Đánh giá nguồn gen khoai mỡ (dioscorea alata l ) ở các tỉnh vùng đông bắc việt nam đang lưu giữ tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia năm 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
---------------------------

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN KHOAI MỠ (Dioscorea alata L.) Ở CÁC
TỈNH VÙNG ĐÔNG BẮC
VIỆT NAM ĐANG LƯU GIỮ TẠI NGÂN HÀNG GEN CÂY TRỒNG
QUỐC GIA NĂM 2015

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Trồng trọt

HÀ NỘI - 2016


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
---------------------------

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN KHOAI MỠ (Dioscorea alata L.) Ở CÁC
TỈNH VÙNG ĐÔNG BẮC
VIỆT NAM ĐANG LƯU GIỮ TẠI NGÂN HÀNG GEN CÂY TRỒNG
QUỐC GIA NĂM 2015

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Trồng trọt

Người hướng dẫn khoa học:Th.S Vũ Linh Chi
TS. Dương Tiến Viện

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân
thành nhất đến với thầy giáo Th.S Vũ Linh Chi cùng TS Dương Tiến Viện đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn
thành khóa luận.
Em xin cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật và toàn
thể các cán bộ trong Trung tâm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp
đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành khóa luận.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo cô giáo
trong Khoa Sinh – KTNN trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ em
trong quá trình học tập tại trường và tạo điều kiện thuận lợi động viên, khích lệ
cho em thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Do thời gian có hạn và kinh nghiệm còn hạn chế, cho nên khóa luận của
em không tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự góp ý của
thầy cô và bạn bè để khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Thị Phương


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài “Đánh giá nguồn gen Khoai mỡ (Dioscorea alata

L.) ở các tỉnh vùng Đông Bắc Việt Nam đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây
trồng Quốc gia năm 2015” là công trình nghiên cứu của em, dưới sự giúp đỡ
tận tình của thầy Vũ Linh Chi . Các số liệu, kết quả là trung thực và chưa từng
ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Hà Nội, tháng 5 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Phương


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.Tính cấp thiết của đề tài............................................................................... 1
2.Mục đích và yêu cầu của đề tài .................................................................... 2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ................ 3
1.1.Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai mỡ .................................... 3
1.2.Tên gọi, phân loại và phân bố ................................................................... 4
1.3.Đặc tính sinh học của cây khoai mỡ ......................................................... 5
1.4.Yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai mỡ ...................................................... 9
1.5.Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng của khoai mỡ ........................ 11
1.6.Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới ............................. 13
1.7.Tình hình nghiên cứu cây khoai mỡ trên thế giới .................................... 13
1.8.Tình hình nghiên cứu khoai mỡ ở Việt Nam ........................................... 14
1.9.Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Đông Bắc .......................................... 15
CHƯƠNG II
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 17
2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 17
2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 17
2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 17

2.4. Thời gian nghiên cứu ............................................................................. 22
2.5. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 22
CHƯƠNG III ............................................................................................... 23
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2.1.Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng Đông Bắc theo
các đặc điểm chính cuả thân ......................................................................... 26


3.2.2. Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng Đông Bắc theo
các đặc điểm chính cuả lá ............................................................................. 28
3.2.3 Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng Đông Bắc .. 30
theo các đặc điểm chính của củ .................................................................... 30
CHƯƠNG IV ............................................................................................... 39
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 39


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Nghĩa

APG II

Angiosperm Phylogeny Group II (Nhóm phát sinh chủng loài
thực vật hạt kín)

CS

Cộng sự

CV

Hệ số biến động

D.

Dioscorea

NSLT

Năng suất ký thuyết

STT

Số thứ tự

TB

Trung bình

TGST

Thời gian sinh trưởng

TNTV

Tài nguyên thực vật

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Phân loại khoa học cây khoai mỡ

