TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG, NHIÊN LIỆU SINH HỌC VÀ CÁC VẤN ĐỀ VỀ KỸ THUẬT TRỒNG MÍA PGs.Ts. Nguyễn Minh Chơn Trường Đại Học Cần Thơ 19-8-2011
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG
Diện tích, năng suất và sản lượng củ cải đường và mía của thế giới (năm 2009) Loại cây Diện tích (ha) A Năng suất (t/ha) FC Sản lượng (tấn) A Củ cải đường 4.274.064 53,15 227.158.114 Mía 23.777.743 69,87 1.661.251.480 A = May include official, semi-official or estimated data Fc = Calculated data FAOSTAT FAO Statistics Division 2011 11 August 2011
Tình Hình Sản Xuất & Tiêu Thụ Đường Thế Giới 2009-2011 2010/11 2009/10 Mức thay đổi Triệu tấn đường thô Triệu tấn % Sản lượng 168,045 160,569 7,476 4,66 Mức tiêu thụ 167,849 164,549 3,300 2,01 Lượng dư/ thiếu 0,196-3,980 Nhu cầu nhập khẩu 50,309 53,393-3,084-5,78 Khả năng suất khẩu 50,496 53,023-2,527-4,77 Dự trữ 58,808 58,799 0,009 0,02 Dự trữ/ Tỉ lệ tiêu thụ 35,04 35,73 (%) Nguồn: ISO Quarterly Market Outlook, February 2011
Sản Xuất, Tiêu Thụ và Cung Cầu Đường Trên Thế Giới 2010, IBAP, Pune, INDIA Khu vực Năm/ Đường (triệu tấn đường thô) 2009-2010 * 2010-2011** 2011-2012*** sản lượng tiêu thụ cung/ cầu sản lượng tiêu thụ cung/ cầu sản lượng tiêu thụ cung/ cầu Tây & Trung Âu 20,10 18,73 +1,37 17,74 18,97-1,23 17,00 19,48-2,48 Đông Âu & 8,02 11,09-3,07 6,47 11,14-4,67 7,08 11,34-4,26 Khu vực Nga Bắc Mỹ 12,10 16,52-4,42 11,66 16,76-5,10 11,36 16,98-5,62 Trung Mỹ 6,43 3,43 +3,00 5,61 3,56 +2,05 5,67 3,87 +1,80 Nam Mỹ 41,49 19,97 +21,5 42,77 20,52 +22,25 46,63 21,14 +25,4 Trung Đông & 4,68 16,65-11,97 2 4,46 17,04-12,58 4,30 17,35-13,05 9 Bắc Phi Viễn Đông & 33,53 34,66-1,13 27,82 35,25-7,43 26,60 36,91-10,31 Châu Đại Dương Xích đạo, 6,68 8,53-1,85 5,91 8,83-2,92 6,11 9,21-3,10 Nam Phi Ấn Độ và lân 21,29 31,75-10,46 26,71 33,03-6,32 30,23 33,38-3,15 cận Tổng toàn cầu 154,32 161,33-7,01 149,15 165,10-15,95 154,98 169,66-14,68
Sản Lượng Đường của Thế Giới (2009-2010 đến 2011-2012) Khu vực Quốc gia Sản lượng đường (triệu tấn đường thô) Năm 2009-2010* 2010-2011** 2011-2012 *** Triệu % Triệu tấn % Triệu % tấn tấn Nam Mỹ Brazil 33,45 21,67 35,45 23,78 39,43 25,44 Colombia 2,59 1,68 2,40 1,60 2,20 1,41 Argentina 2,25 1,46 2,15 1,44 2,15 1,39 Peru 1,07 0,69 1,02 0,68 1,02 0,66 Khác 2,13 1,38 1,75 1,17 1,83 1,19 Tổng 41,49 26,88 42,77 28,67 46,63 30,09 Châu Á - Khu vực Ấn Độ Châu Á - Khu vực Trung Đông India 17,30 11,21 24,00 16,09 27,00 17,42 Pakistan 3,50 2,27 2,30 1,55 2,80 1,80 Khác 0,49 0,32 0,41 0,27 0,43 0,28 Tổng 21,29 13,80 26,71 17,91 30,23 19,50 Iran 0,77 0,50 0,70 0,47 0,70 0,45 Khác 0,13 0,08 0,11 0,07 0,11 0,07 Tổng 0,90 0,58 0,81 0,54 0,81 0,52
