ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TẠ QUANG HẢI
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ
PHẨM CHẤT CHẾ BIẾN CỦA GIỐNG KHOAI TÂY
ATLANTIC TẠI TÂN YÊN, BẮC GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TẠ QUANG HẢI
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ
PHẨM CHẤT CHẾ BIẾN CỦA GIỐNG KHOAI TÂY
ATLANTIC TẠI TÂN YÊN, BẮC GIANG
Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN
THÁI NGUYÊN - 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được sử dụng bảo vệ
một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được
chỉ rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014
Tác giả luận văn
Tạ Quang Hải
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bản luận văn này, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản
thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu tận tình của các cấp lãnh đạo, các
tập thể, cá nhân và gia đình.
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: GS.TS. Trần Ngọc
Ngoạn đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Khoa Nông học, các thầy cô
giáo đã giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận văn.
Toàn bộ thí nghiệm trong luận văn được thực hiện tại thôn Quang Lâm,
xã Đại Hóa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Tại đây tôi đã nhận được sự
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của các đồng chí lãnh đạo xã, thôn cũng như sự
giúp đỡ của các hộ nông dân trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin
chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó.
Cuối cùng tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn
quan tâm, giúp đỡ và động viên khích lệ tôi.
Mặc dù bản thân đã nỗ lực, cố gắng để hoàn thành tốt luận văn nhưng
chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự cảm
thông và tận tình chỉ bảo của quý thầy cô giáo và các bạn.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2014
Tác giả luận văn
Tạ Quang Hải
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích 3
3. Yêu cầu 3
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Giới thiệu về cây khoai tây 5
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố 5
1.1.2. Phân loại thực vật 6
1.1.3. Đặc điểm thực vật học 7
1.1.4. Giá trị dinh dưỡng của cây khoai tây 9
1.2. Sự phát triển sản xuất khoai tây 12
1.2.1. Trên thế giới 13
1.2.2. Tại Việt Nam 14
1.3. Một số kết quả nghiên cứu và tình hình sản xuất khoai tây trên
thế giới 16
1.3.1. Một số kết quả nghiên cứu khoai tây trên thế giới 16
1.3.2. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 19
1.4. Một số kết quả nghiên cứu và tình hình sản xuất khoai tây ở
Việt Nam 21
1.4.1. Một số kết quả nghiên cứu khoai tây ở Việt Nam 21
iv
1.4.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam 23
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. Đối tượng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu 25
2.2. Nội dung nghiên cứu 25
2.3. Phương pháp thí nghiệm 26
2.3.1. Bố trí thí nghiệm 26
2.3.2. Quy trình kỹ thuật 27
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu 28
2.4. Các chỉ tiêu theo dõi nghiên cứu 29
2.5. Phương pháp xử lý số liệu 32
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Kết quả ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng và phát triển
năng suất và phẩm chất chế biến của cây khoai tây Atlantic 33
3.1.1. Thời gian trồng đến mọc và tổng thời gian sinh trưởng của giống
khoai tây Atlantic 33
3.1.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây 35
3.1.3. Động thái tăng trưởng số lá 36
3.1.4. Động thái tăng trưởng đường kính thân 38
3.1.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 39
3.1.6. Tình hình sâu, bệnh chính 41
3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng,
phát triển năng suất và phẩm chất chế biến của khoai tây Atlantic 44
3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới sinh trưởng, phát triển của khoai
tây chế biến Atlantic 45
3.2.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất cây khoai tây Atlantic 45
3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến phẩm cấp khoai tây chế biến
Atlantic 47
v
3.2.4. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến phẩm chất khoai tây chế biến
Atlantic 47
3.2.5. Hiệu quả kinh tế ở các mật độ trồng của giống khoai tây chế biến
Atlantic 48
3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và phẩm chất chế biến khoai tây Atlantic 48
3.3.1. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới sinh trưởng, phát triển của cây
khoai tây chế biến Atlantic 48
3.3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất khoai tây Atlantic 49
