đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của một số dòng, giống khoai lang chất lượng cao ở một số vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh bắc giang

Rất rất hay!

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Lượng dinh dưỡng khi lấy đi khỏi đất theo sản phẩm của khoai

lang lúc thu hoạch 10

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2005 - 2009 11

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lượng khoai lang các vùng sinh thái trong cả nước năm 2009 18

Bảng 1.4: Tình hình sử dụng khoai lang ở Việt Nam 20

Bảng 1.5: Thành phần hoá học 100g thức ăn của củ khoai lang 22

Bảng 1.6: Thành phần dinh dưỡng của thân lá khoai lang 23

Bảng 1.7: Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Bắc Giang giai đoạn từ 2005 - 2009 .25

Bảng 3.1: Một số giai đoạn sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông 2010 tại Bắc Giang 34

Bảng 3.2: Khả năng sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông 2010 tại Bắc Giang 36

Bảng 3.3: Sức sinh trưởng thân lá của các dòng, giống khoai lang ở giai đoạn 30, 60 và 90 ngày sau trồng 37

Bảng 3.4: Độ che phủ luống của các dòng, giống khoai lang ở giai đoạn 30, 60 và 90 ngày sau trồng 38

Bảng 3.5: Một số đặc điểm thực vật học của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông 2010 tại Bắc Giang 40

Bảng 3.6: Tỷ lệ củ thương phẩm và củ nhỏ các dòng, giống thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang 42

Bảng 3.7: Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống thí nghệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang 43

ii

Bảng 3.8: Năng suất thân lá và năng suất củ của các dòng, giống khoai

lang thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang 44Bảng 3.9: Hàm lượng và năng suất chất khô củ của các dòng, giống khoai

lang thí nghiệm vụ đông 2010, tại tỉnh Bắc Giang 46Bảng 3.10: Hàm lượng Gluxit, tinh bột của các dòng, giống khoai lang thí

nghiệm vụ đông 2010 tại Bắc Giang 47Bảng 3.11: Chất lượng ăn nếm của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm

vụ Đông 2010 tại Bắc Giang 48Bảng 3.12: Mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính của các dòng, giống

khoai lang thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang 49

iii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Diễn biến mức độ quần thể bọ hà tại Huyện Lục Nam 51 Biểu đồ 3.2: Diễn biến mức độ quần thể bọ hà tại Huyện Việt Yên 51

iv

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sau hơn 20 năm đổi mới, nhờ sự chuyển dịch từ nền kinh tế kế hoạch, tậptrung quan liêu bao cấp sang nền kinh tế thị trường định hướng Xã hội chủnghĩa, bộ mặt đất nước có nhiều thay đổi, GDP bình quân đầu người đạt trên1.000 USD/năm, nước ta đã thoát khỏi nhóm các nước nghèo trên thế giới Nềnkinh tế đã và đang hội nhập sâu vào kinh tế toàn cầu, đặc biệt trong lĩnh vực sảnxuất nông nghiệp đã thu được những thành tựu đáng kể, nhiều sản phẩm nôngnghiệp xuất khẩu với khối lượng lớn mang lại nguồn lợi cho đất nước và chongười sản xuất Từ một nước thiếu lương thực, hàng năm phải nhập khẩu hàngnghìn tấn lương thực, nay đã trở thành nước đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩugạo Do đó chúng ta có điều kiện để chú ý hơn vào phát triển các cây trồng khác,trong đó cây có củ ngày một phát triển, đặc biệt là khoai lang, đáp ứng nhu cầu

ăn tươi, phục vụ chế biến và xuất khẩu

Cây khoai lang (Ipomoea batatas (L) Lam) là một loài cây có củ, chứa

nhiều tinh bột, có vị ngọt và nó là một nguồn cung cấp rau quan trọng, các sảnphẩm khoai lang được sử dụng theo phương pháp truyền thống ngày càng giatăng, công nghệ chế biến (Chips, sấy khô, bánh kẹo, tinh bột và rượu ) ngàycàng phát triển Hiện nay, xu hướng sử dụng khoai lang chất lượng cao trong ăntươi và sau chế biến đang ngày càng tăng cao, đặc biệt tại các thành phố, thị xã.Những năm qua, ở Miền nam và Tây nguyên đã có các mô hình sản xuất khoailang để xuất khẩu sang Nhật, Hàn Quốc, Đài Loan, thu 60 - 70 triệu đ/ha/vụ

Khoai lang là một cây trồng truyền thống của tỉnh Bắc Giang với diện tíchđược trồng hàng năm trong khoảng 10.000 - 12.000 ha Do là một cây trồng đadụng, có thể sử dụng củ để ăn tươi, chế biến và sử dụng cả thân lá làm thức ăngia súc, nên cây khoai lang vẫn có vị trí quan trọng nhất định trong cơ cấu câytrồng của tỉnh Bắc Giang Đây là cây trồng phù hợp với nông dân nghèo có điều

kiện đầu tư thấp, nhưng cho thu nhập khá Tuy nhiên, những năm gần đây diệntích trồng khoai lang của Tỉnh đã giảm dần, do mở rộng diện tích các cây trồngkhác có hiệu quả kinh tế hơn như lúa, lạc Trong khi năng suất, phẩm chất khoailang thấp, không đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng.

Từ thực tế đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Đánh giá khả năng sinh

trưởng và phát triển của một số dòng, giống khoai lang chất lượng cao ở một số vùng sinh thái khác nhau tại tỉnh Bắc Giang”

2 Mục tiêu của đề tài

Nhằm chọn ra những dòng khoai lang có chất lượng tốt, năng suất cao, phùhợp với điều kiện thực tế sản xuất và thị hiếu người tiêu dùng, góp phần pháttriển sản xuất khoai lang ở Bắc Giang

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đánh giá, lựa chọn được các dòng khoai lang chất lượng có khả năng sinhtrưởng, phát triển tốt, cho năng suất phù hợp với điều kiện sản xuất khoai lang ởBắc Giang

Mở rộng diện tích khoai lang góp phần tăng thu nhập trên đơn vị diện tích

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Cây khoai lang (Ipomoea batatas L)

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển củamột số dòng khoai lang chất lượng cao vụ đông và trong điều kiện sinh thái tỉnhBắc Giang

5 Những đóng góp mới của đề tài

Đối với khoa học: Cung cấp số liệu nghiên cứu về một số dòng, giốngkhoai lang vụ đông trên địa bàn Bắc Giang

Đối với sản xuất:

- Xác định khả năng sinh trưởng phát triển, chất lượng của một số giốngkhoai lang trong điều kiện sinh thái ở Bắc Giang

- Lựa chọn dòng khoai lang chất lượng cao bổ xung vào bộ giống khoailang cho địa phương

Đối với xã hội và đời sống: Góp phần tăng hiệu quả sử dụng đất, tăng thunhập cho nông dân

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây khoai lang

Khoai lang (Ipomoea batatas L.) là cây hai lá mầm thuộc chi Ipomoea, họ

bìm bìm (Convolvulaceae) (Purseglove, 1974 [43]); Võ Văn Chi và CS, 1969

[1] Trong tổng số 50 chi và hơn 1000 loài thuộc họ này thì Ipomoea batatas là

loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng và được sử dụng làm lương thực Số loài

Ipomoea dại đã được xác định là hơn 400 loài nhưng loài Ipomoea batatas là

loài cây trồng duy nhất có củ ăn được Cây khoai lang với thân phát triển landài, các lá có nhiều hình dạng khác nhau từ dạng lá đơn đến chia thùy sâu(Mai Thạch Hoành, 1998) [12] Mặt khác, cây khoai lang còn có khả năng thíchứng rộng hơn các cây trồng khác như cây sắn, củ từ, củ mỡ, Cây khoai langkhác với các loài khác về màu sắc vỏ củ (trắng, đỏ, kem, nâu, vàng, hoặc hồng )hay màu ruột củ (trắng, kem, vàng, nghệ, đốm tím ) và khác nhau về khả năng

đề kháng với sâu bệnh (Woolfe, 1992) [54]

Khoai lang có nguồn gốc nguyên thuỷ từ vùng nhiệt đới Châu Mỹ lan dầnđến vùng nam Thái Bình Dương Tuy nhiên, những nước mà cây khoai langđóng vai trò quan trọng nhất lại là những nước mà cây khoai lang mới thunhập gần đây Các thương gia và các nhà thống trị Châu Âu đã mang đếnChâu Phi, Châu á và đông Thái Bình Dương Cây khoai lang được đưa vàoTrung Quốc năm 1594 và Papua Niu Ghinê (PNG) khoảng 300 đến 400 nămtrước (Yen, 1974) [59]

Hầu hết các bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học và sử học đều chothấy châu Mỹ là khởi nguyên của cây khoai lang (Trung hoặc Nam Mỹ) Bằngchứng lâu đời nhất là những mẫu khoai lang khô thu được tại hang động ChilcaCanyon (Peru) sau khi phân tích phóng xạ cho thấy có độ tuổi từ 8.000 đến

10.000 năm (Engel, 1970) [33] Ngoài ra, các nhà khảo cổ học về cây khoai langcòn được tìm thấy tại thung lũng Casma của Peru có độ tuổi xấp xỉ 2.000 nămtrước công nguyên (Ugent, Poroski và Poroski, 1983) [52], Austin (1977) [23],OBrien (1972) [41] và Yen (1982) [59] và cây khoai lang thực sự lan rộng ởChâu Mỹ khi người Châu Âu đầu tiên đặt chân tới.