Đông Á Trung Quốc 13,62 8,83 12,00 8,04 11,00 7,09 Thailand 7,94 5,14 6,00 4,02 5,80 3,74 Indonesia 2,30 1,49 2,25 1,51 2,50 1,61 Philippines 2,29 1,48 2,00 1,34 2,00 1,29 Việt Nam 1,05 0,68 0,90 0,60 0,85 0,55 Nhật Bản 0,90 0,58 0,80 0,55 0,75 0,49 Khác 0,71 0,47 0,75 0,50 0,85 0,55 Tổng 28,81 18,67 24,70 16,56 23,75 15,32 Trung Mỹ Guatemala 2,38 1,54 2,30 1,55 2,25 1,45 Cuba 1,37 0,89 1,20 0,80 1,25 0,80 Khác 2,68 1,74 2,11 1,41 2,17 1,40 Tổng 6,43 4,17 5,61 3,76 5,67 3,65 Úc - Châu Đại Dương Châu Phi - Vùng Xích Đạo - Nam Phi Australia 4,52 2,93 3,00 2,01 2,70 1,74 Khác 0,20 0,13 0,12 0,08 0,15 0,09 Tổng 4,72 3,06 3,12 2,09 2,85 1,83 South Africa 2,33 1,51 2,10 1,40 2,15 1,39 Swaziland 0,64 0,41 0,56 0,38 0,54 0,35 Kenya 0,59 0,38 0,55 0,37 0,65 0,42 Mauritius 0,49 0,32 0,40 0,27 0,45 0,29 Ethiopia 0,32 0,21 0,27 0,18 0,27 0,18 Khác 2,31 1,50 2,03 1,36 2,05 1,32 Tổng 6,68 4,33 5,91 3,96 6,11 3,95
Bắc Phi Egypt 1,75 1,13 1,70 1,14 1,60 1,03 Sudan 0,82 0,53 0,75 0,50 0,70 0,45 Morocco 0,41 0,26 0,37 0,25 0,38 0,25 Khác 0,80 0,53 0,83 0,56 0,81 0,52 Tổng 3,78 2,45 3,65 2,45 3,49 2,25 Tây và Trung Âu Đông Âu và khu vực Nga EU-27 16,63 10,79 15,00 10,07 14,50 9,36 Serbia 0,40 0,26 0,30 0,20 0,40 0,27 Switzerland 0,30 0,19 0,20 0,13 0,30 0,19 Croatia 0,23 0,14 0,17 0,11 0,23 0,15 Khác 2,54 1,64 2,07 1,39 1,57 1,01 Tổng 20,10 13,02 17,74 11,90 17,00 10,98 Khu vực Nga 3,60 2,33 2,70 1,82 3,00 1,94 Turkey 2,61 1,70 2,30 1,54 2,40 1,55 Macedonia 0,03 0,02 0,03 0,02 0,03 0,02 Khác 1,78 1,15 1,44 0,96 1,65 1,07 Tổng 8,02 5,20 6,47 4,34 7,08 4,58 Bắc Mỹ USA 6,85 4,44 6,60 4,42 6,40 4,13 Mexico 5,18 3,36 5,00 3,36 4,90 3,36 Khác 0,07 0,04 0,06 0,04 0,06 0,03 Tổng 12,10 7,84 11,66 7,82 11,36 7,32 Tổng sản lượng toàn cầu 154,32 100,00 149,15 100,00 154,98 100,00
Bảng: Các nước sản xuất đường lớn trên thế giới trong niên vụ 2007-2008 Quốc gia Sản lượng (triệu tấn) Xuất khẩu (triệu tấn) Xếp hạng xuất khẩu Brazil 31,355 20,957 1 Ấn Độ 28,804 3,298 4 Cộng Đồng Châu Âu 17,567 1,400 Trung Quốc 14,674 - - Thái Lan 8,033 5,288 2 Mỹ 7,701 - - Mexico 5,978 0,350 15 Nam Phi 5,834 2,410 5 Úc 5,013 3,750 3 Pakistan 4,891 - - Tổng cộng 129,85 8
