởng các mức bón N khác nhau đến năng suất củ của 2
giống sắn KM60 và SM937- 26 trên đất đỏ (HARC), năm 2009 – 2010

95

xiii

Hình 3.10 Ảnh hưởng của các mức bón P2O5 khác nhau đến năng suất

95

củ tươi của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 trên đất đỏ (HARC), năm
2009 – 2010
Hình 3.11 Ảnh hưởng của các mức bón K2O khác nhau đến năng suất

96

củ tươi của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 trên đất đỏ (HARC), năm
2009 – 2010
Hình 3.12 Ảnh hưởng của các mức bón K2O khác nhau đến hàm lượng
tinh bột của 2 giống sắn KM60 và SM937- 26 trên đất đỏ (HARC),
năm 2009 – 2010

96


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ 3
trên thế giới sau lúa gạo và lúa mì. Tại châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latin, gần 1 tỷ
người đang sử dụng sắn như là nguồn lương thực chủ yếu nhằm đảm bảo an ninh lương
thực. Sản phẩm của sắn là nguồn nguyên liệu quan trọng hàng đầu để chế biến nhiên

liệu sinh học đồng thời cũng là cây thức ăn gia súc, cây hàng hoá xuất khẩu có giá trị
để chế biến bột ngọt, bánh kẹo, mì ăn liền và các sản phẩm thiết thực trong đời sống
hằng ngày [1]. Cây sắn có nguồn gốc ở Nam Mỹ, sau đó được du nhập vào châu Phi và
châu Á, đến nay sắn được trồng ở trên 100 nước nhiệt đới từ 300 N đến 300 S của ba
châu lục nói trên [15]; [57].
Ở Việt Nam, cây sắn được trồng rộng rãi trên toàn quốc và được ưu tiên nghiên
cứu phát triển trong tầm nhìn chiến lược đến năm 2020 của Bộ Nông nghiệp & Phát
triển Nông thôn. Nghiên cứu và phát triển cây sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh
dưỡng, đất gò đồi khó khăn là hướng hỗ trợ chính cho việc thực hiện “Đề án phát triển
nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt tại quyết định số 177/2007/QĐ-TT ngày 20/11/2007.
Các nhà khoa học cho rằng: việc tăng năng suất cây trồng chủ yếu dựa vào
giống, phân bón và kỹ thuật canh tác. Giống được coi là động lực hàng đầu để tăng
năng suất và sản lượng. Sắn là cây trồng điển hình nhất về sự thành công trong việc
ứng dụng giống mới và đã tạo được bước đột phá về năng suất sắn của thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng. Việt Nam hiện là một trong những nước điển hình của
châu Á trong việc ứng dụng công nghệ chọn tạo và nhân giống sắn lai sau Ấn Độ và
Thái Lan [81]. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn ở nước ta đã không ngừng tăng
trưởng liên tục trong thời gian qua, đặc biệt là trong hơn một thập niên đầu của thế kỷ


2

XXI. Năm 2000 diện tích 234.900 ha, năng suất 8,66 tấn/ha, sản lượng 2,03 triệu tấn.
Năm 2011, tổng diện tích sắn cả nước là 559.800 ha, năng suất sắn củ tươi bình quân
17,64 tấn/ha, sản lượng 9,87 triệu tấn. So với năm 2000, sản lượng sắn đã tăng hơn 4
lần, năng suất sắn tăng gấp hơn 2 lần. Việt Nam hiện đã trở thành nước xuất khẩu tinh
bột sắn đứng thứ hai trên thế giới sau Thái Lan [61].
Một trong những yếu tố chính đã nâng cao năng suất và sản lượng sắn là nhờ sự
tăng cường nghiên cứu, nhập nội, lai tạo, ứng dụng công nghệ mới trong chọn tạo và

