Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và một số biện pháp kỹ thuật đối với giống khoai tây có triển vọng tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh (Luận văn thạc sĩ)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (819.26 KB, 100 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TẠ ĐỨC HOÀNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
NĂNG SUẤT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
ĐỐI VỚI GIỐNG KHOAI TÂY CÓ TRIỂN VỌNG TẠI
HUYỆN QUẾ VÕ TỈNH BẮC NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - NĂM 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TẠ ĐỨC HOÀNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
NĂNG SUẤT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
ĐỐI VỚI GIỐNG KHOAI TÂY CÓ TRIỂN VỌNG TẠI
HUYỆN QUẾ VÕ TỈNH BẮC NINH
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số ngành: 8.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thúy Hà
THÁI NGUYÊN - NĂM 2018
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi
đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, những
lời động viên giúp đỡ của bạn bè và người thân.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn
Thúy Hà đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Trường Đại học Nông lâm
Thái Nguyên; Lãnh đạo Phòng nông nghiệp, Trạm Khuyến nông huyện Quế
Võ, Trung tâm Khí tượng thủy văn Bắc Ninh, Công ty CP giống cây trổng
tỉnh Bắc Ninh đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè đồng nghiệp, gia đình
và người thân đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn
chỉnh luận văn tốt nghiệp này.
Tác giả luận văn
Tạ Đức Hoàng
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong
luận văn này là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày ……. tháng 11 năm 2018
Tác giả luận văn
Tạ Đức Hoàng
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu, ý nghĩa của đề tài .......................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.2. Tổng quan tài liệu....................................................................................... 5
1.2.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai tây ................................ 5
1.2.2. Giá trị dinh dưỡng của khoai tây............................................................. 7
1.2.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất khoai tây trên thế giới........................... 8
1.2.4. Nghiên cứu phát triển cây khoai tây ở Việt Nam ................................. 11
1.2.5. Tình hình sản xuất khoai tây tại Bắc Ninh ........................................... 20
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .............................................................................................. 24
2.1. Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu .............................................. 24
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 24
2.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 25
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 25
2.5. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi......................................................... 27
2.6. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................ 31
iv
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................... 32
3.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số giống khoai tây có triển
vọng tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh ............................................................ 32
3.1.1. Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của một số giống khoai
tây có triển vọng tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh ....................................... 32
3.1.2. Một số đặc điểm sinh trưởng của một số giống khoai tây có triển
vọng tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh ........................................................... 34
3.1.3 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số giống khoai tây có
triển vọng tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh .................................................. 36
3.1.4. Động thái ra lá của một số giống khoai tây có triển vọng tại huyện
Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh .................................................................................... 38
3.1.5. Một số đặc trưng hình thái thân lá của một số giống khoai tây có
triển vọng tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh .................................................. 39
3.1.6. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của một số giống khoai tây có
triển vọng tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh ................................................... 41
3.1.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số giống
khoai tây có triển vọng tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh ............................... 44
3.1.8. Hạch toán sơ bộ hiệu quả kinh tế giữa các công thức........................... 47
3.2. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, năng suất giống khoai
tây Marabel trong điều kiện sản xuất vụ Đông 2016 tại huyện Quế Võ,
tỉnh Bắc Ninh .................................................................................................. 50
3.2.1 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến thời gian sinh trưởng của giống
khoai tây Marabel ............................................................................................ 50
3.2.3. Động thái tăng trưởng về chiều cao cây của giống khoai tây
Marabel ở các thời vụ trồng khác nhau ........................................................... 52
3.2.4. Động thái ra lá của giống khoai tây Marabel ở các khung thời vụ
trồng khác nhau ............................................................................................... 53
v
3.2.5. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng chống chịu với một số
sâu bệnh hại chính của giống khoai tây Marabel ............................................ 54
3.2.6. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến một số yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất giống khoai tây Marabel ..................................................... 55
3.3. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến sinh trưởng, năng suất khoai
tây Marabel trong điều kiện sản xuất vụ Đông 2016 tại huyện Quế Võ,
tỉnh Bắc Ninh .................................................................................................. 57
3.3.1. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến sinh trưởng, phát triển của
giống khoai tây Marabel.................................................................................. 57
3.3.2. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây của giống khoai tây Marabel .............................................................. 58
3.3.3. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến động thái ra lá cây của giống
khoai tây Marabel ............................................................................................ 61
3.3.4. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến khả năng chống chịu với một
số sâu, bệnh hại chính của giống khoai tây Marabel ...................................... 62
3.3.5. Ảnh hưởng của lượng phân bón đến một số yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất giống khoai tây Marabel ..................................................... 63
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 67
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 70
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
CIP
Trung tâm nghiên cứu khoai tây quốc tế
Đ/c
Đối chứng
ĐBSH
FAO
Đồng bằng Sông Hồng
Tổ chức Nông - Lương Liên hiệp quốc
gr
gam
ha
Héc ta
KCN
kg
NSLT
NST
NSTT
Khu công nghiệp
Kilogam
Năng suất lý thuyết
Ngày sau trồng
Năng suất thực thu
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Bảng 1.1.
Năng suất Protein và năng lượng của một số cây lương thực ......... 7
Bảng 1.2.
Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây trên toàn thế giới .... 10
Bảng 1.3
Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây ở Việt Nam ............. 16
Bảng 1.4.
