TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG, NHIÊN LIỆU SINH HỌC … · - Ethanol được...

TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG, NHIÊN LIỆU

SINH HỌC VÀ CÁC VẤN ĐỀVỀ 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 câyDiện tích

(ha) ANăng 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 dataFc = 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 thôTriệu tấn

%

Sản lượng 168,045 160,569 7,476 4,66Mức tiêu thụ 167,849 164,549 3,300 2,01Lượng dư/ thiếu 0,196 -3,980

Nhu cầu nhập khẩu 50,309 53,393 -3,084 -5,78Khả năng suất khẩu 50,496 53,023 -2,527 -4,77Dự trữ 58,808 58,799 0,009 0,02Dự 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 & Khu vực Nga

8,02 11,09 -3,07 6,47 11,14 -4,67 7,08 11,34 -4,26

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 +21,52

42,77 20,52 +22,25 46,63 21,14 +25,49Trung Đông &

Bắc Phi

4,68 16,65 -11,97 4,46 17,04 -12,58 4,30 17,35 -13,05

Viễn Đông & Châu Đại Dương

33,53 34,66 -1,13 27,82 35,25 -7,43 26,60 36,91 -10,31

Xích đạo, Nam Phi

6,68 8,53 -1,85 5,91 8,83 -2,92 6,11 9,21 -3,10

Ấn Độ và lân cận

21,29 31,75 -10,46 26,71 33,03 -6,32 30,23 33,38 -3,15

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 tấn

% Triệu tấn % Triệu 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 1,41Argentina 2,25 1,46 2,15 1,44 2,15 1,39Peru 1,07 0,69 1,02 0,68 1,02 0,66Khác 2,13 1,38 1,75 1,17 1,83 1,19Tổng 41,49 26,88 42,77 28,67 46,63 30,09

Châu Á - Khu vực Ấn Độ

India 17,30 11,21 24,00 16,09 27,00 17,42

Pakistan 3,50 2,27 2,30 1,55 2,80 1,80Khác 0,49 0,32 0,41 0,27 0,43 0,28Tổng 21,29 13,80 26,71 17,91 30,23 19,50

Châu Á - Khu vực Trung Đông

Iran 0,77 0,50 0,70 0,47 0,70 0,45Khác 0,13 0,08 0,11 0,07 0,11 0,07Tổng 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 7,09Thailand 7,94 5,14 6,00 4,02 5,80 3,74Indonesia 2,30 1,49 2,25 1,51 2,50 1,61Philippines 2,29 1,48 2,00 1,34 2,00 1,29Việt Nam 1,05 0,68 0,90 0,60 0,85 0,55Nhật Bản 0,90 0,58 0,80 0,55 0,75 0,49Khác 0,71 0,47 0,75 0,50 0,85 0,55Tổng 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 1,45Cuba 1,37 0,89 1,20 0,80 1,25 0,80Khác 2,68 1,74 2,11 1,41 2,17 1,40Tổng 6,43 4,17 5,61 3,76 5,67 3,65

Úc - Châu Đại Dương

Australia 4,52 2,93 3,00 2,01 2,70 1,74Khác 0,20 0,13 0,12 0,08 0,15 0,09Tổng 4,72 3,06 3,12 2,09 2,85 1,83

Châu Phi -Vùng Xích Đạo - Nam Phi

South Africa 2,33 1,51 2,10 1,40 2,15 1,39Swaziland 0,64 0,41 0,56 0,38 0,54 0,35Kenya 0,59 0,38 0,55 0,37 0,65 0,42Mauritius 0,49 0,32 0,40 0,27 0,45 0,29Ethiopia 0,32 0,21 0,27 0,18 0,27 0,18Khác 2,31 1,50 2,03 1,36 2,05 1,32Tổng 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 1,03Sudan 0,82 0,53 0,75 0,50 0,70 0,45Morocco 0,41 0,26 0,37 0,25 0,38 0,25Khác 0,80 0,53 0,83 0,56 0,81 0,52Tổng 3,78 2,45 3,65 2,45 3,49 2,25

