Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số dòng sắn nhập nội tại thành phố Buôn Ma Thuột

Chia sẻ: Le Thi Thuy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các dòng sắn, đánh giá năng suất và hàm lượng tinh bột của các dòng sắn nhập nội từ đó chọn ra được các dòng sắn thích nghi tốt với điều kiện sinh thái và cho năng suất cao so với giống đối chứng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số dòng sắn nhập nội tại thành phố Buôn Ma Thuột

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN ĐỨC THÀNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ DÒNG SẮN NHẬP NỘI TẠI THÀNH PHỐ BUÔN MA THUỘT LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP ĐẮK LẮK, NĂM 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN ĐỨC THÀNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ DÒNG SẮN NHẬP NỘI TẠI THÀNH PHỐ BUÔN MA THUỘT LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8.62.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN NAM ĐẮK LẮK, NĂM 2019
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các trích dẫn đã được chỉ nguồn và kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi tự tìm hiểu, triển khai, phân tích một cách trung thực, khách quan. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác. Học viên Nguyễn Đức Thành i
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Văn Nam và TS. Nguyễn Văn Minh đã trực tiếp chỉ bảo và tận tình hướng dẫn giúp tôi trong quá trình thực hiện. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, quý Cô thuộc Khoa Nông lâm nghiệp, quý Thầy Cô trong Hội đồng đánh giá luận văn đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo, Cán bộ Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Tây Nguyên đã tạo điều kiện bố trí và triển khai thực hiện thí nghiệm. Trong quá trình thực hiện nghiên cứu cũng như hoàn thiện báo cáo khóa luận, do trình độ lý luận và kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên nội dung của báo cáo không tránh khỏi những sai sót, tôi rất mong nhận được sự góp ý quý báu từ quý Thầy, quý Cô để bài khóa luận tốt nghiệp được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên Nguyễn Đức Thành ii
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 3.1 Ý nghĩa khoa học 2 3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2 4. Giới hạn của đề tài 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Giới thiệu chung về cây sắn 4 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại 4 1.1.2. Đặc điểm sinh vật học của cây sắn 4 1.1.3. Đặc điểm sinh lý cây sắn 6 1.1.4. Yêu cầu sinh thái của cây sắn 9 1.2. Tình hình phát triển cây sắn trên thế giới và Việt Nam 11 1.2.1. Trên thế giới 11 1.2.2. Tại Việt Nam 15 1.2.3. Thực trạng trồng sắn ở vùng Tây Nguyên 19 1.3. Tình hình nghiên cứu về giống và biện pháp canh tác sắn 19 1.3.1. Trên thế giới 19 1.3.2. Tại Việt Nam 25 CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1. Đối tượng nghiên cứu 33 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 33 2.2.1. Đặc điểm tự nhiên, thổ nhưỡng vùng nghiên cứu 33 2.3. Nội dung nghiên cứu 40 iii