Khí tượng thủy văn Bắc Ninh (1997-2015) .............................. 21
Bảng 1.5.
Diện tích, năng suất và sản lượng khoai tây vụ Đông tại
Bắc Ninh ................................................................................... 22
Bảng 3.1
Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của một số giống
khoai tây .................................................................................... 33
Bảng 3.2.
Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của một số giống
khoai tây .................................................................................... 35
Bảng 3.3.
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số giống
khoai tây .................................................................................... 37
Bảng 3.4
Động thái ra lá của một số giống khoai tây .............................. 39
Bảng 3.5.
Một số đặc điểm về hình thái thân lá của một số giống
khoai tây .................................................................................... 40
Bảng 3.6.
Mức độ nhiễm một số bệnh hại chính trên một số giống
khoai tây .................................................................................... 42
Bảng 3.7.
Mức độ nhiễm một số sâu hại chính trên một số giống
khoai tây .................................................................................... 43
Bảng 3.8.
Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của một số
giống khoai tây.......................................................................... 45
Bảng 3.9.
Hạch toán sơ bộ hiệu quả kinh tế giữa các công thức .............. 48
Bảng 3.10.
Đánh giá một số chỉ tiêu về chất lượng của một số giống
khoai tây .................................................................................... 49
Bảng 3.11.
Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến thời gian sinh trưởng của
giống Marabel ........................................................................... 51
viii
Bảng 3.12.
Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến một số đặc điểm sinh
trưởng, phát triển....................................................................... 52
Bảng 3.13.
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Marabel ở
các khung thời vụ khác nhau .................................................... 53
Bảng 3.14.
Động thái ra lá của giống Marabel ở các khung thời vụ
khác nhau .................................................................................. 53
Bảng 3.15.
Một số bệnh hại chính trên giống Marabel ở các khung thời
vụ khác nhau ............................................................................. 54
Bảng 3.16.
Năng suất, một số yếu tố cấu thành năng suất giống
Marabel ở các khung thời vụ .................................................... 55
Bảng 3.17.
Hạch toán sơ bộ hiệu quả kinh tế giữa các công thức .............. 56
Bảng 3.18.
Ảnh hưởng của lượng phân bón đến một số đặc điểm sinh
trưởng của giống khoai tây Marabel ......................................... 57
Bảng 3.19.
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống Marabel ở
các mức phân bón ..................................................................... 59
Bảng 3.20.
Động thái ra lá của giống khoai tây Marabel ở các mức
phân bón .................................................................................... 61
Bảng 3.21.
Một số bệnh hại chính trên giống Marabel ở các mức
phân bón ................................................................................... 62
Bảng 3.22.
Năng suất, một số yếu tố cấu thành năng suất giống Marabel
ở các mức phân bón khác nhau ................................................. 63
Bảng 3.23.
Hạch toán sơ bộ hiệu quả công thức giữa các mức phân bón ....... 65
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Hình 1.1.
Bản đồ hành chính tỉnh Bắc Ninh................................................ 20
Hình 3.1:
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số giống
khoai tây ...................................................................................... 38
Hình 3.2:
Năng suất thực thu của một số giống khoai tây có triển vọng .... 47
Hình 3.4:
Năng suất thực thu của giống khoai tây Marabel ở khác
khung thời vụ ............................................................................... 56
Hình 3.5:
Chiều cao cây của giống khoai tây Marabel ở các mức phân
bón (80NST) ................................................................................ 60
Hình 3.6:
Năng suất thực thu giống khoai tây Marabel ở các mức
phân bón ...................................................................................... 64
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây Khoai tây (Solanum tuberosum. L) được thế giới đánh giá là cây
lương thực quan trọng thứ tư sau lúa mì, ngô và lúa nước. Tiêu dùng khoai tây
đang tăng mạnh ở các nước đang phát triển. Hiện nay, khoai tây đang chiếm
hơn một nửa sản lượng lương thực trên toàn thế giới.
Ở Việt Nam, có thời kỳ coi khoai tây là nhóm cây lương thực có tầm
quan trọng thứ ba sau lúa và ngô. Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn, từ
80 - 100 ngày, nhưng có khả năng cho năng suất từ 15 - 30 tấn củ/ha với giá
trị dinh dưỡng cao (Cục trồng trọt, 2017)[28].
Việt Nam có khả năng phát triển mạnh khoai tây, nhất là ở vùng đồng
bằng Bắc Bộ, miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên. Ước tính, có
ít nhất khoảng 200.000 ha đất có thể trồng được khoai tây. Tuy nhiên, những
năm gần đây, diện tích trồng khoai tây chỉ dao động trong khoảng 30.000 35.000 ha với năng suất bình quân khoảng từ 10 - 11 tấn/ha (Đỗ Kim Chung,
2006)[6]. Nhìn chung năng suất khoai tây ở nước ta như vậy còn quá thấp so
với tiềm năng, năng suất của chúng.