Vì vậy, khoai lang được coi là nguồn lương thực quan trọng của ngườiMayan ở Trung Mỹ và người Peruvian ở vùng núi Andet (Nam Mỹ)

Vào năm 1492 trong chuyến vượt biển đầu tiên của ChristopherColumbus đã tìm ra Tân thế giới (Châu Mỹ) và phát hiện ra khoai lang đượctrồng ở Hispaniola và Cuba Từ đó, khoai lang mới thực sự lan rộng ở châu Mỹ

và sau đó được di thực đi khắp thế giới

Đầu tiên khoai lang được đưa về Tây Ban Nha, tiếp đó lan tới một sốnước châu Âu và được gọi là Batatas (hoặc Padada), sau đó là Spanish Potato(hoặc sweet potato)

Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã thu nhập cây khoai lang vào châu Phi(có thể bắt đầu từ Môdămbic hoặc Ănggôla) theo hai con đường từ châu Âu vàtrực tiếp từ vùng bờ biển Trung Mỹ, sau lan sang Ấn Độ

Các thương gia Tây Ban Nha đã du nhập cây khoai lang vào Philippin(Yên, 1982) [59] và từ Philippin vào Phúc Kiến (Trung quốc) năm 1594 Tuynhiên, cũng có ý kiến cho rằng khoai lang vào Trung Quốc có thể sớm hơn từ

Ấn Độ hoặc Myanma

Người Anh đã đưa khoai lang vào Nhật Bản năm 1615 nhưng đã khôngphát triển được Đến năm 1674 cây khoai lang đã được tái nhập vào Nhật Bản từTrung Quốc

Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 400 Bắcđến 320 Nam và lan đến độ cao 3.000m so với mặt nước biển (Woolfe J.A, 1992)[54] Tuy nhiên, cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á

nhiệt đới Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh.

Ở Việt Nam, theo các tài liệu cổ như sách “Thực vật bản thảo”, “Lĩnhnam tạp kỷ” và “Quảng Đông tân ngữ” của Lê Quý Đôn (Viện Hán nôm, 1995)[19], (Bùi Huy Đáp, 1984) [5], cây khoai lang có nhiều khả năng là cây trồngnhập nội và có thể được đưa vào nước ta từ nước Lã Tông (đảo Luzon ngày nay)vào cuối đời Minh cai trị nước ta

Trong “Thảo mộc trang” có đoạn viết: Cam thự (Khoai lang) là loài củthuộc loài thử dự, rễ và lá như rễ khoai, củ to bằng nắm tay, to nữa bằng cáibình, da tía, thịt trắng, người ta luộc ăn (Bùi Huy Đáp, 1984) [5], (Viện Hánnôm, 1995) [19]

Sách “Biên niên lịch sử cổ trung đại Việt Nam” (Nhà xuất bản khoa học

xã Hội 1987 đã có ghi: “Năm 1558 (năm Mậu ngọ), khoai lang từ Philippin đượcđưa vào Việt Nam, trồng đầu tiên ở An Trường - Thủ đô tạm thời của đời nhà LêTrung Hưng (Hậu Lê), nay thuộc huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá” Như vậy,khoai lang đã có mặt ở Việt Nam cách đây khoảng gần 450 năm Cây khoai langđược giới thiệu vào Việt Nam có thể từ tỉnh Phúc Kiến - Trung Quốc hoặc đảoLuzon - Philippin vào cuối thế kỷ 16 (Vũ Đình Hòa, 1996) [11]

1.2 Những yêu cầu điều kiện ngoại cảnh và đất trồng đối với khoai lang

Khoai lang là cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới nên khí hậu nóng thíchhợp cho cây sinh trưởng và phát triển Ở những nơi thời tiết ấm khoai lang có thểđược trồng quanh năm Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cây khoai lang còn tùythuộc vào điều kiện, từng thời kỳ sinh trưởng phát triển khác nhau của cây và cóliên quan chặt chẽ đối với thời vụ trồng

Nhiệt độ thích hợp cho thời kỳ mọc mầm ra rễ của khoai lang từ 20

-250C Nếu điều kiện nhiệt độ dưới 100C khoai lang có thể bị chết, dây mớitrồng không bén rễ được, điều này đã giới hạn đến việc trồng khoai lang từvùng ôn đới đến những vùng có ít nhất 4-6 tháng không có sương muối cùng

với nhiệt độ cao trong cả thời kỳ (Onwueme, 1978) [42] Nhiệt độ càng caođặc biệt trong điều kiện đủ nước và chất dinh dưỡng thân lá phát triển càngtốt, sự hình thành củ thuận lợi do đó số củ/cây càng nhiều Tuy nhiên, tốc độlớn của củ khoai lang còn phụ thuộc vào biên độ chênh lệch nhiệt độ ngàyđêm, chênh lệch này càng lớn thì càng có lợi cho sự lớn lên của củ khoai lang(Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004) [16].

Nhiệt độ thấp làm tăng khả năng hóa gỗ và làm giảm khả năng hóa bần

ở những tế bào trung trụ ở các mô bên trong của ruột củ Đất khô và có kếtcấu chắc làm tăng khả năng hóa gỗ nhưng lại làm giảm khả năng hóa bần.Ban đêm nhiệt độ thấp (200C) cùng với điều kiện ánh sáng ngày dài là mộttrong những nhân tố quyết định tới sự hình thành và phát triển của củ ở khoailang (Kim, 1961) [35]

Trong điều kiện nhiệt độ từ 100C đến 150C hoặc thấp hơn nữa thì khảnăng phân hóa và hình thành củ hầu như không diễn ra (Spence và Humphris,1972) [49]

Khoai lang có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, nên cây khoai lang có phảnứng ánh sáng ngày ngắn (dưới 13 giờ ánh sáng/ngày) thời gian chiếu sáng thíchhợp trong một ngày từ 8 - 10giờ ánh sáng

Cường độ ánh sáng mạnh thuận lợi cho sự phát triển của khoai lang,nhưng cường độ ánh sáng yếu lại có tác dụng xúc tiến quá trình ra hoa của khoailang (26,4% cường độ ánh sáng trung bình) Cường độ ánh sáng thấp làm giảm

cả quá trình hóa gỗ và hóa bần, đồng thời trì hoãn quá trình phình củ Hàmlượng N trong đất thấp làm giảm mức độ hóa gỗ và tăng mức độ hóa bần, làm bộrễ phát triển nghiêng về phía có nhiều rễ đực (Togari, 1950) [51]

Kotama và CS, (1965) [36] cho rằng đất có độ ẩm cao thường tăng quátrình phát triển thân lá hơn quá trình phát triển củ Do đó, độ ẩm thích hợp chokhoai lang là khoảng 70 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng Tuy nhiên, nhu cầu về

nước đối với khoai lang qua từng thời kỳ sinh trưởng phát triển cũng khác nhau.

