Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số giống diêm mạch (chenopodium quinoa willd ) nhập nội trồng tại xã phước thành, huyện tuy phước, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

TRẦN THỊ NHÂN ÁI

ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN ĐẠM
ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA
MỘT SỐ GIỐNG DIÊM MẠCH (Chenopodium quinoa Willd.)
NHẬP NỘI TRỒNG TẠI XÃ PHƯỚC THÀNH,
HUYỆN TUY PHƯỚC, TỈNH BÌNH ĐỊNH.

Chuyên ngành sinh học thực nghiệm
Mã số: 8420114

Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thị Thanh Trà


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.

Học viên

Trần Thị Nhân Ái


LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành sinh học thực nghiệm với đề tài “Ảnh hưởng
của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số

giống diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) nhập nội trồng tại xã Phước
Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định.” là kết quả của q trình cố gắng
khơng ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy
cô, bạn bè và người thân. Qua trang viết này tác giả xin gửi lời cảm ơn tới
những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu khoa học vừa
qua.
Tơi xin tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với TS. Huỳnh Thị Thanh
Trà, giảng viên Trường đại học Quy Nhơn, người hướng dẫn khoa học đã tận
tình giúp đỡ tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hồn thành
luận văn này.
Cuối cùng tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Quy Nhơn,
Khoa KHTN đã giúp đỡ tơi trong q trình học tập và thực hiện luận văn.

Học viên

Trần Thị Nhân Ái


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................. 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài. ................................ 2
3.1. Ý nghĩa khoa học. ........................................................................... 3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn. ........................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................... 4
1.1. Tổng quan về cây diêm mạch. ........................................................... 4
1.1.1. Nguồn gốc – lịch sử phát triển cây diêm mạch…………………4
1.1.2. Phân bố. ...................................................................................... 5
1.1.3. Phân loại. .................................................................................... 6
1.1.4. Giá trị cây diêm mạch. ................................................................ 7
1.1.5. Đặc điểm sinh học diêm mạch……………………………….……13
1.2.Tình hình sản xuất diêm mạch trên thế giới và ở Việt Nam. ........... 17
1.2.1. Tình hình sản xuất diêm mạch trên thế giới. ............................ 17
1.2.2. Tình hình phát triển cây diêm mạch ở Việt Nam. ..................... 20
1.3. Các nghiên cứu điển hình về sử dụng đạm cho cây diêm mạch. ..... 22
1.3.1. Một số nghiên cứu trên thế giới. ............................................... 22
1.3.2. Ở Việt Nam. ............................................................................... 24


1.4. Tổng quan về đặc điểm tự nhiên và đất đai vùng nghiên cứu. ........ 24
1.4.1.Vị trí địa lý, điều kiện thổ nhưỡng. ............................................ 24
1.4.2. Đặc điểm khí hậu. ..................................................................... 25
1.5. Ảnh hưởng Nitơ đến thực vật………………………………………26
1.5.1. Ảnh hưởng Nitơ đến thực vật………………………………......…26
1.5.2. Ảnh hưởng Nitơ đến cây diêm mạch……………………….….…27
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................ 29
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu. .................................................... 29
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.................................................... 29
2.3. Nội dung. .......................................................................................... 29
2.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 30
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết. ........................................... 30
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm. .................................... 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .................. 36
3.1. Một số chỉ tiêu về dinh dưỡng của đất trước và sau khi trồng. ....... 36
3.2. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến sự sinh trưởng của hai giống
diêm mạch nhập nội ................................................................................ 37
3.2.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến thời gian sinh trưởng của hai
giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 38
3.3.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến chiều cao cây của hai giống
diêm mạch nhập nội. ........................................................................... 41
3.3.2. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của hai
giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 45
3.3.3. Ảnh hưởng của mức phân đạm lên số nhánh cấp 1 của hai giống
diêm mạch nhập nội. ........................................................................... 48
3.3. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến năng suất của hai giống diêm


mạch nhập nội ......................................................................................... 52
3.3.1. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài chùm bơng
chính. ................................................................................................... 52
3.3.2. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến năng suất cây trồng ở hai
giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 54
3.4. Đánh giá một số chỉ tiêu phẩm chất của hạt trên hai giống diêm mạch.
................................................................................................................. 58
3.5. Tình hình sâu bệnh hại trên hai giống diêm mạch nghiên cứu ở các
mức bón phân đạm. ................................................................................. 60
3.6. Hiệu quả sản xuất diêm mạch……………………………………….61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 61
1. Kết luận ............................................................................................... 63
2. Kiến nghị. ............................................................................................ 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 65
PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO)


DANH MỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT

Kí hiệu
FAO
N
NST
NCST
NSTT
NSCT
LL
LSD0.05

Từ viết tắt
Food and Agriculture Organization of the United
Nations (Tổ chức Nông Lương của Liên hợp quốc)
Nitơ
Ngày sinh trưởng
Ngày cuối sinh trưởng
Năng suất thực thụ
Năng suất cá thể
Lặp lại
Least Significant Difference (Sai khác có ý nghĩa nhỏ
nhất ở mức ý nghĩa 0,05)