Tình hình sản xuất mía đường của Việt Nam, niên vụ 2010-2011 Diện tích 271.000 ha Diện tích tăng so với năm trước 6.300 ha Năng suất bình quân 60,5 tấn/ha Năng suất vụ trước 51,7 tấn/ha Chữ đường bình quân 9,8 CCS Sản lượng mía ép 12,5 triệu tấn (tăng 30,2%) Sản xuất đường 1,15 triệu tấn (tăng 29%) Công suất nhà máy 74,8% (vụ trước 61,8%) Giá đường 16.500đồng/ kg - 19.500đồng/ kg Tiêu thụ 98.000 tấn đường/ tháng Giá mua mía (10 CCS) 850.000đồng/ tấn - 1.200.000đồng/ tấn Giá mía tăng 250.000 đồng/tấn - 400.000 đồng/tấn (Bộ Nông nghiệp & PTNT,Tp.HCM, 15/07/2011)
- AFTA: thuế xuất nhập khẩu giảm xuống còn 20% trong năm 2008 với cả 2 mặt hàng đường tinh luyện và đường thô. - WTO: năm 2008, mở cửa nhập 58.000 tấn đường, do đường nhập lậu tràn quá nhiều, giá đường và sản lượng đường bán ra đã bị giảm sút nghiêm trọng. - Vụ mía 2010-2011: Kiến nghị nhập đường
- Có thể ổn định hoặc tăng diện tích mía đường lên 10-20% so với hiện tại thì khả năng khủng hoảng thừa rất khó xảy ra. - Cần phát triển sản phẩm bên cạnh đường, đặc biệt là phát triển nhiên liệu sinh học. - Nếu Đồng Bằng Sông Cửu Long xây dựng nhà máy sản xuất bio-ethanol thì đầu ra của cây mía và việc mở rộng diện tích trồng mía sẽ là điều rất khả thi.
NHIÊN LIỆU SINH HỌC VÀ VIỆC PHÁT TRIỂN NGÀNH TRỒNG MÍA
Hướng tới tương lai nhiên liệu sinh học Rudolph Diesel: sử dụng dầu đậu phụng (Bio-diesel) Henry Ford: Phát triển mô hình sử dụng ethanol (Bio-ethanol) Let s work together to make the renewable fuels of the future using this inspiration from the past!
- Nhiên liệu sinh học, bio-ethanol đã phổ biến trên thế giới. - Bio-ethanol phát triển ở châu Mỹ, nhất là ở Brazil và Mỹ. - Ở Mỹ, các cây xăng đều có bán xăng E10 (10% ethanol). - Xăng ở Mỹ: E10, E20, E30, E40, E50 và E85 (10, 20, 30, 40, 50 và 85% ethanol) - Từ 2008, xăng E85 được bán ở Mỹ. - Đầu tháng 8/2011 đã có 2800 trạm xăng E85 ở 1914 thành phố. - Giá xăng E85 tháng 8/ 2011 là 2,64 USD, xăng thông thường là 3,54 USD/ gallon. - Xăng E85 giá rẽ hơn xăng thông thường 25% (http://e85prices.com/).
* Xăng sinh học: - Giảm khí thải nhà kính (CO và CO 2 ) - Ethanol được sản xuất truyền thống từ carbohydrate như tinh bột và đường. - Các kỹ thuật tiến bộ có thể sản xuất ethanol từ cellulose có trong bột gỗ, cỏ, rơm rạ, bã mía, giấy vụn (còn khó khăn) - Việt Nam sản xuất ethanol từ: + khoai mì (sắn) + Mía đường (dễ nhất). - Nếu sử dụng nguồn cellulose để sản xuất ethanol: bã mía là vật liệu chứa cellulose tốt.