Năm 2015 với quy mô dân số 91,7 triệu người, mật độ dân số 277
người/km2; dự báo đến năm 2050 quy mô dân số nước ta sẽ đạt cực đại
ở mức từ 130-140 triệu người, mật độ dân số cao khoảng 400 người/km2
(Website: Tổng cục thống kê)[30]. Với áp lực dân số ngày càng tăng, tốc
độ đô thị hóa và công nghiệp hóa cao, các tác động tiêu cực của biến đổi
khí hậu, nguy cơ khủng hoảng lương thực toàn cầu, ... thì nhu cầu sản
xuất và tiêu thụ khoai tây ăn tươi nói chung và khoai tây chế biến nói
riêng ở Việt nam sẽ ngày càng tăng, đặc biệt là các đô thị, khu công
nghiệp và khu du lịch.
2
Bắc Ninh thuộc vùng Đồng bằng sông Hồng, khí hậu cận nhiệt đới ẩm,
có một mùa đông lạnh. Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 hàng năm.
Lượng mưa trong mùa này chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm. Lượng mưa
trung bình hàng năm: 1.400-1.600 mm. Khu vực có lượng mưa trung bình lớn
nhất thuộc Thị xã Từ Sơn, huyện Yên Phong, huyện Tiên Du, khu vực có
lượng mưa trung bình nhỏ nhất thuộc huyện Quế Võ. Nhiệt độ trung bình
23,3°C, độ ẩm tương đối trung bình 81%. Đây là tiểu vùng khí hậu lý tưởng
để cây khoai tây sinh trưởng và phát triển tốt, đạt năng suất cao.
Hiện nay, tại Bắc Ninh đã có một số công ty quan tâm và đầu tư vào
ngành sản xuất khoai tây, nổi bật là Công ty PepsiCo VN (KCN VSIP - Từ
Sơn), Công ty Orion (KCN Yên Phong). Đây là hai công ty có đầu tư mạnh
nhất về lĩnh vực này với các nhà máy chế biến được xây dựng với mức chi phí
cho mỗi nhà máy khoảng 30-35 triệu USD. Nhu cầu cho mỗi nhà máy hiện
nay khoảng 180.000 tấn khoai tây nguyên liệu/năm, tuy vậy sản xuất trong
nước chỉ đáp ứng được khoảng 30-40%. Đây là một điều kiện rất thuận lợi để
mở rộng diện tích trồng khoai tây.
Theo số liệu thống kê năm 2010, diện tích đất nông nghiệp tỉnh Bắc
Ninh là 46.185,5ha chiếm 56,14% diện tích đất tự nhiên của tỉnh. Tuy nhiên,
diện tích trồng khoai tây của toàn tỉnh hàng năm chỉ đạt khoảng 1.800-2.000
ha và năng suất bình quân 12-15 tấn/ha, sản xuất nhỏ lẻ manh mún, chưa tập
trung. Hiện tại, sản xuất khoai tây tại Bắc Ninh còn gặp một số hạn chế:
- Thiếu bộ giống, thiếu nguồn giống chất lượng cao, sạch bệnh phù hợp
cho sản xuất, tiêu dùng và chế biến công nghiệp.
- Người nông dân còn thiếu kiến thức về kỹ thuật trồng, chăm sóc, phòng
trừ sâu bệnh cho khoai tây theo hướng hàng hóa.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả
năng sinh trưởng, năng suất và một số biện pháp kỹ thuật đối với giống
khoai tây có triển vọng tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh”.
3
2. Mục tiêu, ý nghĩa của đề tài
2.1. Mục tiêu
Lựa chọn được giống khoai tây có năng suất cao, phẩm chất tốt thích hợp
với điều kiện sản xuất khoai tây vụ đông tại huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh.
Lựa chọn được một số biện pháp kỹ thuật trồng (thời vụ, phân bón) phù
hợp với sinh trưởng, phát triển của giống khoai tây Marabel; trên cơ sở đó
hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng khoai tây vụ đông tại tỉnh Bắc Ninh.
2.2. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Đánh giá khả năng thích ứng của một số giống khoai
tây trong điều kiện sản xuất tại tỉnh Bắc Ninh nhằm làm cơ sở khoa học cho
các đề tài nghiên cứu tiếp theo.
- Ý nghĩa thực tiễn: Xác định được thời vụ trồng, mức phân bón thích
hợp góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác cho giống khoai tây
Marabel. Đồng thời tuyển chọn được giống khoai tây có năng suất cao, chất
lượng tốt; từng bước đưa các giống được tuyển chọn vào sản xuất, thay thế
hoặc bổ sung làm phong phú bộ giống khoai tây phục vụ sản xuất tại huyện
Quế Võ tỉnh Bắc Ninh. Góp phần mở rộng quy mô diện tích trồng, nâng cao
năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất khai tây cho người nông dân.
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
+ Chọn giống cây trồng hay thực vật nói chung (Plant breeding) là một
lĩnh vực quan trọng của sản xuất nông nghiệp; mục đích là tạo ra ngày càng
nhiều giống cây trồng mới có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu được
các điều kiện bất thuận (sâu bệnh, hạn, úng, nóng, rét, …). Về thực chất đó là
sự tiến hóa của thực vật do con người điều khiển, được hình thành từ trong
thực tiễn trồng trọt qua hàng ngàn năm. Cùng với sự phát triển của khoa học
kỹ thuật, đặc biệt là sự phát triển của di truyền học suốt 100 năm nay đã tạo ra
hàng loạt các giống cây trồng mới. Mỗi vùng có điều kiện tiểu khí hậu đặc
trưng, do đó cần có bộ giống tốt phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã
hội và tập quán canh tác. Một giống tốt phải đạt được một số yêu cầu sau:
- Sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện khí hậu, đất đai và điều kiện
canh tác tại địa phương.
