Nghiên cứu đánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ minituber của một số giống khoai tây nguồn tuberosum và andigena trồng bằng phương pháp khí canh

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


PHẠM VĂN TUÂN



NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, SỰ
HÌNH THÀNH CỦ, NĂNG SUẤT CỦ MINITUBER CỦA MỘT SỐ
GIỐNG KHOAI TÂY NGUỒN TUBEROSUM VÀ ANDIGENA
TRỒNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÍ CANH


LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Mã số : 604280

Người hướng dẫn: GS.TS. NGUYỄN QUANG THẠCH


HÀ NỘI – 2012
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã
ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn


Phạm Văn Tuân

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành bản luận văn này tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ về nhiều mặt
của các cấp lãnh ñạo, các tập thể và cá nhân.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới GS.TS
Nguyễn Quang Thạch, ñã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp ñỡ tôi hoàn thành
bản luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Lý Anh và tập thể cán bộ
Viện Sinh học Nông nghiệp ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình tôi làm việc và
thực hiện ñề tài nghiên cứu của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh ñạo Trường ðại học Nông nghiệp Hà
Nội, ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học, Viện ñào tạo sau ñại học, các
thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật ñã tạo mọi ñiều kiện
giúp ñỡ tôi về kiến thức và chuyên môn trong suốt 2 năm học tập và làm luận
văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia ñình,
người thân và bạn bè ñã cổ vũ, ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực
hiện ñề tài.

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 9 năm 2012
Tác giả luận văn

Phạm Văn Tuân
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục bảng vi
Danh mục ñồ thị viii
Danh mục hình ix
1 MỞ ðẦU 1
1.1 ðặt vấn ñề 1
1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 4
2.1 Giới thiệu về cây khoai tây 4
2.1.1 Phân loại thực vật 4
2.1.2 Nguồn gốc xuất xứ 5
2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của cây khoai tây 6
2.2 Sự phát triển sản xuất khoai tây 10
2.1.4 Hiện tượng thoái hóa giống ở khoai tây và biện pháp khắc phục 14
2.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống khoai tây 17
2.2.1 Giới thiệu về sơ ñồ hệ thống sản xuất giống khoai tây 17

2.2.2 Các kỹ thuật áp dụng 19
2.2.3 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của các yêu tố kỹ thuật ñến nhân
giống trồng trọt cây trong khí canh 24
2.2.4 Một số ý kiến của CIP về kĩ thuật khí canh 29
3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
3.1 ðối tượng, ñịa ñiểm 31
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 31
3.2.1 Nội dung nghiên cứu 31
3.2.2 Phương pháp nghiên cứu 33
3.3 Cách thu thập số liệu 36
4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
4.1 Nghiên cứu sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của một số giống khoai tây nguồn Tuberosum và
Andigena trồng bằng phương pháp khí canh. 38
4.1.1 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai tây
nguồn Tuberosum và Andigena. 38
4.1.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số giống khoai tây
nguồn Tuberosum và Andigena. 39
4.1.3 ðộng thái tăng trưởng số lá của một số giống khoai tây nguồn
Tuberosum và Andigena. 42
4.1.4 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống khoai
tây nguồn Tuberosum và Andigena. 44
4.2 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ minituber
của một số giống khoai tây nguồn Tuberosum và Andigena trồng bằng
phương pháp khí canh có chiếu sáng bổ sung (cường ñộ chiếu sáng
1500lux, thời gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 51

4.2.1 Thí nghiệm 1: ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ,
năng suất củ minituber của giống khoai tây Diamant nguồn
Tuberosum trồng trong ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung (cường ñộ
chiếu sáng 1500lux, thời gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 51
4.2.2 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây Solara nguồn Tuberosum trồng trong
ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung(cường ñộ chiếu sáng 1500lux, thời
gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 54
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v

4.2.3 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây Atlantic nguồn Tuberosum trồng
trong ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung(cường ñộ chiếu sáng
1500lux, thời gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 56
4.2.4 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây KT2 nguồn Andigena trồng trong
ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung(cường ñộ chiếu sáng 1500lux). 59
4.2.5 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây KT3 nguồn Andigena trồng trong
ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung(cường ñộ chiếu sáng 1500lux, thời
gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 61
4.2.6 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây PO7 nguồn Andigena trồng trong
ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung(cường ñộ chiếu sáng 1500lux, thời
gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 64
4.2.7 ðánh giá sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ
minituber của giống khoai tây VC3 - 86 nguồn Andigena trồng
trong ñiều kiện có chiếu sáng bổ sung (cường ñộ chiếu sáng

1500lux, thời gian chiếu sáng 14h – 18h hàng ngày). 66
5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 69
5.1 Kết luận 69
5.2 ðề nghị 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
PHỤ LỤC XỬ LÝ SỐ LIỆU 76

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

2.1 Số nhiễm sắc thể trong các nhóm giống 5

2.2 Thành phần hóa học trong khoai tây tính theo trọng lượng chất tươi 7
2.3 Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tươi và khô so sánh với các
loại cây trồng khác 8