5

1.2

Phân bố các giống khoai mỡ (Dioscorea alata L.) theo vùng

15

sinh thái
2.1

Một số chỉ tiêu và thời điểm mô tả, đánh giá của khoai mỡ

22

3.1

Phân bố các mẫu giống khoai mỡ trong khu vực Đông Bắc

24

3.2

Kết quả phân tích một số tính trạng quan trọng của các giống

25

khoai mỡ thu thập vùng Đông Bắc
3.3

Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng

27

Đông Bắc theo đặc điểm chính của thân
3.4

Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng

29

Đông Bắc theo đặc điểm chính của lá
3.5

Sự phân bố 42 mẫu giống của tập đoàn khoai mỡ tại vùng

31

Đông Bắc theo đặc điểm chính của củ

3.6

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn

35

khoai mỡ tại vùng Đông Bắc
3.7

Đặc điểm nông sinh học của một số giống khoai mỡ triển vọng

38


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

2.1

Một số hình ảnh mô tả quy trình trồng khoai mỡ

20

3.1

Đa dạng màu cánh thân cây khoai mỡ

28

3.2

Các dạng lá của cây khoai mỡ

30

3.3

Đa dạng màu sắc cuống lá cây khoai mỡ

31

3.4

Các hình dạng củ của cây khoai mỡ

33

3.5

Đa dạng màu thịt củ cây khoai mỡ

33

3.6

Đa dạng về số lượng củ trên khóm cây khoai mỡ

36

3.7

Hình ảnh về củ của một số giống khoai mỡ triển vọng

41


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam, khoai mỡ (Dioscorea alata L.) còn có nhiều tên gọi khác
như khoai ngọt, củ cái, khoai vạc… là loài cây trồng bản địa, được trồng ở khắp
các vùng sinh thái nông nghiệp. Nhiều giống địa phương đã được người dân
chọn lọc từ rất sớm để làm lương thực, thực phẩm. Đặc biệt ở nhiều vùng thuộc
trung du miền núi và một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, cây khoai mỡ luôn
có vị trí nhất định trong hệ thống canh tác nông nghiệp. Nó là cây truyền thống,
gắn bó lâu đời với cộng đồng nông nghiệp, thể hiện qua cách sử dụng sản phẩm
khoai mỡ rất đa dạng. Từ chế biến đơn giản nhất như luộc đến nấu canh xương,
từ nấu với gạo tẻ đến đồ với gạo nếp, từ làm bánh, nấu chè đến làm nhân bánh
trưng trong dịp lễ tết hoặc sử dụng làm thuốc dân gian, nhuộm vải… Trước kia,
những khi mất mùa hoặc giáp vụ lúa, những năm tháng chiến tranh, khoai mỡ,
khoai mài đã từng là cây cứu đói tích cực. Ngày nay, với khoa học công nghệ
phát triển, cây khoai mỡ được sử dụng rất đa dạng: làm lương thực, thực phẩm,
làm thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và sử dụng
làm dược liệu cho cả Đông y và Tây y.
Khoai mỡ dễ trồng, thích nghi với nhiều loại đất, chịu hạn tốt, cho năng
suất củ cao, thời gian bảo quản dài. Chính vì vậy, trước sự thay đổi của môi

trường theo hướng bất lợi cho sản xuất lúa nước và một số cây trồng khác trong
thời gian tới, các loại cây lấy củ nói chung và cây khoai mỡ nói riêng đang ngày
càng được quan tâm phát triển như một loại lương thực an toàn, thích nghi với
biến đổi khí hậu.[5]
Hiện nay việc mở rộng sản xuất trồng khoai mỡ đang gặp một số vấn đề
về giống. Bà con nông dân cần những giống đáp ứng được nhu cầu thị trường
thì sẽ dễ dàng cho việc tiêu thụ sản phẩm. Vì vậy, ngoài mục tiêu đánh giá sự
1


đa dạng nguồn gen tập đoàn cây khoai mỡ đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây
trồng Quốc gia, chúng tôi cũng lưu ý đến việc tuyển chọn những nguồn gen
khoai mỡ triển vọng, có những đặc tính tốt như năng suất cao, chống chịu sâu
bệnh, vỏ củ nhẵn, màu thịt củ hấp dẫn, kích thước và hình dạng củ phù hợp với
yêu cầu của thị trường.
2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Hoàn thành bộ số liệu mô tả đánh giá nguồn gen Khoai mỡ (Dioscorea
alata L.) đã thu thập ở các tỉnh vùng Đông Bắc Việt Nam đang được lưu giữ
tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia năm 2015, nhằm đánh giá sự đa dạng
nguồn gen và tìm ra những giống triển vọng để giới thiệu cho sản xuất.
2.2. Yêu cầu
Đánh giá được sự đa dạng nguồn gen khoai mỡ và tìm ra những giống
khoai mỡ có triển vọng.
3. Ý nghĩa khoa học của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung cơ sở lí luận, cơ sở khoa
học về nguồn gen khoai mỡ tại Việt Nam
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Giới thiệu một số giống khoai mỡ có triển vọng vào thực tế sản xuất.