BIO-ETHANOL TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG
Saccharomyces cerevisiae D5A
Đối chứng (nước) Shorgum ngọt Sự phát sinh CO 2 khi lên men rượu CO 2
Loss weight (g/100ml) 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Control (water) Sweet Sorghum_Juice 25% Sweet Sorghum_Juice 50% Sweet Sorghum_Juice 75% Sweet Sorghum_Juice 100% 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 Time (hour) Weight loss during shake flask fermentation - Sự lên men khởi đầu sau 8 giờ - 100% nước ép shorghum ngọt có thể lên men rượu
- Sự lên men rượu nhanh hơn khi sử dụng mật số nấm men cao
Các dạng sinh khối có thể sản xuất bioethanol Phụ phế phẩm nông lâm nghiệp Bã mía Thân bắp khô Rơm Bã gổ Cây rừng Cỏ
a a a Trồng Thu hoạch a a Lịch thời vụ xuống giống mía tại vùng ĐBSCL.
* Cây nhiên liệu sinh học: - Mía - Sắn (khoai mì) - Khoai lang - Bắp - Củ cải đường nhiệt đới - Sorghum ngọt * Phụ phẩm trồng trọt - Rơm - Bả mía - Bột gỗ
So sánh giữa cây mía, củ cải đường nhiệt đới và shorghum ngọt Cây mía Cây củ cải đường Sweet sorghum Th/gian sinh trưởng 12-13 tháng Khoảng 5 6 tháng Khoảng 3,5 tháng Mùa vụ gieo trồng Chỉ 1 vụ trong Trồng quanh năm (10 Tất cả các mùa năm tháng), trừ mùa mưa Yêu cầu về đất đai Phát triển tốt trên Phát triển tốt trên đất cát Tất cả các loại đất Quản lý nước đất thịt pha sét Yêu cầu nước trong suốt cả năm pha sét, chịu được kiềm Nhu cầu nước ít; 40-60% so với mía thoát nước Nhu cầu nước ít, phát triển được ở vùng nước trời Quản lý cây trồng Đòi hỏi quản lý Quản lý cây trồng vừa Ít phân bón, ít sâu tốt phải, nhu cầu phân bón lớn bệnh, dễ quản lý Năng suất (tấn/ha) 62,5-75 tấn 75-100 tấn 50-62,5 tấn Hàm lượng đường/ 8-12% 15-18% 8-10% trọng lượng cơ bản Năng suất đường 6,25-12 tấn/ha 11,25-18 tấn/ha 5-7,5 tấn/ha ethanol sản xuất/ nước đường 4250-6750 L/ha 7000-10250 L/ha 2850-4100 L/ha Prasad et al. (2007)
- Nếu có thêm nguồn nguyên liệu để sản xuất đường, duy trì sản xuất mía tốt, đa dạng sản phẩm chế biến từ mía với số lượng lớn như bioethanol thì cây mía chắc chắn sẽ đứng vững trên đồng ruộng và phát triển với qui mô diện tích lớn hơn so với hiện tại.
