Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: Hoamaudon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:250

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An" được hoàn thành với mục tiêu đánh giá được đặc điểm của các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An; Tuyển chọn giống sắn năng suất cao, hàm lượng tinh bột cao, thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An; Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --------- PHẠM THỊ THU HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC SẮN BỀN VỮNG TẠI VÙNG TRUNG DU TỈNH NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --------- PHẠM THỊ THU HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC SẮN BỀN VỮNG TẠI VÙNG TRUNG DU TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Viết Hưng 2. TS. Nguyễn Quang Tin HÀ NỘI, 2022
iii LỜI CAM ĐOAN Nghiên cứu sinh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi trong thời gian từ năm 2017 đến 2020. Những số liệu, kết quả trình bày trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tất cả những sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Phạm Thị Thu Hà
iv LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, Nghiên cứu sinh (NCS) đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, cấp lãnh đạo và cá nhân. NCS xin bày tỏ lòng cảm ơn và kính trọng tới tất cả tập thể và cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ NCS trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Trước hết, NCS xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc, Ban Thông tin và Đào tạo của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; Ban Giám đốc Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm; Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ đã hết sức giúp đỡ và tạo điều kiện cho NCS hoàn thành luận án. NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thày: PGS. TS. Nguyễn Viết Hưng, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và TS. Nguyễn Quang Tin, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, đã hướng dẫn NCS trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận án. NCS xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Nghệ An, Trung tâm Khuyến nông, Phòng Nông nghiệp và PTNT các huyện trong tỉnh, Nhà máy tinh bột sắn Thanh Chương, UBND và những hộ nông dân thuộc các xã Thanh Ngọc (huyện Thanh Chương), xã Sơn Thành (huyện Yên Thành), xã Tam Thái (huyện Tương Dương) đã tạo điều kiện về kinh phí và nhân lực và giúp NCS hoàn thành các nội dung nghiên cứu của (đề tài) luận án. Cuối cùng, NCS cảm ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn đồng hành với NCS suốt thời gian thực hiện đề tài, cám ơn Quý thầy, cô, bạn bè, đồng nghiệp đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu, cổ vũ, động viên NCS có động lực để hoàn thành luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Phạm Thị Thu Hà
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv MỤC LỤC ...................................................................................................................v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ viii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài .................................................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài..................................................................................3 3.3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài .............................................................................3 4. Những đóng góp mới của luận án ...........................................................................3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................5 1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam................................................5 1.1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới ..................................................................5 1.1.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam ...................................................................7 1.1.3. Tình hình sản xuất sắn ở Nghệ An .................................................................11 1.2. Yêu cầu sinh thái của cây sắn ............................................................................13 1.2.1. Nhiệt độ ...........................................................................................................13 1.2.2. Ánh sáng..........................................................................................................14 1.2.3. Nước ................................................................................................................15 1.2.4. Đất đai .............................................................................................................16 1.3. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới và Việt Nam ...................16 1.3.1. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn trên thế giới ......................................16 1.3.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống sắn ở Việt Nam ......................................23 1.4. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn .............................25