2


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai mỡ
Khoai mỡ (Dioscorea alata L.) là loài phổ biến nhất của chi Dioscorea,
một trong những loài cây trồng có tên gọi chung tiếng Anh là Yam. Chi
Dioscorea là một chi lớn, có khoảng hơn 600 loài và các đại diện của chi này
được tìm thấy trên khắp thế giới.
Khoai mỡ D. alata được Coursey giả thiết có nguồn gốc ở vùng IndoMalayan. Còn trong các công trình của Burkill lại cho rằng, khoai mỡ có nguồn
gốc ở Đông Nam Á và được truyền bá từ Malaysia tới bờ biển đông của châu
Phi vào 1500 trước công nguyên nhưng tiến hóa của loài này chậm so với các
giống trồng trọt khác ở châu Phi. Theo Hahn và cộng sự thỳ sự di thực của Yam
từ Đông Nam Á tới phía tây châu Phi, đặc biệt là D. alata và D. esculenta ban
đầu là thông qua mối quan hệ qua lại giữa những người làm nông nghiệp và sau
đó nhờ các thủy thủ Bồ Đào Nha và Tây Ban Nha. Theo Viện Tài nguyên di
truyền thực vật quốc tế (2004), Yam châu Á gồm D. Alata và D. Esculenta có
nguồn gốc ban đầu Miến Điện, sau đó được mở rộng đầu tiên tới các nước
Malaysia, Indonesia, Việt Nam, Ấn Độ. Từ các nước này nó được đưa tới Địa
Trung Hải và các châu lục khác.[1]
Ở Việt Nam, theo Trần Đức Hoàng, khoai mỡ ( D. Alata) được trồng ở
khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam, tập trung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán
sơn địa và các vùng mới khai hoang, đặc biệt vùng chua mặn Đồng Tháp Mười
khoai mỡ được phát triển rất mạnh mẽ.
Tóm lại, nguồn gốc của các loài trong chi Dioscorea vẫn còn là một vấn
đề tranh cãi của các nhà khoa học. Nhưng với loài D. alata thì hầu hết các nhà
khoa học thừa nhận nó có nguồn gốc từ châu Á và cụ thể hơn là ở trung tâm đa
3

dạng Đông Nam Á. Chi Dioscorea nói chung và loài D.alata nói riêng có phổ
thích nghi rộng, phân bố rộng rãi ở hầu hết các vùng sinh thái trên thế giới.
1.2. Tên gọi, phân loại và phân bố
1.2.1. Tên gọi
-Tên gọi khác: Khoai tím, khoai vạc, củ cái, củ mỡ, củ cầm, củ đỏ, củ
tía, khoai tía, khoai ngà, khoai long, khoai bướu, khoai trút, khoai ngọt...
-Tên tiếng Anh: Purple yam, water yam, white yam,
greateryam, Guyana arrowroot, winged yam, simply yam.
-Tên khoa học: Dioscorea alata L.
-Tên đồng nghĩa: Dioscorea rubella Roxb.
-Các loài tương cận:
Củ nâu (Dioscorea cirrhosa).
Củ mài (Dioscorea persimilis).
Khoai từ (Dioscorea esculenta).
1.2.2. Phân loại khoa học
Bảng 1.1. Phân loại khoa học cây khoai mỡ
Lớp (class):

Thực vật một lá mầm
(Monocots)

Bộ (ordo):

Củ nâu (Dioscoreales)

Họ (familia):

Củ nâu (Dioscoreaceae)

Chi (genus):

Củ nâu (Dioscorea)

Loài (species):

Dioscorea alata

4


1.2.3. Phân bố
Họ Củ nâu (Dioscoreaceae) một họ thực vật một lá mầm bao gồm
khoảng 8-9 chi với 750-785 loài.
Hệ thống APG II năm 2003 đặt họ này trong bộ Củ nâu (Dioscoreales)
của nhánh Một lá mầm (Monocots).
Chi Củ nâu (Dioscorea) được đặt theo tên nhà vật lí học và thực vật
học Hy Lạp cổ đại Dioscorides. Chi này có trên 600 loài thực vật bản địa ở các
vùng nhiệt đới và vùng có khí hậu ấm.
Một số loài trong chi Củ nâu cho củ là nguồn lương thực quan trọng ở
một số nước nhiệt đới. Nhiều loài trong chi này chứa độc tố trong củ tươi nhưng
độc tố này dễ bị phân hủy trong quá trình chế biến nhiệt.
Các loài quan trọng nhất trong Chi củ nâu là: Củ mài, Củ mài
trắng, Khoai mỡ, Khoai từ, Nầng nghệ…
1.3. Đặc tính sinh học của cây khoai mỡ
Khoai mỡ D.alata là cây trồng có củ, sản phẩm thu hoạch chính của nó
là thân củ. Củ của cây khoai mỡ có thành phần chủ yếu là tinh bột, ngoài ra
khoai mỡ còn có rất nhiều chất dinh dưỡng khác có lợi cho con người. Tập hợp
các tài liệu hiện có, đặc điểm rễ, thân, lá, hoa, quả và củ khoai mỡ được mô tả

như sau:
1.3.1. Đặc điểm thực vật học
1.3.1.1. Củ
Củ khoai mỡ thuộc loại thân củ hình thành từ hypocotil – vùng giữa thân
củ và rễ (Onwueme, 1986). Củ của cây khoai mỡ thuộc dạng thân củ ngầm.
Trên bề mặt củ khoai mỡ hình thành các mắt củ và từ đó sinh mầm, khi trồng
xuống đất sẽ phát triển thành thân cây mới.
Củ thường cấu tạo củ đơn nhưng đôi khi cũng có 2 – 5 củ mọc chụm. Củ
khoai mỡ có thể phân nhánh hoặc không, thịt củ mịn nhưng đôi khi cũng sần
5


