Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến sinh trưởng, phát triển của giống cao lương ngọt EN6 nhập nội từ Nhật Bản.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (761.12 KB, 125 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------
TRIỆU THỊ HUẾ
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA GIỐNG CAO LƢƠNG NGỌT EN6 NHẬP NỘI TỪ NHẬT BẢN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học cây trồng
Khoa
: Nông học
Khóa học
: 2011-2015
Thái Nguyên - 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------
TRIỆU THỊ HUẾ
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA GIỐNG CAO LƢƠNG NGỌT EN6 NHẬP NỘI TỪ NHẬT BẢN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học cây trồng
Khoa
: Nông học
Khóa học
: 2011-2015
Giảng viên HD
: Th.S Nguyễn Thị Phƣơng Oanh
Thái Nguyên - 2015
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chƣa
công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai xót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Xác nhận của GVHĐ
Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trƣớc hội đồng khoa học
(Ký, ghi rõ họ và tên)
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
Ngƣời viết cam đoan
(Ký, ghi rõ họ và tên)
ThS. Nguyễn Thị Phƣơng Oanh
Triệu Thị Huế
XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên
Đã sửa chữa sai xót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu
(Ký, ghi rõ họ và tên)
ii
LỜI CẢM ƠN
4 năm ho ̣c tâ ̣p và rèn luyê ̣n ta ̣i trƣờng thông qua nhƣ̃ng giờ ho ̣c trên lớp và
thƣ̣c hành thì thực tập tốt nghiệp là khâu vô cùng quan trọng đối với sinh viên.
Đây là thời gian để sinh viên củng cố lại những kiến thức đã học, qua đó sinh viên
đƣợc tiếp xúc với thực tế đồng ruộng , vâ ̣n du ̣ng sáng ta ̣o nhƣ̃ng kiế n thƣ́c đã ho ̣c
đồ ng thời rèn luyê ̣n tác phong làm viê ̣c nghiêm túc
, đƣ́ng đắ n để trở thành ngƣời
cán bộ khoa ho ̣c kỹ thuật tr ong tƣơng lai có trình độ chuyên môn cao, say mê tâm
huyết với nghề, cống hiến cho sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nƣớc.
Xuất phát từ từ cơ sở trên, đƣợc sự đồng ý của Nhà trƣờng và Ban chủ nhiệm
khoa Nông học, chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số
biện pháp kỹ thuật đến sinh trưởng, phát triển của giống cao lương ngọt EN6 nhập
nội từ Nhật Bản”.
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 biết ơn sâu sắc đến
cô giáo ThS. Nguyễn Thi Phƣơng
Oanh 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 trình 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
Triệu Thị Huế
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Tình hình sản xuất cao lƣơng trên thế giới trong những năm gần đây ...... 11
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất cao lƣơng ở một số châu lục 2000-2013.................... 12
Bảng 4.1. Ảnh hƣởng của phân bón đến các giai đoạn sinh trƣởng
và phát triển của giống cao lƣơng ngọt EN6. ............................................................ 31
Bảng 4.2. Ảnh hƣởng của phân bón đến một số đặc điểm hình thái
của giống cao lƣơng ngọt EN6 tại thời điểm thu hoạch............................................ 35
Bảng 4.3. Ảnh hƣởng của phân bón đến năng suất, khối lƣợng thân lá
và hàm lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6 trong vụ Xuân Hè
năm 2014 tại Thái Nguyên ........................................................................................ 36
Bảng 4.4. Ảnh hƣởng của thời vụ đến các giai đoạn sinh trƣởng
và phát triểncủa giống cao lƣơng ngọt EN6. ............................................................. 39
Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của thời vụ đến một số đặc điểm hình thái
của giống cao lƣơng ngọt EN6 tại thời điểm thu hoạch............................................ 42
Bảng 4.6. Ảnh hƣởng của thời vụ đến năng suất, khối lƣợng
thân lá và hàm lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6
trong vụ Xuân Hè năm 2014 tại Thái Nguyên .......................................................... 43
Bảng 4.7. Ảnh hƣởng của mật độ đến các giai đoạn sinh trƣởng
và phát triểncủa giống cao lƣơng ngọt EN6. ............................................................. 45
Bảng 4.8. Ảnh hƣởng của mật độ đến một số đặc điểm hình thái của giống cao
lƣơng ngọt EN6 tại thời điểm thu hoạch ................................................................... 47
Bảng 4.9. Ảnh hƣởng của mật độ đến năng suất, khối lƣợng thân lá
và hàm lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6. .............................................. 48
Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của phân bón đến tình hình sâu bệnh
hại và khả năng chống đổ của giống cao lƣơng ngọt EN6....................................... 50
Bảng 4.11. Ảnh hƣởng của thời vụ đến tình hình sâu bệnh hại
và khả năng chống đổ của giống cao lƣơng ngọt EN6. ........................................... 52
Bảng 4.12. Ảnh hƣởng của thời vụ đến tình hình sâu bệnh hại
và khả năng chống đổ của giống cao lƣơng ngọt EN6. ........................................... 53
iv
MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
DT
: Diện tích
ICRISAT : International Crop Research Institute for the Semi Arid
Tropies (Trung tâm nghiên cứu cây trồng vùng bán khô hạn)
KL
: Khối lƣợng
NS
: Năng suất
NSSVH
: Năng suất sinh vật học
SL
: Sản lƣợng
TB
: Trung bình
TGST
: Thời gian sinh trƣởng
v
MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ................................................................................. 1
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................... 1
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI ........................................ 3
1.2.1. Mục đích........................................................................................ 3
1.2.2. Yêu cầu ......................................................................................... 3
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 ................................... 5
2.1.2 Đặc điểm thực vật học .................................................................... 6
2.1.1. Tổng quan tài liệu trên thế giới. ......................................................... 7
2.2. TÌNH HÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƢƠNG
TRÊN THẾ GIỚI................................................................................... 11
2.2.1. Tình hình sản xuất cao lƣơng trên thế giới ................................... 11
2.2.2. Tình hình nghiên cứu cao lƣơng trên thế giới ............................... 14
2.2.3. Một số kết quả nghiên cứu về chọn giống cao lƣơng trên thế giới. 15
2.2.4. Một số kết quả nghiên cứu giống cao lƣơng ngọt trong sản xuất ethanol .... 18
2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƢƠNG
Ở VIỆT NAM ........................................................................................ 19
Phần 3. ĐỐI TƢỢNG, NÔI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 23
3.1. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ........... 22
3.1.1. Đối tƣợng .................................................................................... 22
vi
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................. 22
3.2. NỘI DUNG .................................................................................... 22
3.3. PHƢƠNG PHÁP THEO DÕI .......................................................... 22
3.3.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ..................................................... 22
3.3.1.2. Thí nghiệm thời vụ: .................................................................. 24
3.3.1.3. Thí nghiệm mật độ: ................................................................... 25
3.3.2. Quy trình kỹ thuật ........................................................................ 25
3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi .................................................................... 27
3.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................ 29
Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 30
4.1. ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT
TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG CỦA GIỐNG CAO
LƢƠNG NGỌT EN6 VỤ XUÂN HÈ NĂM 2014 TẠI THÁI NGUYÊN
............................................................................................................. 31
4.1.1. Ảnh hƣởng của phân bón đến các giai đoạn sinh trƣởng và phát
triển của giống cao lƣơng ngọt EN6 vụ Xuân Hè năm 2014 tại Thái
Nguyên. ................................................................................................. 30
4.1.2. Ảnh hƣởng của phân bón đến đặc điểm hình thái của giống cao
lƣơng ngọt EN6. .................................................................................... 34
4.1.3.Ảnh hƣởng của phân bón đến năng suất, khối lƣợng thân lá và hàm
lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6. ......................................... 36
4.2. ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI VỤ ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT
TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG CỦA GIỐNG CAO
LƢƠNG NGỌT EN6. ............................................................................ 38
4.2.1. Ảnh hƣởng của thời vụ đến các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển
của giống cao lƣơng ngọt EN6 khác nhau có ảnh hƣởng đến thời gian mọc
của hạt giống cao lƣơng ngọt EN6............................................................. 40
vii
4.2.2. Ảnh hƣởng của thời vụ đến đặc điểm hình thái của giống
cao lƣơng ngọt EN6. .............................................................................. 42
4.2.3.Ảnh hƣởng của thời vụ đến năng suất, khối lƣợng thân lá
và hàm lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6. ............................. 43
4.3. ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ ĐẾN SINH TRƢỞNG, PHÁT
TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƢỢNG ĐƢỜNG CỦA GIỐNG CAO
LƢƠNG NGỌT EN6. ............................................................................ 45
4.3.1. Ảnh hƣởng của mật độ đến các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển
của giống cao lƣơng ngọt EN6. .............................................................. 47
4.3.2. Ảnh hƣởng của mật độ đến đặc điểm hình thái của giống
cao lƣơng ngọt EN6. .............................................................................. 47
4.3.3.Ảnh hƣởng của mật độ đến năng suất, khối lƣợng thân lá
và hàm lƣợng đƣờng của giống cao lƣơng ngọt EN6. ............................. 48
4.4. TÌNH HÌNH SÂU BỆNH HẠI VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG ĐỔ CỦA
GIỐNG CAO LƢƠNG NGỌT EN6. ...................................................... 49
4.4.1. Ảnh hƣởng của phân bón đến sâu bệnh hại và
khả năng chống đổ của giống cao lƣơng EN6 ......................................... 50
4.4.2. Ảnh hƣởng của thời vụ đến sâu bệnh hại và khả năng
chống đổ của giống cao lƣơng EN6 ....................................................... 52
4.4.3. Ảnh hƣởng của mật độ đến sâu bệnh hại và khả năng
chống đổ của giống cao lƣơng EN6 ....................................................... 53
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................... 55
5.1. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. ............................................................... 55
5.1.1. Thí nghiệm phân bón. ..................................................................... 55
5.1.2. Thí nghiêm thời vụ ......................................................................... 55
5.1.3. Thí nghiệm mật độ ......................................................................... 55
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
An ninh lƣơng thực và an ninh năng lƣợng là hai thách thức chính hiện
nay. Nếu chúng ta chỉ quan tâm an ninh lƣơng thực mà quên đi an ninh năng
lƣợng thay vào đó chỉ sử dụng hóa thạch thì hậu quả sẽ khôn lƣờng. Theo dự
báo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn năng lƣợng từ các sản phẩm
hóa thạch dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt. Để ổn định và đảm bảo an ninh năng lƣợng
đáp ứng cho nhu cầu con ngƣời cũng nhƣ các ngành công nghiệp, các nhà
khoa học đang tập trung nghiên cứu để tìm ra những nguồn nhiên liệu mới,
trong đó có nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật
đang đƣợc quan tâm. Giảm ô nhiễm môi trƣờng và đáp ứng nhu cầu năng
lƣợng là hai vấn đề sống còn hiện nay.