v 1.4.1. Kết quả nghiên cứu về thời vụ trồng sắn ........................................................25 1.4.2. Kết quả nghiên cứu về cây trồng xen ..............................................................29 1.4.3. Kết quả nghiên cứu về mật độ trồng sắn .........................................................30 1.4.4. Kết quả nghiên cứu về phân bón trồng sắn .....................................................31 1.5. Một số nhận xét rút ra từ tổng quan ...................................................................46 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................................................................................................................48 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................48 2.2 Nội dung, địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................48 2.3. Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi..............................................49 2.3.1. Phương pháp điều tra, đánh giá một số đặc điểm các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An. .............................................................................................49 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu xác định giống sắn phù hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An .....................................................................................................50 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An...................................53 2.4. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................61 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..............................62 3.1. Điều tra, đánh giá một số đặc điểm các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An ....62 3.1.1. Đặc điểm khí hậu của các vùng trồng sắn chính tỉnh Nghệ An ......................62 3.1.2. Đặc điểm đất đai của các vùng trồng sắn tỉnh Nghệ An .................................66 3.1.3. Phân vùng sản xuất sắn tại Nghệ An ..............................................................67 3.1.4. Thực trạng kỹ thuật canh tác sắn tại các vùng sinh thái tỉnh Nghệ An ...........70 3.1.5 Đánh giá hiệu quả của sản xuất sắn tại Nghệ An ............................................73 3.1.6 Các kênh tiêu thụ sản phẩm củ sắn tươi tại Nghệ An ......................................74 3.1.7 Những thuận lợi và hạn chế trong sản xuất sắn tại Nghệ An ...........................76 3.2. Kết quả tuyển chọn giống sắn thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An .....79 3.2.1. Một số đặc điểm hình thái của các giống sắn thí nghiệm ...............................79 3.2.2. Tỷ lệ, thời gian mọc mầm và sức sinh trưởng của các giống sắn ...................83
v 3.2.3 Chiều cao cây của các giống sắn thí nghiệm ...................................................84 3.2.5. Tình hình một số loại sâu bệnh hại và khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh của các giống thí nghiệm ................................................................87 3.2.6. Các yếu tố cấu thành năng suất sắn của các giống sắn thí nghiệm .................89 3.2.7 Năng suất củ tươi của các giống sắn thí nghiệm ..............................................92 3.2.8. Hàm lượng tinh bột và năng suất tinh bột của các giống sắn thí nghiệm .......93 3.2.9. Năng suất sinh vật học và hệ số thu hoạch của các giống sắn thí nghiệm ......95 3.2.10. Đánh giá chất lượng củ khi luộc của các giống sắn thí nghiệm ....................98 3.3. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn 13Sa05 tại Vùng Trung du tỉnh Nghệ An ......................................100 3.3.1 Kết quả nghiên cứu xác định thời vụ trồng và cây trồng xen cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An ........................................................100 3.3.2. Kết quả chẩn đoán hiện trạng dinh dưỡng đất, lá sắn và xây dựng tổ hợp công thức phân bón thích hợp cho giống sắn 13Sa05 ....................................117 3.3.2.1. Hiện trạng các chất dinh dưỡng thiết yếu trong đất, lá của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An ........................................................117 3.3.2.2 Mối quan hệ giữa các chất dinh dưỡng thiết yếu trong đất, lá với năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An .............119 3.3.2.3 Xây dựng các công thức phân bón thí nghiệm cho giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An ..........................................................................124 3.3.3 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số chỉ tiêu chính của giống sắn 13Sa05 tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An .................................................125 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................139 1. Kết luận ...............................................................................................................139 2. Đề nghị ................................................................................................................139 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN....141 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................142 PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ....158 Phụ lục 2: Dữ liệu thời tiết ......................................................................................176
v Phụ lục 3: Lý lịch các giống sắn tham gia thí nghiệm ............................................180 Phụ lục 4: 20 đặc điểm hình thái đặc trưng mô tả các giống sắn ............................182 Phụ lục 5: Mẫu phiếu điều tra .................................................................................185 Phụ lục 6: Kết quả phân tích mẫu đất và mẫu lá, năng suất củ tươi giống sắn 13Sa05.............................................................................................................189 Phụ lục 7: Kết quả phân tích hồi quy tuyến tính mô hình đa biến ..........................191 Phụ lục 8: Kết quả xử lý số liệu ..............................................................................192
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích BVTV Bảo vệ thực vật CIAT: Centro Internacional de Agriculture Tropical - Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế CMD: Cassava Mosaic Disease – Bệnh khảm lá sắn CT: Công thức ĐC Đối chứng FAO: Food and Agriculture Organization - Tổ chức Nông Lương Liên hợp Quốc IITA: The International Insitute of Tropical Agriculture - Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế HI: Chỉ số thu hoạch HLTB: Hàm lượng tinh bột LSD0,05 Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05 - Least Significant Difference NS Năng suất NST: Ngày sau trồng NSCT: Năng suất củ tươi NSSH: Năng suất sinh học NSTB: Năng suất tinh bột P: Phân bón PTNT: phát triển Nông thôn SLCM: Srilanca Cassava Mosaic TBKT: Tiến bộ kỹ thuật TB: Trung bình TST: Tháng sau trồng UBND: Ủy ban nhân dân
vii DANH MỤC BẢNG TT Bảng Tên bảng Trang 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới năm 2020 .................... 6 1.2. Diện tích, sản lượng sắn phân theo vùng sinh thái của Việt Nam từ 2015 - 2020 .................................................................................................................. 9 1.3. Diễn biến về diện tích, năng suất, sản lượng sắn tỉnh Nghệ An giai đoạn 2010-2020....................................................................................................... 12 1.4. Diện tích sắn phân theo địa phương tỉnh Nghệ An từ năm 2015-2019 ......... 13 1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới sự sinh trưởng, phát triển của cây sắn ............... 14 1.6. Một số đặc điểm chính của các giống sắn mới tại Thái Lan .......................... 18 1.7. Năng suất và hàm lượng tinh bột của một số giống sắn mới tại Indonesia ... 21 1.8. Một số giống sắn mới trong sản xuất sắn ở Việt Nam (1993- 2020) ............. 24 1.9. Giới hạn về nhu cầu dinh dưỡng trong đất ..................................................... 42 1.10. Giới hạn nhu cầu dinh dưỡng trong phiến lá sắn 3 - 4 TST ......................... 45 2.1. Chỉ tiêu phân tích mẫu đất ............................................................................. 49 3.1. Tính chất đất trồng sắn tại một số huyện của tỉnh Nghệ An .......................... 66 3.2. Phân vùng sản xuất sắn tỉnh Nghệ An ........................................................... 68 3.3. Tình hình sử dụng phân bón cho sắn tại các hộ dân tỉnh Nghệ An ............... 71 3.4. Một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn tại tỉnh Nghệ An ............................. 73 3.5: Hiệu quả kinh tế trong sản xuất sắn tại Nghệ An trên 1ha ............................ 74 3.6. Những thuận lợi và khó khăn chính khi sản xuất sắn ở tỉnh Nghệ An .......... 78 3.7. Đặc điểm lá của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 – 2018 tại Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................................... 80 3.8. Đặc điểm thân của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 – 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ......................................................... 81 3.9. Đặc điểm hình thái củ của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 - 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................... 82 3.10. Tỷ lệ, thời gian mọc mầm và sức sinh trưởng của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 – 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ..... 83