2.4 Lượng tiêu thụ (%) của khoai tây và lượng tiêu thụ khoai tây tính
theo ñầu người ở các nước khác nhau 9

2.5 Diện tích, năng suất, sản lượng và khoai tây giống trên thế giới 12

4.1 Các giai ñoạn sinh trưởng của các giống khoai tây nguồn Tuberosum
và Andigena. 38

4.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống khoai tây nguồn

Tuberosum và Andigena(cm) 40

4.3 ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống khoai tây nguồn
Tuberosum và Andigena(lá/cây) 42

4.4 Các chỉ tiêu nông sinh học của các giống khoai tây nguồn
Tuberosum và Andigena. 45

4.5 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số giống khoai
tây nguồn Tuberosum và Andigena. 46

4.6 Phân loại cấp củ theo khối lượng củ giống của các giống khoai tây
nguồn Tuberosum và Andigena. 49

4.7 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây
Diamant nguồn Tuberosum. 52

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii

4.8 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây Solara
nguồn Tuberosum. 55

4.9 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây Atlantic
nguồn Tuberosum. 57

4.10 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây KT2
nguồn Andigena. 60

4.11 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây KT3
nguồn Andigena. 62

4.12 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây PO7
nguồn Andigena. 65

4.13 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng, phát triển, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai tây VC3 -
86 nguồn Andigena. 67



Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

viii

DANH MỤC ðỒ THỊ

STT Tên ñồ thị Trang

4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của một số giống khoai tây nguồn
Tuberosum(cm/cây) 40
4.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của một số giống khoai tây nguồn
Andigena (cm/cây) 41

4.3 ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống khoai tây nguồn
Tuberosum (lá/cây) 43
4.4 ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống khoai tây nguồn
Andigena(lá/cây) 43


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ix

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang

2.1 Biến ñổi nhiệt ñộ và ánh sáng trong năm 13

2.2 Sơ ñồ hệ thống khí canh 25

3.1 Thiết bị ño sử dụng trong nghiên cứu 34

3.2 Các bộ khí canh nhỏ sử dụng trong nghiên cứu 35

3.3 Bộ khí canh nhỏ có lắp ñèn chiếu sáng bổ sung 35

4.1 ðặc ñiểm ra tia và hình thành củ của các giống nguồn Tuberosum. 47

4.2 ðặc ñiểm ra tia và hình thành củ của các giống nguồn Andigena. 48

4.3 ðặc ñiểm hình thành củ của giống KT2 48

4.4 ðặc ñiểm phình to củ của các giống KT3 và PO7. 50

4.5 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây Diamant nguồn Tuberosum. 53

4.6 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây Solara nguồn Tuberosum. 56

4.7 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây Atlantic nguồn Tuberosum. 58

4.8 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây KT2 nguồn Andigena. 61

4.9 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây KT3 nguồn Andigena. 63

4.10 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây PO7 nguồn Andigena. 66

4.12 Ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến năng suất của giống khoai
tây VC3 - 86 nguồn Andigena. 68


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

1. MỞ ðẦU

1.1. ðặt vấn ñề
Cây khoai tây (Solanum.Tuberosum L) là cây thân thảo họ cà, có nguồn
gốc ôn ñới, còn với Việt Nam thì nó chủ yếu ñược trồng vào vụ ðông Xuân ở
bắc bộ và một số vùng cao có ñiều kiện khí hậu thích hợp. Khoai tây ñược xếp
vào hàng cây lương thực thứ tư của thế giới sau lúa mì, lúa gạo và ngô, ngoài ra
cây khoai tây còn là loại cây rau và cây thực phẩm giàu năng lượng.
Việt nam có tiềm năng lớn về sản suất khoai tây, ước tính có khoảng 400
000 ha ñất có thể dùng cho việc trồng khoai tây (Trương văn Hộ và các ñồng tác
giả 1992). Năm 1979 – 1980, tổng diện tích trồng khoai tây ñã ñạt tới 93 886 ha
với năng suất chỉ ở mức 9,29 tấn/ha và tổng sản lượng là 872 200 tấn (Nhà xuất
bản thống kê, Hà nội 1992). Tuy nhiên, trong nhưng năm gần ñây, tổng diện tích
trồng khoai tây của cả nước chỉ dao ñộng trong khoảng 30 000 ñến 40 000 ha
với năng suất bình quân khoảng 13,0 tấn/ha (thấp hơn mức bình quân của thế
giới, 16,8 tấn/ha) và tổng sản lượng nằm trong khoảng 390 000 ñến 520 000 tấn.
Có rất nhiều nguyên nhân, trong ñó nguyên nhân chính là chưa có củ giống sạch
bệnh ñủ cung cấp cho sản xuất.
Theo ðào Huy Chiên, 2011, nguồn khoai tây giống sử dụng tại Việt nam
có hai nguồn: Nguồn Andigena xuất xứ từ Châu Mỹ do trung tâm khoai tây quốc
tế(CIP) ñưa vào như: KT2, KT3, VC 3 – 86, PO7… Nguồn Tuberosum cũng có
xuất xứ từ Châu Mỹ nhập vào Châu Âu và chọn lọc theo hướng khác với ñiều
kiện Châu Mỹ thâm nhập vào nước ta bằng con ñường nhập nội giống như:
giống Diamant, Solara, Atlantic… Các giống khoai tây thuộc hai nguồn
Tuberosum và Andigena ñã ñược ñánh giá các ñặc tính nông sinh học khác nhau
bằng phương pháp trồng thực ñịa nhưng chưa ñược nghiên cứu trồng bằng
phương pháp khí canh. Việc nghiên cứu ñánh giá các ñặc tính nông sinh học của
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

