Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất,chất lượng và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt KCS tại Tuyên Quang.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ VƢƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KỸ THUẬT CẮT NGỌN ĐẾN NĂNG
SUẤT, CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA GIỐNG CAO
LƢƠNG NGỌT KCS TẠI TUYÊN QUANG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khoá học

: Chính quy
: Tồng trọt
: Khoa học Cây trồng
: 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NÔNG THỊ VƢƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA KỸ THUẬT CẮT NGỌN ĐẾN NĂNG
SUẤT, CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA GIỐNG CAO

LƢƠNG NGỌT KCS TẠI TUYÊN QUANG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Lớp
Khoa
Khoá học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Tồng trọt
: K43 - TT - N02
: Khoa học Cây trồng
: 2011 - 2015
:TS. Hoàng Thị Bích Thảo

Thái Nguyên, năm 2015


i
LỜI CẢM ƠN
Là sinh viên chúng ta đều nhận thức đƣợc tầm quan trọng của việc thực tập
tốt nghiệp và đây cũng là giai đoạn quyết định đến toàn bộ quá trình học tập, rèn
luyện của mỗi chúng ta. Thực hiện theo phƣơng châm “học đi đôi với hành, lý
thuyết gắn liền với thực tiễn”, thực tập tốt nghiệp nhằm củng cố và hệ thống hóa
lại toàn bộ kiến thức đã học trên giảng đƣờng. Từ đó áp dụng một cách đúng đắn
và sáng tạo vào thực tiễn sản xuất. Kết hợp lý thuyết với thực hành giúp cho sinh
viên rút ra đƣợc những bài học kinh nghiệm nhằm nâng cao năng lực chuyên môn

để sau này ra trƣờng có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu của xã hội, hoàn thành tốt đƣợc
mọi công việc đƣợc giao. Do vậy thực tập tốt nghiệp là giai đoạn không thể thiếu
trong hệ thống đào tạo ở các trƣờng Đại học, Cao đẳng.
Đƣợc sự nhất trí của BGH trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và
ban chủ nhiệm khoa Nông học chúng em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất,chất lượng
và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt KCS tại Tuyên Quang”
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, khoa Nông học
cùng thầy cô giáo trong trƣờng đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu
trong thời gian học tập và rèn luyện tại trƣờng. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng
biế t ơn sâu sắ c đế n cô giáo TS. Hoàng Thị Bích Thảo đã hƣớng dẫn , đô ̣ng
viên, giúp đỡ tận tình để tôi có đƣợc kết quả này.
Tuy nhiên do ha ̣n chế về mă ̣t thời gian cũng nhƣ kinh nghiê ̣m nghiên
cƣ́u khoa ho ̣c nên trong quá triǹ h ho ̣c tâ ̣p không tránh khỏi khiế m khuyế t . Rấ t
mong nhâ ̣n đƣơ ̣c đóng góp ý kiế n của các quý thây cô và các ba ̣n để chuyên
đề này đƣợc hoàn thiê ̣n hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
Sinh viên

Nông Thị Vƣơng


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang

Bảng 2.1. Ƣu thế của cao lƣơng ngọt trong sản xuất nguyên liệu sinh học ... 10
Bảng 2.2 Tình hình sản xuất cao lƣơng hạt trên thế giới trong những năm gần

đây ........................................................................................................... 20
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất cao lƣơng ở một số châu lục giai đoạn 2000-2013 .. 22
Bảng 2.4: tình hình nghiên cứu và sản xuất năng lƣợng sinh học trên thế giới. ... 30
Bảng 2.5: Nhu cầu nhiên liệu sinh học của Việt Nam từ năm 2010 - 2050 ... 34
Bảng 4.1. Diễn biến thời tiết, khí hậu tại Tuyên Quang trong thời gian thực
hiện thí nghiệm........................................................................................ 46
Bảng 4.2. Ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến khối lƣợng cây ở các thời kỳ
thu hoạch khác nhau của giống cao lƣơng ngọt KCS. ............................ 48
Bảng 4.3.Ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất của giống cao lƣơng
ngọt KCS ................................................................................................. 50
Bảng 4.4. Biến động brix của giống KCS ....................................................... 51
Bảng 4.5. Năng suất đƣờng và năng suất ethanol. .......................................... 53


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 2.1: Biểu đồ so sánh tình hình sản xuất cao lƣơng hạt trên thế giới trong
những năm gần đây ................................................................................. 21
Hình 4.1. Tình hình nhiệt độ và lƣợng mƣa tỉnh Tuyên Quang từ tháng 6 –
tháng 11, năm 2014 ................................................................................. 46


iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
%

Tỷ lệ

Kg

Kilogam

CT

Công thức

CGIAR

Trung tâm tƣ vấn nghiên cứu nông nghiệp quốc tế.

ICRISAT

International Crops Research Institute for the Semi–Adrid Tropics
(Trung tâm nghiên cứu cây trồng vùng bán khô hạn)

INRAN

Niger National Insitute of Agricultural Research
(Viện nghiên cứu nông nghiệp Niger)

INTSORMIL International Sorghum and Millet Collaborative -CRSP
Research Support Program
(Chƣơng trình hỗ trợ nghiên cứu hợp tác quốc tế về cây cao lƣơng và cây kê).
NLSH

Năng lƣợng sinh học

NLTT

Năng lƣợng tái tạo

SAFGRAD

Tổ chức nghiên cứu và phát triển cây ngũ cốc vùng bán khô hạn.


v

MỤC LỤC
Trang

PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................................ 1
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI ............................................... 4
1.2.1. Mục đích.................................................................................................. 4
1.2.2. Yêu cầu.................................................................................................... 4
1.3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI............................................................................ 4
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập .............................................................................. 4
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 5
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI........................................................... 5
2.1.1.Nguồn gốc, phân bố và điều kiện ngoại cảnh .......................................... 6
2.1.2.Đặc điểm thực vật học.............................................................................. 7
2.1.3. Ƣu thế của cao lƣơng ngọt trong sản xuất nguyên liệu sinh học ............ 9
2.1.4. Ứng dụng của cây cao lƣơng trong sản xuất năng lƣợng sinh học ....... 11
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƢƠNG TRÊN

THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .................................................................... 13
2.2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất trên thế giới..................................... 13
2.3.2. Tình hình sản xuất ethanol sinh học từ cao lƣơng ngọt ở một số quốc
gia khu vực Châu Á................................................................................. 23
2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CÂY CAO LƢƠNG
NGỌT TẠI VIỆT NAM ......................................................................... 25
2.3.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây cao lƣợng ngọt tại Việt Nam.... 25
2.3.2.Những khó khăn hiện nay của Việt Nam trong việc phát triển cao lƣơng
ngọt .......................................................................................................... 28
2.4. CAO LƢƠNG NGỌT- NGUỒN NGUYÊN LIỆU SINH HỌC ............. 29


vi
2.4.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu và sản xuất năng lƣợng sinh học
trên thế giới. ............................................................................................ 29
2.4.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu và sản xuất năng lƣợng sinh học tại
Việt Nam ................................................................................................. 33
2.4.3. Lợi ích sử dụng nguyên liệu sinh học. .................................................. 36
2.4.4. Cao lƣơng ngọt- nguồn nguyên liệu sinh học ....................................... 38
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ........................................................................................................ 41
3.1. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ................ 41
3.1.1. Đối tƣợng .............................................................................................. 41
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 41
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 41
3.3. PHƢƠNG PHÁP THEO DÕI .................................................................. 41
3.3.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 41
3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi.............................................................................. 43
3.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................... 45
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 46

4.1. DIỄN BIẾN THỜI TIẾT KHÍ HẬU ........................................................ 46
4.2. ẢNH HƢỞNG CỦA KỸ THUẬT CẮT NGỌN ĐẾN KHỐI LƢỢNG
CÂY TẠI CÁC THỜI ĐIỂM THU HOẠCH VÀ NĂNG SUẤT CỦA
GIỐNG KCS ........................................................................................... 47
4.2.1 Ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến khối lƣợng cây ở các thời kỳ thu
hoạch khác nhau ...................................................................................... 48
4.2.2. Ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất của giống cao lƣơng
ngọt KCS ................................................................................................. 50
4.3. ẢNH HƢỞNG CỦA KỸ THUẬT CẮT NGỌN ĐẾN CHẤT LƢỢNG
CỦA GIỐNG KCS.................................................................................. 51


vii
4.3.1. Ảnh hƣởng của phƣơng pháp cắt ngọn đến độ brix của giống cao lƣơng
ngọt KCS. ................................................................................................ 51
4.3.2. Ảnh hƣởng của các phƣơng pháp cắt ngọn đến năng suất đƣờng và
năng suất ethanol. .................................................................................... 53
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................... 54
5.1. Kết luận .................................................................................................... 54
5.2. Đề nghị ..................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 55
I.Tài liệu trong nƣớc........................................................................................ 55
II. Tài liệu nƣớc ngoài ..................................................................................... 55
III. Tài liệu websiteII....................................................................................... 57


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay xã hội ngày càng phát triển, sức ép dân số tăng nhanh dẫn đến
nhu cầu về năng lƣợng tăng liên tục do sự phát triển của công nghệ tiên tiến
và gia tăng dân số. Trong cuộc sống hiện nay con ngƣời đã và đang khai thác
cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên. Các nguồn năng lƣợng hóa thạch nhƣ
dầu mỏ, than đá là những nguồn năng lƣợng không tái tạo đƣợc, chúng đang
dần cạn kiệt. Sự phát triển của các quốc gia phụ thuộc rất lớn vào nguồn xăng
hoặc diesel không chỉ làm tăng gánh nặng tài chính mà còn tác động đến môi
trƣờng do việc thải ra các chất ô nhiễm nhƣ chì, benzen, lƣu huỳnh dioxit,
oxit nitơ và carbon monoxide…gây ra nhiều căn bệnh hiểm nghèo. Việc đảm
bảo nguồn năng lƣợng dài hạn thay thế năng lƣợng hoá thạch ngày càng trở
nên cấp thiết, nhất là khi dầu mỏ đang cạn dần và trở nên đắt đỏ.
Ðiều kiện ở Việt Nam rất phù hợp cho sản xuất nhiên liệu sinh học từ
nguồn năng lƣợng sinh khối. Nhiên liệu cồn sinh học có thể đƣợc sản xuất từ
lúa, ngô, sắn, khoai lang và mía đƣờng, dầu sinh học đƣợc chế biến từ những
loại cây lấy dầu nhƣ lạc, đậu tƣơng, vừng, cây hƣớng dƣơng, dừa và bông.
Ƣớc tính Việt Nam có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu nhƣ
có sự điều chỉnh về sản lƣợng và diện tích cây trồng. Vào năm 2050, dự đoán
khoảng 50% lƣợng tiêu thụ dầu mỏ sẽ đƣợc thay thế bằng nguyên liệu sinh
khối. Trong giai đoạn hiện nay Việt Nam đang thực hiện nhiều chƣơng trình
nghiên cứu, dự án hợp tác giữa các tổ chức, công ty trong và ngoài nƣớc
nhằm đƣa ra cây trồng thích hợp nhất cho việc sản xuất nguồn nguyên liệu tái
sinh phục vụ sản xuất ethanol sinh học. Ethanol nhiên liệu là một loại alcohol
thƣờng thấy trong đồ uống có cồn. Ethanol nhiên liệu đƣợc sử dụng để chạy
động cơ bằng cách trộn 5-10% với xăng tạo ra một hỗn hợp cháy hoàn toàn,


2
dùng cho ô tô, xe máy.Dùng ethanol nhiên liệu đang là một hƣớng để giải
quyết khủng hoảng năng lƣợng của thế giới.