vii 3.11. Chiều cao cây của các giống sắn thí nghiệm năm 2017-2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................................... 85 3.12. Chiều cao phân cành của các giống thí nghiệm năm 2017 – 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ......................................................... 86 3.13. Mức độ nhiễm một số loại sâu bệnh hại chính của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 - 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ...... 87 3.14. Đánh giá khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 - 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ................................................................................................................... 89 3.15. Năng suất và các yếu tố c của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 - 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ............................................... 91 3.16. Năng suất tinh bột của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 – 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ......................................................... 95 3.17. Năng suất sinh vật học của các giống sắn thí nghiệm năm 2017-2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................... 96 3.18. Hệ số thu hoạch của các giống sắn thí nghiệm, năm 2017-2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ......................................................... 97 3.19. Đánh giá chất lượng củ khi luộc của các giống sắn thí nghiệm năm 2017 - 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ................................... 99 3.20. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến tỷ lệ mọc mầm của giống sắn 13Sa05 năm 2018 – 2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 101 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến chiều cao cây của giống sắn 13Sa05 năm 2018 - 2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 103 3.22. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến số lượng củ/khóm của giống sắn 13Sa05 năm 2018 - 2019 tại Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ................................................................................................................. 104
viii 3.23. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến khối lượng củ/khóm của giống sắn 13Sa05 năm 2018-2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 105 3.24. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 năm 2018-2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 107 3.25. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến năng suất thân lá của giống sắn 13Sa05 năm 2018-2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 108 3.26. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến năng suất sinh vật học của giống sắn 13Sa05 năm 2018-2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 109 3.27. Ảnh hưởng của thời vụ và cây trồng xen đến hàm lượng tinh bột của giống sắn 13Sa05 năm 2018 – 2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 111 3.28. Ảnh hưởng của thời vụ trồng và cây trồng xen đến năng suất tinh bột của giống sắn 13Sa05 năm 2018-2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ....................................................................................................... 112 3.29. Tỷ lệ sống của cây trồng xen với giống sắn 13Sa05 năm 2018 - 2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................. 113 3.30. Năng suất của cây trồng xen với giống sắn 13Sa05 năm 2018 - 2019 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................. 114 3.31. Khả năng hạn chế cỏ dại của công thức trồng xen ..................................... 116 3.33 Hàm lượng các nguyên tố đa lượng trong lá sắn trước thí nghiệm năm 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................... 118 3.34. Hiện trạng một số chất dinh dưỡng trong đất trồng sắn năm 2018 tại xã Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .................................................................. 119 3.35. Kết quả phân tích phương sai .................................................................... 120
