nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trong sản xuất khoai môn sau nuôi cấy in vitro tại địa bàn tỉnh bắc kạn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM






LÊ THỊ THU









NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG
SẢN XUẤT KHOAI MÔN SAU NUÔI CẤY IN VITRO TẠI
ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP









Thái Nguyên, năm 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM






LÊ THỊ THU

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG
SẢN XUẤT KHOAI MÔN SAU NUÔI CẤY IN VITRO TẠI
ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã sỗ: 60 62 01




LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP



Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN THẾ HÙNG





Thái Nguyên, năm 2010


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i

LỜI CẢM ƠN


Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn năm 2009.
Để hoàn thành luận văn tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy
hướng dẫn khoa học, cơ quan, các bạn đồng nghiệp, sinh viên, và gia đình. Nhân
dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới:
Thầy giáo: PGS. TS Nguyễn Thế Hùng; TS. Nguyễn Viết Hưng đã
hướng dẫn chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và tạo mọi
điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
Thầy Nguyễn Trọng Lương. Trưởng bộ môn Kỹ thuật Di truyền - Viện
Di truyền Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề
tài này.
Để có được kết quả hôm nay, trong quá trình học tập và nghiên cứu,
bên cạnh sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp
đỡ tận tình của gia đình, người thân và bạn bè, học sinh của tôi.
Tôi cũng chân thành cảm ơn các anh chị em đồng nghiệp, bạn bè đã
khuyến khích, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Một lần nữa cho phép
tôi được cảm ơn sâu sắc tới tất cả những sự giúp đỡ quí báu này.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2010
Tác giả



LÊ THỊ THU


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu trong đề tài này là hoàn toàn
trung thực, chính xác và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn cũng được chỉ rõ nguồn
gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.


Thái nguyên, tháng 11 năm 2010
Tác giả




LÊ THỊ THU

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii

MỤC LỤC

Mở đầu 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 4
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4
Chƣơng 2. Tổng quan tài liệu và cở khoa học của đề tài 5

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn - sọ 5
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố cây khoai môn - sọ 5
1.1.2. Đặc điểm thực vật học và phân loại cây khoai môn - sọ 6
1.1.2.1. Phân loại thực vật khoai môn 6
1.1.2.2. Một số đặc tính sinh vật học của cây khoai môn - sọ 12
1.1.3. Yêu cầu sinh thái 14
1.1.4. Giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế và sử dụng của cây khoai môn - sọ 16
1.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng của khoai môn - sọ 16
1.1.4.2. Giá trị kinh tế và sử dụng của khoai môn - sọ 17
1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất khoai môn trên thế giới 18
1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất khoai môn ở Việt Nam 19
1.4. Nghiên cứu bảo tồn và khai thác nguồn gen 26
1.5. Ứng dụng nuôi cấy mô trong chọn tạo và nhân giống khoai môn - sọ 31

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
1.5.1. Cơ sở lý luận của phương pháp nhân giống nuôi cấy mô 31
1.5.2. Ứng dụng nuôi cấy mô trong chọn tạo và nhân giống khoai môn - sọ 32
1.5.3. Nghiên cứu nuôi cấy in vitro 33
1.6. Các kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài 34
Chƣơng 2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 37
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 37
2.2. Vật liệu nghiên cứu 37
2.3. Thời gian nghiên cứu 37
2.4. Nội dung 37
2.3.1. Nội dung 1: 37
2.3.2. Nội dung 2: 37
2.3.3. Nội dung 3: 37
2.3.4. Nội dung 4: 38

2.5. Phương pháp nghiên cứu 38
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 38
2.5.2. Chỉ tiêu theo dõi 41
2.6. Xử lý số liệu 42
Chƣơng 3. Kết quả và thảo luận 43
3.1. Tình hình kinh tế, xã hội tỉnh Bắc Kạn - huyện Chợ Đồn 43
3.1.1. Điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Kạn 43
3.1.2. Điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội của huyện Chợ Đồn
- Bắc Kạn 45

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
3.1.3. Đặc điểm khí hậu tỉnh Bắc Kạn 46
3.2. Khả năng sinh trưởng và năng suất của cây in vitro 47
3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và phát triển của cây 48
3.2.2. Ảnh hưởng của các mức phân bón trồng đến sinh trưởng, phát
triển cây khoai in vitro 54
3.3. Khả năng sinh trưởng và năng suất của cây khoai môn củ G1 61
3.3.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển cây
khoai môn củ G1 61
3.3.2. Ảnh hưởng của các mức phân bón trồng đến sinh trưởng, phát
triển cây khoai môn củ G1 69
Kết luận và đề nghị 77
1. Kết luận 77
2. Đề nghị 77
Chƣơng 4. Tài liệu tham khảo 78
Phụ lục 84