3.3.3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới phẩm cấp khoai tây chế biến
Atlantic 51
3.3.4. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới phẩm chất khoai tây chế biến
Atlantic 51
3.3.5. Hiệu quả kinh tế ở các mức bón phân chuồng khác nhau 52
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53
1. Kết luận 53
2. Đề nghị 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CT : Công thức
ĐC : Đối chứng
KL : Khối lượng
KLTB : Khối lượng trung bình
NSLT : Năng suất lý thuyết
NSTP : Năng suất thương phẩm
NSTT : Năng suất thực thu
NXB : Nhà xuất bản
TB : Trung bình
TGST : Thời gian sinh trưởng
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Số nhiễm sắc thể trong các nhóm giống 7
Bảng 2.2. Thành phần hóa học trong khoai tây tính theo trọng lượng chất tươi
10
Bảng 2.3. Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tươi và khô so sánh với các
loại cây trồng khác 11
Bảng 2.4. Lượng tiêu thụ (%) của khoai tây và lượng tiêu thụ khoai tây tính
theo đầu người ở các nước khác nhau 12
Bảng 2.5. Sản lượng khoai tây trên thế giới từ năm 1994 - 2012 20
Bảng 3.1. Thời gian từ trồng đến mọc và tổng thời gian sinh trưởng của các
thời vụ trồng khác nhau trên khoai tây Atlantic 34
Bảng 3.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây ở các thời vụ trồng khác nhau
trên khoai tây Atlantic (cm) 35
Bảng 3.3. Động thái tăng trưởng số lá của các thời vụ trồng khác nhau trên
khoai tây Atlantic 37
Bảng 3.4. Động thái tăng trưởng đường kính thân của các thời vụ trồng khác
nhau trên khoai tây Atlantic 39
Bảng 3.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các thời vụ trồng
khác nhau trên khoai tây Atlantic 40
Bảng 3.6. Tỷ lệ sâu bệnh hại trên các thời vụ trồng khác nhau
trên khoai tây Atlantic 41
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của thời vụ trồng khác nhau tới phẩm cấp
khoai tây đạt tiêu chuẩn chế biến trên khoai tây Atlantic (%) 42
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời vụ trồng khác nhau tới chất lượng 43
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới sinh trưởng, phát triển
của khoai tây chế biến Atlantic 45
viii
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất cây khoai tây Atlantic 45
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến phẩm cấp khoai tây
chế biến Atlantic 47
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới chất lượng khoai tây
chế biến Atlantic 48
Bảng 3.13. Hiệu quả kinh tế ở các mật độ trồng của giống khoai tây
chế biến Atlantic 48
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới sinh trưởng, phát triển của cây
khoai tây chế biến Atlantic 49
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất khoai tây Atlantic 49
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới phẩm cấp khoai tây Atlantic đạt
tiêu chuẩn chế biến 51
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới chất lượng khoai tây chế biến 51
Bảng 3.18. Hiệu quả kinh tế ở các mức bón phân chuồng khác nhau 52
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Khoai tây (Solanum tuberosum) là cây lương thực quan trọng thứ tư trên
thế giới sau lúa mì, lúa gạo và ngô, nhưng hiện nay cây khoai tây còn được xếp
vào loại cây rau và cây thực phẩm giàu năng lượng. Hàm lượng dinh dưỡng
trong “củ” khoai tây rất phong phú, đa dạng, bao gồm: tinh bột, protein, gluxit và
nhiều loại vitamin. Ngoài ra “củ” khoai tây còn chứa rất nhiều chất khoáng như:
P, Ca, Fe, Mg, K. Khoai tây 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 2005). [23]
Thời gian sinh trưởng ngắn nhưng khoai tây lại là cây cho hiệu quả
kinh tế cao, 1ha có thể thu nhập từ 30 - 40 triệu đồng. Theo Nguyễn Công
Chức (2006) [6], khoai tây đóng góp từ 42 - 87% thu nhập từ cây vụ đông,
4,5-34,5% thu nhập từ trồng trọt, 4,5-22,5% trong tổng thu nhập của hộ trồng
khoai tây. Chính vì vậy việc sản xuất khoai tây đã được phát triển và quy trình
sản xuất khoai tây đạt năng suất cao, phẩm chất tốt đã thành công ở nhiều
nước trên thế giới trong đó có Việt Nam.
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 sử dụng làm
thức ăn gia súc chủ yếu ở các nước Đông Âu (Nga, Ba Lan). 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. Còn dùng để sản xuất cồn, rượu
phổ biến ở Ba Lan, Đan Mạch.
Ở Việt Nam, ngành chế bến khoai tây mới xuất hiện được hơn 10 năm,
nhưng đang phát triển rất mạnh mẽ mở ra hướng đi cho sản xuất khoai tây.
Tiêu dùng khoai tây ngoài thị trường tiêu thụ tươi bắt đầu đã có các sản phẩm
2
chế biến có giá trị gia tăng như khoai tây rán. 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.