2.4. Phương pháp nghiên cứu 40 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 40 2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu 42 2.5. Các chỉ tiêu theo dõi, nghiên cứu 43 2.6. Quy chuẩn áp dụng 44 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Tỷ lệ, thời gian mọc mầm và sức sinh trưởng đồng ruộng 45 3.2. Đặc điểm hình thái 47 3.2.1 Đặc trưng hình thái thân, lá 47 3.2.2. Chiều cao cây và chiều cao phân cành của các giống/dòng sắn 49 3.2.3. Đường kính gốc và số thân trên gốc của các giống sắn 51 3.3. Một số sâu, bệnh hại và khả năng chống đổ ngã của các giống sắn 52 3.4. Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống/dòng sắn 54 3.4.1. Đặc trưng hình thái củ 54 3.4.2. Số củ/gốc, đường kính củ và khối lượng củ của các giống/dòng sắn 55 3.4.3. Năng suất củ tươi của các giống/dòng sắn 59 3.4.4. Tỉ lệ chất khô và hàm lượng tinh bột của các giống/dòng sắn 61 3.4.5. Năng suất tinh bột và năng suất sắn lát khô của các giống/dòng sắn 63 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68 1. Kết luận 68 2. Đề nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Phụ lục hình ảnh 1 iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Tình hình trồng sắn trên thế giới giai đoạn 2012 - 2016 13 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lượng một số nước trồng sắn lớn 13 trên thế giới 13 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng trồng sắn lớn ở nước ta. 15 Bảng 1.4. Tình hình sản xuất sắn của Việt Nam giai đoạn 2014 - 2018 17 Bảng 1.5. Sản lượng sắn phân theo tỉnh, thành phố giai đoạn 2015 - 2018 (nghìn tấn) 18 Bảng 1.6. Diễn biến diện tích sắn các tỉnh Tây Nguyên 2014 - 2018 19 Bảng 1.7. Nguồn gốc và đặc tính chính của các giống sắn phổ biến 29 ở Việt Nam 29 Bảng 3.1. Diễn biến khí hậu thời tiết năm 2018 của TP. Buôn Ma Thuột 35 Bảng 3.2. Diễn biến khí hậu thời tiết năm 2019 của TP. Buôn Ma Thuột 36 Bảng 3.1 Thời gian mọc mầm, tỷ lệ mọc mầm và sức sinh trưởng của các dòng sắn 46 Bảng 3.2. Đặc trưng hình thái lá và cuống của các giống/dòng sắn 47 Bảng 3.3. Hình thái thân và dạng tán cây của các giống/dòng sắn 47 Bảng 3.4. Chiều cao phân cành, chiều cao cuối cùng, màu sắc hoa các giống/dòng sắn 49 Bảng 3.5. Đường kính gốc, số thân/gốc của các dòng sắn 52 Bảng 3.6. Tỷ lệ sâu, bệnh và khả năng chống đổ ngã của các giống/dòng sắn 53 Bảng 3.7. Đặc trưng hình thái củ của các giống/dòng sắn 54 Bảng 3.8. Số củ/gốc, đường kính củ, khối lượng củ/gốc 55 của các giống/dòng sắn 55 Bảng 3.9. Năng suất thân lá, năng suất sinh khối (tấn/ha) 58 Bảng 3.10. Năng suất củ tươi của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 60 Bảng 3.11. Tỷ lệ chất khô, hàm lượng tinh bột, HI 62 của các giống/dòng sắn (%) 62 Bảng 3.12. Năng suất tinh bột của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 64 v
Bảng 3.13. Năng suất sắn lát khô của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 66 vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Sự phân chia chất khô trong suốt quá trình sinh trưởng của cây sắn 7 Hình 1.2. Sự phát triển của cây sắn trong 12 tháng 8 Hình 1.3 Các nước trồng sắn trên thế giới năm 2013 12 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 41 Biểu đồ 3.1: Năng suất củ tươi của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 61 Biểu đồ 3.2: Năng suất tinh bột của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 65 67 Biểu đồ 3.3: Năng suất sắn lát khô của các giống/dòng sắn (tấn/ha) 67 vii
