Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật bảo nguồn gen khoai mỡ (dioscorea alata l ) ở miền bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
---------------------------------------------

VŨ LINH CHI

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT BẢO TỒN NGUỒN GEN KHOAI MỠ
(Dioscorea alata L.) Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
------------------------------------------------------

VŨ LINH CHI

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT BẢO TỒN NGUỒN GEN KHOAI MỠ
(Dioscorea alata L.) Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số
: 62 62 01 10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Lã Tuấn Nghĩa
2. PGS. TS. Nguyễn Thị Ngọc Huệ

HÀ NỘI – 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn
của PGS. TS. Lã Tuấn Nghĩa và PGS. TS. Nguyễn Thị Ngọc Huệ, sự giúp đỡ của
lãnh đạo, cán bộ nghiên cứu thuộc Trung tâm Tài nguyên thực vật. Các số liệu, kết
quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực. Một số kết quả đã được công bố
riêng hoặc đồng tác giả, phần còn lại chưa sử dụng để bảo vệ luận án tiến sĩ. Các
thông tin trích dẫn sử dụng trong luận án đều được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày
tháng
năm 2017
Tác giả luận án

Vũ Linh Chi


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các
thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lã Tuấn Nghĩa và PGS. TS.
Nguyễn Thị Ngọc Huệ đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện đề tài và hoàn thiện luận án.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo, các cán
bộ nghiên cứu Trung tâm Tài nguyên thực vật, Ban Đào tạo sau đại học, Viện Khoa
học Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn
thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm nghiên cứu và phát triển Cây có củ,
Viện Cây Lương thực Cây thực phẩm; Phòng Kinh tế, UBND huyện Hữu Lũng,
Lạng Sơn; UBND xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn; các ban, ngành địa
phương đã cung cấp những số liệu cần thiết và giúp đỡ tôi trong quá trình tìm hiểu,
nghiên cứu tại địa bàn.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên
khích lệ, giúp đỡ về vật chất và tinh thần để tôi hoàn thành quá trình học tập và
nghiên cứu.

Hà Nội, ngày
tháng
năm 2017
Tác giả luận án

Vũ Linh Chi


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................ iii

DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ................................................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................viii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài .............................................................................................. 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án ................................................. 3
3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................................ 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn............................................................................................................. 3
4. Những đóng góp mới của đề tài ........................................................................... 4
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 4
5.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................................... 4
5.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU...................................... 6
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai mỡ..................................................................... 6
1.1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại ................................................................................ 6
1.1.2. Giá trị của cây khoai mỡ .............................................................................................. 8
1.1.3. Đặc điểm sinh thái của cây khoai mỡ .......................................................................... 9
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới và ở Việt Nam .............. 10
1.2.1. Sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới ............................................................... 10
1.2.2. Sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ ở Việt Nam................................................................ 11
1.3. Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen chi Dioscorea và cây khoai mỡ ...................... 12
1.3.1. Khái niệm về bảo tồn nguồn gen ............................................................................... 12
1.3.2. Phương pháp và kỹ thuật bảo tồn nguồn gen cây khoai mỡ...................................... 13
1.3.3. Thu thập, lưu giữ bảo quản nguồn gen chi Dioscorea và khoai mỡ ......................... 19
1.3.4. Đánh giá đa dạng nguồn gen chi Dioscorea và khoai mỡ......................................... 27
1.4. Nghiên cứu về giống và biện pháp kỹ thuật canh tác khoai mỡ ....................... 31
1.4.1. Nghiên cứu về giống và biện pháp kỹ thuật canh tác khoai mỡ trên thế giới ........... 31
1.4.2. Nghiên cứu về giống và biện pháp kỹ thuật canh tác khoai mỡ ở Việt Nam............ 34

iv

1.4.3. Nghiên cứu về sâu bệnh hại ....................................................................................... 38
1.4.4. Nghiên cứu bảo quản củ khoai mỡ ............................................................................ 41
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43
2.1. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................................... 43
2.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 44
2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 44
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 44
2.4.1. Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập thông tin và dữ liệu.................................... 44
2.4.2. Phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học tập đoàn khoai mỡ ......................... 46
2.4.3. Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật, đề xuất qui trình lưu giữ Ngân
hàng gen đồng ruộng tại Trung tâm Tài nguyên thực vật, Hoài Đức, Hà Nội .................... 46
2.4.4. Phương pháp nghiên cứu lưu giữ bảo quản in-vitro một số nguồn gen khoai mỡ .... 49
2.4.5. Phương pháp nghiên cứu xây dựng mô hình thí điểm bảo tồn tại chỗ nguồn gen
khoai mỡ tại huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn.................................................................... 52
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................................... 58
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 59
3.1. Hiện trạng sản xuất và kiến thức bản địa liên quan đến canh tác, lưu giữ và sử
dụng khoai mỡ tại một số tỉnh phía Bắc Việt Nam ................................................. 59
3.1.1. Hiện trạng sản xuất khoai mỡ tại một số tỉnh trung du miền núi phía Bắc ............... 59
3.1.2. Một số kiến thức bản địa liên quan đến bảo quản, canh tác và sử dụng nguồn gen
khoai mỡ .............................................................................................................................. 65
3.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trong bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ
conservation) nguồn gen khoai mỡ tại cơ quan nghiên cứu .................................... 71
3.2.1. Sự phân bố của 105 mẫu giống khoai mỡ theo vùng sinh thái địa lý là nhân tố góp
phần xác định biện pháp kỹ thuật bảo tồn cây khoai mỡ .................................................... 71
3.2.2. Nghiên cứu cải thiện một số biện pháp kỹ thuật trong lưu giữ ngân hàng gen đồng
ruộng .................................................................................................................................... 82