- Cho năng suất cao, ổn định qua các năm khác nhau trong giới hạn biến
động của thời tiết.
- Có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận và
sâu bệnh.
- Có chất lượng đáp ứng yêu cầu sử dụng.
Lựa chọn được bộ giống chất lượng để đưa vào sản xuất ở mỗi vùng,
mỗi địa phương nhằm đảm bảo sự thích nghi và phù hợp của giống đó với
điều kiện cụ thể nơi sản xuất là một việc rất quan trọng.
+ Thời vụ là một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất trồng
trọt. Kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi
trường. Trong chế độ canh tác, làm đúng ở thời vụ tối ưu có thể nâng cao
được năng suất 10 - 15% trong điều kiện tác động đồng thời của các yếu tố
thâm canh khác. Vì vậy, nghiên cứu và thực hiện chế độ thời vụ đối với mỗi
5
loại cây trồng, loại giống, mỗi công thức luân canh trong từng vùng khí hậu
đất đai là vấn đề phải được coi trọng. Xác định được thời vụ thích hợp cho
từng giống sẽ phát huy được tối đa tiềm năng cho năng suất của giống. Cùng
một vùng sinh thái, cùng một tổ hợp giống và biện pháp kỹ thuật chăm sóc
giống nhau thì thời vụ gieo trồng khác nhau sẽ biểu hiện khả năng sinh
trưởng, phát triển và cho năng suất khác nhau,chất lượng sản phẩm khác
nhau. Vì vậy, nghiên cứu và thực hiện chế độ thời vụ đối với mỗi loại cây
trồng, loại giống, … trong từng vùng khí hậu, đất đai là vấn đề cần được
nghiên cứu một cách kỹ lưỡng.
+ Quan hệ giữa đất, phân bón và cây trồng là mối quan hệ qua lại và
có tính chất tương hỗ. Mỗi loại cây trồng khác nhau có nhu cầu dinh dưỡng
rất khác nhau. Cùng một loại cây, thậm chí cùng một giống nhưng nếu
trồng trên các loại đất khác nhau thì cũng cần có những chế độ phân bón
khác nhau. Vì vậy, bón phân hợp lý là bón phân dựa trên đặc điểm sinh lý
và nhu cầu dinh dưỡng của cây, tính chất của từng loại đất và điều kiện
mùa vụ cụ thể, tức là sử dụng phân bón theo 4 đúng (đúng chủng loại, liều
lượng, tỷ lệ và đúng lúc).
Tác dụng tích cực của phân bón đến năng suất và phẩm chất của cây
trồng cũng như môi trường đất và nước chỉ thể hiện khi được sử dụng một
cách cân đối và hợp lý.
1.2. Tổng quan tài liệu
1.2.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây khoai tây
Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có nguồn gốc ở vùng cao thuộc
dãy núi Andes, Nam Mỹ. Cây khoai tây đã từ Nam Mỹ du nhập vào Tây Ban
Nha vào khoảng năm 1570 và Anh Quốc vào năm 1590. Sau đó, nó được lan
truyền khắp châu Âu và tiếp theo là châu Á (Hawkes, 1994)[24]. Thế kỷ 17,
người Châu Âu đã bắt đầu ăn khoai tây và nó đã trở thành một cây lương thực
quan trọng của thế giới.
6
Trên thế giới, cây khoai tây được coi là cây lương thực có tầm quan
trọng đứng hàng thứ tư sau lúa mì, lúa nước và ngô (FAOSTAT, 2018)[29].
Cây khoai tây vốn là một cây ưa lạnh có nguồn gốc ở vùng cao nhiệt đới (từ
1000 m trở lên). Trải qua quá trình chọn lọc và thuần hoá, nó có thể được
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 (Struik and Wiersema, 1999)[26].
Năm 1971, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) được thành lập, nhiệm vụ
là nghiên cứu, phát triển khoai tây trên thế giới, đặc biệt ở vùng nhiệt đới.
Đến cuối thế kỷ XX, nhiều nước vùng Châu á - Thái Bình Dương đã phát
triển khoai tây đáng kể, trong đó Trung Quốc là nước dẫn đầu thế giới về sản
lượng khoai tây. Ở Việt Nam khoai tây được đưa vào những năm 1890 do
những nhà truyền giáo người Pháp đem đến.
Dựa vào chỉ tiêu phân loại thì loài khoai tây có 8 nhóm thuộc loại
trồng và 91 nhóm thuộc loại dại. Căn cứ vào nhiễm sắc thể thì khoai tây khá
đa dạng, có từ nhị bội thể đến lục bội thể, có từ 24 đến 72 nhiễm sắc thể
(Bulletin 6, 1986)[22]. Các nhóm giống khoai tây Solanum với số nhiễm sắc
thể cơ bản là x = 12 (loài S.tuberosum 2n = 4x = 48). Trong loại bội thể thì
lục bội là rất hiếm, nhiều nhất là tứ bội, sau đó đến nhị bội. CIP đã phân tích
5.165 mẫu giống thì nhị bội chiến 14,8%, tam bội 6,0%, tứ bội 78,5% và ngũ
bội là 0,7%. So với những cây lương thực chính trên thế giới thì cây khoai tây
có nguồn gen phong phú và đa dạng hơn nhiều. Cây lấy hạt như ngô, lúa và
lúa mì chúng chỉ có dưới 8 nhóm giống. So với cây lấy củ như sắn, khoai lang
thì không có cây nào có nguồn gen đa dạng như cây khoai tây. Chính đây là
ưu thế của cây khoai tây mà các nhà khoa học đang khai thác để tạo ra những
giống khoai tây có năng suất, chất lượng cao, chống chịu sâu bệnh và thích
nghi với những môi trường sinh thái khác nhau.
