Cây sắn thuộc:

• Lớp:                  Dicotyledoneae
• Phân lớp:          Archichlamydeae
• Bộ:                   Euphorbiales
• Họ:                   Euphorbiaceae
• Giới:                 Manihoteae
• Chi:                  Manihot
• Loài:                 Manihot esculenta Crantzt

Chi Manihot thuộc họ thầu dầu (Euphorbiacaea) có tới hơn 300 chi và 8.000 loài hầu hết là cây nhiệt đới. Đặc điểm của họ thầu dầu là thường hay có nhưạ mủ. Chi manihot thuộc nhóm Manihotae. Tất cả các loài trong chi đều có nhiễm sắc thể 2n = 36.

Đặc điểm rễ và củ sắn

Rễ sắn thường có 2 loại (rễ con và rễ củ)

1.1. Rễ con

Rễ cây sắn  mọc ra từ hom, nói chung mỗi gốc có thể có từ 400 rễ. Rễ phát sinh từ những mô sẹo của mắt hom. Đầu tiên rễ mọc dài theo hướng nằm ngang, về sau phát triển theo hướng xuyên xuống đất (rễ của cây mọc ra hạt (rễ của cây mọc ra hạt co một rễ chính và các nhánh con (khoảng 6-7 nhánh)). Nếu đất khô hạn rễ sẽ đâm xuống sâu vào đất để tìm nước, do đó cây sắn có khả năng chịu hạn rất cao. Theo Compos (1975): Rễ sắn sau 7 tháng tuổi sẽ ăn sâu khoảng 0, 9 m; 12 tháng tuổi rễ ăn sâu khoảng 1,5 m.

1.2. Rễ củ

Rễ củ được hình thành do sự phân hóa hình thành của rễ con và sự hình phình to của rễ (phần rễ mọc ngang). Củ phát triển theo hướng nằm ngang hoặc chếch xuyên sâu vào đất. Củ có thể dài tới 1 m (trung bình dài 30-60cm); đường kính củ có thể tới 14cm (trung bình: 3-7cm); rễ củ  bao gồm:

Biểu bì (vỏ lụa): dày 0,2-0,3 mm, đôi khi có những vân thô dài dọc theo củ.

Tầng vỏ: dày khoảng 1,6-1,7mm, lớp trên thường màu đổ tía, trắng vàng... (tùy theo giống) bao gồm:

            + Lớp vỏ ngoài hóa gỗ

            + Mô mền amilic (cũng dự trữ tinh bột nhưng rất ít)

            + Tế bào Libe

            + Tầng sinh gỗ giới hạn trụ giữa của vỏ trong.

Tầng chất bột (ruột củ): Là bộ phận chủ yếu của củ có màu trắng, giòn (mô mềm cllulose là bộ phận chủ yếu tích lũy tinh bột).

Phần lõi (ở giữa củ):  Là những bó mạch như trụ trung tâm (gỗ với những mạch lớn có những tế bào hóa gỗ nhỏ bao quanh). Mỗi cây sắn  thường có từ 2-3 củ đề nhau, nếu sắn dinh trưởng phát triển tốt có thể có đến 5-6 củ to. Củ to có thể có cuống và phân nhánh.

            Trong thực tiễn, người ta chia củ sắn ra làm 3 phần tách bạch nhau rõ ràng:

            + Vỏ ngoài (vỏ gỗ) còn gọi là là tầng mộc thiêm: Chiếm 0,5-2,0% khối lượng củ.

            + Vỏ trong (vỏ lụa): Chiếm 8-15% khối lượng củ (có thể bóc tách ra được).

+ Thịt củ: Phần chủ yếu của củ, chứa nhiều tinh bột.

+ Lõi củ: Gồm các bó mạch gỗ ở trung tâm tạo thành.

 Hình 1. Màu sắc vỏ củ và thịt củ

Hình 2. Lát cắt ngang củ sắn

Đặc điểm thân

Sắn thường có một thân đơn, mọc thẳng từ dưới đất lên (Sắn mọc từ hạt, Sắn mọc từ hom: có 1-5 thân tùy từng giống và chiều dài của hom khi trồng). Tùy giống, cách ngọn khoảng 1/3 hay 1/5 chiều cao thân cây có thể phân cành. Chiều cao thân trung bình 1,5 m, có khi cao tới 3-5m. Đường kính thân trung bình 2-6cm. Về màu sắc thân tùy, tùy giống mà màu thân cũng khác nhâu nhưng nhìn chung thân non có màu xanh hoặc có màu đỏ tía. Thân càng già màu sắc thân cũng biến đổi theo thành màu vàng, vàng tro, hay xám, trắng bạc hay xám lục. Trên thân sắn có nhiều mắt sắp xếp xen kẽ nhau theo vị trí của lá. Khi các lá dưới rụng đi còn lại các vết nên nhìn bề ngoài thân khúc khủi, xù xì.

Hình 3. Các màu sắc của thân sắn

Cấu tạo của thân gồm:

            + Tầng biểu bì (mộc thiêm): Mỏng có màu sắc khác nhau.

            + Tầng nhu mô vỏ: Tế bào khá lớn (bao gồm các mô mềm của vỏ).

            + Tầng Libe (tế bào nhỏ và mỏng hơn ở tầng tế bào hóa gỗ).

            + Tầng tế bào hóa gỗ (còn gọi là tầng Ligin) cứng ở giữa có lõi thẳng).

