Ảnh hưởng của mật độ và tuổi hom đến năng suất, chất lượng của giống khoai lang KTB2 sạch bệnh trồng tại tỉnh Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ------PHAN DUY AN ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ VÀ TUỔI HOM ĐẾN NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦA GIỐNG KHOAI LANG KTB2 SẠCH BỆNH TRỒNG TẠI TỈNH NGHỆ AN LUẬN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -PHAN DUY AN

ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ VÀ TUỔI HOM ĐẾN NĂNG

SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦA GIỐNG KHOAI LANG KTB2 SẠCH BỆNH TRỒNG TẠI TỈNH NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Tạo

NGHỆ AN, 2014

LỜI CAM ĐOAN

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trungthực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm ơn và các thông tin trích dẫn đều đã được ghi rõ nguồn gốc

Tác giả

Phan Duy An

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa học và thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôicòn nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, gia đình, các tập thể cá nhân và bạn

bè đồng nghiệp

Nhân dịp này cho phép tôi bày tỏ lời cảm ơn tới:

TS Nguyễn Văn Tạo – Viện Trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp BắcTrung bộ, thầy giáo hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trongquá trình thực hiện đề tài

Tập thể các thầy giáo, cô giáo khoa Nông Lâm Ngư trường Đại học Vinh đãgiúp đỡ, tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành chương trình học tập và hoàn thành luậnvăn tốt nghiệp

TS Phạm Văn Linh chủ nhiệm Dự án Nhân giống Khoai lang sạch bệnh giaiđoạn 2011 - 2015, phòng Khoa học và hợp tác Quốc tế thuộc Viện Khoa học kỹ thuậtnông nghiệp Bắc Trung Bộ đã tạo mọi điều kiện về thời gian và cơ sở nghiên cứu đểtôi học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, các anh chị em đãluôn động viên và tạo mọi điều kiện về thời gian, kinh phí và công sức để tôi hoànthành luận văn tốt nghiệp của mình

Vinh, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Phan Duy An

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU……… 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu……… 2

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

1.3.1 Ý nghĩa khoa học……… 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn……… 2

1.4 Nội dung nghiên cứu……… 2

1.5 Phạm vi nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển 4

1.2 Đặc điểm thực vật cây khoai lang 6

1.2.1 Rễ……… 6

1.2.2 Thân……… 7

1.2.3 Lá……… 7

1.2.4 Hoa……… 8

1.2.5 Quả và hạt……… 8

1.3 Đặc tính nông học và yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai lang 9

1.3.1 Đặc tính nông học……… 9

1.3.2 Yêu cầu sinh thái và dinh dưỡng của cây khoai lang……… 10

1.4 Giá trị dinh dưỡng và tầm quan trọng của cây khoai lang trong đời sống con người và chăn nuôi 13

1.4.1 Các thành phần dinh dưỡng……… 13

1.4.2 Chất khô và tinh bột……… 14

1.4.3 Xơ tiêu hoá……… 15

1.4.4 Protein……… 15

1.4.5 Các Vitamin và khoáng chất……… 16

1.5 Sản xuất khoai lang trên thế giới 17

1.6 Sản xuất khoai lang ở Việt Nam 20

1.7 Tình hình sản xuất khoai lang tại Nghệ An……… 22

1.8 Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác khoai lang 23

1.8.1 Nghiên cứu chọn tạo giống khoai lang……… 23

1.8.2 Nghiên cứu về mật độ khoảng cách trồng……… 26

1.8.3 Nghiên cứu về tuổi hom giống trồng……… 27

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Vật liệu nghiên cứu 29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 29

2.2.2.1 Thời gian sinh trưởng của các giống khoai lang……… 30

2.2.2.2 Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển………

30 2.2.3 Sơ đồ thí nghiệm 32

2.2.4 Kỹ thuật trồng thí nghiệm 33

2.3 Phương pháp xử lý số liệu………36

2.4 Thời gian, địa điểm nghiên cứu………36

2.5 Đặc điểm điều kiện thời tiết khu vực thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An………… 36

2.6 Nguồn gốc, đặc điểm giống khoai lang KTB2……….37

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN……… 39

3.1 Khả năng sinh trưởng phát triển của giống khoai lang KTB2 qua các thí nghiệm… 39

3.1.1 Thời gian và tình hình sinh trưởng thân lá trưởng của giống khoai lang KTB2 39

3.1.2 Số cành cấp 1 của cây khoai lang qua các giai đoạn 41

3.1.3 Chiều dài thân giống khoai lang KTB2 qua các giai đoạn 44

3.1.4 Khối lượng thân lá, rễ củ giống khoai lang KTB2 và tỷ lệ T/R qua các giai đoạn 46

3.2 Tình hình sâu bệnh hại của giống khoai lang KTB2 ở các thí nghiệm………… 50

3.2.1 Tình hình sâu bệnh hại của giống khoai lang KTB2 ở thí nghiệm mật độ… 51

3.2.2 Tình hình sâu bệnh hại của giống khoai lang KTB2 ở thí nghiệm tuổi hom 52

3.3 Đặc tính chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận của giống khoai lang KTB2 ở các thí nghiệm 53

3.4 Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của giống khoai lang KTB2 ở các thí nghiệm……….55

3.4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất giống khoai lang KTB2 ở các thí nghiệm 55

3.4.2 Năng suất giống khoai lang KTB2 ở các thí nghiệm……… 57

3.5 Một số chỉ tiêu về chất lượng củ khoai lang KTB2 trong các thí nghiệm…… 60

3.5.1 Chất lượng nếm thử khoai lang KTB2 luộc……… 60

3.5.2 Một số chỉ tiêu chất lượng củ khoai lang KTB2 qua phân tích 61

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ……… 63

1 Kết luận……… 63

2 Đề nghị……… 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 65

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG BÁO CÁO

FCRI Viện Cây lương thực Cây thực phẩm

KL củ TP Khối lượng củ thương phẩm

KHKTNNBTB Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung bộKHKTNN Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp

LSD0,05 Sự sai khác thống kê sinh học ở mức độ tin cậy 95%

QĐ-TT-CLL Quyết định - Trồng trọt Cây lương thực

T/R Tỷ lệ khối lượng thân, lá/ rễ, củ

VAAS Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

VASI Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam

Bảng 2.1 Nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa và số giờ nắng trong vụ Đông 2013 36

Bảng 2.2 Đặc điểm hình thái của giống khoai lang KTB2 37Bảng 3.1 Thời gian sinh trưởng của giống KTB2 ở thí nghiệm mật độ 39Bảng 3.2 Tình hình sinh trưởng thân lá của các công thức ở thí nghiệm

mật độ

40

Bảng 3.3 Thời gian sinh trưởng của giống KTB2 ở thí nghiệm tuổi cây

tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

41

Bảng 3.4 Tình hình sinh trưởng thân lá của các công thức thí nghiệm

tại Viện KHKTNN BTB vụ đông

41

Bảng 3 5 Số cành cấp 1 của cây khoai lang qua các giai đoạn ở thí

nghiệm mật độ tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

42

Bảng 3.6 Số cành cấp 1 của cây khoai lang qua các giai đoạn ở thí

nghiệm tuổi cây tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

43

Bảng 3.7 Động thái tăng chiều dài thân chính của giống khoai lang KTB2

ở thí nghiệm mật độ tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

44

Bảng 3.8 Động thái tăng chiều dài thân chính của giống khoai lang

KTB2 ở thí nghiệm tuổi cây tại Viện KHKTNN BTB vụđông 2013

45

Bảng 3.9 Khối lượng thân lá, rễ củ giống khoai lang KTB2 và tỷ lệ T/R

qua các giai đoạn ở thí nghiệm mật độ tại Viện KHKTNNBTB vụ đông năm 2013

46

Bảng 3.10 Khối lượng thân lá, rễ củ giống khoai lang KTB2 và tỷ lệ T/R

qua các giai đoạn ở thí nghiệm tuổi cây tại Viện KHKTNNBTB vụ đông 2013

49

Bảng 3.11 Mức độ sâu hại chính của giống KTB2 ở thí nghiệm mật độ

tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

51

Bảng 3.12 Mức độ bệnh hại chính của giống KTB2 ở thí nghiệm mật độ 52

Bảng 3.14 Mức độ bệnh hại chính của giống KTB2 ở thí nghiệm tuổi

cây tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

53

Bảng 3.15 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất thuận ở thí

nghiệm mật độ tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

54

Bảng 3.16 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất thuận ở thí

nghiệm tuổi cây tại Viện KHKTNN BTB vụ đông 2013

54

Bảng 3.17 Các yếu tố cấu thành năng suất củ của giống KTB2 ở thí

nghiệm mật độ vụ Đông năm 2013

55

Bảng 3.18 Các yếu tố cấu thành năng suất củ của giống KTB2 ở thí

nghiệm tuổi cây vụ Đông năm 2013

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.2 Hình dạng, kích thước lá khoai lang KTB2 38

Hình 3.1 Tỷ lệ thân lá so với rễ củ (T/R) qua các giai đoạn ở thí

nghiệm mật độ của giống khoai lang KTB2

47

Hình 3.2 Tỷ lệ T/R qua các giai đoạn ở thí nghiệm tuổi hom của giống

khoai lang KTB2

50

MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài

Khoai lang (Impomea batatas) có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Châu Mỹ,

