nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống khoai lang chất lượng cao vụ đông năm 2013

Trong khinăng suất, phẩm chất khoai lang vẫn còn chưa cao chưa đáp ứng được nhucầu của người tiêu dùng.Từ thực tế đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và ph

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2007-2011 .13 Bảng 2.2: Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2007 - 2011.18 Bảng 2.3: Diện tích, năng suất,sản lượng khoai lang ở các vùng của Việt Nam

năm 2010 18

Bảng 2.4: Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Thái Nguyên

giai đoạn 2007-2011 25

Bảng 4.1: Một số giai đoạn sinh trưởng của các giống khoai lang

thí nghiệm 31

Bảng 4.2: Khả năng sinh trưởng của các giống khoai lang thí nghiệm 33

Bảng 4.3: Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính của các giống khoai lang thí nghiệm 34

Bảng 4.4: Độ che phủ luống của các giống khoai lang thí nghiệm ở giai đoạn 30,60 và 90 ngày sau trồng 35

Bảng 4.5: Đặc điểm hình thái các giống tham gia thí nghiệm 36

Bảng 4.6: Năng suất cá thể của các giống khoai lang tham gia thí nghiệm 37

Bảng 4.7: Tỉ lệ củ thương phẩm củ nhỏ của các giống thí nghiệm 37

Bảng 4.8: Năng suất củ, năng suất thân lá, năng suất sinh khối của các giống khoai lang thí nghiệm 38

Bảng 4.9: Mức độ nhiễm sâu hại của giống khoai lang tham gia

thí nghiệm 39

các giống khoai lang thí nghiệm 38

Viết tắt Viết đầy đủ

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây khoai lang 3

2.2 Những đặc tính nông học và yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với khoai lang 5

2.2.1 Đặc tính nông học 5

2.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với cây khoai lang 6

2.3 Giá trị dinh dưỡng và tầm quan trọng của cây khoai lang trong đời sống con người và chăn nuôi 9

2.3.1 Các thành phần dinh dưỡng 9

2.3.2 Chất khô và tinh bột 9

2.3.3 Xơ tiêu hoá 10

2.3.4 Protein 11

2.3.5 Các Vitamin và khoáng chất 11

2.4 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai lang trên thế giới 12

2.4.1 Tình hình sản xuất 12

2.4.2 Tình hình nghiên cứu 13

2.5 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai lang ở Việt Nam 17

2.5.1 Tình hình sản xuất 17

2.5.2 Tình hình nghiên cứu 20

2.6 Tình hình sản xuất khoai lang tại Thái Nguyên 25

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26

3.2 Nội dung nghiên cứu 26

3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm và kỹ thuật trồng 26

4.1 Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng của các giống khoai lang

thí nghiệm vụ Đông năm 2013 tại trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên 31

4.2 Đặc điểm hình thái của các giống khoai lang tham gia thí nghiệm 35

4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai lang thí nghiệm 36

4.4 Khả năng chống chịu của các giống tham gia thí nghiệm 39

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết luận 41

5.2 Đề nghị 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

I Tài liệu tiếng Việt 43

II Tài liệu tiếng Anh 44

III Tài liệu từ Internet 45

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Sau hơn 20 năm đổi mới, nhờ sự chuyển dịch từ nền kinh tế kế hoạchtập trung quan liêu bao cấp sang nền kinh tế thị trường định hướng xã hội chủnghĩa, bộ mặt nước ta đã có nhiều thay đổi Việt Nam đã thoát khỏi các nướcnghèo trên thế giới, nền kinh tế đã và đang hội nhập sâu vào nền kinh tế toàncầu, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp đã thu được những thànhtựu đáng kể, nhiều sản phẩm nông nghiệp xuất khẩu với khối lượng lớn manglại nguồn lợi cho đất nước và cho người sản xuất Từ một nước thiếu lươngthực giờ đây đã trở thành một trong những nước đứng đầu trên thế giới vềxuất khẩu gạo Do vậy, chúng ta có điều kiện chú ý hơn vào các cây trồngkhác trong đó cây có củ đang ngày một phát triển, đặc biệt là khoai lang

Cây khoai lang (Ipomoea batatas (L) Lam) là cây có củ, chứa nhiều tinh

bột, vị ngọt có thể sử dụng củ để ăn tươi, thái lát phơi khô, chế biến tinh bộtdùng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi, thân lá có thể làm rau xanh, trongcông nghệ chế biến (chips, sấy khô, bánh kẹo, tinh bột và rượu ) ngày càngphát triển Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước xu hướng sử dụngkhoai lang chất lượng cao trong ăn tươi và sau chế biến ngày càng tăng Theo

tổ chức FAO của Liên Hợp Quốc đã đánh giá khoai lang là thực phẩm bổdưỡng tốt nhất của thế kỷ 21 Những năm qua ở Miền nam và Tây nguyên đã

có các mô hình sản xuất khoai lang để xuất khẩu sang thị trường Nhật, HànQuốc, Đài Loan thu 60 - 70 triệu đ/ha/vụ

Thái Nguyên có điều kiện sinh thái, thổ nhưỡng rất phù hợp cho câykhoai lang sinh trưởng và phát triển bởi vậy khoai lang là một cây trồngtruyền thống và có vị trí quan trọng nhất định trong cơ cấu cây trồng của tỉnh

Do là một cây trồng đa dụng, rất dễ trồng, nhân giống bằng dây, ít bị sâu,bệnh, chi phí đầu tư trên đơn vị diện tích trồng thấp nhưng cho thu nhập kháthích hợp với nhiều hộ nông dân nghèo trong việc phát triển kinh tế hộ giađình Tuy nhiên những năm gần đây diện tích trồng khoai lang của tỉnh đanggiảm dần, do diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp bởi quá trình đô thị hóa và

việc mở rộng diện tích các cây trồng khác có hiệu quả kinh tế hơn Trong khinăng suất, phẩm chất khoai lang vẫn còn chưa cao chưa đáp ứng được nhucầu của người tiêu dùng.

Từ thực tế đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng

sinh trưởng và phát triển của một số giống khoai lang chất lượng cao vụ Đông năm 2013 tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”.

1.2 Mục tiêu của đề tài

Nhằm chọn ra một số giống khoai lang có chất lượng tốt năng suất caophù hợp với điều kiện thực tế sản xuất và thị hiếu của người tiêu dùng, gópphần phát triển sản xuất khoai lang ở Thái Nguyên

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ xung cơ sở lý luận choviệc phát triển khoai lang vụ Đông ở tỉnh Thái Nguyên cũng như các tỉnhmiền núi phía bắc Việt Nam

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đánh giá lựa chọn được giống khoai lang có khả năng sinh trưởng vàphát triển tốt cho năng suất phù hợp với điều kiện sản xuất tại Thái Nguyên

Mở rộng diện tích khoai lang góp phần tăng thu nhập, xóa đói giảm nghèo

1.4 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 phát triển củamột số giống khoai lang chất lượng cao vụ Đông trong điều kiện sinh thái tạitrường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây khoai lang

Khoai lang [Ipomoea batatas (L.) Lam] là cây hai lá mầm thuộc chi

Ipomoea, họ bìm bìm (Convolvuaceae) (Purseglove, 1974 [ ]); dẫn theo

Nguyễn Viết Hưng và cs, 2010 [13] Trong số 50 chi và hơn 1000 loài thuộc họ

này thì Ipomoea batatas là loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng, được sử dụng làm lương thực và thực phẩm Số loài trong chi Ipomoea đã được xác định là

hơn 400 loài nhưng loài Ipomoea batatas là loài cây trồng duy nhất có củ ănđược Cây khoai lang với thân phát triển lan dài, các lá có nhiều hình dạng khácnhau từ dạng lá đơn đến chia thùy sâu (Mai Thạch Hoành, 1998) [7]