Giai đoạn đầu (từ trồng đến kết thúc thời kỳ phân cành kết củ) thì độ ẩmđất: 65 - 75%

Giai đoạn thứ 2 (giai đoạn phát triển thân lá) cần khoảng 50 - 60%

Giai đoạn thứ 3: Quá trình phát triển tập trung chủ yếu vào sự vận chuyểntích luỹ vật chất hữu cơ từ thân lá vào củ, và để củ phát triển thuận lợi cũng cầnđảm bảo độ ẩm đất 70 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng (Trịnh Xuân Ngọ vàĐinh Thế Lộc, 2004) [16]

Khoai lang là cây dễ tính không kén đất, tuy nhiên thích hợp nhất chokhoai lang phát triển tốt là đất thịt nhẹ, tơi xốp, lớp đất mặt sâu Theo Bourke(1985) [27] ở Papua Niu Ghine, khoai lang trồng trên đất thịt nặng, đất than bùncũng như đất pha cát, nền đất bằng phẳng cũng như đất sườn dốc nghiêng tới

400 Đất có kết cấu chặt và nghèo dinh dưỡng sẽ hạn chế quá trình hình thành củkhoai lang, dẫn đến năng suất thấp

Bourke (1985) [26] cho rằng độ pH tối thích cho khoai lang sinh trưởngphát triển tốt 5,6 - 6,6 Tuy nhiên cây khoai lang có thể sinh trưởng phát triển tốt

ở loại đất có pH = 4,5 - 7,5 trừ đất sét nặng có hàm lượng nhôm trong đất cao

Cây khoai lang có thể bị chết trong vòng 6 tuần nếu trồng trên đất có độnhôm cao và không được bón vôi (Baufort - Murphy, 1889) [27]

Khoai lang được xem là có khả năng chịu được đất nghèo dinh dưỡng.Trên nền đất được coi là nghèo với một số cây trồng khác thì khoai lang vẫn chonăng suất Tuy nhiên, năng suất đạt được trên loại đất này chỉ khai thác đượcmột phần khả năng sản xuất của cây Muốn khoai lang đạt năng suất cao cầntăng dinh dưỡng cho cây

Khoai lang là cây trồng cạn, được trồng chủ yếu trên đất cát ven biển, cátpha, đất thịt nhẹ, đất một lúa một màu và đất hai vụ lúa một vụ màu Đối với

chân đất hai vụ lúa và một vụ màu với điều kiện thành phần cơ giới tương đốinhẹ, chủ động trong việc tưới tiêu, rất thích hợp đối với cây khoai lang.

Đối với điều kiện đất đai của Việt Nam, nhất là khi cây vụ Đông trởthành vụ sản xuất chính trong sản xuất, tiềm năng đất đai có thể trồng đượckhoai lang là rất lớn Vì vậy, việc phát triển sản xuất cây khoai lang vụ Đôngtrên chân đất hai vụ lúa đã đem lại những giá trị không nhỏ

Bên cạnh đó, các kết quả nghiên cứu về phân bón cho khoai lang củanhiều tác giả cho thấy:

Trong ba nguyên tố dinh dưỡng chính (đạm, lân, ka li) thì kali là yếu tốquan trọng nhất đối với khoai lang Rất nhiều nghiên cứu cho thấy khoai lang cónhu cầu dinh dưỡng về lân không nhiều (J.G De Geus, 1967) [60] Nhiều nghiêncứu cũng thu được kết quả là nếu bón nhiều đạm có thể tăng trưởng lá, hạn chếphát triển củ nên năng suất củ thấp

- Đạm có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng, phát triển thân lá, đặc biệt ởthời kỳ đầu khoai lang cần tương đối nhiều đạm Đạm tác động đến quá trìnhphân hoá và quá trình hình thành củ, thiếu đạm khoai lang chậm lớn, ít củ,năng suất giảm Theo Đinh Thế Lộc, 1979 [15]: Bón thúc đạm sớm (20-45ngày sau trồng) năng suất củ tăng 10 -20%, bón thúc đạm muộn (80 - 90 ngàysau trồng) làm giảm năng suất 10% Theo Vũ Tuyên Hoàng, Nguyễn Thế Yên

và Mai Thạnh Hoành, 1996; 1999 đều cho rằng: Bón từ 60 - 120 kg N/ha năngsuất thân lá tăng từ 50 -100%, năng suất củ đạt cao nhất khi bón 80kg N/ha

- Lân ảnh hưởng đến khả năng quang hợp và vận chuyển chất dinh dưỡng.Thiếu lân năng suất củ giảm nhiều Đủ lân thì hiệu quả của đạm và kali rõ hơn

- Kali có tác dụng thúc đẩy mạnh quá trình hoạt động của bộ rễ, đẩy mạnhkhả năng quang hợp hình thành và vận chuyển Gluxit về củ, thiếu kali khoailang chậm lớn, ít củ , tỷ lệ tinh bột giảm, tỷ lệ xơ tăng và thời gian bảo quảnkhông được lâu Theo Đinh Thế Lộc, 1979 [15] cho rằng: Năng suất củ khoailang đạt cao nhất khi bón 100 - 120 kg K2O/ha Bón thúc kali sớm (45 - 60 ngày

sau trồng) làm tăng năng suất 18 - 55%, bón thúc quá sớm (20 ngày sau trồng)hoặc quá muộn (90 ngày sau trồng) tác dụng của kali không rõ.

Theo J.N O’Sulivan và cs, 1997 [61] củ khoai lang có nhu cầu kali caohơn so với các cây ngũ cốc Với năng suất khoảng 20 tấn/ha lấy đi khoảng100kg K/ha trong củ và sự mang đi sẽ lớn hơn nếu tính cả dây, thậm chí đất mà

có hàm lượng kali cao nhưng cũng trở nên suy kiệt sau một vài vụ liên tiếp

Bảng 1.1: Lượng dinh dưỡng khi lấy đi khỏi đất theo sản phẩm của khoai

lang lúc thu hoạch

(J.N Ó Sullivan, C.J Asher và F.P.C Blamey, 1997)[61]

Sau một vụ khoai lang, hàm lượng dinh dưỡng bị lấy đi khỏi đất khá lớnvới lượng 78-325 kgN/ha, 15-63kgP/ha, 150-626 kgK/ha và nhiều nguyên tốkhác Trong đó nguyên tố kali bị mang đi nhiều nhất, gấp đôi đạm và gấp 10lần lân

Phân hữu cơ cũng ảnh hưởng rất lớn đến năng suất củ của khoai lang, theoPhùng Huy, 1980 [7]; nghiên cứu ảnh hưởng của bón lót phân chuồng đến năngsuất củ khoai lang (trên nền phân bón: 5 N + 45 P2O5 + 60 K2O) cho thấy: Khibón lót phân chuồng (phân hữu cơ) từ 5 tấn/ha đến 20 tấn/ha đã làm tăng năngsuất củ khoai lang từ 151 tạ/ha lên 246,7 tạ/ha

1.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai lang trên thế giới

1.3.1 Tình hình sản xuất

Trên thế giới, cây khoai lang được trồng ở 111 nước khác nhau, trong đó

101 nước là các nước đang phát triển sản xuất và tiêu thụ hầu hết sản lượngkhoai lang của toàn thế giới

Khoai lang là 1 trong 5 cây có củ quan trọng trên thế giới: sắn, khoailang, khoai mỡ, khoai sọ, khoai tây Nếu không tính đến cây khoai tây (cây có

củ vùng ôn đới) thì khoai lang là cây có củ đứng sau sắn ở các vùng Nhiệt đới

và á nhiệt đới Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới trong những nămgần đây được thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2005 - 2009

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

để đầu tư thâm canh, nên việc phát triển mở rộng diện tích trồng khoai lang chưađược quan tâm

Năng suất khoai lang trên thế giới giảm liên tục qua các năm, từ 14,16tấn/ha (năm 2005) xuống 12,65 tấn/ha (năm 2009), do đó tổng sản lượng giảm

Hiện nay Trung Quốc là nước sản xuất nhiều khoai lang nhất trên thế giới,năm 2009 đạt 3.860.254 ha, với năng suất là 21 tấn/ ha và sản lượng đạt cao nhấtthế giới (81.212.926 tấn).