nhân giống sắn lai. Trước năm 1990, Gòn, H34 và Xanh Vĩnh Phú là những giống sắn
phổ biến ở Việt Nam. Từ năm 1986 đến năm 1993, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông
nghiệp miền Nam (IAS) đã thu thập, tuyển chọn và giới thiệu cho sản xuất ba giống
sắn HL20, HL23 và HL24 [40]. Giai đoạn 1991 đến nay, IAS đã phối hợp với Chương
trình sắn Việt Nam (VNCP), Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) đã
tuyển chọn và giới thiệu cho sản xuất năm giống sắn tốt: KM60; KM94, KM95;
SM937-26; KM98-1 [37], [38]. Song song với việc nhập nội giống, IAS đã tiến hành
việc lai tạo giống sắn và tiến tới làm chủ công nghệ lai tạo, chọn lọc và nhân giống sắn
lai [37]. Tổng diện tích trồng các giống sắn mới ở Việt Nam năm 2010 ước đạt 400
ngàn ha, chiếm hơn 70% tổng diện tích sắn của cả nước [27]. Nhiều hộ nông dân giỏi
đã đạt năng suất 35 - 40 tấn/ha trên quy mô 2-10 ha/hộ [8]. Hiện nay, ở nước ta đã có
một số giống sắn được Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn công nhận giống chính
thức (KM60, KM94, KM98-7, KM140) và cho phép sản xuất thử (SM937-26, KM981, NA1 và KM98-5) [22], bên cạnh đó, những giống sắn triển vọng do IAS và Đại học
Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh (NLU) lai tạo, chọn lọc và giới thiệu (KM227,
KM297, KM228, KM208, BKA900). Công tác nghiên cứu lai tạo, tuyển chọn và nhập
nội giống sắn trong thời gian qua đã có đóng góp to lớn trong việc nâng cao năng suất,
sản lượng sắn và thu nhập cho nông dân trồng sắn [61]. Tổng kim ngạch xuất khẩu sắn
của Việt Nam năm 2011 ước đạt hơn 1 tỷ USD [22]. Giá trị bội thu do áp dụng giống


3

sắn mới và kỹ thuật canh tác sắn thích hợp, bền vững ước đạt 500 triệu USD mỗi năm
(559 ngàn ha x 8,98 tấn bội thu/ha = 5 triệu tấn sắn củ tươi x 100 USD/tấn), trên thực
tế thì lợi nhuận còn đạt cao hơn rất nhiều [22].
Mỗi giống sắn thích nghi với từng điều kiện môi trường sinh thái và thời vụ nhất
định. Một số giống sau khi được công nhận và đưa ra sản xuất đã không phát huy được
các đặc tính tốt ở các vùng sinh thái khác nhau. Điều này làm cho nông dân không xác
định được cơ cấu giống sắn thích hợp để nâng cao năng suất và hiệu quả của sản xuất.
Đông Nam Bộ và Tây Nguyên là hai vùng sản xuất sắn hàng hóa quan trọng

nhất ở Việt Nam. Năm 2011, cả hai vùng đã trồng 265 ngàn ha đạt sản lượng trên 5
triệu tấn. Trong đó, Đông Nam Bộ chiếm 115 ngàn ha, Tây Nguyên 150 ngàn ha [57].
Giống sắn được trồng phổ biến ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên là KM94 đã được
công nhận giống từ năm 1995 [51]. Hiện nay, giống KM94 đã bị lẫn tạp và có biểu
hiện thoái hóa. Để nâng cao năng suất và sản lượng sắn cho vùng Đông Nam Bộ và
Tây Nguyên thì cần phải có cơ cấu giống sắn phù hợp và quy trình kỹ thuật canh tác
sắn đạt năng suất cao, thích hợp với từng tiểu vùng sinh thái để thâm canh, tăng năng
suất và nâng cao thu nhập là đòi hỏi cấp bách của sản xuất sắn hiện nay. Đề tài: “Đánh
giá khả năng thích nghi của một số giống sắn cho vùng Đông Nam Bộ và Tây
Nguyên ” là hết sức cần thiết.
2. Mục tiêu của đề tài
1) Đánh giá chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của một số giống sắn thông qua
việc khảo nghiệm giống và phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường, đồng thời
xác định giống sắn triển vọng thông qua phân tích chỉ số và hiệu quả chọn lọc.
2) Góp phần hoàn thiện Quy trình kỹ thuật canh tác sắn đạt năng suất cao, bền
vững cho vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.


