Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng – phát triển và năng suất của khoai lang Hoàng Long vụ Xuân 2014 tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.

SẦM THỊ HƯƠNG Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ ĐẾN SINH TRƯỞNG – PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA KHOAI LANG HOÀNG LONG VỤ XUÂN 2014 TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN”

SẦM THỊ HƯƠNG

Tên đề tài:

“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ ĐẾN

SINH TRƯỞNG – PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT

CỦA KHOAI LANG HOÀNG LONG VỤ XUÂN 2014 TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN”

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học cây trồng

Khoá học : 2010 – 2014 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Viết Hưng

Thái Nguyên, năm 2014

tế và thực tập Theo phương châm đào tạo: “học đi đôi với hành, lý luận gắn liền với thực tiễn”, mới đem lại hiệu quả cao Chính vì vậy, thực tập tốt nghiệp là một khâu hết sức quan trọng nhằm đưa những kiến thức đã học trên giảng đường từ đó áp dụng một cách đúng đắn và sáng tạo vào thực tiễn sản xuất Kết hợp lý thuyết với thực hành giúp sinh viên rút ra được những bài học kinh nghiệm nhằm nâng cao năng lực chuyên môn để sau khi ra trường có được những kiến thức cơ bản để có thể góp phần nhỏ bé của mình phục vụ cho nền nông nghiệp nước nhà

Là sinh viên năm cuối của khoa Nông học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, được sự nhất trí của Nhà trường và BCN khoa Nông học em đã

tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng – phát triển và năng suất của khoai lang Hoàng Long vụ Xuân 2014 tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”

Trong thời gian thực tập, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn

bè và nhà trường Em xin chân thành biết ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Viết Hưng đã giành nhiều thời gian quý báu, tận tình giúp đỡ em thục hiện đề tài, cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Nông học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập, rèn luyện và hoàn thành đề tài thực tập

Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên và cũng là công trình đánh dấu bước trưởng thành của em sau 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Mặc dù

em đã cố gắng hết sức mình song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót

Em kính mong có sự cảm thông, đóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn bè

để em có thể rút ra những kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện cho em có những bước đi vững chắc trong quá trình công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 5, năm 2014

Sinh viên Sầm Thị Hương

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu của đề tài 2

1.3.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

2.2 Nguồn gốc, phân loại và phân bố cây khoai lang 4

2.2.1 Nguồn gốc và phân loại 4

2.2.2 Phân bố 6

2.2.3 Sử dụng khoai lang 8

2.3 Tình hình sản xuất, nghiên cứu khoai lang trong và ngoài nước 9

2.3.1 Tình hình sản xuất nghiên cứu khoai lang trên thế giới 9

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất khoai lang ở Việt Nam 13

Phần 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu 20

3.1.1 Vật liệu nghiên cứu 20

3.1.2 Thời gian nghiên cứu 20

3.1.3 Địa điểm nghiên cứu 20

3.2 Nội dung nghiên cứu 20

3.3 Phương pháp nghiên cứu 21

3.3.1.Phương pháp bố trí thí nghiệm 21

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 25

Phần 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1 Ảnh hưởng của thời tiết khí hậu đến cây khoai lang 26

4.1.1 Điều kiện nhiệt độ 27

4.1.2 Lượng mưa 27

4.1.3 Ẩm độ 28

4.1.4 Bốc hơi 28

4.1.5 Giờ nắng 28

4.1.6 Ánh sáng 28

4.2 Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng chính của khoai lang Hoàng Long vụ Xuân 2014 ở mật độ trồng khác nhau 28

4.2.1 Kết quả theo dõi tỷ lệ sống của khoai lang ở các công thức thí nghiệm 29

4.2.2 Một số giai đoạn sinh trưởng chính của khoai lang 30

4.2.3 Kết quả nghiên cứu sự tăng trưởng chiều dài thân chính của khoai lang ở mật độ trồng khác nhau trong vụ Xuân 2014 31

4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai lang ở các mật độ khác nhau 34

4.4 Tỷ lệ củ thương phẩm và năng suất sinh khối ở các công thức thí nghiệm 36

4.5 Khả năng chống chịu của khoai lang ở các công thức thí nghiệm 37

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41

5.1 Kết luận 41

5.2 Đề nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

Từ viết tắt Ý nghĩa

CT : Công thức

DT : Diện tích KLTB : Khối lượng trung bình

NS : Năng suất NST : Ngày sau trồng NSTL : Năng suất thân lá NSSK : Năng suất sinh khối

