nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip tại huyện yên phong, tỉnh bắc ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
***


NGUYỄN VĂN HỒNG


NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT
KHOAI TÂY CHẾ BIẾN CHIP TẠI HUYỆN YÊN PHONG,
TỈNH BẮC NINH


LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62.62.01.01


Người hướng dẫn khoa học: 1 GS.TS. Nguyễn Quang Thạch
2 PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh


Hà Nội - 2012
i
LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả, số liệu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể
bảo vệ bất cứ một luận án nào khác. Các tài liệu trích dẫn ñược chỉ rõ nguồn
gốc và mọi sự giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận án



Nguyễn Văn Hồng












ii
LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc ñến GS. TS. Nguyễn Quang Thạch và PGS. TS. Nguyễn Thị Lý Anh-
Viện Sinh học Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, là những
người thầy ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ, tạo những ñiều kiện thuận lợi
nhất cho quá trình nghiên cứu và hoàn hiện luận án. Thầy cô ñã ân cần chỉ
bảo và thực sự là những người ñã dẫn dắt tôi trên bước ñường sự nghiệp
khoa học của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật,
Khoa Nông học và Viện ðào tạo Sau ðại học- Trường ðại học Nông nghiệp

Hà Nội, ñã quan tâm, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề
tài và hoàn thành luận án.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể cán bộ và nhân viên của Viện Sinh học
Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, phối
hợp triển khai thực hiện ñề tài. Xin cảm ơn Dr Eun Sang Lee, Công ty ORION
ñã cung cấp nguồn vật liệu và nhiều tài liệu chuyên môn quý báu, góp phần
quan trọng trong việc thực hiện ñề tài và viết luận án.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc
Ninh, Huyện ủy, UBND huyện Yên Phong, Phòng Nông nghiệp và PTNT,
Trạm Khuyến nông huyện Yên Phong, Ban quản lý HTX Nguyệt Cầu - xã Tam
Giang ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, chia sẻ mọi khó khăn và tận tình giúp
ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài.
Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân trong gia
ñình và bạn bè. Những người ñã luôn ñộng viên, quan tâm và tạo mọi ñiều
kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và công tác.
Hà Nội, ngày…tháng….năm
Tác giả luận án



Nguyễn Văn Hồng
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1

2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3

2.1. Mục đích của đề tài 3

2.2. Yêu cầu của đề tài 3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

3.1. Ý nghĩa khoa học 4

3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4

4. Đóng góp mới của đề tài 4

5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 5

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây 6

1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây 6

1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển 7

1.1.3. Phân loại cây khoai tây 8

1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến
trên thế giới và ở Việt Nam 8

1.2. Các nghiên cứu cơ sở sinh lý của sự hình thành năng suất của khoai tây . 12

1.2.1. Giống và quang hợp 13

1.2.2. Chỉ số diện tích lá, thể năng quang hợp, cấu trúc bộ lá và năng
suất quang hợp 13

1.2.3. Mối tương tác giữa nguồn và sức chứa 15

1.2.4. Sự điều chỉnh của hoocmon và tích lũy sản phẩm quang hợp 17

iv
1.2.5. Độ dẫn khí khổng, hàm lượng diệp luc và quang hợp 18

1.2.6 . Nhân tố môi trường và quang hợp 18

1.3. Cây khoai tây chế biến 20

1.3.1. Lịch sử phát triển của khoai tây chế biến 20

1.3.2. Các dạng sản phẩm chế biến của khoai tây 21

1.3.3. Các nghiên cứu kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip 23

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1. Đối tượng nghiên cứu 40

2.1.1. Giống thí nghiệm 40

2.1.2. Đất thí nghiệm 40

2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 41

2.3. Nội dung nghiên cứu 41

2.4. Phương pháp nghiên cứu 41

2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.4.2. Phương pháp so sánh 47

2.4.3. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm đồng ruộng 48

2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác định 49

2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu 52

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53

3.1. Khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến

chip của các giống khoai tây khảo sát 53

3.1.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất của các
giống khoai tây khảo sát 53

3.1.2. Đánh giá tiêu chuẩn và chất lượng củ cho chế biến chip của
các giống khoai tây khảo sát 61

3.2. Xác định thời gian ngủ nghỉ tán xạ và thời gian bảo quản mát
(14
0
C) ảnh hưởng đến tiêu chuẩn củ, chất lượng chế biến chip của
các giống khoai tây khảo sát 70

3.2.1. Xác định thời gian ngủ nghỉ của các giống khoai tây khảo sát 70

3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản mát (14
o
C) đến chất lượng
chế biến và kết quả chế biến của các giống khoai tây khảo sát 74

v
3.3. Xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip
giống Atlantic 79

3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic 79

3.3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic 84

3.3.3. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân đến sinh trưởng, phát
triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây
Atlantic 89