4

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường của một số giống sắn tại vùng
Đông Nam Bộ và Tây Nguyên để xác định khả năng thích nghi và tính ổn định của một
số giống sắn.
- Ứng dụng các mô hình toán học để phân tích chỉ số chọn lọc và hiệu quả chọn
lọc các tính trạng mục tiêu giúp các nhà chọn giống tiếp tục khai thác biến thiên di
truyền có lợi.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Giới thiệu cho sản xuất giống sắn KM140 được công nhận giống chính thức và
được áp dụng trên phạm vi toàn quốc; Giống sắn KM98-5 được công nhận sản xuất thử

tại các tỉnh phía Nam. Hiện hai giống sắn này đã được đưa vào cơ cấu giống áp dụng
rộng rãi cho sản xuất sắn ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên; góp phần nâng cao năng
suất, sản lượng và hiệu quả kinh tế cho ngành sắn Việt Nam nói chung.
- Hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn đạt năng suất cao, bền vững cho

vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.
5. Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
5.1 Đối tượng nghiên cứu
- Bộ giống khảo nghiệm là những giống sắn triển vọng về năng suất và chất
lượng. Trong đó KM94 là giống sắn Quốc gia được chọn làm đối chứng, giống sắn
KM140 được Bộ Nông nghiệp và PTNT cho phép sản xuất thử năm 2007 cùng một số
giống sắn triển vọng do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam và Trường
Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh lai tạo, chọn lọc và giới thiệu.
- Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho vùng Đông
Nam Bộ và Tây Nguyên.


5

- Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá bao gồm: sinh trưởng phát triển, các yếu tố
cấu thành năng suất và năng suất, chỉ số thích nghi và ổn định năng suất và hiệu quả
chọn lọc của một số giống sắn.
5.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được tiến hành nghiên cứu ở 5 tỉnh (Đồng Nai, Tây Ninh và Bình Thuận
thuộc Đông Nam Bộ); (Gia Lai và Đắk Nông thuộc vùng Tây Nguyên) có các điều
kiện đất đai khí hậu chủ yếu như sau:
+ Xã Thái Bình, huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh, đại diện cho vùng đất xám
trồng sắn và khí hậu của Tây Ninh.
+ Xã Bình Tân, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận, đại diện cho vùng đất cát
trắng ven biển và khí hậu Duyên hải Nam Trung bộ.

+ Trung tâm Hưng Lộc (HARC), xã Hưng Thịnh, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng
Nai, đại diện cho vùng đất đỏ trồng sắn và khí hậu Đồng Nai.
+ Xã Nhân Cơ, huyện ĐắkR’lấp, tỉnh Đắk Nông đại diện cho đất đỏ bazan và
khí hậu miền Nam Tây Nguyên.
+ Thị trấn Iakha, huyện Iagrai, tỉnh Gia Lai, đại diện cho đất đỏ bazan và khí
hậu miền Bắc Tây Nguyên.
5.3 Thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ tháng năm 2009 đến tháng 12 năm 2011.