Khoai lang có nguồn gốc nguyên thủy từ vùng nhiệt đới Châu Mỹ landần đến vùng nam Thái Bình Dương Tuy nhiên, những nước mà cây khoailang đóng vai trò quan trọng nhất lại là những nước mà cây khoai lang mới dunhập 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) [31]

Hầu hết 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).Bằng chứng lâu đời nhất là những mẫu khoai lang khô thu được tại hang độngChilca Canyon (Peru) sau khi phân tích phóng xạ cho thấy độ tuổi từ 8000đến 10000 năm (Engel, 1970) [23] Ngoài ra, các nhà khảo cổ học về câykhoai lang còn được tìm thấy tại thung lũng Casma của Peru có độ tuổi xấp xỉ

2000 năm trước công nguyên (Austin (1977) [21]

Vào năm 1942 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 Cu Ba Từ đó, khoai lang mới thực sự lan rộng ở Châu

Mỹ và sau đó di thực đi khắp thế giới

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

Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã du nhập cây khoai lang vào ChâuPhi (Có thể bắt đầu từ Mô Dăm Bic hoặc Ăngôla) theo hai con đường từ Châu

Âu và trực tiếp từ vùng bờ biển Trung Mỹ, sau lan rộng sang Ấn Độ

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

Ấn Độ hoặc Myanma

Do khả năng thích ứng rộng và dễ nhân giống, khoai lang đã được mởrộng ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ la tinh vào thế kỷ 17 và 18 Hiện naykhoai lang được phân bố rộng rãi ở các vùng Nhiệt đới, Á nhiệt đới và vùng

ôn đới ẩm thuộc Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Á, Châu Âu từ 40° vĩ Bắc

so với mặt biển (Woolfe J.A., 1992 [29]) Tuy nhiên cây khoai lang vẫn đượctrồng 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) [18], (Bùi Huy Đáp 1984 [1], cây khoai lang có nhiều khả năng là câytrồng nhập nội và có thể được đưa vào nước ta từ nước Lã Tông (đảo Luzonngày nay) vào cuối đời Minh cai trị nước ta

Trong “Thảo mộc trang” có đoạn viết: “Cam thự (khoai lang) là 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) [1], (Viện Hánnôm, 1995) [18]

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

xã Hội 1987 đã có ghi: “Năm 1559 (năm Mậu ngọ), khoai lang từ Philippin đượcđưa vào Việt Nam, trồng đầu tiên ở An Trường - thủ đô tạm thời của đời nhà Lê

Trung Hưng (Hậu Lê), nay thuộc huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa”

Như vậy, khoai lang đã có mặt ở Việt Nam cách đây khoảng gần 450năm Cây khoai lang được giới thiệu vào Việt Nam có thể từ tỉnh Phúc Kiến -Trung Quốc hoặc đảo Luzon - Philippin vào cuối thế kỷ 16 (Vũ Đình Hòa,

Thời kỳ đầu: Là thời kỳ phát triển của thân lá và bộ rễ có chức năng

hút chất dinh dưỡng Trong thời kỳ này thân dài nhanh, thân chính có thể tăng

độ dài từ 1,5 - 2,0cm/ngày; đồng thời nhánh, bộ lá và hệ rễ phát triển để hútnước và hấp thu các chất dinh dưỡng Mỗi ngày cây có thể ra thêm 3 - 4 lámới trên thân Khoai lang trồng vụ Đông xuân ở miền Bắc có thời gian sinhtrưởng khoảng 3 - 4 tháng, thời kỳ đầu dài khoảng 40-50 ngày

Thời kỳ giữa: Là thời kỳ trung gian Thân và lá tiếp tục phát triển mạnh

nhưng nói chung tốc độ có chậm hơn so với thời kỳ trước Tốc độ ra lá chậmhơn, và chỉ tiêu rõ rệt nhất là tốc độ tích lũy chất khô của thân, lá chậm lại Đồngthời rễ củ đã phân hóa và bắt đầu phát triển dần, tốc độ tích lũy chất khô trong củtăng lên và đến một lúc nào đó trong cùng thời kỳ, trọng lượng chất khô trong củ

và trong thân lá tương đương nhau Thời kỳ này kéo dài khoảng 30 ngày

Thời kỳ cuối: Là thời kỳ phát triển củ Thân và lá không phát triển

mạnh nữa Khối lượng chất khô của thân và lá giảm dần, khối lượng chất khôtích lũy vào củ tiếp tục tăng lên Hiệu suất quang hợp và tích lũy chất khô của

cả cây khoai lang cũng đạt cao nhất ở thời kỳ này

Độ dài của mỗi thời kỳ sinh trưởng dài ngắn khác nhau tùy thuộc vào giống

khoai lang và mùa vụ trồng, kể cả chịu tác động của biện pháp kỹ thuật canh tác

Biểu hiện sinh trưởng của thân lá có quan hệ với sự hình thành và pháttriển củ khoai lang Trong điều kiện thuận lợi và không gặp mưa, nếu quan sátthấy khi cây khoai lang có các lá gốc chín vàng và một số lá sát gốc đã rụng,thì khoai lang đã bắt đầu hình thành củ Củ càng lớn thì các lá ở gốc càngrụng nhiều

2.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với cây khoai lang

2.2.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm

Khoai lang là cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới Ở những nơi thời tiết

ẩm khoai lang có thể được trồng quanh năm Ảnh hưởng của nhiệt độ đối vớikhoai lang còn tùy thuộc vào điều kiện, từng thời kỳ sinh trưởng phát triểnkhác nhau và có liên quan chặt chẽ đối với thời vụ trồng

Trong điều kiện thuận lợi, từ 5 - 7 ngày sau khi trồng khoai lang bắtđầu ra rễ từ các mắt đốt trên thân, nhưng mầm thì sẽ phát triển chậm hơn.Nhiệt độ không khí càng cao càng có lợi cho thời kỳ sinh trưởng này Nhiệt

lang sẽ chậm ra rễ và mọc mầm, nếu nhiệt độ xuống thấp hơn nữa và kéo dàitrong 5 - 7 ngày có thể dẫn đến cây khoai lang bị chết; độ ẩm đất 70 -80% độ

ẩm tối đa đồng ruộng, đất thoáng Ngoài ra chất lượng dây giống cũng là yếu

tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng mọc mầm của khoai lang (dẫn theoNguyễn Viết Hưng và cs, 2010 [13])

quá cao hay quá thấp đều không có lợi cho quá trình phân hóa hình thành củ,nhu cầu nước của khoai lang bắt đầu tăng lên nhưng độ ẩm đất cũng chỉ 70 -80% độ ẩm tối đa đồng ruộng, đảm bảo độ thoáng khí trong luống khoai.Dinh dưỡng cũng là yêu cầu quan trọng trong thời kỳ này

Đặc điểm của thời kỳ sinh trưởng thân lá là tốc độ phát triển thân lá

-bộ phận trên mặt đất tăng rất nhanh Nói chung nhiệt độ càng cao, sinh trưởng

Tuy nhiên tốc độ lớn của củ khoai lang còn phụ thuộc vào biên độ chênh lệchnhiệt độ ngày đêm, chênh lệch này càng lớn thì càng có lợi cho sự lớn lên của

củ (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004) [16]

phân hóa và hình thành củ hầu như không diễn ra (Spence và Humphris, 1972) [28]

