III. Yêu cầu nghiên cứu
1.2. Tình hình nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật thâm canh sắn trên
trên thế giới và trong nƣớc
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật thâm canh sắn trên thế giới trên thế giới
* Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống sắn trên thế giới
Cùng với việc sản xuất và tiêu thụ sắn thì việc nghiên cứu sắn trên thế giới cũng ngày càng được quan tâm và phát triển mạnh. Chính vì vậy mà nhiều trung tâm nghiên cứu, chọn tạo giống sắn được ra đời.
Trên thế giới, việc nghiên cứu giống sắn được thực hiện chủ yếu ở Trung tâm Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới - CIAT- tại Colombia, Viện Quốc tế Nông nghiệp Nhiệt đới - IITA tại Nigeria, cùng với các Trường, Viện nghiên cứu quốc gia ở những nước trồng và tiêu thụ nhiều sắn; CIAT, IITA đã có những chương trình nghiên cứu rộng lớn đồng thời kết hợp chặt chẽ các chương trình sắn của mỗi quốc gia để tiến hành thu thập, nhập nội, chọn tạo và cải tiến giống sắn. Mục tiêu của chiến lược cải tiến giống sắn được thay đổi tuỳ theo sự cần thiết và khả năng của từng chương trình quốc gia đối với công tác tập huấn, phân phối nguồn vật liệu giống ban đầu đã được điều tiết bởi các chuyên gia chọn tạo giống sắn của CIAT.
CIAT hiện có những nghiên cứu rất sâu về di truyền số lượng, ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo, nhân giống và bảo tồn nguồn gen sắn, xây dựng bản đồ gen; ứng dụng di truyền phân tử và công nghệ chuyển gen để tạo giống sắn ngắn ngày, chất lượng cao, giàu protein, carotene và vitamin; đồng thời chọn ra những giống sắn kháng bệnh virus, bệnh héo vi khuẩn (Xanthomonas manihotis), bệnh đốm nâu lá (Cercospora spp.), bệnh thán thư (Coletotrichum spp.), nhện (Tetranychus sp.), bọ phấn, rệp, sâu đục thân [16].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tại Châu Mỹ Latinh, chương trình chọn tạo giống sắn của CIAT đã phối hợp với CLAYUCA và những chương trình sắn quốc gia của các nước Braxin, Colombia, Mehicô, … giới thiệu cho sản xuất ở các nước này những giống sắn tốt như SM 1433-4,cm 3435-3, SG 337-2, CG 489-31, MCol 72, AM 273-23, MBRA 383,… Do vậy đã góp phần đưa năng suất và sản lượng sắn trong vùng tăng lên một cách đáng kể [30].
Tại Hội thảo Sắn Quốc tế lần thứ Tám tổ chức tại thủ đô Viên Chăn, Lào ngày 20-24 tháng 10 năm 2008. Các nhà khoa học đã xác định tương lai mới cho sắn ở Châu Á là làm thực phẩm, thức ăn gia súc và nhiên liệu sinh học có lợi cho người nghèo, mục tiêu là chọn tạo được những giống mới đáp ứng được yêu cầu sử dụng củ và lá sắn làm thức ăn gia súc, phát triển mới trong chế biến sắn, đặc biệt là làm nhiên liệu sinh học, tinh bột, tinh bột biến tính, màng phủ sinh học, công nghiệp thực phẩm (Reinhardt Howeler 2010) [30].
* Tình hình nghiên cứu về mật độ, khoảng cách trồng thích hợp đối với sắn trên thế giới
Trên thế giới mật độ và khoảng cách trồng sắn đã được nông dân, nhà khoa học tiến hành nghiên cứu.
Theo tác giả Ociano (1980) [36] cho biết rằng khoảng cách trồng sắn thích hợp nhất đối với giống sắn có mức độ phân cành ít, thân gọn là 75cm x 75cm/cây (17.700 cây/ha).
Theo tác giả Tongglum (1987) [37] cho biết mật độ và khoảng cách trồng có sự ảnh hưởng khác biệt lớn đến năng suất. Khoảng cách mật độ trồng phụ thuộc vào giống: giống Rayong 2 mật độ trồng thích hợp có thể thay đổi từ 7.000 - 27.000 cây/ha, còn giống Rayong 3 là 10 - 15 nghìn cây/ha.