sùi, thô ráp. Vỏ củ mỏng, dễ cạo, có màu nâu xám hay nâu đen. Củ của các
giống khoai mỡ thường khác nhau về hình dạng, kích thước và màu sắc thịt củ.
Mặc dù củ của cây khoai mỡ có hình dạng, kích thước khác nhau nhưng
chúng đều có 3 phần: phần đầu củ, phần giữa củ và phần đuôi củ.
1.3.1.2. Rễ
Rễ của cây khoai mỡ thuộc loại rễ chùm, ăn ngang trong đất. Cây khoai
mỡ có 2 loại rễ. Nếu cây phát triển từ củ thì rễ sẽ mọc tự nhiên ngay từ gốc của
thân hay từ đầu củ. Những rễ này thường mập và là rễ cung cấp sinh dưỡng
chính cho cây. Nếu củ khoai mỡ mọc mầm trong bảo quản thì ngay tại chân
mầm vẫn mọc rất nhiều rễ ngắn, mập có đường kính khoảng 3mm. Khi trồng
củ này xuống đất thì những rễ đó sẽ dài ra nhanh chóng và trở thành bộ rễ hút
thức ăn cho cây.
Dạng thứ 2 là rễ mọc ra trên bề mặt củ. Những rễ này cũng có chức năng
hấp thụ chất dinh dưỡng cho cây nhưng không đáng kể vì quá ngắn và bé. Ở
một số giống khoai mỡ, rễ còn có thể mọc ra từ một số đốt gần gốc của cây
đang phát triển. Tuy nhiên, do kích thước quá ngắn nên những rễ này không
thể ăn sâu xuống đất, vì thế không có tác dụng hấp thụ chất dinh dưỡng cho
cây.

1.3.1.3. Thân
Thân của cây khoai mỡ có cấu trúc hình dây, bản thân nó không có khả
năng tự đứng thẳng mà phải tựa vào cọc hoặc leo vào giàn. Hầu hết các giống
khoai mỡ đều có thân phát triển dài vài mét trước khi phân nhánh.
Thân của cây khoai mỡ không có gai, thỉnh thoảng có những nốt sần con
tiết diện vuông và có bốn cánh mỏng ở bốn góc với màng chạy dọc theo chiều
dài của thân. Thân cây khoai mỡ quấn sang phải, thường có màu xanh nhưng
cánh thỉnh thoảng có màu đỏ hay tím do có mặt của chất sắc tố.
1.3.1.4. Lá
6


Lá của cây khoai mỡ thuộc loại lá đơn, hình tim hay hình mác, đỉnh lá
thường nhọn. Những gân lá chính đều xuất phát từ gốc lá, các gân phụ phân bố
theo hình mắt lưới. Màu sắc và kích thước lá biến động khá lớn, phụ thuộc vào
giống và điều kiện chăm sóc. Cuống lá thường dài (6 – 12 cm) và cánh thường
mở rộng tại gốc. Phiến lá khoai mỡ thường nhẵn, màu xanh, mọc đối. Tuy nhiên
ở một số giống cũng có hiện tượng lá mọc cách.
1.3.1.5. Hoa
Cây khoai mỡ là loại cây phân tính, có hoa đực và hoa cái riêng rẽ sinh
ra ở trên những cây khác nhau. Trong quần thể giống, cây khoai mỡ có hoa đực
bao giờ cũng nhiều hơn cây có hoa cái và số hoa đực lúc nào cũng cao hơn hoa
cái. Trong thực tế, hầu hết các giống khoai mỡ đều không ra hoa, nếu có thì hoa
đực được hình thành từ trục bông còn hoa cái sinh ra từ nhánh. Cả trục bông và
nhánh đều được mọc từ nách lá. Hoa đực nhỏ, khó nhìn thấy. Mỗi hoa có 3 lá
đài, 3 cánh và 6 nhị. Cánh và lá đài thường có màu xanh hay trắng. Hạt phấn
dính. Hoa cái to hơn hoa đực, thường có màu xanh hay tím. Hoa cái cũng có 3
cánh đài, 3 cánh hoa và bộ nhụy chứa 2 noãn.
1.3.1.6. Quả
Quả của cây khoai mỡ thuộc dạng quả nang, có nhiều ngăn với đường

kính khoảng 1 – 2 cm. Quả có 3 ngăn, khi khô vỏ dễ nứt, điểm nối của ngăn
kéo dài ra thành cánh phẳng. Mỗi ngăn quả có 2 hạt.
1.3.1.7. Hạt
Hạt của cây khoai mỡ thường nhỏ, dẹt và được bao quanh bởi màng cánh.
Những hạt lấy được từ giống ra hoa, kết hạt thường không nảy mầm hoặc tỉ lệ
nảy mầm rất thấp.
1.3.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai mỡ