Theo Bùi Huy Đáp (1984), trong điều kiện miền Bắc có mùa đông lạnh,thì những tháng lạnh là không thích hợp cho sự sinh trưởng của khoai langkhông chỉ ở miền núi mà ở cả đồng bằng Vì vậy, khoai lang vụ Đông muốn

có năng suất cao thì nên được trồng sớm trong nửa đầu tháng 9 để cây có thểbén rễ, phát triển dây và lá trong điều kiện nhiệt độ còn tương đối cao và độ

ẩm tương đối đủ của cuối mùa mưa, và làm củ được trong những tháng cònnắng hanh của nửa đầu mùa đông

2.2.2.2 Đất

Khoai lang là cây dễ tính không kén đất tuy nhiên thích hợp nhất chocây khoai lang phát triển là đất thịt nhẹ, tơi xốp, lớp đất mặt sâu Theo Bourke(1985) [22] ở Papua Niu Ghine, khoai lang trồng trên đất thịt nặng, đất thanbùn cũng như đất cát pha, nền đất bằng phẳng cũng như đất sườn dốc nghiêng

thành củ khoai lang, dẫn đến năng suất thấp

Bourke (1985) [22] cho rằng pH tối thích cho khoai lang sinh trưởng pháttriển tốt 5,6 - 6.6 Tuy nhiên cây khoai lang có thể sinh trưởng phát triển tốt ởloại đất có pH = 4,5 - 7,5 trừ đất sét nặng có hàm lượng nhôm trong đất cao

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 vẫncho năng suất Tuy nhiên năng suất đạt được trên loại đất này chỉ khai thácđược một phần khả năng sản suất của cây Muốn khoai đạt năng suất cao cầntăng dinh dưỡng cho cây Khoai lang là cây trồng cạn, được trồng chủ yếutrên đất cát ven biển, cát pha, đất thịt nhẹ, đất một lúa một màu và đất hai vụlúa một vụ màu Đối với chân đất hai vụ lúa một vụ màu với điều kiện thànhphần cơ giới tương đối nhẹ, chủ động trong việc tưới tiêu, rất thích hợp đốivới cây khoai lang

Đối với điều kiện đất đai ở 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 Đônglên chân đất hai vụ lúa đã đem lại những giá trị không nhỏ

2.2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng

Cùng với đó, một số kết quả nghiên cứu về phân bón cho cây khoailang của nhiều tác giả thấy rằng:

Trong ba nguyên tố dinh dưỡng chính (đạm, lân, kali) thì kali là yếu tốquan trọng nhất đối với khoai lang Rất nhiều nghiên cứu cho thấy khoai lang

có nhu cầu dinh dưỡng về lân không nhiều và bón nhiều đạm có thể tăngtrưởng lá hạn chế phát triển củ nên năng suất 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 hóa và hình thành củ, thiếu đạm khoai lang chậm lớn ít củ năng suấtgiảm Theo Đinh Thế Lộc, 1979 [15] bón thúc đạm sớm (20-45 ngày sautrồng năng suất củ tăng 10 - 20%, bón thúc đạm muộn (80-90 ngày sau trồng)làm giảm năng suất 10% Theo Vũ Tuyên Hoàng, Nguyễn Thế Yên và MaiThạnh Hoành, 1996;1999 đều cho rằng: Bón từ 60 - 120 kg N/ha năng suấtthân 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 dinhdưỡng Thiếu lân năng suất củ giảm nhiều Đủ lân thì hiệu quả của đạm vàkali rõ hơn

Kali có tác dụng thúc đẩy mạnh quá trình hoạt động của bộ rễ, đẩymạnh khả năng quang hợp hình thành và vận chuyển Gluxit về củ, thiếu kalikhoai lang chậm lớn ít củ tỷ lệ tinh bột giảm, tỷ lệ xơ tăng và thời gian bảoquản không được lâu Theo Đinh Thế Lộc,1979 [15] cho rằng: Năng suất củ

-60 ngày) sau trồng làm tăng năng suất 18 - 55%, bón thúc quá sớm (20 ngàysau trồng) hoặc quá muộn (90 ngày sau trồng) tác dụng của kali không rõ

Phân hữu cơ cũng ảnh hưởng rất lớn đến năng suất củ của khoai lang,theo Phùng Huy, 1980 [3]; nghiên cứu ảnh hưởng bón lót phân chuồng đến

Khi bón lót phân chuồng (phân hữu cơ) từ 5 tấn/ha đến 20 tấn/ha đã làm tăngnăng suất củ khoai lang từ 151 tạ/ha lên 246,7 ta/ha

2.2.2.4 Nước

Khoai lang không chịu được hạn ở giai đoạn ngay sau khi trồng Lượngnước cần cho mỗi vụ phụ thuộc vào điều kiện cụ thể ở từng nơi, lượng mưa,đặc tính giống, điều kiện đất đai và độ dài thời gian sinh trưởng

Nhìn chung, khi cây được cung cấp đủ nước mưa hay nước tưới, quátrình sinh trưởng và hình thành củ được thuận lợi, tuy nhiên nếu quá thừanước sẽ làm đất bí và yếm khí Do khi phình to, củ khoai lang sẽ ép đất lại để

chiếm khoảng trống, nên sức cản vật lý của đất cũng là một yếu tố cần đượccân nhắc nhằm tạo điều kiện cho củ phát triển bình thường Nhiều nghiên cứucho rằng tưới cho khoai lang sẽ đạt hiệu quả cao nhất khi sức giữ ẩm đồngruộng (the total available water) còn khoảng 60% Sau lần tưới đầu (vào lúc

30 ngày sau trồng NST) khoảng 1 tháng mới nên tưới lần 2, để thúc đẩy việc

vận chuyển sản phẩm quang hợp về củ và thúc đẩy củ phát triển

2.3 Giá trị dinh dưỡng và tầm quan trọng của cây khoai lang trong đời sống con người và chăn nuôi

2.3.1 Các thành phần dinh dưỡng

Về thành phần dinh dưỡng có nhiều kết quả phân tích đã công bố vàcùng kết luận là khoai lang chứa nhiều chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, nhiềunhiệt lượng Theo Nguyễn Đạt, Ngô Văn Tân, 1974 cho thấy: Trong củ khoailang tươi có 68% nước, 28% gluxit; 0,8% protein; 0,2% lipit; 1,3% xenlulo;1,2% tro Trong củ khoai lang khô hàm lượng này thay đổi, nó chứa 11%nước; có tới 80% gluxit; 2,2% protein; 0,5% lipit; 3,6% xenlulo và 2,7% tro

Về dinh dưỡng thân lá khoai lang, các tác giả Phùng Huy, 1980 và BùiHuy Đáp, 1984 đưa ra kết quả phân tích như sau: Thân lá khoai lang tươi cóchứa 1,21% protein; 3,4% lipit; 16,5% gluxit Trong thân lá khoai lang khôchứa 10,06% protein; 2,1% lipit; 38,4% gluxit

Kết quả phân tích thành phần hoá học thức ăn Việt Nam do Viện Dinhdưỡng - Bộ Y tế - NXB Y học Hà Nội - 2000 cho thấy: Trong củ khoai langtươi có có đầy đủ các chất dinh dưỡng protein, glucid, lipit, xơ tiêu hoá cácchất khoáng và các vitamin nhóm B, nhóm C đặc biệt trong củ khoai lang ruộtvàng (khoai lang nghệ) hàm lượng caroten rất cao (1470 mcg/100g tươi) lànguồn cung cấp vitamin A rất tốt cho con người

2.3.2 Chất khô và tinh bột

Hàm lượng chất khô ở khoai lang thay đổi tùy theo giống, địa điểm trồng,khí hậu, thời gian sinh trưởng, loại đất, thời vụ, thời gian sinh trưởng, độ chínhay thành thục của củ, thời gian bảo quản (Bradburry and Holloway, 1988).Chất khô của khoai lang chứa 80 - 90% hydrat cacbon và 60 - 70% tinh bột.Tuy nhiên mỗi vùng sinh thái khác nhau hàm lượng chất khô cũng thay đổi

Ở Đài Loan hàm lượng chất khô biến động từ 13,6% đến 35,1% (Anon,1981),

ở Braxin hàm lượng chất khô biến động trong khoảng 22,9 đến 48,2% và từ21% đến 39% đối với khoai lang trồng ở Nam Thái Bình Dương (Bradbury vàHollway, 1988).