CÁC VẤN ĐỀ VỀ KỸ THUẬT TRỒNG MÍA
Dự tính năng suất mía để nâng cao sản lượng
Chiều cao lóng (m) 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 P1 P2 P3 P4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng sau khi trồng Diễn biến chiều cao lóng theo thời gian (tháng)
30 cm W = H x D x K Chiều cao lóng (m) K = W H x D (1)
Ước tính hệ số K và trọng lượng cây mía Trong đó: W K = (1) H x D - K: Hệ số ước lượng trọng lượng - W: Trọng lượng cây (kg) - H: Chiều cao lóng thân (m) - D: Đường kính thân (cm) W t = K x H t x D t (2) K = 0,268 W t = 0,268 x H t x D t Vô chân đạp
Ước lượng trọng lượng cây theo hệ số K Tên giống Chiều cao lóng thân (m) Đường kính lóng (cm) Trọng lượng thật (kg) Hệ số K Trọng lượng ước tính (kg) Chênh lệch trọng lượng (%) CO775 1,94 2,30 1,20 0,267 1,21 2,86 DLM24 2,67 2,52 1,82 0,270 1,80 2,19 QĐ11 2,41 2,46 1,57 0,265 1,59 2,61 ROC11 2,35 2,45 1,55 0,269 1,54 2,79 ROC16 2,41 2,35 1,53 0,270 1,52 3,40 ROC22 2,14 2,34 1,36 0,270 1,34 3,16 VĐ86368 2,33 2,38 1,48 0,267 1,49 3,86 Trung bình 2,32 2,40 1,50 0,268 ns W t = 0,268 x 2,41 x 2,46 = 1,59 kg - Trọng lượng ước tính 1,57 kg - Chênh lệch trọng lượng là 2,61%. 1,50 2,98
Ước tính năng suất ở thời điểm thu hoạch Y = W x N x 10 Trong đó: - Y: Năng suất (tấn/ ha) - W: Trọng lượng cây (kg), - W = 0,268 x H x D - N: Số cây/ m 2-10: Hệ số quy đổi sang tấn/ ha Với W = 0,268 x H x D thì năng suất mía dự đoán sẽ là: Y = 0,268 x H x D x N x 10
Hệ số sinh trưởng A t & hệ số điểu chỉnh mật độ B t Hệ số điều chỉnh Tháng trước khi thu hoạch 5 tháng 4 tháng 3 tháng 2 tháng 1 tháng 0 tháng Hệ số sinh trưởng A t 2,88 2,39 1,79 1,32 1,07 1,00 Hệ số điểu chỉnh mật độ B t 0,94 0,90 0,78 0,73 0,77 1,00 Để dự đoán năng suất mía trước thu hoạch 5 tháng có thể tính theo công thức: Y = (0,268 x H x D)A t x N x B t x 10 trong đó: - A t : Hệ số sinh trưởng ở thời điểm quan sát trong tháng thứ t - B t : Hệ số điều chỉnh mật độ tại thời điểm khảo sát
Bảng ước tính chiều cao lóng thân theo mật độ và năng suất với đường kính lóng thân là 2,5cm Mật độ 7 cây/ m 2 Mật độ 8 cây/ m 2 Năng suất Chiều cao lóng thân ở tháng trước khi thu hoạch (m) Năng suất Chiều cao lóng thân ở tháng trước khi thu hoạch (m) (tấn/ha 5 4 3 2 1 0 (tấn/ha 5 4 3 2 1 0 ) 100 0,74 0,89 1,19 1,62 1,99 2,13 ) 100 0,65 0,78 1,04 1,41 1,74 1,87 110 0,81 0,98 1,31 1,78 2,19 2,35 110 0,71 0,86 1,15 1,55 1,92 2,05 120 0,89 1,07 1,43 1,94 2,39 2,56 120 0,78 0,94 1,25 1,70 2,09 2,24 130 0,96 1,16 1,55 2,10 2,59 2,77 130 0,84 1,01 1,35 1,84 2,27 2,43 140 1,04 1,25 1,67 2,26 2,79 2,99 140 0,91 1,09 1,46 1,98 2,44 2,61 150 1,11 1,34 1,79 2,42 2,99 3,20 150 0,97 1,17 1,56 2,12 2,62 2,80 160 1,18 1,43 1,91 2,58 3,19 3,41 160 1,04 1,25 1,67 2,26 2,79 2,99 170 1,26 1,52 2,02 2,75 3,39 3,62 170 1,10 1,33 1,77 2,40 2,96 3,17 180 1,33 1,61 2,14 2,91 3,59 3,84 180 1,17 1,41 1,88 3,49 3,14 3,36 190 1,41 1,70 2,26 3,07 3,79 4,05 190 1,23 1,48 1,98 2,69 3,31 3,54 200 1,48 1,78 2,38 3,23 3,99 4,26 200 1,30 1,56 2,08 2,83 3,49 3,73