7
1.2.2. Giá trị dinh dưỡng của khoai tây
Theo (Beukema, 1990)[21] cho rằng: sử dụng 100g khoai tây có thể
đảm bảo ít nhất 8% nhu cầu protein, 3% năng lượng, 10% Fe, 10% B1 và 2050% nhu cầu Vitamin C cho người trong một ngày. Bên cạnh đó, khoai tây
còn chứa những vi chất dinh dưỡng giá trị, đăc biệt các vitamin bao gồm:
Vitamin B1 0,08mg (8%), vitamin B2 0,03mg (2%), vitamin B3 1,1mg (7%),
vitamin B6 (19%), vitamin C 20mg (33%) cùng với những khoáng chất như
canxi 12mg, sắt 1,8mg, magie 23mg, photpho 57mg, kali 421mg, natri 6mg.
Trong thành phần của củ khoai tây có khoảng 75% là nước, 17,7% tinh bột,
0,9% đường, 1 - 2% protein và 0,7% là các axit amin.
Theo (Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005)[10]: củ khoai tây được sử dụng
làm thực phẩm dưới dạng xào, luộc, rán, chiên, làm xúp, làm miến, chế biến
tinh bột, làm mứt, bánh, …
(P. Vander Zaag, 1976)[27] cho biết: cây khoai tây sinh lợi hơn bất kỳ
cây trồng nào khác vì nó cho năng suất về năng lượng và protein là cao nhất.
Bảng 1.1. Năng suất Protein và năng lượng của một số cây lương thực
Loại cây
trồng
Kcal/100gr
Năng suất
Năng suất
Tỷ lệ Protein
năng lượng
Protein
(%)
(kcal/ngày/ha)
(kg/ngày/ha)
48,64
2,0
1,1
Khoai tây
90,82
Sắn
185,87
45,12
0,7
0,2
Khoai lang
138,30
48,93
1,5
0,5
Đậu đỗ
400,24
11,72
22,0
0,6
Lúa
420,90
35,10
7,0
0,6
Ngô
138,91
38,97
9,5
0,8
(Nguồn: P. Vander Zaag, 1976)[27]
Ngoài việc dùng khoai tây làm lương thực và thực phẩm, ở các nước
phát triển còn sử dụng khoai tây làm thức ăn cho gia súc trong chăn nuôi,
dùng trong công nghiệp dệt, sợi, giấy, ... đặc biệt trong công nghiệp sản xuất
axit hữu cơ (axit lactic, axit xitric), các dung môi hữu cơ (butanol, xeton) theo
(Chủ biên PGS.TS Tạ Thu Cúc, 2007)[2].
8
1.2.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất khoai tây trên thế giới
Cây khoai tây là một trong những cây lương thực chính của thế giới, xếp
thứ tư sau lúa, lúa mỳ và ngô. Do có giá trị về nhiều mặt nên cây khoai tây
được trồng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, từ 71o vĩ tuyến Bắc đến 40o vĩ
tuyến Nam.
Theo công bố của Tổ chức nông lương quốc tế (FAO) và Trung tâm
khoai tây quốc tế (CIP) cho thấy tình hình sản xuất khoai tây của thế giới đã
có những bước tiến đáng kể.
Với sự ra đời của Trung tâm nghiên cứu khoai tây thế giới (CIP) năm
1972, cây khoai tây được quan tâm cải tiến giống để phù hợp với các nước
nhiệt đới và bán nhiệt đới. Cho đến nay, CIP đã thu thập và bảo quản khoảng
1500 mẫu khoai tây hoang dại thuộc 93 loài khác nhau được thu thập từ 20
nước và 3694 mẫu khoai trồng thuộc 8 loài ở khắp các nước trên thế giới. CIP
cũng đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu của nhiều nước những mẫu giống
khoai tây bản xứ (CIP, 1986)[23]. Nghiên cứu và sử dụng các loài hoang dại
đóng vai trò quan trọng trong việc chọn giống khoai tây; các loài khoai tây
hoang dại có sức sống mạnh, có nhiều gen chống chịu quý. Từ năm 1976 CIP
đã bắt tay vào nghiên cứu lai tạo các tổ hợp hạt lai khoai tây có độ đồng đều
cao, chống chịu bệnh mốc sương phục vụ cho sản xuất.
Ở Ban Lan và Hungari, các nhà chọn tạo giống ở các Viện nghiên cứu
quốc gia chịu trách nhiệm về sản xuất giống tiền gốc (prebasic seed). Ở
Hungari 100% các vật liệu khởi đầu là từ nhân giống invitro. Ở Ba Lan gần
100% các vật liệu khởi đầu là từ nhân giống invitro.