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 tan,
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.
Bắc Giang, khoai tây chế biến mới được đưa vào sản xuất từ năm
2011, toàn bộ các kỹ thuật trồng khoai tây chế biến trên địa bàn huyện hầu
như chưa được nghiên cứu. Việc tiến hành nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật
trồng khoai tây chế biến ở huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang là một nhu cầu rất
cần thiết của sản xuất khoai tây hiện nay.
Quy trình kỹ thuật trồng cây khoai tây chế biến Atlantic ở huyện Tân
Yên, tỉnh Bắc Giang chưa được nghiên cứu đầy đủ. Chính vì vậy chúng tôi
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật
đến sinh trưởng, phát triển và phẩm chất chế biến của giống khoai tây
Atlantic tại Tân Yên, Bắc Giang”.
3
2. Mục đích
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ, mật độ và mức phân bón (hữu
cơ) thích hợp đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất chế biến
của giống khoai tây Atlantic để đưa vào sản xuất tại huyện Tân Yên, tỉnh
Bắc Giang.
3. Yêu cầu
- Xác định được thời vụ trồng thích hợp đến sinh trưởng, phát triển,
năng suất và phẩm chất chế biến của giống khoai tây Atlantic tại huyện Tân
Yên, tỉnh Bắc Giang.
- Xác định được mật độ trồng thích hợp đến sinh trưởng, phát triển,
năng suất và phẩm chất chế biến của giống khoai tây Atlantic tại huyện Tân
Yên, tỉnh Bắc Giang.
- Xác định được lượng bón phân hữu cơ thích hợp đến sinh trưởng,
phát triển, năng suất và phẩm chất chế biến của giống khoai tây Atlantic tại
huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Đối với học tập:
Giúp học viên củng cố kiến thức, có điều kiện tiếp cận với phương
pháp nghiên cứu khoa học và áp dụng được những kiến thức lý thuyết đã học
vào trong thực tiễn sản xuất.
- Đối với nghiên cứu khoa học:
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho việc bố trí khung thời vụ,
mật độ trồng, lượng phân hữu cơ thích hợp cho việc trồng khoai tây thương
phẩm tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang.
Đóng góp một phần cơ sở lý luận để hoàn thiện quy trình sản xuất
khoai tây thương phẩm tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang.
4
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài thành công sẽ góp phần mở rộng diện tích, tăng năng suất khoai
tây chế biến trên địa bàn huyện, đồng thời giúp các cơ sở nghiên cứu chọn tạo
giống trên địa bàn huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang hoàn thiện quy trình sản
xuất khoai tây, từ đó phục vụ cho chương trình sản xuất cây rau quả thực
phẩm giai đoạn 2015-2020 và những năm tiếp theo, tạo cơ sở khoa học cho
việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng trên địa bàn huyện.
5
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cây khoai tây
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố
Về nguồn gốc xuất xứ, cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có nguồn
gốc từ vùng núi cao Andess thuộc Nam châu Mỹ (Smith, 1968). Theo CM
Bucaxốp đã xác định cây khoai tây có nguồn gốc ở Nam Mỹ, thuộc các
nước Chilê, Pêru, Braxin, Bolivia…trên các miền núi có khí hậu cao và ấm.
Vavilốp cũng xác định rằng khoai tây có nguồn gốc từ Chilê, Pêru,
Bolivia (Tạ Thu Cúc, 2000).[5]
Theo các tài liệu cổ đại thì khoai tây hoang dại được người dân quanh
dãy Andess ở Nam Pêru và Bắc Bolivia sử dụng từ 3-4 nghìn năm trước công
nguyên. Sau khi được thuần hóa cây khoai tây đã được lan rộng khắp miền
núi của dãy Andess (Nguyễn Quang Thạch, 1993).[14]
Cây khoai tây vốn là một cây ưa lạnh có nguồn gốc từ vùng cao nhiệt
đới (từ 1000m trở lên). Trải qua quá trình chọn lọc và thuần hóa, nó có thể
trồng ở các vùng khí hậu khác nhau bao gồm các vùng ôn đới, á nhiệt đới và
nhiệt đới với các điều kiện sinh thái nông nghiệp khác nhau từ vùng đồng
bằng đến vùng núi cao.