3.2.3. Nghiên cứu lưu giữ in-vitro ....................................................................................... 94
3.3. Nghiên cứu kỹ thuật bảo tồn tại chỗ nguồn gen khoai mỡ trên đồng ruộng của
nông dân (on-farm conservation) tại huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn ................. 100
3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn vùng xây dựng mô hình bảo tồn tại chỗ nguồn gen cây khoai
mỡ ...................................................................................................................................... 101
3.3.2. Xác định địa điểm cụ thể xây dựng mô hình theo bộ tiêu chí tối thiểu ................... 111
3.3.3. Thành lập nhóm nông dân Bảo tồn tại xã Minh Sơn, Hữu Lũng ............................ 116


v

3.3.4. Xây dựng kế hoạch bảo tồn nguồn gen khoai mỡ tại xã Minh Sơn, Hữu Lũng ..... 116
3.3.5. Một số biện pháp kỹ thuật góp phần duy trì điểm bảo tồn tại chỗ trên đồng ruộng
nguồn gen khoai mỡ tại xã Minh Sơn, Hữu Lũng............................................................. 120
3.3.6. Đề xuất giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn nguồn gen khoai mỡ
........................................................................................................................................... 141
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................ 144
1. Kết luận ........................................................................................................... 144
2. Đề nghị ............................................................................................................ 145
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN
ÁN ...................................................................................................................... 146
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 147
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 159


vi

DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
ADN
ANOVA

BAP
BIOVERSITY
BVTV
CBR
CT
CV
ĐC
FAO
IAA

Acid Deoxyribonucleic
Analysis of variance – Phân tích phương sai
6 – Benzylaminnopurine
Bioversity International –
Tổ chức Đa dạng sinh vật Quốc tế
Bảo vệ thực vật
Community Biodiversity Registration –
Sổ đăng ký đa dạng sinh học cộng đồng
Công thức
Coefficient of variation – Hệ số biến thiên
Đối chứng
Food and Agriculture Organization –
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hiệp quốc

NSLT

Indole-3-acetic acid
Institute Agricultural Campinas –
Viện Nông nghiệp Campinas
International Institute of Tropical Agriculture –

Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế
International Plant Genetic Resources Institute –
Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế
Kinetin - 6-furfurylaminopurine
Khối lượng
Khối lượng trung bình
Không giàn
Làm giàn
Mật độ
Murashige và Skooq, 1962
Naphthalene Acetic Acid
Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Phân Nitơ – Phôtpho – Kali tổng hợp
Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

IAC
IITA
IPGRI
Kin
KL
KLTB
KG
LG
MĐ
MS
NAA

NN & PTNT
NPK


vii

PB

Phân bón

PC

Phân chuồng

PEDA
PRA
SSR
SWOT
TDMNPB
TGST
TN
TNDTTV
TNTV
TV
UBND
UNCED

VAAS
VASI

Participatory extent and distribution analysis – Phân tích
cùng tham gia về mức độ và phân bố đa dạng cây trồng
Participatory Rural Appraisal –
Phương pháp điều tra nông thôn cùng tham gia
Simple Sequence Repeat
Strengths – Weaknesses – Opportunities – Threats
Điểm mạnh – Điểm yếu – Cơ hội – Thách thức
Trung du miền núi phía Bắc
Thời gian sinh trưởng
Thí nghiệm
Tài nguyên di truyền thực vật
Tài nguyên thực vật
Thời vụ
Ủy ban nhân dân
United Nations Conference on Environment and
Development – Hội nghị Liên Hiệp quốc về môi trường và
phát triển
Vietnam Academy of Agricultural Sciences –
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Vietnam Agricultural Sciences Institute –
Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT
Tên bảng
Trang
Bảng

1.1. Các loài thuộc chi Dioscorea được sử dụng phổ biến làm lương
7
thực, thực phẩm trên thế giới
1.2. Diễn biến số lượng mẫu giống trong quá trình lưu giữ nguồn gen
22
khoai mỡ giai đoạn 1996 – 2010
3.1. Diện tích và năng suất khoai mỡ tại vùng điều tra, năm 2011
60
3.2. Một số nguyên nhân chính làm giảm diện tích trồng khoai mỡ của
63
các nông hộ tại vùng nghiên cứu (kết quả điều tra 2010 – 2011)
3.3. Một số thông tin về hiện trạng sản xuất cây khoai mỡ tại các điểm
64
điều tra (kết quả điều tra 2010 – 2011)
3.4. Tên gọi địa phương của các mẫu giống trong tập đoàn khoai mỡ
66
đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia
3.5. Kiến thức bản địa về canh tác và sử dụng với nguồn gen khoai mỡ
68
đang bảo quản tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia
3.6. Sự phân bố theo vùng sinh thái địa lý của 105 mẫu giống khoai mỡ
74
đang được bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia
3.7. Phân nhóm 105 mẫu giống khoai mỡ theo một số tính trạng định
77
tính quan trọng, trồng năm 2010 – 2011, Hoài Đức, Hà Nội
3.8. Sự biến động thể hiện qua các tham số thống kê của một số tính
79
trạng định lượng tại Hoài Đức, Hà Nội, năm 2011
3.9. So sánh các tham số thống kê một số tính trạng định lượng của 59

81
mẫu giống có nguồn gốc thu thập ở vùng trung du miền núi phía
bắc, lưu giữ trên đồng ruộng tại Hoài Đức, Hà Nội
3.10. Ảnh hưởng của loại vật liệu trồng đến tỷ lệ mọc, sức sống, độ đồng
83
đều và mức độ nhiễm bệnh hại của một số nguồn gen khoai mỡ
năm 2013 tại Hoài Đức, Hà Nội
3.11. Ảnh hưởng của loại vật liệu trồng đến năng suất và yếu tố cấu
84
thành năng suất của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại
Hoài Đức, Hà Nội
3.12. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng sinh trưởng và mức độ
86
nhiễm bệnh hại của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại Hoài
Đức, Hà Nội
3.13. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất và các yếu tố cấu
87
thành năng suất của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại


ix

TT
Bảng

Tên bảng

Hoài Đức, Hà Nội
3.14. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng và mức độ
nhiễm bệnh hại của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại Hoài

Đức, Hà Nội
3.15. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất và các yếu tố cấu thành
năng suất của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại Hoài Đức,
Hà Nội
3.16. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến khả năng sinh trưởng và
mức độ nhiễm bệnh hại của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013
tại Hoài Đức, Hà Nội
3.17. Ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến năng suất và các yếu tố
cấu thành năng suất của một số nguồn gen khoai mỡ năm 2013 tại
Hoài Đức, Hà Nội
3.18. Mức độ hoàn thiện của một số biện pháp kỹ thuật lưu giữ trên
đồng ruộng nguồn gen khoai mỡ tại Hoài Đức, Hà Nội
3.19a. Ảnh hưởng của phương pháp khử trùng đến hiệu quả khử trùng bề
mặt mẫu khoai mỡ (sau 10 ngày nuôi cấy)
3.19b. Ảnh hưởng của chế độ khử trùng đến các mẫu giống khoai mỡ
khác nhau
3.20. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi của mẫu khoai mỡ
(sau 6 tuần nuôi cấy)
3.21. Ảnh hưởng của loại môi trường nuôi cấy đến tỷ lệ nảy chồi và hệ
số nhân sau 3 tháng nuôi cấy đoạn thân khoai mỡ
3.22. Ảnh hưởng của loại môi trường đến hệ số nhân và chất lượng mẫu
khoai mỡ sau 6 tuần nuôi cấy
3.23. Phân tích chỉ số đa dạng kiểu hình H’ của tập đoàn 105 mẫu giống
khoai mỡ đang có tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia, Hà Nội.
3.24. Hiện trạng trồng khoai mỡ tại Hữu Lũng, Lạng Sơn năm 2010
3.25. Sự phân bố và đặc điểm hình thái chính của các giống khoai mỡ
hiện có tại Hữu Lũng, năm 2011
3.26. Phân tích 4 ô theo số giống, số hộ và diện tích trồng khoai mỡ tại
vùng nghiên cứu
3.27. Sự đóng góp của giới (%) trong sản xuất cây khoai mỡ tại Hữu