Tuy nhiên, theo dự báo của cơ quan tư vấn về nghiên cứu nông nghiệpquốc tế (CGIAR) của Liên hợp quốc cho biết sản xuất các cây có củ như sắn,khoai tây, khoai lang từ nay đến năm 2020 sẽ lần lượt tăng với tốc độ: 1,74; 2,02

và 2,7%/năm Một số tài liệu nước ngoài đề cập tới vai trò của cây có củ nhưmột trong những chỗ dựa quan trọng của nhân loại trong thế kỷ 21 Bởi hiện tạitiềm năng cải tiến năng suất của cây có củ là rất lớn, trong khi đó mặc dù năngsuất của các cây ngũ cốc đã khá cao nhưng trong một phạm vi nào đó đã đạt đếnmức giới hạn của năng suất trần Ngoài ra cây có củ có thể trồng được ở nhữngvùng đất xấu, khô hạn,…

1.3.2 Tình hình nghiên cứu

Trong công tác lai tạo giống, việc duy trì và bảo quản tập đoàn giốngđịa phương phải luôn được tiến hành thường xuyên Theo số liệu thống kêtrong bản danh mục về tập đoàn khoai lang năm 1980, do Viện tài nguyên ditruyền thực vật Quốc tế (IPGRI) tập đoàn này bao gồm 6.900 mẫu Mỗi mộtnước trên thế giới đều duy trì tập đoàn khoai lang nhất định

Ở Nhật Bản năm 1993 duy trì tới 3.455 dòng, giống (Komaki, 1994 [37]).Theo báo cáo của Bacusmo, Acedo, Mariscal và Oracion (1994) [28], ngân hànggen khoai lang của Philippin hàng năm lưu giữ 2.777 mẫu

Tại nhiều Viện nghiên cứu ở Trung Quốc, số lượng giống trong tập đoànlưu giữ lên tới 3.000 mẫu và luôn được duy trì trên đồng ruộng; duy trì bằnginvitro và bảo quản bằng invitro (Xiao-Ding, Wang, Wu, Sheng, 1994) [57]

Việc khảo sát quỹ gen khoai lang (vật liệu khởi đầu) không những mô tả

về đặc trưng hình thái của các mẫu giống, tất cả các mẫu giống đều được khảo

sát về khả năng năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất, hàm lượng chất khô,khả năng chống chịu bọ hà và một số đặc tính khác Qua khảo sát vật liệu khởiđầu của Trung tâm khoai tây Quốc tế và Trung tâm khoai tây Quốc tế vùng 7cho thấy ở khoai lang có sự phong phú đa dạng về các tính trạng số lượng:năng suất củ, hàm lượng chất khô, khả năng chống chịu bọ hà… Đây chính lànhững tính trạng quan trọng được các nhà nghiên cứu sử dụng trong công táclai tạo giống khoai lang, nhằm tạo ra nhiều giống khoai lang năng suất cao,phẩm chất tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt góp phần tạo nhiều giống làmlương thực và chế biến…

Cũng như nhiều loại củ khác, khoai lang có hàm lượng thủy phần tươngđối cao, kết quả là hàm lượng chất khô thường thấp Hàm lượng chất khô ởkhoai lang thay đổi chủ yếu theo giống, địa điểm trồng, khí hậu, thời gian sinhtrưởng, loại đất, thời vụ, thời gian sinh trưởng, độ chín hay thành thục của củ,thời gian bảo quản (Bradburry and Holloway, 1988) [24] Chất khô của khoailang chứa 80-90% Hydrat cacbon và 60-70% tinh bột

Ở Đài Loan, hàm lượng chất khô của các dòng khoai lang biến động từ13,6% đến 35,1% (Anon, 1981)[22] Tại Braxin, hàm lượng chất khô của 18giống khoai lang từ 22,9% đến 48,2% (Cedera và CS, 1982) [29] và từ 21%đến 39% của các giống trồng ở các nước Nam Thái Bình Dương (Bradbury &Hollway, 1988) [24]

Gluxit là thành phần chủ yếu của cây khoai lang Trong tổng lượng chấtkhô của cây khoai lang gluxit chiếm tới 80-90% chất tươi (Woolfe, 1992) [54].Gluxit bao gồm tinh bột, đường (glucoza,fructoza, sacaroza, mantoza ) và cáchợp chất pecin, hemixenluloza và xenluloza (xơ) với lượng thấp hơn Thànhphần tương đối của các hợp chất này biến động không những phụ thuộc vàogiống và độ chín của củ, mà còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, sử dụng haychế biến Trong quá trình bảo quản sau thu hoạch và chế biến thành phần gluxit

sẽ biến đổi Nơi trồng với các điều kiện sinh thái cụ thể hình như là tác nhânquan trọng, ảnh hưởng đến từng loại gluxit (Woolfe, 1992) [54]

Tinh bột là thành phần quan trọng của gluxit Trung bình tinh bột chiếm

60 - 70% chất khô (Woolfe, 1992 [54]; Palmer, 1982 [44]) Hàm lượng tinh bộtbiến động mạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố giống là quan trọngnhất Tại Braxin 18 giống khoai lang trồng ở một địa điểm có hàm lượng tinhbột biến đổi từ 42,6% - 78,7% chất khô (Cedera & CS 1982) [29] Các giốngkhoai lang ở Philippines và Mỹ, hàm lượng tinh bột biến động từ 33,2% - 72,9%chất khô (Truong Van Den, Bienman và Marlett, 1986) [50] Nếu tính theo chấttươi thì củ khoai lang có hàm lượng tinh bột trung bình là 18% Trên 31 giốngtại Ấn Độ có hàm lượng tinh bột biến động từ 11% đến 25,5% chất tươi(Shanmugan và Venugopal , 1975) [47]; ở 272 giống của Đài Loan biến động từ7% đến 22,2% chất tươi (Li và Liao, 1983) [38]; ở 75 giống của Thái lan biếnđộng từ 4,1% đến 26,7% chất tươi (Prabhudham, 1987) [45] và 164 dòng, giốngvùng Nam Thái Bình Dương biến động từ 5,3% đến 28,4% chất tươi (Bradbury

và Hollway, 1988) [24] Ở Ấn Độ: 11,0-25,5% chất tươi (31 giống)

Ngoài các yếu tố di truyền, các yếu tố khác như nơi trồng, năm trồng và

độ dài ngày của mùa trồng, cũng có ảnh hưởng đến hàm lượng tinh bột của củkhoai lang Theo kết quả nghiên cứu của các tác giả Australia (Bradbury vàHollway, 1988) [24] hàm lượng tinh bột trung bình của 8 giống biến động từ13,1% đến 15,9% khi trồng ở 4 địa điểm khác nhau và của 15 giống từ 17,1%đến 18,5% giữa 2 năm trồng khác nhau Các tương tác giữa giống với nơi trồnghay giữa giống với năm trồng có ý nghĩa cao Vì vậy việc phải trồng thử nghiệmcác giống ở các địa điểm khác nhau và các năm là quan trọng, để xác định giốngthích hợp cho từng vùng, từng vụ cụ thể, chẳng hạn như: Hàm lượng tinh bột ởcùng một giống thu hoạch sau trồng 150 ngày hay 180 ngày cao hơn đáng kể sovới khi thu hoạch ở 120 ngày trong cùng một thời vụ

Theo nghiên cứu của Sharfuddin và Voican, 1984 [48] cho thấy tác dụngcủa phân bón với cây khoai lang thì việc bón phân Kali với liều lượng cao (124,4

và 186,7 kg/ha) đã làm tăng đáng kể hàm lương tinh bột trong chất khô.

Hàm lượng đường tổng số trong củ khoai lang biến động phụ thuộc vàonhiều yếu tố như: Bản chất di truyền của giống, thời gian thu hoạch, các loại củkhác nhau Các giống ở Philippines có hàm lượng đường tổng số biến động từ5,6% đến 38,3% chất khô (Truong Van Den, Bienman và Marlett, 1986) [50] TạiPuerto Rico, hàm lượng đường biến động từ 6,3% đến 23,6% chất khô từ cácdạng lương thực qua các dạng trung gian đến ăn tươi (Martin & Deshpande, 1985)[40] Trên cơ sở khối lượng chất tươi ở các giống từ các vùng của Nam Thái BìnhDương hàm lượng đường tổng số biến động từ 0,38% đến 5,64% (Bradbury vàHollway, 1988) [24] và các giống ở Mỹ biến động từ 2,9% đến 5,5%

Nhóm xơ bao gồm các hợp chất pectin (propectin, các axit pectic, axitpectinic và pectin hoà tan), hemixenluloza và xenluloza Sự quan tâm nghiêncứu các hợp chất này tăng lên do xơ tiêu hoá có khả năng làm giảm các bệnh ungthư ruột kết, bệnh đái đường, bệnh tim và các bệnh đường tiêu hoá (Collins,1985) [30]; Woolfe, 1992 [54]) Hàm lượng pectin tổng số trung bình của 8giống là 5,1% chất tươi, tương đương 20% chất khô

Hàm lượng protein có trong củ khoai lang thấp, nhưng do năng suất thuhoạch cao nên sản lượng protein trên đơn vị diện tích không thua kém các loạihạt ngũ cốc khác (Woolfe, 1992) [54] Theo tính toán khoai lang cho năngsuất protein trung bình 184 kg/ha so với lúa mỳ (200kg/ha) và lúa nước (168kg/ha) (Walter, 1984) [55] Do vậy khoai lang là một trong những cây trồngchính của thế giới có khả năng cho 2 triệu tấn protein hàng năm Trung bìnhprotein thô là 5% chất khô hay 1,5% chất tươi (Woolfe, 1992) [54] Hàmlượng protein thô của khoai lang biến động từ 1,3% đến hơn 10% chất khô(Purcel, 1972 [46]; Li, 1974 [39])