được con người trồng cách đây trên 5.000 năm

Khoai lang là cây lương thực đứng hàng thứ bảy trên thế giới sau lúa mì, lúanước, ngô, khoai tây, lúa mạch, sắn Năm 2008, toàn thế giới đã trồng 8,17 triệu hakhoai lang, đạt sản lượng 110,13 triệu tấn[72]

Về giá trị dinh dưỡng Khoai lang có khối lượng đường bột (cacbonhydrat),vitamin A và năng lượng cao hơn so với lúa mì, lúa nước, sắn Khoai lang được sửdụng củ và lá để làm thức ăn gia súc, chế biến bột, rượu cồn, bánh kẹo và gần đâyđang được nghiên cứu để làm màng phủ sinh học (bioplastic)

Ở Việt Nam, Khoai lang là một trong bốn loại cây lương thực chính sau lúa,ngô, sắn nhưng năng suất còn thấp, một trong những lý do chính là kỹ thuật canh tácchưa phù hợp Hiện nay, ở Việt Nam nói chung và tỉnh Nghệ An nói riêng có rấtnhiều giống khoai lang được đưa vào sản xuất, trong đó có những giống có triển vọngcho năng suất cao, chất lượng tốt như KCL266 (khoai lang Nhật), KL5, KTB1,KTB2, Chiêm dâu, KB1 và Hoàng Long Việc tìm ra phương pháp canh tác phù hợp

để nâng cao năng suất cho các giống triển vọng là điều rất cần thiết hiện nay

Giống Khoai lang KTB2 thích hợp cho vùng Bắc Trung Bộ, giống có nguồngốc là giống lai xác định giữa giống K51 với giống KB1 – (K51/KB1) ở vụ đông

2004 tại Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam (VASI) Được chọn lọc ởnhiều nơi: Viện Khoa hoc kỹ thuật nông nghiệp Bắc Trung Bộ, Trung tâm tài nguyênthực vật (VAAS) và Trung tâm cây có củ (VASI) Năm 2010 được Viện Khoa học kỹthuật nông nghiệp Bắc Trung Bộ đặt tên giống (K51/KB1) là giống KTB2 (khoaiTrung Bộ 2) đã được công nhận sản xuất thử tại vùng Bắc Trung Bộ và các tỉnh phíaBắc (QĐ số 268/QĐ-TT-CLT ngày 31 tháng 5 năm 2011 của Cục Trồng trọt) vàđang đề nghị Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận chính thức Tuynhiên, trong sản xuất với tập quán trồng của người dân với mật độ trồng không đảmbảo (thường quá dày), đồng thời khi sửa dụng hom giống để trồng thường sử dụng

các hom giống cuối vụ nên tuổi hom giống để trồng thường già và kỹ thuật trồngchưa phù hợp với đặc tính nông sinh học của cây khoai lang dẫn đến chưa phát huyhết tiềm năng năng suất của giống, Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành

nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của mật độ và tuổi hom đến năng suất, chất lượng

của giống khoai lang KTB2 sạch bệnh trồng tại tỉnh Nghệ An”.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được mật độ thích hợp đối với giống khoai lang KTB2 sạch bệnh từduy trì giống gốc

- Xác định được tuổi hom giống thích hợp đối với giống khoai lang KTB2 sạchbệnh từ duy trì giống gốc

- Đề xuất được mật độ và tuổi hom giống trồng thích hợp đối với giốngkhoai lang KTB2 sạch bệnh từ duy trì giống gốc

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

1.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng, tuổi hom giống các chỉ tiêu sinhtrưởng, phát triển của các công thức thí nghiệm

- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh chính và điều kiện ngoài cảnh củacác công thức thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng, tuổi hom giống đên yếu tố cấuthành năng suất và năng suất của các công thức thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng, tuổi hom giống đến một số chỉ tiêuphẩm chất củ.

1.5 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu trong vụ Đông 2013 tại Viện KHKTNN Bắc Trung bộ(xã Nghi Kim, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An) Số liệu, kết quả Nghiên cứu là sự kếthừa, tiếp tục của Dự án Nhân giống khoai lang sạch bệnh giai đoạn 2011 ÷ 2015

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển

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

họ bìm bìm Convolvulaceae (Võ Văn Chi,1969; Purseglove, 1974) [1] [57] 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 lá phát triển lan dài, các lá có nhiều hình dạng khácnhau từ dạng lá đơn đến chia thùy sâu (Mai Thạch Hoành, 1998) [13] Mặt khác, câykhoai lang còn có khả năng thích ứng rộng hơn các cây trồng khác như cây sắn, củ

từ, củ mỡ, Cây khoai lang khác 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, ) vàkhác nhau về khả năng đề kháng với sâu bệnh (Kotama, 1965) [52]

Khoai lang có nguồn gốc nguyên thủy từ vùng nhiệt đới Châu Mỹ lan dần đếnvùng nam Thái Bình Dương Tuy nhiên ở mỗi nước cây khoai lang đóng vai trò quantrọng nhất lại là những nước mà cây khoai lang mới du nhập gần đây Các thương gia

và các nhà thống trị châu Âu đã mang đến châu Phi, châu Á và đông Thái BìnhDương Cây khoai lang được đưa vào Trung Quốc năm 1594 và Papua New Ghine(PNG) khoảng 300 đến 400 năm trước (Yen, 1974) [70]

Hầu hết các bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học và sử học đều cho thấychâu Mỹ là nơi khởi nguyên của cây khoai lang (Trung hoặc Nam Mỹ) Bằng chứnglâu đời nhất là những mẫu khoai lang khô thu được tại hang động Chilca Canyon(Peru) sau khi phân tích phóng xạ cho thấy có độ tuổi từ 8000 đến 10.000 năm(Engel, 1970) [46] Ngoài ra, các nhà khảo cổ học về cây khoai lang còn tìm thấy tạithung lũng Casma của Peru có độ tuổi xấp xỉ 2.000 năm TCN (Ugent, Poroski,1983), Austin (1977), Obrien (1972) và Yen (1982) [38] [55] [68] [71] và cây khoailang thực sự lan rộng ở châu Mỹ khi người châu Âu đầu tiên đặt chân tới Vì vậy,khoai lang được coi là nguồn lương thực quan trọng của người Maya ở Trung Mỹ vàngười Peru ở vùng núi Andes (Nam Mỹ)

Vào năm 1942 trong chuyến vượt biển đầu tiên của Christopher Columbus đã tìm

ra Tân thế giới (châu Mỹ) và phát hiện ra khoai lang được trồng 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 nước 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 du nhập cây khoai lang vào châu Phi (có thểbắt đầu từ Mô Dăm Bic hoặc Angola) theo hai con đường từ châu Âu và trực tiếp từvùng bờ biển Trung Mỹ, sau lan rộng sang Ấn Độ

Các thương gia Tây Ban Nha đã du nhập cây khoai lang vào Philippin (Bourke,R.M 1985) [41] và từ Philippin vào Phúc Kiến (Trung Quốc) năm 1594 Tuy nhiên,cũng có ý kiến cho rằng khoai lang vào Trung Quốc có thể sớm hơn từ Ấn Độ hoặcMyanma

Người Anh đã đưa khoai lang vào Nhật Bản năm 1615 nhưng đã không phát triểnđược Đến năm 1674 cây khoai lang đã được tái nhập vào Nhật Bản từ Trung Quốc.Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa vĩ tuyến 40o Bắc đến

32o Nam và lan đến độ cao 3.000 m so với mặt nước biển (Chew K.M., 1972)[43].Tuy nhiên, cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đớichâu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh

Ở Việt Nam, theo các tài liệu như sách “ Thực vật bản thảo”, “ Lĩnh nam tạpkỷ” và “ Quảng Đông tân ngữ” của Lê Quý Đôn (Viện Nghiên cứu Hán nôm, 1995)[36], (Bùi Huy Đáp 1984)[8], cây khoai lang có nhiều khả năng là cây trồng nhập nội

và có thể được đưa vào nước ta từ nước Lã Tông (đảo Luzon ngày nay) vào cuối đờiMinh cai trị nước ta

Trong “ Thảo mộc trang” có đoạn viết: (Cam thự - khoai lang ) là loài củ thuộcloài thử dự, rễ và lá như rễ khoai, củ to bằng nắm tay, to nữa bằng cái bình, da tía,thịt trắng, người ta luộc ăn (Bùi Huy Đáp, 1961)[7], (Viện Nghiên cứu Hán nôm,1995)[36]

Sách “Biên niên lịch sử cổ trung đại Việt Nam” (NXB khoa học xã hội 1987 có ghi:

“Năm 1558 (năm Mậu Ngọ), khoai lang từ Philippin được đưa vào Việt Nam, trồng đầutiên ở An Trường - Thủ đô tạm thời của đời nhà Lê Trung Hưng (Hậu Lê), nay thuộchuyện Thọ Xuân tỉnh Thanh Hóa” Như vậy, khoai lang đã có mặt ở Việt Nam cách đây

gần 450 năm 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,1996) [11].