Khi nghiên cứu các dòng, giống triển vọng tại Việt Nam, các tác giả LêĐức Diên và Nguyễn Đình Huyên,1966 cho thấy hàm lượng chất khô của 25giống khoai lang biến động từ 18,4% đến 41,5%

Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự, 1990 khi nghiên cứu các giống trồngtrong vụ Đông và vụ Hè cho thấy hàm lượng chất khô biến động từ 23,4%đến 33,8 (vụ Đông) và 23,0% đến 33,0% (vụ Hè)

Hoàng Kim và cộng sự, 1990 khi khảo sát 16 giống khoai lang trồng ởmiền Nam cho thấy hàm lượng chất khô biến động từ 27,5% đến 34,4%

Ngô Xuân Mạnh, 1996 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 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

Tinh bột là thành phần quan trọng của gluxit Trung bình tinh bộtchiếm 60 - 70% chất khô (Woolfe, 1992; Palmer J K., 1982) Hàm lượngtinh bột biến động mạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố giống làquan trọng nhất Ở 5 giống trồng vụ Đông hàm lượng tinh bột biến động từ16,8% đến 25,4% chất tươi (Vũ Tuyên Hoàng và CS, 1994) Theo kết quảnghiên cứu của các tác giả Australia (Bradbury J H và Hollway M.D., 1988)hàm lượng trung bình của 8 giống biến động từ 13,1% đến 15,9% khi trồng ở

4 địa điểm khác nhau và của 15 giống từ 17,1% đến 18,5% giữa 2 năm trồngkhác nhau Vì vậy, việc phải trồng thử nghiệm các giống ở các địa điểm khácnhau và qua các năm là quan trọng, để xác định giống thích hợp cho từngvùng, từng vụ cụ thể

2.3.3 Xơ tiêu hoá

Xơ bao gồm các hợp chất pectin (propectin, các axit pectic, axitpectinic và pectin hoà tan), hemixenluloza và xenluloza (Woolfe J A., 1992).Các hợp chất pectin có vai trò lớn trong việc tạo các tính chất lưu hoá

(herological) ở khoai lang nấu Hàm lượng pectin tổng số chiếm 5,1% chấttươi, bằng 20% chất khô.

2.3.4 Protein

Nói chung củ khoai lang có hàm lượng protein thấp, nhưng do năngsuất thu hoạch cao nên sản lượng protein trên đơn vị diện tích không thuakém các loại hạt ngũ cốc khác (Woolfe J A., 1992) Theo tính toán khoailang cho năng suất protein trung bình 184 kg/ha so với lúa mỳ (200kg/ha) vàlúa nước (168 kg/ha) (Walter W M et al., 1984) Do vậy, khoai lang là mộttrong những cây trồng chính của Thế giới có khả năng cho 2 triệu tấn proteinhàng năm Trung bình protein thô là 5% chất khô hay 1,5% chất tươi(Woolfe J.A., 1992) Hàm lượng protein thô của khoai lang biến động phụthuộc vào điều kiện canh tác, điều kiện môi trường và các yếu tố di truyền.Yếu tố di truyền là yếu tố chủ yếu quyết định sự biến động hàm lượngprotein Hàm lượng protein thô của khoai lang biến động từ 1,3% đến hơn10% chất khô (Purcell, 1972)

Tại Việt Nam hàm lượng protein thô của 50 mẫu khoai lang biến động

từ 2,81% đến 6,22% chất khô hay từ 0,78% đến 1,98% chất tươi (trung bình1,8%) (Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Huyên, 1967); từ 2,73% đến 5,42% chấtkhô (Hoàng Kim và CS, 1990)

Ngô Xuân Mạnh, 1996 khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang đãcho thấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam, nóichung có hàm lượng protein thô thấp biến động từ 0,47% đến 1,19% chấttươi và trong vụ Xuân Hè từ 0,57% đến 1,49% chất tươi Protein trong củkhoai lang từ 2,81 - 6,22% chất khô, thuộc loại có giá trị dinh dưỡng cao,chứa đủ 8 axit amin không thay thế cần thiết cho con người

2.3.5 Các Vitamin và khoáng chất

Khoai lang là nguồn đáng kể cung cấp vitamin C (axit ascorbic) và

chứa nguồn Caroten - tiền vitamin A rất quan trọng đối với dinh dưỡng củangười và gia súc Khoai lang có hàm lượng vitaminC biến động từ 20 - 50mg/100g chất tươi (Ezell & Wilcox,1952)

Củ khoai lang có hàm lượng tro trung bình 1% chất tươi (khoảng 3 4% chất khô) (Woolfe J A., 1992) Các nguyên tố vi lượng như Fe, Cu, Mn,

-Zn, S và Cl đều có mặt thậm chí các nguyên tố như Cd, Ni, Pb, Hg, Se và Sicũng có thể có 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 phụthuộc vào giống, nơi trồng, phân bón và cách sử dụng, chế biến

 Caroten (carôtenôít)

Sắc tố caroten quyết định màu sắc thịt củ khoai lang: Màu kem, màuvàng, 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 Theo nhiều nghiên cứu cho rằng các giống córuột màu vàng da cam đậm là nguồn rất giàu - Caroten, biến động từ 3,36

mg đến 19,60 mg/100g chất tươi (Woolfe J A., 1992) Ở Việt Nam theo kếtquả của phân tích của Viện Dinh dưỡng - Bộ Y tế - NXB Y học Hà Nội năm

2000 cho thấy hàm lượng caroten trong củ khoai lang ruột vàng rất cao đạt

1470 mcg/100g tươi

Song song với việc đánh giá đặc tính sinh học của cây khoai lang, việcđánh giá phẩm chất các phần được sử dụng làm thức ăn cho người và thức ăncho gia súc đã được nhiều nước chú ý Trong 2 bộ phận của khoai lang được

sử dụng là thân lá và củ thì củ có vai trò quan trọng hơn cả Bởi vì trong thànhphần của củ khoai lang tươi chứa 71,1% nước; 20,1% tinh bột; 2,38% đường;1,43% protein; 1,16% xơ khẩu phần, các chất khoáng và một số vitamin quantrọng đối với con người (Woolfe, 1992)

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

2.4.1 Tình hình sản xuất

Khoai lang là một trong 5 cây lấy củ chính (bao gồm: Sắn, khoai tây,khoai lang, khoai mỡ, khoai sọ), nếu không tính đến cây khoai tây (cây có củvùng 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 năm gầnđây được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2007-2011

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

do vậy sản lượng khoai lang trên thế giới trong 5 năm 2007 - 2011 khá ổnđịnh Nguyên nhân khiến cho tình hình sản xuất khoai lang trên thế giớikhông có sự tăng trưởng mạnh là do năng suất chất lượng khoai lang chưađược cải thiện nhiều, bên cạnh đó với việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, ngườinông dân đã lựa chọn những cây trồng có hiệu quả kinh tế cao để đầu tư thâmcanh.nên việc phát triển mở rộng diện tích trồng khoai lang chưa được quantâm đầu tư nhiều

Hiện nay Trung Quốc là nước sản xuất nhiều khoai lang nhất trên thếgiới, năm 2012 đạt 3.490.425 ha, với năng suất là 21,6 tấn/ha và sản lượng đạtcao nhất thế giới (58.754.533 tấn)

Một số tài liệu nước ngoài đề cập tới vai trò của cây có củ như mộttrong 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,…

2.4.2 Tình hình nghiên cứu

Trong công tác lai tạo giống việc duy trì và bảo quản tập đoàn giống tạiđịa phương phải luôn được tiến hành thường xuyên Theo số liệu thống kê

trong 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.