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt diêm mạch so với nguồn dinh

dưỡng khác (%) ............................................................................................. 8
Bảng 1.2. Các amino acid thiết yếu của diêm mạch và một số ngũ cốc
khác, so với thang khuyến cáo của FAO cho trẻ em 3-10 tuổi (g/100g
protein) .......................................................................................................... 9
Bảng 1.3. Hàm lượng khoáng chất của diêm mạch với các loại ngũ cốc
khác ............................................................................................................. 10
Bảng 1.4. Hàm lượng vitamin của diêm mạch với một số loại ngũ cốc khác
..................................................................................................................... 10
Bảng 1.5. Điều kiện thời tiết các tháng thí nghiệm trong năm 2022 ...... 26
Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của đất trồng trước và sau thí
nghiệm ......................................................................................................... 36
Bảng 3.2. Tỉ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hai giống diêm mạch
nghiên cứu ................................................................................................... 38
Bảng 3.3. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến thời gian sinh trưởng ở các
giai đoạn khác nhau của hai giống diêm mạch nhập nội. ........................... 39
Bảng 3.4. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên chiều cao cây của hai giống
diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi.(cm). ................................... 42
Bảng 3.5. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của hai
giống diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi. ................................. 46
Bảng 3.6. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số nhánh cấp 1 của hai giống
diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi. ........................................... 49
Bảng 3.7. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài bông (cm) 53
Bảng 3.8. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến năng suất cá thể ở hai giống
diêm mạch nhập nội (g/cây) ........................................................................ 55
Bảng 3.9. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến năng suất thực thu ở hai


giống diêm mạch nhập nội (tạ/ha)............................................................... 56
Bảng 3.10. Một số chỉ tiểu phẩm chất trên hai giống diêm mạch nhập
nội. ............................................................................................................... 58

Bảng 3.11. Tỷ lệ sâu, bệnh xuất hiện trên các mức bón đạm ở hai giống diêm
mạch (%)………………………………………………………………….60
Bảng 3.12. Hiệu quả kinh tế……..……………………………...…….…..62


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên chiều cao của hai giống
diêm mạch nhập nội. ................................................................................... 44
Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của
hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................... 48
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm lên số nhánh cấp 1 của
hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................... 51
Biểu đồ 3.4. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài bông. .. 54
Biểu đồ 3.5. Mối tương quan giữa nitơ và năng suất thực thu của hai giống
diêm mạch nội nhập. ................................................................................... 57


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Quy mơ sản xuất diêm mạch trên toàn cầu theo thời gian: (A)
các khu vực sản xuất và thử nghiệm và (B) số lượng quốc gia trồng diêm
mạch ........................................................................................................ 18
Hình 1.2. Bảng đồ thổ nhưỡng huyện Tuy Phước……………………… 25
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm............................................................ 31


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) là một cây trồng mới phổ biến
trên toàn cầu hơn 10 năm trở lại đây dù đã được con người thuần hóa và trồng
cách đây hàng nghìn năm ở vùng Andes của Nam Mỹ [13]. Về giá trị dinh
dưỡng, hạt diêm mạch được đánh giá cao bởi có hàm lượng protein cao, khơng
chứa gluten, ít chất béo, giàu chất xơ, cung cấp nhiều vitamin và khoáng chất
quan trọng mà các loại ngũ cốc khơng có. Sự phân bố của diêm mạch trên toàn
cầu đã thay đổi đáng kể so với thế kỷ trước: từ việc được sản xuất ở 6 quốc gia
trong vùng Andes, giờ đây nó đã có mặt tại hơn 120 quốc gia trên thế giới và
được xem là chìa khóa cho bài tốn an ninh lương thực toàn cầu [18].
Hạn hán, nhiễm mặn là những yếu tố làm giảm năng suất đáng kể cây
trồng. Đặc biệt, trong những năm gần đây hạn hán xảy ra liên tục, nước biển
tràn vào làm nhiễm mặn các đồng bằng ven biển đã khiến cho nhiều quốc gia
ra sức nỗ lực nghiên cứu những cây trồng phù hợp để thay đổi cơ cấu cây trồng
trong đó ưu tiên phát triển cây trồng thích nghi cao với điều kiện bất lợi về đất
đai, nước tưới. Trong số các cây trồng được thế giới quan tâm, khơng những vì
giá trị dinh dưỡng cao, cây diêm mạch cịn có khả năng thích ứng với các điều
kiện khí hậu bất lợi. Do đó, diêm mạch được xem là cây trồng lý tưởng để giải
quyết các vấn đề về an ninh lương thực, suy thoái tài nguyên đất và suy giảm
tài nguyên nước, phát triển nông nghiệp bền vững và tiết kiệm năng lượng.
Ở Việt Nam, giống diêm mạch HV1 đã được khảo nghiệm và trồng thử
nghiệm tại một số tỉnh ở đồng bằng Bắc Bộ như Hải Dương, Hưng Yên [1],
một số giống đang được nghiên cứu tại Cam Lộ Quảng Trị [9], Đắk Lắk [8],
Nam Định [5] nhưng hiện nay chưa có giống nào được đưa vào sản xuất đại
trà. Do đó để phát triển cây diêm mạch ở địa phương, việc nghiên cứu các giống
thích nghi với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu địa phương cùng với các biện
pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đóng vai trị quan trọng.