Khoai lang là một trong những nguồn cung cấp vitamin C đáng kể (axitascorbic) và chứa một lượng vừa phải thiamin (vitamin B1), riboflavin (B2),niaxin cũng như vitamin B6, axit pantothenic (B5) và axit folic Ngoài ra khoailang còn chứa nguồn Caroten - tiền vitamin A rất quan trọng đối với dinh dưỡngcủa người và gia súc Khoai lang có hàm lượng vitamin C biến động từ 20 đến

50 mg /100g chất tươi (Ezell & Wilcox, 1952) [32]

Theo số liệu công bố của Viện dinh dưỡng (dựa trên số liệu của bảngthành phần dinh dưỡng của FAO dùng cho vùng Đông á) trong các loại khoailang khác nhau hàm lượng vitamin C biến động từ 23 mg/100g chất tươi (củkhoai lang ruột trắng) đến 30 mg/100g chất tươi (củ khoai lang ruột vàng)

Sắc tố Carôten quyết định mầu sắc thịt củ khoai lang: mầu kem, mầuvàng, da cam hay da cam đậm tuỳ theo hàm lượng  Caroten Tỷ lệ này caotrong các giống ruột củ vàng đến vàng cam đậm Các giống ruột củ trắngthường không có Caroten Ý nghĩa quan trọng của  Caroten trong khẩu phần

ăn là hoạt tính tiền vitamin A

Caroten - tiền vitamin A là nhóm hợp chất chỉ có ở thực vật và đượcbiến thành vitamin A có vai trò dinh dưỡng rất quan trọng đối với người vàđộng vật Sự thiếu hụt vitamin A gây nên các bệnh khác nhau về mắt, cản trởquá trình sinh trưởng và phát triển bình thường và làm giảm sức đề kháng đốivới các bệnh nhiễm trùng

Hàm lượng Caroten tổng số đã được nhiều tác giả nghiên cứu Theo sốliệu của các tác giả ở Australia thì các mẫu khoai lang của Papua Niu Ghinê

và đảo Solomon chứa trung bình 0,048 mg/100g chất tươi (Bradbury &Holloway, 1988) [24] Các giống khoai Mỹ có hàm lượng Caroten biến động

từ 0,03 đến 3,308 mg/100g chất tươi (Bureau & Bushway, 1986) [25] Cácgiống khoai lang có ruột màu kem đến màu vàng thu thập ở 5 thành phố của

Mỹ, ba tháng một lần trong năm, chứa - Caroten từ 0,184 mg đến 0,368 mg/

100g chất tươi Các giống có ruột màu vàng da cam đậm là nguồn rất giàu Caroten, biến động từ 3,36 mg đến 19,60 mg/100g chất tươi (Xác định bằngphương pháp SKLHNC) (Woolfe, 1992) [54] Ở các dòng, giống của ĐàiLoan hàm lượng Caroten biến động từ 0,400 mg đến 24,800 mg/100g chấttươi giữa các giống có ruột củ màu trắng và màu vàng da cam (Wang & Lin,1989) [56] Các giống khoai lang có màu kem và màu vàng của Niu Dilonhàm lượng Caroten trung bình là 0,076 mg/100g chất tươi (Visser & Burrows,1983) [53].

Củ khoai lang có hàm lượng tro trung bình 1% chất tươi (khoảng 3 4% chất khô) (Woolfe, 1992) [54]

-Trong củ khoai lang hàm lượng một số nguyên tố như Ca, Fe, Mg, Zn

và Mn ở vỏ củ cao hơn ở thịt củ Hàm lượng chất khoáng còn phụ thuộc vàogiống, nơi trồng, phân bón và cách sử dụng, chế biến

1.4 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai lang ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất

Cây khoai lang được đưa vào trồng ở Việt Nam cách đây hơn 400 năm,

là cây trồng có nhiều ưu việt so với các cây trồng khác như: Thời gian sinhtrưởng ngắn, trồng được nhiều vụ trong năm và là cây có tiềm năng năng suấtrất cao, năng suất khoai lang bình quân của các nước trên thế giới đạt 14 - 15tấn/ha trong đó Việt Nam mới chỉ đạt được 6-8 tấn/ha, một số nước có năngsuất cao như: Nhật Bản đạt 30 - 40 tấn/ha, Hàn Quốc đạt 30 -35 tấn/ha, TrungQuốc đạt 60-80 tấn/ha, Trong quá trình phát triển sản xuất nông nghiệp ởnước ta khoai lang chiếm vị trí quan trọng trong sản xuất lương thực, khoailang có thể xếp thứ 3 sau lúa và ngô Vì khoai lang là cây lương thực dễ trồng,đầu tư thấp nhưng lại cho năng suất rất cao Nếu xét về diện tích và sản lượngkhoai lang, thậm chí nó xếp thứ 2 trong số những cây lương thực ở các vùnghay xảy ra bão lớn của một số tỉnh ven biển Miền Trung nước ta (Anon, 1998)

Sản xuất khoai lang ở Việt Nam chủ yếu được tiến hành ở hộ nông dân,nói chung tự sản tự tiêu là chính, ít có tính chất hàng hoá Hàng chục nămtrước đây, các nhà chọn giống và các nhà nông học đã giới thiệu và phát triểncác giống mới và các biện pháp kỹ thuật, nhưng năng suất không tăng nhưmong muốn Cây khoai lang đang có một triển vọng lớn về nguồn lương thực

bổ sung, về chế biến công nghiệp và cả tiềm năng lớn về thức ăn cho gia súcnên nó đòi hỏi đầu tư nghiên cứu hơn nữa nhằm tìm ra những giải pháp chocác vấn đề chọn giống, sản xuất và nâng cao giá trị sử dụng

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất và sản lượng khoai lang các vùng sinh thái

trong cả nước năm 2009

TT Chia ra các vùng sinh thái

Năm 2009 Diện tích

(1000ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000tấn)

(Nguồn: Niên giám thống kê năm 2009)[18]

Ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực truyền thống, được trồng ởkhắp mọi nơi trên cả nước từ Đồng bằng đến Miền núi và Duyên hải MiềnTrung Sản xuất khoai lang ở nước ta không đồng đều cả về diện tích, trình độthâm canh, năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng trồngkhoai lang

Theo số liệu thống kê năm 2009 cho thấy diện tích khoai lang cả nước

đã giảm trên 100 nghìn ha, kể từ năm 2000 (254,3 nghìn ha) đến năm 2009(146,4 nghìn ha) Trong đó, vùng Bắc Trung bộ luôn dẫn đầu về diện tích

trồng khoai lang là 55,1 nghìn ha, thứ đến là vùng Trung du và miền núi phíaBắc chiếm diện tích 38,2 nghìn ha và Bắc Giang là tỉnh dẫn đầu về diện tíchtrồng khoai lang 7,9 nghìn ha; sau đó là vùng Đồng bằng sông Hồng 22,8nghìn ha đứng thứ ba Nhìn chung năng suất ở 6 vùng trồng khoai lang khôngđồng đều, cao nhất là Đồng bằng sông Cửu Long đạt 20,0 tấn/ha, thấp nhất làvùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung đạt 5,97 tấn/ha và vùng Trung

du và chỉ đạt 6,24 tấn/ha

Về năng suất khoai lang trung bình ở nước ta còn quá thấp, khoảng 8,24tấn/ha Tuy nhiên, vùng có năng suất khoai lang cao nhất năm 2009 là vùngĐồng bằng sông Cửu Long đạt bình quân là 20 tấn/ha, các vùng còn lại trong cảnước năng suất chỉ đạt từ 6,2 tấn/ha đến 10,07 tấn/ha, trong khi năng suất trungbình của Nhật Bản, Triều Tiên: 20 tấn/ha, Như vậy, có thể thấy rằng còn rấtnhiều tiềm năng để nâng cao năng suất khoai lang ở nước ta

Ở Việt Nam, khoai lang được sử dụng rộng rãi làm lương thực và thựcphẩm, nhưng chế biến khoai lang chưa được quan tâm nên mới chỉ ở quy mônhỏ hẹp Ngoài thái con chì và phơi khô để nấu với đỗ, nghiền làm bánh, mứt(Bùi Huy Đáp, 1984) [5], (Đinh Thế Lộc, 1979) [15], (Lương Thị Thịnh,1977) [21], thì Viện Công nghệ sau thu hoạch đã đưa ra quy trình kỹ thuật sảnxuất đường nha và dextrin từ khoai lang và sắn (Nguyễn Công Ngữ và CS,1990) [17] Hay tinh bột khoai lang có thể sản xuất miến hay sản xuất tinh bộtkhoai lang sử dụng enzym (Phùng Hữu Hào, Lê Doãn Diên và CS, 1995) [8]

