Trong sản xuất sắn thương phẩm, câu hỏi không chỉ là trồng được bao nhiêu tấn củ mỗi hecta, mà còn là thu hoạch vào thời điểm nào để đạt tỷ lệ tinh bột tối ưu. Hàm lượng tinh bột trong củ không cố định, mà biến động theo từng giai đoạn sinh trưởng, chịu chi phối bởi cơ chế sinh lý và điều kiện môi trường.
Hiểu đúng quy luật tích lũy này giúp tránh tình trạng thu hoạch sớm làm giảm giá trị kinh tế, hoặc thu quá muộn khiến hiệu suất chuyển hóa không còn tối ưu.
Giai đoạn hình thành và tích lũy ban đầu
Sau khi trồng khoảng 1 đến 2 tháng, cây sắn Manihot esculenta tập trung phát triển thân và lá. Giai đoạn này ưu tiên hình thành bộ khung sinh dưỡng nhằm tối đa hóa diện tích quang hợp.
Rễ bên bắt đầu phình nhẹ nhưng hàm lượng tinh bột trong mô củ còn thấp. Phần lớn sản phẩm quang hợp được dùng để xây dựng cấu trúc tế bào và tăng sinh sinh khối phía trên mặt đất. Thu hoạch ở giai đoạn này thường cho năng suất thấp và tỷ lệ tinh bột không đạt yêu cầu chế biến.
Giai đoạn tích lũy mạnh
Từ tháng thứ 4 đến tháng thứ 8, quá trình vận chuyển sucrose từ lá xuống rễ diễn ra mạnh mẽ. Hoạt tính enzyme tổng hợp tinh bột trong tế bào nhu mô tăng cao, thúc đẩy quá trình chuyển hóa đường thành tinh bột dự trữ.
Đây là giai đoạn củ phình nhanh về kích thước. Tuy nhiên, tốc độ tăng khối lượng tươi và tốc độ tăng hàm lượng tinh bột khô không hoàn toàn đồng nhất. Trong một số điều kiện dinh dưỡng không cân đối, củ có thể to nhưng tỷ lệ tinh bột không tăng tương ứng.
Sự cân bằng giữa cung cấp kali, nước và ánh sáng quyết định hiệu suất tích lũy trong giai đoạn này.
Giai đoạn ổn định và suy giảm sinh lý
Sau khoảng 9 đến 12 tháng, tùy giống, tốc độ tích lũy tinh bột đạt đỉnh và bắt đầu ổn định. Nếu tiếp tục để lâu trên ruộng, một số giống có thể xuất hiện hiện tượng xơ hóa mô củ hoặc giảm chất lượng do biến đổi cấu trúc tinh bột.
Trong điều kiện khô hạn kéo dài hoặc nhiệt độ biến động mạnh, cây có thể huy động một phần dự trữ để duy trì hoạt động trao đổi chất. Điều này làm giảm nhẹ hàm lượng tinh bột nếu thu hoạch quá muộn.
Do đó, thời điểm thu hoạch tối ưu không chỉ dựa vào số tháng trồng, mà cần quan sát tình trạng sinh lý của cây và đặc điểm giống.
Yếu tố giống và môi trường
Giống sắn ngắn ngày thường đạt đỉnh tích lũy sớm hơn, trong khi giống dài ngày cần thời gian dài để tối đa hóa tỷ lệ tinh bột. Điều kiện đất, dinh dưỡng và lượng mưa trong suốt chu kỳ sinh trưởng sẽ làm thay đổi đường cong tích lũy.