3.3.4. Ảnh hưởng của lượng phân đạm (ure) đến năng suất, chất
lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic 90

3.3.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 95

3.3.6. Ảnh hưởng của biện pháp che phủ nilon đến sinh trưởng, phát
triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây
Atlantic 99

3.3.7. Ảnh hưởng của dạng phân đạm và chế phẩm EMINA đến năng
suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic 104

3.3.8. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến năng suất và chất
lượng khoai tây chế biến giống Atlantic 106

3.3.9. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau đến năng suất
và chất lượng chế biến giống Atlantic 111

3.4. Xây dựng mô hình sản xuất khoai tây chế biến Atlantic 115

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 120

Kết luận 120

Đề nghị 121

CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

PHỤ LỤC 140



vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CC: Chiều cao
CT: Công thức
CV %: Hệ số biến động
Đ/C: Đối chứng
FAO: Tổ chức Nông lương thế giơi (Food and Agriculture
Organization)
LAI: Chỉ số diện tích lá (Leaf area index)
LSD
0,05
: Sai khác có ý nghĩa ở mức α = 0,05
NBQ: Ngày bảo quản
NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NSLT: Năng suất lý thuyết
NSTT: Năng suất thực thu
SL: Số lá
TB: Trung bình
TGST: Thời gian sinh trưởng

KLT: Khối lượng tươi
ĐK: Đường kính
USDA: Bộ Nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture)









vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 2011 9

Bảng 1.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam từ năm 1992-2010 11

Bảng 3.1. Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của các giống khoai tây
khảo sát ở vụ Đông 2009-2010 53
Bảng 3.2. Tình hình bệnh hại trên các giống khoai tây khảo sát ở vụ
đông xuân 2009- 2010 59

Bảng 3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 -2009 60

Bảng 3.4. Tỷ lệ khoai đạt tiêu chuẩn chế biến chip về đường kính củ
của các giống khoai tây khảo sát 62

Bảng 3.5. Đánh giá tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của các
giống khảo sát 63

Bảng 3.6. Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh chế biến chip của các giống
khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 - 2009 65

Bảng 3.7. Màu sắc lát cắt củ ở trước và sau khi rán của các giống
khoai tây khảo sát 66

Bảng 3.8. Thời gian ngủ nghỉ và tỷ lệ xuất hiện mầm của các giống
khoai tây khảo sát trong điều kiện bảo quản tán xạ 71

Bảng 3.9. Sự hao hụt khối lượng củ của các giống khoai tây khảo sát
trong điều kiện bảo quản tán xạ 72

Bảng 3.10. Sự hao hụt số lượng củ của các giống khoai tây khảo sát
trong điều kiện bảo quản tán xạ 73

Bảng 3.11. Động thái biến đổi hàm lượng đường khử của các giống
khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14
o
C 75

viii
Bảng 3.12. Động thái biến đổi của hàm lượng tinh bột của các giống
khoai tây khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14
o
C 75

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến tỷ lệ mọc và thời gian

sinh trưởng của giống khoai tây Atlantic 79

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của thời vụ tới sinh trưởng của giống khoai tây
Atlantic 80

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời vụ tới các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất khoai tây Atlantic 81

Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời vụ tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic 82

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời vụ tới chất lượng hóa sinh chế biến
chip của giống khoai tây Atlantic 83

Bảng 3.18. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới sinh trưởng của cây khoai
tây chế biến chip Atlantic 84

Bảng 3.19. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic 85

Bảng 3.20. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 86

Bảng 3.21. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic 87

Bảng 3.22. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân đến sinh trưởng, năng
suất của khoai tây Atlantic 89

Bảng 3.23. Ảnh hưởng của lượng đạm (ure) đến các yếu tố cấu thành

năng suất và năng suất khoai tây chế biến Atlantic 91

Bảng 3.24. Ảnh hưởng của lượng đạm (ure) đến tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 92

ix
Bảng 3.25. Ảnh hưởng của phân đạm (ure) tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic 93

Bảng 3.26. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới sinh trưởng của khoai tây
chế biến chip Atlantic 96

Bảng 3.27. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic 96

Bảng 3.28. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 97

Bảng 3.29. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic 97

Bảng 3.30. Ảnh hưởng của che phủ nilon đến tỷ lệ mọc và thời gian
mọc mầm của giống khoai tây Atlantic 99

Bảng 3.31. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới sinh trưởng của giống
khoai tây chế biến chip Atlantic 100

Bảng 3.32. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất giống khoai tây Atlantic 101

Bảng 3.33. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tâyAtlantic 102

Bảng 3.34. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic 102

Bảng 3.35. Ảnh hưởng của dạng phân đạm và chế phẩm EMINA đến
năng suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic 105

Bảng 3.36. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất giống Atlantic 107

Bảng 3.37. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến tiêu chuẩn hình
thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 108

x
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến chất lượng hóa
sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic 109