6

Chương 1
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1. Cơ sở khoa học của đề tài
Bản chất của công tác chọn giống là điều khiển hệ thống di truyền của cây trồng
theo hướng có lợi cho con người. Để thành công trong việc chọn tạo giống thì phải
nắm vững nguyên lý di truyền với nhận thức sâu sắc về bản chất di truyền của sự biểu
hiện các tính trạng thông qua năng suất cây trồng [11], [14], [45]. Việc nghiên cứu
chọn tạo và phát triển giống cây trồng mới nói chung và cây sắn nói riêng là một quá
trình lâu dài đòi hỏi phải có sự đầu tư nghiên cứu đúng mức, đúng phương pháp.
Cải thiện di truyền cây sắn là một chuyên ngành khoa học. Phương pháp lai tạo
truyền thống đang ngày càng được bổ sung bởi những tiến bộ công nghệ mới mô tả
tính đa dạng hiện có, tạo ra sự đa dạng mới và đo lường các thông số di truyền ảnh
hưởng đến sự biểu hiện tính trạng [41]. Những năm gần đây nghiên cứu và sản xuất sắn
ở nước ta đã có nhiều tiến bộ kỹ thuật mới được ứng dụng trong sản xuất. Nhu cầu sắn
cho xuất khẩu và sản xuất nhiên liệu sinh học đang được Chính phủ cùng một số Bộ,
Ngành quan tâm đầu tư nghiên cứu. Nhưng vấn đề quy hoạch diện tích cho vùng
nguyên liệu cần được xem xét một cách thận trọng trong quá trình phát triển [3], [4].
Việc thâm canh đòi hỏi các giống sắn cải tiến phải có những bước đột phá mới về năng

suất, chất lượng, trên cơ sở cải tạo dạng hình với sự hợp tác giữa nhiều lĩnh vực: di
truyền, sinh lý, bảo vệ thực vật, hệ thống canh tác.
2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới
2.1 Tình hình sản xuất sắn trên thế giới
Sắn được trồng rộng khắp trên thế giới, từ 390 B đến 300 N, từ châu Phi, châu
Mỹ Latin cho tới châu Á. Sản lượng sắn toàn thế giới trong nhiều năm trở lại đây duy
trì tương đối ổn định ở mức 230 triệu tấn sắn củ tươi. Năm 2010 toàn thế giới có hơn


7

100 nước trồng sắn với tổng diện tích 20,24 triệu ha, năng suất 12,36 tấn/ ha, sản lượng
250,2 triệu tấn [56] trong đó châu Phi chiếm 54% ; Châu Á, 30% và 16% ở châu Mỹ
Latin. Sự gia tăng sản lượng mạnh mẽ này bởi ngành chế biến công nghiệp nhiên liệu
sinh học ethanol sử dụng sắn làm nguyên liệu đầu vào tại các quốc gia Đông Nam Á
cùng với nhu cầu lương thực tăng tại châu Phi.
Sắn là cây lương thực quan trọng ở nhiều nơi trên thế giới, nó được xếp thứ 4
sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô. Ở châu Phi, sắn là cây lương thực, thực phẩm chính, là giải
pháp an toàn lương thực hàng đầu để chống suy dinh dưỡng. Tinh bột sắn là một thành
phần quan trọng trong bữa ăn của hơn một tỷ người trên thế giới. Ngoài ra, sắn còn là
cây thức ăn gia súc quan trọng. Cây sắn không kén đất nên việc trồng sắn dễ dàng mà
mang lại hiệu quả kinh tế cao, đặc biệt trong những năm gần đây.
Diện tích và sản lượng sắn thế giới có biến động tăng nhưng năng suất tăng rất
chậm so với năng suất của một số nước châu Á. Nước có năng suất sắn cao nhất là Ấn
Độ (31,43 tấn/ha), kế đến là Thái Lan (21,09 tấn/ha), so với năng suất sắn bình quân
của thế giới là 12,36 tấn/ha. Việt Nam đứng thứ mười về sản lượng sắn trên thế giới
(9,87 triệu tấn), năng suất sắn bình quân đạt 17,64 tấn/ha (Bảng 1.1 và Hình 1.1). Kết
qủa nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật về giống và kỹ thuật canh tác sắn của
năm nước trồng sắn chính của châu Á được tài trợ bởi Nipon Foundation: Thái Lan,
Indonesia, Ấn Độ, Trung Quốc và Việt Nam, thông qua dự án “Nông dân tham gia