Mật độ 9 cây/ m 2 Mật độ 10 cây/ m 2 Năng suất (tấn/ha) Chiều cao lóng thân ở tháng trước khi thu hoạch (m) Năng suất (tấn/ha) Chiều cao lóng thân ở tháng trước khi thu hoạch (m) 5 4 3 2 1 0 5 4 3 2 1 0 100 0,58 0,69 0,93 1,26 1,55 1,66 100 0,52 0,62 0,83 1,13 1,39 1,49 110 0,63 0,76 1,02 1,38 1,70 1,82 110 0,57 0,69 0,92 1,24 1,53 1,64 120 0,69 0,83 1,11 1,51 1,86 1,99 120 0,62 0,75 1,00 1,36 1,67 1,79 130 0,75 0,90 1,20 1,63 2,01 2,16 130 0,67 0,81 1,08 1,47 1,81 1,94 140 0,81 0,97 1,66 1,76 2,82 2,32 140 0,73 0,87 1,17 1,58 1,95 2,09 150 0,86 1,04 1,39 1,88 2,32 2,49 150 0,78 0,94 1,25 1,70 2,09 2,24 160 0,92 1,11 1,48 2,01 2,48 2,65 160 0,83 1,00 1,33 1,81 2,23 2,39 170 0,98 1,18 2,02 2,14 3,42 2,82 170 0,88 1,06 1,42 1,92 2,37 2,54 180 1,04 1,25 1,67 2,26 2,79 2,99 180 0,93 1,12 1,50 2,04 2,51 2,69 190 1,09 1,32 1,76 2,39 2,94 3,15 190 0,98 1,19 1,58 2,15 2,65 2,84 200 1,15 1,39 1,85 2,51 3,10 3,32 200 1,04 1,25 1,67 2,26 2,79 2,99 Các số được in thường thể hiện chiều cao và năng suất mía khả thi trong điều kiện canh tác hiện tại Các số được in đậm và nghiêng thể hiện chiều cao và năng suất khó đạt được trong điều kiện canh tác hiện tại Các số được in nghiêng thể hiện chiều cao và năng suất không khả thi trong điều kiện canh tác hiện tại
Điều kiện của tỉnh Hậu Giang và các tỉnh trong vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long: - Với giống mía có đường: 2,5 cm - Mật độ nhỏ hơn 7 cây mía/ m 2 - Năng suất rất khó vượt qua 150 tấn/ ha.
NÂNG CAO HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG CHO MÍA TRỒNG MÍA
Ảnh hưởng của N-(phosphonomethyl)glycine và ethrel lên hàm lượng đường và năng suất đường của mía Nghiệm thức Hàm lượng Năng suất đường (%) đường (tấn/ha) Đối chứng 10,2 c 17,1 b N-(phosphonomethyl)glycine 450 ppm 11,9 b 18,8 ab N-(phosphonomethyl)glycine 520 ppm 13,3 a 20,8 a Ethrel 450 ppm 11,9 b 19,0 ab Ethrel 500 ppm 12,0 b 19,4 ab CV (%) 2,62 7,19 Mức ý nghĩa ** *
KẾT LUẬN -Việc sản xuất mía đường, thị trường đường trên thế giới đang chuyển biến theo chiều hướng tích cực. - Nhiên liệu sinh học là lĩnh vực rất triển vọng để phát triển nghề trồng mía và chế biến đường. Việc phát triển nhiên liệu sinh học cần phải chú ý đến các vùng nguyên liệu và nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học. - Phát triển cây nhiên liệu sinh học: Mía, sắn (khoai mì), củ cải đường nhiệt đới, cây sorghum ngọt.
- Để hoạch định kế hoạch sản xuất mía thích hợp, ước tính được năng suất và sản lượng mía thì việc dự đoán năng suất mía sẽ là công việc cần thiết. - Việc xử lý N-(phosphonomethyl)glycine 520 ppm ở thời điểm 45 ngày trước khi thu hoạch cho hiệu quả cao nhất trong việc làm gia tăng hàm lượng đường.
CHÚC MỘT VỤ MÍA BỘI THU