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) là một cây lương thực quan trọng trên thế giới. Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO) đã nhận định rằng: Sắn là cây trồng tiềm năng của thế kỷ 21, bởi không chỉ dễ trồng, có khả năng thích nghi nhanh chóng, mà còn không đòi hỏi quá cao về điều kiện sinh thái, phân bón cũng như chăm sóc. Hiện nay, sắn được trồng trên 100 quốc gia và vùng Lãnh thổ khác nhau, chủ yếu nơi có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, nằm trong ba châu lục: Châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latinh. Bởi những đặc tính về sinh trưởng, sắn thích hợp với hầu hết các loại đất đồi tại nước ta, trong khi đó, địa hình Việt Nam có tới ¾ là đồi núi. Khả năng cải thiện độ phì nhiêu cho đất của cây sắn là không đáng kể, ngược lại, sắn hút từ đất một lượng dinh dưỡng rất lớn, do đó, sắn thường được trồng thưa, tán mỏng. Rễ sắn ăn nông nên gần như không có tác dụng trong việc chống xói mòn đất. Tây Nguyên – mảnh đất chủ yếu là đồi núi, có độ dốc cao, lượng mưa tập trung, cường độ mưa lớn khiến tình trạng xói món đất xảy ra mạnh, làm giảm độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng xấu tới phát triển và năng suất của cây trồng, đặc biệt là cây sắn. Theo như số liệu từ Tổng cục Thống kê, Tây Nguyên hiện đang là vùng trồng sắn lớn thứ hai Việt Nam. Diện tích trồng được ghi nhận vào năm 2018 là 158 nghìn ha, sản lượng củ tươi đạt 2,855 triệu tấn, chiếm 28,7% tổng sản lượng sắn toàn quốc. Tính riêng tỉnh Đắk Lắk, diện tích sắn là 38,7 nghìn ha, sản lượng đạt trên 729 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2018), song phân bố rải rác và được trồng chủ yếu theo lối quảng canh, độc canh trong nhiều năm, một số diện tích ở những nơi là vùng nguyên liệu của các nhà máy chế biến mới được đầu tư thâm canh. Thế nhưng, hầu hết đất trồng sắn tại các địa phương trong tỉnh bị thoái hóa do không sử dụng hợp lý các biện pháp canh tác. Phần lớn, người dân chưa áp 1
dụng các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác như ít sử dụng phân hữu cơ, không chú trọng áp dụng các biện pháp chống xói mòn, xen canh với cây họ đậu cũng như chưa nắm rõ được đặc tính sinh trưởng của cây. Việc sản xuất một cách ồ ạt, tràn lan, không theo quy hoạch, thậm chí khi thấy giá tăng, người dân chuyển đổi diện tích từ cây trồng khác và phá rừng trồng sắn đã gây ra không ít khó khăn cho công tác quản lý và chỉ đạo sản xuất của các cấp. Các giống sắn được trồng phổ biến tại vùng Tây Nguyên hiện nay là: giống KM 419; giống KM 98-5; giống KM 98-7; giống KM 140; giống KM94… Việc nghiên cứu đưa vào thử nghiệm một số dòng sắn nhập nội mới có triển vọng nhằm tìm ra những dòng sắn cho năng suất củ tươi và chất lượng tinh bột cao thay thế những giống sắn truyền thống là rất cần thiết đối với các tỉnh Tây