Lũng, Lạng Sơn, năm 2011

Trang

88

89

91

92

93
95
95
96
97
99
102
103
104
105
106


x

TT
Bảng
3.28.

3.29.
3.30.
3.31.
3.32.
3.33.
3.34.

3.35.
3.36.
3.37.
3.38.
3.39.

3.40.

3.41.

3.42.

3.43.

Tên bảng

Trang

Phương thức canh tác khoai mỡ tại Hữu Lũng, Lạng Sơn
Cơ cấu và đa dạng giống cây trồng tại Hữu Lũng năm 2010
Biến động cây trồng theo thời gian tại xã Minh Sơn, Hữu Lũng
Phân hạng mức độ ưu tiên của một số loại cây trồng tại xã Minh
Sơn, Hữu Lũng

Bộ tiêu chí tối thiểu để chọn xã Minh Sơn, Hữu Lũng là điểm bảo
tồn on-farm nguồn gen khoai mỡ
Một số đặc điểm về củ khoai mỡ trong ruộng trình diễn đa dạng tại
xã Minh Sơn, Hữu Lũng
Đánh giá tiềm năng phát triển các giống khoai mỡ tại cộng đồng
bằng phương pháp phân hạng tại xã Minh Sơn, Hữu Lũng (Phương
pháp PRA)
Bộ tiêu chí chọn lọc để phục tráng giống Khoai mỡ Trắng trụi
Biểu hiện của 11 tính trạng trong chọn lọc quần thể giống Khoai
mỡ Trắng trụi năm 2012-2013 tại Hữu Lũng, Lạng Sơn
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống Khoai mỡ
Trắng trụi chọn lọc đời S0, năm 2012
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống Khoai mỡ
Trắng trụi phục tráng (S1), năm 2013
Ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ mọc chồi, thời gian sinh trưởng
và mức độ nhiễm bệnh hại của giống Khoai mỡ Trắng trụi tại Hữu
Lũng, Lạng Sơn năm 2013 – 2014
Ảnh hưởng của thời vụ đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng
suất của Khoai mỡ Trắng trụi tại Hữu Lũng, Lạng Sơn, 2013 –
2014
Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ mọc, thời gian sinh trưởng
và mức độ nhiễm bệnh hại của Khoai mỡ Trắng trụi, năm 2013 –
2014
Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất và các yếu tố cấu thành
năng suất của Khoai mỡ Trắng trụi tại Hữu Lũng, năm 2013 –
2014
Ảnh hưởng của chế độ phân bón đến tỷ lệ mọc, thời gian sinh
trưởng và mức độ sâu bệnh hại của giống Khoai mỡ Trắng trụi tại
Hữu Lũng, Lạng Sơn, năm 2013 – 2014

107
110
112
113
115
123
124

125
126
128
129
130

131

133

134

136


xi

TT
Tên bảng
Trang
Bảng
3.44. Ảnh hưởng của chế độ phân bón đến các yếu tố cấu thành năng 136

suất và năng suất của giống Khoai mỡ Trắng trụi tại Hữu Lũng,
Lạng Sơn
3.45. Ảnh hưởng của kỹ thuật làm giàn đến tỷ lệ mọc mầm, thời gian 138
sinh trưởng và tình hình sâu bệnh hại Khoai mỡ Trắng trụi năm
2013
3.46. Ảnh hưởng của kỹ thuật làm giàn đến các yếu tố cấu thành năng 138
suất và năng suất của giống Khoai mỡ Trắng trụi năm 2013 tại
Hữu Lũng, Lạng Sơn
3.47. So sánh hiệu quả kinh tế của kỹ thuật trồng khoai mỡ có làm giàn 140
với trồng không giàn năm 2013 tại Hữu Lũng, Lạng Sơn
3.48. Ưu điểm và hạn chế của hai kỹ thuật lưu giữ nguồn gen khoai mỡ
142


xii

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT
Trang
Tên hình
Hình
3.1. Bản đồ phân bố 105 mẫu giống khoai mỡ nghiên cứu đang
73
bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.

Biểu đồ phân bố 105 nguồn gen khoai mỡ nghiên cứu đang

bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia
Quá trình sinh trưởng, phát triển của nguồn gen khoai mỡ lưu
giữ in-vitro
Các giai đoạn tăng trưởng của đỉnh sinh trưởng nguồn gen
khoai mỡ trong phòng thí nghiệm
Hình ảnh lưu giữ in-vitro nguồn gen khoai mỡ

75
97
97
99


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây có củ với sự phong phú về chủng loại sản phẩm sẽ còn là nguồn thức ăn
nuôi sống toàn nhân loại trong những thập kỷ tới. Các nhà khoa học nhận định, đến
năm 2020 cây có củ sẽ được hợp nhất mạnh mẽ vào thị trường nông sản thế giới,
thông qua hệ thống sản xuất có hiệu quả và thân thiện với môi trường của các sản
phẩm hết sức đa dạng, chất lượng cao, có tính cạnh tranh làm lương thực, thức ăn
chăn nuôi và cho công nghiệp chế biến (Gregory et al., 2000). Chính vì thế, việc
quan tâm khai thác tiềm năng của nguồn gen cây có củ, đặc biệt các loài cây hiện ít
được sử dụng như khoai môn sọ, khoai sáp, khoai mỡ, khoai từ,… sẽ góp phần làm
đa dạng nguồn lương thực, thực phẩm; phong phú mặt hàng nông sản xuất khẩu và
đảm bảo an ninh lương thực bền vững cho tương lai.
Khoai mỡ (Dioscorea alata L.) tên gọi chung tiếng Anh là yam, loài cây của
chi Dioscorea, thuộc họ củ nâu (Dioscoreaceae). Thế giới hàng năm sản xuất trên
68 triệu tấn yam ở 3 vùng chính: Tây Phi, khu vực biển Thái Bình Dương (kể cả