Nghiên cứu” từ năm 1994 - 2008. CIAT đã tổng kết và rút ra những thuận lợi và khó
khăn của sản xuất, chế biến, tiêu thụ và tiềm năng của các sản phẩm chế biến sắn.
Theo dự báo của tổ chức nông lương thế giới (FAO), năm 2020 sản lượng sắn
toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn; trong đó sản xuất sắn chủ yếu ở các nước đang phát
triển là 274,7 triệu tấn, các nước phát triển khoảng 0,40 triệu tấn.


8

Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo đến năm
2020 ước đạt 168,6 triệu tấn. Hiện nay, châu Phi sản xuất 54% sản lượng sắn thế giới.
Trong đó đứng đầu châu lục này là Nigeria với sản lượng đạt 44,582 triệu tấn, Ghana
9,650 triệu tấn.

Hình1.1 Sản xuất sắn ở các nước khác nhau trên thế giới năm 2008 [81]
Châu Á là một trong 3 vùng sắn quan trọng nhất trên thế giới chiếm 30% sản
lượng sắn thế giới. Diện tích năm 2009 là 4,05 triệu ha, năng suất đạt 20,13 tấn/ha và
sản lượng đạt 81,62 triệu tấn. Nhiều nơi ở châu Á, cây sắn giữ vai trò quan trọng trong
nền kinh tế như: Thái Lan, Indonexia, Việt Nam [81].
Châu Mỹ là khu vực sản xuất sắn lớn thứ 3 trên thế giới. Trong đó, Brazil là
nước trồng nhiều nhất với 1,83 triệu ha chiếm khoảng 70% diện tích trồng sắn của châu


9

lục này. Diện tích trồng sắn ở châu Mỹ tăng từ 2,535 triệu ha năm 2000 lên 3,009 triệu
ha năm 2005 và sau đó giảm xuống còn 2,718 triệu ha vào năm 2009. Năng suất bình
quân đạt 13,2 tấn/ha. Sản lượng sắn đạt khoảng 35,904 triệu tấn năm 2009 [76].
Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng sắn của thế giới từ năm 2000 – 2010
Năm

Diện tích
(triệu ha)

Năng suất
(tấn/ha)

Sản lượng
(triệu tấn)

2000

16,86

10,70

177,89

2001

17,17

10,73

184,36

2002

17,31

10,61

183,82

2003

17,59

10,79

189,99

2004

18,51

10,94

202,64

2005

18,69

10,87

203,34

2006

20,50

10,90

224,00

2007

18,39

12,16

223,75

2008

18,96

12,36

234,34

2009

18,92

12,36

233,80

20,24

12,36

250,20

2010
Nguồn: FAOSTAT, 2011

Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), đã dự báo tình hình
sản xuất tiêu thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm 2020 (Bảng 1.3). Năm 2020 sản
lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đó sản xuất sắn chủ yếu ở các nước
đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước đã phát triển khoảng 0,40 triệu tấn. Mức
tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển là 254,60 triệu tấn, các nước phát triển là 20,5
triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn sử dụng làm lương thực thực phẩm là 176,3 triệu
tấn, thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sắn làm
lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và 0,95%.