-1.2 Đặc điểm thực vật cây khoai lang

1.2.1 Rễ

* Trong điều kiện trồng bằng hạt, gặp nhiều điều kiện thuận lợi hạt sẽ nảymầm sau khi gieo 3 ÷ 5 ngày ra rễ chính, 5 ÷ 7 ngày trên rễ chính bắt đầu ra rễ con,

20 ÷ 25 ngày lá đầu tiên xuất hiện, rễ con ra nhiều

* Trong điều kiện trồng bằng dây (sinh sản vô tính) kể từ khi đặt dây đến khi

ra rễ mất khoảng 7 ÷ 10 ngày Rễ đầu tiên xuất hiện ở các mắt sát gần mặt đất, sau đóphát triển dần xuống các mắt phía dưới Các mắt trên thân khoai lang đều có khảnăng ra rễ, nhưng các mắt trên mặt đất ra rễ không có lợi Mỗi mắt khoai lang có thể

ra được 15 ÷ 20 rễ, nhưng trong thực tế thường chỉ ra được 5 ÷ 10 rễ, trong đó 3 ÷ 4

rễ tập trung ở mỏ ác (sát gần mặt đất) có nhiêu khả năng phân hóa thành củ

Trong thực tế sản xuất, căn cứ vào đặc tính, chức năng nhiệm vụ và mức độphân hóa có thể chia rễ khoai lang thành 3 loại:

và sau đó tốc độ phát triển của rễ con chậm dần

Khi thân khoai lang bò trên mặt đất, trong điều kiện thuận lợi ở các mắt đốtthân cũng sẽ mọc ra nhiều rễ con và rễ con đó cũng có thể phân hóa thành rễ củ Sựphát triển của rễ con có liên quan đến sự phát triển thân lá trên mặt đất Tuy nhiên,trong điều kiện rễ con phát triển quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành và lớn lêncủa củ Biện pháp khống chế tốt nhất là nhấc dây và cày xả luống

Chức năng chủ yếu của rễ con là hút nước và chất dinh dưỡng để nuôi cây

* Rễ củ

Được phân hóa hình thành từ rễ con Trong điều kiện thuận lợi, sau trồng 15 ÷

20 ngày, trong rễ con có sự phân hóa và hoạt động của tượng tầng quyết định rễ conphân hóa thành rễ củ và sau đó phát triển thành củ Củ khoai lang được hình thành ổnđịnh (còn gọi là củ hữu hiệu) vào thời điểm sau trồng khoảng 25 ÷ 30 ngày (đối vớigiống ngắn ngày) và 35 ÷ 40 ngày (đối với giống trung bình và dài ngày)

Rễ củ thường tập trung nhiều ở các mắt gần sát mặt đất, thời gian đầu pháttriển theo chiều dài và thời gian cuối phát triển theo chiều ngang

* Rễ nửa chừng:

Là loại rễ có khả năng hình thành củ, nhưng trong quá trình phát triển gặp điềukiện bất thuận (như nhiệt độ quá cao, quá thấp, độ ẩm đất bão hòa gây ức chế hoạtđộng của tượng tầng, thân lá phát triển quá nhanh Điều đáng chú ý là khi hình thành

rễ nửa chừng, sau đó có gặp điều kiện thuận lợi thì rễ nửa chừng cũng không pháttriển thành củ được

1.2.2 Thân

Sau khi dây khoai lang bén rễ thì thường mầm nách ở các mắt thân cũng bắtđầu phát triển và tạo thành các thân phụ (cành cấp 1) và từ cành cấp 1 lại phát triểntiếp cành cấp 2 Thân chính của cây khoai lang được phát triển từ phần ngọn của dâykhoai lang đem trồng, thân chính ngắn hay dài phụ thuộc vào đặc tính giống, điềukiện ngoại cảnh và biện pháp kỹ thuật trồng Thân chính dài nhất có khi tới 3 ÷ 4 m,trung bình khoảng 1,5 ÷ 2 m Phần lớn các giống hiện trồng có dạng thân bò, nằmngang, có một số giống thân leo, thân đứng hoặc hơi đứng có năng suất cao hơn cácgiống thân bò

Trên thân có nhiều lóng (đốt), các giống có đốt ngắn (nhặt mắt) là giống cókhả năng cho nhiều củ Tiết diện thân lá thường tròn hoặc có cạnh Màu sắc thâncũng tùy giống khác nhau: Trắng vàng, xanh đậm, xanh nhạt, trên thân có lông hoặckhông có lông

1.2.3 Lá

Lá khoai lang mọc cách, có cuống dài (trên dưới 10 cm) Nhờ có cuống dàinên khoai lang có thể xoay chuyển phiến lá ra ngoài ánh sáng mặt trời Hình dạng

màu sắc lá phụ thuộc vào giống: hình tim, mũi mác, xẻ thùy (nông, sâu hoặc chânvịt) Màu lá vàng nhạt, xanh, xanh đậm Có một số giống, màu sắc lá thân và màu sắc

lá ngọn cũng khác nhau

Khoai lang là một cây trồng có số lượng lá nhiều, bao gồm lá trên thân chính(40-50 lá) và lá trên thân phụ (cành cấp 1, cành cấp 2) Tổng số lá trên cây khoảng300-400 lá Do đặc điểm thân bò, số lượng lá trên cây nhiều đã dẫn đến hiện tượng láche khuất nhau nhiều làm giảm hiệu suất quang hợp, đồng thời giảm tuổi thọ của lá,ảnh hưởng tới quá trình tích lũy vật chất khô

1.2.4 Hoa

Cây khoai lang mẫn cảm với độ dài ngày, ngày ngắn là điều kiện thích hợp choquá trình ra hoa của cây khoai lang Tuy nhiên, các giống khoai lang khác nhau có sựphản ứng ra hoa khác nhau Một số giống ra hoa ở tất cả các mùa vụ, một số giống rahoa trong bất kỳ điều kiện nào Ngày ngắn là một yếu tố thuận lợi cho sự ra hoa củakhoai lang, đặc tính ra hoa của khoai lang mang gen trội được truyền lại cho các thế hệsau và sự ra hoa không ảnh hưởng đến năng suất củ (Vũ Đình Hòa, 1994)[10]

Về hình thái hoa khoai lang giống như các loài cây bìm bìm khác: hoa hìnhchuông có cuống dài; hoa thường mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, mọc riêng rẽhoặc thành chùm 3-7 hoa Hoa khoai lang là lộ, tràng hoa hình phễu, màu hồng tía,cánh hoa dính liền, mỗi hoa có một nhị cái và 5 nhị đực cao thấp không đều nhau vàđều thấp hơn nhị cái Sau khi nở hoa nhị đực mới tung phấn Phấn chín chậm, cấu tạohoa lại không thuận lợi cho tự thụ phấn nên thường trong những quả đậu, tỷ lệ tự thụkhoảng 10%, còn 90% thụ phấn tự do Trong sản xuất khoai lang thường thụ phấnnhờ gió hoặc côn trùng Mỗi hoa chỉ nở một lần vào lúc sáng sớm và tàn vào buổichiều Để tiến hành lai nhân tạo nên khử đực vào buổi chiều hôm trước để thu phấnbằng tay sáng hôm sau (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004) [26]

1.2.5 Quả và hạt

Quả khoai lang thuộc dạng quả sóc, hình hơi tròn, có 3 mảnh vỏ Mỗi một quảkhoai lang bao gồm từ 1 đến 4 hạt màu nâu đen, hình bầu dục hay đa giác, vỏ cứng(Ngô Xuân Mạnh, 1996) [24]

Hạt khoai lang có thể cất giữ trong 20 năm mà vẫn không mất sức nảy mầm Hạtkhoai lang được bọc tron một lớp vỏ cứng không thấm nước, vì vậy sự nảy mầm của hạtkhoai lang không bình thường Để tăng sự nảy mầm của hạt cần phải xử lý hạt khoailang bằng biện pháp cơ giới có thể bằng nước nóng 3 sôi 2 lạnh hoặc có thể bằng cáchcắt một chút vỏ bên ngoài rồi ngâm ủ cho nảy mầm mới đem gieo Ngoài ra còn có thể

áp dụng phương pháp hóa học trước khi gieo, xử lý bằng axit sulfuric (H2SO4) đậm đặctrong 20 ÷ 60 phút, sau đó vớt ra dùng nước lã rửa sạch, ủ cho nảy mầm và đem gieongay sau đó (Bộ môn Cây lương thực, trường Đại học Nông nghiệp I 1997) [32]

1.3 Đặc tính nông học và yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai lang

1.3.1 Đặc tính nông học

Theo Bùi Huy Đáp (1984) [8], khi được trồng bằng dây, chu kỳ sinh trưởng pháttriển của cây khoai lang có thể được chia thành 3 thời kỳ nối liền nhau và đan xen nhau:

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 ÷2,0 cm/ngày; đồng thời nhánh, bộ lá và hệ rễ phát triển để hút nước và hấp thu cácchất dinh dưỡng Mỗi ngày cây có thể ra thêm 3 ÷ 4 lá mới trên thân Khoai langtrồng vụ đông xuân ở miền Bắc có thời gian sinh trưởng khoảng 3 ÷ 4 tháng, thời kỳđầu 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 chậm hơn và chỉ tiêu

rõ rệt nhất là tốc độ tích lũy chất khô của thân, lá chậm lại Đồng thời rễ củ đã phânhóa và bắt đầu phát triển dần, tốc độ tích lũy chất khô trong củ tăng lên và đến mộtlúc nào đó trong cùng thời kỳ, khối lượng chất khô trong củ và trong thân lá tươngđương 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 khô tích lũy vào củtiếp tục tăng lên Hiệu suất quang hợp và tích lũy chất khô của cả cây khoai langcũng 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 phát triển củkhoai lang Trong điều kiện thuận lợi và không gặp mưa, nếu quan sát thấy khi câykhoai lang có các lá gốc chuyển vàng và một số lá sát gốc đã rụng, thì khoai lang đãbắt đầu hình thành củ Củ càng lớn thì các lá ở gốc càng rụng nhiều.