vii 3.36. Ma trận tương quan giữa các chất dinh dưỡng trong đất và lá với năng suất sắn năm 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An (n=30) ... 121 3.37. Xây dựng tổ hợp phân bón theo chẩn đoán dinh dưỡng lá ........................ 125 3.38. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến chiều cao cây của giống sắn 13Sa05 năm 2019-2020 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ...... 126 3.39. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến số củ/khóm của giống sắn 13Sa05 năm 2019 - 2020 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An .... 127 3.40. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến khối lượng củ/khóm của giống sắn 13Sa05 năm 2019 - 2020 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An128 3.41. Ảnh hưởng của phân bón và mật độ trồng đến năng suất của giống sắn 13Sa05, năm 2019 - 2020 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ... 130 3.42. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất tinh bột của giống sắn 13Sa05, năm 2019 - 2020 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An ... 135
viii DANH MỤC HÌNH TT Hình Tên hình Trang 1.1. Các nước trồng sắn trên thế giới, 2019 (FAOSTAT, 2020) ............................... 5 3.1. Một số yếu tố khí hậu đặc trưng của tỉnh Nghệ An (2010-2019) ..................... 63 3.2. Các thời kì phát triển của cây sắn.............................................................................. 65 3.3. Các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An .......................................................... 67 3.4: Các kênh tiêu thụ sản phẩm sắn................................................................................. 75 3.5. Tốc độ tích lũy tinh bột của các giống sắn qua các giai đoạn sinh trưởng năm 2017 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An............................................. 93 3.6. Tốc độ tích lũy tinh bột của các giống sắn qua các giai đoạn sinh trưởng năm 2018 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An............................................. 93 3.7. Tương quan giữa hàm lượng đạm trong lá và năng suất sắn ........................... 122 3.8. Tương quan giữa hàm lượng lân trong lá và năng suất sắn.............................. 123 3.9. Tương quan giữa hàm lượng kali trong lá và năng suất sắn ............................ 124 3.10. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến hàm lượng tinh bột của giống sắn 13Sa05 năm 2019-2020 tại Thanh Chương, Nghệ An ...................................... 134 3.11. Tương quan giữa lượng đạm và năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 136 3.12. Tương quan giữa lượng lân và năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 ... 137 3.13. Tương quan giữa lượng kali bón và năng suất củ tươi của giống sắn 13Sa05 ............................................................................................................................ 137
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Sắn (Manihot esculenta Crantz) không chỉ là cây trồng quan trọng ở riêng Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới. Năm 2019, có khoảng 105 nước trồng sắn trên toàn thế giới với tổng diện tích đạt 27,5 triệu ha, năng suất bình quân 11,08 tấn/ha và sản lượng đạt 303,6 triệu tấn [121]. Sắn ở Việt Nam là cây lương thực quan trọng có sản lượng đứng thứ ba sau lúa, ngô và được coi là cây trồng có giá trị tiềm năng của thế kỷ 21. Sắn không những mang lại lợi ích kinh tế cao cho đất nước mà còn là cây xóa đói giảm nghèo của nhiều đồng bào dân tộc và đồng thời cũng là cây làm giàu nhanh chóng cho nhiều hộ gia đình do sắn đạt lợi nhuận cao, dễ trồng, chi phí thấp. Chiến lược phát triển sắn Việt Nam của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam tầm nhìn đến năm 2020 trong “Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam 2011- 2020” [7] như sau: Giảm dần diện tích trồng sắn xuống còn 500 ngàn ha vào năm 2015 và ổn định diện tích 450 ngàn ha vào năm 2020; thâm canh sắn để đạt sản lượng khoảng 11 triệu tấn làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu sinh học; sử dụng đất có độ dốc dưới 15o, tầng dày trên 35 cm chủ yếu ở Trung du miền núi phía Bắc, Duyên hải Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ để sản xuất. Theo tổng cục thống kê, năm 2019 diện tích trồng sắn cả nước khoảng 519,3 nghìn ha, sản lượng ước đạt 10,1 triệu tấn, tăng 10,2% so với năm 2018 [51]. Nghệ An có nhiều tiềm năng và lợi thế để phát triển sản xuất sắn. Cùng với sự phát triển của cả nước, Nghệ An cũng đã quy hoạch khoảng 7.000 ha sản xuất sắn làm vùng nguyên liệu ở các huyện Nghĩa Đàn, Thanh Chương, Tân Kỳ, Đô Lương. Toàn tỉnh có 4 nhà máy sắn và nhiều cơ sở chế biến sắn nhỏ lẻ tập trung ở các huyện Thanh Chương, Yên Thành, Tân Kỳ, Nghĩa Đàn, Anh Sơn. Một số huyện thuộc vùng Trung du tỉnh Nghệ An được quy hoạch là vùng nguyên liệu cho Nhà máy tinh bột sắn Intimex Thanh Chương. Với công suất nhà máy 200 tấn củ/ngày thì việc thiếu nguyên liệu thường xuyên xảy ra. Vùng Trung du tỉnh Nghệ An có diện tích trồng lớn nhất trong toàn tỉnh; với diện tích năm 2019 đạt 5,8 nghìn ha