một số giống khoai tây thuộc hai nguồn trên trồng bằng phương pháp khí canh

có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng quy trình trồng và nhân giống bằng
kỹ thuật khí canh sau này.
Ở Việt Nam, Viện Sinh học Nông nghiệp là cơ quan nghiên cứu ñi ñầu
trong việc cập nhật, hình thành hệ thống nhân giống khoai tây bằng phương
pháp khí canh ñã thu ñược những kết quả rất khả quan từ năm 2006 trên một số
giống nhất ñịnh. Nhưng ñể áp dụng phương pháp khí canh ra sao với từng giống
khoai tây cụ thể thì chưa ñược nghiên cứu sâu nên nhằm phát huy ưu thế của
phương pháp khí canh cũng như hướng ñi sắp tới cho việc sản xuất giống khoai
tây sạch bệnh, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu ñánh giá sinh trưởng
phát triển, sự hình thành củ, năng suất củ minituber của một số giống khoai
tây nguồn Tuberosum và Andigena trồng bằng phương pháp khí canh”
1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài
* Mục ñích:
Tìm hiểu ñược sự khác biệt về sinh trưởng phát triển, sự hình thành củ,
số tia củ/cây, năng suất số củ/cây của một số giống khoai tây nguồn Tuberosum
và Andigena trồng bằng phương pháp khí canh.
Xác ñịnh ñược tác ñộng của chiếu sáng bổ sung ñến sinh trưởng phát
triển, sự hình thành củ, số tia củ/cây, năng suất số củ/cây của một số giống khoai
tây nguồn Tuberosum và Andigena trồng bằng phương pháp khí canh.
* Yêu cầu:
- Tìm ra ñược ñặc tính nông sinh học của một số giống khoai tây nguồn
Tuberosum và Andigena trồng bằng phương pháp khí canh ñể chủ ñộng ñiều
khiển sự ra tia, ra củ, số tia củ/cây, số củ/cây.
- Tìm ra ảnh hưởng của chiếu sáng bổ sung ñến một số giống khoai tây
nguồn Tuberosum và Andigena trồng bằng phương pháp khí canh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

* Ý nghĩa khoa học
 Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có ý
nghĩa về khả năng sinh trưởng, phát triển và hình thành củ của một số
giống khoai tây nguồn Tuberosum và Andigena trồng bằng phương pháp
khí canh.
 Tìm hiểu ñược vai trò của chiếu sáng bổ sung trong sản xuất khoai tây
giống bằng phương pháp khí canh.
* Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là cơ sở xây dựng quy trình sản xuất giống khoai
tây cho hai nhóm giống nguồn Andigena và Tuberosum bằng phương pháp
khí canh.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1. Giới thiệu về cây khoai tây
2.1.1. Phân loại thực vật
Cây khoai tây thuộc:
- Giới thực vật (Plantae).
- Phân giới thực vật bậc cao (Tracheobionta).
- Ngành hạt kín (Angiospennatophyta).
- Lớp Hai lá mầm (Dicotyledoneae).
- Bộ Cà (Solanales).
- Họ Cà (Solanaceae).
- Chi Solanum.
- Loài Solanum tuberosum L.

Về mặt phân loại thực vật, cây khoai tây thuộc chi Solanum gồm 160 loài có
khả năng cho củ (Hawkes, 1978; Mc Collum, 1992). Cây khoai tây thuộc nhóm
cây thân thảo, họ cà (Solanaceae). Hiện nay, theo tổng kết có khoảng 20 loại
khoai tây thương phẩm, chúng ñều thuộc loài Solanum tuberosum L và ở thể tứ
bội (tetraploid) (2n = 4x = 48), có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt và cho
năng suất cao (Võ Văn Chi và Cs, 1969; Mc Collum, 1992).
Dựa vào chỉ tiêu phân loại thì khoai tây có 8 nhóm thuộc loại trồng và 91
nhóm thuộc loại dại. Căn cứ vào số cặp nhiễm sắc thể thì khoai tây khá ña dạng,
có từ nhị bội thể ñến lục bội thể.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