2

Phân bón là một trong những yếu tố mang tính quyết định cho sự sinh
trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng. Đối với diêm mạch nói riêng cũng
như các cây trồng, đạm là nguyên tố đa lượng, có vai trị quan trọng trong q
trình sinh trưởng, phát triển của cây, không chỉ thúc đẩy sự sinh trưởng của cây
mà là một yếu tố làm tăng năng suất cây trồng. Theo Erley và cộng sự (2005),
việc bón phân đạm có tác động mạnh mẽ đến diêm mạch và cho năng suất từ
1,8 đến 3,5 tấn/ha [16]. Một số ít các nghiên cứu về liều lượng nitơ cần cho
diêm mạch kết luận mức đạm tốt nhất là 150 kg N/ha với trồng diêm mạch ở
Địa Trung hải [21] trong khi đó tại Việt Nam mức 90kg N/ha cho năng suất cao
nhất ở cả vụ đông xuân và vụ xuân tại đồng bằng sơng Hồng [5]. Điều này cho
thấy vẫn cịn ít các nghiên cứu về lượng nitơ tốt nhất để cây diêm mạch cho
năng suất cao ở các điều kiện mơi trường khác nhau của các giống diêm mạch.
Vì vậy việc xác định ảnh hưởng của liều lượng N của phân đạm đến khả năng
sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của các giống diêm mạch khác nhau trong
điều kiện canh tác và sinh thái khác nhau là hết sức cần thiết.
Dựa trên những phân tích trên chúng tơi tiến hành thực hiện đề tài: “Ảnh
hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của
một số giống diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) nhập nội trồng tại xã
Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định.”
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Đánh giá được các mức bón đạm ảnh hưởng của đến sinh trưởng, năng
suất của một số giống diêm mạch trên đất vườn tại xã Phước Thành - huyện
Tuy Phước - tỉnh Bình Định.
- Xác định một số chỉ tiêu phẩm chất hạt của các giống diêm mạch được
trồng thí nghiệm.
- Đưa ra mức bón đạm hiệu quả cho cây diêm mạch nhập nội trồng tại
xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

3
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp dẫn liệu về khả năng
sinh trưởng phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống diêm mạch
nhập nội trồng trong vụ xuân hè tại các địa phương có khí hậu và thổ nhưỡng
tương tự như địa điểm nghiên cứu. Ngoài ra, đề tài cung cấp thông tin khoa học
về ảnh hưởng về vai trò của đạm đối với sinh trưởng và phát triển của cây diêm
mạch.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp dẫn liệu về lượng phân đạm phù hợp cho sản xuất diêm mạch
ở xã Phước thành - huyện Tuy Phước - tỉnh Bình Định nói riêng và tỉnh Bình
Định nói chung.
- Đưa cây trồng mới vào địa phương
- Bên cạnh đó kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo
và nghiên cứu cho sinh viên bộ môn Sinh học ứng dụng và Nông nghiệp, Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quy Nhơn cũng như những ai quan tâm đến loại cây
trồng này.


4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về cây Diêm mạch
1.1.1. Nguồn gốc , lịch sử phát triển của cây Diêm mạch
Cây Diêm mạch (còn gọi là quinoa) được xem như là một loại cây trồng
cổ xưa, là nguồn thực phẩm quan trọng của người dân dãy núi Andes từ năm
3000 trước Cơng ngun. Loại cây này có nguồn gốc từ vùng núi của các nước
Bolivia, Chile và Peru, nơi khởi nguồn của nền văn minh Inca. Và đối với đế
chế Inca, diêm mạch là thực phẩm chủ yếu chỉ đứng sau ngô [12]. Theo
Jacobsen (2003), ở vùng Andes, diêm mạch là một trong những cây trồng lâu

đời, có tới khoảng 7000 năm trồng trọt và việc tham gia thuần hố và bảo tồn
diêm mạch có sự tham gia của người Inca và Tiwanaku [11] [20].
Cây Diêm mạch tuy được biết đến từ rất sớm nhưng do sự thay đổi về
chính trị khi vào năm 1532 người Tây Ban Nha chiếm đóng dẫn đến sự thay
đổi mọi mặt trong đó điều chỉnh cây trồng cũng khơng tránh khỏi. Do đó diêm
mạch có một giai đoạn bị lãng quên và được thay thế bằng các cây trồng khác
như lúa mạch, lúa mì [12]. Francisco Pizarro, nhà thám hiểm người Tây Ban
Nha, với mục đích tiêu diệt nền văn minh Inca đã phá hủy tất cả các cánh đồng
trồng diêm mạch. Chỉ một số nhỏ cây diêm mạch sống sót được trồng trên núi
cao, tuy ở thời này không được phát triển nhưng nó vẫn là cây trồng chủ lực
đối với thổ dân da đỏ Altiplano ở vùng núi của Peru và Bolivia. Diêm mạch
phát triển tốt ở các độ cao, nên nó là nguồn thực phẩm chính cho người dân
sống trong khí hậu khắc nghiệt của vùng núi này [11]. Tuy nhiên vào thời điểm
này diêm mạch vẫn chưa được nhiều nơi biết đến.
Tất cả đã thay đổi vào những năm 1970 khi cây diêm mạch được trồng
trở lại ở nhiều nơi tại vùng Andes. Vào thời gian này, một nhà lãnh đạo tinh
thần và là nhà triết học người Bolivia tên là Oscar Ichazo đã hồi sinh việc trồng
diêm mạch hàng loạt vì ơng cho rằng hạt cây diêm mạch đã giúp những người
đi theo ông đạt đến những bình diện tâm linh cao hơn. Tại Hoa Kỳ, xuất phát