Vào thế kỷ XVI người Tây Ban Nha chinh phục Châu Mỹ, từ đó cây
khoai tây được đưa đến các vùng khác nhau trên thế giới (Nguyễn Văn Viết,
1991).[17] Khoai tây được trồng ở Tây Ban Nha năm 1570 và Anh vào năm
1590. Sau đó, nó được lan truyền khắp châu Âu và tiếp theo là châu Á, từ
châu Âu khoai tây được đưa đến mọi nơi trên thế giới và ngày nay khoai tây
được trồng trên một diện tích ước tính đạt 180.000 km
2
, từ cao nguyên Vân
Nam - Trung Quốc tới khu vực cao nguyên gần xích đạo của Java và cho tới
tân Ukraina. Khoai tây được người Pháp đưa tới Việt Nam năm 1890 thông
6
qua chính sách thuộc địa và ngày nay nó trở thành một cây trồng quan trọng
trong cơ cấu cây trồng của nước ta. Trước năm 1970, diện tích trồng khoai tây
chỉ khoảng 2000 ha, sau đó tăng dần lên tới 102.000 ha ở năm 1979 - 1980 và
cho đến nay đạt trên 180.000 ha.
1.1.2. Phân loại thực vật
Về mặt phân loại thực vật, cây khoai tây thuộc chi Solanum Sectio
Petota gồm 160 loài có khả năng cho củ. Hiện nay, theo tổng kết có khoảng
20 loại khoai tây thương phẩm. Chúng đều thuộc loài Solanum tuberosumb
L. và ở thể tứ bội (Tetraploid) (2n = 4x = 48), có khả năng sinh trưởng, phát
triển tốt cho năng xuất cao (Võ Văn Chi và CS, 1969.[18].
Cây khoai tây thuộc:
- Giới: Plantae
- Ngành: Magnoliophyta
- Lớp: Magnoliopsida
- Phân lớp: Asteridae
- Bộ: Solanales
- Họ: Solanaceae
- Chi: Solanum
- Loài: S. tuberosum
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.
7
Dựa theo số lượng nhiễm sắc thể, lấy số lượng nhiễm sắc thể cơ bản là
X = 12 mà khoai tây trồng được chia ra làm tám loại theo bốn nhóm sau:
Bảng 1.1. 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
(CIP 1986)[20]
Trong các loài khoai tây trồng trên, chỉ có Solanum tuberosum thuộc
nhóm tứ bội thể là được trồng rộng rãi trên thế giới.
1.1.3. Đặc điểm thực vật học
1.1.3.1. Rễ
Rễ khoai tây thuộc loại rễ chùm nếu trồng bằng củ, còn trồng bằng hạt
có rễ chính và từ rễ chính hình thành các rễ phụ khác. Bộ rễ phân bố chủ yếu
trên tầng đất cày 0 - 40cm. Tuy nhiên mức độ phát triển của bộ rễ còn phụ
thuộc vào các yếu tố như: kỹ thuật làm đất, tính chất vật lý của đất, độ ẩm,
giống và các yếu tố ngoại cảnh khác.
Bộ rễ có nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng để nuôi cây và thân củ
1.1.3.2. Thân
Thân khoai tây là loại thân bò, có giống thân đứng, trên thân có thể
mọc các nhánh. Thân dài 30 - 150cm thay đổi tùy theo giống. Thân có dạng
8
tròn hoặc 3 - 5 cạnh. Trên thân có lông tơ cứng, khi già lông rụng. Thân có
mầu xanh, tím, hoặc hồng tùy giống.
1.1.3.3. Lá
Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây: đầu tiên là các
lá nguyên đơn, sau đó hình thành các lá kép lẻ chưa hoàn chỉnh và cuối cùng
là các lá hoàn chỉnh.
Lá hoàn chỉnh có từ 3 - 4 đôi lá chét mọc đối xứng nhau, lá xẻ lông
chim, trên cùng có một lá chét đính ở đỉnh, phần cuống lá có tai lá.
Số lượng, kích thước và sự sắp xếp của lá trên thân thể hiện đặc điểm
của giống và thể hiện độ thoáng cũng như khả năng hấp thu ánh sang của mỗi
lá và bộ lá. Khi diện tích che phủ đạt từ 38.000 - 40.000m
2
/ha khả năng quang
hợp là lớn nhất, tiềm năng năng suất đạt cao nhất.
1.1.3.4. Hoa - Quả - Hạt
Hoa khoai tây là loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, hoa mọc thành chùm,
có 5 - 7 cánh hoa màu trắng hoặc phớt tím tùy thuộc vào từng giống. Hạt phấn
hoa thường bất thụ do vậy tỷ lệ đậu quả thấp.