Bảng 2.1: Số nhiễm sắc thể trong các nhóm giống
Nhóm giống Số nhiễm sắc thể Loại bội thể
S. x ajanhuiri
S. goniocaly
S. phureja
S. stenotomum
2n = 2X = 24 Nhị bội
S. x chaucha
S. x juzepczukii
2n = 3X = 36 Tam bội
S. tuberosum
ssp. tuberosum
ssp. Andigena
2n = 4X = 48 Tứ bội
S. curtilobum 2n = 5X = 60 Ngũ bội
S. ambosimum 2n = 6X = 72 Lục bội
(Bulletin 6, CIP Lyma Peru, 1986)

Trongloài , S.tuberosum, thì ssp.Tuberosum Và ssp.Andigena là hai loài
phụ với 2n = 4X = 48thuoocj nhóm tứ bội.
2.1.2. Nguồn gốc xuất xứ
Cây khoai tây (Solanum tuberosum) có nguồn gốc ở vùng núi cao Andes
thuộc Nam Châu Mỹ. Theo CM Bucaxop xác ñịnh rằng khoai tây có nguồn gốc
Nam Mỹ, thuộc các nước Chilê, Pêrru, Brazin, Bolyvia, trên các miền núi có khí
hậu mát và ấm. Vavilop cũng xác ñịnh rằng khoai tây có nguồn gốc từ Chilê,
Pêrru, Bolyvia (Tạ Thu Cúc, 2000).Petroxieda, người ñầu tiên (Tây Ban Nha) ñã
phát hiện ra cây khoai tây tại lưu vực sông Canca (Colombia), nơi thổ dân da ñỏ
cư trú vào năm 1538 (Lê Minh ðức, 1997). ðầu thế kỉ XVI những nhà hàng hải
người Tây Ban Nha ñã ñem giống về và trồng ở nước họ. Vào cuối thế kỉ XVI
cây khoai tây ñược trồng ở Italya, ðức, Mỹ. Năm 1586, một nhà hàng hải ñem
khoai tây về trồng ở Anh. Năm 1785, khoai tây ñược mang về trồng ở Pháp, từ
ñó, khoai tây ñược trồng rộng rãi ở các nước châu Âu.
Khoai tây truyền bá vào Ấn ñộ năm 1615, vào Trung quốc năm 1700, vào
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

Bangladesh năm 1766. Những nhà truyền giáo ñem khoai tây vào châu Phi cuối
thế kỉ XIX. Ở Vệt Nam, khoai tây ñược ñưa vào năm 1890 do những nhà truyền
giáo người Pháp ñem ñến. Năm 1971, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) ñược
thành lập với nhiệm vụ là nghiên cứu, phát triển khoai tây trên thế giới, ñặc biệt
ở những vùng nhiệt ñới.
Ở Việt Nam khoai tây là cây trồng mới nhập nội từ châu Âu do người
Pháp ñưa vào năm1890. Trước năm 1970, diện tích trồng khoai tây chỉ khoảng
2000 ha, sau ñó tăng dần lên tới 102.000 ha ở năm 1979 - 1980 và cho ñến nay
ñạt 180.000 ha (Trương Văn Hộ, 1992).
2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của cây khoai tây
Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Hàm lượng dinh dưỡng trong

“củ” khoai tây rất phong phú, ña dạng, bao gồm tinh bột, protein, gluxit, các loại
vitamin thành phần khoáng của khoai tây chủ yếu là P, Ca, Fe, Mg, K.
Thành phần dinh dưỡng trong củ khoai tây khá phong phú và ña dạng
gồm: Tinh bột, ñường, protein, gluxit, một số loại vitamin và khoáng chất khác,
ñây là các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Vì vậy mà củ khoai
tây ñược ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột và các chất dinh
dưỡng khác rất cao.
Trong 100g khoai tây luộc, cung cấp ít nhất 5% nhu cầu về protein, 3% năng
lượng, 7 - 12% Fe, 10% vitamin

B
6

và 50% nhu cầu vitamin C cho người/ngày ( Tạ
Thu Cúc và cộng sự, 2000).
ðể sử dụng khoai tây, người ta chế biến theo nhiều cách ñể phù hợp với tập
quán và thị hiếu của con người như luộc, rán, chiên, nướng, hấp, nấu súp, nấu cari,
làm mứt Phụ phẩm của khoai tây ñược tận dụng ñể phục vụ cho công nghiệp hoá
học: chiết xuất axit citric, chưng cất rượu, làm cao su nhân tạo, tráng phim ảnh
Khoai tây còn là nguồn thức ăn phục vụ cho ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm (Tạ
Thu Cúc, 2007).
Ưu thế của khoai tây là hàng hoá xuất khẩu tươi hoặc ñông lạnh cho nhiều nước
trên thế giới, nhanh chóng thu ñược ngoại tệ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

Bảng 2.2 Thành phần hóa học trong khoai tây tính theo trọng lượng chất tươi
Thành phần Hàm lượng
Chất khô 15- 28%