5
từ phong trào này, hai người Mỹ (là sinh viên của Oscar) đã thành lập một
doanh nghiệp (Quinoa Cooperation) với mục tiêu là khôi phục diêm mạch như
nguồn thực phẩm chính cho người dân tồn cầu [45].
Hiện nay cây diêm mạch không chỉ được trồng ở vùng bản địa mà còn
được trồng, xuất khẩu tại nhiều nước trên thế giới. Ban đầu diêm mạch đưa đến
Anh, Thụy Điển, sau đó diêm mạch được tiến hành trồng thử nghiệm ở Hoa Kỳ
và Châu Âu. Từ đó diêm mạch được quảng bá, được trồng đánh giá tiềm năng
và được mở rộng khu sản xuất ngồi vùng Andes ra và đã có mặt ở các nước ở

Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Phi, Châu Á và Châu Úc [11].
Cây Diêm mạch bắt nguồn từ Nam Mỹ đã có từ hàng ngàn năm trước
của Inca, giá trị diêm mạch cho đến nay vẫn được xem là “siêu thực phẩm” và
đang được quan tâm để thay thế cây trồng truyền thống khi phải đối mặt với
biến đổi khí hậu. Hiện nay đã có hơn 120 nước trên thế giới trồng diêm mạch
trong đó các nước trồng với diện tích lớn bao gồm Peru, Bolivia, Ecuador, Hoa
Kỳ, Colombia, Chile và Brazil. Năm 2013 là năm được tổ chức FAO của Liên
Hiệp Quốc chọn là “ Năm quốc tế của Quinoa ”.
1.1.2. Phân bố
Cây Diêm mạch phân bố rộng được trồng ở độ cao từ mực nước biển
đến 4000m và khả năng thích ứng rộng rãi với các loại đất khác nhau [15]. Ở
khu vực Nam Mỹ nhất là vùng trong và xung quanh dãy Andes là nơi trồng
nhiều cây diêm mạch, ở Columbia (vĩ độ từ 20 độ Bắc) đến Chile (vĩ độ 40 độ
Nam) và từ mực nước biển đến độ cao 3800m [35]. Sự phân phối ở miền nam
Bolivia bao gồm các nước như Ecuador, Peru và bắc Argentina ( Wilson, 1990
), đến sa mạc Atacama và xa hơn về phía nam vào Chile [12]. Trong những
năm gần đây, diêm mạch cũng được các nước ở Châu Âu, Bắc Châu Mỹ, Châu
Á và Châu Phi sản xuất. Diêm mạch đã được thử nghiệm ở Mỹ và Châu Âu và
mang lại kết quả tốt và chứng minh tiềm năng của diêm mạch như một loại ngũ
cốc và cây thức ăn gia súc[12].


6
Ở Việt Nam, cây diêm mạch chỉ mới bước đầu được Viện cây lương
thực và cây thực phẩm đã nghiên cứu từ 1986 tới nay nhưng chưa được sản
xuất đại trà. HIện nay, người dân Việt Nam có đời sống tương đối ổn định nên
đã biết chú trọng đến nguồn thực phẩm, giá trị dinh dưỡng thực phẩm. Vì đây
là một trong những yếu tố giúp cho sức khỏe và tinh thần đạt như mong muốn
nên trong những năm gần đây hạt diêm mạch được quan tâm nhiều hơn.
1.1.3. Phân loại