Kinh nghiệm lâu đời của người dân Việt Nam cũng đã chỉ rõ: Đối với khoailang, muốn đạt năng suất cao thì kỹ thuật canh tác phải tạo điều kiện thuận lợi cho

cây khoai lang trong giai đoạn thứ nhất (“Lúa tốt hai, khoai tốt một”).

1.3.2 Yêu cầu sinh thái và dinh dưỡng của cây khoai lang

1.3.2.1 Quang chu kỳ

Khoai lang là cây ưa sáng, cho năng suất cao khi trồng trong điều kiện ẩm độánh sáng cao Điều này giải thích vì sao khi trồng xen với cây lâu năm, khoai langthường cho năng suất thấp

Độ dài ngày tác động đến sự ra hoa và phát triển của củ Ở vùng nhiệt đới, phầnlớn các giống khoai lang sẽ ra hoa nếu độ dài ngày là 11 giờ và sẽ bị ức chế ra hoakhi độ dài ngày lớn hơn 13,5 giờ Ở vùng ôn đới trên 30 vĩ độ Bắc hoặc Nam, khoailang không hề ra hoa khi trồng trong mùa hè ấm và ngày dài, trong khi điều kiện nàylại rất thuận lợi cho sự hình thành củ Ngày dài được cho là yếu tố quan trọng tạo nênnăng suất cao ở những vùng ôn đới Bắc bán cầu (như Nhật Bản và Mỹ), tuy nhiênmột số thí nghiệm đã chứng minh rằng năng suất củ giảm nhanh khi độ dài ngày là

18 giờ (Mc David và Alamu, 1980)[53] Kotama (1965) [52] đã nghiên cứu trồngkhoai lang trong buồng sinh trưởng và chỉ rằng phản ứng của khoai lang đối với độdài ngày còn phụ thuộc vào giống khoai lang

Sự sinh trưởng và phát triển của củ chỉ xảy ra trong điều kiện tối, vì vậy khi củ

bị lộ sáng sẽ ảnh hưởng đến sự tích lũy dinh dưỡng về củ, giảm hàm lượng tinh bột,tăng tỷ lệ xơ Khi củ được che tối tốt, quá trình này sẽ diễn ra theo chiều hướngngược lại (Onwueme, I.C 1978) [57]

1.3.2.2 Nhiệt độ

Là cây ưa ấm, khoai lang sinh trưởng phát triển tốt khi nhiệt độ cao hơn 240C

và ngừng sinh trưởng ở nhiệt độ dưới 100C Khi được trồng trong điều kiện chiếu

sáng 16 giờ một ngày, Kim (1961) [51] nhận thấy nhiệt độ không khí ban ngày

290C và ban đêm 200C được cho là điều kiện nhiệt độ không khí tối ưu Nhiệt độkhông khí thấp dù trong một thời gian ngắn cũng là trở ngại cho sự phát triển củadây lá và từ đó cũng làm cho sự phát triển của rễ củ bị chậm lại Củ khoai lang pháttriển tối ưu khi nhiệt độ đất là 250C, đồng thời ngừng phát triển nếu nhiệt độ đấtdưới 150C hoặc trên 350C

Theo Bùi Huy Đáp (1984) [8], trong điều kiện miền Bắc có mùa đông lạnh, thìnhững tháng lạnh là không thích hợp cho sự sinh trưởng của khoai lang không chỉ ởmiền núi mà ở cả đồng bằng Vì vậy, khoai lang đông muốn có năng suất cao thì nênđược trồng sớm trong nửa đầu tháng 9 để cây có thể bén rễ, phát triển dây và lá trongđiều kiện nhiệt độ còn tương đối cao và độ ẩm tương đối đủ của cuối mùa mưa, vàlàm củ được trong những tháng còn nắng hanh của nửa đầu mùa đông

1.3.2.3 Ánh sáng

Khoai lang sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện có cường độ ánh sángcao ở vùng nhiệt đới hay ở các vùng ôn đới có mùa hè tương đối nóng Để ra hoa kết

quả, khoai lang cần điều kiện ngày ngắn Nhưng để trồng khoai lang lấy củ, thì ngày

dài và đêm ngắn sẽ thuận lợi cho việc phát triển dây lá hơn là củ, và ngược lại, ngàyngắn và đêm dài lại thuận lợi hơn cho sự hình thành và phát triển của củ

1.3.2.4 Đất

Nói chung khoai lang là loại cây trồng dễ tính, không kén đất, nên có thể trồngđược trên nhiều loại đất khác nhau về thành phần hoá học cũng như về thành phần cơgiới Tuy nhiên, các loại đất tốt nhất đối với khoai lang là đất tơi, xốp, nhẹ, đất cátpha, giữ ẩm tốt nhưng dễ thoát nước khi gặp mưa to Lớp đất mặt nên sâu ít nhất 20

cm, nếu quá mỏng cần phải làm luống to Độ chặt của đất cũng cần được cân nhắc.Đất nhẹ quá hoặc chặt dí quá cũng đều không thích hợp cho sự phát triển bình thườngcủa củ Đất có trọng lượng lý tưởng nhất cho cả sinh trưởng thân lá và củ là khoảng1,5 g/cm3 (Jones, P.D, 1982)[49] Độ pH của đất cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng

và phát triển của khoai lang Khoai lang thích hợp hơn khi được trồng trên đất hơichua hay gần trung tính

1.3.2.5 Nhu cầu dinh dưỡng

Lượng chất dinh dưỡng cây khoai lang lấy đi từ đất thay đổi tùy theo mứcnăng suất sinh học và năng suất kinh tế cần đạt được Đối với một giống cụ thể,năng suất có thể được nâng cao đáng kể khi chỉ cần tăng thêm lượng bón đối vớinhân tố dinh dưỡng thiết yếu Kết quả nghiên cứu của Keith O Fuglie( 2005)[50]ước tính lượng chất dinh dưỡng cây khoai lang lấy đi từ đất để đạt được năng suất

củ ở mức 12 và 50 tấn/ha

Khi các yếu tố N, P, K, S, Mg, Ca và Fe ở dưới mức tới hạn, cây xuất hiện cáctriệu chứng thiếu dinh dưỡng rất rõ Cho dù cây vẫn có thể hình thành củ, nhưngtrong điều kiện thiếu đạm, sự phát triển thân lá sẽ chiếm ưu thế và do vậy ức chế việctích lũy chất dinh dưỡng về củ Kali có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hìnhthành củ, nhất là khi thiếu kali, thì việc bón nhiều đạm sẽ càng gây hậu quả xấu chocây Lượng kali cây khoai lang cần thường lớn hơn 2 lần so với lượng đạm và lớnhơn 5 lần lượng lân

Kali đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc tổng hợp tinh bột Tỷ lệ K2O/Ncao làm tăng hàm lượng nước trong củ, tăng cường độ hô hấp và tăng trưởng của củkhoai lang, và do vậy thúc đẩy quá trình vận chuyển các sản phẩm quang hợp từ lá về

củ Bón đủ K2O và tỷ lệ K2O/N cao sẽ thúc đẩy việc hình thành protein và do đó thúcđẩy sự phình to của củ Togari, (1950) [68]

1.3.2.6 Nhu cầu nước

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

Nhìn chung khi cây được cung cấp đủ nước mưa hay nước tưới, quá trình sinhtrưởng và hình thành củ được thuận lợi, tuy nhiên nếu quá thừa nước sẽ làm đất bí vàyếm khí Do khi phình to, củ khoai lang sẽ ép đất lại để chiếm khoảng trống, nên sứccản vật lý của đất cũng là một yếu tố cần được cân nhắc nhằm tạo điều kiện cho củphát triển bình thường Kết quả nghiên cứu của Tan, S.L (2005)[65] về ảnh hưởngcủa số lần tưới tới sinh trưởng thân lá và củ ở khoai lang cho rằng tưới cho khoai lang

sẽ đạt hiệu quả cao nhất khi sức giữ ẩm đồng ruộng (the total available water) cònkhoảng 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

1.3.2.7 Nhân tố ảnh hưởng đến việc hình thành củ khoai lang

Trong suốt thời kỳ sinh trưởng thứ nhất, cây khoai lang có một bộ rễ tương đốiđồng đều Khi bắt đầu vào thời kỳ sinh trưởng thứ 2, rễ mới phân hóa thành rễ củ.Quá trình hình thành củ của một dây khoai lang do quá trình phân hóa rễ trong cây vàđiều kiện ngoại cảnh chi phối Những loại rễ dễ hình thành củ là những rễ lúc mớiphát sinh có đường kính tương đối lớn, có nhiều tế bào vận chuyển thức ăn và nước.Trong mỗi rễ, sự phình ra thành củ còn phụ thuộc vào hoạt động của tượng tầng Rễ

củ có lớp tượng tầng ở ngoài bì, lớp tượng tầng ở mạch và các lớp tượng tầng đặcbiệt phát triển từ những tế bào bọc mô quanh những mạch gỗ ở bên trong Sự pháttriển của củ khoai lang là do hoạt động của 3 loại tượng tầng này Khi tượng tầnghoạt động mạnh, trình độ hóa gỗ của các tế bào kém, thì rễ phát triển thành củ Khitượng tầng hoạt động vừa phải, thì khoai lang sinh ra nhiều rễ to và củ Khi tượngtầng hoạt động kém thì bất kể mức độ hóa gỗ của các tế bào mạnh hay yếu, khoai chỉsinh ra nhiều rễ chứ không có củ