SL : Sản lượng STT : Số thứ tự

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2007 - 2011 10Bảng 2.2: Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2007 - 2011 13Bảng 2.3: Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau đến các yếu tố tạo

thành năng suất và năng suất khoai lang 18Bảng 1.4: Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Thái Nguyên giai đoạn

2007 - 2011 19Bảng 4.1: Diễn biến thời tiết khí hậu của tỉnh Thái Nguyên năm 2014 26Bảng 4.2: Kết quả theo dõi tỷ lệ sống của khoai lang ở các công

thức thí nghiệm 29Bảng 4.3: Một số giai đoạn sinh trưởng chính của khoai lang ở các công

thức thí nghiệm 30Bảng 4.4: Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính của khoai lang ở

các công thức thí nghiệm 31Bảng 4.5: Đường kính thân và khả năng phân cành của khoai lang ở các

công thức thí nghiệm 33Bảng 4.6: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của khoai lang ở

các công thức thí nghiệm mật độ 35Bảng 4.7: Năng suất củ thương phẩm và năng suất sinh khối của khoai

lang ở các công thức thí nghiệm 37Bảng 4.8 : Mức độ nhiễm sâu hại của khoai lang ở các công thức thí

nghiệm 38

Hình 4.1: Biểu đồ tăng trưởng chiều dài thân chính của khoai lang ở

các công thức thí nghiệm 32 Hình 4.2: Biểu đồ năng suất củ, năng suất thân lá của khoai lang ở các

công thức thí nghiệm 36

Phần 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

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

tinh bột, có vị ngọt có thể sử dụng củ để ăn tươi, thái lát phơi khô, chế biến tinh bột dùng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi, thân non có thể làm rau xanh Trong quá trình phát triển sản xuất nông nghiệp ở nước ta cây khoai lang chiếm một vị trí quan trọng trong sản xuất lương thực, đứng thứ 3 sau lúa và ngô

Cây khoai lang rất dễ trồng, nhân giống bằng dây, ít bị sâu, bệnh, chi phí đầu tư trên đơn vị diện tích trồng khoai lang thấp thích hợp với nhiều hộ nông dân nghèo trong việc phát triển kinh tế hộ gia đình hiện nay và có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, từ đồng bằng ven biển đến vùng trung du, miền núi, từ miền Bắc đến miền Nam Với nhiều đặc tính ưu việt như: trồng được trên nhiều loại đất, thời gian sinh trưởng ngắn nên có thể trồng nhiều vụ trong năm, có khả năng chống chịu tốt, khoai lang trồng bằng dây nên ít bị sâu bệnh phá hoại, tiềm năng năng suất cao, chi phí đầu tư trên đơn vị diện tích thấp mặt khác thân lá khoai lang phát triển nhanh, mạnh nên

có khả năng lẫn át cỏ dại rất tốt vì thế nó luôn đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế của nhiều hộ nông dân nghèo trong việc phát triển nền kinh tế hộ gia đình hiện nay Giá trị sử dụng của cây khoai lang rất cao: thân lá có thể làm rau xanh, củ dùng để ăn tươi, thái lát hơi khô chế biến tinh bột làm thức

ăn cho người hoặc cho gia súc Ngoài ra khoai lang có thể chế biến các sản phẩm tinh bột biến tính, các sản phẩm hoá công, các sản phẩm lên men thuỷ phần được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp thực phẩm, dệt, giấy, vật liệu xây dựng, cao su nhân tạo

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, các sản phẩm khoai lang được sử sụng theo phương pháp truyền thống ngày càng gia tăng và công nghệ chế biến (sấy khô, tinh bột, bánh kẹo và rượu ) ngày càng phát triển Hiện nay xu hướng sử dụng khoai lang chất lượng cao trong ăn tươi và sau chế biến ngày càng tăng cao, đặc biệt tại các tỉnh, Thành phố Hiện nay khoai lang được trồng ở cả 7 vùng sinh thái nông nghiệp của nước ta với diện tích khoảng 245.000 – 270.000 ha năng suất bình quân là 6,5 tấn/ha Trong khi đó ở miền Bắc, nhất là các tỉnh miền núi phía Bắc chưa quan tâm nhiều đến việc sản xuất khoai lang nói chung và chất lượng cao nói riêng Nguyên nhân chính là

do chưa xác định được giống, điều kiện sinh thái của từng địa phương và biện pháp canh tác, mật độ phù hợp