Ở tất cả các nước khác thuộc Châu Âu, việc sản xuất giống tiền gốc đều
được tư nhân hoá. Ở Scotland, các củ nhỏ đã được xác định là sạch bệnh được
cung cấp do người sản xuất giống tiền gốc có đăng ký. Giống có thể được
trồng trên đồng ruộng hoặc sản xuất ra các củ nhỏ mới ở trong nhà lưới.
9
Ở Denmarks, các vật liệu invitro do các phòng thí nghiệm được giao
nhiệm vụ sản xuất, các vật liệu này do những người sản xuất được chọn lọc
tiến hành trồng trọt.
Ở Pháp, Liên đoàn những người trồng khoai tây chịu trách nhiệm sản
xuất các vật liệu in vitro.
Ở Đức, các nhà chọn tạo giống chịu trách nhiệm về sản xuất giống tiền
gốc với mức độ 95% từ in vitro.
Ở Hà Lan, việc sử dụng các vật liệu invitro đang tăng lên một cách vững
chắc, nhưng phần lớn (60%) các giống gốc được sản xuất bằng phương pháp
truyền thống. Trên thực tế, dùng phương pháp truyền thống chọn tạo một cây
mẹ khoẻ mạnh (sạch bệnh), tiếp theo là cách ly và nhân giống qua một số năm
vẫn cho các kết quả tốt. Hơn nữa, nhân giống invitro đã cho thấy không phải
là không có rủi ro về tính đúng giống và độ thuần của giống. Các đột biến và
những sai sót về tính đúng giống đã gây ra những thất bại nghiêm trọng và
những trở ngại cho việc lập kế hoạch nhân giống.
Mỗi một nước có hệ thống thế hệ (đời) nhân giống riêng của mình bao
gồm một số thế hệ nhân giống tiền gốc, tiếp theo là nhân giống gốc và giống
xác nhận. Số thế hệ nhân giống tối đa thay đổi tuỳ theo nước, từ 11 ở
Denmark đến 7 ở Đức và Hungari, 9 ở Pháp, Hà Lan và Ba Lan, 10 ở Liên
Hiệp Anh (UK). Trên thực tế, mỗi một hệ thống đều giảm bớt đi từ 2 - 3 đời.
Lý do chính là vì, cứ mỗi đời tỷ lệ bệnh virut lại tăng lên, cho nên mỗi hệ
thống đều làm giảm số lượng đời nhân giống.
Ở Hà Lan, những người sản xuất giống có khả năng tự sản xuất tất cả các
đời (generations).
Gần đây, phương pháp "thuỷ canh" (hydroponics) ngày càng được chú ý
nhiều hơn. Kỹ thuật thuỷ canh bao gồm sản xuất củ ở trong nhà lưới bằng
trồng cây trong dung dịch, tương tự như những dung dịch được dùng trong
các phương tiện sản xuất ở nhà lưới đối với cà chua với kỹ thuật thu hoạch
nhiều lần. Với kỹ thuật mới này, khi được thiết lập, một số lớn các củ sạch
bệnh trên một củ có thể sản xuất với giá có thể chấp nhận được.
10
Ở Hàn Quốc, công nghệ sản xuất giống khoai tây sạch bệnh đã phát triển
ở trình độ cao.
Giống khoai tây sạch bệnh chủ yếu được sản xuất từ invitro (in
vitromicrotubers) và công nghệ thuỷ canh (hydroponics). Tuy vậy, cho tới
năm 2001, diện tích sản xuất khoai tây bằng nguồn giống khoai tây sạch bệnh
chiếm khoảng 50% tổng diện tích sản xuất khoai tây ở Hàn Quốc (Cục Trồng
trọt, 2017)[28].
Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây trên toàn thế giới
Chỉ tiêu
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(ha)
(tấn/ha)
(tấn)
2010
18.693.600
17,84
333.618.656
2011
19.238.560
19,44
374.054.845
2012
19.243.410
19,16
368.751.905
2013
19.177.186
19,52
374.463.885
2014
19.204.609
20,05
385.074.114
2015
18.978.616
19,85
376.811.720
2016
19.246.462
19,57
376.826.967
Năm
(Nguồn: FAOSTAT,2018)[29]
Năm 2016 trên thế giới có trên 148 nước trồng khoai tây với tổng diện
tích là 19.246.462 ha, với tổng sản lượng 376.826.967 tấn. Trong đó, diện tích
trồng khoai tây của châu Âu chiếm 29% và sản lượng chiếm 31,8% của thế
giới. Châu Á diện tích trồng khoai tây chiếm 51,9%; chiếm 49,01% tổng sản
lượng của thế giới. Tại Pháp năng suất bình quân đạt 47,94 tấn/ha, Hà Lan đạt
45,67 tấn/ha. Trung Quốc có diện tích trồng khoai tây lớn nhất thế giới đạt
gần 5,6 triệu ha, sản lượng đạt 96 triệu tấn/năm tương đương với 25% tổng sản
lượng khoai tây thế giới.
Phần lớn khoai tây của thế giới được dùng làm lương thực để ăn tươi
(chiếm 54%), chế biến theo kiểu khoai chiên thái vuông (french fries), khoai
11
chiên giòn thái mỏng (chips), khoai tây đông lạnh (chiếm 19%) và chế biến
tinh bột (chiếm 8%), ngoài ra còn một lượng nhất định để làm giống (chiếm
19%) (Jian, 2004)[25]. Những quốc gia dẫn đầu về diện tích khoai tây trên thế
giới là: Trung Quốc, Nga, Ba Lan và Mỹ.