Bảng 3.39. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng tới yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic 111

Bảng 3.40. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới tiêu
chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của khoai tây Atlantic. 112

Bảng 3.41. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới chất
lượng hóa sinh chế biến chip của khoai tây Atlantic 113

Bảng 3.42. Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của khoai tây chế biến
Atlantic trong mô hình sản xuất 116

Bảng 3.43. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của khoai tây chế biến Atlantic
trong mô hình sản xuất (tại thời điểm 60 ngày sau trồng) 116

Bảng 3.44. Các yếu tố cấu thành năng suất của khoai tây Atlantic trong
mô hình 117

Bảng 3.45. Tiêu chuẩn chất lượng hình thái củ dùng chế biến chip của
khoai tây Atlantic trong mô hình 117

Bảng 3.46. Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh củ chế biến chip của khoai
tây Atlantic trong mô hình 118

Bảng 3.47. So sánh hiệu quả kinh tế trên 1 ha khoai tây Atlantic giữa
đối chứng và mô hình 118

xi
DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống
khảo sát 55

Hình 3.2. Động thái tăng trưởng số lá của các giống khảo sát 56

Hình 3.3. Chỉ số diện tích lá ở các thời điểm của các giống khoai
khảo sát 58

Hình 3.4. Màu sắc lát cắt củ trước và sau khi rán của các giống

khoai tây 70

Hình 3.5. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời điểm sau
30 ngày bảo quản 77

Hình 3.6. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời điểm sau
90 ngày bảo quản 78

Hình 3.7. Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ đến màu sắc lát cắt của củ
khoai tây Atlantic trước và sau khi rán 88

Hình 3.8. Ảnh hưởng của bón đạm đến màu sắc lát cắt khoai tây trước
và sau khi rán 95

Hình 3.9. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến màu sắc lát cắt khoai tây
trước và sau khi rán 99

Hình 3.10. Lát cắt khoai tây trước và sau khi rán của thí nghiệm
che phủ nilon 104

Hình 3.11. Ảnh hưởng của các chế độ tưới nước đến màu sắc lát cắt của
củ khoai tây trước và sau khi rán 110

Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau đến màu sắc
lát cắt của củ khoai tây trước và sau khi rán 115


1
MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài

Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) được trồng phổ biến ở 130
nước trên thế giới. Diện tích trồng khoai tây trên toàn cầu hiện nay là hơn
19,3 triệu ha với tổng sản lượng trên 325 triệu tấn (theo FAOSTAT 2007)
[164]. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây được xếp thứ tư sau
lúa mỳ, lúa gạo và ngô.
Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Hàm lượng dinh dưỡng
trong củ khoai tây rất phong phú, đa dạng, bao gồm tinh bột, protein,
gluxit, các loại vitamin, thành phần khoáng của khoai tây chủ yếu là P, Ca,
Fe, Mg, K. Đây là các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người.
Củ khoai tây được ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột
và các chất dinh dưỡng khác rất cao.
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc
khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến.
Khoai tây được sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp, ví dụ sản xuất
tinh bột và các dẫn xuất của chúng ở Hà Lan và Nhật Bản. Khoai tây còn
dùng để sản xuất cồn, rượu phổ biến ở Ba Lan, Đan Mạch. Khoai tây còn
được sử dụng làm thức ăn gia súc chủ yếu ở các nước Đông Âu (Nga, Ba
Lan) (Struik and Wiersema, 1999) [137].
Ngoài việc sử dụng khoai tây làm thực phẩm thông thường như nấu,
nướng, rán, người ta còn chế biến khoai tây thành những thực phẩm ăn nhanh
mới có giá trị thương mại cao hơn, có hương vị đặc biệt và trở thành hàng hóa
phổ biến trên thị trường và gọi chung là khoai tây chế biến (Kirkman 2007)
[75]. Trong suốt 100 năm qua, khoai tây chế biến đã phát triển thành một
ngành thương mại toàn cầu, đặc biệt sau thế chiến thứ II (1939- 1945) và vẫn
đang không ngừng phát triển.
2
Ở Việt Nam, ngành chế bến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm,
nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ mở ra hướng đi mới cho sản xuất khoai
tây. Ngoài sử dụng ăn tươi, bắt đầu đã có các sản phẩm chế biến có giá trị gia
tăng. Sản phẩm chế biến khoai tây như chip và French fries đang dần trở nên