Nhật Bản) và các nước trong vùng biển Caribê (FAO, 2015). Đây là nguồn lương
thực cơ bản đảm bảo sự an toàn lương thực cho hơn 300 triệu người ở các nước
đang phát triển của vùng nhiệt đới. Khoai mỡ không chỉ là nguồn cung cấp năng
lượng hydratcacbon mà còn là nguồn dồi dào kali, giúp cơ thể duy trì huyết áp ổn
định. Ngày nay với khoa học công nghệ phát triển, cây khoai mỡ được khai thác sử
dụng rất đa dạng: làm lương thực thực phẩm, làm thức ăn gia súc, làm nguyên liệu
cho công nghiệp chế biến (thạch, kem, kẹo, chip,...), làm dược liệu cho cả Đông y
và Tây y, được coi là nguồn thu nhập chính của người nông dân nghèo ở vùng nhiệt
đới.
Ở Việt Nam, cây khoai mỡ còn gọi là khoai vạc, củ mỡ, củ cái,... được trồng
tại hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam, tập trung nhiều ở các vùng trung du, miền núi
và các vùng mới khai hoang có đất chua phèn. Khoai mỡ là loại cây lấy củ có chất
lượng ăn nấu ngon, tiềm năng chế biến lớn và là một nguồn lương thực quan trọng
cho nhân dân vùng bán sơn địa những năm mất mùa, những khi giáp hạt,... Cây
khoai mỡ dễ trồng, thích nghi với nhiều loại đất (kể cả đất phèn, mặn), chịu hạn tốt,
ít sâu bệnh hại cho năng suất củ cao, thời gian bảo quản dài. 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,


2
đang dần được quan tâm phát triển như một loại lương thực an toàn, thích ứng với
biến đổi khí hậu.
Việt Nam có nguồn gen khoai mỡ đa dạng và phong phú, chúng đa dạng cả
về tiềm năng năng suất, chất lượng ăn nấu, khả năng kháng sâu bệnh và các đặc
điểm hình thái như hình dạng củ, kích thước củ, màu sắc thịt củ,… (Lê Văn Tú và
cs., 2011). Đây là nguồn vật liệu di truyền quí để khai thác sử dụng cho nhiều mục
đích khác nhau phục vụ phát triển nông nghiệp và an ninh lương thực. Tuy nhiên,
những năm gần đây nguồn gen cây khoai mỡ cũng như những nguồn gen cây trồng
còn ít được quan tâm sử dụng, đã và đang bị mất đi với tốc độ nhanh chóng do

nhiều nguyên nhân, trong đó sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất, cây trồng khác
thay thế, do bất thuận sinh học và phi sinh học và chưa được quan tâm đầu tư khai
thác sử dụng,... là những nguyên nhân chính (Lã Tuấn Nghĩa và cs., 2013). Do đó,
nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên di truyền cây khoai mỡ cần được quan tâm đầu tư
nghiên cứu. Hơn nữa, việc quan tâm khôi phục, bảo tồn và phát triển các nguồn gen
thực vật bản địa đang có nguy cơ bị xói mòn nhanh chóng bởi việc thay thế cây
trồng truyền thống bằng loại cây có hiệu quả kinh tế cao là rất cấp thiết cần được ưu
tiên trong điều kiện của sản xuất hàng hoá và góp phần bảo tồn đa dạng sinh học.
Trong khi đó, ở nước ta từ trước tới nay cũng như các nguồn gen cây có củ
phụ khác, cây khoai mỡ chưa được tập trung nghiên cứu hệ thống. Tập đoàn khoai
mỡ tuy đã được mô tả các tính trạng hình thái, bước đầu đã phân loại, phân nhóm,
đánh giá sự đa dạng kiểu hình của tập đoàn nguồn gen thu thập qua một số năm,
nhưng do số lượng và chủng loại mẫu giống có sự thay đổi thường xuyên (bị mất và
thu thập mới) nên bộ dữ liệu về đặc điểm nông sinh học chưa đầy đủ đối với 105
mẫu giống đến thời điểm 2010. Tập đoàn khoai mỡ thu thập những năm qua mới
chỉ được lưu giữ chuyển chỗ (ex-situ conservation) trên đồng ruộng (còn gọi là
Ngân hàng gen đồng ruộng) sử dụng kỹ thuật trồng, chăm sóc của Trung tâm
TNTV, đúc kết từ những thông tin trong các phiếu thu thập. Đến nay, chưa có
nghiên cứu nào về xây dựng qui trình kỹ thuật lưu giữ, bảo quản cho nguồn gen này
cả về lưu giữ chuyển chỗ (Ngân hàng gen đồng ruộng và bảo quản in-vitro) tại cơ
sở bảo tồn, cũng như tại chỗ – trên đồng ruộng của nông dân (on-farm
conservation). Tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia, trong quá trình lưu giữ ngân
hàng gen đồng ruộng, một số nguồn gen khoai mỡ vẫn bị mất do ảnh hưởng của
thiên tai; sự kém thích nghi với điều kiện sống chuyển chỗ và có hiện tượng chất
lượng củ của một số nguồn gen bản địa bị giảm dần theo thời gian. Để góp phần


3
giải quyết những tồn tại nêu trên, việc nghiên cứu xác định các biện pháp kỹ thuật
cơ bản phù hợp, góp phần bảo tồn an toàn nguyên trạng, hạn chế xói mòn nguồn