Việc sử dụng củ hoặc thân lá khoai lang cho người và gia súc cũng rấtkhác nhau giữa các vùng Ở Miền Bắc, những nơi chủ yếu trồng lúa thì khoailang được sử dụng chính là cho gia súc chiếm từ 40-80% Có thể thấy việc sửdụng khoai lang làm lương thực ở các vùng chỉ đạt từ 10% cho đến 40% Ngoài

ra, chỉ có khoảng 20% khoai lang được lưu hành trên thị trường (Bảng 1.4)

Bảng 1.4: Tình hình sử dụng khoai lang ở Việt Nam

Giống khoai lang 143 được chọn lọc từ tổ hợp lai CN 1510-25 và Xushu

18 từ vụ Đông 1990 Giống khoai lang 143 có khả năng sinh trưởng thân látốt, vụ đông và vụ Xuân đều cho năng suất cao và ổn định, đạt 25-27 tấn/ha,hàm lượng chất khô củ đạt 29,6%, chất lượng ăn tươi ngon và được người tiêudùng chấp nhận

Giống khoai lang KL-5 được chọn tạo từ quần thể hạt thụ phấn tự do củagiống Số 8, với mục đích sử dụng làm thức ăn gia súc cho vùng đồng bằngBắc Bộ Giống khoai lang KL-5 có khả năng sinh trưởng mạnh, thích hợp vớicác thời vụ khác nhau, đặc biệt vụ Đông Giống khoai lang KL-5 đạt năngsuất sinh khối cao hơn đối chứng Hoàng Long trên 50% Thân lá và củ củakhoai lang KL-5 mềm, ngọt, có thể đáp ứng tốt nhu cầu làm thức ăn gia súc

Ngoài ra, giống KL-5 còn có khả năng tái sinh nhanh, rất thích hợp vớiphương pháp thu hoạch theo kiểu cắt tỉa định kỳ

Giống khoai lang K51 được lai giữa giống CN 1028-15 với giống Số 8

từ năm 1990 và được công nhận giống quốc gia năm 2002 Giống K51 có thờigian sinh trưởng khá ngắn, có thể thu hoạch 90 ngày sau trồng ở tất cả các vụtrong năm Năng suất của K51 đạt 20-30 tấn/ha Giống khoai lang K51 có khảnăng chịu rét tốt trong điều kiện vụ đông Nhược điểm của giống K51 là chấtlượng củ còn thấp, tỷ lệ chất khô củ đạt khoảng 20%

Giống khoai lang KB-1 được công nhận giống năm 2002 Đây là giốngkhoai lang có tiềm năng năng suất cao đạt 25-30 tấn/ha, chất lượng củ tươi khá.Ngoài ra, giống khoai lang này có hàm lượng chất khô khá cao đạt 28-33% tùytheo thời vụ trồng và kỹ thuật canh tác Đây là giống đang được trồng phổ biến ởnhiều địa phương bởi những ưu thế về năng suất và chất lượng của nó

Trong thời gian qua, đã có nhiều tiến bộ về biện pháp canh tác tổng hợp câykhoai lang đưa ra, áp dụng cho nhiều vùng sinh thái khác nhau nhằm đưa racông thức hữu hiệu nhất nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm khoai lang

Khi mô tả cấu tạo củ khoai lang, các tác giả cho rằng: Củ khoai lang là

sự phát triển mạnh của một loại rễ gọi là rễ củ Nhờ hoạt động nhịp nhàng của

2 lớp tượng tầng sơ cấp và thứ cấp ở rễ củ, mà rễ củ có khả năng tích luỹ dinhdưỡng được và phình to lên thành củ khoai lang Đây là điểm khác cơ bản củarễ củ đối với các loại rễ khác ở cây khoai lang Củ khoai lang có mầu sắc,hình dáng bên ngoài khác nhau phụ thuộc vào giống và điều kiện canh tác, củkhoai lang có hai lớp: lớp vỏ và lớp thịt củ, lớp vỏ với chức năng bảo vệ,trong vỏ có chứa nhiều Tanin và nhựa tập trung nhiều ở đầu củ Lớp thịt củ cóchứa nhiều tinh bột, đường, protein và ngoài ra còn các thành phần khác như:

protein, các chất vitamin (Vitamin C, tiền vitamin A (caroten), B1, B2…), cácchất khoáng (P, Fe…) góp phần quan trọng trong dinh dưỡng của con người,nhất là ở các nước nghèo, đang phát triển

Theo kết quả công bố (1972), của Viện vệ sinh dịch tễ (Bộ Y tế) và Việnnghiên cứu kỹ thuật ăn mặc (Cục quân nhu, Tổng cục hậu cần); Nguyễn Đạt,Ngô Văn Tân, 1974 [6] cho thấy: trong củ khoai lang tươi có 68% nước, 28%gluxit (80% ở củ khô) (Bảng 1.5)

Bảng 1.5: Thành phần hoá học 100g thức ăn của củ khoai lang

Chỉ tiêu

Loại củ

Nước (g,%)

Gluxit (g,%)

Protein (g,%)

Lipit (g,%)

Xenlulo (g,%)

Tro (g,%)

Về dinh dưỡng thân lá khoai lang các tác giả: Phùng Huy, 1980 [7] vàBùi Huy Đáp, 1984 [5] đưa ra kết quả phân tích như sau: Thân lá khoai lang

có 1,21% chất tươi protein và 10,06% chất khô; gluxit 16,50% chất tươi và38,40% chất khô; lipit trong thân lá khoai lang tươi có tỷ lệ cao hơn trongthân lá khoai lang khô (Bảng 1.6)

Bảng 1.6: Thành phần dinh dưỡng của thân lá khoai lang

Chỉ tiêu

Loại dây

Protein (%chất khô)

Lipit (%chất khô)

Gluxit (%chất

khô)

Tinh bột trong củ khoai lang biến động từ 52,29 - 75,38% chất khô(Đinh Thế Lộc, 1979) [15]

Đường tổng số trong củ khoai lang từ 12,26 - 18,52% chất khô Bao

gồm các loại: Xacaroza 5,16 10,95%; Mantoza 1,59 6,85%; Fructoza 1,16 3,56%; Glucoza 2,11 - 4,64% và Xeluloza 1,24 - 2,47%

-Vũ Đình Hoà, (1996) [11], khi nghiên cứu 128 dòng từ 10 tổ hợp lai về

"Hệ số di truyền của năng suất củ và chất khô ở khoai lang” thấy rằng hàmlượng chất khô có hệ số di truyền tương đối cao và có thể cải tiến hàm lượngchất khô thông qua con đường lai và chọn lọc

Tại Việt Nam, các tác giả Lê Đức Diên và Nguyễn Đình Nguyên, 1966[2] cho thấy hàm lượng chất khô của 25 giống khoai lang biến động từ 18,4%

đến 41,5%, trong đó nhóm có năng suất cao, chất lượng kém biến động từ 18,4%

đến 23,7%, nhóm có chất lượng tốt biến động từ 31,6% đến 41,1%, nhóm cónăng suất thấp, chất lượng tốt biến động từ 32,5% đến 34,7% và nhóm có năngsuất thấp, chất lượng kém biến động từ 21,8% đến 31,1%

Khi nghiên cứu các giống trồng trong vụ Đông và vụ Hè cho thấy hàmlượng chất khô biến động từ 23,4% đến 33,8(vụ Đông) và 23,0% đến 33,0%(vụ Hè), (Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự, 1990) [9]

Ở miền Nam, hàm lượng chất khô của khoai lang biến động từ 27,5% đến34,4% (Hoàng Kim và cộng sự, 1990) [14] Vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam,hàm lượng chất khô không cao biến động từ 19,2% đến 33,6% và cũng cácdòng, giống khoai lang đó trồng trong vụ Xuân Hè có hàm lượng chất khô caohơn vụ Đông từ 1,1 đến 1,3 lần (Ngô Xuân Mạnh, 1996) [20]

Gluxit là thành phần chủ yếu của cây khoai lang Trong tổng lượng chấtkhô của cây khoai lang gluxit chiếm tới 80-90%[28-30% chất tươi chất tươi](Bùi Huy Đáp, 1984 [5]) Trong quá trình sinh trưởng và phát triển củacây khoai lang, gluxit biến đổi không ngừng từ dạng này sang dạng khác(Bùi Huy Đáp, 1984) [5]; (Nguyễn Đặng Hùng và Vũ Thị Thư, 1993) [10]