2 chiếm gần 40% diện tích sắn toàn tỉnh (14,8 nghìn ha). Năng suất sắn tại đây trung bình đạt 22,04 tấn/ha, tuy cao hơn năng suất bình quân cả nước nhưng vẫn còn khá thấp so với tiềm năng của cây sắn khi canh tác trong điều kiện tối ưu có thể lên đến 60 - 70 tấn/ha. Nguyên nhân cơ bản dẫn đến năng suất sắn chưa cao là chưa lựa chọn được bộ giống sắn thích hợp với điều kiện sinh thái của Nghệ An nói chung và vùng Trung du của tỉnh nói riêng; các biện pháp kỹ thuật theo hướng bền vững được áp dụng còn nhiều hạn chế. Cơ cấu giống sắn trên địa bàn các huyện vùng Trung du tỉnh Nghệ An chủ yếu là giống KM94, NA1, TC1 và STB1; các giống đều năng suất thấp, thoái hóa, nhiễm bệnh do canh để nhân giống vô tính liên tục nhiều năm. Các hộ thường độc canh cây sắn nhiều năm với mức đầu tư phân bón thấp hoặc không bón phân đã khiến hàm lượng dinh dưỡng trong đất giảm đi rất nhiều nhất là chất mùn và các chất nguyên tố đa lượng. Diện tích trồng sắn của vùng trung du tập trung chủ yếu trên đất gò đồi, đất dốc, hiện tượng xói mòn, rửa trôi diễn ra thường xuyên làm đất suy thoái nhanh, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất. Ngoài ra, trong những năm gần đây, sản xuất sắn vùng Trung du tỉnh Nghệ An gặp nhiều khó khăn do các hiện tượng thời tiết cực đoan bất thường xảy ra nhiều hơn như hạn hán, bão lũ, gió Lào, đồng thời xuất hiện một số loại sâu bệnh hại nguy hiểm thành dịch như bệnh chổi rồng (Phytoplasma sp), rệp sáp hồng (Phenacoccus manihoti), nhện đỏ (Tetranychus sp). Trong sản xuất, đã có một quy trình kỹ thuật canh tác khuyến cáo cho tất cả các tỉnh phía Bắc nhưng chưa được đặt trong các điều kiện đất đai, vùng sinh thái, điều kiện canh tác và các yếu tố khác của riêng vùng Trung du tỉnh Nghệ An nên chưa phát huy được tối đa lợi thế của vùng trong sản xuất sắn; chính vì thế cần có những nghiên cứu về giống và biện pháp kỹ thuật canh tác theo hướng bền vững cụ thể tại đây. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế, nhằm nâng cao năng suất sắn, ổn định vùng nguyên liệu cho các nhà máy sắn mà không phá vỡ quy hoạch của tỉnh Nghệ An, đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An” được tiến hành.
3 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được đặc điểm của các vùng trồng sắn chính của tỉnh Nghệ An; - Tuyển chọn giống sắn năng suất cao, hàm lượng tinh bột cao, thích hợp cho vùng Trung du tỉnh Nghệ An; - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung những dữ liệu khoa học mới về tuyển chọn giống thích hợp và một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững, đặc biệt là kỹ thuật bón phân dựa trên chẩn đoán dinh dưỡng qua phân tích lá cây sắn. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Các kết quả nghiên cứu của đề tài đóng góp thiết thực cho công tác phát triển giống sắn mới có năng suất cao tại vùng trồng sắn trọng điểm của tỉnh Nghệ An và phát triển ra các vùng lân cận, góp phần tăng thu thập cho người sản xuất và đáp ứng nhu cầu đa dạng các giống sắn phục vụ chế biến. 3.3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Tuyển chọn và nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn được lựa chọn cho vùng Trung du của tỉnh Nghệ An. + Về giống: Chọn giống sắn có đặc tính mong muốn như năng suất cao, hàm lượng tinh bột cao, năng suất tinh bột cao, thời gian sinh trưởng ngắn. + Về các biện pháp kỹ thuật: Thời vụ trồng và cây trồng xen; mật độ và phân bón thích hợp bằng phương pháp chẩn đoán dinh dưỡng. 4. Những đóng góp mới của luận án 4.1. Đã xác định được những điều kiện thuận lợi, khó khăn cho phát triển cây sắn ở tỉnh Nghệ An.
4 4.2. Xác định được 01 giống sắn tốt 13Sa05 thích hợp với điều kiện tự nhiên của vùng trung du tỉnh Nghệ An đạt năng suất cao (48,24 - 52,14 tấn/ha), hàm lượng tinh bột cao (28,78 - 28,98%). Giống 13Sa05 được tự công bố lưu hành theo thông báo số: 745/TB-TT-CLT của Cục Trồng trọt ngày 22/6/2020. 4.3. Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững cho giống sắn 13Sa05 ở vùng trung du tỉnh Nghệ An: - Thời vụ trồng: Đầu tháng 2; Cây trồng xen thích hợp nhất: Lạc; - Chẩn đoán được tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng trong lá của giống sắn 13Sa05 tại xã Thanh Ngọc, Thanh Chương, Nghệ An: N ở mức rất thiếu (3,36 ± 0,49 %), P ở mức hơi thiếu (0,31 ± 0,06 %), K ở mức thiếu (1,13 ± 0,23 %) và %) và có tương quan từ chặt đến rất chặt với năng suất củ tươi; hệ số tương quan tương ứng là N (r = 0,72), ), P (r = 0,63), K (r = 0,87) và xây dựng được các công thức phân bón thử nghiệm qua chẩn đoán dinh dưỡng. - Tổ hợp phân bón thích hợp cho giống sắn 13Sa05 là: 90 kg N + 50 kg P2O5 + 100 kg K2O + 1,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 500 kg vôi bột, Lượng bón tối đa về kỹ thuật là 91,75 N + 51,81 P2O5 + 103,84 K2O (kg/ha) + 1,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 500 kg vôi bột (kg/ha); Lượng bón tối thích về kinh tế: 88,6 N + 51,6 P2O5 + 101,3 K2O + 1,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 500 kg vôi bột (kg/ha); - Mật độ 10.000 cây/ha.