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi
DANH MỤC BẢNG


Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Bắc Kạn năm 2007 44
Bảng 3.2. Điều kiện thời tiết khí hậu tỉnh Bắc Kạn năm 2009, 2010 47
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng của cây 48
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của mật độ đến chất lượng khoai môn nuôi cấy
in vitro 51
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất 52
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng của cây
khoai in vitro 55
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của phân bón đến chất lượng khoai in vitro 57
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của phân bón đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất 58
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng sinh trưởng của cây
khoai củ G1 62
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của mật độ đến chất lượng khoai củ G1 64
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất 65
Bảng 3.12. Sơ bộ hoạch toán kinh tế thí nghiệm mật độ cây trồng từ củ G1 68
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng của
cây khoai củ G1 69
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của phân bón đến chất lượng khoai củ G1 72
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất 73
Bảng 3.16. Sơ bộ hoạch toán kinh tế thí nghiệm phân bón 76

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của mật độ đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn nuôi cấy in vitro 50
Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn nuôi cấy in vitro 56
Đồ thị 3.3. Ảnh hưởng của mật độ đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn củ G1 63
Đồ thị 3.4. Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn củ G1 71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT


ĐC Đối chứng
NQ - TƯ: Nghị quyết Trung ương
PC: Phân chuồng
FAO: Food and Agriculture Organization
NSLT: Năng suất lý thuyết
NSTT Năng suất thực thu
VDTNNVN Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam
KL Khối lượng
G1 Củ lấy từ cây nuôi cấy in vitro

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Bắc Kạn là tỉnh miền núi cao nằm cách Hà Nội 170 km về phía bắc,
trên trục quốc lộ 3 Hà Nội - Cao Bằng. Dân số năm 2009 là 294.660 người
gồm 7 dân tộc chung sống. Trong đó chủ yếu là dân tộc Tày chiếm 60, 40%;
dân tộc Kinh chiếm 19,30%; dân tộc Dao 9,40%; còn lại là các dân tộc khác.
Bắc Kạn có 7 huyện thị với 122 xã phường, trong đó có 103 xã nghèo đặc biệt
khó khăn, trình độ dân trí thấp và không đồng đều giữa các vùng, các huyện.
Bắc Kạn có tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là: 485.721 ha, trong đó có
30.998 ha đất nông nghiệp chiếm 6, 30% tổng diện tích tự nhiên. Diện tích đất
lúa là 15.000 ha, đất trồng ngô (gồm cả đất nương rẫy và đất soi bãi) là
11.000 ha, đất cây có củ (gồm cả sắn, khoai…) là 2.500 ha, còn lại là các loại
đất nông nghiệp khác. Trong số 2.500 ha đất cây có củ, hàng năm diện tích
đất trồng cây khoai môn chiếm khoảng 260 - 300 ha.
Quỹ đất dành cho sản xuất nông nghiệp của tỉnh nằm rải rác, khó quy
hoạch thành một khu vực tập trung. Tập quán canh tác của người dân Bắc
Kạn còn bị ảnh hưởng nặng nề bởi phong tục tập quán cũ như đốt nương làm
rẫy, chăn thả gia súc, gia cầm tự do… làm ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống
kinh tế của cộng đồng nói chung và từng người dân nói riêng. Đồng bào vùng
sâu, vùng xa còn thiếu nhiều thông tin kiến thức khoa học về làm kinh tế. Sản
xuất nông nghiệp hiện còn mang tính tự cung, tự cấp, độc canh cây lúa. Nông
dân chưa mạnh dạn đầu tư sử dụng giống mới, phân bón, chuyển dịch cơ cấu
cây trồng để mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn. Đây là một vấn đề gây nhiều
khó khăn trong quá trình phát triển kinh tế theo hướng đa dạng hoá và thị
trường hoá sản phẩm của Bắc Kạn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
Cây khoai Môn (Colocasia) hay còn gọi là khoai Tàu, khoai thơm,
khoai sọ núi, là cây vừa làm lương thực, vừa làm thực phẩm được trồng nhiều
ở các tỉnh miền núi phía Bắc như: Yên Bái, Lạng Sơn, Cao Bằng và Bắc Kạn.
Ở Bắc Kạn, cây khoai Môn được người dân trồng từ lâu đời và đã trở thành
một cây đặc sản của tỉnh. Khoai môn được trồng chủ yếu trên đất đồi dốc,
chưa có định hướng để trở thành hàng hóa chính.
Nghị quyết số 05 NQ-TƯ ngày 18/7/2001 của Ban chấp hành tỉnh Đảng
bộ Bắc Kạn về Phát triển nông nghiệp và kết cấu hạ tầng thiết yếu nông thôn đã
nêu rõ: Tạo ra sự chuyển biến tích cực hơn trong nông nghiệp sản xuất hàng
hoá với khối lượng, giá trị ngày càng cao và có khả năng cạnh tranh trên thị
trường. Nghị quyết tỉnh Đảng bộ tỉnh Bắc Kạn lần thứ 9, nhiệm kỳ 2005-2010
cũng đã chỉ rõ : Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu nông- lâm nghiệp theo hướng
sản xuất hàng hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn, trước hết phát triển
nền nông nghiệp hàng hoá gắn với thị trường và phát huy tiềm năng của
tỉnh…Tập trung khai khác hợp lý, hiệu quả các nguồn lực về tài nguyên, lao
động, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và phát triển bền vững kinh tế - xã hội, tích
cực chuyển dịch cơ cấu kinh tế để đưa tỉnh sớm rút ngắn khoảng cách phát
triển với các tỉnh trong khu vực và phát huy lợi thế, tiềm năng đất đai phấn đấu
đến năm 2010 có 6.800 ha đất canh tác nông nghiệp đạt thu nhập 30 triệu
đồng/ha trở lên. Đến năm 2010 hình thành vùng sản xuất cây đặc sản hàng hoá:
cam quít 1.000 ha, chè Shan tuyết và chè chất lượng cao 2500 ha, vùng hồi
4.500 ha, hồng không hạt 500 ha, khoai môn 700 ha, thuốc lá 1.000 ha
Chính vì vậy trong những năm gần đây, cây khoai môn bắt đầu được
trồng trên đất ruộng 1 vụ lúa bấp bênh, dự án “Ứng dụng khoa học và công
nghệ trong sản xuất, sơ chế và tiêu thụ Khoai môn, tỉnh Bắc Kạn đã được phê
duyệt và thực hiện từ năm 2008”. Với những cố gắng đó, xưởng chế biến bột