Quả là loại quả mọng hình tròn hoặc trái xoan, nhỏ, có màu xanh lục
hay tím, có 2 - 3 noãn tạo 2 - 3 ngăn chứa hạt rất nhỏ. Khi chín quả có màu
trắng bạc hoặc phớt hồng.
Hạt dạng tròn dẹt, màu xanh đen, có chứa nhiều dầu, P
1000 hạt
= 0.5 -
0.6g. Hạt có thời gian ngủ nghỉ như củ giống.
1.1.3.5. Củ
Củ khoai tây thực chất là do sự phình to và rút ngắn của tia củ (thân ngầm
hay thân địa sinh). Củ có mầu vàng, hồng hoặc tím… tùy thuộc vào giống.
Trên củ có các mắt củ, số lượng mắt củ và độ sâu mắt củ phụ thuộc
vào giống.
Củ có thời gian ngủ nghỉ kéo dài từ 2 - 4 tháng.
9
1.1.4. 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, 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.
Thành phần dinh dưỡng trong củ khoai tây khá phong phú và đa dạng
gồm: Tinh bột, đường, protein, gluxit, một số loại vitamin và khoáng chất
khác, đây là các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Vì vậy mà
củ khoai tây được 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.[5]
Để sử dụng khoai tây, người ta chế biến theo nhiều cách để 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 được tận dụng để 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 và cộng sự 2007.[4]
Ưu thế của khoai tây là hàng hoá xuất khẩu tươi hoặc đông lạnh cho
nhiều nước trên thế giới, nhanh chóng thu được ngoại tệ.
10
Bảng 1.2. 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 [33], Storey, 2007 [32])
11
Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng của khoai tây tươi và khô so sánh với
các loại cây trồng khác
Cây trồng
Độ
ẩm
(%)
Năng
lượng
(kJ)
Protein
thô (g)
Chất
béo
(g)
Chất
xơ
(g)
Ca
(mg)
Vitamin
Thiamine
(mg)
Axit
ascorbic
(mg)
Riboflavin
(mg)
Khoai tây tươi
78.0
335
2.1
0.1
2.1
9
0.10
20
0.04
Cây mã đề
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
Đậu
11.8
1414
21.9
1.6
25.4
98
0.53
Rất ít
0.19
(Woolfe, 1987) [34].
Thành phần của khoai tây (tươi và khô) so với các cây lương thực, thực
phẩm khác. Số liệu tính trên 100g phần ăn được.
Tỷ lệ phần trăm (so với tổng sản lượng) khoai tây sử dụng và mức tiêu
thụ theo đầu người ở các vùng và quốc gia khác nhau (CIP 1996) [30].
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 độ cao về glycoalkaloid (α-
solanine và α- chaconine), đặc biệt là chúng có mặt ngay ở dưới lớp vỏ. Các
hợp chất này không bị phân giải khi nóng và có thể có gây độc cho người khi
ở nồng độ cao và làm giảm hương vị (Storey & Davies, 1992) [31].
Hàm lượng glycoalkaloid sẽ tăng lên trong quá trình bảo quản, đặc biệt
khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ tương đối thấp và sau khi đưa ra ánh sáng
(Storey & Davies, 1992) [31].
12
Bảng 1.4. Lượng tiêu thụ (%) của khoai tây và lượng tiêu thụ khoai tây
tính theo đầu người ở các nước khác nhau
Quốc gia
Mục đích sử dụng
Lượng tiêu thụ
tính theo đầu
người
Ăn
tươi
Chế
biến
Thức ăn
gia súc
Củ
giống
Khác
Châu Á
Trung Quốc
36
22
31
6
5
14
Ấn Độ
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
Đức
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) [49]
1.2. Sự phát triển sản xuất khoai tây
Khoai tây với thành phần khoảng 75% nước, 17,7% tinh bột, 0,9%
đường, 1 - 2% protein, 0,7% axít amin. Trong thành phần protein, khoai tây
13
có chứa tất cả các axít amin không thay thế izoloxin, lexin, methionin,
phenylamin, treonin, valin và histidin. Khoai tây chứa một loạt các vitamin
B1, B2, B6, PP nhưng nhiều nhất vẫn là vitamin C (hàm lượng 20mg%).