Việt Nam đã và đang xây dựng 4 nhà máy sản xuất ethanol sinh học
trong đó một nhà máy đã đi vào hoạt động từ năm 2010 và ba nhà máy đi vào
hoạt động trong năm 2011 và 2012. Mỗi nhà máy có công suất là 100 triệu
lít/năm, và nhƣ vậy khi cả 4 nhà máy đi vào hoạt động sẽ cho công suất 400
triệu lít/năm. Con số này mới chỉ đáp ứng ½ nhu cầu xăng sinh học theo ƣớc
tính đến năm 2025 (600.000 tấn, tƣơng ứng với 760 triệu lít). Hiện nay
nguyên liệu chính để sản xuất xăng sinh học là sắn lát khô, tuy nhiên năng
suất sắn thấp nên đòi hỏi diện tích vùng nguyên liệu rất lớn, ảnh hƣởng đến
quỹ đất cho sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra sắn là cây trồng gây thoái hóa đất
nghiêm trọng. Bộ Nông Nghiệp và PTNT đã yêu cầu các địa phƣơng hạn chế
mở rộng diện tích trồng sắn. Vì vậy để đáp ứng đƣợc nhu cầu xăng sinh học,
Việt Nam cần phải phát triển thêm những cây trồng mới có khả năng thâm
canh cho năng suất cao làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học.
Trên thế giới cao lƣơng ngọt (cây trồng có năng suất sinh khối rất cao
có thể đạt tới 200 tấn/ha), hiện nay là cây trồng lý tƣởng để sản xuất nhiên
liệu sinh học.Theo đánh giá của Ngân hàng phát triển Đông Á, cao lƣơng ngọt
sẽ là cây trồng năng lƣợng phù hợp nhất ở Việt Nam nếu nhƣ có những cải
tạo phù hợp về giống. Một đặc điểm ƣu việt của cây cao lƣơng ngọt trong việc
sản xuất nhiên liệu sinh học là không gây ảnh hƣởng đến an toàn lƣơng thực
nhƣ sắn, mía, ngô,…Ngoài ra cao lƣơng ngọt cũng là một trong những cây
trồng sử dụng nƣớc và dinh dƣỡng hiệu quả nhất, do vậy có thể trồng hiệu quả
trên những vùng đất khô hạn, bạc màu của nƣớc ta.
Cao lƣơng ngọt có thân chứa mọng nƣớc, đƣợc sử dụng cho thức ăn thô
xanh và thức ăn ủ chua hoặc để sản xuất xi-rô. Hạt cao lƣơng ngọt có thành
phần hóa học nhƣ ngô gồm sucrose, fructose và glucose, có thể lên men trực


3
tiếp thành ethanol bằng nấm men. Khả năng tổng hợp chất hữu cơ cao hơn
ngô 23%, nhu cầu nitơ và nƣớc thấp hơn ngô là 37% và 17%, có khả năng

sinh trƣởng và phát triển ở những vùng đất có thể trồng ngô. Cứ 16 tấn cây
cao lƣơng ngọt có thể sản xuất đƣợc 1 tấn ethanol, phần bã còn lại còn có thể
chiết xuất đƣợc 500kg dầu diesel sinh học. Ngƣời ta chỉ chế biến nhiên liệu từ
thân cây, phần hạt cao lƣơng ngọt vẫn để dùng làm thực phẩm.
[ 23].
Phát triển và chế biến cao lƣơng là một vấn đề còn rất mới ở Việt Nam,
hiểu biết về cây trồng này, về nguồn gen và về vật liệu chọn tạo giống, về
trang thiết bị phân tích chiết tách gen còn nhiều hạn chế.
Nhiều nghiên cứu khoa học trên thế giới đã chỉ ra rằng kỹ thuật cắt
ngọn có ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng và khả năng chống chịu của cây
cao lƣơng ngọt. Từ năm 2011 đến nay, Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên đã tham gia nghiên cứu tuyển chọn các giống cao lƣơng ngọt cao sản
với sự hợp tác của Nhật Bản và bƣớc đầu tuyển chọn đƣợc một số giống có
triển vọng với năng suất thân trên 100 tấn/ha, trong đó giống KCS đang đƣợc
đánh giá là một trong những giống có triển vọng nhất. Tuy nhiên cho đến nay
vẫn chƣa có những nghiên cứu chuyên sâu về các biện pháp kỹ thuật đối với
giống này đặc biệt là sự ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất, chất
lƣợng và khả năng chống chịu của giống này.
Xuất phát từ những yêu cầu của thực tiễn nêu trên chúng tôi đã tiến
hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất,
chất lượng và khả năng chống chịu của giống cao lương ngọt KCS tại
Tuyên Quang”.


4
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
Xác định đƣợc phƣơng thức cắt ngọn tốt nhất cho giống cao lƣơng ngọt KCS
1.2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu kỹ thuật cắt ngọn tốt nhất cho giống cao lƣơng ngọt KCS

- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến năng suất
và các chỉ tiêu năng suất của giống
- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của kỹ thuật cắt ngọn đến hàm lƣợng
đƣờng của giống
1.3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa trong học tập
- Giúp sinh viên trau dồi kiến thức, nắm vững kiến thức lý thuyết và
vận dụng hiệu quả vào thực tiễn.
- Giúp sinh viên tiếp cận với những phƣơng pháp nghiên cứu khoa học,
nâng cao trình độ chuyên môn, tác phong làm việc và có những kinh nghiệm
quý báu.
- Biết cách triển khai và thực hiện một báo cáo khoa học.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ để áp dụng biện pháp kỹ thuật
cắt ngọn nhằm tăng năng suất,chất lƣợng,khả năng chống chịu của cây trong
sản xuất cao lƣơng ngọt làm nguyên liệu sản xuất Ethanol sinh học.