Tinh bột 12,6- 18,2%
Glucose 0,01- 0,6%
Fructose 0,01- 0,6%
Sucrose 0,13- 0,68%
Chất xơ 1- 2%
Lipid 0,075- 0,2%
Protein 0,6- 2,1%
Asparagin 110- 529mg/ 100g
Glutamin 23- 409mg/ 100g
Prolin 2- 209mg/ 100g
Các amino acid khác 0,2- 417mg/100g
Polyphenol 123- 441mg/ 100g
Carotenoid 0,05- 2mg/ 100g
Tocopherol 0,3mg/ 100g
Thiamin B1 0,02- 0,2mg/ 100g
Riboflavin 0,01- 0,07 mg/ 100g
Vitamin B6 0,13- 0,44mg/ 100g
Vitamin C 8- 54mg/ 100g
Vitamin E 0,1mg/ 100g
Axit folic 0,01- 0,03mg/ 100g
Nito 0,2- 0,4%
Kali 280- 564mg/ 100g
Phospho 30- 60mg/ 100g
Canxi 5- 18mg/ 100g
Magie 14- 18mg/ 100g
Sắt 0,4- 1,6mg/ 100g
Kẽm 0,3mg/ 100g
Glycoalkaloid 20mg/ 100g
(Li et al, 2006 , Storey, 2007 )
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

Bảng 2.3. Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tươi và khô so sánh
với các loại cây trồng khác
Vitamin
Cây trồng

ðộ
ẩm
(%)
Năng
lượng
(kJ)
Protein
thô (g)
Chất
béo
(g)
Chất xơ
(g)
Ca
(mg)
Thiamin
e (mg)
Axit
ascorbic
(mg)
Riboflavi
n (mg)

Khoai tây
tươi
78.0 335 2.1 0.1 2.1 9 0.10 20 0.04
Cây mã ñề

64.5 531 1.2 0.2 5.8 9 0.08 22 0.04
Khoai mỡ 72.0 444 2.2 0.2 4.1 25 0.10 9 0.03
Khoai lang

70.2 485 1.4 0.4 2.5 33 0.11 26 0.05
Sắn 62.6 607 1.1 0.3 5.2 38 0.06 36 0.04
Khoai tây
khô
11.9 1342 8.4 0.4 8.4 36 0.40 80 0.16
Luá mỳ 12.3 1389 13.3 2.0 12.1 44 0.52 0 0.12
Gạo 12.0 1523 6.8 0.5 2.4 20 0.08 0 0.04
Ngô 11.5 1498 9.5 4.4 9.3 12 0.35 Rất ít 0.11
ðậu 11.8 1414 21.9 1.6 25.4 98 0.53 Rất ít 0.19


(Woolfe, 1987)
Thành phần của khoai tây (tươi và khô) so với các cây lương thực, thực
phẩm khác. Số liệu tính trên 100g phần ăn ñược
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

Bảng 2.4. Lượng tiêu thụ (%) của khoai tây và lượng tiêu thụ khoai tây tính
theo ñầu người ở các nước khác nhau
Mục ñích sử dụng

Quốc gia
Ăn tươi Chế biến
Thức ăn
gia súc
Củ giống Khác
Lượng tiêu thụ tính
theo ñầu người
Châu Á
Trung Quốc 36 22 31 6 5 14
Ấn ðộ 73 0 0 10 17 14
Iran 85 0 0 5 10 39
Bangledesh 81 0 0 9 10 10
Châu Phi

Ai cập 74 0 0 12 14 21
Nam Phi 75 6 10 5 5 26
Algeria 82 1 0 8 10 33
Malawi 76 0 3 11 10 29
Châu Mỹ

Colombia 71 0 100 6 12 56
Brazil 79 1 0 12 8 14
Peru 68 1 1 11 20 63
Argentia 85 1 0 4 10 52
USA 32 60 1 7 0 61
Châu Âu

Ba Lan 21 4 48 13 14 136
ðức 59 14 9 7 11 79
Hà Lan 29 47 14 8 3 87

Nga 48 5 23 20 4 121
Thế giới
54 8 19 12 8 28
(CIP 1998)
Tỷ lệ phần trăm (so với tổng sản lượng) khoai tây sử dụng và mức tiêu thụ
theo ñầu người ở các vùng và quốc gia khác nhau (CIP 1996)
Tuy nhiên, trong khoai tây cũng có một số chất có hại về mặt dinh dưỡng.
Một số loài và giống khoai tây có nồng ñộ cao về glycoalkaloid (α- solanine và
α- chaconine), ñặc biệt là chúng có mặt ngay ở dưới lớp vỏ. Các hợp chất này
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