Tại viện nghiên cứu Trung Quốc, số lượng giống trong tập đoàn lưu giữlên tới 3000 mẫu và luôn được duy trì trên đồng ruộng; duy trì bằng in vitro vàbảo quản bằng in vitro (Xiao-Ding, Wang, Wu, Sheng, 1994) [30]

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 khảosát về khả năng sản xuất, các yếu tố cấu thành năng suất, hàm lượng chất khôkhả 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 tính trạng số lượng: năng suất

củ, hàm lượng chất khô, khả năng chịu bọ hà Đây chính là những tính trangquan trọng được các nhà nghiên cứu sử dụng trong công tác lai tạo gióng khoailang, nhằm tạo ra nhiều giống khoai lang năng suất cao, phẩm chất tốt khả năngchống chịu sâu bệnh tốt góp phần tạo nhiều giống làm lương thực và chế biến

Những năm gần đây, công tác chọn tạo giống khoai lang của thế giới đãđạt được nhiều thành tựu to lớn Hầu hết những nước trồng nhiều khoai langđều có bộ sưu tập nguồn gen giống khoai lang Nơi lưu giữ nguồn gen khoailang lớn nhất toàn cầu là Trung tâm Khoai tây Quốc tế (Centro Internacional

de la Papa - CIP) với tổng số 7007 mẫu giống khoai lang được duy trì năm

2005 Trong số này có 5.920 mẫu giống khoai lang trồng (Ipomoea batatas)

và 1087 mẫu giống khoai lang loài hoang dại (loài Ipomoea trifida và các loài

Ipomoea khác) Việc duy trì nguồn gen ở CIP được thực hiện trong ống

nghiệm, trên đồng ruộng, bảo quản bằng hạt và được đánh giá theo tiêu chuẩnquốc tế (foodcrops.blogspot Com/2010/01 [33])

Với nguồn vật liệu phong phú và đa dạng, chương trình chọn tạo giốngkhoai lang của CIP đã tạo ra được hàng loạt vật liệu chọn tạo giống cho củ cóhàm lượng chất khô cao CIP đã và đang giúp một số nước đang phát triểnchọn tạo giống khoai lang theo phương pháp này Từ các vật liệu của CIP, kếthợp với việc sử dụng các vật liệu chọn tạo giống trong nước, các nước đangphát triển có thể đẩy mạnh công tác chọn tạo giống ở nước mình để có thể

chọn tạo được những giống khoai lang có tiềm năng năng suất cao, phẩm chấttốt, hàm lượng chất khô cao, chống chịu sâu bệnh tốt.

Các kiểu gen ưu tú thường có tiềm năng quang hợp cao và tiềm năngcho năng suất củ cao với chất lượng tốt trong khoảng thời gian sinh trưởngtương đối ngắn Các nhân tố xác định khả năng quang hợp là độ dài của dâykhoai lang và số lá trên một đơn vị độ dài thân Tuy vậy, một số giống khoailang thân bụi mặc dù có thân dây rất ngắn nhưng vẫn có tiềm năng quang hợpcao Các nghiên cứu về chọn tạo giống cũng đã cải tiến khả năng bảo quản củkhoai lang tươi, và một kỹ thuật đơn giản để xác định tỷ lệ củ hư hại sau bảoquản là việc cân đo mức hao hụt trọng lượng củ ngay sau tuần đầu đưa vàobảo quản Số liệu này sẽ là một chỉ dẫn tốt về khả năng bảo quản ở các giaiđoạn bảo quản sau đó (Rees và cs, 1998 [27])

Khoai lang được coi là cây trồng thân thiện với môi trường, ít sâu bệnh,đầu tư thấp, có khả năng sinh trưởng phát triển nhanh, che phủ đất chống xóimòn Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã tìm ra khả năng chống bệnh đường

ruột (do vi khuẩn Escherichia coli, Staphylococcus và Bacillus cereus gây ra) của

khoai lang Các giống khoai lang có hàm lượng flavonoid cao, nhất là cácgiống khoai lang ruột tím có đặc điểm chống oxy hoá tốt, có hàm lượngphenol cao gấp 3 lần các loại quả mọng nước, các thành phần khác như cácsắc tố anthocyanins, canxi Có tác dụng làm giảm chứng bệnh tim mạch ởngười (Helder da Costa và cs., 2003 [26])

Mùi vị củ khoai lang là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với người tiêu dùng,tuy vậy tính trạng này khó có thể đo đếm được một cách chính xác, đây là mộttrở ngại lớn để tăng hiệu quả chọn lọc Nếu mùi vị có thể phân tích được, thì sốlượng kiểu gen mong muốn được chọn lọc chính xác có thể sẽ tăng lên Mộtnghiên cứu gần đây ở Georgia, Mỹ chỉ rõ rằng có thể phát hiện sự khác biệt vềmùi thơm giữa các giống khoai lang nhờ phương pháp sắc ký khí Cũng có thểphân tích được tỷ lệ đường và các axit hữu cơ trong củ khoai lang

Nước Mỹ đã chọn tạo ra nhiều giống khoai lang chất lượng cao, phổbiến các giống khoai lang có ruột củ màu cam đậm, dẻo và có hương vị thơm

để tiêu thụ tươi như một loại rau xanh cao cấp và dùng trong công nghiệpthực phẩm Mỹ hiện đang tiếp tục thực hiện các nghiên cứu chọn giống khoai

lang chất lượng cao giàu protein, vitamin A và có hương vị thơm; ứng dụngcông nghệ gen, công nghệ tế bào trong tạo giống

Ở các nước Nhật Bản, Đài Loan và Hàn Quốc đã chọn tạo và đangtrồng phổ biến nhiều giống khoai lang năng suất cao, chất lượng tốt mã củthuôn đẹp, có hàm lượng chất khô cao (30%) Trung tâm nghiên cứu khoaitây Quốc tế (CIP) đã và đang giúp các nước đang phát triển trong đó có ViệtNam chọn tạo giống theo hướng này

Nhật Bản đã chọn tạo được và đang trồng phổ biến những giống khoailang năng suất cao, chất lượng tốt như mã củ đẹp, vỏ nhẵn, hàm lượng chất khôcao (phần lớn trên 30% khối lượng tươi) như giống khoai Kokey 14 Hiện nayNhật bản đang chọn tạo giống khoai lang để sử dụng lá làm rau xanh, làm nướcsinh tố và thực phẩm có màu tím hoặc màu cam đậm tự nhiên

Trung Quốc đã chọn tạo và trồng phổ biến một số giống khoai lang mới

có khả năng năng suất cao đạt từ 45-60 tấn củ tươi/ha Hiện nay Trung Quốc

có trên 100 giống khoai lang, một số giống đã nhập vào Việt Nam như HoaBắc 48; Cao Nông 58-14 (năng suất cao, chất lượng tốt), Bất Luận Xuân(năng suất cao) v.v… Nhìn chung, khoai lang Trung Quốc cho năng suất cao,chịu lạnh nhưng chất lượng không ngon so với khoai lang của Nhật, Mỹ khitrồng ở Việt Nam (dẫn theo Nguyễn Viết Hưng và cs., 2010 [13])