Nguyên. Do đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số dòng sắn nhập nội tại thành phố Buôn Ma Thuột”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các dòng sắn, đánh giá năng suất và hàm lượng tinh bột của các dòng sắn nhập nội từ đó chọn ra được các dòng sắn thích nghi tốt với điều kiện sinh thái và cho năng suất cao so với giống đối chứng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả của đề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu khoa học về khả năng sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu, năng suất và chất lượng một số dòng sắn nhập nội trên vùng đất đỏ bazan tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk. Qua đó, đóng góp thêm vào nguồn tài liệu khoa học nghiên cứu về các giống sắn trong tương lai và ứng dụng trong thực tế sản xuất. 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Trên cơ sở đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số dòng sắn có triển vọng và thích nghi tại địa phương để đưa vào cơ cấu 2
cây trồng hàng năm, bổ sung thêm bộ giống sắn trong sản xuất, góp phần làm tăng năng suất, sản lượng và nâng cao thu nhập cho dân trồng sắn tại địa phương. 4. Giới hạn của đề tài Đề tài chỉ tập trung đánh giá tình hình sinh trưởng, phát triển, năng suất của một số dòng sắn trên vùng đất đỏ tại xã EaTu, TP. Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk. Các biện pháp kỹ thuật khác không nghiên cứu. 3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây sắn 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại Theo nghiên cứu cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ La Tinh và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993). Xét về lịch sử phát triển, cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến trồng ở Châu Phi vào thế kỷ XVI. Tại châu Á, sắn được trồng đầu tiên ở Ấn Độ vào khoảng thế kỷ thứ XVII, ở Srilanka vào đầu thế kỷ XVIII, sau đó đến Trung Quốc, Myanma và các nước Châu Á khác vào cuối thế kỷ XVIII, đầu thế kỷ XIX. Hiện tại, ở Việt Nam chưa có tài liệu chính xác nói về vùng đầu tiên trồng sắn, nhưng thời điểm sắn bắt đầu xuất hiện ở Việt Nam là khoảng giữa thế kỷ XVIII. (Phạm Văn Biên và Hoàng Kim, 1996). Trước đây, đã từng có rất nhiều ý kiến khác nhau về việc phân loại sắn, tuy nhiên, cho đến nay, tất cả các nhà nghiên cứu đã thống nhất với kết quả phân loại như sau: cây sắn (Manihot Esculenta Crantz) thuộc lớp 2 lá mầm, chi Manihot, họ thầu dầu (Euphobiaceae), bộ ba mảnh vỏ Euphobiales. Tất cả các loài trong chi đều có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 36. 1.1.2. Đặc điểm sinh vật học của cây sắn 1.1.2.1 Rễ sắn Rễ sắn được hình thành từ mắt và mô sẹo của hom, gồm rễ cọc và rất nhiều rễ phụ. Rễ cọc mọc cắm thẳng xuống đất trong khi rễ phụ lúc đầu mọc theo chiều ngang sau đó ăn sâu xuống đất. Cả hai loại rễ đều có khả năng phát triển thành củ. Cây sắn có thể sinh trưởng được trong điều kiện khô hạn kéo dài. Củ sắn được hình thành từ các rễ phình to lên, thường có hình trụ dài. Tùy vào giống, kỹ thuật canh tác mà hình thái, số lượng và chất lượng củ có sự khác nhau. Củ sắn tươi được chia làm ba phần: Vỏ củ (bao gồm vỏ gỗ, vỏ thịt), thịt củ và lõi củ. Sắn có thể sống nhiều năm, đến mùa thu hoạch không dỡ củ thì cây vẫn 4