Như vậy, hoạt động của tượng tầng và sự phân hóa gỗ của các tế bào rễ có ảnhhưởng nhiều đến việc hình thành củ

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

1.4.1 Các thành phần dinh dưỡng

Về thành phần dinh dưỡng có nhiều kết quả phân tích đã công bố và cùng kếtluận, khoai lang chứa nhiều chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, nhiều nhiệt lượng TheoNguyễn Đạt, Ngô Văn Tân, (1974) [9] cho thấy: Trong củ khoai lang tươi có 68%nước, 28% gluxit; 0,8% protein; 0,2% lipit; 1,3% xenlulo; 1,2% tro Trong củ khoailang 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 NguyễnQuốc Khang, (1984) [20] [22] đưa ra kết quả phân tích như sau: Thân lá khoai lang

tươi có chứa 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 ở Việt Nam do Viện Dinh dưỡng

-Bộ Y tế (NXB Y học Hà Nội – 2000) cho thấy: Trong củ khoai lang tươi có có đầy đủcác chất dinh dưỡng protein, glucid, lipit, xơ tiêu hoá các chất khoáng và các vitaminnhóm B, nhóm C đặc biệt trong củ khoai lang ruột vàng (khoai lang nghệ) hàm lượngcaroten rất cao (1470 mcg/100g tươi) là nguồn cung cấp vitamin A rất tốt cho con người

1.4.2 Chất khô và tinh bột

Hàm lượng chất khô ở khoai lang thay đổi tùy theo giống, địa điểm trồng, khíhậu, thời gian sinh trưởng, loại đất, thời vụ, thời gian sinh trưởng, độ chín hay thànhthục của củ, thời gian bảo quản (Bradburry and Holloway, 1988) [40] Chất khôcủa khoai lang chứa 80 - 90% hydrat cacbon và 60 - 70% tinh bột Tuy nhiên mỗivùng sinh thái khác nhau hàm lượng chất khô cũng thay đổi Ở Đài Loan hàm lượngchất khô biến động từ 13,6% đến 35,1% (Anon,1981) [38] Ở Braxin hàm lượng chấtkhô biến động trong khoảng 22,9 đến 48,2% và từ 21% đến 39% đối với khoai langtrồng ở Nam Thái Bình Dương (Ezell B.D M.S Willox & J.N Crwder, 1952) [45]

Khi nghiên cứu các dòng, giống triển vọng tại Việt Nam, các tác giả Lê ĐứcDiên và Nguyễn Đình Huyên, (1966) [5] cho thấy hàm lượng chất khô của 25 giốngkhoai lang biến động từ 18,4% đến 41,5%

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

đó trồng trong vụ xuân hè có hàm lượng chất khô cao hơn vụ đông từ 1,1 đến 1,3 lần.Tinh bột là thành phần quan trọng của gluxit Trung bình tinh bột chiếm 60 -70% chất khô (Jones, A., 1964; Palmer J K., 1982) [47] [59] Hàm lượng tinh bột

biến động mạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố giống là quan trọngnhất Các giống khoai lang ở Philippines và Mỹ, hàm lượng tinh bột biến động từ33,2% ÷ 72,9% chất khô (Truong Van Den, Bienman và Marlett, 1986)[67] Ở ViệtNam, khi nghiên cứu 50 mẫu giống khoai lang thấy hàm lượng tinh bột trong củ biếnđộng từ 52,3% đến 75,4% chất khô (10,6% đến 31,2% chất tươi) (Lê Đức Diên,Nguyễn Đình Huyên, 1967)[4] Ở 5 giống trồng vụ Đông hàm lượng tinh bột biếnđộng từ 16,8% đến 25,4% chất tươi (Vũ Tuyên Hoàng, 1994)[17] Kết quả nghiêncứu của các tác giả (Bradbury J H và Hollway M.D., Australia -1988) [40] hàmlượng trung bình của 8 giống biến động từ 13,1% đến 15,9% khi trồng ở 4 địa điểmkhác nhau và của 15 giống từ 17,1% đến 18,5% giữa 2 năm trồng khác nhau Vì vậy,việc phải trồng thử nghiệm các giống ở các địa điểm khác nhau và qua các năm làquan trọng, để xác định giống thích hợp cho từng vùng, từng vụ cụ thể.

1.4.3 Xơ tiêu hoá

Xơ bao gồm các hợp chất pectin (propectin, các axit pectic, axit pectinic vàpectin hoà tan), hemixenluloza và xenluloza (Collins, W.W & W.M Walter, 1985)[44] 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% chất tươi, bằng20% chất khô

1.4.4 Protein

Nói chung củ khoai lang có hàm lượng protein thấp, nhưng do năng suất thuhoạch cao nên sản lượng protein trên đơn vị diện tích không thua kém các loại hạtngũ cốc khác (Woolfe J A., 1992) [70] Theo tính toán khoai lang cho năng suấtprotein trung bình 184 kg/ha so với lúa mỳ (200kg/ha) và lúa nước (168 kg/ha)(Walter W M., 1986)[69] Do vậy, khoai lang là một trong những cây trồng chínhcủa Thế giới có khả năng cho 2 triệu tấn protein hàng năm Trung bình protein thô là5% chất khô hay 1,5% chất tươi (Woolfe J.A., 1992)[70] Hàm lượng protein thô củakhoai lang biến động phụ thuộc vào điều kiện canh tác, điều kiện môi trường và cácyếu tố di truyền Yếu tố di truyền là yếu tố chủ yếu quyết định sự biến động hàmlượng protein Hàm lượng protein thô của khoai lang biến động từ 1,3% đến hơn 10%

chất khô (Purcell, 1972) [58].

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 bình 1,8%) (Lê Đức Diên,Nguyễn Đình Huyên, 1967)[5]; từ 2,73% đến 5,42% chất khô (Hoàng Kim, 1990)[21] Ngô Xuân Mạnh, (1996) [24] khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang đã chothấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam, nói chung có hàm lượngprotein thô thấp biến động từ 0,47% đến 1,19% chất tươi và trong vụ Xuân Hè từ 0,57%đến 1,49% chất tươi Protein trong củ khoai lang từ 2,81 - 6,22% chất khô, thuộc loại cógiá trị dinh dưỡng cao, chứa đủ 8 axit amin không thay thế cần thiết cho con người

1.4.5 Các Vitamin và khoáng chất

Khoai lang là nguồn đáng kể cung cấp vitamin C (axit ascorbic) và chứa mộtlượng vừa phải thiamin (vitamin B1), riboflavin (B2), niaxin cũng như vitamin B6,axit pantothenic (B5) và axit folic Ngoài ra khoai lang còn chứa nguồn Caroten - tiềnvitamin A rất quan trọng đối với dinh dưỡng của người và gia súc Theo số liệu công

bố của Viện Dinh dưỡng, dựa trên số liệu của bảng thành phần dinh dưỡng của FAOdùng cho vùng Đông Nam Á thì các loại khoai lang khác nhau có hàm lượng vitamin

C biến động từ 23 mg/100g chất tươi (củ khoai lang ruột trắng) đến 30 mg/100g chấttươi (củ khoai lang ruột vàng)

Củ khoai lang có hàm lượng tro trung bình 1% chất tươi (khoảng 3 - 4% chấtkhô) (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 Si cũng có thể có Trong củkhoai lang hàm lượng một số nguyên tố như Ca, Fe, Mg, Zn và Mn ở vỏ củ cao hơn ởthịt củ Hàm lượng chất khoáng còn phụ thuộc vào giống, nơi trồng, phân bón vàcách sử dụng, chế biến,

 Caroten

Sắc tố caroten quyết định màu sắc thịt củ khoai lang: Màu kem, màu vàng, dacam hay da cam đậm tuỳ theo hàm lượng  caroten Tỷ lệ này cao trong các giốngruột củ vàng đến vàng cam đậm Các giống ruột củ trắng thường không có caroten Ýnghĩa quan trọng của  caroten trong khẩu phần ăn là hoạt tính tiền vitamin A Theonhiều nghiên cứu cho rằng 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 (Woolfe J A., 1992).