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
khoa môn sẽ được lắp đặt và đưa vào hoạt động từ năm 2009, diện tích khoai
môn sẽ được tăng lên đáng kể.
Nhằm phục vụ đủ nguồn giống với chất lượng tốt, phục vụ cho việc phát
triển, mở rộng diện tích cây khoai môn để trở thành hàng hoá góp phần khai thác
tốt tiềm năng đất đai, tăng thu nhập và việc xoá đói giảm nghèo cho những xã
miền núi đặc biệt khó khăn của Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn đã muốn phát triển vùng
khoai môn tập trung nhưng vẫn còn thiếu giống do hệ số nhân giống của khoai
môn tại địa phương rất thấp (3 - 4 củ/cây).
Để giải quyết khó khăn đó hiện nay Viện Di Truyền nông nghiệp Việt
Nam (VDTNNVN) đã nghiên cứu thành công cây khoai môn nuôi cấy in vitro
nhưng mới chỉ thành công trong môi trường dinh dưỡng đặc biệt.
Để sản phẩm nuôi cấy này có thể được ứng dụng trong sản xuất mang lại
nhiều lợi ích từ cây in vitro cho người dân, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề
tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trong sản xuất khoai môn sau
nuôi cấy in vitro tại địa bàn tỉnh Bắc Kạn”.
2. Mục tiêu
- Xác định khả năng sinh trưởng của cây khoai môn nuôi cấy in vitro và
cây khoai môn thế hệ sau nuôi cấy in vitro (G1) ngoài đồng ruộng.
- Xác định năng suất và kích thước củ sản xuất từ cây khoai môn nuôi
cấy in vitro và cây khoai môn thế hệ sau nuôi cấy in vitro (G1).
- Xác định một số biện pháp kỹ thuật trồng và thâm canh cây khoai môn
từ sau nuôi cấy in vitro và cây khoai môn thế hệ sau nuôi cấy in vitro (G1).

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

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ xung cơ sở lý luận, cơ sở
khoa học về sự ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật bón phân, mật độ đến
khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng khoai môn từ cây
khoai môn nuôi cấy in vitro và khả năng nhân nhanh giống khoai môn trên địa
bàn tỉnh Bắc Kạn.
- Góp phần làm tài liệu tham khảo cho những đề tài nghiên cứu cây
khoai môn - sọ ở các vùng có điều kiện tương tự như Bắc Kạn.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài này sẽ cung cấp cho các nhà khoa học, khuyến nông và bà con
nông dân những thông tin cơ bản về khả năng nhân nhanh giống khoai môn -
sọ bằng phương pháp nuôi cấy in vitro.
- Thành công của đề tài cũng là cơ hội để người dân trên địa bàn tỉnh Bắc
Kạn và các khu vực khác có thể mở rộng nhanh diện tích khoai môn giúp chuyển
đổi nhanh cơ cấu cây trồng với điều kiện thực tế sản xuất, góp phần cải thiện bộ
giống đã bị thoái hoá tại địa phương.



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn - sọ
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố cây khoai môn - sọ
Cây khoai môn (Colocasia esculenta (L) Schott) là cây một lá mầm