7


Vòng đời của cây khoai mỡ gồm 4 giai đoạn. Các giai đoạn sinh trưởng,
phát triển này chịu ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố ngoại cảnh và có mối
liên quan chặt chẽ tới các yếu tố tạo thành năng suất củ.
- Giai đoạn 1: Từ khi các mắt trên phần đầu củ khoai mỡ nẩy mầm đến
khoảng 6 tuần sau. Trong giai đoạn này, cây tập trung vào phát triển hệ thống
rễ và chiều dài thân.
- Giai đoạn 2: Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự phát triển của bộ lá.
Sự lớn lên và phát triển diện tích lá kéo dài khoảng 6 tuần. Vào tuần thứ 10 của
cây, tán lá đã phát triển hoàn chỉnh. Vào tuần thứ 13, sự tăng diện tích lá dừng
lại. Trong giai đoạn này sự phát triển của rễ vẫn tiếp tục cho đến tuần thứ 10
thì sự tăng trưởng về chiều dài của rễ bắt đầu chững lại, thân cây vẫn tiếp tục
phát triển chiều dài trong thời gian này. Tuy nhiên sang tuần thứ 13 tốc độ dài
của thân có chậm hơn trước, một số đỉnh chồi có hiện tượng xoăn lại và chết.
Lúc này, sự hình thành lá mới cũng giảm kèm theo sự già đi của các lá già gần
gốc. Củ cũng bắt đầu được hình thành và phát triển từ tuần thứ 11.
- Giai đoạn 3: Giai đoạn này đặc trưng cho sự phát triển của khối lượng
củ. Sinh trưởng thân và phát triển củ là 2 thời kỳ quan trọng có mối quan hệ
mật thiết với nhau, vừa có tác dụng xúc tiến, vừa có tác dụng khống chế lẫn
nhau.

- Giai đoạn 4: Xảy ra khi chồi đỉnh bắt đầu già đi cùng với sự giảm dần
của vật chất khô trong củ. Sau khi chồi già và lụi đi, củ chuyển sang giai đoạn
ngủ nghỉ và sẽ không nẩy mầm trong khoảng 2 hoặc 3 tháng sau, tùy thuộc vào
giống.

8


1.4. Yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai mỡ
1.4.1. Yêu cầu về nước
Theo Dumont; Kone khoai mỡ D.alata là cây có khả năng chịu hạn, tuy
nhiên nước rất cần cho khoai mỡ phát triển tốt và cho năng suất cao. Lượng
mưa tối ưu cần thiết cho khoai mỡ phát triển là 90ml cho 7 tháng sinh trưởng
sinh dưỡng.
Trong các thời kì sinh trưởng khác nhau, cây khoai mỡ yêu cầu lượng
nước khác nhau.
- Thời kỳ đầu của sinh trưởng cây yêu cầu độ ẩm thấp, cây có khả năng
chịu hạn tốt vì thế có thể trồng trong điều kiện khô hạn.
- Thời kỳ phát triển thân lá cây cần nhiều nước phục vụ cho quá trình tạo
thành và tích lũy chất khô trong thân lá.
- Thời kỳ củ phình to nhu cầu nước của cây giảm xuống, chủ yếu là phục
vụ cho quá trình vận chuyển chất đồng hóa từ thân lá về củ.
Một số nghiên cứu cho thấy cây khoai mỡ có thể sống trong khoảng 2
tháng không được tưới nước. Thiếu nước trong đất có thể nhận thấy khi những
lá gần gốc trở nên vàng và rụng. Cây bị hạn ở giai đoạn đầu sẽ kéo dài thời gian
hình thành củ của cây. Đặc biệt cây khoai mỡ là cây cần nước và độ ẩm nhưng
không phải là cây có khả năng chịu được úng ngập. Vì vậy trong sản xuất, tùy
theo giống, nơi trồng, mùa vụ và giai đoạn sinh trưởng của cây để có chế độ
tưới nước hợp lý.
1.4.2. Yêu cầu về nhiệt độ

Cây khoai mỡ là cây có củ vùng nhiệt đới nên ưa nhiệt độ cao. Để sinh
trưởng và phát triển tốt, cây yêu cầu nhiệt độ trong khoảng 25-300C. Cây ngừng
sinh trưởng, phát triển khi nhiệt độ thấp dưới 200C. Trong điều kiện thời tiết
ấm áp cây sinh trưởng mạnh, có tốc độ đồng hóa cao và đẩy nhanh qua trình
hình thành thân củ.
9