quen thuộc với nguời Việt Nam. Nhiều công ty nước ngoài như ORION
VINA (Hàn Quốc), PEPSICO (Hoa Kỳ) đã đầu tư xây dựng các nhà máy chế
biến khoai tây lớn ở Bình Dương và Yên Phong, Bắc Ninh. Nhu cầu về
nguyên liệu khoai tây chế biến là rất cao và không ngừng tăng lên. Việc trồng
trọt khoai tây chế biến nhằm cung cấp nguyên liệu cho xí nghiệp chế biến
khoai tây là một hướng đi mới, góp phần phát triển mạnh mẽ ngành sản xuất
khoai tây hàng hóa ở Việt Nam. Huyện Yên Phong, Bắc Ninh- nơi có nhà
máy chế biến chip khoai tây của Hàn Quốc là một huyện có tiềm năng phát
triển khoai tây rất cao. Việc định hướng phát triển cây vụ đông theo hướng
tạo vùng nguyên liệu cho nhà máy chế biến khoai tây là rất đúng đắn. Định
hướng này sẽ góp phần thúc đẩy sản xuất khoai tây địa phương, nâng cao thu
nhập cho nông dân và là một hướng đi mới cho sự phát triển nông nghiệp tại
Yên Phong cũng như cho nhiều vùng khác tại đồng bằng Sông Hồng.
Sản phẩm khoai tây chế biến chính của các nhà máy chế biến khoai
tây ở Việt Nam (PEPSICO và ORION) là chip potato (khoai tây rán lát
mỏng). Khác với khoai tây ăn tươi (tiêu dùng thông thường), khoai tây chế
biến chip đòi hỏi những yêu cầu rất đặc trưng về mặt chất lượng. Các tiêu
chuẩn quan trọng của khoai tây chế biến chip bao gồm: hình thái củ, hàm
lượng chất khô cao, hàm lượng đường khử (glucose, fructose) thấp, ngoài
ra tổn thương cơ giới bên ngoài và thối hỏng bên trong củ phải được hạn
chế tối đa. Các ảnh hưởng của yếu tố môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, độ
ẩm, đất đai, …), các biện pháp kỹ thuật trồng trọt đều tác động trực tiếp
đến chất lượng chế biến của củ khoai tây. Ở Việt Nam, khoai tây chế biến
3
mới chỉ được đưa vào sản xuất trong một vài năm gần đây, toàn bộ các kỹ
thuật trồng trọt khoai tây chế biến hầu như chưa được nghiên cứu. Việc
tiến hành nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến
chip và xây dựng được một bộ quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế
biến chip là một nhu cầu rất cần thiết của sản xuất khoai tây hiện nay nói
chung và đặc biệt cho huyện Yên Phong nói riêng.

Xuất phát từ những yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất khoai
tây chế biến, từ những vấn đề khoa học còn mới mẻ chưa được làm sáng
tỏ trong kỹ thuật trồng khoai tây chế biến ở Đồng bằng Sông Hồng nói
chung và ở Yên Phong nói riêng, chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu
các giải pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip tại Huyện Yên
Phong, Tỉnh Bắc Ninh”.
2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài
2.1. Mục ñích của ñề tài
Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện được các giải pháp kỹ thuật trồng
khoai tây chế biến chip có khả năng áp dụng trên quy mô đại trà tại Yên
Phong, góp phần phát triển khoai tây chế biến như một hướng đi mới có đầu
ra ổn định, bền vững cho sản xuất khoai tây tại Yên Phong – Bắc Ninh và các
vùng có điều kiện tương tự.
2.2. Yêu cầu của ñề tài
2.2.1. Khảo sát các giống khoai tây có khả năng chế biến chip mới nhập nội.
Đề xuất được các giống trồng thích hợp
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng được các biện pháp kỹ thuật trồng trọt trên giống
khoai tây chế biến chip Atlantic
2.2.3. Nghiên cứu xây dựng mô hình trên cơ sở áp dụng các biện pháp kỹ
thuật đã nghiên cứu được, đánh giá hiệu quả sản xuất khoai tây chế
biến của mô hình.
4
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài cung cấp những dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của giống và
các giải pháp kỹ thuật trồng trọt đến năng suất và sự thay đổi chất lượng của
khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật
trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có điều kiện sinh
thái tương tự ở Đồng bằng Sông Hồng Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định và đề xuất được các giống khoai tây chế biến chip thích hợp
có khả năng phát triển tại Đồng bằng Sông Hồng.
- Xây dựng và đề xuất được các giải pháp kỹ thuật trồng trọt đồng bộ
(thời vụ, mật độ, phân bón, chế độ tưới, che phủ nilon,…) cho giống
khoai tây chế biến chip Atlantic nhằm đạt năng suất cao, chất lượng
chế biến tốt.
- Góp phần áp dụng mở rộng quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế
biến chip cho các vùng có điều kiện sinh thái tương tự như Yên Phong ở
Đồng bằng sông Hồng, Việt Nam.
4. ðóng góp mới của ñề tài
- Đề tài đã cung cấp được những dữ liệu về ảnh hưởng của giống và các
giải pháp kỹ thuật trồng trọt đến năng suất và sự thay đổi chất lượng của
khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật
trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có điều kiện sinh
thái tương tự ở đồng bằng Sông Hồng.
- Đã xác định và để xuất được 2 giống Megachip, Beacon chipper cùng
với giống chế biến chip Atlantic (đã được khẳng định) vào bộ giống khoai tây
(gồm 3 giống) chế biến chip cho vùng Yên Phong nói riêng và vùng đồng
bằng sông Hồng nói chung.
5
- Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật trồng trọt đồng bộ (thời vụ, mật
độ, phân bón, chế độ tưới, che phủ nilon…) đặc biệt là các giải pháp bón phân
1 lần (lót toàn bộ), trồng mật độ thưa (4 củ/m
2
), che phủ nilon, giữ ẩm đều
trong sản xuất khoai tây chế biến Atlantic nhằm đạt năng suất cao, chất lượng
chế biến tốt.
5. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài
Đề tài được tiến hành chủ yếu tại huyện Yên Phong, nơi có điều kiện
sinh thái đặc trưng của vùng đất phù sa cổ, đất có thành phần cơ giới nhẹ (đất