Năng lƣợng không chỉ cần trong quá khứ mà nhu cầu về năng lƣơng
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 các
chất ô nhiễm nhƣ chì, benzen, lƣu huỳnh dioxit, oxit nito và carbon
monoxide. Các chất khí này đóng góp đến 64% không khí ô nhiễm ở các
thành phố lớn và các vùng ngoại ô lân cận do đó ảnh hƣởng đến sức khỏe gây
ra nhiều căn bệnh hiểm nghèo nhƣ: Bệnh ung thƣ, nhiễm trùng phế quản,
viêm phổi... (Das và cs, 2001) [14]. Việc đảm bảo nguồn năng lƣợng dài hạn
thay thế năng lƣợng hóa thạch ngày càng trở nên cấp thiết, nhất là khi dầu mỏ
đang cạn dần và trở đắt đỏ.
2
Sử dụng nhiên liệu sinh học mang lại các lợi ích nhƣ giảm thiểu ô
nhiễm môi trƣờng vì nhiên liệu sử dụng để sản xuất ra nhiên liệu sinh học là
cồn và dầu mỡ động thực vật, không chứa các hợp chất thơm, hàm lƣợng lƣu
huỳnh thấp, không chứa chất độc hại, mặt khác nhiên liệu sinh học khí thải
vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh gấp 4 lần so với nhiên liệu dầu
mỏ và do đó giảm đƣợc rất nhiều tình trạng ô nhiễm nƣớc ngầm.
Nhiên liệu sinh học đƣợc sản xuất từ các nguyên liệu có nguồn gốc sinh
học nhƣ ngũ cốc, cây công nghiệp: Mía, cây cọc rào (jatropha)…, chất béo
của động vật: Mỡ cá basa…Loại nhiên liệu này có nhiều ƣu điểm nổi bật so
với các loại nhiên liệu hóa thạch nhƣ có thể tái tạo, có tính thân thiện với môi
trƣờng, khí thải của chúng ít độc hại hơn.
Ðiều kiện tự nhiên 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.
Cao lƣơng ngọt là cây có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn tốt. Hạt
cao lƣơng có thể làm thực phẩm cho ngƣời, thức ăn cho gia súc, thân lá có thể
làm nguyên liệu điều chế nhiên liệu sinh học. Quá trình sản xuất ethanol từ
cây cao lƣơng ngọt ít hao tốn điện hơn so với khi dùng sắn, ngô hoặc mía.
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 tiếp
thành ethanol bằng nấm men. Cứ 16 tấn cây cao lƣơng ngọt có thể sản xuất
3
đƣợc 1 tấn ethanol, phần bã còn lại còn có thể chiết xuất đƣợc 500kg dầu
diesel sinh học. Thân cây sau khi đƣợc ép lấy nƣớc có thể phơi khô dùng làm
chất đốt để sản xuất điện. Ngƣời ta chỉ chế biến nhiên liệu từ thân cây, phần
hạt cao lƣơng ngọt vẫn để dùng làm thực phẩm cho chăn nuôi gia súc, gia
cầm [32].
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. Trong khuôn khổ hợp tác quốc tế giữa
Trƣờng Đại học Nông lâm và đối tác Nhật Bản, chiều ngày 8/3/2011 đại diện
công ty nghiên cứu nhiệt đới EarthNote, Công ty TNHH Daiwa Nhật Bản và đại
diện lãnh đạo của Nhà trƣờng đã cùng nhau kí kết dự án “Hợp tác nghiên cứu
cây cao lƣơng ngọt làm nguyên liệu cho sản xuất cồn sinh học tại Việt Nam”.
Phát triển cao lƣơng là một vấn đề mới, chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều,
ngoài các nghiên cứu rất giá trị của viện ICRISAT (Ấn Độ). Khó khăn hiện nay
là nghiên cứu lựa chọn biện pháp kỹ thuật để cao lƣơng ngọt có sản lƣợng thân
lá cao với điều kiện Việt Nam là vấn đề rất cần thiết. Xuất phát từ thực tiễn trên
tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ
thuật đến sinh trưởng, phát triển của giống cao lương ngọt EN6 nhập nội
từ Nhật Bản”.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
Nhằm xác định đƣợc thời vụ, mật độ và lƣợng phân bón thích hợp cho
giống cao lƣơng ngọt EN6 sinh trƣởng, phát triển tốt, cho năng suất sinh khối
cao, chất lƣợng tốt.
1.2.2. Yêu cầu
-Xác định đƣợc liều lƣợng phân bón thích hợp đến sinh trƣởng, phát triển
và năng suất của giống cao lƣơng ngọt EN6.
4
- Xác định đƣợc mật độ thích hợp đến sinh trƣởng, phát triển và năng
suất của giống cao lƣơng ngọt EN6.
- Xác định đƣợc thời vụ thích hợp đến sinh trƣởng, phát triển và năng
suất của giống cao lƣơng ngọt EN6
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 là cơ sở để xác định lƣợng phân bón, thời vụ và
mật độ hợp lý cho giống cao lƣơng ngọt EN6 sinh trƣởng, phát triển tốt, có
năng suất, hàm lƣợng đƣờng cao trong điều kiện sinh thái tỉnh Thái Nguyên.
5
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Giống cây trồng là một tƣ liệu sản xuất vô cùng quan trọng của sản
xuất nông nghiệp. Mỗi một giống khác nhau thì có phản ứng với điều kiện
sinh thái ở mỗi vùng khác nhau. Vì vậy để phát huy hiệu quả của giống cần
phải có các kỹ thuật phù hợp. Để có những kỹ thuật mới để cao lƣơng có năng
suất phẩm chất tốt và có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất
lợi một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất chỉ có thể nghiên cứu ảnh hƣởng của
các biện pháp kỹ thuật đến khả năng sinh trƣởng và năng suất của cao lƣơng
ngọt, chọn lọc một cách kỹ lƣỡng và trƣớc khi đƣa ra sản xuất trên diện rộng
thì nhất thiết phải đƣợc khảo nghiệm.
