Luận án tiến sĩ nông nghiệp: Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác sắn bền vững tại vùng Trung du tỉnh Nghệ An - Phạm Thị Thu Hà

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.

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. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3. 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. 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.

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. Những đóng góp mới của luận án 4.

Đã xác định được những điều kiện thuận lợi, khó khăn cho phát triển cây sắn ở tỉnh Nghệ An. 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. 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. 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới và Việt Nam 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. 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].

Diện tích, năng suất và sản lượng sắn trên thế giới năm 2020 Chỉ tiêu STT Tên nước Diện tích Năng suất Sản lượng (1.662,5 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.