Cây Diêm mạch có tên khoa học là Chenopodium quinoa Willd, có bộ
nhiễm sắc thể 2n = 36 thuộc lồi cây 2 lá mầm, là một trong 250 loài của chi
Chenopodium (thuộc họ Rau dền) [11], [28]. Việc phân loại diêm mạch có
nhiều kiểu phân loại khác nhau. Ban đầu dựa vào màu sắc của thân ( xanh lá,
tím, đỏ, đỏ tía…) và hạt ( đa sắc màu) với 66 màu của hạt đã được xác định bao
gồm trắng, kem, vàng, cam, hồng, đỏ, tím, nâu và đen để phân loại diêm mạch
[20],[28], [29]. Về sau dựa vào hình thái và đặc điểm sinh học của cây để phân
loại. Ở Ecuador, Peru và Bolivia diêm mạch được phân loại thành 17 chủng
nhưng trong thực tế có thể có nhiều chủng hơn.
Cây Diêm mạch có nguồn gốc ở dãy Andes phân bố từ mực nước biển
đến cao nguyên Andes (<500m đến 3500 - 4000m), có kiểu sinh thái khác nhau
nên dựa vào các kiểu sinh thái để phân loại diêm mạch gồm 5 loại như sau: [
5], [ 11], [ 28].
- Diêm mạch ven biển: diêm mạch phân bố chủ yếu vùng phía Nam Chile ở
vĩ độ 360 ven biển. Diêm mạch phát triển mạnh mẽ và với chiều cao 1-1,4
m [11], những giống này được sưu tầm và gieo trồng ở Anh và khi thu hoạch
thì có chiều cao 2m [5]. Hạt bé có màu kem hoặc vàng nhạt, hàm lượng
saponin trong hạt cao.
- Diêm mạch thung lũng: nhóm giống diêm mạch này có chiều cao trên 2,5m,
thân phân nhánh nhiều thành nhiều cấp, chùm bông lỏng lẻo, thường kháng
nấm. Thời gian sinh trưởng dài từ 210-220 ngày và được phân bố khắp thung


7
lũng vùng Andes với độ cao 2500 – 3500 m.
- Diêm mạch salar: diêm mạch phân bố vùng đồng bằng phía nam của
Altiplano (Bolivia), chúng phát triển trên nền đất khô, đất kiềm (pH ≥ 8) và
được trồng một vụ duy nhất. Đa số giống có hạt màu đen, hạt chứa saponin
cao, hạt có kích thước lớn (đường kính >2,2 mm).
- Diêm mạch Altiplano: diêm mạch được gieo trồng ở nhiều nước Nam Mỹ

với độ cao 4000m so mực nước biển. Thời gian sinh trưởng khoảng 120210 ngày, chiều cao cây khoảng 1,5 -2 m, khác với diêm mạch thung lũng
giống này có thân khơng phân nhánh, bơng nhỏ gọn.
- Diêm mạch cận nhiệt đới: Giống diêm mạch thích nghi điều kiện ở độ cao
1500 – 2000m phân bố ở vùng Yungas của Bolivia. Diêm mạch vùng này
có đặc điểm chiều cao cây lên đến 2,2 m khi cây nở hoa toàn bộ cây từ màu
xanh chuyển sang màu cam.
“Bộ mô tả Quinoa" được phát triển từ những năm 1980 và hoàn thiện
phiên bản vào năm 2013 từ đề xuất và xác nhận từ hơn 50 chuyên gia ở 40 tổ
chức của 10 quốc gia là cơ sở để mô tả diêm mạch và họ hàng hoang dã [17].
555 mẫu giống đã được ghi nhận cùng với các đặc điểm hình thái gắn với các
nghiên cứu về chỉ thị phân tử, hàm lượng dinh dưỡng, hàm lượng saponin và
khả năng chống chịu sâu bệnh.
1.1.4. Giá trị cây diêm mạch
1.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng
Trong những năm trở lại đây, mọi người trên thế giới đã chú trọng đến
chế độ dinh dưỡng phù hợp cho mình. Chính vì thế hạt diêm mạch được chú ý
nhiều hơn bởi giá trị dinh dưỡng của nó. Giá trị dinh dưỡng của diêm mạch
được đánh giá cao chủ yếu bởi thành phần protein có trong hạt cao và có nhiều
loại khống chất và vitamin. Hàm lượng protein trong hạt từ 8 - 22% tuỳ thuộc
vào giống [28]. Protein trong diêm mạch có đầy đủ các amino acid thiết yếu
như lysine, methionine, threonine và tryptophan mà những amino acid này lại


8
thiếu nhiều trong các loại hạt ngũ cốc nên diêm mạch có thể thay thế ngũ cốc
làm nguồn thực phẩm và phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng của con người [
1], [ 15], [ 21].
Ở thời cổ đại ở đế chế Inca, giá trị dinh dưỡng của diêm mạch đã được
biết đến . Ngày nay, giá trị dinh dưỡng của hạt diêm mạch được quan tâm. [28]
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt diêm mạch so với các

nguồn dinh dưỡng khác (%)
Thành phần% Protein

Chất

Carbohydrates

Đường

Sắt

béo

NL có
trong 100g

Thực phẩm
5,2

350

50,00

2,20

431

14,00

3,2

3,2

200

3,50

3,50

2,50

60

Diêm mạch

13,00

6,1

Thịt

30,00

Trứng
Sữa bị

71,00

4,70

Nguồn: FAO, 2011

Qua bảng 1.1 có thể thấy rằng thành phần các chất dinh dưỡng của diêm
mạch cao hơn so với các nguồn dinh dưỡng khác. Hàm lượng protein tuy thấp
hơn thịt, nhưng có thể thay thế trứng và có hàm lượng protein cao hơn sữa bò.
Diêm mạch chứa hàm lượng carbohydrates nên có thể thay thế ngũ cốc trong
mỗi bữa ăn. Hàm lượng chất béo trong diêm mạch chỉ thấp hơn thịt nên diêm
mạch có thể cung cấp các acid béo thiết yếu. Do đó cùng với số lượng và chất
lượng lipid có trong hạt đã giúp cho diêm mạch là loại cây trồng thay thế các
loại hạt có dầu [24].
Hạt diêm mạch khơng chỉ có hàm lượng protein cao mà còn chứa các
amino acid thiết yếu và giá trị sinh học cao theo điểm đánh giá dựa trên thang
điểm do FAO đề xuất [39] (bảng 1.2). Theo bảng này, hạt diêm mạch có hầu
hết các amino acid thiết yếu như lysine, methionine, valine, leucine…và có hàm
lượng của các acid amin này tương đối cao so với các loại ngũ cốc như bắp,