2.1.1.Nguồn gốc, phân bố và điều kiện ngoại cảnh
Trung tâm khởi nguyên chính của cao lƣơng là ở châu Phi, vùng đất khô
hạn lƣợng mƣa hàng năm rất thấp. Có thể cao lƣơng đƣợc trồng đầu tiên ở
Ethiopia sau đó lan rộng ra nhiều nƣớc ở Châu Phi (Martin, 1970) [21]. 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 đƣợc trồng chủ yếu ở những vùng nhiệt đới bán khô hạn của
thế giới, nơi mà sản xuất nông nghiệp bị hạn chế rất nhiều bởi đất đai nghèo
kiệt, lƣợng mƣa thấp, và đầu tƣ sản xuất thấp. Cao lƣơng thích nghi rất tốt với
vùng đất bán khô hạn và là một trong những cây trồng chuyển CO 2 thành
đƣờng hiệu quả nhất trên những vùng đất khô hạn (Schaffert và Gourley,
1982) [25].
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
6
và các yếu tố khác quyết định mùa vụ và thời gian sinh trƣởng của cao lƣơng
nhƣng cao lƣơng vẫn có thể trồng và phát triển ở những nơi có điều kiện khắc
nghiệt và trình độ thâm canh hạn chế. 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. Ngƣỡng nhiệt độ phù hợp cho cao lƣơng phát
triển là 15 - 370C với nhiệt nhiệt độ tối thích là 270C (Wilson và cs, 1955)
[27]. Ngày nay cao lƣơng đƣợc phân bốn rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới,
cận nhiệt đới và các khu vực ôn đới ấm của thế giới. Cao lƣơng có thể đƣợc
trồng trải dài trên vĩ độ từ 40o vĩ Bắc đến 40o vĩ Nam, ở độ cao từ 0 - 1500 m
so với mặt biển (Rao và cs, 2009) [24].
Cao lƣơng có thể chịu đựng đƣợc trong diều kiện pH đất từ 5 - 8,5 và
khả năng chịu mặn hơn ngô. Cây cao lƣơng xuất xứ từ vùng nhiệt đới nên
điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho cây phát triển. Đa số các
giống cao lƣơng hiện nay không phản ứng với ánh sáng tuy nhiên cao lƣơng
là cây trồng ngày ngắn.
2.1.2 Đặc điểm thực vật học
Cây cao lƣơng (Sorghum Bicolor L.Moench) thuộc chi lúa miến hay chi
cao lƣơng (chisorghum) là một trong 30 loài thực vật thuộc họ hòa thảo (họ
Poaceae). Là một loại cây có chiều cao từ 0,6 - 5 m, đƣờng kính thân 5 - 30 mm
tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác và môi trƣờng. Đặc điểm thực vật học
cũng nhƣ thời gian sinh trƣởng của cây cao lƣơng tƣơng tự nhƣ cây ngô và các
cây 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 và cs, 1963) [20].
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. Số lá trên thân 15 - 30 lá
tùy theo loài và điều kiện môi trƣờng. Thân gồm các lóng và đốt tƣơng tự nhƣ
7
mía, chồi mọc có thể mọc ra từ các đốt thân. Sau khi thu hoạch, có thể để gốc
nhƣ mía để tận thu vụ sau mà không cần phải trồng lại (Wilson, 1955) [27].
Cao lƣơng có hệ rễ chùm phát triển rất rộng nên có khả năng hút nƣớc
hiệu quả, nhờ đặc điểm này mà cao lƣơng có thể sống ở những nơi khô hạn
hơn ngô (Wlison, 1955) [27].
Cao lƣơng là cây tự thụ phấn (tỷ lệ giao phấn thƣờng nhỏ hơn 6%)
(Conley, 2003) [13]. Hạt cao lƣơng nhỏ hơn hạt ngô, có nhiều màu sắc khác
nhau từ màu vàng nhạt, màu nâu đỏ nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng
giống cây. Kích thƣớc hạt rât bé (nhỏ hơn 1g/ 100 hạt đến lớn 5 - 6 g/ 100
hạt) (Vũ Tuyết Mai, 1995) [2]. Thƣờng hạt bao phủ bởi lớp mày, đƣờng kính
hạt 3 - 4 mm (Đỗ Thị Thu Huyền, 2010) [1].
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.
2.1.1. Tổng quan tài liệu trên thế giới.
Trên thế giới đã có những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lƣơng.
- Mùa vụ
Ở bang Minnesota của Mỹ, cao lƣơng đƣợc trồng từ giữa tháng 5 và đầu
tháng 6 khi nhiệt độ của đất đạt 15,6 - 18,30C. Nếu trồng muộn hơn thì năng
suất cao lƣơng sẽ giảm (Carter và cs, 1989) [11]. Nhƣng ở Mehico đa số cao
8
lƣơng đƣợc trồng từ tháng 7 đến tháng 8, sinh trƣởng tăng ở điều kiện ngày dài
và ấm, nhiệt độ thích hợp là từ 25 – 3000C (Fribourg và cs, 1995) [15].
- Mật độ
Mật độ trồng cao lƣơng phụ thuộc vào giống, cụ thể là kích thƣớc và
trọng lƣợng của hạt giống. Thông thƣờng có khoảng 16000 hạt giống cao
lƣơng/0,454 kg. Phần lớn hạt cao lƣơng lai có tỷ lệ nảy mầm trung bình là
75%. Nếu đất tốt và độ ẩm thích hợp thì gieo hàng cách hàng là 0,76 - 1,02m,
khoảng cách hạt trung bình là 1,5cm, và gieo hạt ở độ sâu 50 - 70mm. Nhƣ vậy
thì có khoảng 247.097 - 296.516 cây/ha. Nếu đất kém màu mỡ và khô cứng thì
tỷ lệ hạt giống đƣợc gieo thấp hơn.