thuộc chi Colocasia, họ ráy (Araceace). Đây là loại cây được trồng phổ biến ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Cây khoai môn - sọ được xác định có nguồn gốc phát sinh tại các dải
đất kéo dài từ Đông Nam Ấn Độ và Đông Nam Á tới Papua New Guinea và
Melanesia dựa vào rất nhiều minh chứng thực vật học của loại cây này
(Kuruvilla and Singh, 1981; Matthew, 1995; Lebot, 1999). Lịch sử trồng trọt
cũng bắt đầu từ những vùng đất đó. Vào khoảng 100 năm trước công nguyên
khoai môn - sọ đã được trồng ở Trung Quốc và Ai Cập. Trong thời tiền sử, sự
trồng trọt được mở rộng tới các quần đảo Thái Bình Dương, sau đó nó được
đưa tới vùng Địa Trung Hải rồi tới Tây Phi. Từ Tây Phi, cây trồng này được
mở rộng tới Tây Ấn và tới các vùng nhiệt đới của châu Mỹ. Ngày nay, khoai
môn - sọ được trồng phổ biến ở khắp các vùng nhiệt đới cũng như ôn đới ấm
áp [37], [39], [42].
Tại nhiều nơi của vùng cận Đông Nam Á đã phát hiện được nhiều dạng
khoai môn hoang dại. Từ trung tâm khởi nguyên, cây khoai môn được đưa
đến Đông Nam Á, Trung Quốc, Nhật Bản và các quần đảo thuộc Thái Bình
Dương. Từ Châu Á khoai môn còn được đưa tới Ả Rập và các nước ven biển
Địa Trung Hải. Người ta đã tìm thấy dấu vết của khoai môn được trồng ở
Trung Quốc và Ả Rập vào khoảng 100 năm trước công nguyên [42]. Ngày

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
nay, khoai môn được trồng phổ biến ở khắp các vùng nhiệt đới và ôn đới ấm
áp. Tuy nhiên, diện tích khoai môn tập trung ở các nước Tây Phi, vùng Caribe
và hầu hết các vùng của châu Á.
Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam Á, nơi được coi là trung tâm đa
dạng di truyền cây trồng, nơi phát sinh của nhiều loài cây họ ráy, trong đó có
khoai môn. Chính vì vậy nguồn gen khoai môn ở Việt Nam rất đa dạng. Theo
Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Nguyễn Văn Viết, 2004 thì khoai môn, đặc biệt là

khoai môn nước được thuần hoá ở nước ta từ rất sớm trước cả lúa nước, từ cách
đây 10.000 – 15.000 năm. Nguồn gen khoai môn được phân bố trong điều kiện
tự nhiên rất đa dạng từ độ cao tương đương mực nước biển đến độ cao 1.800m,
có giống sống trong điều kiện bão hoà về nước và ẩm hay phát triển trên đất
khô hạn. Khoai môn cũng có các giống ưa sáng và có cả những giống ưa bóng.
1.1.2. Đặc điểm thực vật học và phân loại cây khoai môn - sọ
1.1.2.1. Phân loại thực vật khoai môn
Phân loại khoa học (
esculenta.htm).
Giới (Kingdom) :
Plantae
Ngành (division) :
Magnoliophyta
Lớp (class) :
Liliopsida
Bộ (order) :
Alismatales
Họ (family) :
Araceae
Chi (genus) :
Colocasia
Loài (species) :
Colocasia esculenta


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Khoai môn, khoai sọ thuộc chi Colocasia, là một trong những chi quan
trọng nhất của họ Ráy (Araceace). Các loài trong chi này được dùng làm

lương thực, thực phẩm cho người và gia súc [8].
Nhóm cây lấy củ họ Ráy (Araceace) có tên tiếng Anh là “Taro” gồm
một số loài như ráy rừng (Alocasia macrorrhira), ráy đầm lầy (Colocasia
chamisonis), khoai sáp (Xantosoma agittifolium), dọc mùng (Colocasia
gigantea), khoai môn (Colocasia esculenta var. Escullenta) và khoai sọ
(Colocasia escullenta var. Antiquoryum) [8]. Trong số các loài này thì cây
khoai môn, khoai sọ là loài có giá trị dinh dưỡng hơn cả.
Họ ráy là một họ rất lớn với hơn 115 chi và 2.000 loài phân bố rộng
khắp trên thế giới, trong đó có tới 92% số loài có xuất xứ từ những vùng nhiệt
đới châu Á và châu Mỹ. Ở Việt Nam hiện biết đến với 21 chi và 77 loài, phần
lớn là cây ưa bóng làm thành tầng cây phụ chủ yếu ở rừng hỗn giao [17].
Ngoài việc được sử dụng làm thực phẩm các loài cây thuộc họ ráy còn
được dùng làm cây cảnh như: Cây Vạn niên thanh lá xanh (Aglaonema
siamense): Thân gầy mọc đứng, lá luôn xanh tốt; cây Vạn niên thanh dây
(Scindapus aureus): Cây leo bằng rễ phụ, lá nhỏ màu xanh có đốm vàng, hình
dạng giống lá trầu không, gân lá lông chim; cây Vạn niên thanh lá đốm
(Diffenbachia picta): Hình dạng giống cây Vạn niên thanh lá xanh, nhưng lá
lớn hơn và có đốm trắng; Cây Độc giác liên (Caladium bicolor): Có lá trông
giống khoai môn nhưng nhỏ hơn, trên mặt lá có nhiều đốm sặc sỡ; Cây ráy
leo lá to (Epipremnum pinatum): Cây leo rất khoẻ, mọc xuống, thân cây to
bằng cổ tay, lá rất rộng, có gân lông chim, phiến lá có đốm vàng; Cây Thạch
xương bổ lá nhỏ (Acorus gramineus var. pusillus): Lá hẹp, dài và nhọn như lá
cỏ, có mùi rất thơm, hay được trồng trên các núi non bộ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
Ngoài ra, có rất nhiều loài cây được trồng làm thuốc chữa bệnh như:
Cây Thạch xương bồ (Acorus gramineus Soland): Chữa cảm lạnh, co giật,
cấm khẩu, loạn nhịp tim, tay chân nhức mỏi, đầy bụng, ỉa chảy, ho lâu ngày;