Ở Việt Nam khi nghiên cứu 50 mẫu giống khoai lang thấy hàm lượng tinh

bột trong củ biến động từ 52,3% đến 75,4% chất khô (10,6% đến 31,2% chấttươi) (Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Nguyên, 1967) [3] Ở 5 giống trồng vụ Đônghàm lượng tinh bột biến động từ 16,8% đến 25,4% chất tươi (Vũ Tuyên Hoàng

và CS, 1990) [9] Ngô Xuân Mạnh, 1996 [20] khi nghiên cứu 28 dòng, giốngkhoai lang đã cho thấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền BắcViệt Nam nói chung có hàm lượng tinh bột thấp, biến động từ 11,56% đến17,48% chất tươi và các dòng, giống khoai lang này trồng ở vụ Xuân Hè có hàmlượng tinh bột cao hơn vụ Đông từ 1,02 đến 1,40 lần

Hàm lượng đường trong củ 50 mẫu giống khoai lang Việt Nam biến động

từ 12,26% đến 18,52% chất khô (Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Nguyên, 1967)[3] (Ngô Xuân Mạnh, 1996) [20] khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang đãcho thấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam nói chung

có hàm lượng đường tổng số cao biến động từ 3,63% đến 6,67% chất tươi Hàmlượng đường trong vụ Đông cao hơn vụ Xuân Hè từ 1,09 đến 1,72 lần

Tại Việt Nam hàm lượng protein thô của 50 mẫu khoai lang biến động từ2,81% đến 6,22% chất khô hay từ 0,78% đến 1,98% chất tươi (trung bình 1,8%)(Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Nguyên, 1967) [3]; từ 2,73% đến 5,42% chất khô(Hoàng Kim và CS, 1990) [14]

Ngô Xuân Mạnh, (1996) [20] khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang

đã cho thấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam, có hàmlượng protein thô thấp biến động từ 0,47% đến 1,19% chất tươi và trong vụXuân Hè từ 0,57% đến 1,49% chất tươi Protein trong củ khoai lang từ 2,81 -6,22% chất khô, thuộc loại có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đủ 8 Axit amin khôngthay thế cần thiết cho con người

Protein khoai lang có đầy đủ các axit amin nhưng nó có hạn chế bởi sựthiếu axit amin chứa S và Lizin Kết quả của Nguyễn Quốc Khang và Lê DoãnDiên, 1984 [13] cho thấy giống khoai Lim của Việt Nam cũng hạn chế về các

axit amin chứa S và Lizin.

Ở Việt Nam, theo kết quả của các tác giả khác nhau Lê Doãn Diên và CS,1990) [4] hàm lượng Caroten của giống củ ruột trắng và giống củ ruột vàng dacam biến động từ 0,3 đến 3,4 mg/100g chất tươi

1.5 Tình hình sản xuất khoai lang ở Bắc Giang

Ở Bắc Giang khoai lang được trồng chủ yếu trong vụ đông, trên hầu hếtcác loại đất khác nhau Tuy nhiên, diện tích khoai lang thâm canh chủ yếu đượctrồng trên đất 2 lúa 1 màu tập trung ở những huyện trung du, miền núi và đồngbằng của tỉnh như huyện Tân Yên, Hiệp Hòa, Việt Yên, Lục Nam

Bảng 1.7: Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Bắc Giang

giai đoạn từ 2005 - 2009

(1000ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000tấn)

(Nguồn: Niên giám thống kê năm 2009)[18]

Số liệu bảng 1.6 cho thấy mặc dù khoai lang là một cây trồng có truyềnthống ở Bắc Giang nhưng diện tích trồng khoai lang giảm dần trong 5 nămgần đây, năm 2005 diện tích trồng đạt 10,600ha đến năm 2009 chỉ còn7,900ha, năng suất khoai lang biến động không lớn từ 9,38 - 9,88 tấn/ha Nhìnchung năng suất khoai lang của Bắc Giang cao hơn năng suất trung bình củaViệt Nam nhưng so với năng suất của thế giới thì năng suất khoai lang ở đâyvẫn còn thấp do họ chưa có bộ giống tốt phù hợp với điều kiện sinh thái vùng,đồng thời chất lượng khoai lang chưa đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng hiệnnay Do vậy diện tích khoai lang của tỉnh giảm dần trong 5 năm gần đây

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Thí nghiệm gồm 09 dòng khoai lang có triển vọng do Viện Cây lương

thực và Cây thực phẩm tuyển chọn và giống khoai lang Hoàng long được dùnglàm giống đối chứng

1 CIP01-2-10: Được chọn lọc và đánh giá từ tổ hợp lai tự do (OpenPollinated), mẹ là giống khoai lang CIP01 tại Viện Cây lương thực và câythực phẩm

2 97-15-2: Được chọn lọc và đánh giá từ tổ hợp lai tự do (OpenPollinated), trong tập đoàn giống của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm,

8 55-2-6: Được chọn lọc và đánh giá từ tổ hợp lai tự do (OpenPollinated), trong tập đoàn giống của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm,

mẹ là dòng KL55

9 97-15-5: Được chọn lọc và đánh giá từ tổ hợp lai tự do (OpenPollinated), trong tập đoàn giống của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm,

mẹ là dòng KL97

10 Hoàng long (Đ/C): Giống địa phương tại Bắc Giang

- Thí nghiệm được trồng trong vụ Đông năm 2010 (25/9/2010 đến15/01/2011) tại: Xã Mai Trung huyện Hiệp Hòa, Xã Tam Dị huyện Lục Nam,

Xã Bích Sơn huyện Việt Yên

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các dòng giống khoai lang thamgia thí nghiệm

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Đánh giá phẩm chất của các giống khoai lang thí nghiệm

2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm và kỹ thuật trồng

- Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 10công thức và 3 lần nhắc lại Diện tích ô thí nghiệm: 7m2, (1.4m x 5m)

- Thí nghiệm được tiến hành trên đất ruộng 2 lúa 1 màu, có thành phần

cơ giới nhẹ

- Nền phân bón: 08 tấn phân chuồng + 60 N + 60 P2O5 + 90 K2O (kg/ha)

- Bón lót 100% phân chuồng và lân + 1/2 đạm + 1/3 kali Phần còn lạiđược bón thúc sau trồng 25-30ngày

- Mật độ trồng 4 dây/1mét dài luống, tương ứng với số lượng dây trồng là

15 dây/ô Sử dụng dây giống đoạn 1 và đoạn 2, dây cách dây 25 cm Các dòng,giống được trồng theo phương pháp đặt dây phẳng dọc luống, chỉ sử dụng homngọn dài từ 25-30 cm để đảm bảo đồng đều về vật liệu thí nghiệm giữa các dòng.Các dòng được gơ nhân trong thời gian là 60 ngày

2.4 Các chỉ tiêu theo dõi và xử lý số liệu

* Chỉ tiêu sinh trưởng:

- Số ngày trồng đến bén rễ hồi xanh: là ngày có 25% số dây/ô bắt đầuhồi xanh

- Số ngày trồng đến bắt đầu hình thành củ rễ có đường kính từ 1cm trởlên là tính ngày bắt đầu hình thành củ: từ khi khoai phủ được nửa sườn luống(50% độ dài dốc luống) là cứ 3 ngày/lần ra bới nhẹ gốc để xem ngày hìnhthành củ

- Chiều dài thân chính được đo từ gốc cho đến đỉnh ngọn thân chính dàinhất trên mặt đất trước khi thu hoạch

- Đánh giá sức sinh trưởng thân lá tại các thời kỳ: 30, 60 và 90 NST.Cho điểm theo thang điểm 5 bậc (1: sinh trưởng rất kém; 2: sinh trưởng kém;3: sinh trưởng trung bình; 4: sinh trưởng khá; 5: sinh trưởng tốt).

- Đánh giá độ che phủ luống (%) tại các thời kỳ: 30, 60 và 90 NST;theo phương pháp cảm quan (Quy phạm khảo nghiệm giống Quốc gia)

- Củ: + Màu vỏ củ

+ Dạng củ

+ Màu thịt củ

* Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất:

- Năng suất sinh khối (tấn/ha) = Năng suất thân lá + Năng suất củ.+ Thân lá: cân tổng toàn bộ thân lá/ô thí nghiệm (kg/ô)

+ Củ:

- Số củ thương phẩm/gốc (đường kính chỗ lớn nhất > 3cm và có khốilượng > 250 gam)

- Số củ nhỏ/ô (đường kính chỗ lớn nhất < 3cm và có khối lượng < 250 gam)

- Số hốc thu: đếm toàn bộ số hốc thu/ô thí nghiệm

- Số củ trung bình một hốc: Lấy liên tục 5 hốc ở giữa luống, đếm tổng số

củ thu được

- Số củ/hốc = Tổng số củ/5

- Khối lượng trung bình củ (g) = tổng khối lượng củ của 5 hốc/tổng số củ

- Năng suất thực thu (tấn/ha): cân toàn bộ số củ thu được trên ô thínghiệm, sau chuyển đổi thành năng suất thu được trên ha

- Năng suất chất khô = Năng suất thực thu * Hàm lượng chất khô (tấn/ha).