Tây và Trung Âu

EU-27 16,63 10,79 15,00 10,07 14,50 9,36Serbia 0,40 0,26 0,30 0,20 0,40 0,27Switzerland 0,30 0,19 0,20 0,13 0,30 0,19Croatia 0,23 0,14 0,17 0,11 0,23 0,15Khác 2,54 1,64 2,07 1,39 1,57 1,01Tổng 20,10 13,02 17,74 11,90 17,00 10,98

Đông Âu vàkhu vực Nga

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 1,55Macedonia 0,03 0,02 0,03 0,02 0,03 0,02Khác 1,78 1,15 1,44 0,96 1,65 1,07Tổng 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 4,13Mexico 5,18 3,36 5,00 3,36 4,90 3,36Khác 0,07 0,04 0,06 0,04 0,06 0,03Tổng 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 ĐồngChâu Âu

17,567 1,4008

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

Tình hình sản xuất mía đường của Việt Nam, niên vụ 2010 - 2011

(Bộ Nông nghiệp & PTNT ,Tp.HCM, 15/07/2011)

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

- 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 làphát 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

VÀVIỆC 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 thếgiới. - Bio-ethanol phát triển ở châu Mỹ, nhất là ở Brazil vàMỹ. - 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 CO2)- 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-ETHANOLTRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH MÍA ĐƯỜNG

Saccharomyces cerevisiae D5A

Đối chứng (nước) Shorgum ngọt

Sự phát sinh CO2 khi lên men rượu

CO2

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40Time (hour)

Loss

weig

ht

(g/1

00m

L)

Control (water)

Sweet Sorghum_Juice 25%

Sweet Sorghum_Juice 50%

Sweet Sorghum_Juice 75%

Sweet Sorghum_Juice 100%

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

Lịch thời vụ xuống giống mía tại vùng ĐBSCL.

Trồng

Thu hoạch

a

aa

a

a

* 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 đớivà shorghum ngọt

Cây mía Cây củ cải đường Sweet sorghumTh/gian sinh trưởng 12 - 13 tháng Khoảng 5 – 6 tháng Khoảng 3,5 tháng

Mùa vụ gieo trồng Chỉ 1 vụ trong năm

Trồng quanh năm (10 tháng), trừ mùa mưa

Tất cả các mùa

Yêu cầu về đất đai Phát triển tốt trên đất thịt pha sét

Phát triển tốt trên đất cát pha sét, chịu được kiềm

Tất cả các loại đất thoát nước

Quản lý nước Yêu cầu nước trong suốt cả năm

Nhu cầu nước ít; 40 - 60% so với mía

Nhu cầu nước ít, phát triển được ởvùng nước trời

Quản lý cây trồng Đòi hỏi quản lý tốt

Quản lý cây trồng vừa phải, nhu cầu phân bón lớn

Ít phân bón, ít sâu bệnh, dễ quản lý

Năng suất (tấn/ha) 62,5 - 75 tấn 75 - 100 tấn 50 - 62,5 tấnHàm lượng đường/trọng lượng cơ bản

8 - 12% 15 - 18% 8 - 10%

Năng suất đường 6,25 - 12 tấn/ha 11,25 - 18 tấn/ha 5 - 7,5 tấn/haethanol 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 bio-ethanol 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 VỀKỸ THUẬT TRỒNG MÍA

Dự tính năng suất mía để nâng cao sản lượng

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Tháng sau khi trồng

Chi

ều c

ao ló

ng (

m)

P1P2P3P4

Diễn biến chiều cao lóng theo thời gian (tháng)

30

cmC

hiề

u c

ao l

óng

(m)

WK =

H x D(1)

W = H x D x K

Ước tính hệ số K và trọng lượng cây mía

Trong đó:

- K: Hệ số ước lượng trọng lượng

- W: Trọng lượng cây (kg)

- H: Chiều cao lóng thân (m)

- D: Đường kính thân (cm)

Vô chân đạp

WK =

H x D(1)

Wt = K x Ht x Dt (2) K = 0,268

• Wt = 0,268 x Ht x Dt

Ước lượng trọng lượng cây theo hệ số K

Tên giống Chiều caolóng thân

(m)

Đường kính

lóng (cm)