10

Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sản lượng
năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụng làm lương
thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%. Châu Mỹ La tinh giai đoạn
1993-2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3%, so với châu Phi là
2,44% và châu Á là 0,84% - 0,96%. Cây sắn tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong nhiều
nước châu Á, đặc biệt là các nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn có tổng diện tích
đứng thứ ba sau lúa và ngô và tổng sản lượng đứng thứ ba sau lúa và mía.
Bảng 1.2 Tình hình sản xuất, chế biến và tiêu thụ sắn ở một số nước trồng sắn chính
của châu Á và tiềm năng của các sản phẩm chế biến sắn

Nước
Thái Lan

Indonesia

Ấn Độ

Việt Nam

Trung Quốc

Những tồn tại chính trong sản xuất
chế biến và tiêu thụ sắn ở châu Á
Giá biến động
Thiếu công lao động
Đất nghèo dinh dưỡng
Đất bị xói mòn
Quy mô canh tác nhỏ
Giá biến động
Đất bị xói mòn
Đất nghèo dinh dưỡng
Cạnh tranh cây trồng
Bệnh virus
Quy mô canh tác nhỏ
Thị trường
Quy mô canh tác nhỏ
Thiếu vốn đầu tư
Nhiễm bệnh Chổi rồng
(Phytoplasma)
Thiếu công lao động

Đất nghèo dinh dưỡng
Đất bị xói mòn
Cạnh tranh cây trồng
Quy mô canh tác nhỏ
Đất bị xói mòn, nghèo dinh dưỡng

Nguồn: Reinhardt Howeler, 2004 [82]

Tiềm năng của các sản phẩm
chế biến sắn
Tinh bột biến tính
Ethanol
Thức ăn gia súc
Lysine, MSG
Tinh bột
Tinh bột biến tính
Thức ăn gia súc
Bột, MSG
Tinh bột
Tinh bột biến tính
Bánh kẹo
Sago, mì sợi, MSG
Tinh bột
Tinh bột biến tính
Thức ăn gia súc
Ethanol, MSG và mì sợi

Thức ăn gia súc
Tinh bột; MGS
Tinh bột biến tính

11

Chiều hướng sản xuất sắn phụ thuộc vào khả năng cạnh tranh cây trồng. Giải
pháp chính là tăng năng suất sắn bằng cách áp dụng giống mới và các biện pháp kỹ
thuật tiến bộ [3], [4].
Bảng 1.3 Dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu đến năm 2020 và tốc độ
tăng hàng năm của sự tiêu thụ sản phẩm sắn, giai đoạn 1993 – 2020
Vùng trồng

Toàn thế giới

Khả
năng
sản
xuất
sắn

Tiêu thụ sắn 2020
(triệu tấn)

Lương Thức
Tổng
thực,
ăn
cộng
thực gia súc
phẩm
275,10 176,30 53,40 275,10

Các nước đã PT

0,40

0,40

Các nước đang PT

274,70

Châu Phi

19,40

Tốc độ tăng hàng năm (%)
của sự tiêu thụ sản phẩm
sắn 1993 - 2020
Lương
Thức
Tổng
thực,
ăn
cộng
thực
gia súc
phẩm
1,98
0,95
2,93

20,50

-0,50

0,01

-0,05

175,90

33,90 254,60

1,99

1,62

3,61

168,60

130,20

7,50 168,10

2,49

1,53

4,02

Châu Mỹ Latinh

41,70

13,90

21,90

42,90

0,70

1,75

2,45

Châu Á

61,70

29,20

3,90

38,10

2,07

2,50

4,57

+ Đông Nam Á

48,20

19,50

0,90

24,40

0,97

0,89

1,86

+ Trung Quốc

6,50

2,80

3,00

6,40

0,17

1,61

1,78

+ Ấn Độ

7,00

6,90

-

7,30

0,93

-

0,93

Nguồn: FAO, 2008 [76]
2.2 Tình hình tiêu thụ sắn trên thế giới
Thương mại sắn trên thế giới giai đọan 2006 – 2010 có tốc độ tăng trưởng thấp
do sản lượng sắn tăng chậm, thậm chí sản lượng sắn còn giảm ở một số quốc gia xuất
khẩu chính như Thái Lan và Việt Nam. Đồng thời, bản thân các quốc gia trồng sắn trên
thế giới cũng gia tăng nhu cầu sử dụng sắn nội địa do nhiều nhà máy chế biến ethanol