1.4.3. Yêu cầu về ánh sáng
Cây khoai mỡ là cây ưa sáng. Điều kiện ánh sáng ngày dài thúc đẩy việc
hình thành và phát triển thân lá. Điều kiện ngày ngắn và cường độ ánh sáng
mạnh thúc đẩy hình thành phát triển củ.
1.4.4. Yêu cầu về đất
Cây khoai mỡ là cây trồng dễ tính, có thể trồng được trên nhiều loại đất
khác nhau, nhưng phát phiển tốt và cho năng suất cao nhất trên đất tương đối
nhẹ, tơi xốp, tầng đất canh tác sâu, đủ dinh dưỡng.
1.4.5. Yêu cầu về chất dinh dưỡng
Cũng như các loại cây trồng lấy củ khác, cây khoai mỡ yêu cầu đất màu
mỡ, đầy đủ NPK và các nguyên tố vi lượng để cho năng suất cao. Trồng khoai
mỡ ở nơi đất cằn cỗi cần bón phân hữu cơ. Cây khoai mỡ ưa đất giàu mùn và
phản ứng tốt với phân chuồng hoai mục. Những nơi có tập quán du canh du cư,
cây khoai mỡ là cây trồng đầu tiên sau khi bỏ hóa đất vài năm.
- Đạm(N): Có vai trò chủ yếu trong việc hình thành các protein và sắc tố
diệp lục. Vì vậy thiếu đạm (N) cây có triệu chứng là lá thiếu màu xanh, kích
thước lá nhỏ, phân nhánh ít, lóng trên thân rút ngắn. Lá bị vàng và dễ rụng.
Theo IrizarryH.R, lượng đạm mà cây khoai mỡ lấy đi từ đất cho mỗi tấn củ khô
là 25kg N tương đương với 150-250 kg N/ha.
- Lân (K): Có ảnh hưởng đến quá trình phát triển của rễ, khả năng quang
hợp của lá và quá trình vận chuyển dinh dưỡng của cây khoai mỡ. Thiếu lân
không biểu hiện rõ ràng nhưng sẽ giảm năng suất và phẩm chất củ. Lá xanh

đậm, dày hơn và không mở rộng hết như lá bình thường. Trên lá có thể xuất
hiện các đốm vàng hoặc trắng. Theo Kaberathumma S; Irizarry H.R lượng P
được lấy đi từ đất của khoai mỡ là 1,3-2,3 kg/tấn củ tương đương với 12-25 kg
P/ha.[4]

10


- Kali (K): Đẩy mạnh hoạt động của bộ rễ và kích thích khả năng quang hợp
của lá để hoàn thành và vận chuyển hydratcacbon về rễ. Thiếu Kali thường
không khác mấy so với cây bình thường, chỉ có lá non thường bị úa, cây sinh
trưởng chậm, đốt ngắn lại. Theo tác giả Irizarry H.R, số lượng K lấy ra từ đất
tương đương với lượng đạm, ước tính khoảng 12-25 kg/tấn của vật chất khôcủa
củ hoặc 125-250kg/ha.
1.4.6. Yêu cầu về giàn của cây khoai mỡ
Theo một số nhà khoa học, làm giàn cho cây khoai mỡ phát triển dường
như là một kĩ thuật bắt buộc đối với quá trình sản xuất khoai mỡ. Và để giảm
chi phí đầu tư ban đầu, các loại giàn nên được làm từ các vật liệu sẵn có của
địa phương.
1.5. Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng của khoai mỡ
1.5.1. Thành phần dinh dưỡng của khoai mỡ
Củ là sản phẩm thu hoạch, sử dụng của khoai mỡ, năng suất kinh tế của
khoai mỡ chính là năng suất củ. Củ khoai mỡ có thành phần dinh dưỡng khác
nhau tùy thuộc vào giống. Củ khoai mỡ được sử dụng ở dạng tươi và chế biến
khô. Củ khoai mỡ tươi có thành phần chủ yếu là nước, chiếm khoảng 2/3 khối
lượng củ tươi (70-80%). Tỷ lệ chất khô của củ chiếm khoảng 20-30% tùy thuộc
vào giống, thời điểm thu hoạch. Tỷ lệ này cũng có thể thay đổi ngay trên cùng
một củ, phần đuôi củ bao giờ cũng có hàm lượng nước cao hơn phần thân củ.
Hydrat cacbon là thành phần chất khô chính của củ, chiếm ¼ khối lượng của
củ tươi (20-25%). Phần lớn hydrat cacbon là các hạt tinh bột amylopectin mạch

nhánh, tồn tại trong các tế bào dưới dạng các tinh bột.
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Bolanle Otegbayo, hạt tinh bột của
khoai mỡ D.alata có hình dạng chủ yếu là hình trứng, hình elip, hình chữ nhật
và hình tròn. Kích thước hạt tinh bột của khoai mỡ khoảng 21,5-29,24 µm.