thịt nhẹ, pH=5,5, hàm lượng kali dễ tiêu 8 - 10 mg/100g đất, hàm lượng P
tổng số 0,03 - 0,04%, hàm lượng P dễ tiêu 4,7 - 7,1 mg/100 g đất).
Các nghiên cứu được tiến hành liên tục trong 3 năm, trong 2 vụ đông
2008 - 2009, 2009 - 2010.
Các nghiên cứu xác định giống khoai tây chế biến chip phù hợp,
thời gian ngủ nghỉ, khả năng bảo quản của các giống được thực hiện trên
một số giống khoai tây chế biến nhập nội. Các nghiên cứu về xây dựng
quy trình kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến được thực hiện trên giống
khoai tây Atlantic - giống khoai tây chế biến chip phổ biến hiện nay trên
thế giới.
Đề tài giới hạn chỉ nghiên cứu trên một loại sản phẩm khoai tây chế
biến là chip potato, được chế biến tại nhà máy ORION, Huyện Yên Phong,
Bắc Ninh.
6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây
1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây
Khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một cây lương thực có giá trị dinh
dưỡng và giá trị kinh tế cao trong nền kinh tế quốc dân của nhiều nước trên
thế giới, đặc biệt là các nước Châu Âu. Cây khoai tây được trồng phổ biến ở
130 nước trên thế giới. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây được
xếp thứ tư sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô.
Khoai tây vừa là cây lương thực, vừa là cây thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao, hàm lượng dinh dưỡng của khoai tây chỉ kém trứng (Horton,
1987) [70].
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc
khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế
biến. Các dạng khoai tây chế biến: chip (khoai tây rán lát), French fries
(khoai tây rán thanh), khoai tây đóng hộp, khoai tây ép bánh Khoai tây
được sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp: dệt, sợi, gỗ ép, giấy,

dung môi hữu cơ, rượu (Struik and Wiersema, 1999 [137]; Nguyễn Công
Chức, 2001 [6]).
Trong số những cây trồng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, khoai tây
là cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn so với lúa gạo, ngô, đậu đỗ Mặt
khác, khoai tây đem lại năng suất năng lượng và năng suất protein là cao
nhất(Van der Zaag, 1976) [144]. Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp.
Củ khoai tây được ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột,
protein, lipit, các chất dinh dưỡng khác, các vitamin và chất khoáng như P,
Ca, Fe, Mg, K rất cao (Storey, 2007) [134]. Theo Woolfe (1987) [147] hàm
lượng protein của khoai tây chỉ thua đậu đỗ, cao hơn hàm lượng protein của lúa
mỳ và ngô.
7
Mức tiêu thụ khoai tây tính theo đầu người ở các vùng và quốc gia là
khác nhau (CIP, 1996, [37], CIP, 1998 [158] ) nhiều nhất là châu Âu, châu
Mỹ, sau đó là châu Phi và cuối cùng là châu Á.
Tuy nhiên, khoai tây cũng có một số chất có hại về mặt dinh dưỡng (α-
solanine và α- chaconine), đặc biệt là chúng có mặt ngay ở dưới lớp vỏ. Các
hợp chất này tăng lên trong quá trình bảo quản và nhất là sau khi đưa ra ánh
sáng, không bị phân giải khi đun nóng và có thể gây độc cho người khi ở nồng
độ cao và làm giảm hương vị (Storey & Davies, 1992) [135].
1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển
Cây khoai tây có nguồn gốc xuất xứ từ dãy núi Andes. Nơi khởi thủy
của khoai tây trồng là ở quanh hồ Titicaca, giáp ranh giữa nước Peru và
Bolivia. Năm trăm năm trước Công nguyên cây khoai tây đã được sử dụng
làm thức ăn cho người. Tại nơi khởi thủy, giống khoai tây rất đa dạng, phổ
biến nhất là loài Solanum tuberosum, sau đó là loài S. andigena, loài ít hơn là
S. juzepezukii (Trương Văn Hộ, 2005) [11].
Người châu Âu đã nhận thấy rất sớm giá trị của khoai tây được khám phá
bởi người Indian. Khoai tây sau đó nhanh chóng được đưa vào châu Âu. Trước
tiên vào Tây Ban Nha năm 1573, sau đó sang Ý và Anh vào cuối thế kỷ 16 và từ