Cây Thiên niên kiện (Homalonema occalta Schott): Chữa tê thấp, đau dạ dày,
ngộ độc; Cây Bán hạ (Typhonium trilobatum Schott): Chống nôn, tiêu đờm,
bổ dạ dày; Cây Thiên nam tinh (Arisaema consangguineum): Chữa sốt rét,
rắn cắn, sưng tấy, nhọt mủ, cầm máu, bó gãy xương; Cây ráy gai (Lasia
spinosa Thw): Chữa ho, đau bụng, phù thũng tê thấp [15], [1], [7].
Để đảm bảo nguồn thức ăn cho gia súc con người đã nghĩ đến các cây
thuộc họ ráy như: Cây khoai ráy (Alocasia macrorrhira L. Schott): Là cây mọc
hoang trong các khu rừng thứ sinh nơi ẩm ướt, ven bờ suối và các thung lũng
núi đá. Cây có thân, rễ dạng củ, lá rất lớn hình mũi tên, cuống lá đính ở gốc
phiến rất mập, có thể dài hơn 1m. Cụm hoa dạng bông mo, có phiến mo màu
vàng, mang hoa cái ở gốc, hoa đực ở phía trên. Quả mọng hình trứng, màu đỏ;
Cây khoai nưa (Amorphophallus campanulatus): Mọc hoang rải rác khắp các
vùng rừng núi. Cây thân củ nằm trong đất, củ hình bán cầu mặt dưới lồi mang
một số rễ phụ và có những mắt chỉ như củ khoai tây. Củ có màu nâu, thịt trắng
vàng và cứng, ăn hơi ngứa. Ngoài ra còn có các cây khác như: Bèo cái (Pistia
stratioities), Khoai nước (Clocasia escullenta L. Schott) [12], [1], [20].
Một số loài được dùng làm thức ăn cho người như: Cây khoai ngái
(Amorphallus rivieri Dur): Trồng lấy củ để ăn, bẹ lá nấu canh hay muối dưa.
Cây có thân củ nằm trong đất, củ giống củ khoai sọ nhưng to hơn, gồm một
củ mẹ ở giữa, xung quanh có một vài củ con. Củ có vỏ màu nâu, thịt củ màu
vàng, ăn hơi ngứa; Cây khoai môn tía (Alocasia indica): Cây khá to, thân cây
tím sẫm, lá to hình mũi tên, cuống lá dính ở gốc phiến, mặt dưới lá màu tím;
Cây dọc mùng (Colocasia gegantea): Trồng lấy dọc lá dùng để nấu canh
chua, làm nộm rất đặc biệt. Cây có lá to màu xanh nhạt, dọc lá dài, mập, có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
phấn trên mặt lá. Phiến lá hình khiên, hướng phiến lá nằm ngang, gân lá nổi
rõ cả hai mặt; Cây khoai nước (C. esculenta L. Schott): Trồng lấy củ và dọc lá

để ăn. Đặc điểm hình thái gần như cây dọc mùng; Cây khoai sọ (C. escullenta
L. Schott var. antiquoryum): Trồng lấy củ để ăn và dùng làm thuốc chữa vết
thương. Cây có thân củ nằm trong đất, củ chứa nhiều tinh bột. Củ cái hình cầu
hoặc hình trứng và có nhiều củ con bám xung quanh. Lá có nhiều phiến hình
khiên, gốc hình tim, cuống lá mập, mọc thẳng đứng hoặc nửa thẳng, dài trên
dưới 1m. Cụm hoa bông mo, có phiến mo màu vàng. Trục của cụm hoa gồm
bốn phần: Phần mang hoa cái ở dưới cùng, tiếp đến là một phần không sinh
sản, trên nữa là phần mang hoa đực dài bằng hai lần phần mang hoa cái, trên
cùng là phần không sinh sản nhọn.
Chi Colocasia được xác định bởi Schott năm 1832 trên cơ sở hai loài
được Linnacus mô tả lần đầu tiên vào năm 1753 là Arum colocasia và Arum
esculentum. Schott cũng đã đặt lại tên cho hai này là Colocasia esculenta và
Colocasia antiquoryum. Hiện nay trong nghiên cứu phân loại chi Colocasia
vẫn còn nhiều tranh cãi chưa ngã ngũ. Một số nhà phân loại thực vật học cho
rằng có một loài đa hình là C. esculenta và ở mức độ dưới loài biết đến có C.
esculenta var. Esculenta và C. esculenta var. Antiquorum [28].
Ở Việt Nam, trong nhiều tài liệu nghiên cứu về cây khoai môn – sọ, các
tác giả đều sử dụng danh từ chung “Cây khoai môn” vừa để chỉ giống cây
thích nghi với môi trường đất bị ngập nước hoặc ẩm ướt, với tên thường gọi là
“cây khoai nước”, và cũng để chỉ nhóm cây chịu hạn mà không chịu được
ngập úng, thường gọi là “cây khoai sọ” [12], [20].
Loài phụ C. Esculenta var. Esculenta, theo phân loại dưới loài cho thấy
có hai nhóm cây là nhóm khoai nước (chịu ngập úng) và nhóm khoai môn
(trồng trên đất cao). Hai nhóm này sử dụng củ cái để ăn, củ con để làm giống