sống bình thường, củ sắn không những không bị thối mà tiếp tục phát triển bằng cách hình thành những vòng bột mới. Khi đó, củ to hơn, hàm lượng tinh bột cao hơn. Một số giống sắn có cuống dài thường nhiều xơ, hàm lượng tinh bột thấp. Do đó, để đảm bảo sắn có năng suất củ tươi cao nhất chọn giống phù hợp cũng như nắm vững quy trình kỹ thuật chăm sóc và gieo trồng. 1.1.2.2. Thân sắn Sắn là loài cây bụi có chiều cao 1 - 5 m, có nhiều lóng, có phân nhánh hoặc không phân nhánh. Tùy vào giống và đặc điểm sinh thái mà cây có đặc tính phân nhánh khác nhau. Nghiên cứu về tập tính phân nhánh của các giống sắn có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định mật độ trồng thích hợp. 1.1.2.3. Lá sắn Một số đặc điểm quan trọng để nhận biết giống là: dạng lá, tai lá, màu sắc lá non, màu sắc cuống lá,... Cây sắn thuộc dạng lá đơn, lá phân thùy sâu, mọc so le xếp trên thân có hình xoắn ốc. Mặt trên lá có rất nhiều khí khổng, trung bình 700 lỗ/mm2, những đặc tính này giúp cây sắn có khả năng quang hợp cao, hiệu quả, đặc biệt trong điều kiện khô hạn kéo dài. 1.1.2.4. Hoa và quả Hoa sắn thuộc loại hoa chùm đơn tính cùng gốc, một số giống sắn không có hoa. Hoa sắn chia làm 2 loại: Hoa cái và hoa đực, cùng hình thành chung trên một chùm hoa. Hoa cái có 5 lá đài dài và có màu sắc sặc sỡ, 2 mép phủ lông tơ mịn, bầu hoa cái gồm 3 ngăn, hoa đực có 5 lá đài dính với nhau và có khoảng 8 - 10 nhị xếp thành 2 vòng. Số lượng hoa đực thường nhiều hơn hoa cái, tùy thuộc vào giống sắn. Trên cùng một cụm hoa, hoa cái thường nở trước hoa đực 5 - 7 ngày. Do đó những hoa cái nở cuối cùng sẽ nở cùng ngày với hoa đực nở đầu tiên trên cây. Một số giống sắn có hoa lưỡng tính, tập tính ra hoa của sắn phụ thuộc vào đặc tính giống và điều kiện sinh thái nơi trồng. Tại nước ta, sắn trồng ở miền Nam thường có nhiều hoa hơn ở miền Bắc. Đặc biệt, vùng Đức Trọng (Lâm 5
Đồng), sắn rất dễ ra hoa và tỷ lệ đậu hoa cao hơn các vùng khác (Phạm Văn Biên và Hoàng Kim, 1996). Quả sắn thuộc loại quả mọng, mở khi chín, đường kính 1,0 - 1,5cm chia thành 3 ngăn, mỗi ngăn thường có 1 hạt. Vỏ hạt cứng, khó thấm nước, hạt có dầu nên khó bảo quản. Vỏ quả có 3 lớp: vỏ quả ngoài, vỏ quả giữa, vỏ quả trong. Hạt hình quả trứng, tiết diện hơi giống hình tam giác, hạt có vân hoặc những vết nâu đổ trên nền màu kem hoặc xám nhạt. Hạt có mồng là một núm phía đỉnh của bì hạt. Hạt sắn được quan tâm nhiều trong công tác chọn giống. Tỷ lệ mọc của hạt bị giảm nhiều khi thời gian lưu trữ tăng và nhiệt độ giữ hạt lý tưởng là 20 - 30 0C. 1.1.3. Đặc điểm sinh lý cây sắn Sắn vừa là cây hàng năm vừa là cây đa niên có năm giai đoạn sinh trưởng phát triển tùy thuộc giống, điều kiện môi trường và kỹ thuật canh tác. Giai đoạn 1: Nảy mầm Sau 5 - 15 ngày trồng, cây sắn bắt đầu nảy mầm, 5 ngày sau trồng, những rễ sắn đầu tiên mọc từ bề mặt cắt của hom, khoảng 5 - 10 ngày tiếp theo xuất hiện mầm đầu tiên. Cách đặt hom ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình nảy mầm của sắn, nếu đặt