Kết quả nghiên cứu của Weite (1987) [38] cho rằng mật độ trồng sắn phụ thuộc vào loại đất và mùa vụ trồng. Thường những đất có độ phì cao thì trồng sắn với mật độ thưa còn đối với đất có thành phần dinh dưỡng thấp thì trồng với mật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
độ dày. Mật độ trồng sắn còn liên quan đến đặc tính phân cành và sự sinh trưởng thân lá của từng giống: Giống phân cành nhiều, thân lá phát triển nhanh trồng với mật độ thưa và ngược lại. Cũng theo tác giả Weite thì mật độ trồng thích hợp với các giống sắn ở phía Nam Trung Quốc thay đổi từ 10 - 15 nghìn cây/ha.
Theo tác giả Villamayor (1983) [40] mật độ trồng sắn chịu ảnh hưởng bởi các đặc điểm về hình thái của giống. Đối với những giống sắn ít phân nhánh có tán gọn thì năng suất ít bị ảnh hưởng bởi khoảng cách mật độ trồng. Trái lại những giống phân cành nhiều thân lá phát triển mạnh trồng với mật độ cao năng suất sẽ giảm. Mật độ trồng sắn thích hợp có thể thay đổi từ 13 - 20 nghìn cây/ha.
Một số kết quả nghiên cứu khác của Lian (1987) [34] cũng cho thấy mật độ trồng sắn thích hợp với những giống sắn có thân lá phát triển mạnh và phân nhánh nhiều là từ 10 - 12 nghìn cây/ha thì cho năng suất sắn đạt được cao nhất.
* Tình hình nghiên cứu về dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân cho sắn trên thế giới
Trên thế giới cây sắn được trồng trong một phạm vi đất biến động khá rộng từ cát nhẹ đến sét nặng, pH từ 3,5 - 7,8, ngoại trừ đất úng nước và đất có hàm lượng muối cao. Sắn đạt năng suất cao trên đất có tưới, hàm lượng dinh dưỡng cao, đất tơi xốp, có kết cấu trung bình, pH khoảng 7 - 8.
Theo tác giả Weite, Z. (1996) [39] cho rằng sắn được trồng trên đất giàu dinh dưỡng hoặc được bón đầy đủ và hợp lý các loại phân vô cơ, hữu cơ thì sức sinh trưởng tốt dấn đến năng suất củ, năng suất sinh học, tỷ lệ tinh bột đạt cao. Nếu sắn trồng trên đất nghèo dinh dưỡng có sức sinh trưởng yếu, năng suất củ, năng suất sinh học và tỷ lệ tinh bột trong củ thấp. Bón quá nhiều phân đặc biệt là đạm đối với một số giống sắn có tốc độ sinh trưởng nhanh sẽ dẫn đến thân lá phát triển nhiều, năng suất sinh vật học cao, năng suất củ tươi giảm, chỉ số thu hoạch thấp. Nếu cung cấp P, K vượt mức giới hạn cho phép
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
sẽ ức chế đến sự hấp phụ các chất dinh dưỡng khác như Fe và Zn hoặc Ca, Mg làm cho sắn sinh trưởng và phát triển kém, năng suất củ giảm. Việc cung cấp dư thừa đạm dẫn đến cây sắn phát triển rất mạnh về thân lá, ẩm độ không khí của bộ lá cao, không bào lá lớn, lá non hơn dẫn đến cây sắn dễ bị sâu bệnh phá hoại. Bón phân dư thừa sẽ làm tăng giá thành sản xuất và đôi khi làm giảm năng suất dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp. Chính vì vậy duy trì việc cung cấp dinh dưỡng cân đối cho cây sắn là rất cần thiết để đạt năng suất cao.
Tác giả Duangpatra (1987) [31] cho biết đạm là nguyên tố rất cần thiết đối với sinh trưởng và phát triển của cây sắn. Cây sắn hấp thu một lượng N rất lớn từ đất, nên bón đạm làm tăng số lá trên thân, số đốt, số rễ củ và năng suất củ. Tuy nhiên, theo các tác giả khác thì bón đạm làm giảm tỷ lệ tinh bột chứa trong củ. Ở các thí nghiệm dài hạn và ngắn hạn cho thấy sắn phản ứng với đạm rất mạnh, nhất là trên các loại đất nghèo dinh dưỡng. Phản ứng của sắn đối với các liều lượng N khác nhau đã thể hiện rõ ngay từ năm đầu thí nghiệm đầu tiên. Ngoài ra có mối quan hệ khá rõ giữa lượng N bón vào đất và hàm lượng N chứa trong thân lá sắn. Hàm lượng N trong thân lá tăng khi mức bón đạm tăng.