Ở Việt Nam theo kết quả phân tích của Viện Dinh dưỡng - Bộ Y tế - NXB Y học HàNội năm 2000 cho thấy hàm lượng caroten trong củ khoai lang ruột vàng rất cao đạt

1470 mcg/100 g tươi

Song song với việc đánh giá đặc tính sinh học của cây khoai lang, việc đánh giáphẩm chất các phần được sử dụng làm thức ăn cho người và thức ăn cho gia súc đãđược nhiều nước chú ý Trong 2 bộ phận của khoai lang được sử dụng là thân lá và củthì củ có vai trò quan trọng hơn cả Bởi vì trong thành phần của củ khoai lang tươichứa 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 quan trọng đối với con người (Woolfe, 1992).Caroten tiền vitamin A là nhóm hợp chất chỉ có ở thực vật và được biến thànhvitamin A có vai trò dinh dưỡng rất quan trọng đối với người và động vật Sự thiếuhụt vitamin A gây nên các bệnh khác nhau về mắt, cản trở quá trình sinh trưởng vàphát triển bình thường và làm giảm sức đề kháng đối với các bệnh nhiễm trùng

1.5 Sản xuất khoai lang trên thế giới

Hiện tại khoai lang đang được trồng ở trên 100 nước đang phát triển Đây là câytrồng phụ được trồng phổ biến trên các chân đất nghèo dinh dưỡng với chi phí đầu tưthấp Tại các nước này, năng suất khoai lang thấp hơn nhiều so với các nước pháttriển, vì vậy tiềm năng để cải thiện năng suất khoai lang vẫn còn rất cao

Khoai lang là một cây trồng cạn và có khả năng chịu được nhiều điều kiện khíhậu và thổ nhưỡng khác nhau Do khoai lang có thể chịu lạnh tốt hơn các cây có củnhiệt đới khác (sắn, khoai sọ, ), vì vậy nó có thể sinh trưởng và phát triển bìnhthường ngay cả ở độ cao 2 500m so với mặt biển Khoai lang đã trở thành cây lươngthực chính của dân cư miền núi cao tại Uganda, Ruanda và Burundi của châu Phi.Châu Á là nơi sản xuất khoai lang chủ yếu trên thế giới, với sản lượng trên 125triệu tấn/năm Sản lượng khoai lang của Trung Quốc đạt hơn 100 triệu tấn/năm,chiếm 85% sản lượng toàn thế giới Tại Trung Quốc, khoai lang chủ yếu được dùng

để làm thức ăn gia súc hoặc làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, các nhu cầu

sử dụng khác cũng đang phát triển, vì thế tạo động lực cho thúc đẩy sản xuất khoailang Tứ Xuyên và Sơn Đông là hai tỉnh sản xuất khoai lang nhiều nhất của TrungQuốc (Sreekanth Attaluri 2005)[65] Gần một nửa sản lượng khoai lang của châu Áđược sử dụng cho chăn nuôi, trong khi phần còn lại được sử dụng chủ yếu cho người

dưới dạng luộc chín ăn tươi hoặc chế biến như làm miến.

Sản lượng khoai lang tiêu thụ hàng năm trên đầu người (FAO, 2010) ước đạt 10

kg tại châu Phi, 20 kg tại châu Á, 5 kg tại châu Mỹ La Tinh, 7 kg tại Nhật Bản và chỉkhoảng 2 kg/năm tại Mỹ, nhưng cao tới 75 kg tại châu Đại Dương (Papua NewGhinea và các đảo Thái Bình Dương) Trong cùng một khu vực địa lý, mức tiêu thụtrên đầu người cũng rất khác nhau Tại châu Phi chẳng hạn, mỗi người Ruanda tiêuthụ tới 160 kg/năm trong đó mỗi người Burundi tiêu thụ khoảng 100 kg/năm Tổngsản lượng khoai lang của cả lục địa châu Phi chỉ khoảng 7 triệu tấn với mức năngsuất thấp (chỉ bằng 1/3 mức năng suất của châu Á), và chủ yếu để làm lương thực.Đối với các nước đang phát triển tại châu Mỹ La Tinh và vùng Caribê như Cu

Ba và Haiti, khoai lang có tầm quan trọng đáng kể xét về diện tích và sản lượng Sựsuy giảm năng suất khoai lang tại Cuba do sâu bệnh phá hại những năm gần đâyđược cho là do thiếu thuốc hóa học và việc quá nghiêng về biện pháp phòng trừ sinhhọc Tại các nước khác như Pê-ru, năng suất và sản lượng khoai lang được cải thiệnđáng kể là nhờ sự giúp đỡ của Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP), và việc người dân

áp dụng rộng rãi các tiến bộ về giống và kỹ thuật canh tác do CIP giới thiệu

Mỹ hàng năm trồng khoảng 30.000 ÷ 40.000 ha khoai lang, tập trung chủ yếutại các bang Bắc Carolina, Louisiana, Texas, Mississippi và California Trung bìnhmột trang trại khoai lang ở Mỹ trồng khoảng 150 ha, để đảm bảo hiệu quả đầu tư vềmáy móc, kho bảo quản và thiết bị đóng gói (tốn khoảng 1 ÷ 2 triệu USD) và đểgiảm chi phí lao động sống Spence and Hunphris, 1972 [64]

Tình hình chế biến sử dụng khoai lang trên thế giới

Theo Colllins và Walter (1985) [44] và Woolfe (1992) , Sharfuddin A.F.M &

V Voican 1984 [63] cho rằng có các hướng chế biến khoai lang chủ yếu:

- Chế biến các món ăn trực tiếp cho người

- Chế biến công nghiệp

- Chế biến thức ăn gia súc

Phần lớn khoai lang được bảo quản và tích trữ trong một thời gian nhất định làbằng cách thái lát rồi phơi khô Khoai lang khô có thể nghiền thành bột để làm bánhhoặc sản xuất tinh bột, cồn, rượu,

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới năm 2011

Nguồn: FAO STAT 2012[33]

(ha)

Năng suất(t/ha)

Sản lượng(tấn)

Ở Peru và Philipin đã áp dụng máy sấy bằng năng lượng mặt trời[60].

Ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ và Nhật đã xây dựng quy trình sảnxuất công nghiệp bánh nổ (Flakes) và bánh miếng nhỏ khô Ngoài ra, ở Mỹ, Australia,Đài Loan, Ấn Độ và Braxin khoai lang còn được đóng hộp cả củ, bổ đôi hoặc cắt khúctrong nước xi-rô hoặc đóng hộp chân không không có xi-rô[42], [55], [61]

Khoai lang còn có thể ướp lạnh, rán giòn (Chips), làm mứt kẹo, mì ăn liền,nước giải khát,

1.6 Sản xuất khoai lang ở Việt Nam

Sản xuất khoai lang nước ta không đồng đều cả về diện tích và trình độ thâmcanh, năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng sản xuất Năm 2012diện tích Khoai lang cả nước đạt trên 141 ngàn ha, năng suất bình quân đạt 10 tấn/ha,sản lượng đạt 1.423.000 tấn Bắc Trung bộ và vùng duyên hải Nam Trung bộ dẫn đầu

về diện tích trồng khoai lang là 55.100 ha, tiếp đến là vùng miền núi phía Bắc 38.200ha; đồng bằng Sông Hồng 22.800 ha đứng thứ ba; về năng suất và sản lượng dẫn đầutrong cả nước vẫn là 2 vùng ĐBSH và ĐBSCL Nhưng năng suất giữa các vùng rấtkhông đồng đều, cao nhất là đồng bằng Sông Cửu Long 22,4 tấn/ha, thấp nhất là vùngBắc Trung Bộ (6,3 tấn/ha) và vùng miền núi phía Bắc (6,7 tấn/ha) (Bảng 1.2)

Đến năm 2012, các tỉnh đại diện cho các vùng sinh thái hiện còn trồng nhiềukhoai lang là: Vĩnh Long 11800 ha, Thanh Hóa 10.400, Nghệ An 8.700 ha, ĐắkNông 7.200 ha, Bắc Giang 6.700 ha, Hà Tĩnh 6.700 ha; Quảng Nam 5.300 ha, Diện tích trồng khoai lang của cả nước đã giảm từ 185.300 ha năm 2007 xuốngcòn 141.600 ha năm 2012 Mặc dù năng suất có tăng lên nhưng vẫn còn chậm so với

sự giảm nhanh về diện tích, nên tổng sản lượng khoai lang cũng giảm (từ 1.443.000tấn năm 2007 xuống còn 1.422.700 tấn năm 2012) Trong xu hướng chung về giảmdiện tích và sản lượng tại các vùng trồng chính, thì riêng Tây Nguyên và Đồng bằngsông Cửu Long lại có mức tăng đáng kể về diện tích và sản lượng đặc biệt là trongnăm 2012 tại Đồng bằng sông Cửu Long Năng suất khoai lang ở Tây Nguyên đãđược cải thiện nhiều (từ 8,3 tấn/ha năm 2007 lên 11,4 tấn/ha năm 2012) và đạt caonhất ở Đồng bằng sông Cửu Long (22,8 tấn/ha, năm 2012)

Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng khoai lang

cả nước giai đoạn 2007-2012

2007 2008 2009 2010 2011 2012Diện tích (1000 ha) 185,3 181,2 175,5 162,6 146,4 141,6

Nguồn: Niên giám thống kê 2012 [35]

Nguyên nhân của sự sụt giảm diện tích và sản lượng khoai lang ở nước ta nhữngnăm gần đây là do năng suất, hiệu quả kinh tế và lợi thế cạnh tranh của cây khoai langchậm được cải thiện và thấp hơn nhiều so với các cây trồng khác như lạc xuân; ngô vàcác cây rau màu vụ đông Việc chế biến khoai lang thành các thực phẩm có giá trị dinhdưỡng cao, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng còn hạn chế, vì vậy chưa nâng caođược giá trị tiêu dùng của khoai lang (Mai Thạch Hoành (2009)[14]

* Tình hình chế biến sử dụng khoai lang ở Việt Nam

Ở Việt Nam, khoai lang được sử dụng rộng rãi làm lương thực và thực phẩm,nhưng chế biến khoai lang chưa được quan tâm nên mới chỉ ở quy mô nhỏ hẹp.Ngoài thái con chì và phơi khô để nấu với đỗ, nghiền làm bánh, mứt [8], [23], thì

Viện Công nghệ sau thu hoạch đã đưa ra quy trình kỹ thuật sản xuất đường nha vàdextrin từ khoai lang và sắn [28] Tinh bột khoai lang có thể sản xuất miến hay sảnxuất tinh bột khoai lang sử dụng enzym.