5

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Cao lƣơng ngọt [ Sorghum bicolor (L) Moench] là cây C4 có khả năng
trồng và cho sinh khối lớn và hàm lƣợng đƣờng cao ở tất cả các vùng nhiệt
đới và á nhiệt đới. Cao lƣơng ngọt là một cây nguyên liệu sinh học tiềm
năng,cao lƣơng ngọt có khả năng tạo sinh khối lớn với 70-80 % sinh khối là
dịch đƣờng với độ brix cao ( Anonymous,2002) [4] [5]. Vì vậy ngày nay,cao
lƣơng ngọt đang đƣợc các nƣớc đặc biệt quan tâm nghiên cứu và sản xuất làm
cây nhiên liệu sinh học thay thế (Rooney và cs., 2007 và Vermerris và cs.,

2011) [ 18] [21].
Giống nhƣ cây trồng khác,trong quá trình sinh trƣởng phát triển cây cao
lƣơng phải trải qua 2 giai đoạn đó là sinh trƣởng sinh dƣỡng và sinh trƣởng
sinh thực. Giai đoạn sinh trƣởng sinh dƣỡng cây tăng trƣởng nhanh về sinh
khối, đây là giai đoạn quyết định đến năng suất sinh vật học của cây. Giai
đoạn sinh trƣởng sinh thực bắt đầu từ khi phân hóa mầm hoa, đây là giai đoạn
cây bắt đầu tích lũy đƣờng và quyết định đến chất lƣợng của cây. Cao lƣơng
ngọt thƣờng bắt đầu tích lũy đƣờng ở giai đoạn ra hoa và đạt cao nhất ở giai
đoạn chín sinh lý ( Ratnavati, 2010) [20].
Năng suất và hàm lƣợng đƣờng bị ảnh hƣởng trực tiếp bởi sự hình
thành và phát triển thân lá, nếu thân lá sinh trƣởng quá mạnh năng suất và
hàm lƣợng đƣờng không cao, dinh dƣỡng sẽ tập trung nuôi thân lá.
Khi cây ra hoa các chất dinh dƣỡng dự trữ trong thân lá đƣợc vận
chuyển lên nuôi hạt nên sẽ làm ảnh hƣởng đến sinh khối cũng nhƣ chất lƣợng
cây.Cắt ngọn cao lƣơng ngọt nhằm điều tiết sinh trƣởng, thúc đẩy nhanh phát
triển để sớm có diện tích lá thích hợp và quang hợp có hiệu quả cao. Vì vậy


6
để cây cao lƣơng đƣa ra sản suất đạt năng suất chất lƣợng cao và phát huy tối
đa tiềm năng năng suất của giống cần có nghiên cứu để đƣa ra đƣợc phƣơng
thức cắt ngọn tốt nhất. Xuất phát từ cơ sở khoa học trên chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài này.
2.1.1.Nguồn gốc, phân bố và điều kiện ngoại cảnh
Cây cao lƣơng ( Sorghum bicolor L. Moench ) thuộc chi lúa miến hay
chi cao lƣơng ( Sorghum ) là một trong 30 loài thực vật thuộc họ hòa thảo (họ
Poaceae).
Trung tâm khởi nguyên chính của cao lƣơng là châu Phi, vùng đất khô
hạn lƣợng mƣa hàng năm thấp. Có thể cao lƣơng đƣợc trồng đầu tiên ở Ethiopia
sau đó lan rộngra nhiều nƣớc ở Châu Phi (Martin, 1970)[16]. Cao lƣơng đƣợc

trồng ở Hoa Kỳ vào năm 1850. Hiện nay cao lƣơng đƣợc phân bố rộng khắp các
vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và các khu vực ôn đới ấm của thế giới.
Cao lƣơng là loại cây trồng nhiệt đới và bán nhiệt đới do đó không thể
trồng đƣợc ở điều kiện lạnh giá. Cao lƣơng thích nghi với khoảng điều kiện
khí hậu rộng lớn từ những vùng có lƣợng mƣa hàng năm cao đến những nơi
khô hạn. Mặc dù lƣợng mƣa và các yếu tố khác quyết định mùa vụ thời gian
sinh trƣởng của cao lƣơng nhƣng cao lƣơng vẫn có thể trồng nơi có điều kiện
khắc nghiệt và trình độ thâm canh hạn chế (Rolma, và cs, 2004) (sách chọn
giống). Cao lƣơng 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 Dƣơng nơi
mà quá nóng và khô không phù hợp với sản xuất ngô. Cao lƣơng là cây trồng
lấy hạt chính là những vùng khô hạn và bán khô hạn. Cây cao lƣơng xuất xứ
từ vùng nhiệt đới nên điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho sự
phát triển. Cao lƣơng phát triển ở ngƣỡng nhiệt độ từ 15 -37 0 C, tuy nhiên
nhiệt độ tối thích là 27 0 C (Wilson, 1955)[22]. Đa số các giống cao lƣơng hiện
nay không phản ứng với ánh sáng tuy nhiên cao lƣơng là cây trồng ngày ngắn.


7
2.1.2.Đặc điểm thực vật học
Cao lƣơng ngọt là cây trồng ngũ cốc thuộc họ hòa thảo, có chiều cao từ
0,6 - 5m, cũng có giống cao tới 6m, đƣờng kính thân từ 5 - 30mm, hoặc có thể
hơn tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác và môi trƣờng. Đa số là cây hàng
năm nhƣng có các giống cây lâu năm tùy thuộc vào tổng tích ôn của từng
giống trong điều kiện trồng cụ thể, do vậy mà thời gian sinh trƣởng của chúng
cũng khác nhau. Đặc điểm thực vật học cũng nhƣ thời gian sinh trƣởng của
cây cao lƣơng tƣơng tự nhƣ cây ngô và các loại ngũ cốc khác. Số lƣợng lá
trên cây tƣơng quan với thời gian sinh trƣởng, thông thƣờng trên thân có từ 7
- 18 lá hoặc hơn (Leonard & Martin, 1963)[15] [16]. Lá ngắn và rộng hơn lá
ngô. Mỗi lá đƣợc sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kỳ trƣởng thành tƣơng đƣơng