Kích thƣớc hàng: Kích thƣớc hàng phụ thuộc vào các thiết bị chuyên
dùng để thực hiện việc gieo hạt. Trong nhiều năm gần đây việc trồng cây theo
luống hẹp để tăng năng suất đƣợc chú trọng đặc biệt. Khi đó khoảng cách giữa
các cây trên luống phải đƣợc bố trí sao cho phù hợp với số lƣợng cây trên ha.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là tận dụng đƣợc độ ẩm, sự màu mỡ của đất
cũng nhƣ ánh sáng mặt trời. Kết quả nghiên cứu từ Minnesota cho thấy luống
có độ rộng 0,25m cho năng suất cao hơn từ 10 - 15% so với luống có độ rộng
1,02m. Tuy nhiên phƣơng pháp này lại có nhƣợc điểm là khó chăm sóc và việc
kiểm soát cỏ dại phụ thuộc hoàn toàn vào thuốc diệt cỏ. Đối với cao lƣơng lấy
hạt trong điều kiện có phân bón và nƣớc tƣới, gieo từ 8 - 12kg/ha (Carter và cs,
1989) [11]. Theo Mortvedt và cs (1996) [31] ở phía Đông Mehico năng suất
cao lƣơng cao khi trồng với mật độ 7,8kg/ha, khoảng cách hàng hẹp (15,2 50,8cm).
- Phân bón
Nhu cầu dinh dƣỡng của cây cao lƣơng rất giống với cây ngô nhƣng
cao lƣơng cần một lƣợng đạm lớn, một lƣợng vừa phải photpho và kali.
Trong điều kiện khô hạn bón 80 - 100kg N/ha trƣớc khi trồng. Với điều kiện
9
có tƣới bón 100kg N/ha trƣớc khi trồng + 50 kg N/ha sau mỗi lần cắt (Carter
và cs, 1989) [11].
Theo Mortvedt và cộng sự (1996), đất trồng cao lƣơng thích hợp nhất là
đất thoát nƣớc tốt, pH từ 6 đến 7. Lƣợng phân bón phụ thuộc vào kết quả kiểm
tra mẫu đất trong khu ruộng cụ thể và cây trồng tiếp theo là gì [31]. Tuy nhiên
ảnh hƣởng của phân lân và kali sẽ không lớn nếu lƣợng lân và kali tồn dƣ trong
đất từ vụ trƣớc ở mức trung bình hoặc cao.
Lƣợng đạm yêu cầu phụ thuộc vào năng suất mong muốn và giống.
Lƣợng đạm khoảng 224,2 kg N/ha với điều kiện có tƣới và 16,8 kg N/ha trong
điều kiện khô hạn bởi vì ở điều kiện này mật độ và năng suất sẽ thấp hơn.
Lƣợng đạm cần bón có liên quan đến cây trồng trƣớc, ví dụ cây họ đậu, lƣợng
phân chuồng là những yếu tố cần tính đến để áp dụng mức phân cần bón. Nếu
bón đạm ở mức nhiều cần chia ra nhiều lần bón đều nhau. Cao lƣơng làm thức
ăn gia súc sẽ lấy một lƣợng lớn đạm trong đất do đó ngƣời trồng phải kiểm tra
hàm lƣợng đạm trong đất thƣờng xuyên để đáp ứng yêu cầu của cây.
Khi nghiên cứu lƣợng đạm bón của cao lƣơng làm thức ăn gia súc, cao
lƣơng lấy hạt và cây ngô thì Rahman và cộng sự (1992) khẳng định ở điều kiện
cắt một lần hàm lƣợng 120 kg N/ha năng suất chất xanh tăng đáng kể, nhƣng
không tăng nữa khi tăng tiếp tục lƣợng đạm. Tuy nhiên tổng lƣợng đạm tồn dƣ
trong sản phẩm thu hoạch của cả ba loại cây tăng đáng kể khi tăng lƣợng đạm
bón vào, đạm tồn dƣ cao nhất ở công thức bón với tỷ lệ 240kgN/ha. Năng suất
chất xanh giảm đáng kể khi cắt nhiều lần, nhƣng ảnh hƣởng này không thấy ở
công thức bón 240kgN/ha lúc gieo hạt hoặc chia ra bón với tỷ lệ 120: 60: 60
Kg N/ha. Tổng lƣợng đạm tồn dƣ trong sản phẩm thu hoạch ở công thức cắt
nhiều lần cao hơn ở công thức cắt 1 lần, đặc biệt là ở các công thức bón nhiều
đạm hơn.
Một nghiên cứu ba năm đƣợc tiến hành tại các khu vực Sahelian ở Niger,
miền Tây Phi để kiểm tra hiệu quả sử dụng đạm của ba giống cao lƣơng: giống
10
lai NAD-1, Sepan82 và IRAT 204 ở mức đạm khác nhau để xác định năng suất
và đƣa ra hệ thống quản lý phù hợp để nâng cao năng suất. Tại mức đạm bón là
90 kg N/ha giống lai NAD-1 đƣợc hiệu quả hơn trong sản xuất sinh khối và năng
suất hạt hơn hai dòng cải tiến là Sepan82 và IRAT 204. Tuy nhiên, sự khác biệt
về đặc điểm nông học, khả năng phục hồi, hiệu quả sinh lý và hiệu quả sản xuất
nhiên liệu sinh học không khác biệt đáng kể giữa các giống cây trồng. Chỉ số thu
hoạch và sự hấp thu đạm trong NAD-1 cao hơn so với Sepon82 hoặc IRAT 204.