gen khoai mỡ là công việc vô cùng cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
Xuất phát từ lý luận và thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu
xác định một số biện pháp kỹ thuật bảo tồn nguồn gen khoai mỡ (Dioscorea alata
L.) ở miền Bắc Việt Nam”.
2. Mục tiêu của đề tài
Đánh giá được thực trạng sản xuất khoai mỡ tại một số tỉnh vùng trung du
miền núi phía Bắc; sự phân bố và tư liệu hóa kiến thức bản địa liên quan đến 105
mẫu giống khoai mỡ đã thu thập đến năm 2010;
Xác định được một số biện pháp kỹ thuật phù hợp trong bảo tồn chuyển chỗ
nguồn gen khoai mỡ tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia, Hoài Đức, Hà Nội;
Nghiên cứu lựa chọn địa điểm để xây dựng mô hình bảo tồn tại chỗ nguồn
gen khoai mỡ; xác định một số biện pháp kỹ thuật thích hợp để duy trì và phát triển
giống khoai mỡ đặc sản trong mô hình tại huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học có giá trị bổ sung
vào cơ sở lý luận, cơ sở khoa học về xây dựng các biện pháp kỹ thuật trong bảo tồn
nguồn gen khoai mỡ chuyển chỗ (ex-situ) bao gồm ngân hàng gen đồng ruộng và
bảo quản in-vitro; lựa chọn địa điểm và kỹ thuật duy trì các nguồn gen tại chỗ trên
đồng đất của nông dân (in-situ by on-farm), góp phần bảo tồn và sử dụng bền vững
loại cây trồng này ở miền Bắc Việt Nam.
Luận án là tài liệu tham khảo tốt cho công tác nghiên cứu, đào tạo, bảo tồn và
phát triển nguồn gen cây khoai mỡ Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Bộ dữ liệu đầy đủ về 105 mẫu giống trong tập đoàn khoai mỡ thu thập giai
đoạn 1991 – 2010 là những thông tin giá trị phục vụ bảo tồn và khai thác phát triển
cây khoai mỡ ở miền Bắc Việt Nam.
Xây dựng được 01 qui trình kỹ thuật lưu giữ chuyển chỗ tập đoàn khoai mỡ
tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia, Hoài Đức, Hà Nội và bước đầu xác định
được kỹ thuật bảo quản in-vitro cho một số nguồn gen khoai mỡ khó lưu giữ trên

đồng ruộng, góp phần chuẩn hóa phương pháp bảo tồn chuyển chỗ nguồn gen khoai
mỡ của Trung tâm Tài nguyên thực vật.


4
Xây dựng được mô hình bảo tồn tại chỗ cho một số nguồn gen khoai mỡ bản
địa của tỉnh Lạng Sơn tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tạo cơ hội cho người dân
nâng cao nhận thức và năng lực bảo tồn nguồn gen cây trồng bản địa phục vụ sinh
kế.
Các biện pháp kỹ thuật về phục tráng giống Khoai mỡ Trắng trụi đặc sản,
tuyển chọn giống cùng tham gia và thâm canh Khoai mỡ Trắng trụi của đề tài luận
án đã góp phần duy trì và phát triển nguồn gen bản địa đặc sản của địa phương,
giảm nguy cơ xói mòn nguồn gen, bảo tồn đa dạng sinh học.
4. Những đóng góp mới của đề tài
Xây dựng được bộ dữ liệu khá hoàn chỉnh giá trị về nguồn gốc, sự phân bố,
đặc điểm nông sinh học, kiến thức bản địa liên quan đến canh tác, bảo quản và sử
dụng của tập đoàn 105 mẫu giống khoai mỡ đã thu thập đến năm 2010 phục vụ
công tác bảo tồn và khai thác sử dụng cây khoai mỡ.
Đây là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu một cách hệ thống và
đồng bộ các biện pháp kỹ thuật trong lưu giữ, bảo quản chuyển chỗ (Ngân hàng gen
đồng ruộng và bảo quản in-vitro) tại Hoài Đức, Hà Nội và bảo tồn tại chỗ nguồn
gen khoai mỡ trên đồng ruộng của nông dân tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng,
Lạng Sơn, cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho công tác bảo tồn và sử dụng các
loài cây có củ giàu tiềm năng nhưng chưa được quan tâm khai thác.
Khẳng định giải pháp kỹ thuật bảo tồn an toàn, nguyên trạng nguồn gen
khoai mỡ ở miền Bắc Việt Nam gồm: lưu giữ tập đoàn khoai mỡ trên đồng ruộng
tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia theo qui trình kỹ thuật hoàn thiện là biện pháp
chính, kết hợp với kỹ thuật bảo tồn trên đồng ruộng của nông dân tại xã Minh Sơn,
huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn và bảo quản in-vitro như biện pháp hỗ trợ với những
mẫu giống khoai mỡ khó lưu giữ trên đồng ruộng.

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Nguồn gen khoai mỡ (Dioscorea alata L.) và kiến thức bản địa liên quan đến
canh tác, sử dụng; các biện pháp kỹ thuật trong bảo tồn nguồn gen khoai mỡ.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Bảo tồn tài nguyên di truyền cây khoai mỡ chịu tác động của chính sách, cơ
chế quản lý, đầu tư kinh phí của nhà nước, sự tự nguyện của người dân và các giải
pháp kỹ thuật. Trong khuôn khổ Đề tài luận án, chỉ tập trung vào lĩnh vực khoa học
công nghệ với giải pháp kỹ thuật là chính.


5
Phân tích thực trạng sản xuất và tài liệu hóa kiến thức bản địa liên quan đến
quản lý nguồn gen khoai mỡ của nông dân tại 03 tỉnh trung du miền núi: Lạng Sơn,
Quảng Ninh và Bắc Giang.
Nghiên cứu xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp trong lưu giữ ngân
hàng gen đồng ruộng tập trung vào các khâu chủ yếu: vật liệu trồng, thời vụ, mật độ
trồng; liều lượng phân vô cơ. Nghiên cứu bảo quản in-vitro, tập trung vào xác định
phương pháp khử trùng, môi trường tái sinh, nhân chồi và môi trường lưu giữ sinh
trưởng chậm ở nhiệt độ thấp.
Nghiên cứu chọn địa điểm xây dựng mô hình bảo tồn tại chỗ thông qua xác
định chỉ số đa dạng kiểu hình của các vùng sinh thái địa lý; tìm hiểu quá trình quản
lý nguồn gen khoai mỡ của nông dân và xác định bộ tiêu chí tối thiểu của vùng
nghiên cứu.
Góp phần duy trì mô hình bảo tồn tại chỗ trên đồng ruộng của nông dân tại
xã Minh Sơn, Hữu Lũng, Lạng Sơn; tập trung vào một số biện pháp kỹ thuật chính
như thời vụ, mật độ, mức phân bón và kỹ thuật làm giàn; phục tráng giống bản địa
đặc sản; tuyển chọn giống cùng tham gia từ Vườn trình diễn đa dạng cây khoai mỡ.
Đề tài được thực hiện từ năm 2010 – 2015, có sử dụng dữ liệu trong 105
Phiếu điều tra thu thập nguồn gen khoai mỡ của Trung tâm TNTV.