Theo Lương Thị Thịnh [29], việc sử dụng củ hoặc thân lá khoai lang cho người

và gia súc cũng rất khác nhau giữa các vùng Ở miền Bắc, những nơi chủ yếu trồnglúa thì khoai lang được sử dụng chính cho thức ăn gia súc chiếm từ 40 ÷ 80% Có thểthấy việc sử dụng khoai lang làm lương thực ở các vùng chỉ đạt từ 10 % ÷ 40%.Ngoài ra, chỉ có khoảng 20% khoai lang được lưu hành trên thị trường (Bảng 1.3)

Bảng 1.3: Tình hình sử dụng khoai lang ở Việt Nam

Đồng bằng Bắc bộ Ven biển Trung bộ ĐB sông Mê Công

1.7 Tình hình sản xuất khoai lang tại Nghệ An

Theo thống kê, năm 2005 Nghệ An có khoảng 15.900 ha trồng khoai lang,năng suất đạt 6,5 tấn/ha; đến năm 2012 diện tích khoai lang đã giảm xuống chỉ còn8.700 ha với năng suất còn giảm chỉ đạt trung bình 6,4 tấn/ha Trong khi đó năng suấtkhoai lang bình quân trong vùng chỉ đạt 6,3 tấn/ha và cả nước đã lên tới 10 tấn/ha.(số liệu thống kê 2012)[35]

Tình trạng chung về sản xuất khoai lang ở Nghệ An là sử dụng các giống khoailang địa phương đã tồn tại lâu đời đã bị thoái hóa, bị sâu bệnh nhiều, năng suất vàchất lượng thấp; có những giống trước đây theo người dân cho biết chất lượng rất tốtnhưng đến nay, năng suất cũng như phẩm chất đã được giảm rất nhiều

Sản xuất khoai lang ở Nghệ An đang gặp khó khăn chủ yếu chọn giống tốt phùhợp cho từng vùng sinh thái và cơ cấu mùa vụ của từng địa phương, các biện pháp kỹthuật canh tác, đặc biệt là mật độ trồng chưa hợp lý, tập quán sử dụng các hom giốngkhoai lang đã già (thường lấy hom giống vào cuối vụ) sản phẩm chế biến từ khoailang còn đơn giản, chưa hình thành thị trường tiêu thụ theo hướng hàng hóa, hiệu quảkinh tế sản xuất khoai lang còn thấp, Vì vậy đề tài tập trung vào việc nghiên cứumột số biện pháp kỹ thuật như mật độ, tuổi hom giống trồng thích hợp trên cơ sở bộ

giống mới được tuyển chọn và chọn tạo cho vùng Bắc Trung bộ nhằm thúc đẩy năngsuất, tiêu thụ và chế biến,

1.8 Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác khoai lang

1.8.1 Nghiên cứu chọn tạo giống khoai lang

Tại các tỉnh phía Bắc, các giống khoai lang trồng phổ biến hiện có: HoàngLong, KB1, K51, Tự Nhiên Viện Cây Lương thực Cây thực phẩm (FCRI) và ViệnKhoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) trong 22 năm (1981-2003), đãtuyển chọn và giới thiệu 15 giống khoai lang tốt theo ba hướng chính: 1) Nhóm giốngkhoai lang năng suất củ tươi cao, chịu lạnh, ngắn ngày, thích hợp vụ đông, gồm K1,K2, K3, K4, K7, K8, VX37-1, cực nhanh Những giống này chủ yếu được nhập nội

từ CIP, Philippine, Trung Quốc, Liên Xô (cũ) trong giai đoạn 1980-1986 và tuyểnchọn để tăng vụ khoai lang đông 2) Nhóm giống khoai lang năng suất củ cao, nhiềudây lá thích 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 khoai lang năngsuất củ cao, phẩm chất ngon gồm việc phục tráng và chọn lọc giống khoai langHoàng Long, Chiêm Dâu (Vũ Tuyên Hoàng, Mai Thạch Hoành 1986) [13],[17], TựNhiên (Vũ Tuyên Hoàng 1990) [16]; tuyển chọn và phát triển giống khoai lang KB1(Vũ Văn chè, 2003)[2]; giống khoai lang KL5 (Nguyễn Thế Yên, 2000)[31] Ở cáctỉnh phía Nam các giống khoai lang hiện trồng phổ biến là HL518 (Nhật đỏ), HL491(Nhật tím), Murasa kimasari (Nhật tím) Kokey 14 (Nhật vàng), HL497 (Nhật cam),HL4, Hoàng Long, Chiêm dâu, Trùi Sa, Bí Đà Lạt, Dương Ngọc, Tàu Nghẹn, Trùi Sa(Cần Sa), Khoai lang sữa, khoai lang gạo

Các tỉnh Bắc Trung Bộ, các giống khoai lang đang được trồng phổ biến và từngbước nhân rộng như: Chiêm Dâu, Hoàng Long, KTB1, KTB2, KCL266, KB1, KL5, Những năm gần đây, Trường Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh cũng đánhgiá và tuyển chọn 24 giống khoai lang khảo nghiệm toàn cầu trong chương trình hợptác với CIP và khảo sát các giống khoai lang nhiều dây lá, năng suất bột cao chohướng chế biến cồn trong chương trình hợp tác với Công ty Technova và Công tyToyota Nhật Bản (FAO, 1992) [33]

Sự mất dần vụ khoai lang Xuân và sự hình thành vụ khoai lang Đông trongvòng 25 ÷ 30 năm trở lại đây đã làm cho các giống khoai lang truyền thống bị maimột dần trong sản xuất Khi vụ Đông phát triển thành vụ chính ở vùng đồng bằngBắc Bộ, các nhà khoa học đã tạo ra những giống khoai lang mới có triển vọng, ngắnngày (90-105 ngày), chịu rét thích hợp trồng trong vụ Đông như: Giống khoai langK1 (Số 59), K2 (Số 8), K4 (V15-70), K51, KL5, KB1, VX-37, HL4, TV1, H.12,giống khoai lang 143 Phương pháp lai tạo giống khoai lang đã được các nhà khoahọc Việt Nam ứng dụng để cải tiến năng suất và chất lượng Đặc điểm sinh sản củacây khoai lang là sinh sản vô tính và hữu tính, tính tự bất hợp cao Đặc điểm của câysinh sản hữu tính là quá trình lai tạo giữa các cá thể cùng nguồn hoặc khác nguồn(cây thực sinh từ hạt lai mang đặc điểm khác với bố mẹ)

Chọn giống khoai lang mang đặc điểm của cả cây sinh sản hữu tính lẫn vô tính,theo Vũ Đình Hoà, 1994[10], nên chọn giống khoai lang có thể bằng hai cách:

- Chọn những dòng/giống khoai lang tốt nhất, thích hợp với điều kiện sinh tháivùng, từ đó áp dụng các biện pháp nhân giống vô tính, chế độ canh tác phù hợp để bảotồn, duy trì và phát triển giống (vì nếu dùng PP đột biến là thành cây biến đổi gen)

- Lai kiểm soát, thụ phấn tự do trong vườn đa giao hoặc thụ phấn tự do hoàntoàn và lai xa Cây tốt nhất từ hạt được nghiên cứu chọn ra làm dạng khởi nguyêncho giống dòng vô tính mới vì mỗi cây con có đặc điểm di truyền khác với tất cả cáccây khác và đều có tiềm năng trở thành một giống mới

* Nội dung chon tạo giống cho những năm tới

Trên cơ sở nắm vững 3 mục tiêu trên cần xác định nội dung hoạt động chocông tác chọn tạo giống như sau:

Xây dựng tập đoàn công tác: ngày càng phong phú để phục vụ cho lai tạo,thông qua nhập nội nguồn thực liệu quý và tái tạo các vật liệu mới một cách đều đặnhàng năm để đa dạng hóa tập đoàn công tác

Lai tạo: Bên cạnh nhập nội hạt lai để lai của CIP, cần coi trọng và mở rộng laihữu tính khoai lang trong nước bằng 3 cánh lai: Lai tự do (polycross) và lai xác định

tổ hợp, nhằm tiến tới lai cách ly tổ hợp lai giúp cho công tác chọn lọc có hiệu quả

Ngoài ra còn áp dụng ghép kích thích ra hoa để lai được các gien quý hiếm ởcác giống ít và không ra hoa để thu được hạt lai khoai lang phong phú và đa dạng hơn

Chọn lọc: Tùy theo mục đích chọn giống và sử dụng của mỗi loại giống màxác đinh phương pháp chọn lọc cho thích hợp, có hiệu quả Có thế chia ra 4 loạigiống khoai lang theo mục đích sử dụng là: Giống có chất lượng cao để phục vụ cho

ăn tươi và chế biến; Giống có chất lượng thân lá cao và củ cao hoặc trung bình đểphục vụ cho chăn nuôi; Giống có chất lượng ngọn tốt để làm rau ăn ngọn; và giống

có chất lượng lá tốt, cuống dài to để sử dụng lá và cuống làm rau xanh

Đối với các giống khoai lang được dùng trực tiếp cho con người thì các chỉtiêu chính là: có giá trị dinh dưỡng cao ít nhất cũng chứa 5 mg β-caroten, 10 mg axitascorbic/100 g củ tươi, có vị ngọt (3% đường tan/100 g CT) và có hình dáng đẹp Đốivới các giống làm nguyên liệu chế biến: có năng suất cao, hàm lượng chất khô vàhàm lượng tinh bột cao Đối với các giống làm thức ăn gia súc có năng suất thân lácao là chính và năng suất củ cao càng tốt hơn

Khảo nghiệm nhà nước hay thử nghiệm với nông dân: người chọn giống cầnxác định thời điểm và địa điểm thích hợp để tiến hành hợp tác khảo nghiệm và thửnghiệm thực tế sản xuất mới đạt kết quả cao

Sản suất thử và xây dựng vùng giống mới; Tìm hiểu kỹ vùng sinh thái thíchhợp, tổ chức quản lý của cơ sở sản xuất và tập quán sử dụng để phát triển được ra thịtrường xã hội một cách chắc chắn Đây là tiêu đề của việc thành công phát triển vàxây dựng vùng giống mới ở thực tế sản xuất

Từng bước khảo nghiệm, khu vực hóa và công nhận giống mới: Các giốngphải được nông dân chấp nhận và ưa chuộng để phát triển giống mới vào sản xuấthàng vụ, hàng năm Đây chính là bản chất của giống mới có sức thuyết phục cao, màtác giả giống có trách nhiệm và tâm huyết nghề nghiệp cao nhất định thành côngtrong chọn tạo giống mới của mình [18].