11


Củ khoai mỡ chứa hàm lượng protein tổng số khá cao, từ 1,9-2,3 g/100g
củ tươi. Khoảng 85-95% lượng đạm trong củ khoai mỡ có thể tạo thành 9 axit
amin không thay thế như lizin, treonin, valin, izolowxin, metionin, xitin, tyzorin
và lơxin, lượng khoáng (Ca, Fe) và các vitamin như vitamin C, B1, B2 tuy lượng
thấp (0,02-8mg/100g) nhưng là những chất cần thiết cho con người.
1.5.2. Giá trị sử dụng của cây khoai mỡ
Khoai mỡ vừa là cây lương thực, vừa là cây thực phẩm. Củ khoai mỡ có
giá trị dinh dưỡng cao, có thể dùng luộc ăn, độn với cơm, thổi xôi, nấu các món
canh, nấu cari, hầm với thịt, nấu chè. Cái tên khoai mỡ là do bà con nông dân
đặt khi thấy củ ăn bùi, béo ngậy. Ngoài ra trong công nghiệp chế biến, củ khoai
mỡ cũng có thể được sấy khô, làm món ăn nhanh, làm kem, chế biến thành bột
và làm nguyên liệu sản xuất cồn và rượu.
Ở một vài nước, cây khoai mỡ đã được sử dụng làm thức ăn bổ sung cho
gà, lợn và cừu nhưng còn hạn chế do tinh bột khoai mỡ khó tiêu hơn tinh bột
sắn. Ở Việt Nam, bà con nông dân cũng sử dụng khoai mỡ nấu lẫn với các loại
rau khác và cám làm thức ăn chăn nuôi.
Giá trị dược liệu của cây khoai mỡ là vấn đề đã được quan tâm nghiên
cứu từ lâu. Ở Trung Mỹ, những sản phẩm thuốc công nghiệp đều được chiết
xuất từ diosgenin là hoạt chất có trong khoai mỡ và một số loài cây hoang dại
gần gũi với nó. Cây khoai mài (Dioscorea persimilis) – một loài khoai dại rất
gần với khoai mỡ đã được dùng làm thuốc ở Pakistan, Ấn Độ và Trung Quốc.
Theo Phan Quốc Kinh, từ củ mài chiết xuất được diosgenin – chất để sản xuất

pregnenolon, một loại tiền hoocmon sinh dục, sử dụng dưới dạng thuốc uống
và thuốc mỡ sẽ đảm bảo kéo dài sự tươi trẻ cho phụ nữ và làm cho da mịn
màng.

12


1.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới
1.6.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới
Ngày nay, khoai mỡ là loài cây của chi Dioscorea được trồng phổ biến
và rộng rãi nhất tại các vùng nhiệt đới . Diện tích trồng khoai mỡ trên thế giới
hàng năm khoảng 5 triệu ha. Cây khoai mỡ cũng là cây trồng lương thực bản
địa chính ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tại châu Phi, cây khoai mỡ
đóng một vai trò quan trọng trong sự đa dạng hệ thống cây trồng nông nghiệp
an toàn lương thực. Cây khoai mỡ là nguồn lương thực cơ bản đảm bảo sự an
toàn lương thực cho 300 triệu người ở các nước có thu nhập thấp của vùng nhiệt
đới. Ngoài ra, cây khoai mỡ còn được coi là nguồn thu nhập chính của những
người nông dân nghèo. [1]
Hàng năm các nước sản xuất tới 27 triệu tấn củ khoai mỡ, trong đó nước
sản xuất lớn nhất là Nigieria. Nước nhập khẩu khoai mỡ lớn nhất là Vương
quốc Anh.
1.6.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ ở Việt Nam
Ở Việt Nam, khoai mỡ được trồng ở hầu khắp các tỉnh từ Bắc vào Nam,
tập trung nhiều ở các vùng triền sông, vùng bán sơn địa và các vùng mới khai
hoang. Diện tích trồng khoai mỡ ngày càng được mở rộng, nhất là các tỉnh ở
đồng bằng Nam Bộ như Long An, Tiền Giang…Đặc biệt tại các vùng đất phèn
mặn thuộc Đồng Tháp Mười, cây khoai mỡ được phát triển rất mạnh mẽ. Ở các
vùng cao nguyên, trung du miền núi, cây khoai mỡ ngày càng được quan tâm
phát triển như một loại lương thực an toàn.
1.7. Tình hình nghiên cứu cây khoai mỡ trên thế giới

Theo Hodeba D. Mignouna và cs (2003) đã tìm thấy loài Dioscorea
alata được trồng đầu tiên ở Đông Nam Á tuy về diện tích không lớn như ở châu

13


Phi, nhưng giống D. alata phân bố rất rộng trên thế giới tại châu Á, châu Đại
Dương, châu Phi và tây Ấn. Và loài này được tuyển chọn vào danh sách giống
từ vạc có giá trị kinh tế.
1.8. Tình hình nghiên cứu khoai mỡ ở Việt Nam
Theo Lê Văn Tú và cs (2009) đã đưa ra kết quả đánh giá đa dạng nguồn
gen cây Khoai mỡ (Dioscorea alata L.).
Bao gồm: Kết quả đánh giá sự phân bố của Khoai mỡ, tập đoàn Khoai
mỡ đang bảo quản tại Trung tâm được thu thập từ nhiều vùng khác nhau trong
cả nước. Bảng 1.8 cho thấy 102 mẫu giống trong tập đoàn được thu thập từ 7
vùng sinh thái trong cả nước. Vùng Đông Bắc là vùng thu được số lượng mẫu
giống cao nhất (44 mẫu giống chiếm tỷ lệ 43,14 %). Khu vực Nam Trung Bộ
và Tây Nguyên có số lượng mẫu giống thu thập ít nhất (01 mẫu giống chiếm tỷ
lệ 0,98 %).[5]
Bảng 1.2. Phân bố các mẫu giống khoai mỡ (Dioscorea alata L.) theo vùng
sinh thái
Số lượng