Xuất phát từ thực tế đó em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng – phát triển và năng suất của khoai lang Hoàng Long vụ Xuân 2014 tại trường Đại học Nông Lâm – Thái Nguyên”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Nhằm xác định được mật độ trồng thích hợp cho khoai lang Hoàng Long sinh trưởng phát triển tốt, cho năng suất cao

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và phát triển của khoai lang Hoàng Long

- Nghiên cứu động thái tăng trưởng của các công thức thí nghiệm khoai lang Hoàng Long vụ Xuân 2014

- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất, đánh giá phẩm chất của khoai lang Hoàng Long

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

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở tác động biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, phẩm chất tốt cho khoai lang Hoàng Long vụ Xuân của Thái Nguyên và các tỉnh miền núi Trung du phía Bắc từ đó khuyến cáo cho nông dân sản xuất nhằm đạt được năng suất và hiệu quả cao nhất

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam, cây lương thực chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, sản phẩm của chúng làm nguyên liệu cho công nghệ chế biến, làm sản phẩm xuất khẩu và thúc đẩy các ngành khác phát triển theo Từ những giá trị kinh tế mà mà ngày nay cây lương thực càng được phát triển ở nhiều vùng sản xuất lớn và đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế hộ gia đình Tuy nhiên một số khó khăn mà nông dân vấp phải hiện nay chính là chưa áp dụng được các biện pháp canh tác, mật độ trồng phù hợp

Khoai lang là cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới ưa ẩm và có thể tạo năng suất củ và năng suất sinh khối cao trong thời gian tương đối ngắn, biện pháp kỹ thuật để tăng hiệu quả kinh tế sản xuất khoai lang lấy củ là chọn được giống tốt,

áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý để khai thác có hiệu quả

Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác chủ yếu bao gồm việc xác định thời vụ, mật độ trồng hợp lý, sử dụng vật liệu trồng chất lượng cao kết hợp bón phân, tưới nước và phòng trừ sau bệnh hiệu quả

2.2 Nguồn gốc, phân loại và phân bố cây khoai lang

2.2.1 Nguồn gốc và phân loại

Cây khoai lang (Ipomeoea batatas (Lam)) có nguồn gốc nguyên thủy từ

khu vực nhiệt đới châu Mỹ Hầu hết các bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học và sử học đều cho thấy châu Mỹ là nơi 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 động Chilca Canyon (Peru) sau khi phân tích phóng xạ cho thấy có độ tuổi từ 8000 đến 10.000 năm (Engel, 1970) Ngoài

ra, các nhà khảo cổ học về cây khoai lang còn tìm thấy tại thung lũng Casma

của Peru có độ tuổi xấp xỉ 2.000 năm TCN (Ugent, Poroski, 1983), Austin (1977), Obrien (1972) và Yen (1982) và cây khoai lang 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 và người Peru ở vùng núi Andes (Nam Mỹ) [9]

Nhiều nhà khoa hềc cho rềng khoai lang đềềc thuền hóa tề hền 5000 năm trềềc Nguền gềc cềa khoai lang còn chềa thềng nhềt Tuy nhiên các cề liều khềo cề, ngôn ngề hềc và lềch sề hềc đã cho phép xác đềnh nguền gềc khoai lang là ề vùng Trung Mề hoềc Nam Mề Nghiên cều cềa Obrien, 1972 [9] cũng khềng đềnh: Trung tâm chính xác khềi nguyên cềa khoai lang là Trung hoềc Nam Mề Austin D.F, 1977, Nguyền Viềt Hềng và CS, 2010 [9] cho rềng khoai lang có nguền gềc ề phía Bềc là quền đềo Yucatan và phía Nam là sông Orinoco vềi các trung tâm thề cềp có sề đa dềng cao ề Guatemala và