Anh được đưa sang Mỹ (Virginia) năm 1621, (Hamilton, 1934) [64]. Từ Châu
Âu khoai tây sang tới Ấn Độ năm 1610, vào Trung Quốc năm 1700 và sau đó
vào Nhật Bản. Khoai tây được trồng trên quy mô lớn vào những năm 1800 và
tới khoảng thế kỷ XIX mới thực sự phổ biến trên các châu lục.
Ở Việt Nam, khoai tây được đưa vào những năm 1880 do những nhà
truyền giáo người Pháp du nhập. Khoai tây trồng tập trung ở đồng bằng sông
Hồng (độ cao 5m), sau đó ở một số vùng trung du và vùng núi, Đà Lạt và
Lâm Đồng (Trương Văn Hộ, Nguyễn Văn Kim, 2002) [10].
8
1.1.3. Phân loại cây khoai tây
Khoai tây trồng trọt (Solanum tuberosum L.) thuộc loài tuberosum, chi
Solanum, họ cà Solanaceae, bộ Solanales, phân lớp Asteridae, lớp
Magnoliopsida, ngành Magnoliophyta (Hawkes , 1982) [66].
Chi Solanum có khoảng trên 200 loài được phân bố khắp thế giới. Sự
đa dạng về loài, giống tập trung chủ yếu ở vùng Trung-Nam Mỹ và Australia.
Cùng với loài S. tuberosum là loài khoai tây trồng trọt phổ biến nhất, còn có
khoảng 7 loài có khả năng trồng trọt khác. Có nhiều cách để phân loại khoai
tây; dựa vào đặc điểm hình thái thân, lá, hoa…hay số lượng nhiễm sắc thể.
Theo Harward (1990) [65], Hawkes (1982) [66] thì phân loại theo số lượng
nhiễm sắc thể là cách phân loại phổ biến nhất:
Khoai tây có bộ nhiễm sắc thể cơ bản x =12 và bao gồm 5 nhóm, nhóm
nhị bội (2n=2x =24), nhóm tam bội (2n=3x =36), nhóm tứ bội (2n=4x =48),
nhóm ngũ bội (2n=5x =60), nhóm lục bội (2n=6x =72). Khoai tây trồng trọt
cho củ thương phẩm hiện nay chủ yếu thuộc nhóm tứ bội. Các nhóm còn lại
khác đều ở dạng đột biến, hoang dại và bán hoang dại.
1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến trên thế
giới và ở Việt Nam
Theo số liệu của (FAOSTAT, 2012) [164], Trung Quốc là nước đứng
đầu về sản lượng khoai tây với hơn 74 triệu tấn, thứ hai là Ấn Độ với sản
lượng đạt 42 triệu tấn, Nga ở vị trí thứ ba với 21 triệu tấn, tiếp đến là Ukraine

và Mỹ với 18 triệu tấn.
Miền Bắc nước ta có một mùa đông lạnh với nhiệt độ trung bình dao
động trong khoảng 15- 25
0
C, diện tích đất phù sa và đất cát lớn, hệ thống thủy
nông tương đối hoàn chỉnh và nông dân có nhiều kinh nghiệm trong sản xuất
khoai tây. Đó là những điều kiện rất thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển
khoai tây.
9
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 2011
Nước Diện tích
(ha)
Sản lượng
(tấn)
Năng suất
(tấn/ha)
Trung Quốc
Ấn Độ
Nga
Ukraine
Mỹ
Đức
Ba Lan
Bangladesh
Belarus
Netherlands
Các nước khác
5 077 504