Điều này có thể nói tiềm năng của giống nhƣ một yếu tố khai thác để sử dụng
lƣợng đạm tối ƣu trong đất ở Sahelian của Tây Phi và sử dụng giống lai là cực
kỳ quan trọng trong việc xác định năng suất tiềm năng.
Nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lương tại Việt Nam
Nhƣ vậy đã có rất nhiều nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lƣơng trên
thế giới và đã đem lại nhiều kết quả rất khả quan. Hiện nay, các nhà khoa học ở
nƣớc ta cũng đang triển khai gieo trồng cây này ở các vùng với các đề tài
nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật nhƣ: thời vụ, phân bón, sâu bệnh, mật độ, thu
hoạch, chế biến. Đặc biệt Viện lúa Đồng Bằng sông Cửu Long đã nghiên cứu
biện pháp kỹ thuật sạ cao lƣơng sau lúa trung mùa tại Bạc Liêu, Minh Hải cho
kết quả thấy rằng giống IR42 có triển vọng trong việc làm tăng vụ sau thu
hoạch lúa trung. Tính đến năm 1993 thì diện tích gieo trồng đã lên tới 70 ha,
cũng từ đề tài này mà đã xây dựng quy trình kỹ thuật trồng cây cao lƣơng ở
Minh Hải và các tỉnh miền Tây Nam Bộ.
Mặt khác, Việt Nam là nƣớc nằm trong khu vực Châu Á, thuộc khu vực
nhiệt đới nóng ẩm mƣa nhiều là điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh phát triển
mạnh mẽ. Ngoài ra, lƣợng mƣa lại không phân bố đều trong năm nên có thể
nói đây là các yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển và năng
suất của hầu hết các loại cây trồng. Hằng năm diện tích lúa nƣớc bị hạn cục
bộ khoảng 0,4 triệu ha. Cao lƣơng là cây trồng có khả năng chịu hạn cao có
thể thích hợp với khí hậu Việt Nam.
11
Để làm cơ sở cho việc xác định xem các các kỹ thuật để cao lƣơng ngọt
sinh trƣởng tốt, có khả năng sử dụng làm nguyên liệu sản xuất xăng sinh học,
chọn đƣợc tổ hợp kỹ thuật phù hợp với từng giống, từng vùng miền của Việt
Nam, thích nghi với điều kiện khí hậu, có khả năng chống chịu bệnh, đồng
thời cho năng suất thân lá cao phục vụ sản xuất ethanol là vấn đề trƣớc mắt
hiện nay. Xuất phát từ cơ sở trên chúng tôi tiến hành đề tài này.
2.2 TÌNH HÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU CAO LƢƠNG
TRÊN THẾ GIỚI.
2.2.1. Tình hình sản xuất cao lương trên thế giới
Cao lƣơng là một trong những loại cây ngũ cốc hàng đầu thế giới, cung
cấp thực phẩm, thức ăn, chất xơ, nhiên liệu, sợi…. Cung cấp lƣơng thực cho
750 triệu ngƣời trên hành tinh, đặc biệt là ở những vùng nhiệt đới và cận nhiệt
đới của Châu Phi, Châu Á và châu Mỹ La Tinh (Borrell, 2000) [8].
Một thách thức lớn cho nhân loại trong thế kỷ 21 là giảm phát thải khí
nhà kính, yếu tố quyết định gây ra biến đổi khí hậu. Vấn đề chính đƣợc đặt ra
là tìm đƣợc một nguồn năng lƣợng sạch, rẻ, dồi dào 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. Năng lƣợng sinh học hiện đang là một hƣớng đi mà nhiều quốc gia
đã lựa chọn.
Bảng 2.1 Tình hình sản xuất cao lƣơng trên thế giới
trong những năm gần đây
Chỉ tiêu
Năm
2000
Diện tích
(Triệu ha)
41.21
Năng suất
(Tạ/ha)
13.55
Sản lƣợng
(Triệu tấn)
55.87
2005
46.36
12.86
59.63
2010
41.58
14.44
60.06
2011
42.31
13.77
58.24
2012
38.16
14.95
57.03
2013
42.12
14.57
61.38
( Nguồn FAOSTAT. 2014)
12
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất cao lƣơng ở một số châu lục 2000-2013
Năm
2000
2005
2010
2011
2012
2013
DT (triệu ha)
21.29
28.59
25.57
26.65
23.14
26.53
NS hạt (ta/ha)
8.65
8.68
9.68
9.47
10.09
9.69
SL (triệu tấn)
18.42
24.82
24.74
25.23
23.35
25.71
DT (triệu ha)
7.09
5.97
5.88
5.85
6.23
6.82
Châu
NS hạt (ta/ha)
32.81
35.73
38.23
33.82
34.03
35.23
Mỹ
SL (triệu tấn)
23.24
21.32
22.49
19.80
21.21
23.53
DT (triệu ha)
11.99
10.90
9.45
8.91
7.89
7.84
NS hạt (ta/ha)
9.44
9.99
11.11
11.59
11.97
11.16
SL (triệu tấn)
11.32
10.89
10.51
10.33
9.44
8.76
DT (triệu ha)
0.23
0.14
0.16
0.26
0.23
0.33
Châu
NS hạt (ta/ha)
33.39
41.41
44.95
36.31
33.66
35.20
Âu
SL (triệu tấn)
0.76
0.58
0.71
0.93
0.77
0.11
Châu
Đại
DT (triệu ha)
0.62
0.76
0.52
0.63
0.66
0.59
NS hạt (ta/ha)
33.99
26.65
30.98
30.57
33.97
37.49
Dƣơng
SL (triệu tấn)
2.12
2.01
1.60
1.94
2.24
2.23
Châu lục
Châu
Phi
Châu Á
(Nguồn FAOSTAT. 2014)
Hiện nay có hơn 50 quốc gia trồng cao lƣơng phân bố ở cả 6 châu lục
tập trung chủ yếu ở Châu Phi và Châu Mỹ.