Nam Peru [21] khi nghiên cều về sề biền đềng ề Ipomoea batatas đã chề ra

vùng có sề đa dềng cao bao gềm Colombia, Equador và Bềc Peru

Khoai lang được du nhập vào Trung Quốc cuối thế kỷ 16, do khả năng thích ứng rộng và dễ nhân giống, khoai lang đã được mở rộng ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ la tinh vào thế kỷ 17 và 18 Hiện nay khoai 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 400 vĩ Bắc xuống 320 Nam Ở vùng xích đạo khoai lang còn được trồng ở độ cao 3000 m so với mặt biển [20] Trên thế giới có 115 nước sản xuất khoai lang FAO [13]; chủ yếu tại các nước đang phát triển, trên các chân đất nghèo dinh dưỡng với chi phí đầu tư thấp Năm

2010 toàn thế giới trồng 8,1 triệu ha khoai lang, sản lượng đạt trên 106 triệu tấn, trong đó Châu Á đạt 88,5 triệu tấn, (bằng 83% sản lượng toàn bộ thế giới), riêng Trung Quốc đạt 81,2 triệu tấn

Cây khoai lang (Ipomeoea batatas (Lam)) là cây hai lá mầm thuộc chi Ipomoea, họ Bìm Bìm Convolvulaceae Trong tổng số 50 chi và hơn 1000 loài thuộc họ này thì Ipomeoea batatas là loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng được trồng và sử dụng làm lương thực [1] Số loài Ipomoea dại đã được xác định là hơn 400 loài nhưng loài Ipomeoea batatas là loài duy nhất có củ ăn

được Khoai lang là một cây nông nghiệp có các rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, được gọi là củ khoai lang và nó là một nguồn cung cấp rau, củ quan trọng được sử dụng ở cả hai vai trò là rau ăn và lương thực

Khoai lang là cây thân thảo dạng dây leo sống lâu năm có các lá mọc so

le, hình dạng lá phần lớn là hình tim hay sẻ thùy chân vịt Các hoa khoai lang

có tràng hợp và kích thước loại trung bình (Mai Thạch Hoành, 1998) Rễ củ

ăn được, có hình dáng không ổn định thường là thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím, vàng, nâu, kem đến trắng tùy thuộc vào các giống khác nhau và từng điều kiện sống lớp cùi thịt có màu từ trắng, vàng nghệ, cam hay đốm tím và có khả năng đề kháng với sâu bệnh tùy theo từng giống và điều kiện sống [20]

Các giống khoai lang trồng phổ biến hiện nay thuộc loài Ipomoea

batatas, thuộc thể lục bội có bộ nhiễm sắc thể 2n = 6X = 90, với bộ nhiễm sắc

Vào những năm 1942 trong chuyến vượt biển đầu tiên của Christopher Clumbus đã tìm ra tân thế giới (châu Mỹ) và phát hiện ra khoai lang được

trồng ở Hispaniola và Cuba Từ đó khoai lang mới thật sự được lan rộng ở châu Mỹ và các vùng ôn đới khác, sau đó được chuyển đi khắp các vùng khác nhau trên thế giới [9]

Đầu tiên khoai lang được đưa về Tây Ban Nha, tiếp đó lan 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 theo hai con đường là từ châu Âu và trực tiếp từ vùng bờ biển Trung Mỹ sau lan sang Ấn Độ [9]

Các thương gia Tây Ban Nha đã du nhập cây khoai lang vào Philippin (Yên, 1982) 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

Ở Việt Nam, theo các tài liệu như sách “Thực vật bản thảo”, “Lĩnh nam tạp kỷ” và “Quảng Đông tân ngữ” của Lê Quý Đôn (Viện Hán nôm, 1995) [2], 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 đời Minh cai trị nước ta [9]

Trong “Thảo mộc trang” có đoạn viết: Cam thự (khoai lang) là loài củ thuộc loài 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, 1984; Viện Hán nôm, 1995) Theo cuốn truyền “Truyền thuyết Hùng Vương” của Nguyễn Khắc Xương (1979), cây Khoai lang được nhắc đến như là một cây trồng có từ rất lâu đời ở nước ta

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 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 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 [5]

Như vậy, khoai lang đã có mặt ở Việt Nam cách đây khoảng 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 [4]

2.2.3 Sử dụng khoai lang

2.2.3.1 Ẩm thực

Mặc dù lá và thân non cũng ăn được, nhưng các rễ củ nhiều tinh bột mới là sản phẩm chính và quan trọng nhất từ khoai lang Trong một số quốc gia khu vực nhiệt đới, khoai lang là loại lương thực chủ yếu Cùng với tinh bột, củ khoai lang cũng chứa nhiều xơ tiêu hóa, vitamin A, vitamin