hom thẳng đứng sẽ nảy mầm nhanh và có ít thân hơn đặt nằm ngang. Thông thường, sắn gieo hạt nảy mầm chậm hơn, khoảng 20 ngày sau gieo nhưng cây con khỏe hơn. Giai đoạn 2: Phát triển hệ thống lá và rễ Sự phát triển của lá và sự hình thành hệ thống rễ xảy ra liên tục trong khoảng từ 20 đến 90 ngày sau trồng. Khả năng sinh trưởng của chồi và rễ phụ thuộc vào lượng dinh dưỡng được dự trữ của hom cho đến 30 ngày sau trồng. Củ được hình thành do sự phình to và tích lũy tinh bột của rễ con. Tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác, chăm sóc và độ màu mỡ của đất mà chất lượng, kích thước và trọng lượng củ khác nhau. Giai đoạn 3: Hình thành bộ tán lá Sau khoảng 90 - 180 ngày trồng, thân và tán lá phát triển khá đầy đủ. Đây 6
được coi là thời kỳ lá và thân có tốc độ tăng trưởng tối đa. Trong giai đoạn này, sắn bắt đầu phân nhánh (đối với những dòng/ giống phân nhánh). Khoảng 120 ngày sau trồng, thân lá của sắn đạt trạng thái tăng trưởng mạnh nhất, chiều cao có thể đạt 4cm/ngày và tỷ lệ ra lá mới từ 20 đến 40 lá mỗi tháng. Tuổi thọ của lá thay đổi từ 50 - 140 ngày. Giai đoạn này kéo dài từ 3 đến 6 tháng tuỳ giống và điều kiện canh tác. Giai đoạn 4: Vận chuyển carbohydrate Quá trình tinh bột được vận chuyển từ thân lá xuống củ bắt đầu từ khoảng 180 - 300 ngày sau trồng. Thời điểm này, sự hình thành tinh bột được đẩy mạnh và tốc độ tích lũy trong củ đạt cực đại. Đồng thời sự lão hoá lá tăng lên, nhiều lá rụng và thân cây bị hoá gỗ. Giai đoạn 5: Thời kỳ ngủ nghỉ Quá trình này xảy ra khoảng giữa 300 và 360 ngày sau trồng, biểu hiện là số lượng lá giảm, sự tăng trưởng sinh khối đạt tối đa, sự vận chuyển tinh bột xuống củ vẫn tiếp tục và tỷ lệ chất khô trong củ đạt mức cao nhất. Tại các vùng có sự biến động lớn về lượng mưa và nhiệt độ, những đặc điểm này được quan sát rõ ràng hơn. Khi cây đã hoàn thành chu trình sinh trưởng (thường khoảng 9- 12 tháng tùy dòng/ giống), một giai đoạn mới của sự tăng trưởng thực vật lại bắt đầu với các giai đoạn tích tụ vật chất khô về củ. Hình 1.1. Sự phân chia chất khô trong suốt quá trình sinh trưởng của cây sắn 7
Khi trồng sắn theo phương pháp gieo hạt, sẽ không có giai đoạn 1, thay vào đó, cây phát triển một rễ cọc và nhiều rễ con ăn sâu vào lòng đất. Sự sinh trưởng của cây tuân theo các giai đoạn tiếp theo, nhưng năng suất thấp hơn. Theo như các nghiên cứu, có sự tương quan giữa diện tích lá, thời gian tồn tại diện tích lá và năng suất củ. Ngoài ra, diện tích lá trên cây phụ thuộc trực tiếp vào số thân, số lá trên mỗi thân cũng như kích thước lá và tuổi thọ. Trong điều kiện bình thường, sau khoảng 10 - 12 ngày mọc, lá sắn sẽ đạt đến kích thước đầy đủ. Thời gian một vòng sinh trưởng của lá sắn (từ lúc mọc đến khi rụng) trung bình khoảng 60 - 120 ngày, tuy nhiên, phụ thuộc vào giống, mức độ che bóng, nước và nhiệt độ, có những lá tồn tại trong khoảng 40 - 200 ngày (Alves, 2002). Có sự khác biệt đáng kể về kích thước lá giữa các giống nhị bội và tam bội thể, kích thước này phụ thuộc vào tuổi của cây sắn. Thông thường, lá mọc từ 3 đến 4 tháng sau khi trồng có kích thước lớn nhất, sự phân nhánh cũng ảnh hưởng đến kích thước lá. Lá lớn khi số thân ít và ngược lại, sự phân nhánh có xu hướng tạo ra các lá nhỏ hơn (Hình 1.2). Hình 1.2. Sự phát triển của cây sắn trong 12 tháng Nguồn: Alves, 2002 8