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
và dọc lá dùng để chăn nuôi. Hoa có phần phụ vô tính ngắn hơn so với phần
phụ hoa đực.

Loài phụ C. Esculenta var. Antiquorum gồm nhóm cây khoai sọ. Nhóm
này có củ cái có kích thước từ nhỏ đến trung bình, kèm theo nhiều củ con có
tính ngủ nghỉ. Nhóm khoai sọ phân bố rộng, có thể trồng trên đất ruộng lúa
nước hoặc trên đất bằng có tưới, thậm trí trên đất dốc sử dụng nước do mưa.
Hoa có phần phụ vô tính dài hơn phần phụ hoa đực.
Vì vậy chúng ta nên gọi nhóm khoai môn - sọ là chính xác nhất, kể cả
khi cho rằng có một loài đa hình là C. Antiquorum và mức độ dưới loài là C.
Antiquorum var. Typeca; C. Antiquorum var. Euchlora và C. Antiquorum var.
Esculenta.
Cần dựa vào hình thái của củ cái và củ con, số lượng nhiễm sắc thể và
đặc điểm hình thái hoa để phân biệt các giống của hai nhóm này.
Nếu dựa vào hình thái củ cái và củ con thì thấy rằng:
- Nhóm C. Esculenta var. Esculenta (Dasheen) bao gồm các giống
khoai môn và khoai nước. Đặc điểm của chúng là có một củ cái lớn quyết
định năng suất giống khoai với một vài củ con nhỏ và dải khoai (stolon) ít
dùng để ăn. Bông hoa của nhóm này có phần phụ vô tính ngắn hơn phần hoa
đực. Khả năng thích ứng của nhóm này rộng từ đất bị ngập nước đến đất
thuộc vùng trung du và miền núi với nhiều giống khoai nổi tiếng.
- Nhóm C. Esculenta var. Antiquorum (Eddoe) gồm hầu hết các giống
khoai sọ, với đặc điểm là có một củ cái có kích thước nhỏ hoặc trung bình, ăn
sượng và hơi ngái. Xung quanh củ cái có nhiều củ con hình cầu hoặc hình
trứng với kích thước khác nhau tuỳ thuộc từng giống. Ở các giống khoai sọ củ
con quyết định năng suất thu hoạch. Các giống nhóm này thường có củ con

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
cấp 1, 2, 3 và thường có thời gian ngủ nghỉ nên bảo quản được lâu. Hoa nhóm
này có phần phụ vô tính dài hơn phần phụ của hoa đực.
Theo kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt

Nam thì ngoài hai nhóm trên trong tập đoàn còn nhiều giống khác ở dạng
trung gian. Các dạng trung gian này có thể do sự lai tạo tự nhiên nên ít được
quan tâm nghiên cứu. Nhóm này có củ cái và củ con gần bằng nhau. về hình
dạng và kích thước.
Dựa vào số lượng nhiễm sắc thể cũng có thể phân biệt C. Esculenta var.
Esculenta và C. Esculenta var. Antiquorum. Ở loài này tồn tại hai dạng: Nhị
bội 2n = 28 và tam bội 3n = 42. Về mặt di truyền hai dạng này có mối quan hệ
mật thiết với nhau. Các biến dị tam bội được tiến hoá từ dạng nhị bội do tự đa
bội hoá mà thành. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước
cho thấy hầu hết các giống khoai môn, khoai nước đều thuộc nhóm thể nhị
bội, còn hầu hết các giống khoai sọ thuộc nhóm thể tam bội [31]. Cũng theo
tác giả này, các giống khoai sọ tam bội có nguồn gốc ở vùng núi cao Nepan
và Vân Nam Trung Quốc.
Ở Việt Nam, số lượng giống khoai sọ và khoai môn gần tương đương
nhau trong tập đoàn. Trong các nước Đông Nam Á, Việt Nam là nước có sự đa
dạng về giống khoai sọ hơn cả. Các giống khoai sọ tam bội chịu hạn tốt hơn
các giống khoai môn nhị bội. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu gần đây của
một số tác giả thì loài C. Esculenta var. Esculenta vẫn tồn tại thể tam bội.
Đối với công tác lai tạo thì các giống dạng tam bội không sử dụng được vì
thế phân loại theo nhiễm sắc thể có ý nghĩa thực tiễn lớn. Trong tập đoàn khoai
môn - sọ của Việt Nam, số giống dạng tam bội khá đa dạng về hình thái [8].
Một cách khác là dựa vào đặc điểm hình thái hoa, chiều dài phần phụ vô
tính của đỉnh bông mo có thể phân biệt được hai nhóm C. Esculenta var.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
Esculenta và C. Esculenta var. Antiquorum. Các giống thuộc nhóm C. Esculenta
var. Esculenta có phần phụ vô tính của đỉnh ngắn hơn phần phụ vô tính của các
giống thuộc nhóm C. Esculenta var. Antiquorum khoảng ba lần [38].