không bị phân giải khi nóng và có thể có gây ñộc cho người khi ở nồng ñộ cao
và làm giảm hương vị (Storey & Davies, 1992) .
Hàm lượng glycoalkaloid sẽ tăng lên trong quá trình bảo quản, ñặc biệt
khi bảo quản ở ñiều kiện nhiệt ñộ tương ñối thấp và sau khi ñưa ra ánh sáng
(Storey & Davies, 1992).
2.2. Sự phát triển sản xuất khoai tây
Trên thế giới
Theo CIP (International Potato Center - Trung tâm nghiên cứu khoai tây
thế giới) tính ñến năm 1998 ñã có 130 nước trên thế giới trồng khoai tây với
tổng diện tích là 18,3 triệu ha, tổng sản lượng là 295,1 triệu tấn, năng suất trung
bình 16 tấn/ha (Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn, Frei U, Wenzel G,
1993). Trong ñó Trung Quốc với sản lượng 62,036 triệu tấn/năm, tiếp ñó là Mỹ
với sản lượng 23,404 triệu tấn/năm là hai nước dẫn ñầu thế giới. Hiện nay, diện
tích trồng khoai tây ở Trung Quốc ñã ñạt 4,7 triệu ha, tổng sản lượng chiếm 28%
khoai tây các loại. ðối với những nước có nền công nghiệp phát triển xu hướng
chung là giảm diện tích trồng và tăng sản lượng bằng cách sử dụng khoai tây có
năng suất cao, chống chịu tốt với những ñiều kiện bất lợi, cùng với việc áp dụng

các biện pháp kĩ thuật hiện ñại, công nghệ cao. Ở những nước ñang phát triển,
do mức ñộ gia tăng về dân số, nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng cao,
cùng với lúa, lúa mì, ngô góp phần quan trọng ñể ñảm bảo an ninh lương thực
cho con người xu hướng chung là tăng sản lượng khoai tây bằng cả diện tích và
năng suất. Trong 30 năm qua ở khu vực các nước ñang phát triển năng suất bình
quân tăng từ 8 tấn/ha lên 13 tấn/ha. Tuy nhiên, năng suất ñó vẫn là một khoảng
cách xa so với năng suất khoai tây ở các nước tiên tiến và ngày nay với chính
tiềm năng năng suất của các vùng này, các nghiên cứu của CIP chỉ ra rằng:
Không có lý do nào ñặc biệt gây ra giới hạn năng suất ở các nước nhiệt ñới và
cận nhiệt. Các thí nghiệm ở Senegal với giống và ñiều kiện canh tác thích hợp
ñã cho năng suất tới 36 tấn/ha. Một trong những nguyên nhân làm hạn chế năng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

suất khoai tây ở các nước ñang phát triển là thiếu củ giống có chất lượng tốt. Sự
tiếp cận với giống mới và củ giống có chất lượng có vai trò quan trọng trong
nâng cao năng suất thông qua việc thay thế các củ giống chất lượng kém bằng củ
giống có chất lượng tốt và sạch bệnh. Ở Ethiopia, sự thiếu hụt giống có chất
lượng tốt là yếu tố hạn chế năng suất và hiệu quả sản xuất khoai tây(Hồ Hữu An
và ðinh Thế Lộc, 2005).
Ở Hàn Quốc, việc thay thế giống có chất lượng cao ñã làm tăng năng suất
khoai tây trong những năm 1970 từ 11 tấn/ha lên 20 tấn/ha. Hầu hết các nước
thuộc Châu Á, Châu Phi và Châu Mĩ Latinh, nông dân sử dụng một phần sản
phẩm thu ñược của vụ trước làm giống cho vụ sau. ðó chính là con ñường làm
giảm nghiêm trọng chất lượng củ giống ở các quốc gia này. ðể tăng năng suất
khoai tây ở các nước này vấn ñề cần giải quyết là phải có một hệ thống sản xuất
giống hoàn chỉnh ñể cung cấp giống thường xuyên, liên tục. Nhờ quá trình thâm
canh trong sản xuất nông nghiệp mà năng suất và sản lượng khoai tây trên thế
giới không ngừng tăng lên, chúng ta ñã sử dụng những giống khoai tây mới có

phẩm chất cao. Khắc phục tình trạng thiếu giống do cây trồng bằng củ người ta
có hướng trồng khoai tây bằng hạt OP (Open Pollynated) nhằm nâng cao hệ số
nhân giống. Các nhà khoa học của trung tâm khoai tây thế giới ñã ñịnh hướng
hạt khoai tây theo ưu thế lai. Hiện nay, ngoài việc nghiên cứu tìm ra giống mới
có năng suất cao, phẩm chất tốt, chống chịu bệnh, người ta còn chú trọng công
tác phục tráng giống nhằm nâng cao chất lượng khoai tây giống.
Theo công bố của Tổ chức nông lương quốc tế (FAO) và Trung tâm khoai
tây quốc tế (CIP) cho thấy tình hình sản xuất khoai tây của thế giới từ năm 1990
ñến 2009 ñã có những bước tiến ñáng kể. Sản lượng khoai tây thế giới từ 279.32
(1990) tăng lên 330.67 triệu tấn (2009). Diện tích trồng các năm ổn ñịnh xung
quanh khoảng 19 triệu ha.
Theo thống kê FAO (2007 – 2008), diện tích trồng khoai tây toàn thế giới có xu
hướng giảm dần, từ 20.028.896 ha xuống 18.652.381 ha. Năng suất tăng rõ vào năm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