1.2.4. Nghiên cứu phát triển cây khoai tây ở Việt Nam
* Các nghiên cứu về giống
Cho đến nay, Việt nam chưa có hệ thống sản xuất, xác nhận giống và
cung ứng giống khoai tây hoàn chỉnh. Tuy nhiên, nhiều cơ quan nhà nước
như Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam, Viện Cây lương thực và CTP,
Trường ĐHNN I, Công ty Giống cây trồng Trung ương I, Trung tâm Khảo
kiểm nghiệm giống Cây trồng Trung ương đã và đang nỗ lực sản xuất ra
ngày càng nhiều giống khoai tây sạch bệnh. Một số tổ chức xã hội và các
đơn vị thuộc thành phần kinh tế tư nhân cũng đã và đang có nhiều đóng
góp cho sản xuất giống khoai tây sạch bệnh.
Khoai tây được nhập vào Việt Nam năm 1890. Từ năm 1980, khoai tây
được quan tâm và đã có đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước mà Viện Khoa học
và kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (KHKTNNVN) là cơ quan chủ trì. Nhờ
vậy, năng suất khoai tây đã được nâng cao, trước thường là 8 tấn/ha, cao nhất
là 18-20 tấn/ha, từ năm 1981 đến nay, năng suất bình quân đạt gần 15 tấn/ha,
có thời điểm khoai tây đã xuất khẩu sang Nga (có năm tới 1.000 tấn). Những
công trình nghiên cứu khoai tây trong giai đoạn này là:
Khai thác sử dụng nguồn gen khoai tây: Từ năm 1996-1982, Viện đã
nhập khoảng 220 giống khoai tây của Liên Xô cũ, Ba Lan, Hungary, Cộng
hòa Dân chủ Đức, Hà Lan, ... để khảo nghiệm. Kết quả đã xác định và giới
thiệu một số giống ra sản xuất nh giống Việt-Đức 1 (Kardia của Đức), ViệtĐức 2 (Mariella của Đức), khoai Pháp (Ackersegen phục tráng bằng invitro),
giống Diamant, Nicola (Hà Lan). Những giống tiến bộ này đã đưa vào sản
xuất với diện tích 3.000-4.000ha/năm; chúng có năng suất, chất lượng cao, mã
12
củ đẹp, có thể sử dụng để chế biến và xuất khẩu. Tuy nhiên, những giống
khoai tây này thoái hóa nhanh do chúng mang gen Tuberosum (nguồn gốc ở
Chi Lê), thích hợp ở vùng ôn đới, ngày có 14 giờ chiếu sáng.
Để có giống phù hợp với điều kiện sinh thái Việt Nam, Viện đã hợp tác
với Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) tiến hành chương trình chọn tạo giống
sử dụng nguồn gen khoai tây của CIP, phối hợp giữa Tuberosum (ôn đới) với
gen Andigena (nhiệt đới); (gen Andigena có nguồn gốc ở Peru và các nước
lân cận). Từ năm 1982 đến 2001, Viện đã tiếp nhận 190 tổ hợp lai, đã tạo ra
hàng chục vạn con lai để chọn lọc và đã chọn được những giống khoai tây
mới: VC38,6, KT2, KT3, giống khoai tây hạt lai Hồng Hà 2, Hồng Hà 7, ...
đưa vào sản xuất.
Nghiên cứu sản xuất khoai tây bằng hạt lai: Trồng khoai tây bằng củ tuy
có độ thuần cao, chất lượng khoai cao, nhưng lượng củ giống để trồng khá
cao (1ha thường phải sử dụng bình quân 2 tấn củ tươi, chi phí về giống chiếm
50-60% tổng chi phí). Năm 1992, Viện KHKTNNVN cùng với Viện Cây
lương thực và Cây thực phẩm (CLT&CTP), TTKN Thái Bình và một số tỉnh
đã nghiên cứu thử nghiệm trồng khoai tây bằng hạt lai. Năm 1996, khoai tây
bằng hạt lai đã được sản xuất tiếp nhận, cứ 100g hạt thay 2 tấn củ để trồng
1ha, năng suất cao, có hiệu quả, song chất lượng thì chưa đồng đều. Từ năm
1995 đến 2001, diện tích trồng khoai tây lai hàng năm đạt hơn 3.000ha. Vùng
cao Sapa có các điều kiện sinh thái phù hợp với việc lai tạo giống khoai tây và
đã tạo ra được 59 tổ hợp lai với 536208 hạt lai (Đào Huy Chiên, 2013)[3].