với số đốt trên thân.
Thân gồm các lóng và đốt, lá mọc ra từ đốt, chồi 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, 1995)[22]. Tất
cả các giống cao lƣơng đều có thân mọng nƣớc cho đến khi trƣởng thành
thƣờng không vƣợt quá 20% sau đó giảm dần. Những giống có hàm lƣợng
nƣớc trong thân cao thƣờng có thân màu xanh xám,gân lá màu tối.
Rễ cao lƣơng thuộc loại rễ chùm với rất nhiều rễ bên có khả năng hút nƣớc
hiệu quả. Rễ đâm rộng nhờ đặc điểm này mà cao lƣơng có thể sống ở những nơi
khô hạn hơn ngô (Wlison, 1995)[22]. 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 1,5 m.
Cao lƣơng là cây tự thụ phấn đôi khi xảy ra hiện tƣợng giao phấn, tỷ lệ
giao phấn thƣờng nhỏ hơn 6% (Conley, 2003)[10]. Hoa mọc thành chùm,
chùm hoa có cả hoa đực và hoa cái, 1 chùm gồm 6000 bông con. Hạt cao
lƣơng nhỏ hơn hạt ngô và có 1 lớp vỏ ngoài. Một kg hạt giống chứa 25.000


8
đến 61.740 hạt. Hạt có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt, màu nâu
đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống. Hạt càng sậm màu càng
chứa nhiều tanin làm cho hạt có vị đắng.
Cao lƣơng là một loại cây trồng nhiệt đới. Cao lƣơng cùng họ với lúa
nhƣng quang hợp theo chu trình C4 đây chính là một ƣu điểm vƣợt trội của
cao lƣơng. Nhờ quang hợp theo đƣờng hƣớng này mà cây cao lƣơng ngọt có
thể tổng hợp đƣợc chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao mà không xảy ra hiện
tƣợng quang hô hấp. Ngƣợc lại, lúa là đại diện của các loài cỏ ôn đới sử dụng
chu trình C3. Cao lƣơng 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.
Theo báo cáo từ các khu vực nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ…thì
cây cao lƣơng là cây trồng trồng đƣợc trên các loại đất chua đến kiềm, đất
ngập nƣớc hay khô hạn, nồng độ muối cao, các loại nấm bệnh cũng nhƣ cỏ
dại ( Duke, 1983). Cây cao lƣơng có đặc điểm hình thái và sinh lý cho phép
nó có thể sinh trƣởng và phát triển trong điều kiện khô hạn và có bộ rễ ăn sâu
và lan rộng, lớp phấn muội dày và bao phủ toàn thân, bề mặt lá và có khả
năng tự ngừng sinh trƣởng trong điều kiện khô hạn,phục hồi bình thƣờng trở
lại khi điều kiện thuận lợi. Do vậy nó có thế phát triển ở những vùng nhiệt đới
và á nhiệt đới với lƣợng mƣa hành năm chỉ 400-600mm quá khô không trồng
đƣợc ngô, cao lƣơng không chỉ có khả năng sinh trƣởng trong vùng hạn mà
cây cao lƣơng có thể phát triển ở cả vùng ngập nƣớc, do đó nó cũng có thể
trồng ở những vùng có lƣợng mƣa lớn. Cây cao lƣơng sinh trƣởng đƣợc từ
độ cao 0-2300m so với mực nƣớc biển (ICRISAT, 1996). Khoảng pH đất mà
cây cao lƣơng có thể sinh trƣởng đƣợc rất rộng từ 5-8,5 (ICRISAT, 1996).
Khoảng nhiệt độ cao lƣơng có thể thích ứng là 2,00C - 410C. Nhiệt độ hàng


9
năm trung bình có thể từ 7,80C – 27,80C. Thông thƣờng 20,10C (Duke, 1983).
Nhƣ vậy cao lƣơng có thể thích ứng tốt cả trong điều kiện nóng và lạnh của
các vùng thuộc khu vực nhiệt đới nhiệt đới và á nhiệt đới.
2.1.3. Ưu thế của cao lương ngọt trong sản xuất nguyên liệu sinh học
Cao lƣơng ngọt là một trong những cây trồng triển vọng nhất làm
nguyên liệu sản xuất xăng sinh học so với rất nhiều cây trồng sản xuất năng
lƣợng khác nhƣ cao lƣơng hạt, ngô, mía, sắn,…
Cao lƣơng ngọt tƣơng tự nhƣ cao lƣơng hạt nhƣng sinh trƣởng
nhanh hơn, tạo sinh khối lớn hơn và đặc biệt là có hàm lƣợng đƣờng trong
thân cao. Cao lƣơng ngọt có thời gian sinh trƣởng ngắn (4-5 tháng), có khả
năng quang hợp mạnh, vì vậy có thể tạo ra khối lƣợng đƣờng lớn hơn tất cả

các loại cây trồng khác có cùng thời gian sinh trƣởng (Rao và cs., 2009). Từ
giai đoạn trỗ cho đến chín hàm lƣợng đƣờng Brix trong thân của cao lƣơng
ngọt là 10 – 18% trong khi đối với cao lƣơng hạt chỉ khoảng 9 – 10%. Ngoài
ra cao lƣơng ngọt là cây dễ trồng, có thể sinh trƣởng tốt trên những đất xấu,
đất bán khô hạn.
Đặc tính vƣợt trội của cây cao lƣơng ngọt so với các cây nguyên liệu
sinh học khác cũng đƣợc xác nhận bởi nhiều nhà khoa học. Nghiên cứu của
Monti và cs. (2007) chỉ ra rằng cao lƣơng ngọt rất giàu hàm lƣợng khoáng
nhƣ Ca, K, P, Mg và vi lƣợng so với các cây nguyên liệu khác. Lá cao lƣơng
ngọt rất giàu K, Mg và P thƣờng đƣợc sử dụng làm thức ăn cho trâu bò. Chính
vì vậy mà thân lá cao lƣơng ngọt sau khi ép dịch đƣờng vẫn có giá trị làm
thức ăn chăn nuôi rất tốt, hơn hẳn so với mía (Seetharama và cs., 2009). Cao
lƣơng có ƣu thế cạnh tranh cao để sản xuất ethanol và nó có thể trồng tại vùng
bán khô hạn, gần hoang hóa, nơi không thể trồng lúa gạo. Cao lƣơng ngọt sử
dụng làm nhiên liệu sản xuất ethanol có lợi hơn so với sử dụng mía, ngô bởi
vì cao lƣơng ngọt sử dụng nƣớc bằng 1/2 so với ngô và 1/8 so với mía và giá