1.1.2.2. Một số đặc tính sinh vật học của cây khoai môn - sọ
Cây khoai môn - sọ (Colocasia esculenta) là loài cây thân thảo, thường
cao từ 0,5 - 2,0m. Cây thường có một củ cái nằm ở giữa ở dưới đất, từ đó lá
phát triển lên trên, các củ con, củ nách phát triển sang hai bên.
- Lá khoai môn - sọ
Lá và dọc lá là phần nổi trên mặt đất quyết định chiều cao của cây. Mỗi
lá được cấu tạo bởi một dọc lá thẳng và một phiến lá. Phiến lá của hầu hết các
kiểu gen có dạng hình khiên, gốc lá hình tim, có rốn ở gần giữa. Phiến lá
nhẵn, chiều dài có thể giao động từ 20 - 70cm, chiều rộng từ 15 - 50cm. Kích
thước của lá chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện ngoại cảnh. Lá đạt kích
thước lớn nhất ở giai đoạn sắp ra hoa. Màu phiến lá biến động từ xanh nhạt
đến tím thẫm phụ thuộc vào kiểu gen. Lá có thể chỉ có một màu hoặc thêm
đốm hay vết của màu khác. Lá khoai môn - sọ cũng có thể bị đổi mầu khi bị
bệnh, đặc biệt là khi bị nhiễm virus. Trên phiến lá thường có 3 tia gân chính,
một gân chạy thẳng từ điểm nối dọc lá với phiến lá tới đỉnh phiến lá, hai gân
còn lại chạy ngang về hai đỉnh của thuỳ lá. Từ 3 gân chính có nhiều gân nhỏ
nổi phát ra tạo thành hình mắt lưới [5], [8].
Dọc lá khoai môn - sọ
Dọc lá khoai môn - sọ mập, có bẹ ôm chặt ở phía gốc tạo nên thân giả.
Chiều dài dọc lá biến động phụ thuộc vào kiển gen, từ 35 - 160cm. Màu dọc
lá từ xanh nhạt đến tím đậm, đôi khi có sọc màu tím hoặc xanh đậm. Dọc lá
và lá không phải khi nào cũng có cùng màu sắc.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
- Thân khoai môn - sọ
Khoai môn - sọ chỉ có thân giả trên mặt đất. Cả hai dạng khoai môn và
khoai sọ củ cái chính được coi là cấu trúc thân chính của cây (được gọi là thân
củ). Trên thân củ có nhiều đốt, mỗi đốt có mầm phát triển thành nhánh. Sau

mỗi dọc lá lụi đi thì trên thân củ có thêm một đốt và thân củ dài ra. Bề mặt củ
được đánh dấu bởi vòng tròn gọi là chân dọc củ, đó là điểm nối của những lá
vẩy hoặc lá già. Củ cái có nhiều mầm bên phân bố trên những đốt củ. Đỉnh
của củ cái là đỉnh sinh trưởng của cây.
- Rễ khoai môn - sọ
Hệ rễ của cây khoai môn - sọ là hệ rễ chùm, chúng được mọc từ đốt
mầm, rễ ngắn, phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt, sâu tối đa là 1m. Rễ phát triển
thành nhiều tầng. Số lượng rễ và chiều dài rễ phụ thuộc vào đặc tính của từng
giống, đất trồng.
- Củ khoai môn - sọ
Cây khoai môn - sọ có phần gốc phình to thành củ hoặc thân củ trong
đó chứa tinh bột. Củ khoai môn - sọ rất khác nhau về kích thước và hình dạng
tuỳ thuộc vào kiểu gen, loại củ và các yếu tố sinh thái, đặc biệt là các yếu tố
có ảnh hưởng đến thân củ như cấu trúc và kết cấu đất, sự có mặt của sỏi đá.
Củ cái và củ con, củ nách có cấu tạo bên ngoài gần như nhau, đều có một
mầm ở đỉnh và nhiều mầm ở nách của các lá vẩy trên thân củ.
Củ gồm 3 phần: Vỏ ngoài, vỏ áo và lõi củ (thịt củ). Vỏ ngoài có thể
nhẵn, sần sùi hoặc được phủ bằng những lớp vẩy, thường có màu nâu đậm.
Lớp vỏ áo nằm giữa vỏ ngoài và lõi củ. Vỏ áo và lõi củ gồm chủ yếu là các
nhu mô. Trong lõi củ, ngoài tế bào chứa nhiều hạt tinh bột còn có xơ củ.
Lượng xơ củ rất khác nhau giữa các kiểu gen và chịu ảnh hưởng lớn của môi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
trường. Sắc tố trong củ biển động từ trắng, vàng nhạt, vàng đậm, da cam, đến
hồng, đỏ và tím.
Ngoài ra, ở một số giống thịt củ có màu xen kẽ giữa trắng và tím đỏ,
tím hoặc nhu mô trắng cùng với xơ có màu đậm hơn. Trên đồng ruộng đôi khi
ở một số giống có dải bò phát triển ngang trên mặt đất, từ mắt của dải bò sẽ