2006 và 2007, nhưng tăng không nhiều. Do ñó, tổng sản lượng tăng không ñáng kể.
Lượng khoai tây giống ñược sản xuất cho trồng trọt nhiều hơn (Tạ Thu Cúc 2007).
Bảng 2.5. Diện tích, năng suất, sản lượng và khoai tây giống trên thế giới
Năm
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Tổng sản lượng
(tấn)
Khoai tây giống
(tấn)
2000

20.028.896 16,40 328.654.784 36.370.912
2001
19.632.768 15,92 312.507.892 35.196.285
2002
19.064.291 16,62 316.860.423 34.829.689
2003
18.972.088 16,64 315.750.538 36.218.515
2004
18.753.576 17,62 330.518.796 35.468.643
2005
18.652.381 17,26 321.974.152 36.470.736
2006
18.756.980 17,35 325.433.603 36.789.523
2007
18.678.456 17,38 324.631.565 36.834.182
(Nguồn:FAOSTAT)

Châu Á và Châu Âu là những vùng sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới,
ñóng góp hơn 80% sản lượng khoai tây năm 2007. Diện tích trồng khoai tây của
châu Á là lớn nhất hơn 9 triệu ha (2006) và hơn 8 triệu ha (2007), sau ñó ñến
châu Âu và vùng có diện tích trồng thấp nhất là Bắc Mỹ (xung quanh 600.000
ha). Trong khi ñó lượng khoai tây sản xuất tại châu Phi và Mỹ La tinh lại rất
thấp. Bắc Mỹ tuy diện tích trồng thấp nhất trong các châu lục nhưng do trình ñộ
thâm canh cao nên là nơi ñạt năng suất cao nhất (hơn 40 tấn/ha).
Tầm quan trọng của củ cây khoai tây trong ñảm bảo an ninh lương thực,
giảm ñói nghèo ñược thể hiện ở việc Liên Hợp Quốc ñã quyết ñịnh chọn 2008 là
năm khoai tây thế giới [52]
Năm 2010, ñã có 18,6 triệu ha ñất trên thế giới ñược dùng ñể trồng khoai
tây. Sản lượng trung bình là 17,4 tấn/ha. Trang trại trồng khoai tây ở Hoa Kỳ ñạt
sản lượng với 44,3 tấn/ha, nông dân New Zealand là những người sản xuất khoai

tây có sản lượng cao nhất Thế giới, dao ñộng từ 60-80 tấn/ha, kỷ lục ñược ghi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13

nhận là 88 tấn/ha [44].
Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, do ñặc ñiểm khí hậu và ñịa hình, khoai tây chỉ có thể trồng
vào vụ ðông-xuân ở miền Bắc và gần như quanh năm ở một số vùng của tỉnh
Lâm ðồng. ðặc ñiểm ñặc biệt ở cây khoai tây là nhiệt ñộ cao sẽ làm cho cây
sinh trưởng dinh dưỡng mạnh và sinh trưởng sinh thực kém. Giai ñoạn hình
thành và phát triển củ mà gặp nhiệt ñộ cao, cường ñộ ánh sáng mạnh, thời gian
chiếu sáng dài sẽ làm cho cây tái sinh trưởng sinh dưỡng (second grow) và
ngừng hoạt ñộng sinh trưởng sinh thực. Như vậy sẽ ảnh hưởng rất lớn ñến năng
suất của khoai tây.
T
0
C AS
35
0
C
13h







Hình 2.1: Biến ñổi nhiệt ñộ và ánh sáng trong năm

Khoai tây là cây trồng lý tưởng cho vụ ðông ở ðồng bằng Bắc bộ nhưng
chưa ñược phát triển ñúng với tiềm năng của nó. Diện tích trồng khoai tây ở
ðồng bằng Bắc bộ chỉ khoảng 30.000 ñến 40.000 ha trong khi diện tích có thể
trồng ñược khoai tây là 400.000 ha. Năng suất trung bình của cây khoai tây ở
nước ta chỉ ñạt 12 tấn/ha, trong khi ñó tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu Úc, Mỹ và
các nước Châu Âu năng suất trung bình ñạt 30-40 tấn/ha (Nguyễn Quang Thạch,
Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Lý Anh, 2004). Nguyên nhân chính của vấn
20
0
C