10
canh tác của cao lƣơng ngọt thấp hơn mía. Quá trình sản xuất cao lƣơng ngọt
ít hao tốn điện hơn so với khi dùng ngô hoặc mía. Đó là chƣa nói cao lƣơng
ngọt có hàm lƣợng năng lƣợng khá cao, tƣơng đƣơng với mía và gần gấp 4
lần so với ngô mà không có phế phẩm. Thân cây sau khi đƣợc ép lấy nƣớc có
thể phơi khô dùng làm chất đốt để sản xuất điện. Mặt khác, Ethanol từ cao
lƣơng ngọt là một loại nhiên liệu cháy hoàn toàn với tỉ lệ Octane cao, hàm
lƣợng S và Aldehyt thấp nên tất cả các loại máy móc đều có thể hoạt động tốt
với tỉ lệ ethanol từ cao lƣơng ngọt pha xăng lên tới 25%.
Bảng 2.1. Ƣu thế của cao lƣơng ngọt trong sản xuất nguyên liệu sinh học
Đặc điểm trồng trọt

Thân bã cao lƣơng

Xăng sinh học từ cao

ngọt sau khi ép dịch

lƣơng ngọt

đƣờng

- Thời gian sinh trƣởng - Thân thiện với môi - Giá trị sinh học cao.
trƣờng.

ngắn.

-

Hàm

lƣợng

dinh

- Yêu cầu ít nƣớc, có thể - Chất lƣợng tốt: Hàm dƣỡng vi lƣợng cao.
trồng trên đất khô hạn.

lƣợng S ít, Octane cao.

- Có thể sử dụng làm

- Khả năng chống chịu - Có thể giúp xe chạy tốt thức ăn gia súc, sản xuất
khi pha với xăng tới tỉ lệ điện hay phân vi sinh.

tốt.

- Đáp ứng đƣợc nhu cầu 25%.
thực phẩm và thức ăn
gia súc.
- Nhân giống bằng hạt.
(Nguồn: Rao và cs., 2009)
Venturi. (2003) đã tiến hành so sánh tính khả thi trong việc sử dụng lúa
mì, lúa mạch, ngô, cao lƣơng hạt, củ cải đƣờng và cao lƣơng ngọt làm nguyên
liệu sản xuất chất đốt trên 34 quốc gia ở châu Âu. Kết quả cho thấy cây cao


11
lƣơng ngọt là cây trồng có tiềm năng nhất do có hiệu suất quang hợp cao và
khả năng thích nghi rộng.
Nghiên cứu gần đây so sánh các cây trồng năng lƣợng khác nhau
cho thấy mía đƣờng tại Brzil và cao lƣơng ngọt tại Trung Quốc là những cây
trồng sinh thái bền vững nhất cho phục vụ sản xuất nhiên liệu thay thế (De
Vries và cs., 2010). Nhiều nhà nghiên cứu (Woods., 2001; Guigou và cs.,
2011) cho rằng sử dụng nguyên liệu cao lƣơng ngọt kết hợp mía đƣờng sẽ
đảm bảo cung cấp nguyên liệu quanh năm cho các nhà máy sản xuất ethanol
từ mía đƣờng hiện có, giúp tối đa hóa công suất và hiệu quả sử dụng của các
nhà máy. Ngoài ra việc luân canh cao lƣơng ngọt cũng góp phần đảm bảo
việc sản xuất xăng sinh học quanh năm, nâng cao hiệu quả kinh tế và hiệu quả
sử dụng đất. Do khả năng chuyển CO2 sang đƣờng hiệu quả, cao lƣơng ngọt
trở thành cây trồng tiềm năng của ngành công nghiệp năng lƣợng sinh học.
Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 5000 giống cao lƣơng ngọt với một

nguồn gen đa dạng và nhiều giống năng suất cao.
Cao lƣợng ngọt hiện nay đƣợc trồng trên 100 quốc gia với diện tích
trên 44 triệu ha (Almodares., 2010). Mặc dù cao lƣơng ngọt đã đƣợc trồng ở
nhiều quốc gia tuy nhiên việc sử dụng cao lƣơng ngọt làm nguyên liệu sản
xuất ethanol sinh học mới chỉ đƣợc tập trung chủ yếu ở mọt số quốc gia nhƣ:
Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Philippin,…
2.1.4. Ứng dụng của cây cao lương trong sản xuất năng lượng sinh học
Thách thức lớn đối với nhân loại trong thế kỷ 21 là giảm phát thải khí
nhà kính, tìm một nguồn năng lƣợng sạch, rẻ, dồi dào, và bền vững để thay
thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch, đƣợc coi là bẩn và đang đƣợc dự báo là sẽ
cạn kiệt trong nay mai. Sử dụng năng lƣợng sinh học đang là một hƣớng đi
mà nhiều quốc gia đã lựa chọn. Nhiều chuyên gia kinh tế - môi trƣờng có
chung nhận xét: Mẫu hình vận hành phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu dựa