Diện tích cao lƣơng không có nhiều thay đổi duy trì ở mức trên 40 triệu
ha, cao lƣơng đƣợc trồng nhiều nhất năm 2005 (46,22 triệu ha). Do sức ép của
dân số và nhu cầu sử dụng đất cho công nghiệp nên diện tích cao lƣơng thế
giới duy trì ở mức 40 - 46 triệu ha.
Tuy nhiên sản lƣợng cao lƣơng vẫn tăng liên tục do việc sử dụng những
giống mới phù hợp với từng vùng sinh thái và mùa vụ. Tổng sản lƣợng cao
lƣơng thế giới liên tục tăng qua các năm từ 55.,87 triệu tấn (năm 2000) lên
60,06 triệu tấn (năm 2010). Năm 2011, tổng sản lƣợng cao lƣơng thế giới
giảm 1,82 triệu tấn so với năm 2010 chỉ còn 58,24 triệu tấn. Năm 2012, sản
13
lƣợng cao lƣơng thế giới tiếp tục giảm mạnh, chỉ còn 57,03 triệu tấn. Năm
2013, sản lƣợng cao lƣơng thế giới tăng4,35 triệu tấn so với năm 2012 và đạt
61,38 triệu tấn.
Năng suất hạt cao lƣơng ổn định qua các năm dao động trong khoảng
12.86 - 14.95 tạ/ha, nhƣng không đều giữa các châu lục. Năng suất hạt cao
lƣơng đạt cao nhất năm 2012 (14.95 tạ/ha).
Diện tích trồng cao lƣơng trên thế giới không có nhiều thay đổi. Năm
2005 diện tích trồng cao lƣơng lớn nhất là 46.22 triệu ha đến năm 2012 diện
tích trồng cao lƣơng giảm xuống thấp nhất là 38.16 triệu ha nhƣng sang năm
2013 diện tích trồng cao lƣơng lại tăng lên đến 42.12 triệu ha. tăng lên 3.96
triệu ha so với năm 2012. Do sức ép của dân số và nhu cầu sử dụng đất cho
công nghiệp nên diện tích cao lƣơng duy trì ở mức 38-46 triệu ha. Châu phi là
châu lục có diện tích trồng cao lƣơng lớn nhất. Năm 2005 diện tích trồng cao
lƣơng ở khu vực này là lớn nhất (28.59 triệu ha). Từ năm 2005-2013. diện tích
trồng cao lƣơng không ổn định. lúc tăng. lúc giảm tuy nhiên vẫn duy trì ở mức
trên 21 triệu ha. Diện tích trồng cao lƣơng giảm xuống tuy nhiên năng suất lại có
xu hƣớng tăng ở châu lục này tuy còn khá thấp so với thế giới dao động từ 8.6510.09 tạ/ha. đạt cao nhất vào năm 2011. Việc nâng cao năng suất cao lƣơng đang
ngày càng đƣợc quan tâm nghiên cứu. có nhiều chƣơng trình. dự án cải tiến kỹ
thật canh tác. lai tạo giống cao lƣơng mới đang đƣợc tiến hành.
Châu Mỹ là châu lục đúng thứ 3 về diện tích trồng cao lƣơng. nhƣng lại
là châu lục có năng suất cao lƣơng cao nhất. Diện tích cao lƣơng giảm dần từ
năm 2000-2011 từ 7.09-5.85 triệu ha. nhƣng từ năm 2012-2013 diện tích cao
lƣơng lại có xu hƣớng tăng. Trái lại với diện tích giảm năng suất cao lƣơng lại
tăng từ 32.81 tạ/ha lên 38.23 tạ/ha. năm 2011 giảm xuống còn 33.82 tạ/ha sau
đó lại tiếp tục tăng trong giai đoạn 2012-2013. đạt 35.23 tạ/ha năm 2013. ).
Sản lƣợng đứng thứ 2 thế giới.tập trung chủ yếu ở Mỹ. Mexico. Braxin.
14
Argentina. Mỹ là quốc gia sản xuất cao lƣơng lớn thứ hai thế giới sau Nigeria
năm 2009 Mỹ sản xuất trên 9.73 triệu tấn hạt trong đó chủ yếu chế biến thức
ăn chăn nuôi. 12% sản lƣợng cao lƣơng phục vụ ngành công nghiệp chế biến
ethanol. Đồng thời Mỹ cũng là quốc gia xuất khẩu cao lƣơng lớn nhất thế giới
chiếm 80% sản lƣợng cao lƣơng xuất khẩu của thế giới. Sản lƣợng cao lƣơng
xuất khẩu của Mỹ tăng liên tục trong vòng 35 năm qua. Năm 2010 lƣợng cao
lƣơng xuất khẩu của Mỹ tăng 15% so với năm 2009. Trồng cao lƣơng để sản
xuất ethanol sẽ là hƣớng đi mà quốc gia lựa chọn trong thời kỳ khủng hoảng
năng lƣợng nhƣ hiện nay. Ở Mỹ cao lƣơng đƣợc trồng chủ yếu ở Kansas.
Nebraska và Texas (NASS. 2007).