10,88h

AS

T
0
C

13h

35
0
C

12

3

10

6

6

Tháng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

14

ñề này là thiếu giống chất lượng cao. Ngay với diện tích còn ít ỏi trên, chúng ta
cũng chưa tìm ñược giải pháp thích hợp ñể tự túc giống khoai tây chất lượng cao.
Hơn 30 năm nghiên cứu của các Viện, Trường với các chương trình hợp tác, hỗ
trợ của các tổ chức Quốc tế như FAO, CIP, GTZ… với chi phí nhiều triệu USD
nhưng vẫn chưa mang lại kết quả mong muốn. Nguồn giống chất lượng cao chủ
yếu phải nhập nội từ Châu Âu với giá rất ñắt (18.000 – 20.000ñ/ kg giống). Gần
ñây, hệ thống sản xuất giống khoai tây chất lượng cao bắt nguồn từ nuôi cấy mô
do Viện Sinh học Nông nghiệp, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội phối hợp
với Viện Sinh học Nhiệt ñới – Thành phố Hồ Chí Minh và nhiều cơ quan khác
nghiên cứu hoàn thiện ñã ñược triển khai sản xuất ở quy mô cấp Tỉnh. Hệ thống
này cho phép chủ ñộng sản xuất ñược khoai tây giống có chất lượng tương ñương
nhập nội nhưng có giá hạ hơn (giảm khoảng 30 - 35% so với giống nhập nội).
Tuy vậy, hệ thống này vẫn chưa ñáp ứng ñược ñủ nhu cầu về số lượng và giá
giống còn khá cao, người sản xuất chưa thật sự chấp nhận. Việc nhập một lượng
lớn khoai thịt giá rẻ từ Trung quốc về làm giống vẫn diễn ra, gây thiệt hại cho ng-
ười sản xuất và làm lan truyền nhiều loại sâu bệnh. Sản xuất giống khoai tây tại
miền núi, vùng cao như vùng Lâm ðồng có ưu ñiểm hơn về cách ly không gian
và thời gian sản xuất. Tuy nhiên, tại những vùng này cũng có những khó khăn
nhất ñịnh, như dễ bị nhiễm bệnh héo xanh và khó khăn trong vận chuyển.

2.1.4. Hiện tượng thoái hóa giống ở khoai tây và biện pháp khắc phục
Sự thoái hóa giống khoai tây là hiện tượng khi sử dụng giống tại chỗ và
trồng liên tiếp nhiều vụ cây sẽ sinh trưởng kém, cây thấp, lá xoăn, thân có vết
loang lổ, dị dạng, củ nhỏ dẫn ñến giảm năng suất (Vũ Triệu Mân, 1990);
Nguyễn Văn Viết, 1991). Theo Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn, Frei U,
Wwnzel G (1993) có hai nguyên nhân chính gây nên hiện tượng này ñó là bệnh
lý (nhiễm virus) hoặc do sinh lý (củ giống bị già sinh lý do bảo quản quá lâu
trong ñiều kiện nóng ẩm).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

15

Thoái hóa do virus và biện pháp khắc phục
* Hiện tượng thoái hóa giống do virus
Hiện tượng thoái hóa giống khoai tây do virus ñã ñược Parmentier phát
hiện năm 1786 nhưng phải mất một thế kỷ sau người ta mới xác ñịnh ñược ñặc
tính virus và khẳng ñịnh chúng chính là nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Qua
nghiên cứu cho thấy cây khoai tây chính là kí chủ của 60 loại virus gây bệnh cho
cây trồng, có 33 loại gây hại cho khoai tây, trong ñó có 6 loại ñiển hình:
- PRLV (Potato LeafRoll Virus) gây cuốn lá, giảm năng suất 40 – 90%.
- PVY (Potato Virus Y) gây xoăn lá, khảm lá, giảm năng suất 50 – 90%.
- PVA (Potato Virus A) gây khảm lá làm giảm năng suất tới 50%.
- PVX (potato Virus X) gây khảm lá nhưng không biến dạng, giảm năng
suất 10 – 25%.
- PVM (Potato Virus M) gây cuốn lá nhẹ ở ngọn, khảm gân lá, giảm năng
suất 60 – 70%.
- PVS (Potato Virus S) triệu chứng ẩn, có thể làm giảm diện tích lá, gây
ñổ cây, giảm năng suất 10 – 15%.
Sáu loài virus trên có tính phổ biến rộng với nồng ñộ cao gây thiệt hại có
ý nghĩa kinh tế ở khoai tây (Mai Thị Tân, 1998).

Khi xâm nhiễm vào cây, virus tấn công vào các mô, tế bào làm thay ñổi
quá trình trao ñổi chất ở cây, chúng tồn tại trong các mô, cơ quan sinh dưỡng và
lan truyền từ cây mẹ sang cây con qua sinh sản sinh dưỡng. Chính vì vậy bệnh
virus rất nguy hiểm với những giống cây trồng nhân vô tính bằng củ, giâm cành,
chiết cành, ….
Bệnh virus còn ñược lan truyền qua các véc tơ như côn trùng hay qua tiếp
xúc cơ giới. Các loại rệp, nhện trích hút cây khoai tây mang virus rồi truyền cho
cây khỏe.
* Biện pháp khắc phục thoái hóa do virus
- Kĩ thuật làm sạch virus:
Một số nghiên cứu ñã cho thấy ở ñỉnh sinh trưởng những cây khoai tây bị