12
vào năng lƣợng hoá 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 lƣợng hiện có, với chính sách sử dụng năng lƣợng thân thiện môi
trƣờng. Tại hội nghị quốc tế do APEC tổ chức tại Vancouver (Canada) ngày
27-29.4.2005, quyết định sử dụng năng lƣợng sinh học để thay thế xăng dầu
khoáng trong ngành giao thông đã đƣợc nhiều hãng ôtô chấp nhận. Hiện nay
có khoảng 50 nƣớc ở khắp các châu lục khai thác và sử dụng năng lƣợng
sinh học ở các mức độ khác nhau. Năng lƣợng sinh học đƣợc hiểu là nhiên
liệu tái tạo (Renewable Fuel) đƣợc sản xuất từ nguyên liệu sinh học, và
đƣợc dùng làm nhiêu 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. Trên thế giời, sản xuất ethanol
sinh học làm nhiên liệu đã tăng mạnh từ 1.71 triệu KL năm 2000 đến 7.28
triệu KL năm 2009. Hai nƣớc sản xuất xăng sinh học lớn nhất là Hoa Kỳ

với 3.86 triệu KL, và Brazil với 2.52 triệu KL, với tổng sản lƣợng chiếm
87% tổng sản lƣợng xăng sinh học trên thế giới; tuy nhiên, Hoa Kỳ đồng
thời cũng là nƣớc nhập khẩu xăng sinh học lớn nhất. Sản lƣợng ethanol
thƣơng mại trên thế giới chỉ chiếm 1% so với tổng sản lƣợng sản xuất ra,
cho thấy hầu hết lƣợng ethanol sinh học chủ yếu phục vụ tiêu thụ nội địa.
Hai nƣớc xuất khẩu xăng sinh học lớn nhất là Brazil (5.12 triệu KL năm
2008), và Pháp (với 0.5 triệu KL). Brazil 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
đƣợc trên 2 tỷ USD do không phải nhập dầu mỏ. Hiện tại, ở nƣớc này có 3
triệu ôtô sử dụng hoàn toàn ethanol và trên 17 triệu ôtô sử dụng E25. Thành
công này bắt nguồn từ chƣơng trình Proalcool của Chính phủ đƣợc thực thi từ
năm 1975, chƣơng trình này đã trở thành mẫu hình cho nhiều quốc gia khác


13
tham khảo. Hiện nay, Chính phủ Hoa Kỳ đã thực hiện việc giảm thuế 0,50
USD/gallon ethanol và 1 USD/gallon diesel sinh học, hỗ trợ các doanh
nghiệp nhỏ sản xuất năng lƣơng sinh học. Ngƣời đứng đầu Nhà trắng đã
tuyên bố sẽ đƣa nƣớc Mỹ thoát khỏi sự phụ thuộc dầu mỏ từ nƣớc ngoài,
bằng cách đầu tƣ lớn cho nghiên cứu và phát triển, tạo công nghệ mới sản
xuất năng lƣợng sạch và năng lƣợng sinh học. Ở Nhật Bản, Chính phủ nƣớc
này đã ban hành Chiến lƣợc năng lƣợng sinh khối (Nippon Biomas Strategy)
từ năm 2003 và hiện nay đang tích cực thực hiện Dự án phát triển các đô thị
sinh khối (biomass towns) và đã có 208 đô thị đạt danh hiệu này, mục tiêu
đến 2010 sẽ đạt 300 thành phố/đô thị. Mặc dù là một nƣớc luôn đi đầu trong
công nghệ; nhƣng, Nhật Bản lại không có nhiều tiềm năng để sản xuất ethanol
trong nƣớc do quỹ đất hạn hẹp và chi phí lao động đắt đỏ. Vì vậy hợp tác với
các nƣớc khác để sản xuất xăng sinh học đang đƣợc xem là một trong những
hƣớng đi hiệu quả của Nhật Bản. Ấn Độ đang tiêu thụ khoảng 2 triệu thùng

dầu mỏ/ngày nhƣng có tới 70% phải nhập khẩu. Chính phủ đã có kế hoạch
đầu tƣ 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 nƣớc.
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƢƠNG TRÊN
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất trên thế giới
2.2.1.1. Tình hình nghiên cứu cao lương trên thế giới
Theo trung tâm năng lƣợng ASEAN nhu cầu tiêu thụ năng lƣợng của
khu vực này năm 2002 là 280 triệu tấn và tăng lên 583 triệu tấn vào năm
2020. Indonesia là nƣớc có nguồn năng lƣợng lớn nhất trong các nƣớc
ASEAN, tuy nhiên hiện nay dầu mỏ dự trữ của họ chỉ còn trong 25 năm, khí
đốt 60 năm và than đá là 150 năm. Nhận thức đƣợc vai trò quan trọng của cao


14
lƣơng trong việc đáp ứng nhu cầu năng lƣợng không ngừng tăng lên của con
ngƣời nhiều nƣớc đã đầu tƣ cho việc nghiên cứu trong việc năng cao năng
suất và diện tích trồng cao lƣơng, bằng cách sử dụng giống có tiềm năng năng
suất cao và áp dụng các biện pháp kĩ thuật tiên tiến vào sản xuất.
Ở Châu Phi dự án nghiên cứu cao lƣơng cấp nhà nƣớc đƣợc phê duyệt
năm 1984, bắt đầu hoạt động từ năm 1986 đến 1991 dƣới nguồn vốn tài trợ
của chính phủ Mỹ.
Công tác nghiên cứu cao lƣơng trên thế giới đang ngày càng đƣợc mở
rộng với các tổ chức và nhiều chƣơng trình nghiên cứu nhƣ:
ICRISAT: Viện nghiên cứu cây trồng quốc tế vùng nhiệt đới bán khô hạn
NRCS: Trung tâm nghiên cứu cao lƣơng quốc tế.
INTSORMIL - CRSP: Chƣơng trình hỗ trợ nghiên cứu hợp tác quốc tế
về cây cao lƣơng 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 tƣ vấn nông nghiệp quốc tế.
Một số kết quả nghiên cứu về chọn giống
Có 5 chủng cao lƣơng canh tác cơ bản- Bicolor, Kafir, Guinea,
Caudatum và Durra- dã đƣợc công nhận (Harlan và De Wet, 1972). Chủng
Bicolor đƣợc miêu tả là khoảng trống và chiều dài cụm hoa, mày hoa thƣờng
xuyên kèm theo hạt khi chín. Kafir Đƣợc tìm thấy ở nam xích đạo Châu Phi
biểu hiện cân đối và sát góc cầu hạt với mày ngắn hơn hạt. Guinea chiếm ƣu
thế ở Tây Phi và dễ nhận ra bởi chiều dài và sự không cân xứng, mày mở ra
nhìn thấy khi hạt chín. Hạt của dòng Caudatum thì phồng lên không cân xứng,
chủng này tìm thấy ở Trung phi và là gần nơi phát sinh. Durra biểu hiện hạt
dạng trứng ngƣợc và có dạng hình V tại đáy( Bantilan và ctv, 2004).