6

CHƯƠNG I.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai mỡ
1.1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại
Yam là tên tiếng Anh để gọi chung các loài thuộc chi củ nâu Dioscorea, một
chi lớn với gần 700 loài (Onwueme, 1978). Nguồn gốc của các loài trong chi
Dioscorea vẫn còn là vấn đề tranh cãi của các nhà khoa học. Tuy nhiên có thể
khẳng định, các loài thuộc chi này hầu hết phân bố ở các vùng có độ ẩm cao giữa
hai chí tuyến và được phân thành hai nhóm: (i) Nhóm sử dụng làm lương thực với
khoảng 40 – 50 gồm các loài trồng trọt và một số loài hoang dại có quan hệ gần gũi
với chúng; (ii) Nhóm sử dụng để làm thuốc, với khoảng 50 loài được xác định bởi
hàm lượng sapogenin của chúng với steroid trong thành phần (IITA, 2014). Trên thế
giới hiện nay có 11 loài được trồng khá phổ biến (Bảng 1.1), trong số này 6 loài đại
diện cho nhóm sử dụng làm lương thực gồm (Dioscorea alata, D. cayenensis –
Dioscorea rotundata phức hợp, Dioscorea bulbifera, Dioscorea dumetorum,
Dioscorea esculenta và Dioscorea trifida), 3 loài Dioscorea alata, Dioscorea
esculenta và Dioscorea bulbifera phân bố rải rác ở các vùng nhiệt đới ẩm giữa hai
chí tuyến, trong khi phức hợp hai loài Dioscorea cayenensis – Dioscorea rotundata
được trồng ở Tây Phi và một số nơi ở khu vực Caribe. Các loài khác được trồng ở
khu vực khởi nguyên của chúng (Degras, 1986; Trimanto and Lia Hapsar, 2015).
Khoai mỡ (Dioscorea alata L.) là một trong những loài phổ biến nhất của chi
Dioscorea, một loài đa bội với nhiều mức bội thể và số lượng nhiễm sắc thể cơ bản
của nó thay đổi từ 2n = 40 đến 2n = 80 (Abraham et al., 2001; Arnau et al., 2009).
Khoai mỡ có nguồn gốc ở Đông Nam Á, có thể từ Myanma (Burma). Đầu
tiên, cây khoai mỡ được đưa tới Ấn Độ, Malaysia, rồi được sử dụng như một loại
lương thực cho những nhà thám hiểm và từ đó mở rộng tới các khu vực khác của

vùng nhiệt đới (Burkill, 1960; Coursey, 1976; Martin, 1970). Ở Tây Phi, mức độ
phổ biến của nó chỉ sau D. rotundata (IITA, 2013). Cho đến nay, thông tin về
nguồn gốc cụ thể của cây khoai mỡ còn chưa thống nhất. Nhiều tác giả nhận định,
khoai mỡ có nguồn gốc ở miền Nam châu Á, nhưng một số nghiên cứu di truyền
gần đây lại cho thấy Malaysia là trung tâm xuất xứ của Dioscorea alata L. và hiện
nay, đây vẫn là một trung tâm dạng của loài này (Lebot, 2009).
Theo Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế (IPGRI, 2004), yam châu Á
bao gồm hai loài D. alata và D. esculenta, có nguồn gốc ban đầu ở Myanma, sau đó


7
được mở rộng tới các nước Malaysia, Indonesia, Việt Nam và Ấn Độ. Từ các nước
này, yam được đưa tới vùng Địa Trung Hải và các châu lục khác. Ngày nay, khoai
mỡ được trồng phổ biến tại các nước vùng nhiệt đới (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Vũ
Linh Chi, 2004). Dumont (1994) và Lebot (2009) cũng đề cập D. alata được trồng
trọt đầu tiên tại châu Á, được đưa đến Madagasca cách đây khoảng 2.000 năm và
sau đó được đưa vào châu Phi và phổ biến ở Đông Phi.
Theo tài liệu của các nhà phân loại thực vật, tại Việt Nam có khoảng 48 loài
thuộc chi Dioscorea, phân bố rải rác ở khắp nơi trong cả nước (Phạm Hoàng Hộ,
2000). Tuy nhiên chỉ có khoai mỡ (D. alata) và khoai từ (D. esculenta) là hai loài
có sự đa dạng về giống và có ý nghĩa kinh tế hơn cả.
Bảng 1.1. Các loài thuộc chi Dioscorea được sử dụng phổ biến làm lương thực,
thực phẩm trên thế giới
TT
1
2
3

4

5
6
7
8
9
10
11

Tên loài

Khu vực khởi
nguyên

Khu vực canh tác

Giữa hai chí tuyến –
vùng nhiệt đới ẩm
Dioscorea cayenensis Lamk.
Tây và Trung Phi, vùng
Tây Phi
Dioscorea rotundata Poir. phức hợp
Caribe
Indonesia, châu Đại
Indonesia, châu Đại
Dioscorea nummularia Lamk.
dương
dương và vùng Micronesia
Vùng ôn đới:
Dioscorea opposita Thunb.
Vùng ôn đới:

Trung Quốc, Hàn
Dioscorea japonica Thunb.
Trung Quốc, Hàn Quốc,
Quốc, Đài Loan,
phức hợp
Đài Loan, Nhật Bản
Nhật Bản
Nam Thái Bình
Dioscorea transversa Br.
Nam Thái Bình Dương
Dương
Dioscorea dumetorum (Kunth) Pax.
Tây Phi
Tây Phi
Ấn Độ, Nam Trung Ấn Độ, Nam Trung Quốc,
Dioscorea hispida Dennst.
Quốc, New Guinea New Guinea, Indonesia
Himalaya và châu
Himalaiya và châu Đại
Dioscorea pentaphylla L.
Đại dương
dương
Giữa hai chí tuyến – vùng
Dioscorea esculenta (Lour.) Burk.
Đông Nam Á
nhiệt đới ẩm
Giữa hai chí tuyến – vùng
Dioscorea bulbifera L.
Đông Nam Á
nhiệt đới ẩm

Guyana, lưu vực
Dioscorea trifida L.
Caribe
Amazone
Nguồn: IITA, 2014
Dioscorea alata L.