Nắm vững quy luật sinh học của cây sắn là rất quan trọng để có biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp đạt năng suất và chất lượng tinh bột cao nhất. Khái quát đặc điểm nông sinh học của cây sắn: Sắn nảy mầm hoàn toàn 10 - 15 ngày sau trồng, cần đất đủ ẩm, giàu dinh dưỡng và nhiệt độ thích hợp để phân hóa rễ, củ. Hai tháng đầu, rễ sắn sinh trưởng mạnh hơn thân lá. Hai tháng kế tiếp thân lá sinh trưởng mạnh. Từ tháng thứ 4 trở đi, củ bắt đầu phát triển mạnh. Thân và cành sắn hóa gỗ dần. Tốc độ ra lá chậm lại, lá cũ rụng dần. Bột được tích lũy về củ. Duy trì lâu sự xanh của bộ lá là một yếu tố giúp sắn quang hợp tốt để nâng cao năng suất. Cuối chu kỳ sinh trưởng của năm thứ nhất, sắn bước vào thời kỳ nghỉ, lá sắn còn lại một ít trên cây và bột đã vận chuyển hết về củ. Kéo dài thời kỳ nghỉ, lượng bột dự trữ trong củ giảm dần do bị tiêu hao (Hoàng Kim, 2013). 1.1.4. Yêu cầu sinh thái của cây sắn Sắn được coi là cây dễ tính, được trồng từ 30 0 vĩ Bắc, đến 300 vĩ Nam và từ vùng đồng bằng đến vùng núi cao 2000 m. 1.1.4.1. Ánh sáng Cây sắn thuộc dòng ưa sáng, khi có đầy đủ ánh sáng thì cây có khả năng tạo ra đường bột và tích lũy chúng vào củ mạnh hơn so với các loại cây trồng khác. Trong điều kiện ánh sáng mạnh, sắn phát triển củ tốt. Ngược lại, khi bị che khuất ánh sáng, giảm bức xạ mặt trời, xuất hiện hiện tượng: chiều dài lóng tăng, lá bị rụng sớm, tốc độ ra lá mới giảm, phần chất khô đi về rễ giảm 30% (CIAT, 1993), do đó, năng suất giảm rõ rệt. Mặt khác, sắn được coi là cây ngắn ngày nghĩa là phản ứng tích cực với ánh sáng ngày ngắn. Nó thích hợp với chu kỳ chiếu sáng 8 - 10 giờ/ngày. Ngày ngắn thuận lợi cho sinh trưởng củ, trong khi ngày dài thuận lợi cho sự phát triển cành lá, mặc dù gây trở ngại cho sự sinh trưởng củ nhưng lại thúc đẩy tăng số lượng củ sắn. (CIAT, 1993). 1.1.4.2. Chế độ nhiệt Sắn có nguồn gốc từ vùng khí hậu nhiệt đới nên sinh trưởng tốt trong 9
điều kiện nhiệt độ tương đối cao, khoảng 23 0C - 250C. Sự phát triển của sắn bị chậm xuống nếu nhiệt độ là 40 0C, hoặc ngừng lại khi nhiệt độ thấp hơn 10 0C. Những vùng có tuyết, sương muối không thích hợp để trồng sắn. Đặc biệt, ở những vùng nhiệt độ xuống dưới 10 0C một thời gian, một số bộ phận hoặc toàn bộ các bộ phận trên mặt đất sẽ chết, sau đó mầm mọc lại khi trời ấm dần lên. Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây sắn sẽ có yêu cầu nhiệt độ khác nhau. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu chưa có kết luận chính xác về ảnh hưởng của sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm đối với cây sắn, theo Montado (1972), khoảng nhiệt độ thích hợp nhất cho sắn là 15 0C - 290C. 1.1.4.3. Chế độ nước Nhìn chung, sắn có khả năng chịu hạn cao, nhưng chủ yếu sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, ít mưa. Lượng mưa trung bình hàng năm vào khoảng từ 1000mm - 2000mm là thích hợp nhất. Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau cây yêu cầu lượng nước khác nhau. Cụ thể, khi hom phục hồi ra rễ và cây bắt đầu sinh trưởng, nhu cầu nước thấp nhưng phải cung cấp đều, khi sắn bước vào thời kỳ sinh trưởng mạnh, lúc này rất cần nước để cây phát triển cũng như quang hợp, vận chuyển vật chất từ bộ phận này đến bộ phận khác trong cây. Thời kỳ củ phình to, nhu cầu về nước giảm nhưng vẫn cần đảm bảo lượng nước phù hợp, bởi nếu thiếu nước ở giai đoạn này sẽ ảnh hưởng đến năng suất củ. 1.1.4.4. Yếu tố thổ nhưỡng và dinh dưỡng Cây sắn có khả năng thích nghi các loại đất khác nhau: đất phù sa, đất cát, đất feralit, đất than bùn, đất bạc màu, đất cát... thậm chí có thể sinh trưởng trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng hoặc đất có hàm lượng nhôm và mangan cao. Tuy nhiên, muốn sắn đạt năng suất cao nhất nên trồng ở vùng có đất xốp, thoát nước tốt. Sắn có thể chịu đất chua đến pH = 4, hoặc hơi kiềm pH = 7,5. Độ pH tối thích vào khoảng 5,5. Bộ rễ sắn có thể phát triển sâu tới 2,5m để hút nước và dinh dưỡng. Vì cây sắn có hệ thống cố định cacbon tốt, giúp cây quang hợp có 10
hiệu quả trong điều kiện thiếu nước kéo dài, do đó, sắn là lựa chọn tối ưu cho người dân khi trồng ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng, ít màu mỡ, nơi mà các cây trồng khác sinh trưởng, phát triển chậm. Về nhu cầu dinh dưỡng, để tạo ra được một tấn chất khô, cây sắn cần lượng dinh dưỡng N và P ít hơn so với một số cây trồng, nhưng yêu cầu về K lại cao hơn. Tính trung bình trong 1 tấn củ có: 5,87kg N; 0,98kg P; 7,71kg K; 1,18kg Ca; 0,69kg Mg; trong 1 tấn cả củ và cây là: 15,70kg N; l,99kg P; 13,66kg K; 7,16kg Ca; 2,26kg Mg. Sự tích lũy chất khô chậm ở 02 tháng đầu sau đó tăng lên và giữ ở mức trung bình trong suốt quá trình sinh trưởng rồi giảm xuống ở tháng thứ 12 đến tháng thứ 14. Khi thu hoạch khoảng 2/3 lượng vật chất khô được tích lũy tập trung ở củ còn lại ở thân lá. Tích lũy chất khô ở thân lá tăng trong 3 - 4 tháng đầu, sau đó được duy trì hoặc giảm khi hình thành lá mới và lá già rụng. Phần lớn lượng N được trả lại cho đất hoặc tích lũy ở bộ phận non, P và K được cây hấp thu hầu như không đổi trong suất chu kỳ sinh trưởng. Chúng được tích lũy ở củ là chủ yếu chỉ một tỷ lệ nhỏ tích lũy ở thân lá non. Vì vậy, nó sẽ được trả lại cho đất khi lá rụng. Ca và Mg tích lũy ở thân lá là chủ yếu. Canxi cũng được tích lũy ở lá già. Do đó, có tới 55% tổng lượng Canxi hấp thu trong quá trình sinh trưởng được trả lại cho đất khi lá già rụng xuống đất. Do vậy, để đảm bảo canh tác bền vững cần thiết phải cung cấp thêm phân bón cho đất. 1.2. Tình hình phát triển cây sắn trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Trên thế giới Sắn được trồng rộng khắp trên thế giới, từ 39 oB đến 30oN, từ châu Phi, châu Mỹ Latinh cho tới châu Á. Năm 2016 toàn thế giới có 104 nước trồng sắn với tổng diện tích 23,48 triệu ha, sản lượng 277,102 triệu tấn (FAO, 2018). Sắn được trồng 54% ở châu Phi, 30% ở châu Á, 16% ở châu Mỹ Latinh. Sắn là cây lương thực quan trọng ở nhiều nơi trên thế giới, nó được xếp thứ 4 sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô. Ở châu Phi, sắn là cây lương thực, thực 11