Với sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, khoai tây được coi là nguồn nguyên liệu
cho công nghệ thực phẩm - sản xuất ra rượu, tinh bột, dextrin và các sản phẩm
chip, snack…. Chính vì thế mà cho đến nay thì cây khoai tây đang được chú
trọng phát triển và đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống nhất là
trong thời kỳ biến đổi khí hậu như hiện nay, vấn đề an ninh lương thực ngày
càng trở nên bức thiết.
1.2.1. Trên thế giới
Theo CIP (International Potato Center - Trung tâm nghiên cứu khoai
tây thế giới) tính đến năm 1998 đã 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. Trong đó Trung Quốc với sản lượng 62,036 triệu
tấn/năm, tiếp đó là Mỹ với sản lượng 23,404 triệu tấn/năm là hai nước dẫn
đầu thế giới. Hiện nay, diện tích trồng khoai tây ở Trung Quốc đã đạt 4,7 triệu
ha, tổng sản lượng chiếm 28% khoai tây các loại. Đối 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 điều kiện bất lợi, cùng với việc áp dụng các biện pháp kĩ thuật hiện đại,
công nghệ cao. Ở những nước đang phát triển, do mức độ 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 để đảm 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 đang phát triển năng suất bình quân tăng từ 8
tấn/ha lên 13 tấn/ha. Tuy nhiên, năng suất đó 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
14
do nào đặc biệt gây ra giới hạn năng suất ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt.
Các thí nghiệm ở Senegal với giống và điều kiện canh tác thích hợp đã cho
năng suất tới 36 tấn/ha. Một trong những nguyên nhân làm hạn chế năng suất
khoai tây ở các nước đang 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.
Ở Hàn Quốc, việc thay thế giống có chất lượng cao đã 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 được của vụ trước làm giống cho vụ sau. Đó chính là con
đường làm giảm nghiêm trọng chất lượng củ giống ở các quốc gia này. Để
tăng năng suất khoai tây ở các nước này vấn đề cần giải quyết là phải có một
hệ thống sản xuất giống hoàn chỉnh để 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 đã 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 đã định 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.
1.2.2. Tại Việt Nam
Do đặc điểm khí hậu và địa hình, khoai tây chỉ có thể trồng vào vụ
Đông-xuân ở miền Bắc và gần như quanh năm ở một số vùng của tỉnh Lâm
Đồng. Đặc điểm đặc biệt ở cây khoai tây là nhiệt độ cao sẽ làm cho cây sinh
15
trưởng dinh dưỡng mạnh và sinh trưởng sinh thực kém. Giai đoạn hình thành
và phát triển củ mà gặp nhiệt độ cao, cường độ ánh sáng mạnh, thời gian
chiếu sáng dài sẽ làm cho cây tái sinh trưởng sinh dưỡng (second grow) và
ngừng hoạt động sinh trưởng sinh thực. Như vậy sẽ ảnh hưởng rất lớn đến
năng suất của khoai tây.
Khoai tây là cây trồng lý tưởng cho vụ Đông ở Đồng bằng Bắc bộ
nhưng chưa được phát triển đúng với tiềm năng của nó. Diện tích trồng khoai
tây ở Đồng bằng Bắc bộ chỉ khoảng 30.000 đến 40.000 ha trong khi diện tích
có thể trồng được khoai tây là 200.000 ha. Năng suất trung bình của cây khoai
tây ở nước ta chỉ đạt 12 tấn/ha, trong khi đó tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu
Úc, Mỹ và các nước Châu Âu năng suất trung bình đạt 30-40 tấn/ha (Nguyễn
Quang Thạch, Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Lý Anh, 2004).[15]
Nguyên nhân chính của vấn đề này là thiếu giống chất lượng cao. Ngay với
diện tích còn ít ỏi trên, chúng ta cũng chưa tìm được giải pháp thích hợp để 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 đắt (15.000-17.000đ/kg giống). Gần đây, hệ thống sản xuất
giống khoai tây chất lượng cao bắt nguồn từ nuôi cấy mô do Viện Sinh học
Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội phối hợp với Viện Sinh
học Nhiệt đới - Thành phố Hồ Chí Minh và nhiều cơ quan khác nghiên cứu
hoàn thiện đã được triển khai sản xuất ở quy mô cấp Tỉnh. Hệ thống này cho
phép chủ động sản xuất được khoai tây giống có chất lượng tương đương
nhập nội nhưng có giá hạ hơn (giảm khoảng 30 - 35% so với giống nhập nội).
Tuy vậy, hệ thống này vẫn chưa đáp ứng được đủ 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