Sản xuất khoai lang ở vùng Đông Nam Á hiện đang sụt giảm Nếu khâuchế biến được cải tiến, sản xuất khoai lang sẽ tiếp tục được cải thiện và nâng cao,nhờ giá trị gia tăng do công nghệ chế biến mang lại Tuy nhiên, hầu hết cácgiống khoai lang hiện nay có tỷ lệ chất khô đạt khoảng 25 - 30%, thấp hơn nhiều

so với mức trên 35% mà các nhà chế biến công nghiệp đòi hỏi Các giống khoailang mới cũng cần có tính thích ứng rộng, để có thể cho năng suất và hiệu quảkinh tế cao khi được trồng trong nhiều điều kiện khác nhau, đặc biệt trong điềukiện biến đổi khí hậu Vì vậy, chiến lược của các nước Đông Nam Á là chọn tạocác giống khoai lang có năng suất cao, tính thích ứng rộng, chống chịu sâu bệnh,chịu hạn; sản phẩm thu hoạch có tỷ lệ chất khô cao 28 - 32%, đáp ứng các yêucầu tiêu chuẩn cho chế biến công nghiệp (Gin Mok và cs., 1996 [25])

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

2.5.1 Tình hình sản xuất

Sản xuất khoai lang ở Việt Nam chủ yếu được tiến hành ở hộ nông dân,nói chung tự sản xuất tự tiêu là chính, ít có tính chất hàng hóa Hàng chụcnăm trước đây, các nhà chọn giống và các nhà nông học đã giới thiệu và pháttriển các giống mới và các biện pháp kỹ thuật, nhưng năng suất không tăngnhư mong muốn Cây khoai lang đang có một triển vọng lớn về nguồn lựclương thực bổ sung, về chế biến công nghiệp và cả tiềm năng lớn về thức ăncho gia súc nên nó đòi hỏi đầu tư nghiên cứu hơn nữa nhằm tìm ra giải phápcho các vẫn đề chọn giống, sản xuất và nâng cao giá trị sử dụng

Ở Việt Nam hiện nay khoai lang làm lương thực cho người giảm dần,chủ yếu làm thức ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu chế biến

Tuy nhiên có đến 90% sản phẩm khoai lang được sử dụng chủ yếu ởvùng nông thôn; ở các thành phố được sử dụng với một lượng rất ít Ở Hà Nội

và thành phố Hồ Chí Minh xấp xỉ 1%, củ Khoai lang thu hoạch được sử dụngdưới dạng quà sáng và làm bánh

Ở vùng nông thôn có tới 60% sản lượng Khoai lang được dùng làmthức ăn gia súc dưới dạng củ tươi Ở vùng đồng bằng Bắc bộ và Bắc Trung

bộ, Duyên hải miền Trung, một lượng lớn Khoai lang được phơi khô (củ tháilát, thân lá phơi khô dã thành bột) Tình hình sản xuất khoai lang trong nhữngnăm gần đây được trình bày ở bảng 2.2

Năng suất bình quân của các nước trên thế giới đạt 12 - 13 tấn/ha trong

đó Việt Nam mới chỉ đạt 8 - 9 tấn/ha.Số liệu bảng 2.2 cho thấy diện tích trồngkhoai lang ở Việt Nam giảm dần trong những năm gần đây, từ 175.500 ha(năm 2007) xuống còn 148.500 ha (năm 2011), tuy năng suất tương đối ổnđịnh và tăng dần trong 2 năm 2010 và 2011, nhưng sản lượng năm 2011 vẫnđạt 1.390.000 tấn chỉ kém năm 2007 có 47.000 tấn

Đây là vấn đề mà các nhà hoạch định quản lý và khoa học phải xácđịnh rõ nguyên nhân làm giảm diện tích và biện pháp thúc đẩy và năng caonăng suất, đặc biệt là các giống khoai lang chất lượng cao

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2007

-2011

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

Theo số liệu thống kê về diện tích sản lượng cụ thể tại các vùng miềntrên cả nước trong năm 2010 được thể hiện trong bảng 2.3

Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai lang ở các vùng của

Việt Nam năm 2010 Vùng sản xuất

Năm 2010 Diện tích

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1.000 tấn)

Kết quả bảng 2.3 trên cho ta thấy thấy việc sản xuất khoai lang ở cácvùng trong cả nước không đồng đều cả về diện tích, năng suất và sản lượng.Năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng sản xuất Năng suấtkhoai lang thấp nhất 6,31 tấn/ha ở Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trungtiếp đến là Trung du miền núi phía Bắc 6,42 tấn/ha Đồng bằng sông CửuLong có năng suất cao nhất đạt 20,61 tấn/ha Diện tích đạt cao nhất khoảng 50nghìn ha là Bắc trung bộ và Duyên hải miền Trung, sau đó là Trung du vàmiền núi phía Bắc Các nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch trên đó là:

- Sản xuất khoai lang chưa thành sản xuất hàng hoá, chưa gắn sản xuấtvới chế biến

- Đầu tư cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ cho nghiên cứu và thâm canhchưa được coi trọng

- Giống khoai lang địa phương đã thoái hóa và tạp lẫn

- Tổn thất do sâu, bệnh hại gây hại

- Khoai lang vụ Đông bị rét đậm đầu vụ và phải thu hoạch sớm

- Khoai lang vụ Hè thu thường bị hạn đầu vụ, mưa nhiều lúc thu hoạch

- Khoai vụ Thu đông và Đông xuân thường bị thiếu nước cuối vụ

- Thu hoạch sớm, tỉa cắt dây để chăn nuôi làm giảm năng suất

- Đặc biệt là sản xuất cá thể mang tính chất tự phát - tự tiêu Nên còn có

ít sự quan tâm và tổ chức sản xuất cũng như quản lý một cách thoả đáng đốivới vùng sản xuất khoai lang

Mặc dù diện tích cây khoai lang có chiều hướng giảm xuống và năngsuất tăng lên một cách chậm chạp nhưng cây khoai lang cũng còn giữ một vịtrí và vai trò nhất định trong sản xuất lương thực, bởi khoai lang có tính thíchứng rộng, thời gian sinh trưởng ngắn, đòi hỏi mức đầu tư không thật cao cũng

đã đạt được năng suất khá cao Hạn chế của khoai lang là việc bảo quản khoailang củ tươi gặp nhiều khó khăn trong điều kiện nóng ẩm ở nước ta, trong lúc

đó công nghệ sau thu hoạch đối với khoai lang phát triển còn rất chậm, chưađáp ứng được yêu cầu của sản xuất, sản phẩm khoai lang chưa trở thành sản

phẩm hàng hoá.