C và vitamin B6

2.2.3.2 Phi ẩm thực

Tại nam Mỹ, nước lấy từ củ khoai lang đỏ trộn lẫn với nước chanh để làm một loại thuốc nhuộm vải Bằng cách thay đổi tỉ lệ thành phần của các loại nước này mà người ta thu được các tông màu từ hồng tới tía hay đen Tất cả các phần của cây đều có thể sử dụng làm thức ăn (khô hay tươi) cho gia súc

2.2.3.3 Y học

Các rễ khí được sử dụng làm chất tăng tiết sữa

Lá được dùng làm điều trị bệnh đái tháo đường, sổ giun móc, điều trị áp

xe và cầm máu

Củ được dùng điều trị bệnh hen suyễn

2.3 Tình hình sản xuất, nghiên cứu khoai lang trong và ngoài nước

2.3.1 Tình hình sản xuất nghiên cứu khoai lang trên thế giới

2.3.1.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới

Trên thế giới cây khoai lang được trồng ở 115 nước khác nhau, trong đó

có 101 nước là các nước đang phát triển và sản xuất tiêu thụ hầu hết sản lượng khoai lang của toàn thế giới [6]

Khoai lang là một cây trồng cạn và có khả năng chịu được nhiều điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau Do khoai lang có thể chịu lạnh tốt hơn các cây có củ nhiệt đới khác (sắn, khoai sọ ), vì vậy nó có thể sinh trưởng và phát triển bình thường ngay cả ở độ cao 3000 m so với mặt nước biển Khoai lang đã trở thành cây lương thực chính của dân cư miền núi cao tại Uganda, Ruanda và Burundi của Châu Phi

Khoai lang là một trong 5 cây có củ quan trọng trên thế giới: sắn, khoai lang, khoai mỡ, khoai sọ, khoai tây Ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới thì khoai lang là cây có củ đứng sau sắn Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới

trong những năm gần đây được thể hiện ở bảng 2.1

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

Năm Diện tích

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Năng suất khoai lang trên thế giới tương đối ổn định và tăng nhẹ từ 12,19 tấn/ha (năm 2007) lên 13,11 tấn/ha (năm 2011), do đó tổng sản lượng cũng tăng nhẹ

Hiện nay Trung Quốc là nước sản xuất nhiều khoai lang nhất trên thế giới, năm 2011 đạt 3.490.425 ha, với năng suất là 21,6 tấn/ha và sản lượng đạt cao nhất thế giới (75.567.929 tấn)

Mỹ hàng năm trồng khoảng 30.000 – 40.000 ha khoai lang, tập trung chủ

yếu tại các bang Bắc Carolina, Louisiana, Texas, Mississippi và California Trung bình một trang trại khoai lang ở Mỹ trồng khoảng 150 ha, để đảm bảo hiệu quả đầu tư về máy móc, kho bảo quản và thiết bị đóng gói (tốn khoảng 1 – 2 triệu USD) và để giảm chi phí lao động sống (Labonte và Cannon, 1998) Một số tài liệu nước ngoài đề cập tới vai trò của cây có củ như một trong những chỗ dựa quan trọng của nhân loại trong thế kỷ 21 Bởi hiện tại tiềm năng cải tiến năng suất của cây có củ là rất lớn, trong khi đó mặc dù năng suất của các cây ngũ cốc đã khá cao nhưng trong một phạm vi nào đó đã đạt đến mức giới hạn của năng suất trần Ngoài ra cây có củ có thể trồng được ở những vùng đất xấu, khô hạn,…