9
gạo, lúa mì.
Bảng 1.2. Các amino acid thiết yếu của diêm mạch và một số loại ngũ cốc khác,
so với thang khuyến cáo của FAO cho trẻ em 3-10 tuổi (g/100g protein)

Đối tượng
Acid amin

Hạt diêm

Bắp

Gạo

Lúa mì

FAO

mạch

Leucine

6,6

12,5

8,2

6,8

6,1

Isoleucine

4,9

4,0

4,1

4,2

3,0

Lysine

6,0

2,9

3,8

2,6

4,8

Methionine

5,3

4,0

3,6

3,7

2,3

Phenylalanine

6,9

8,6

10,5

8,2

4,1

Tryptophane

0,9

0,7

1,1

1,2

0,7

Threonine

3,7

3,8

3,8

2,8

2,5

Valine

4,5

5,0

6,1

4,4

4,0

Nguồn: FAO, 2013

Các thành phần dinh dưỡng khác cũng không kém phần quan trọng như
carbohydrates (hàm lượng trong hạt có khoảng 49% đến 68% trọng lượng chất
khơ) trong đó chủ yếu là tinh bột, thành phần chính biopolymer có trong các cơ
quan thực vật và chất xơ có trong hạt gần bằng hàm lượng chất xơ ở trong các
hạt ngũ cốc (7,0 % đến 9,7%). Lipid trong hạt có hàm lượng dao động 2 - 9,5%
trong đó acid béo bão hồ chiếm khoảng 87%tổng acid béo có trong hạt [39].
Ngồi ra, diêm mạch có hàm lượng cao các khoáng chất (bảng 1.3) và
vitamin (bảng 1.4) [39] và các hợp chất khác. Điểm đặc biệt là hạt diêm mạch
không chứa gluten hoặc prolamina hoặc chất ức chế enzyme (là những hợp chất
gây dị ứng mà thường có trong các loại ngũ cốc phổ biến) [15][ 28].


10
Bảng 1.3. Hàm lượng khoáng chất của diêm mạch với một số loại ngũ cốc

Khống chất(mg/100g

Diêm mạch

Bắp

Gạo

Lúa mì

Canxi

148,7

17,1

6,9

50,3

Kali

926,7

377,1

118,3

578,3

Magie

249,6

137,1

73,5

169,4

Kẽm

4,4

2,9

0,6

4,7

Photpho

383,7

292,6

137,8

467,7

Sắt

13,2

2,1

0,7

3,8

hạt khơ)

Nguồn: FAO, 2013

Thành phần tro trong hạt diêm mạch chứa một lượng lớn các khoáng chất
đa dạng bao gồm hàm lượng cao của calci, magie, sắt, đồng và kẽm. Hàm lượng
khoáng chất của hạt diêm mạch có nồng độ lớn hơn ở hầu hết các loại cây ngũ
cốc. Bảng 1.3 cho thấy hàm lượng các khoáng chất của hạt diêm mạch so với
các loại hạt khác.
Bảng 1.4. Hàm lượng vitamin của diêm mạch với một số loại ngũ cốc

Vitamin(mg/100g hạt khô)

Diêm mạch

Bắp

Gạo

Lúa mì

0,08

0,03

0,02

0,08

Niacine

0,5-0,7

1,8

1,9

5,5

Thiamine

0,2 - 0,4

0,42

0,06

0,45- 0,49

Riboflavine

0,2-0,3

0,1

0,06

0,17

Acid folic

Nguồn: FAO, 2013

Hạt diêm mạch cũng là một nguồn cung cấp vitamin với lượng tương đối
của riboflavin, thiamin và acid folic và một lượng ít hơn của niacin so với hạt
của bắp, gạo và lúa mì (bảng 1.4).
Điều đáng quan tâm là nguồn protein có chất lượng cao khơng chỉ có ở