Đông Nam Á


8
1.1.2. Giá trị của cây khoai mỡ
Giá trị kinh tế của cây khoai mỡ là củ có hàm lượng dinh dưỡng khá, với
28% hydrat cacbon chủ yếu là tinh bột, 0,5% đường, 0,1 – 0,3% chất béo, 1,1 –
2,8% protein thô, 0,6 – 1,4% chất xơ, 0,7 – 2,1% tro và 5 – 8mg/100g Vitamin C
(Onwueme, 1978). Tuỳ thuộc vào giống, củ khoai mỡ có hàm lượng protein từ 7,0
đến 15% (% chất khô) tương tự như ở một số loại hạt (Coursey, 1976). Sự duy trì
protein ở củ khoai mỡ trong quá trình chế biến khá cao. Tỷ lệ calo trong khẩu phần
ăn của khoai mỡ chiếm khoảng 4,6% so với 4,7% của ngô. Khoai mỡ cũng là nguồn
cung cấp vitamin và khoáng chất tốt, đặc biệt là kali cho người và vật nuôi khi trong
củ các giống khoai mỡ vàng có từ 0,40 – 1,44 mg pro vitamin A trong 100g vật chất
khô (Carsky et al., 2001; Bolanle et al., 2011).
Trên thế giới, khoai mỡ là cây trồng lương thực chính ở các nước nhiệt đới
và cận nhiệt đới. Tại châu Phi, cây khoai mỡ đóng một vai trò quan trọng trong hệ
thống cây trồng nông nghiệp và an ninh lương thực. Khoai mỡ là nguồn lương thực
cơ bản đảm bảo an ninh lương thực cho hàng trăm triệu người ở các nước có thu
nhập thấp của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ngoài ra, cây khoai mỡ còn được coi
là nguồn thu nhập chính của những người nông dân nghèo ở các nước đang phát
triển và kém phát triển (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Vũ Linh Chi, 2004).
Khoai mỡ cũng là cây lương thực quan trọng ở Đông Nam Á, đặc biệt tại

Indonesia và các đảo Nam Thái Bình Dương tới Ghi-nê (Lebot, 2009; Trimanto and
Lia Hapsar, 2015). Ở Papua New Ghinea, khoai mỡ quyết định sự sống của hơn
30.000 dân trên đảo. Một số nước sử dụng nhiều khoai mỡ như Togo với lượng
914g/người/ngày, Cote d’Ivory 695g/người/ngày, Nigieria 652g/người/ngày, Benin
543g/người/ngày (Diby et al., 2004).
Khoai mỡ là nguồn dinh dưỡng tốt cho sức khỏe con người, đặc biệt với
những bệnh nhân tim mạch, cung cấp Vitamin B6 và Mangan hỗ trợ quá trình
chuyển hóa hydrat cacbon, điều tiết năng lượng cho cơ thể. Bên cạnh đó, sản phẩm
từ khoai mỡ còn có tác dụng giảm lượng đường trong máu và khối lượng cơ thể vì
trong củ chứa nhiều chất xơ và hydrat cacbon phức tạp, giúp cơ thể tiêu hóa chậm
hơn và cảm thấy no lâu hơn (Treche, 1989). Thực phẩm từ khoai mỡ cũng có vị
thuốc lợi tiểu nên có tác dụng chống viêm, nhiễm trùng đường tiết niệu, bàng
quang, đau dạ dày, đau thần kinh, kiểm soát căng cơ, chuột rút (Dutta, 2015).
Ngoài giá trị làm lương thực, thực phẩm, dược liệu, khoai mỡ và các loài cây
trồng khác thuộc chi Dioscorea còn có giá trị về văn hóa truyền thống của khu vực,


9
hiện diện trong một số nghi lễ truyền thống của vài dân tộc thiểu số (Coursey, 1976;
Hahn, 1987; Breemer, 1989).
Ở Việt Nam, khoai mỡ được trồng để làm lương thực, thực phẩm và thức ăn
chăn nuôi 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. Đặc biệt, tại các vùng đất phèn
mặn thuộc Đồng Tháp Mười và vùng đất đồi gò của tỉnh Bắc Giang, Lạng Sơn, cây
khoai mỡ là cây trồng hàng hóa đem lại thu nhập cho người sản xuất. Tại Thừa
Thiên Huế, 3 loài của chi Dioscorea được dùng làm lương thực, thực phẩm là khoai
tía (Dioscorea alata), khoai từ (Dioscorea esculenta) và khoai mài (Dioscorea
persimilis). Cách dùng phổ biến là luộc chín để ăn, nấu cháo, nấu canh hay rế cơm.
Khoai tía và khoai mài còn được dùng để nấu các loại chè có vị thơm ngon đặc biệt
chỉ đến Huế mới được thưởng thức (Mai Văn Phô, 2011).

Trong Đông y, khoai mỡ vị ngọt, tính bình, không độc; bổ tỳ, phế, sáp tinh
khí, tiêu thũng, làm giảm đau; có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim mạch, nhuận tràng,
chống viêm ruột, giảm thiểu các hội chứng mãn kinh ở phụ nữ, giảm cân, trị béo
phì, duy trì đường huyết (Hoàng Duy Tân, 2016).
Ngoài ra, có thể sử dụng khoai mỡ D. alata thay thế cám sấy làm thức ăn cho
cá rô phi không ảnh hưởng đến hàm luợng protein và kali trong thịt cá nhưng hàm
lượng lipit trong thịt cá lại giảm rất có ý nghĩa (Trần Lê Cẩm Tú và cs., 2008).
1.1.3. Đặc điểm sinh thái của cây khoai mỡ
Cây khoai mỡ là cây có củ vùng nhiệt đới, ưa nhiệt độ ấm. Nhiệt độ cần thiết
cho cây sinh trưởng phát triển bình thường khoảng 25 – 30°C. Cây ngừng sinh
trưởng phát triển khi nhiệt độ thấp dưới 15°C. Trong điều kiện thời tiết ấm áp, cây
sinh trưởng mạnh, có tốc độ đồng hóa cao và đẩy nhanh quá trình hình thành thân
củ, thời gian sinh trưởng được rút ngắn (Onwueme, 1978).
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 cho khoai mỡ sinh
trưởng và phát triển là 1000 – 1500mm cho 6 – 7 tháng sinh trưởng sinh dưỡng.
Thời kỳ đầu của sinh trưởng, cây yêu cầu độ ẩm thấp, chịu hạn tốt. 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. Đặc biệt, cây
khoai mỡ là cây không chịu được úng ngập (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Vũ Linh Chi,
2004).