5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây trồng giàu tinh bột được trồng và tiêu thụ rộng rãi ở các vùng nhiệt đới của châu Phi (50%), châu Á (30%) và châu Mỹ Latinh (20%). Sắn là cây cung cấp lương thực, thực phẩm và thu nhập đáng kể cho người nông dân nghèo. Trên toàn thế giới có ít nhất 800 triệu người sử dụng sắn hằng ngày; trong số này, có khoảng 500 triệu người ở châu Phi cận Sahara. Trên thực tế, diện tích trồng sắn dự kiến sẽ tăng, điều này chứng tỏ tầm quan trọng và vị trí cây sắn trong nền nông nghiệp thế giới. Hình 1.1. Các nước trồng sắn trên thế giới, 2019 (FAOSTAT, 2020) [121] Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với sản lượng năm 2020 sẽ đạt 193,6 triệu tấn. 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 hằng 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. Theo số liệu thống kê của FAOSTAT, diện tích sắn châu Á năm 2020 đạt 3.740
6 nghìn ha, chiếm 13,2 % diện tích sắn toàn thế giới, sản lượng 81,86 triệu tấn chiếm 27,04% sản lượng sắn trên toàn thế giới; năng suất sắn trung bình năm 2020 đạt 21,9 tấn/ha, cao gấp đôi so với năng suất sắn trung bình thế giới [121]. Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới năm 2020 Chỉ tiêu STT Tên nước Diện tích Năng suất Sản lượng (1.000 ha) (tấn/ha) (1.000 tấn) 1 Nigeria 7.737,8 7,75 60.001,5 2 Công gô 1.525,3 10,3 15.847,5 3 Thái Lan 1.426,9 20,32 28.999,1 4 Brazil 1.214,0 14,99 18.205,1 5 Uganda 1.262,1 33,34 42.078,7 6 Ghana 947,5 23,02 21.801,2 7 Angola 917,3 9,57 8.781,8 8 Mozambique 809,4 6,68 5.404,4 9 Các nước còn lại 12.403,0 10,72 101.543,2 Thế giới 28.243,3 10,72 302.662,5 Nguồn: FAOSTAT-2021 [121] Theo FAOSTAT sản lượng sắn trên thế giới đã tăng đáng kể kể từ năm 2001, với sản lượng đạt đỉnh 293,01 triệu tấn vào năm 2015. Năm 2020, sản lượng sắn thế giới ước tính đạt khoảng 302,662 triệu tấn, trong đó Nigeria tuy có năng suất trung bình khá thấp chỉ đạt 7,75 tấn/ha, nhưng là nước có diện tích và sản lượng sắn lớn nhất với trên 7,7 triệu ha nên sản lượng đạt được rất cao trên 60 triệu tấn, chiếm 19,8% sản lượng sắn trên thế giới; Uganda là nước có diện tích sản xuất sắn thấp 1,5 triệu ha, nhưng năng suất bình quân cả cả nước cao nhất thế giới 33,34 tấn/ha, sản lượng cũng xếp thứ 2 thế giới đạt 42,1 triệu tấn, chiếm 13,9% sản lương sắn thế giới; các nước tiếp theo là Thái Lan chiếm 9,6%, Ghana chiếm 7,2%, Brazin chiếm 6,0% sản lượng sắn trên thế giới. Năng suất trung bình sắn trên toàn thế giới thấp