11
trong hạt mà còn ở các bộ phận khác của cây diêm mạch như ở lá, hạt nảy mầm.
Trong lá khơ 30- 45 ngày tuổi có hàm lượng protein 28,2 - 37,0 % chất khơ cao
hơn trong hạt cịn trong hạt nảy mầm 6,1-12,3%, những amino acid thường
thiếu trong ngũ cốc lysine, methionine, threonine thì có nhiều trong lá xanh của
diêm mạch [38]. Trong lá cây ngồi protein có giá trị dinh dưỡng, vẫn có các
thành phần quan trọng khác như lipid, chất xơ, khoáng chất và vitamin [38].
Do vậy người ta khơng chỉ trồng lấy hạt mà có thể trồng lấy lá, mầm hạt làm
rau cung cấp protein, khoáng chất, vitamin… trong mỗi bữa ăn và sử dụng diêm
mạch làm thức ăn cho gia súc.
Giá trị dinh dưỡng của hạt diêm mạch đã được đánh giá và biết đến từ

lâu. Ngày nay, giá trị dinh dưỡng của hạt diêm mạch càng đáng quan tâm hơn.
Chính những giá trị dinh dưỡng mà diêm mạch mang lại nên diêm mạch có ý
nghĩa to lớn trong đời sống của con người không những chỉ thay thế được nguồn
lương thực thực phẩm truyền thống mà cịn được nâng cao về lợi ích cho sức
khỏe và nền kinh tế.
1.1.4.2. Giá trị sử dụng
Hạt Diêm mạch có thể xem như một loại ngũ cốc, có thể thay thế cơm,
có thể kết hợp các loại hạt đậu để cải thiện bữa ăn, đặc biệt làm bữa ăn sáng
cho trẻ em và trẻ sơ sinh. Hạt có thể kết hợp với nhiều nguyên liệu để làm nhiều
món ăn đầy hương vị như súp, bánh…, bột diêm mạch có thể làm bánh, làm
mì. Trong chế biến thức ăn diêm mạch được sử dụng nhiều cách như sử dụng
dạng nguyên hạt, dạng bột, lá non tạo ra nhiều công thức nấu ăn khác nhau.
Diêm mạch được chế biến thành nhiều sản phẩm bán trên thị trường như các
loại mì, các loại bánh, đồ ăn nhẹ, đồ uống… [20]. Diêm mạch khơng chỉ phổ
biến trong ẩm thực mà cịn có tác dụng trong y học, làm đẹp, công nghiệp chế
biến…
Hạt diêm mạch có hàm lượng protein cao chứa nhiều loại amino acid
thiết yếu cho con người, không chứa gluten (loại protein gây khó tiêu), có hàm


12
lượng lysine, threonine và methionine tương đối cao [39]. Thành phần amino
acid cân bằng cả về định tính và định lượng. Đây là nguồn thực phẩm dành cho
trẻ em, cho người ăn kiêng…và thay thế nguồn thực phẩm từ trứng, thịt. Hàm
lượng protein khơng chỉ có trong hạt mà cịn có ở trong lá và có hàm lượng
protein cao [32], [39]. Lá diêm mạch chứa nhiều chất phenolic có tác dụng
chống oxy hoá và chống ung thư [39] nên khi sử dụng diêm mạch sẽ bổ sung
nhiều để giúp tăng cường sức khỏe ngăn ngừa bệnh tật [32].
Trong hạt còn có hàm lượng chất xơ cao, khi tiêu thụ hạt có hàm lượng
chất xơ cao sẽ giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch và ngăn ngừa nguy cơ mắc bệnh

tiểu đường loại 2 [20], giúp tiêu hoá tốt, ngăn ngừa táo bón...
Chất béo là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng và hỗ trợ hấp thu các
vitamin tan trong chất béo. Acid béo trong hạt Diêm mạch chủ yếu là acid béo
khơng bão hồ, acid béo thiết yếu với hàm lượng chất béo từ 2% đến 9%, acid
linoleic (omega-6) kích thích hoạt động viêm trong cơ thể và acid linolenic
(omega-3) thực hiện chức năng chống viêm và với tỉ lệ omega-6 thấp hơn
omega-3 nên sử dụng quinoa sẽ giảm mắc bệnh tim mạch, cơ thể tự miễn dịch,
ung thư, và chống viêm [20], [45].
Về khoáng chất và vitamin rất cần thiết cho sức khỏe con người, diêm
mạch là nguồn cung cấp khoáng tốt hơn hết các loại ngũ cốc khác so lúa mạch,
yến mạch, gạo, ngô (FAO) đặc biệt diêm mạch là nguồn cung cấp sắt, kali,
calci, mage, còn vitamin cung cấp nhóm B, C, E … làm cho sự hấp thụ protein
từ ngũ cốc hiệu quả hơn.
Bên cạnh các khoáng chất và vitamin có lợi cho sức khỏe, trong hạt diêm
mạch cịn chứa flavonoid, là chất chống oxy hóa đã được chứng minh là có
nhiều lợi ích cho sức khỏe. Hai flavonoid, quercetin và kaempferol là những
hợp chất được tìm thấy với lượng lớn trong hạt diêm mạch. Hai phân tử này đã
được nghiên cứu và kết luận là có tác dụng chống viêm, chống ung thư, kháng
virus và chống trầm cảm. Bằng cách đưa diêm mạch trong chế độ ăn uống, chắc


13
chắn cơ thể người sẽ tăng tổng lượng hấp thụ các chất dinh dưỡng quan trọng
cũng như các hợp chất quan trọng khác [25].
Giá trị sử dụng của diêm mạch khơng chỉ đánh giá ở mức độ trong hạt
và cịn ở thân và lá diêm mạch, nhất là bộ phận non trên cây chứa lượng dinh
dưỡng cao nên chồi non, lá của Diêm mạch có thể sử dụng làm rau xanh, hay
được ăn sống như món salad trong bữa ăn [31], thân cũng được có thể sử dụng
chữa một số bệnh thông thường như: khử trùng, giảm đau, làm lành vết
thương...[38], [39], [45].