1 863 000

2 109 100

1 408 000

406 588

255 200

490 853

435 000

366 766

156 969

6 061 218

74 799 084

42 339 000

21 140 500

18 705 000

18 016 200

10 201 900

8 765 960

7 930 000

7 831 110

6 843 530

113 474 825

14,7

22,7

10,0

13,3

44,3

40,0

17,9

18,2

21,4

43,6

18,7

Thế giới 18 630 198

330 047 109

17,7

Nguồn FAO 4/2012
Nghiên cứu của Trương Văn Hộ (1992) [9] cho thấy trước những năm
70 của thế kỷ XX diện tích trồng khoai tây ở nước ta chỉ khoảng 2000 ha, khi
đó khoai tây được coi là cây rau mà chưa được coi là cây trồng chính. Sau
năm 1970, khoai tây mới được chính thức quan tâm và xem như là một cây
lương thực quan trọng.
Diện tích trồng khoai tây ở Việt Nam biến động lớn, diện tích tăng
nhanh vào những năm 1970 và đạt cực đại và năm 1979, sau đó liên tục giảm.
Tổng diện tích sản xuất khoai tây đã giảm từ 93.900 ha, với năng suất 9,3 tấn/ ha
(năm 1890) xuống còn 30.000 ha với năng suất 11 tấn/ha năm 2001 (Đào Huy
Chiên và cs, 2002) [4].
Những khó khăn chính đã gây cản trở sản xuất khoai tây ở Việt Nam
trong giai đoạn vừa qua là:
10
Thứ nhất là khó khăn về giống. Tỷ lệ lớn giống nhập khẩu từ Trung
Quốc có chất lượng thấp, các giống của Đức và Hà Lan tuy tốt nhưng giá
thành cao. Ngoài ra còn do các nguyên nhân khác như hiện tượng thoái hóa
giống, thiếu hệ thống cung cấp giống.
Khó khăn thứ hai là khó khăn trong công tác khuyến nông. Nông dân
thiếu kiến thức trong chăm sóc, quản lý bệnh, thu hoạch, thiếu các chính sách
hỗ trợ…

Thứ ba là khó khăn trong bảo quản và chế biến như vấn đề thiếu kho
lạnh, công nghiệp chế biến chưa phát triển.
Cho đến thời điểm này chúng ta mới tự túc được 20- 25 % giống tôt và
sạch bệnh bằng phương pháp nuôi cấy mô, trồng củ bi và bảo quản khoai tây
giống trong kho lạnh. Đây là hướng đi đúng và bài bản nhất hiện nay, song
cần lượng vốn đầu tư khá lớn. Sản xuất khoai tây hiện nay chủ yếu phải sử
dụng giống nhập từ Trung Quốc mà thực chất đây là khoai tây thương phẩm
(Đỗ Kim Chung, 2006) [5].
Trong những năm vừa qua, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã
có những chính sách, dự án nhằm thúc đẩy sự phát triển khoai tây ở Việt
Nam. Nhiều cơ quan nghiên cứu đặc biệt là Viện Sinh học nông nghiệp-
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã thành công trong việc thiết lập hệ
thống sản xuất giống khoai tây sạch bệnh có chất lượng cao. Việt Nam đã bắt
đầu tự sản xuất được củ giống có chất lượng sạch bệnh đạt tiêu chuẩn quốc tế
ở quy mô sản xuất. Trong những năm gần đây diện tích trồng khoai tây được
phát triển một cách ổn định, khoai tây dần trở thành cây trồng chính trong vụ
đông ở miền Bắc Việt Nam. Dưới đây là số liệu về quá trình phát triển của
khoai tây ở Việt Nam từ 1992 - 2010.
Lượng khoai tây chế biến ở Mỹ được tăng rất mạnh từ năm 1940 đến nay
chiếm khoảng 48% tổng số sản lượng. Tính theo mức tiêu thụ đầu người,
11
khoai tây chế biến của Mỹ tăng từ 0,86kg năm 1940 đến 10,64kg vào năm
1956 và 36,36kg vào 1978. Trong khoai tây chế biến, sản phẩm khoai tây
đông lạnh chiếm hơn 50%, khoai tây chip chiếm từ 40-42%. Theo điều tra,
sản phẩm chip và French fries tăng rất mạnh trong những năm tới.
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam từ năm 1992-2010
Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (tấn)
1992 25.006 9,41 253.281
1993 27.290 8,15 222.277
1994 25.315 10,25 259.428

1995 25.569 10,20 260.829
1996 26.758 11,96 320.133
1997 35.073 9,98 349.888
1998 31.043 10,69 331.942
1999 25.232 10,83 273.288
2000 28.000 11,5 342.100
2001 33.300 11,9 397.700
2002 34.900 12,0 421.000
2003 40.200 - -
2004 30.200 13,1 354.100
2005 31.000 14,0 434.000
2006 33.000 13,0 429.000
2008 35.000 13,0 450.000
2009 19.200 13.9 266.880
2010 17.200 13.9 239.080
( Nguồn: Cục khuyến nông- khuyến lâm- Bộ NN&PTNT, 2004 [3]; Báo cáo tổng kết sản
xuất vụ ðông Xuân 2011 các tỉnh phía Bắc- Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, 2011 [2] )
Ở Việt Nam, ngành chế bến khoai tây mới xuất hiện chưa được 10 năm,
nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ mở ra hướng đi cho sản xuất khoai tây.
Tiêu dùng khoai tây đang chuyển từ thị trường tiêu thụ tươi sang các sản phẩm
chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây rán chẳng hạn. Sản phẩm chế biến từ
khoai tây khá đa dạng như khoai tây rán dòn, khoai tây chiên và tinh bột. Sản
12
phẩm khoai tây chiên kiểu Pháp và khoai tây rán dòn đã trở nên quen thuộc với
người Việt Nam, với các thương hiệu: Zon Zon, Snack, Bim Bim, Wavy
Tổng nhu cầu khoai tây dành cho chế biến khoảng 15.000 tấn/năm,
nhưng chỉ có 35% trong số đó là sử dụng nguyên liệu trong nước, các nhà chế
biến vẫn phải nhập khẩu khoảng 10.000 tấn khoai tây/năm từ Anh, Trung
Quốc, Hà Lan. Mặc dù, mỗi năm Việt Nam sản xuất từ 200.000 – 400.000 tấn
khoai tây nhưng con số đưa vào sử dụng chế biến là rất ít. Nguyên nhân là do:

Nguồn cung trong nước mang tính thời vụ cao, thường canh tác vào vụ đông
xuân, nên khoai tây trong nước chỉ sẵn có trong 6 tháng (từ tháng 12 đến
tháng 5), trong khi nhu cầu đòi hỏi cung cấp nguyên liệu suốt trong năm; Chất
lượng khoai tây trong nước đang là một trong những trở ngại đối với ngành
chế biến khoai tây.

Theo kết quả khảo sát của Dự án Thúc đẩy sản xuất khoai tây Việt
Nam, tỷ trọng thị trường khoai tây chế biến nội địa là: 40% sản phẩm tiêu thụ
ở siêu thị; 20% bán cho các nhà hàng khách sạn; 30% tiêu thụ qua đại lý; 5%
bán cho các trường học; 5% cho người bán rong. Tuy nhiên, tại Việt Nam
khoai tây chế biến vẫn chưa thực sự được coi là món ăn phổ biến, mà thường
chỉ dùng để làm quà cho trẻ em, hoặc vào những dịp đặc biệt như sinh nhật, lễ
hội, Tết Dạng sản phẩm chủ yếu được người tiêu dùng ưa chuộng là khoai
tây chiên, rất ít người quan tâm tới các dạng sản phẩm khác.
1.2. Các nghiên cứu cơ sở sinh lý của sự hình thành năng suất của khoai tây
Hơn 90% năng suất chất khô của cây khoai tây là do quang hợp tạo
thành (Zeltich, 1975) [155]. Cây khoai tây là cây có con đường quang hợp
theo kiểu C3. Có hàng loạt các nhân tố ảnh hưởng đến sự đồng hóa cacbon,
bao gồm: lá, cấu trúc của thân lá, diện tích lá, sự thay đổi các nhân tố môi
trường, hàm lượng diệp lục, tốc độ sinh trưởng của củ, các chất điều tiết sinh
trưởng nội sinh, sự biến động về di truyền. Những hiểu biết về cơ sở sinh lý
13
sự hình thành năng suất của khoai tây có vai trò rất quan trọng trong việc xây
dựng các giải pháp kỹ thuật trồng trọt khoai tây.
1.2.1. Giống và quang hợp
Đã phát hiện thấy có sự khác nhau về cường độ quang hợp ở các giống
khác nhau. Moll và Henniger (1978) [98] và Moll(1983) [97] cho thấy “có sự
sai khác” ghi nhận được về hoạt động quang hợp giữa các kiểu gen khoai tây.
Zrust và Smolikova (1977) [157], Zrust (1983) [155] đã phát hiện có sự khác
biệt về cường độ quang hợp khi khảo sát 54 giống khoai tây khác nhau và cho

rằng sự khác biệt về hoạt động quang hợp giữa các giống nghiên cứu có thể
được sử dụng để chọn tạo các giống có quang hợp cao và có tiềm năng năng
suất. Tốc độ đồng hóa có thể được dùng như là một tiêu chuẩn sinh lý để chọn
lọc nhanh trong quá trình chọn tạo giống khoai tây.
Dwelle và cộng sự (1978, 1979, 1981a, 1981b, 1983) [48], [49], [50],
[51], [52] cũng đã phát hiện thấy có sự sai khác rõ rệt về cường độ quang hợp
giữa các giống khoai tây. Mặc dù sản phẩm quang hợp tổng số là quan trọng,
nhưng những kết quả đo quang hợp trong một thời gian ngắn thì không hẳn
đã tương quan với sản lượng của cây. Tuy nhiên, năng suất cuối cùng của
cây không đơn thuần chỉ dựa trên kết quả đo cường độ quang hợp trên một
đơn vị diện tích lá. Sản lượng phải được xác định dựa trên cường độ quang
hợp của một đơn vị diện tích trồng và thời gian hoạt động quang hợp trong
suốt vụ trồng (có nghĩa là dựa vào sản phẩm đồng hóa của toàn bộ thân lá
trong suốt vụ trồng), cũng như dựa vào sự phân bố và vận chuyển các sản
phẩm đồng hóa.
1.2.2. Chỉ số diện tích lá, thể năng quang hợp, cấu trúc bộ lá và năng suất
quang hợp
Thời gian tồn tại của diện tích lá hay còn gọi là thể năng quang hợp
(LAD) và cấu trúc thân lá của cây là những nhân tố quan trọng nhất khi xem