10
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 (dưới 12 giờ/ngày), sự chênh lệch
nhiệt độ ngày/đêm thúc đẩy nhanh phát triển củ (Onwueme, 1978).
Khoai mỡ là cây trồng dễ tính, có thể trồng được trên nhiều loại đất khác
nhau, nhưng phát triển tốt và cho năng suất cao nhất trên đất tương đối nhẹ, tơi xốp,

tầng đất canh tác sâu, đủ dinh dưỡng. Cây khoai mỡ chịu úng kém nên đất trồng
khoai mỡ phải thoát nước. Đất đọng nước làm cho bộ rễ hô hấp kém dẫn đến làm
thối củ (Vernier et al., 2001). Ngoài ra, khoai mỡ còn có ưu thế là trồng được trên
đất phèn mặn trung bình và chua nhẹ, mặc dù nó khá mẫn cảm với độc nhôm. Vì
vậy, tại Đồng Tháp Mười cây khoai mỡ được đưa vào hệ thống canh tác cải tiến,
luân canh với cây lúa để cải thiện cơ cấu cây trồng trên đất phèn mặn, nâng cao hiệu
quả sử dụng đất (Nguyễn Văn Thạc, 2003).
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ trên thế giới
Theo thống kê của FAO năm 2015, sản lượng yam đạt trên 68,1 triệu tấn với
diện tích trồng trên toàn thế giới là 7.671.918 ha và năng suất bình quân đạt 8,88
tấn/ha, trong đó châu Phi là khu vực có diện tích lớn nhất (7.413.053 ha), tiếp đến là
khu vực châu Mỹ, châu Đại Dương, sau đến khu vực châu Á, và một ít diện tích ở
châu Âu (Bồ Đào Nha). Phần lớn sản lượng yam trên thế giới được sản xuất tại các
nước của châu Phi như Nigeria, Gana, Cote d’Ivoire, Benin, Ethiopia,... Sản lượng
khoai mỡ của khu vực này năm 2014 là 65,68 triệu tấn vượt 19,1 triệu tấn so với
năm 2010 (FAOSTAT, 2015). Hàng năm, lượng khoai mỡ tiêu thụ ở các nước này
lên tới 40 kg/người/năm, trong khi lượng tiêu thụ khoai tây là 17 kg/người/năm, sắn
là 22 kg/người/năm. Khu vực châu Á tuy có diện tích trồng khoảng 9.870 ha và sản
lượng yam chỉ đạt 178.390 tấn, thấp hơn nhiều so với châu Phi, châu Mỹ nhưng
năng suất lại cao hơn hẳn, đạt 18,07 tấn/ha. Ở châu Á, chỉ có hai nước có trong
thống kê về diện tích của FAO là Nhật Bản có diện tích trồng 7.390 ha và Philippin
với diện tích 2.480 ha cho dù cây khoai mỡ cũng là cây lương thực quan trọng ở
Đông Nam Á, đặc biệt ở Indonesia, Philippin và các đảo Nam Thái Bình Dương tới
Guinea (Lebot, 2009). Châu Phi là khu vực xuất khẩu khoai mỡ hàng đầu thế giới,
trong đó Nigeria là nước xuất khẩu khoai mỡ lớn nhất. Với xu thế toàn cầu hóa,
ngày càng có sự thông thương quốc tế về sản phẩm của loại cây này. Một số lượng
đáng kể D. alata hàng năm từ châu Phi đã được nhập vào các nước phát triển. Riêng
nước Anh có giai đoạn nhập khoảng 8.000 tấn củ D. alata để phục vụ nhu cầu trong

11
nước. Người Anh cho rằng, khoai mỡ là nguồn thực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng
(Diby et al., 2004). Hiện tại, năm nước nhập khẩu yam nhiều nhất trên thế giới là
Mỹ, Mali, Niger, Trung Quốc và Đài Loan (The Crop Trust, 2015).
Thời gian gần đây, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm của khoai mỡ trên thế giới
ngày càng lớn cùng với sự giao lưu quốc tế về sản phẩm của loại cây này. Đây cũng
là cơ hội cho Việt Nam có thể phát triển sản xuất và xuất khẩu khoai mỡ.
1.2.2. Sản xuất và tiêu thụ khoai mỡ ở Việt Nam
Trước khi cây khoai lang được nhập trồng ở nước ta, khoai mỡ cùng với
khoai mài là cây củ bột quan trọng nhất, đã từng cứu đói cho người dân trong những
năm tháng chiến tranh. Ở nhiều địa phương của nước ta đã có tập quán canh tác
khoai mỡ từ lâu đời, song việc sản xuất khoai mỡ vẫn chưa được đầu tư thâm canh,
chủ yếu trồng quảng canh (Nguyễn Đăng Khôi, 1985; Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Vũ
Linh Chi, 2004).
Diện tích cây có củ ở Việt Nam đến năm 2014 khoảng 708.000 ha với sản
lượng đạt khoảng 11,61 triệu tấn củ tươi (Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT, 2015).
Tuy chưa có số liệu thống kê cụ thể về diện tích, năng suất và sản lượng cho khoai
mỡ nhưng trong thực tế, ở khu vực trung du miền núi phía Bắc, miền Trung và Tây
Nguyên cây khoai mỡ vẫn được người dân trồng phân tán, rải rác mang tính chất tự
cung, tự cấp là chính với diện tích từ vài chục m2 đến 1000m2/hộ. Trong khi đó ở
phía Nam, đặc biệt là một số tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long, cây khoai mỡ
được trồng tương đối phổ biến với 02 giống: khoai mỡ tím và khoai mỡ trắng, diện
tích khá lớn với mức bình quân 2000m2/hộ, tập trung ở những vùng đất phèn mặn
mới khai hoang, đặc biệt là khu vực vùng Đồng Tháp Mười. Sản phẩm khoai mỡ
của vùng chủ yếu tiêu thụ tại thành phố Hồ Chí Minh và các thành phố lớn như
Biên Hòa, Cần Thơ và một phần bán cho một số công ty của Đài Loan và Nhật Bản
với số lượng còn khiêm tốn chỉ 1.000 tấn/năm. Thị trường và giá cả của khoai mỡ
tại khu vực này khá ổn định, người nông dân có thể bán ngay sản phẩm tại chỗ cho
thương lái để thu lợi nhuận từ sản xuất. Năng suất khoai mỡ có thể đạt 20 – 30 tấn

củ/ha nếu đầu tư thâm canh. Các địa phương có truyền thống canh tác khoai mỡ là
Bắc Giang, Lạng Sơn, Phú Thọ, Hà Nội, Quảng Ninh, Ninh Bình, Ninh Thuận,
Kiên Giang và Tiền Giang (Vũ Linh Chi và cs., 2006).
Gần đây, với xu hướng sản xuất nông sản sạch, khoai mỡ cũng là loại cây
được người sản xuất lựa chọn vì dễ trồng, ít sâu bệnh hại, cho năng suất cao và có
thị trường cho dù chưa ổn định. Với trình độ canh tác hiện nay, năng suất trung bình