2.5.2 Tình hình nghiên cứu

Cây khoai lang được đưa vào trồng ở Việt Nam cách đây khoảng hơn

400 năm, là cây trồng có nhiều điểm ưu việt so với các cây trồng khác như:thời gian sinh trưởng ngắn trồng được nhiều vụ trong năm, có tiềm năng năngsuất rất cao, có thể lên đến 50- 60 tấn/ha Một số nước có năng suất cao nhưSê-nê-gan đạt 33,3 tấn/ha; Ai Cập đạt 30,6 tấn/ha, Trung Quốc đạt 22,3tấn/ha, Nhật Bản đạt 21,7 tấn/ha, trong khi năng suất khoai lang của Việt Namchỉ đạt 9,29 tấn/ha (FAO, 2011 [ 24])

Khoai lang chiếm một vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp,đứng thứ 3 sau lúa và ngô Khoai lang là cây lương thực dễ trồng, đầu tư thấpnhưng có tiềm năng năng suất cao Từ xưa nông dân ta đã có truyền thống sửdụng củ khoai lang làm lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc Hiện naylượng khoai lang vẫn được dùng làm lương thực cho con người giảm dần, chủyếu dùng làm thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu cho chế biến vì vậy ngoàinhững giống khoai lang có năng suất củ cao, các giống thuộc nhóm có năngsuất thân lá cao, giống có hàm lượng đường, hàm lượng protein cao làmnguyên liệu cho chế biến (bánh kẹo, chips khoai lang, ) cũng đang người sảnxuất quan tâm Những năm gần đây do việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng nêndiện tích khoai lang ở nhiều vùng bị thu hẹp lại Tuy nhiên ở những vùng đấtnghèo dinh dưỡng, không chủ động tưới, cây khoai lang vẫn chiếm một diệntích khá lớn (Mai Thạch Hoành, 2005 [9])

Sản xuất khoai lang nước ta không đồng đều cả về diện tích và trình độthâm canh, năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng sản xuất

* Nghiên cứu về giống khoai lang

Công tác chọn giống khoai lang ở Việt Nam trước năm 1978 dựa chủyếu vào nguồn giống nhập nội (chủ yếu từ Trung Quốc) để bình tuyển và giớithiệu cho sản xuất Giống Hoàng Long được nông dân áp dụng rộng rãi ở thờigian này do có nhiều đặc tính quý như thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợptrồng vụ đông ở các tỉnh phía Bắc (100 ngày), vỏ củ vàng nhạt, ruột vàngđậm Tuy nhiên giống này chỉ cho năng suất 8 - 10 tấn/ha, chịu hạn rất kém

và dễ bị sùng hà Vì đã được trồng khá lâu nên giống đã bị thoái hóa, nhưnghiện vẫn còn một diện tích đáng kể ngoài sản xuất.

Hiện nay, nguồn gen giống khoai lang Việt Nam chủ yếu được thu thập,đánh giá và bảo tồn tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, thuộc Viện Khoa họcNông nghiệp Việt Nam với 528 mẫu giống đã được tư liệu hoá (trong đó có

344 mẫu do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộcchuyển đến) Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (FCRI) có 118 mẫugiống, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc hiện có

78 mẫu giống Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh có 30mẫu giống

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) trong 22 năm(1981-2003), đã tuyển chọn và giới thiệu 15 giống khoai lang tốt theo bahướng chính: 1) Nhóm giống khoai lang năng suất củ tươi cao, chịu lạnh,ngắn ngày, thích hợp vụ đông, gồm K1, K2, K3, K4, K7, K8, VX37-1, Cựcnhanh Những giống này chủ yếu được nhập nội từ CIP, Philippines, TrungQuốc, Liên Xô (cũ) trong giai đoạn 1980-1986 và tuyển chọn để tăng vụkhoai lang đông 2) Nhóm giống khoai lang năng suất củ cao, nhiều dây láthích hợp chăn nuôi, gồm KL1, KL5, K51 Các giống này phát triển ở giaiđoạn 1986-2000 trong chương trình hợp tác với CIP 3) Nhóm giống khoailang năng suất củ cao, phẩm chất ngon gồm: phục tráng và chọn lọc giốngkhoai lang Hoàng Long, Chiêm Dâu (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1992 [5]),tuyển chọn và phát triển giống khoai lang KB1 (Nguyễn Thế Yên, 2007 [28])

Từ năm 1980 đến nay, Việt Nam đã chọn tạo và giới thiệu được ít nhất

26 giống khoai lang, trong đó 8 giống công nhận chính thức gồm: K1 (số 59),K2 (số 8), K4 (V15 - 70), VX37, Cực Nhanh, 143, KL5 và KB-1; công nhậncho sản xuất thử/tạm thời 14 giống (TV1, KCL266, KL20-209, KTB2, HL4,HL518, HL419, H12, DT2, VĐ1, KLR3 và LBR5); các giống còn lại là giốngkhảo nghiệm Trong số 26 giống có 19 giống ăn củ, 1 giống làm thức ăn giasúc (KL5); và 6 giống khoai lang rau (H1.2, DT2, VĐ1, KLR1, KLR3 vàKLR5) Trong số 19 giống khoai lang lấy củ, đã có 9 giống được tạo ra bằngcon đường lai hữu tích, gồm: K1 (số 59), K2 (số 8), K4 (V15-70), 143, KB1,

HL518, HL491, KTB1 và KTB2 Các giống còn lại được tuyển chọn từnguồn giống nhập nội từ Trung Quốc, Đài Loan, Nhật hoặc do CIP giới thiệu.

Với 13 giống giới thiệu cho địa bàn các tỉnh phía Bắc, các nhà chọngiống đã tập trung vào các đặc tính phổ biến: Thời gian sinh trưởng vụ Đôngkhoảng 90 - 100 ngày để phù hợp với cơ cấu luân canh khoai lang sau lúamùa Các giống này có tiềm năng năng suất chưa cao, phổ biến đạt 12 - 15tấn/ha, thâm canh cao có thể đạt 20 tấn/ha (trừ giống TV1 được công nhậntạm thời năm 2004 có tiềm năng năng suất củ tới 20 - 28 tấn/ha) Các chỉ tiêuchất lượng củ được chú trọng là vỏ của màu vàng, hồng hoặc hồng nhạt, cómột số giống thịt củ màu vàng đậm hoặc vàng cam Từ khoảng 2004 đến nay,chỉ tiêu tỷ lệ chất khô củ và tỷ lệ tinh bột củ đã được quan tâm, trong đó giốngKB1 có khối lượng chất khô đạt 27 - 29%, TV1 đạt 20 - 24%, nhưng chưa cógiống nào đạt trên 30% Hiện tại vẫn còn thiếu các giống chịu rét cao nhưgiống K51, giống thích hợp cho vụ khoai lang đông ở phía Bắc

Trong số 6 giống được giới thiệu cho các tỉnh phía Nam, có 5 giống doTrung tâm Nghiên cứu Hưng Lộc thuộc Viện Khoa học nông nghiệp Miền núichọn tạo (trong đó 3 giống HL4, HL518 và HL491 được chọn tạo bằng lai hữutính) HL4 hiện là giống phổ biến ở Đông Nam Bộ, do có nhiều đặc tính quý như

củ đẹp (thuôn, láng), vỏ củ đỏ, ruột vàng câm đậm, khối lượng chất khô cao (27

- 30,4%), năng suất 17,5 - 33 tấn/ha, thích ứng rộng, chịu hạn khá Các giốngHL518 (Nhật đỏ), Kokey14 (Nhật vàng), HL491 (Nhật tím) cũng có nhiêu đặctính quý, thuộc loại chất lượng cao, thích ứng rộng, được bán nhiều ở các siêu thịphục vụ ăn tươi Benrazuma là một giống chất lượng cao khác được nhập nội từNhật, hiện được trồng phổ biến ở Cao Nguyên Lâm Đồng và Đắk Nông, năngsuất cao đến 20 tấn/ha, phục vụ xuất khẩu sang Nhật và một số nước Đông Nam

Á (Hoàng Kim, 2010 [14])

Những năm gần đây, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ ChíMinh cũng đánh giá và tuyển chọn 24 giống khoai lang khảo nghiệm toàn cầutrong chương trình hợp tác với CIP và khảo sát các giống khoai lang nhiềudây lá, năng suất bột cao cho hướng chế biến cồn trong chương trình hợp tácvới công ty Technova và công ty Toyota Nhật Bản (Hoàng Kim, 2010 [14])