1.8.2 Nghiên cứu về mật độ khoảng cách trồng

1.8.2.1 Căn cứ để xác định mật độ khoảng cách trồng

Năng suất khoai lang được quyết định bởi 3 yếu tố:

- Số dây trên một đơn vị diện tích;

- Số củ trên một dây;

- Khối lượng trung bình một củ

Xác định mật độ khoảng cách trồng chính là tác động vào yếu tố thứ nhất (sốdây trên một đơn vị diện tích) Giữa 3 yếu tố này có một mối quan hệ hữu cơ Khităng mật độ trồng thì số củ và khối lượng củ sẽ giảm và ngược lại Bởi vậy cơ sở củavấn đề trồng dày hợp lý đối với cây khoai lang chính là để điều hòa hợp lý mối quan

hệ giữa các yếu tố tạo thành năng suất trên

Do tính đặc thù của cây khoai lang, bộ phận thu hoạch (củ) là do cơ quan sinhdưỡng (rễ) phân hóa mà thành, bị chi phối trực tiếp bởi quá trình sinh trưởng thân látốt hay xấu Điều này đã được đề cập tới ở chương 3 về mối quan hệ giữa bộ phậntrên và dưới mặt đất (T/R) của cây khoai lang

Như vậy mật độ khoảng cách trồng hợp lý đã có ảnh hưởng trực tiếp tới sự pháttriển thân lá, tạo nên một kết cấu tầng lá hợp lý, nâng cao hệ số sử dụng ánh sáng vàhiệu suất quang hợp thuần của cây, có lợi cho quá trình vận chuyển tích lũy vật chấtkhô vào củ làm tăng khối lượng củ là điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất

Để xác định mật độ khoảng cách trồng hợp lý cần dựa vào các điều kiện: Đặcđiểm của giống, điều kiện đất đai, thời vụ trồng, phương thức trồng và khả năng đầu

tư thâm canh

1.8.2.2 Mật độ trồng hợp lý

Theo Bourke, R.M (1985) [40] ở Ấn Độ thì thay đổi mật độ trồng tăng năng suất

từ 5 ÷ 35% Ở Quảng Đông (Trung Quốc) theo Lê Doãn Diên, 1990 [6] mật độ trồng

22.500 ÷ 45.000 dây/ha, khoai lang sinh trưởng tốt cho năng suất cao nhất.

Ở Mỹ thường trồng với mật độ 35.000 ÷ 36.000 dây/ha; Ở Nhật Bản thườngtrồng dày hơn 40.000 ÷ 60.000 dây/ha

Ở Việt Nam, những kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy:

- Ở đất bạc màu (Bắc Giang) mật độ trồng có thể giao động từ 33.000 ÷40.000 dây/ha

- Ở đất cát ven biển (Nghệ An) mật độ trồng có thể dao động từ 27.000 ÷32.000 dây/ha

- Thí nghiệm nghiên cứu ở trường Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội (1970 ÷1971) vụ Đông Xuân cho kết quả ở Bảng 1.4

Bảng 1.4: Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau đến các yếu tố tạo thành năng suất

và năng suất khoai lang Chỉ tiêu

Hệ sốkinh tế

(Nguồn: Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, 1970 ÷ 1971)

Trong thực tiễn sản xuất khi tính đến mật độ khoảng cách trồng khoai langthường người ta đề cập đến số lượng dây trồng trên một mét chiều dài luống

Theo cách đó người ta đã xác định mật độ khoảng cách trồng hợp lý cho khoailang dao động từ 4 ÷ 7 dây/1 m chiều dài luống tùy thuộc vào thời gian sinh trưởngcủa giống, điều kiện đất đai và thời vụ trồng khác nhau

1.8.3 Nghiên cứu về tuổi hom giống trồng

Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Bích Thủy [30] đánh giá “Ảnh hưởng củaphân hữu cơ tới khả năng sinh trưởng và phát triển” của giống khoai lang KTB2 tạiPhủ Quỳ: Chiều dài cành cấp 1 giống KTB2 qua các giai đoạn:

- Giai đoạn từ 30 ÷ 60 ngày: Mức chênh lệch giữa công thức bón phân hữu cơ

có sự phát triển cao nhất và thấp nhất của cành cấp 1 qua các lần theo dõi lần lượt là5,08 cm, 10,37 cm và 13,40 cm Tuy nhiên, ở giai đoạn này, giống khoai lang KTB2trồng ở điều kiện Phủ Qùy có sự tăng trưởng về thân lá khá mạnh Sau 60 ngày trồng,chiều dài cành cấp 1 đã đạt đến 56,43 ÷ 69,83 cm

- Giai đoạn 60-90 ngày: Ở giai đoạn này, chiều dài cành cấp 1 đã có sự phânhóa một cách rõ rệt,chênh lệch giữa mức phân hữu cơ có sự tăng trưởng thấp nhất vàcao nhất qua các lần theo dõi là khá cao từ 13,40 ÷ 29,43 cm Sau 90 ngày trồng,chiều dài cành cấp 1 đã đạt đến 79,87 ÷ 109,3 cm tăng 23,44 ÷ 39,47 cm so với giaiđoạn trước đó Ở mức bón phân hữu cơ 16 tấn/ha cây khoai lang KTB2 có sự tăngtrưởng chiều dài cành cấp 1 lớn nhất, từ sau 60 ngày trồng đến 90 ngày trồng tăng41,67 cm

- Giai đoạn 90-105 ngày: Sau 105 ngày trồng, chiều dài cành cấp 1 đã đạt đến89,3 - 119,7cm tăng 9,43-10,4 cm Mức bón phân hữu cơ 16 tấn/ha vẫn là mức bónphân có ảnh hưởng tốt nhất đến sự tăng trưởng của cành cấp 1 và mức bón phânchuồng 12 tấn/ha và 14 tấn/ha có sự tăng trưởng tương đối đồng đều nhau

Tại báo cáo tổng kết dự án: “Sản xuất thử nghiệm giống khoai lang KTB1 vàKTB2 tại vùng Bắc Trung Bộ” của Phạm Văn Chương (2012-2013)[3] Kết quảnghiên cứu cho thấy ở lần thu hoạch 1 (50 ngày sau trồng) và thu hoạch lần 2 (80ngày sau trồng) phẩm chất dây giống của 2 giống khoai lang KTB1 và KTB2 là gầntương đương nhau Nhưng ở lần cắt cuối cùng (110 ngày sau trồng) thì phẩm chấtdây giống kém hơn [3]

Theo Bùi Quang Thạo - Trạm Khuyến nông Lương Tài trong nghiên cứu kỹthuật trồng khoai lang vụ Đông Tiêu chuẩn giống tốt: Chọn dây bánh tẻ, to mập,khỏe, không già và non quá, đã gơ dây được 50-60 ngày, dây đoạn 1 và đoạn 2, dài30-35 cm, lá xanh thẫm, đốt ngắn, không ra rễ, hoa trước, không sâu bệnh, [74]

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu là giống KTB2 sạch bệnh do Viện Khoa học kỹ thuật nôngnghiệp Bắc Trung bộ nhân giống gốc từ nuôi cấy In vitro, theo công nghệ sau:

Giống sạch bệnh – nhân giống bằng In vitro – Giống sạch bệnh G1 – Giốngsạch bệnh G2 – Vật liệu nghiên cứu (G3)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.2.1.1 Đối với thí nghiệm mật độ

Thí nghiệm đồng ruộng, bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB), 5 côngthức với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 18m2 (ô thí nghiệm 3 luống dài 5 m x1,2 m), diện tích các ô thí nghiệm: 15 x 18 = 270 m2

Tổng diện tích thí nghiệm bao gồm cả bảo vệ: 350 m2

Thí nghiệm được trồng từ ngày 10/10/2013

2.2.1.2 Đối với thí nghiệm về tuổi cây

Thí nghiệm đồng ruộng, bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB), 4 côngthức với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 18 m2 (ô thí nghiệm 3 luống dài 5 m

x 1,2 m), diện tích các ô thí nghiệm: 12 x 18 = 216 m2

Tổng diện tích thí nghiệm bao gồm cả bảo vệ: 350 m2

Công thức 2.1: 35 ngày tuổi

Công thức 2.2: 50 ngày tuổi

Công thức 2.3: 65 ngày tuổi

Công thức 2.4: 80 ngày tuổi

Thí nghiệm được trồng từ ngày 10/10/2013 (mật độ áp dụng: 42.000 hom/ha)