Nghiên cứu sản xuất và bảo quản giống: Đây là công việc rất khó khăn
song cũng rất cần thiết cho người sản xuất khoai tây. Góp phần giải quyết
công việc này, Viện đã tiến hành nghiên cứu một số công đoạn để có cơ sở
xây dựng hệ thống giống: Bảo quản khoai tây giống bằng kho lạnh: Nếu bảo
quản khoai trong nhà dân, thời gian tới 9 tháng, mùa hè nóng 25-35oC, độ ẩm
trên 90% thì tỷ lệ hao hụt tới 40%, mầm mọc sớm nên giống già sinh lý làm
giảm năng suất. Mặt khác, do bảo quản quá lâu, côn trùng và nấm bệnh có
13
điều kiện tấn công gây hại củ giống, phải phun thuốc hóa chất để phòng trừ,
làm ô nhiễm nhà ở. Để khắc phục tình hình trên, Viện được sự giúp đỡ của
Uỷ ban Khoa học Kỹ thuật Hà Lan-Việt Nam (KWT) tiến hành bảo quản
khoai tây giống bằng kho lạnh ở nhiệt độ 4oC, độ ẩm 85% (là thông số kỹ
thuật tối u bảo quản khoai tây giống), tỷ lệ hao hụt dưới 5%. Khi trồng, năng
suất trồng giống kho lạnh cao hơn giống kho tán xạ (để trong nhà dân) tới
50%, sản xuất có hiệu quả. Từ năm 1996 đến năm 2001, phát triển được 58
kho, bảo quản được gần 1.800 tấn giống.
Nhân giống bằng invitro: Trong các giải pháp nhân giống khoai tây vô
tính thì công nghệ nhân giống bằng invitro có nhiều u thế. Từ năm 1978, qua
nghiên cứu thử nghiệm của nhiều nhà khoa học, của nhiều cơ quan ở nhiều
vùng sinh thái, đến năm 1984 đã thành công ở vùng Đà Lạt. Từ năm 1984 đến
nay, nông dân Đà Lạt trồng khoai tây bằng giống sản xuất từ invitro, năng
suất bình quân 35-40 tấn/ha, cao tới 60 tấn/ha, bền vững, song diện tích trồng
khoai tây ở đây còn ít, khoảng 300-500ha. Công nghệ này còn đang được ứng
dụng để sản xuất vật liệu bố mẹ để sản xuất hạt khoai tây lai và bảo quản
những nguồn gen quý của khoai tây. Đây là công trình do Trung tâm Công
nghệ Sinh học miền Nam chủ trì, Viện KHKTNNVN là cơ quan phối hợp.
Sơ đồ hệ thống sản xuất giống khoai tây tại Đà Lạt
Cây giống ra rễ invitro
Củ
thương
phẩm
và củ
giống
Củ giống G0, G1
Củ giống G1, G2
Sản xuất thương phẩm
Củ giống mini
Củ nhỏ hơn 50gr được
sử dụng làm giống
(khoảng 30-60%)
14
Sản xuất giống khoai tây vụ xuân: Từ năm 1985, Viện đã nghiên cứu thử
nghiệm trồng khoai tây vụ xuân ở Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) để thu hoạch
vào tháng 4 nhằm rút ngắn thời gian bảo quản trong kho tán xạ từ 9 tháng còn 6
tháng để củ giống trẻ sinh lý, ít hao hụt. Vật liệu sử dụng là giống của vụ đông
đem phá ngủ bằng GA3 và giống nhập từ Hà Lan. Kết quả là, giống khoai tây
sản xuất vụ Xuân có tỷ lệ hao hụt cao hơn bảo quản bằng kho lạnh nhưng ít hơn
khoai vụ đông, mầm trẻ, khi trồng có năng suất cao hơn tương tự giống từ kho
lạnh, cao hơn giống từ vụ đông gần 50%. Giống nhập từ Hà Lan có năng suất
cao, ổn định và đồng đều hơn giống vụ Đông phá ngủ bằng GA3. Đã hình thành
mô hình hệ thống giống khoai tây sản xuất vụ Xuân với quy mô 1.000 tấn giống
và 1.200 tấn khoai thương phẩm có chất lượng cao ở ĐBSH.
Nghiên cứu thử nghiệm trồng khoai tây ở các vùng sinh thái: Vùng nóng là
ở thành phố Hồ Chí Minh (1982-1984) với những giống có gen nguồn gốc nhiệt
đới như giống DT02, LT7, B71.240.2, năng suất có thể đạt 10-12 tấn/ha nhưng
hiệu quả kinh tế thì không cao bằng các loại rau như bắp cải nhiệt đới. ở vùng
cao nguyên và vùng núi miền Bắc (1987- 1990) trồng được khoai tây với cả
giống nguồn gốc ôn đới và nhiệt đới. Tiềm năng năng suất cao hơn khoai tây
trồng ở ĐBSH, nhưng nhiều sâu bệnh và cỏ dại hơn (Website: tailieu.vn)[31].
Một hệ thống sản xuất giống khoai tây khác để cung cấp cho sản xuất cả
nước đang được Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau & Hoa phối hợp với
một số công ty
như Pepsico, Orion, Công ty TNHH Hương Quê (Hải
Dương), Công ty Cổ phần Sản xuất và Thương mại Tân Nông (Bắc Giang)
thực hiện từ năm 2011 đến nay, hệ thống được vận hành dựa trên cơ sở Trung
tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau & Hoa tổ chức sản xuất củ giống siêu nguyên
chủng G0, các công ty tổ chức sản xuất các cấp giống G1, G2 và cung cấp
cho nông hộ liên kết với công ty. Với hệ thống này, các công ty đã chủ động
được khoảng 20-30% lượng giống và giá thành đã giảm xuống khoảng 2030%, bên cạnh đó còn góp phần chủ động được nguồn giống cho sản xuất.