Khoai lang ăn lá đang được người tiêu dùng quan tâm Khi xem xét mộtgiống khoai lang có thể để làm rau hay không cần đánh giá các chỉ tiêu: Sốngọn/cây, khối lượng ngọn/cây, khối lượng trung bình ngọn, năng suất thânlá/cây khi thu hoạch; số lá đã mở trên 10cm ngọn, số lá có cuống dài hơn1cm, tỷ lệ cuống lá so với cả ngọn lá Các chỉ tiêu chất lượng cần xem xét là:

Vị ngon của ngọn sau khi luộc 3 phút; độ giòn, độ chát, độ ngái, màu ngọnsau luộc, độ lông ở ngọn và điểm chất lượng chung theo cảm quan; và cầnphân tích các chỉ tiêu chất lượng định lượng là tỷ lệ protein, vitamin C, tanin,nitrat và xơ thô Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Rau Châu Á (AVDRC) chorằng: giống có ngọn với số lá có cuống ngắn hơn 1cm càng nhiều thì giống đó

có tiềm năng làm rau ăn ngọn càng cao; ngược lại, là giống có tiềm năng ăn lá(Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs., 2007 [16])

Việt Nam đã chọn tạo được 6 giống khoai lang ăn lá như giống H12,DT2, VĐ1, KLR1, KLR3 và KLR5 Từ tập đoàn 534 mẫu giống khoai lang(bao gồm các giống địa phương, nhập nội và dòng lai tốt) được bảo tồn tạiNgân hàng Gen Cây trồng Quốc gia, năm 2008 Trung tâm Tài nguyên Thựcvật đã chọn lọc và phát triển được 3 giống khoai lang rau là KLR1, KLR3 vàKLR5, được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận cho sản xuất thử Cả 3giống này đều có thân xanh, dạng thẳng đứng hoặc nửa bò, không leo, có rất

ít hoặc không có lông tơ ở ngọn; có thể trồng được 3 vụ trong năm (Xuân hè,

Hè thu và vụ Đông), với năng suất ngọn lá thực thu giao động từ 26,8 đến32,3 tấn/ha/vụ, so với đối chứng VĐ1 đạt 28,4 tấn/ha/vụ; có thể thu hoạch 15

- 33 ngọn/cây/vụ, với chất lượng ăn nếm khá ngon, đạt 2,3 - 2,5 điểm (MaiThạch Hoành, 2011 [10]; Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2008 [12])

Nghiên cứu mối tương quan giữa năng suất các kỳ thu rau với tổng năngsuất rau và giữa các bộ phận trong ngọn rau với 6 giống khoai lang rau: TV1,VĐ1, K51, H12, DT2 và giống cực nhanh, Mai Thạch Hoành (2011) [10] chobiết: Với quỹ TGST là 90 ngày, các giống này có thể cho 7 kỳ thu rau trong

vụ hè thu (năng suất rau đạt 31,03 tấn/ha) và 6 kỳ thu rau trong vụ xuân hè(đạt 31,03 tấn/ha) và đã xác định được giống VĐ1 cho năng suất rau cao nhất(34,33 - 46,99 tấn/ha)

Công tác chọn tạo giống khoai lang làm thức ăn gia súc ở Việt Namđược bắt đầu tại Viện Cây lương thực từ vụ Đông năm 1990 với 14 dòngđược chọn từ các tổ hợp lai xác định Giống khoai lang được chọn làm thức

ăn gia súc cần có đặc điểm: năng suất sinh khối (thân, lá) cao, đạt năng suấtnhất định thu hoạch củ; khả năng tái sinh mạnh để có thể thu hoạch thân lánhiều lần trong năm; và tỷ lệ đường, tinh bột, protein… Phù hợp với nhu cầudinh dưỡng của gia súc Lá to và cuống dài là một trong các đặc điểm hìnhthái được chọn để đánh giá khả năng cung cấp chất xanh Khoai lang là câythức ăn gia súc quan trọng cho chăn nuôi lợn và trâu bò (Vũ Tuyên Hoàng vàcs.,1993 [6]) Ngoài công trình nghiên cứu của Nguyễn Thế Yên (1999) [19],đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào đề cập đến việc chọn tạo giốngkhoai lang làm thức ăn gia súc

Mai Thạch Hoành (2004) [8] cho biết công tác chọn tạo giống khoai langbằng con đường lai hữu tính ở Việt Nam bắt đầu được nghiên cứ từ vụ Đông

1978 - 1979 tại Viện CLT-CTP, đặc biệt là lai tổ hợp xác định có bố mẹ rõràng; sau này được tiến hành ở cả Viện KHKTNN VN (trước đây) và ViệnKHNNMN Ngoài ra còn áp dụng phương pháp lai tự nhiên (chỉ biết mẹkhông biết bố), còn gọi là lai đa giao (polycross) do Trung tâm Khoai tâyQuốc tế (CIP) đào tạo cán bộ cho Việt Nam và cung cấp vật liệu ban đầu.Theo Mai Thạch Hoành (2004) [8], chọn tạo giống khoai lang ở ViệtNam nên đi theo 3 hướng:

1) Chọn tạo giống có năng suất củ trung bình nhưng chất lượng củ cao(tỷ lệ chất khô và tỷ lệ tinh bột cao) để phục vụ ăn tươi

2) Chọn tạo giống có năng suất cao, chất lượng củ khá và có năng suấtthân lá cao để làm thức ăn cho chăn nuôi

3) Chọn tạo giống có năng suất thân lá cao, chất lượng thân lá tốt (có íthoặc không có tanin và có protein cao) để làm rau ăn lá và ăn ngọn cho ngườikhi cần thiết và lúc giáp vụ rau

Vào đầu những năm 1980, một số giống khoai lang lai hữu tính đầu tiênnhư K1 (số 59), K2 (số 8), K4 (lai tự do V15-70) và K51 được công nhận, chủyếu phục vụ sản xuất khoai lang đông trên đất sau lúa mùa ở các tỉnh phíaBắc, với thời gian sinh trưởng là 90 - 105 ngày Cuối những năm 1980, công

tác chọn tạo giống khoai lang có chất lượng củ cao được các nhà khoa họccủa Viện cây Lương thực và cây Thực phẩm chú trọng và đã đưa ra sản xuấtgiống khoai lang KB-1 và giống khoai lang KB4 Giống KB4 được chọn tạo

từ tổ hợp lai Shiro-yukata x Hi-starch (giống có tỷ lệ chất khô củ rất cao, đạt

40 - 42%) có tỷ lệ chất khô củ 31 - 32,3%, tỷ lệ tinh bột củ đạt 70,7 - 73,7%chất khô, năng suất qua các vụ đạt 20 - 22 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng số

8 (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1992 [5]; Nguyễn Tấn Hinh và cs., 2003 [2]; VũĐan Thành, 2003 [17])

2.6 Tình hình sản xuất khoai lang tại Thái Nguyên

Ở Thái Nguyên khoai lang chủ yếu được trồng trong vụ Đông, trên hầuhết các loại đất khác nhau Tuy nhiên, diện tích khoai lang chủ yếu trồng trêndiện tích đất 2 lúa 1 màu của các huyện phía nam tỉnh như Phổ Yên, PhúBình, Phú Lương… Đa số cây khoai lang tại Thái Nguyên mới chỉ đượctrồng trong quy mô hộ gia đình với diện tích nhỏ chủ yếu để phục vụ chănnuôi và làm rau ăn hàng ngày

Bảng 2.4: Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Thái Nguyên

giai đoạn 2007-2011

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Nguyên chưa được đầu tư và quy hoạch phát triển một cách hợp lý Vớinhu cầu tiêu dùng khoai lang hiện nay Thái Nguyên nên đưa khoai lang vào

cơ cấu cây trồng, có bộ giống tốt phù hợp với điều kiện sinh thái vùng và quyhoạch phát triển một cách đúng đắn sẽ đem lại hiệu quả cao hơn