Ngồi ra trong vỏ hạt Diêm mạch có chứa saponin làm cho hạt có vị đắng
nên trước khi ăn cần loại bỏ saponin ra khỏi hạt, chất này sẽ tạo bọt khi ở trong
nước, Saponin làm giảm sức căng bề mặt, có chức năng nhũ hóa và có khả năng
tan máu, nó có tác dụng giảm cholesterol trong huyết thanh, chống viêm, chống
oxy hố, có thể diệt cơn trùng, kháng virus, diệt nấm và cũng có thể hỗ trợ miễn
dịch, tăng sức đề kháng[14], [35] nên saponin từ diêm mạch đắng có thể được
sử dụng trong các ngành như trong dược phẩm làm thuốc kháng sinh phòng trừ
nấm, trong công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu sinh học, sản xuất chất tẩy rửa,
sản xuất bia, kem đánh răng…[45].
1.1.5. Đặc điểm sinh học diêm mạch
1.1.5.1. Đặc điểm thực vật học
Hiện nay có nhiều loại diêm mạch khác nhau về hình thái, kích thước,
khả năng sinh trưởng, màu sắc hoa, quả, hạt, kích thước hạt… Nhưng nhìn
chung, các giống diêm mạch đều có đặc điểm chung như sau:
- Là lồi cây thực vật hai lá mầm, cây trồng hàng năm, cây phân nhánh
hoặc khơng phân nhánh, thường có lớp lơng bụi mịn bao phủ. Lá mọc xen kẽ,
kế tiếp nhau trên thân và nhánh. Thời gian sinh trưởng của diêm mạch từ
90- 220 ngày tùy vào từng giống và tuỳ thuộc vào điều kiện sống.
- Rễ diêm mạch thuộc rễ cọc, phân nhánh mạnh. Rễ mọc nông hay sâu


14
phụ thuộc vào đất, mùa vụ và phụ thuộc chặt chẽ chiều cao của cây. Diêm mạch
có khả năng thích nghi với môi trường khô hạn và tỷ lệ ngã đổ của cây cao hay
thấp là do sự ăn sâu của rễ quyết định.
-Thân cây diêm mạch có dạng thẳng phân nhánh hoặc không phân
nhánh. Chiều cao thân 30cm -3m tuỳ thuộc vào giống, điều kiện khí hậu. Ở cây
non thân mọng nước, ở cây trưởng thành xốp, khô và rỗng ruột. Thân có nhiều
màu sắc như đỏ, xanh, hồng, vàng… tuỳ thuộc vào giống. Hàm lượng pectin
và cellulose trong thân cây Diêm mạch cao, có thể sử dụng trong sản xuất giấy

[29].
- Lá cây diêm mạch gồm cuống lá và phiến lá, thuộc lá đơn và mọc
cách. Các cuống lá dài, mỏng, chiều dài thay đổi tùy theo giống tuy nhiên cũng
có thể thay đổi trong cùng một cây. Phiến lá mỏng, có nhiều hình dạng có thể
hình thoi, hình tam giác hoặc hình mũi mác, phẳng hoặc lượn sóng. Màu sắc lá
ở giai đoạn non thường có màu xanh và sẽ thay đổi khi ở lá trưởng thành đa số
lá có màu xanh, một số giống có màu tía hoặc màu hồng tím,…Trên bề mặt lá
non có lớp lơng tơ bao phủ. Nhìn chung diêm mạch có tán lá phong phú, có thể
sử dụng lá cây làm thức ăn gia súc. [29].
- Hoa của cây diêm mạch là hoa lưỡng tính. Hoa mọc thành cụm có
dạng hình chùy. Hoa có cuống ngắn, 5 nhị hoa khơng trùng, các nhuỵ hoa có
cấu tạo giống nhau gồm bầu nhuỵ hình cầu, vịi nhuỵ ngắn, đầu nhuỵ chia đơi,
5 lá đài, khi hoa thụ tinh các lá đài này vẫn tồn tại trên quả và có vai trị tổng
hợp các chất và bảo vệ quả, lá đài vẫn bao bọc quả khi quả rụng khỏi cây, nhưng
nó có thể dễ dàng loại bỏ bằng nước [31]. Chiều dài của hoa tuỳ vào giống,
điều kiện đất đai, mùa vụ.
- Hạt diêm mạch có hình dạng đa dạng (nón, trụ, elip) tùy theo giống.
Đường kính hạt từ 1,8 - 2,6mm. Cấu tạo của hạt gồm ba thành phần chính: Phơi,
nội nhũ và ngoại bì. Hạt có cấu tạo ngồi cùng là vỏ hạt, lớp vỏ có màu trắng,
vàng, hồng, đen…Vỏ hạt có bề mặt bên ngồi thơ và giịn, có thể dễ dàng loại