15
Tại Trung Quốc Đại học Nông nghiệp Thẩm Dƣơng đã nghiên cứu 58
dòng Cao lƣơng ngọt và lọc ra một số giống tốt, thích hợp với vùng Đông Bắc.
Trong năm 2004, 21 giống Cao lƣơng ngọt ( A63, 51 Volzhskoye,
Kamyshinskoye 7, Kinelskoye 3, và các giống khác) đã đƣợc công nhận trồng
ở các vùng khác nhau của Liên Bang Nga.
Ngƣời ta đã tìm thấy 9 dòng phù hợp trong số 90 dòng thử nghiệm tại
Isaren trong quá trình tổng hợp đƣờng (Blum và cs, 1975)[7].
Khảo nghiệm một số giống cao lƣơng ở Mỹ phát hiện 3 giống có hàm
lƣợng đƣờng trong thân lá cao, 3.500- 5000 kg đƣờng/ha trong cùng điều kiện
canh tác nhƣ các giống khác ( Blum và cs, 1977)[8].
Năng suất trung bình của các giống cao lƣơng ngọt trên thế giới ở thập
niên 70 tăng nhanh chóng từ 35 - 48 tấn/ha lên 45 - 60 tấn/ha. Trong tƣơng
lai, năng suất sinh khối sẽ tiếp tục tăng và có thể đạt 80 tấn sinh khối/ha, năng
suất hạt 1,5 - 5,5 tấn/ha, có thể thu hoạch sau 130 - 140 ngày.

Sau khi đánh giá năng suất và số lƣợng chồi/thân chính của một số
giống cao lƣơng ngọt. 4 giống: Brandes, Dale, Rio và Wray có số lƣợng
chồi/thân lần lƣợt: 1,2; 0,38; 0,86; 0,36. Năng suất sinh khối của chồi bằng
56% năng suất thân chính, trong khi hàm lƣợng đƣờng, đƣờng khử, đƣờng kết
tinh, tỷ lệ dịch ép của giống Brandes, Rio và Wray tƣơng đƣơng nhau.
(Broadhead, 1981).
Chiu và Hu(1984)[9] chỉ ra rằng năng suất sinh khối trung bình lien
quan chặt chẽ với chiều cao thân, năng suất hạt và số lƣợng lá/cây, số
nhánh/khóm ở cây cao lƣơng vụ thu. Sau khi khảo nghiệm 87 dòng, giống cao
lƣơng ngọt ở Kharif đã tìm ra 12 dòng triển vọng (Bapat, 1987)[6].
Một số kết quả nghiên cứu về thời vụ trồng
Nghiên cứu về cây cao lƣơng ngọt từ những năm 1950 đến năm
1970 (Hipp và cs., 1970) cho thấy thời vụ trồng nhằm tối đa hóa sản lƣợng


16
đƣờng và dịch ép từ cây cao lƣơng ở phía nam Texas là tháng năm do bức xạ
mặt trời lớn nhất so với tháng sáu, tháng bảy và tháng tám; điều này đã đƣợc
chứng thực bởi (Cowley và Smith., 1972 khi mà cao lƣơng trồng vào tháng 5
có năng suất đƣờng trung bình là 3,9 tấn/ha. (Inman – Bamber., 1980) cũng
cho rằng trồng cây cao lƣơng vào thời vụ muộn ở Nam Phi đã làm giảm năng
suất nhanh chóng, kết quả là giảm 40% lƣợng đƣờng sucrose. Ở Iran, ngày
trồng cây vào tháng 5 (so với tháng sáu, tháng bảy và tháng tám) có năng
suất, hàm lƣợng Brix và hàm lƣợng sucrose cao nhất. Cây trồng vào tháng
bảy và tháng tám cho sinh trƣởng không đạt yêu cầu (Almodare và cs., 1994).
Nghiên cứu của Lueschen và cs. (1991) đƣợc tiến hành tại Mỹ và chỉ ra
rằng năng suất chất khô giảm khi trì hoãn ngày trồng; độ Brix và độ ẩm thân
cũng bị ảnh hƣởng bởi thời vụ trồng.
Ở Pretoria, Botswana, trồng cao lƣơng ở thời vụ sớm nhất cho năng
suất thân cao nhất, số nhánh nhiều hơn và chiều cao cây lớn nhất (mặc dù

không có sự khác biệt trong đƣờng kính gốc) (Balole., 2001).
Một số kết quả nghiên cứu về sâu bệnh và quản lý dịch hại
Các nghiên cứu về côn trùng gây hại đã đƣợc ghi nhận trong suốt hơn
30 năm (Rebe và cs., 2004). Bên cạnh đó, những nghiên cứu của Cartwright.
(2008) đã chỉ ra rằng việc tăng sản lƣợng xăng sinh học có thể làm tăng nhu
cầu kiểm soát dịch hại trong cây trồng, đặc biệt là cây cao lƣơng.
Theo Nuessly và cs. (2013)[17], sự tấn công của sâu xanh ăn lá
Spodoptera frugiperda L. (Lepidoptera: Noctuidae) bị ảnh hƣởng đáng kể bởi
giống và thời vụ gieo trồng. Hơn 90% tổn hại về lá đƣợc quan sát ở giai đoạn
30 và 55 ngày sau gieo trồng vào giữa tháng năm và tháng sáu. Tỉ lệ nhiếm
sâu đục thân Diatraea saccharalis (F) (Lepidoptera: Crambidae) có sự khác
biệt lớn theo từng giống và thời vụ gieo trồng và đạt ngƣỡng 13,7% khi trồng
vào vụ sớm đầu tháng năm. Tuy nhiên, Henderson và cs. (1996) chỉ ra rằng,