Đặc điểm Lá

Lá đơn mọc trên thân theo mẫu từ 1-5 (lá thứ nhất và lá thứ 5 cùng trên một đường thẳng). Phiến lá thường xẻ thùy có 5-9 thùy, nhưng cũng có giống lá nguyên. Hình dạng của thùy lá khá phong phú và là một trong những đặc điểm của giống. Có hình elip, mũi mác, ovan, comg, dài.... Mặt trên có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt; cuống lá dài (có giống dài tới 30-40cm), màu sắc cuống lá thay đổi: xanh, vàng, đỏ... Sắn thường có lá kèm (lá kèm là lá nguyên dài có 1-2 khía) mọc tại vị trí cuống lá. Số lượng lá kèm cũng là chỉ tiêu phân biệt giống.  Phiến lá có biểu bì, mặt trên có tầng Cutin khá rõ, tiếp đó là mô dậu, mô xốp và màng biểu bì ở dưới lá; biểu bì dưới mịn. Mặt dưới lá có nhiều khí khổng, đường kính trung bình của khí khổng 30 mr, số lượng khoảng 700 khí khổng/mm².

Khi ruộng săn có chỉ số diện tích lá đạt 4,0-5,0 thí hiệu suất quang hợp tuần của sắn đạt cao nhất. Vì vậy muốn có lá sắn phát triển tốt cần có chế độ bón phân hợp lý và bố trí thời vụ trồng sắn thích hợp để lá sắn phát triển mạnh vào đầu hoặc từ giữa đến cuối mùa mưa.

Hình 4. Các dạng thùy lá

Hình 5. Màu sắc ngọn lá

Đặc điểm Hoa và quả sắn

Hoa sắn mọc ở ngọn thân hay đầu ngọn cành. Hoa mọc thành chùm có cuống dài. Hoa sắn là hoa đơn tính có hoa đực và hoa cái riêng. Hoa đực và hoa cái cùng hình thành chung trên một chùm hoa.

Hoa có thể mọc ngay sau khi phân cành. Hoa cái mọc ở phía dưới cụm hoa và nở trước hoa. Phần lớn các giống sắn có khoảng 200 hoa cái mọc ở phía dưới và 200 hoa đực ở phía trên.

Hoa đực không có cánh hoa. Trong 10 nhị đực xếp thành 2 vòng. Bao phấn của các giống sắn đắng thường ngắn hơn so với các giống sắn ngọt. Hạt phấn mềm có 3 ngăn, màng ngoài của hạt phấn có gia nhỏ để tăng khả năng bám dính vào nhị cái.

Hoa cái có hình chuông mà trắng xanh vàng hoặc vàng đỏ. Cấu tạo gồm 5 lá đài. Lá đài có sọc sặc sỡ mà đỏ tía hay xanh, 2 mép phủ lông tơ mịn. Hoa cái có bầu hoa gồm 3 ngăn, đầu trên có vòi nhị cái chẽ 3 hoa nở 2-4 ngày thì rụng. Hoa cái nở trước hoa đực 3-7 giờ.

Sau khi trồng 7-8 tháng thì sắn nở hoa. Hoa thường nở lúc 10h sáng cho đến 3-4 h chiều . Sau khi bao phấn mở hạt phấn được tung đi nhờ gió và côn trùng. Tuổi thọ của hạt phấn khoảng 7 ngày.

Đầu nhụy có khả năng tiếp thu hạt phấn trong 24h và sau 24h hoa cái nở đầu nhụy héo chuyển sang màu nâu rồi khô đi. Sắn cần 8-12h để thụ tinh, tính bắt đầu từ khi nhụy tiếp thu hạt phấn. Để thụ phấn nhân tạo bằng tay, người ta thu hoạch phấn vào túi và có thể giữ được sức sống của hạt phấn vài ngày trong không khí khô. Thời gian đầu nhụy có khả năng tiếp thu hạt phấn tương đối ngắn, vì vậy thụ phấn bổ sung bằng tay cần tiến hành hàng ngày và đưa hạt phấn vào đầu nhụy càng sớm càng tốt tính từ khi hoa bắt đầu nở.

Trong điều kiện tự nhiên khoảng 3 ngày trước khi hoa nở, hoa tiết ra khá nhiều mật. Do cả hạt phấn và đầu nhụy đều dính, nên công trùng thụ phấn giữ vai trò rất quan trọng đối với sắn. Hệ số thụ phấn tự nhiên của sắn là 30m.

Hình 6: Cấu tạo chùm hoa

- Quả và hạt: Quả sắn thuộc loại quả nang, mở khi chín, đường kính 1,0-1,5cm có 3 ô, mỗi ô thường có 1 hạt. Quả có khi nhẵn nhưng thường có 6 cánh, ít nhiều khúc khuỷu, hình thành từ những cánh của bầu hoa. Màu sắc từ lục nhạt, hơi vàng đến lục hay đỏ tía khá đậm. Vỏ quả có 3 lớp: vỏ quả ngoài, vỏ quả giữa, vỏ quả trong. Hạt hình quả trứng, tiết diện hơi giống hình tam giác, hạt có vân hoặc những vết nâu đổ trên nền màu kem hoặc xám nhạt. Hạt có mồng là một núm phía đỉnh của bì hạt.

Quả sắn chín 75-90 ngày sau khi thụ phấn. Sắn thường có ít hạt, thụ phấn nhân tạo thường chỉ thu được 30% số quả có hạt. Một số dòng vô tính thường không kết hạt. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm sau 6 tháng tỷ lệ mọc mầm của hạt còn lại rất thấp. Trong điều kiện không khí khô sức nẩy mầm của hạt có thể kéo dài đền 2 năm. Nhiệt độ thích hợp để bảo quản hạt sắn là 20-30⁰C.

Hình 7 : Quả và hạt sắn