STT

Tên vùng

1

Vùng Tây Bắc

14

13,73

2

Vùng Đông Bắc

44

43,14

3

Vùng Châu Thổ Sông Hồng

4

3,92

4

Vùng Bắc Trung Bộ

29

28,43

5

Vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên

1

0,98

6

Vùng Đông Nam Bộ

3

2,94

7

Vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long

7

6,86

102

100

giống

Tg

14

Tỷ lệ (%)


Kết quả điều tra đánh giá nguồn gen khoai mỡ, khoai từ ở Việt Nam của
Vũ Linh Chi cũng khẳng định hai loài D. esculenta và D. alata có mặt tại tất cả
các vùng sinh thái của Việt Nam, được trồng từ độ cao 1m – 1.500m, chỉ trừ
những nơi quá khô hạn thì không thấy xuất hiện hai loài này. Và theo tác giả
này, loài D. alata ở Việt Nam có sự đa dạng hơn về hình dạng củ, kích thước
củ và màu sắc củ so với loài D. esculenta.[1]
1.9. Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Đông Bắc
1.9.1. Vị trí địa lí và địa hình vùng Đông Bắc
Vùng Đông Bắc được giới hạn về phía bắc và đông bởi đường biên giới
Việt - Trung. Phía đông nam trông ra vịnh Bắc Bộ. Phía nam giới hạn bởi dãy
núi Tam Đảo và vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng.
Phần phía bắc sát biên giới Việt-Trung là các cao nguyên (sơn nguyên)
lần lượt từ tây sang đông gồm: Cao nguyên Bắc Hà, cao nguyên Quản Bạ, cao
nguyên Đồng Văn. Hai cao nguyên đầu có độ cao trung bình từ 1000–1200 m.
Cao nguyên Đồng Văn cao 1600 m. Sông suối chảy qua cao nguyên tạo ra một
số hẻm núi dài và sâu. Cũng có một số đồng bằng nhỏ hẹp, đó là Thất Khê, Lạng
Sơn, Lộc Bình, Cao Bằng.
Phía đông, từ trung lưu sông Gâm trở ra biển, thấp hơn có nhiều dãy núi
hình vòng cung quay lưng về hướng Đông lần lượt từ Đông sang Tây là vòng
cung Sông Gâm, Ngân Sơn-Yên Lạc, Bắc Sơn, Đông Triều. Núi mọc cả trên
biển, tạo thành cảnh quan Hạ Long nổi tiếng. Các dãy núi vòng cung này hầu
như đều chụm đuôi lại ở Tam Đảo.
Phía tây nam, từ Phú Thọ, nam Tuyên Quang, nam Yên Bái và Thái
Nguyên, thấp dần về phía đồng bằng. Người ta quen gọi phần này là "vùng

trung du". Độ cao của phần này chừng 100–150 m.
Vùng biển đông bắc có nhiều đảo lớn nhỏ, chiếm gần 2/3 số lượng đảo biển của
Việt Nam (kể cả quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa).
15


1.9.2. Đặc điểm khí hậu
Tuy nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm nhưng vì địa hình cao, lại
có nhiều dãy núi hình cánh cung mở ra ở phía bắc, chụm đầu về Tam Đảo, vào
mùa Đông có gió Bắc thổi mạnh, rất lạnh, còn mùa hè mát mẻ, do đó vùng này
có đặc khí hậu ôn đới. Vùng núi ở Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn có
thể có lúc nhiệt độ xuống dưới 0°C và có băng giá, đôi khi có tuyết rơi. Các
vùng ở đuôi các dãy núi cánh cung cũng rất lạnh do gió. Nhà thơ Tố Hữu trong
bài "Phá đường" từng nhắc đến cái rét ở đây: "Rét Thái Nguyên rét về Yên
Thế".
1.9.3. Đặc điểm đất đai
Đây là vùng núi và trung du với nhiều khối núi và dãy núi đá vôi hoặc
núi đất. Phần phía tây, được giới hạn bởi thung lũng sông Hồng và thượng
nguồn sông Chảy, cao hơn, được cấu tạo bởi đá granit, đá phiến và các cao
nguyên đá vôi. Thực chất, đây là rìa của cao nguyên Vân Nam. Những đỉnh núi
cao của vùng đông bắc đều tập trung ở đây, như Tây Côn Lĩnh, Kiêu Liêu Ti.
Vùng đông bắc có nhiều sông chảy qua, trong đó các sông lớn là sông
Hồng, sông Chảy, sông Lô, sông Gâm (thuộc hệ thống sông Hồng), sông
Cầu, sông Thương, sông Lục Nam (thuộc hệ thống sông Thái Bình), sông
Bằng, sông Bắc Giang, sông Kỳ Cùng, v.v...

16