Tác giả Anneke M (2005) [26] cho rằng để đạt được mức năng suất củ tươi 20 tấn/ha thì cây sắn đã hấp thu một lượng dinh dưỡng là: 87kgN + 37kgP2O5 + 177kgK2O + 35,1kgMgO.
Theo tác giả Weite (1987) [38] nếu lúc thu hoạch người ta lấy toàn bộ sinh khối của sắn có trên đồng ruộng (củ tươi, các bộ phận thân lá) thì họ đã lấy đi hầu hết các chất hữu cơ do cây sắn hấp thụ được trong quá trình sinh trưởng và phát triển bao gồm 75%N, 92%Ca, 76%Mg. Số liệu phân tích được cho thấy tổ hợp lân chứa trong củ lúc thu hoạch tương đương với lượng P ở bộ phận trên mặt đất (thân, lá) khi thu hoạch cộng với lượng P ở nhiều bộ phận lá đã rụng (lá già). Riêng ở rễ và củ sắn thì tỷ lệ N:P:K bị lấy đi khi thu hoạch là 2:1:4. Song tính chung cho tất cả các bộ phận ở dưới và trên mặt đất thì tỷ lệ là 3:1:3.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Theo tác giả Weite (1987) [38] từ những kết quả nghiên cứu hơn 100 thí nghiệm trên đồng ruộng của nông dân tại Thái Lan và Trung Quốc cho rằng cây sắn phản ứng mạnh với mức bón phân N từ 50 đến 200kgN/ha nhưng cũng có sự khác nhau tuỳ theo giống (giống SC205 phản ứng với mức bón 200kgN/ha còn giống SC201 ở mức 50kgN/ha).
Tác giả Howeler khi tập hợp nhiều kết quả nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng đối với cây sắn của các tác giả khác nhau trên thế giới đã đi đến kết luận: Để đạt năng suất 15 tấn củ tươi/ha, cây sắn lấy đi lượng dinh dưỡng trung bình là 74kgN, 16kgP2O5, 87kgK2O, 27kgCa và 12kgMg. Nhiều công trình nghiên cứu về bón N, P, K đơn lẻ hoặc kết hợp, so sánh phản ứng của cây sắn đối với phân bón là tuỳ thuộc vào tình trạng dinh dưỡng ban đầu của đất, điều kiện sinh thái của vùng cũng như các loại phân và phương pháp bón khác nhau.
Kết quả nghiên cứu của Ashokan và Sreedhanan (1985) [27] về vai trò của P2O5 cho thấy cây sắn hấp thu một lượng P2O5 có tác dụng làm tăng tỷ lệ tinh bột và giảm axit cyanhydric (HCN) trong củ.
K là nguyên tố được cây sắn hấp phụ nhiều nhất và là nguyên tố hạn chế năng suất củ của cây sắn. Theo tác giả Aiyer và cộng sự (1995) [25] triệu chứng thiếu hụt K2O được đặc trưng bởi sự giảm tốc độ sinh trưởng của cây sắn và dễ dàng nhận thấy triệu chứng thiếu K2O xuất hiện ở phiến lá và cuống những lá già, thiếu K2O dẫn đến những lá này bị rụng sớm. Khi cung cấp quá nhiều K sẽ làm giảm sự hấp thu Mg và Ca. Theo các kết quả nghiên cứu khác tại Colombia [30] bón K2O làm tăng năng suất sắn từ 23,0 lên 43,7 tấn/ha và có sự tương quan thuận giữa năng suất và hàm lượng K2O chứa trong lá.
Những kết quả nghiên cứu khác tại Ấn Độ, Thái Lan, Indonesia, Philippin và Trung Quốc cho thấy bón cân đối N, P, K có thể làm tăng năng suất sắn lên 48% so với không bón phân. Cũng theo các kết quả nghiên cứu tại các quốc gia này thì mức bón N, P, K dao động trong khoảng: [100kgN +
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn
50kgP2O5 + 100kgK2O]/ha; [60kgN + 60kgP2O5 + 120kgK2O]/ha; [80kgN + 40kgP2O5 + 80kgK2O]/ha. Nghĩa là bón tỷ lệ N:P:K là 2:1:2 và 2:2:4 đều cho năng suất và tỷ lệ tinh bột cao, đồng thời có thể duy trì được độ phì của đất. Những công trình nghiên cứu của tiến sĩ Lian thực hiện trên đất than bùn ở Malaysia cho thấy công thức bón N:P:K thích hợp cho sắn là 150 - 250kgN + 30khP2O5 + 80 - 160kgK2O/ha [34].