* Phẩm chất:

- Hàm lượng chất khô của củ và thân lá: Xác định theo phương pháp nhiệtsấy 80oC trên 72 giờ, cho đến khi khối lượng không đổi (Annual Report CIP,1990) Mỗi công thức thí nghiệm lấy ngẫu nhiên 3 củ đại diện cho giống có khốilượng trung bình, rửa sạch, cắt bỏ 2 cm phần đầu củ và đầu cuống, bổ dọc làm 4phần, lấy 1/4 thái mỏng, trộn đều và cân 100g mẫu tươi trên 1 lần nhắc Tất cảcác mẫu tươi được đem phơi khô sau đó đưa vào sấy trong tủ sấy ở 800C.Phương pháp sấy khô thân lá cũng làm như với củ

Phẩm chất củ được đánh giá bằng phương pháp cảm quan và luộc thửnếm để đánh giá về độ ngọt và độ bở: mẫu của 10 dòng, giống sau khi thu hoạchđược 7-10 ngày thì chọn củ trung bình để luộc thử nếm

Theo: Annual Report CIP, (1990)

- Hàm lượng Gluxit, tinh bột trong củ, được tiến hành phân tích tại

Bộ môn Sinh lý sinh hoá, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

- Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm + Sâu đục dây: tỷ lệ bị sâu đục dây (% cây bị hại/tổng số cây theo dõi).+ Bọ hà: Tỷ lệ bị hại bên ngoài (% số củ bị hại/tổng số củ quan sát)

+ Bệnh xoăn lá: tỷ lệ cây bị bệnh (% cây bị bệnh/tổng số cây quan sát).+ Bệnh thối đen: tỷ lệ cây bị bệnh (% số dây hay củ bị bệnh/tổng số câyquan sát)

- Số liệu được xử lý theo chương trình thống kê IRRISTAT, GENSTAT

và Exell trên máy vi tính

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang

Sự sinh trưởng thân lá và phát triển củ ở cây khoai lang từ sau khi trồngđến khi thu hoạch luôn là hai quá trình diễn ra song song và đồng thời Saukhi bén rễ hồi xanh thì quá trình sinh trưởng thân lá diễn ra tương đối mạnh.Khoai lang cũng như các cây trồng khác, muốn đạt năng suất cao và phẩmchất tốt thì quá trình tích lũy vật chất khô là vấn đề quan trọng, quá trình đóphụ thuộc rất lớn vào đặc tính của giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuậtcanh tác Qua các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển có thể đánh giá được đặcđiểm của giống, khả năng thích ứng của giống với điều kiện môi trường

Cùng với sự sinh trưởng thân lá thì rễ củ cũng được hình thành và lớnlên, hai quá trình này có mối liên hệ mật thiết với nhau, vừa có tác dụng thúcđẩy và khống chế lẫn nhau Do đó khi nghiên cứu quá trình sinh trưởng vàphát triển của các dòng, giống khoai lang giúp cho ta nắm được quá trìnhsinh lý, sinh hóa diễn ra trong cây, để từ đó có các biện pháp kỹ thuật canhtác phù hợp nhằm đạt năng suất và phẩm chất tốt, đáp ứng mục đích sử dụngcủa con người

3.1.1 Một số giai đoạn sinh trưởng chính của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang

- Thời gian từ trồng đến bén rễ hồi xanh:

Thời gian bén rễ hồi xanh biểu hiện khả năng mọc mầm, ra rễ của cácgiống khoai lang, thời gian bén rễ hồi xanh ngắn thì cây sẽ mọc mầm ra rễnhanh và đây chính là cơ sở cho quá trình sinh trưởng phát triển của cây khoailang sau này Vì nếu cây khoai lang hồi xanh sớm thì bộ rễ được hình thành

nhanh để hút chất dinh dưỡng Song thời gian bén rễ hồi xanh sớm hay muộncòn phụ thuộc vào thời tiết khí hậu của từng vùng và từng mùa vụ khác nhau.Kết quả theo dõi thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1

Bảng 3.1: Một số giai đoạn sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí

nghiệm vụ Đông 2010 tại Bắc Giang

Đơn vị: Ngày

Công thức

Thời gian từ trồng đến thu hoạch Bén rễ, hồi xanh Hình thành củ Thu hoạch Hiệp

Hòa Việt Yên Nam Lục Hiệp Hòa Việt Yên Nam Lục Hiệp Hòa Việt Yên Nam Lục

Thường sau trồng 30 - 40 ngày trở đi , một số rễ con có đủ 2 lớptượng tầng (sơ cấp và thứ cấp) phát triển chiều dài và chiều ngang để trởthành củ khoai lang Tuy nhiên quá trình hình thành củ còn phụ thuộc rất lớn

vào điều kiện ngoại cảnh như độ xốp của đất, ẩm độ đất, kỹ thuật trồng, thời

vụ trồng…

Số liệu bảng 3.1 cho thấy các dòng, giống khoai lang trồng vụ Đôngnăm 2010 tại Bắc Giang có khả năng hình thành củ từ 47 - 54 ngày sau trồng.Trong thí nghiệm dòng 97-1-1 và 97-15-5 hình thành củ sớm (47 - 50 NST)sớm hơn đối chứng (Hoàng Long: 52 ngày) ở cả 3 điểm, các dòng còn lại thờigian từ trồng đến hình thành củ muộn hơn đối chứng

Thời gian sinh trưởng của các giống khoai lang được tính từ khi trồngđến thu hoạch Các dòng, giống khoai lang trong thí nghiệm vụ Đông năm

2010 tại Bắc Giang có thời gian sinh trưởng từ 105 - 110 ngày, với thời giansinh trưởng này các dòng, giống đều thuộc nhóm sinh trưởng trung bình

3.1.2 Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm vụ Đông năm 2010 tại Bắc Giang

Đối với khoai lang chiều dài thân chính là chỉ tiêu quan trọng phản ánhquá trình sinh trưởng của cây khoai lang, vì đây là cơ quan vận chuyển cácchất dinh dưỡng và sản phẩm quang hợp về củ Do đó sự phát triển của chiềudài thân chính là cơ sở cho sự phát triển các bộ phận khác, ngoài ra khả năngphân cành và sự phân bố cành trên thân chính sẽ tạo điều kiện cho bộ lá sắpxếp hợp lý để cây quang hợp tốt làm tiền đề cho năng suất cao, các chỉ tiêunày phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính của giống và thời vụ trồng Kết quả theodõi các chỉ tiêu sinh trưởng được trình bày ở bảng 3.2

Bảng 3.2: Khả năng sinh trưởng của các dòng, giống khoai lang thí nghiệm

vụ Đông 2010 tại Bắc Giang

TT Công thức Chiều dài thân

chính (cm)

Số cành (cành) Cấp I Cấp II Tổng số

(Số liệu tại điểm Việt Yên)

Số liệu bảng 3.2 cho thấy, chiều dài thân chính của các dòng, giốngkhoai lang thí nghiệm biến động từ 94,2 - 121,2 cm Trong thí nghiệm cácdòng HAU - 4, KCL3 và 55-2-5 có chiều dài thân chính dài hơn đối chứng(Hoàng Long: 110,1 cm) ở mức tin cậy 95% Các dòng còn lại chiều dài thânchính tương đương hoặc ngắn hơn đối chứng, trong đó dòng CIP1-2-10 cóchiều dài thân chính ngắn nhất (94,2 cm)

Phân cành là một chỉ tiêu để đánh giá khả năng sinh trưởng của câykhoai lang, giống nào có khả năng phân cành nhiều thì sinh trưởng thân lámạnh, có khả năng cho năng suất cao hơn Qua theo dõi chúng tôi thấy cácdòng, giống khoai lang thí nghiệm có khả năng phân cành cấp II (từ 5,5 - 7,5cành) nhiều hơn cành cấp I (từ 4,5 - 5,5 cành).Tổng số cành của các dòng, giốngkhoai lang biến động từ 10-12,8 Trong thí nghiệm dòng CIP1-2-10 có tổng sốcành nhiều hơn đ/c (Hoàng Long: 10 cành) chắc chắn ở mức tin cậy 95% Cácdòng còn lại có tổng số cành tương đương đ/c (sai khác không có ý nghĩa)