Châu Á cũng là châu lục trồng nhiều cao lƣơng.chỉ sau châu Phi về diện
tích. Tuy nhiên năng suất còn thấp chỉ cao hơn Châu Phi và chỉ có Trung
Quốc là quốc gia có diện tích. năng suất. sản lƣợng cao nhất trong các nƣớc
trong khu vực.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu cao lương trên thế giới
Nhận thức đƣợc vai trò quan trọng của cao lƣơng cũng nhƣ nhu cầu tiêu
thụ cao lƣơng của con ngƣời không ngừng tăng lên. Nhiều nƣớc đã đầu tƣ cho
việc tăng năng suất và diện tích trồng cao lƣơng. Vấn đề đặt ra là chúng ta
phải tăng năng suất hạt cao lƣơng bằng cách sử dụng các giống có tiềm năng
năng suất cao và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất.
Ở Châu Phi dự án nghiên cứu cao 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
15
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.
2.2.3. Một số kết quả nghiên cứu về chọn giống cao lương trên thế giới
Mặc dù hiện nay có rất nhiều giống cao lƣơng ngọt đƣợc trồng phục vụ
cho sản xuất đƣờng hay rỉ đƣờng tuy nhiên xuất phát từ mục đích chiết xuất mà
ngƣời ta chọn những giống có hàm lƣợng đƣờng phù hợp. Bộ nông nghiệp Mỹ
đã chọn lọc đƣợc nhiều giống cao lƣơng ngọt có năng suất thân lá cao. Những
giống này có thời gian sinh trƣởng, trọng lƣợng hạt, hàm lƣợng đƣờng và các
đặc tính sinh lý khác nhau. Có thể chia thành 2 nhóm chính: Nhóm 1: Thân
chứa nhiều đƣờng kết tinh (saccarozse) giống đại diện Keller, Rio, Cowley….
Nhóm 2: Thân chứa nhiều đƣờng khử (fructozo) giống chính: Theis, Tracy, M81E. Tổ chức ICRISAT đang chọn tạo và phát triển các giống cao lƣơng ngọt
phục vụ sản xuất ethanol.
Cao lƣơng hay bất cứ một cây trồng nào, tính trạng năng suất đƣợc quy
định bởi rất nhiều gen khác nhau. Môi trƣờng là nhân tố quy định giới hạn của
kiểu gen. Do đó các nhà khoa học phải tìm ra những gen và điều kiện môi
trƣờng thích hợp nhất để cây trồng cho năng suất cao.
Dale là giống chín trung bình đƣợc tạo ra bởi Trung tâm chọn giống
cây lấy đƣờng (SCFS) ở Mississippi, Mỹ. Hạt nhỏ, màu nâu vàng, tỷ lệ nảy
mầm cao. Là giống chống đổ, kháng bệnh thán thƣ. Thân cây có kích thƣớc
trung bình, có chất lƣợng đƣờng tốt [28].
M8IE là giống chín trung bình muộn đƣợc SCFS tạo ra. Chiều cao và
khả năng chống đổ tƣơng đƣơng giống Dale. Có khả năng kháng bệnh thán
16
thƣ nhƣng lại dễ mắc bệnh lùn khảm ngô. Hàm lƣợng khử cao hơn giống
Dale, rỉ mật màu hổ phách chất lƣợng tốt.
Brandes đƣợc công nhận năm 1968 của SCFS, là giống chín muộn, bộ
rễ rất phát triển, cứng cây. Có khả năng kháng bệnh thán thƣ, chịu hạn tốt.
Chất lƣợng đƣờng tốt nhƣng lƣợng đƣờng giảm sau thu hoạch rất nhanh. Hạt
nhỏ, màu trắng, độ nảy mầm cao.
Giống Tracy đƣợc công nhận năm 1953, thân cao đến 3,5 m, thân ngon
ngọt nhƣng năng suất thấp. Trong điều kiện thuận lợi phát triển, giống này tạo
ra chất lƣợng rỉ mật rất tốt, nhƣng dễ bị các bệnh nhƣ bệnh thán thƣ lá, đốm lá
và bệnh rỉ sắt.
Tại Trung Quốc, Viện Đại học nông nghiệp Thẩm Dƣơng đã nghiên
cứu 58 dòng lúa miến ngọt và lọc ra một số giống tốt, thích hợp với vùng
Đông Bắc.
Trong năm 2004, 21 giống cao lƣơng ngọt (A 63, 51 Volzhskoye,
Kamyshinskoye 7, Kinelskoye 3, và các giống khác) đã đƣợc công nhận trồng
ở các vùng khác nhau của Liên Bang Nga.
Trong số 90 dòng thử nghiệm tại Israel đã tìm thấy 9 dòng phù hợp cho
quá trình tổng hợp đƣờng. Hàm lƣợng đƣờng trung bình: 20,7%, 1,39%
đƣờng khử, 15,8% sucrose (Blum và cs,1975) [6].
Theo Blum và cs (1977) [7] sau khi khảo nghiệm một số giống cao
lƣơng ngọt có nguồn gốc từ Mỹ đã phát hiện đƣợc 3 giống có hàm lƣợng
trong thân lá cao, 3.500 - 5.000 kg đƣờng/ha trong cùng điều kiện canh tác
nhƣ các giống khác.
Ở Italia, năng suất mía cao nhất đạt 3,4 - 4,5 tấn/ha khi đƣợc trồng trên
đất tốt, đủ nƣớc cao lƣơng cũng cho năng suất tƣơng tự nhƣng chỉ đƣợc trồng
ở những nơi khô hạn, khắc nghiệt hơn (Rauppu và cs, 1980) [23].