phát triển rễ và mọc trồi, phát triển thành cây mới.
- Hoa, quả khoai môn - sọ
Cây khoai môn - sọ có hoa dạng bông mo, hoa mọc từ nách lá hoặc từ
giữa bẹ của lá không mở. Mỗi cây có thể có từ một cụm hoa trở lên. Cụm hoa
mọc đơn độc ngắn hơn cuống lá. Cụm hoa cấu tạo bởi một cuống ngắn, một
bông mo và một bẹ mo. Bẹ mo có màu vàng nhạt đến vàng đậm, có chiều dài
khoảng 20cm ôm lấy bông mo. Trên cụm bông mo ngắn hơn bẹ mo, có bốn
phần: Phần hoa cái dưới cùng, tiếp đến là một phần không sinh sản, trên nữa
là phần hoa đực và trên cùng là phần phụ không sinh sản hình nhọn. Hoa
không có bao, hoa đực có nhị tụ nhiều cạnh, bao phấn nứt rãnh. Hoa cái có
bầu một ô, vòi rất ngắn [5], [8].
Quả khoai môn - sọ là dạng quả mọng có đường kính 3 - 5cm và chứa
nhiều hạt, mỗi hạt ngoài phôi còn có nội nhũ.
1.1.3. Yêu cầu sinh thái
Theo tác giả Inno Onwtieme năm 1999 trong cuốn “Taro cultivation in
Asia and Pacific” đúc kết tình hình sản xuất khoai môn - sọ vùng Châu Á -
Thái Bình Dương đã tổng kết yêu cầu ngoại cảnh của loài Colocasia esculenta
như sau:
- Nhiệt độ : Khoai môn - sọ yêu cầu nhiệt độ trung bình ngày trên 21
o
C
để sinh trưởng phát triển bình thường, thích nghi và phát triển tốt nhất trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
điều kiện nhiệt độ trong khoảng từ 21 - 27
0
C. Khoai môn - sọ không thể sinh
trưởng phát triển tốt trong điều kiện có sương mù, vì đây là loại cây có nguồn

gốc của vùng đất thấp, mẫn cảm với điều kiện nhiệt độ. Năng suất khoai môn
- sọ có xu hướng giảm dần khi nơi trồng có độ cao tăng dần.
- Nước: Do có bề mặt thoát hơi nước lớn nên cây khoai môn - sọ có yêu
cầu về độ ẩm đất cao: Lượng mưa hoặc tưới tối thiểu khoảng 1500 - 2000mm.
Cây phát triển tốt nhất trong điều kiện đất ướt hoặc ngập. Trong điều kiện khô
hạn cây giảm năng suất rõ rệt, củ thường có dạng quả tạ.
- Ánh sáng : Cây khoai môn - sọ đạt được năng suất cao nhất trong điều
kiện cường độ ánh sáng cao, tuy nhiên nó là loại cây chịu được bóng râm hơn
hầu hết các loại cây khác, có thể cho năng suất hợp lý thậm chí trong điều
kiện che bóng nơi những cây trồng khác không thể phát triển được. Sự hình
thành củ được tăng cường trong điều kiện ngày ngắn, trong khi hoa lại nở
mạnh trong điều kiện ngày dài.
- Đất đai : Cây khoai môn - sọ là loại cây có thể thích ứng được với
nhiều loại đất khác nhau và được trồng nhiều ở loại đất tương đối chua có độ
pH 5,5 – 6,5, thành phần cơ giới tương đối nhẹ và nhiều mùn. Đặc biệt nhóm
khoai môn nước, thích ứng tốt với loại đất nặng ngập nước (60 - 80% sét và
limong) hoặc đất ẩm thường xuyên vì nó có khả năng vận chuyển oxy từ lá
đến gốc. Loại đất ẩm thường xuyên là điều kiện tốt nhất cho quá trình sinh
trưởng, phát triển và năng suất của khoai môn, do đó cần có biện pháp bổ
xung trong điều kiện đất khô. Sản lượng đạt tối ưu ở điều kiện có mưa vượt
quá 2500mm. Tuy nhiên năng suất khoai môn sẽ đạt cao nhất vẫn là chân đất
phù sa ven sông, đất có thành phần cơ giới nhẹ, tơi xốp, giàu chất hữu cơ.
- Chất dinh dưỡng: Cây khoai môn - sọ phát triển tốt nhất trên đất có
độ pH trong khoảng 5,5 - 6,5. Một đặc tính quý của khoai môn - sọ là một số