Trọng lượng

thật (kg)

Hệ sốK

Trọng lượng

ước tính (kg)

Chênh lệch trọng lượng

(%)

CO775 1,94 2,30 1,20 0,267 1,21 2,86DLM24 2,67 2,52 1,82 0,270 1,80 2,19QĐ11 2,41 2,46 1,57 0,265 1,59 2,61ROC11 2,35 2,45 1,55 0,269 1,54 2,79ROC16 2,41 2,35 1,53 0,270 1,52 3,40ROC22 2,14 2,34 1,36 0,270 1,34 3,16VĐ86368 2,33 2,38 1,48 0,267 1,49 3,86Trung bình

2,32 2,401,50

0,268 ns1,50 2,98

Wt = 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%.

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/ m2 - 10: Hệ số quy đổi sang tấn/ haVới 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 At & hệ số điểu chỉnh mật độBt

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 At 2,88 2,39 1,79 1,32 1,07 1,00

Hệ số điểu chỉnh mật độ

Bt 0,94 0,90 0,78 0,73 0,77 1,00

Để dự đoán năng suất mía trước thu hoạch 5 thángcó thể tính theo công thức:

Y = (0,268 x H x D)At x N x Bt x 10 trong đó: - At: Hệ số sinh trưởng ở thời điểm quan sát trong

tháng thứ t - Bt: Hệ số điều chỉnh mật độ tại thời điểm khảo sát

Bảng ước tính chiều cao lóng thân theo mật độvà năng suất với đường kính lóng thân là 2,5cm

Mật độ 7 cây/ m2 Mật độ 8 cây/ m2

Năng suất (tấn/ha)

Chiều cao lóng thân ở thángtrước khi thu hoạch (m)

Năng suất (tấn/ha)

Chiều cao lóng thân ở thángtrước khi thu hoạch (m)

5 4 3 2 1 0 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/ m2 Mật độ 10 cây/ m2

Năng suất (tấn/ha)

Chiều cao lóng thân ở thángtrước khi thu hoạch (m)

Năng suất (tấn/ha)

Chiều cao lóng thân ở thángtrước khi thu hoạch (m)

5 4 3 2 1 0 5 4 3 2 1 0100 0,58 0,69 0,93 1,26 1,55 1,66 100 0,52 0,62 0,83 1,13 1,39 1,49110 0,63 0,76 1,02 1,38 1,70 1,82 110 0,57 0,69 0,92 1,24 1,53 1,64120 0,69 0,83 1,11 1,51 1,86 1,99 120 0,62 0,75 1,00 1,36 1,67 1,79130 0,75 0,90 1,20 1,63 2,01 2,16 130 0,67 0,81 1,08 1,47 1,81 1,94140 0,81 0,97 1,66 1,76 2,82 2,32 140 0,73 0,87 1,17 1,58 1,95 2,09150 0,86 1,04 1,39 1,88 2,32 2,49 150 0,78 0,94 1,25 1,70 2,09 2,24160 0,92 1,11 1,48 2,01 2,48 2,65 160 0,83 1,00 1,33 1,81 2,23 2,39170 0,98 1,18 2,02 2,14 3,42 2,82 170 0,88 1,06 1,42 1,92 2,37 2,54180 1,04 1,25 1,67 2,26 2,79 2,99 180 0,93 1,12 1,50 2,04 2,51 2,69190 1,09 1,32 1,76 2,39 2,94 3,15 190 0,98 1,19 1,58 2,15 2,65 2,84200 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 tạiCác số được in đậm và nghiêng thể hiện chiều cao và năng suất khó đạt được trong điều kiện canh tác hiện tạiCác 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/ m2 - 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 thứcHàm lượng

đường (%)

Năng suất

đường (tấn/ha)

Đối chứng 10,2 c 17,1 b

N-(phosphonomethyl)glycine

450 ppm11,9 b 18,8 ab

N-(phosphonomethyl)glycine

520 ppm13,3 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 đểphát 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 chohiệu quả cao nhất trong việc làm gia tăng hàm lượng đường.

CHCHÚÚC MC MỘỘT VT VỤỤ MMÍÍA A

BBỘỘI THUI THU