2.3.1.2 Tình hình nghiên cứu mật độ trồng khoai lang trên thế giới

Khoai lang là một cây trồng cạn và có khả năng chịu được nhiều điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau Khoai lang có thể chịu lạnh tốt hơn các cây có củ nhiệt đới khác (sắn, khoai sọ… ), nhưng không chịu được sương giá và phát triển tốt nhất ở nhiệt độ trung bình khoảng 240C Khoai lang là cây ngày ngắn nên ít khi ra hoa nếu độ dài ngày vượt quá 11 giờ Rễ

củ sẽ phát triển đầy đủ trong vòng từ 2 đến 9 tháng tùy thuộc vào giống và các điều kiện chăm sóc Khoai lang được nhân giống chủ yếu bằng phương pháp

vô tính, thường được trồng từ các đoạn thân (dây khoai lang) hay rễ hoặc bằng các rễ bất định mọc ra từ các rễ củ trong khi lưu giữ bảo quản Các hạt hầu như chỉ dành cho mục đích gây giống Để xác định mật độ khoảng cách trồng hợp lý cần dựa vào các điều kiện: Đặc điểm của giống, điều kiện đất đai, thời vụ trồng, phương thức trồng và khả năng đầu tư thâm canh

Cây khoai lang trồng ở mật độ khác nhau sẽ cho năng suất khác nhau Tuy nhiên, năng suất cao hay thấp còn tùy thuộc vào giống, đất đai và kỹ thuật canh tác [4]

Theo Lonolonkrisna W.Y (1948 – 1955) ở Ấn Độ thì thay đổi mật độ

trồng tăng năng suất từ 5 – 35%

Ở Quảng Đông (Trung Quốc) theo Trịnh Huy Nghĩa (1963) mật độ trồng 22.500 – 45.000 dây/ha khoai lang sinh trưởng tốt cho năng suất cao nhất

Ở Nigeria thường trồng với mật độ 36.000 – 40.000 dây/ha [20]

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

Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm trên 80% sản lượng toàn thế giới (năm 2011 đạt 75.567 nghìn tấn) Trong quá khứ, phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để làm lương thực, nhưng ngày nay

có 60% sản lượng khoai lang được sử dụng để nuôi lợn Phần còn lại được dùng làm lương thực hay chế biến các sản phẩm khác cũng như để xuất khẩu, chủ yếu là sang Nhật Bản Nhìn chung khoai lang Trung Quốc cho năng suất cao, chịu lạnh nhưng chất lượng không ngon so với khoai lang của Nhật, Mỹ khi trồng ở Việt Nam [9]

Sản xuất khoai lang ở vùng Đông Nam Á hiện đang giảm sút Nếu khâu chế 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 các giống 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 khoai lang mới cũng cần có tính thích ứng rộng, để có thể cho năng suất

và hiệu quả kinh tế cao khi được trồng trong nhiều điều kiện khác nhau, đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu Vì vậy, chiến lược của các nước Đông Nam Á là chọn tạo các 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 yêu cầu tiêu chuẩn cho chế biến công nghiệp [19]

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

2.3.2.1 Tình hình sản xuất khoai lang

Sản xuất khoai lang nước ta không đồng đều cả về diện tích và trình độ thâm canh, năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng sản xuất Hiện nay khoai lang làm lương thực cho người giảm dần, chủ yếu là làm

thức ăn cho chăn nuôi và nguyên liệu chế biến [6]

Tuy nhiên có đến 90% sản phẩm khoai lang được sử dụng chủ yếu ở vùng 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 dụng dưới dạng quà sáng và làm bánh

Ở vùng nông thôn có tới 60% sản lượng khoai lang được dùng làm thức

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 thái lát, thân lá phơi khô dã thành bột) [9] Tình hình sản xuất khoai lang trong những năm gần đây được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2007 - 2011

Năm Diện tích

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

Qua số liệu bảng 2.2 cho thấy diện tích trồng khoai lang ở Việt Nam giảm dần trong những năm gần đây, từ 175.500 ha (năm 2007) xuống còn 148.500 ha (năm 2011), năng suất tương đối ổn định và tăng dần trong 2 năm

2010 và 2011, do vậy sản lượng giảm dần qua các năm theo diện tích bị giảm dần Đây là vấn đề mà các nhà hoạch định quản lý và khoa học phải xác định

rõ nguyên nhân làm giảm diện tích và biện pháp thúc đẩy và năng cao năng suất, đặc biệt là các giống khoai lang chất lượng cao

Diện tích và sản lượng của khoai lang Việt Nam trong những năm gần đây có chiều hướng giảm xuống Nguyên nhân chủ yếu là do: thiếu thị trường tiêu thụ: giống lẫn tạp và thoái hóa, đất trồng khoai thường nghèo dinh dưỡng,

sự gây hại của sùng và sâu đục dây, đầu tư cho nghiên cứu phát triển thấp Trong vài năm gần đây, công nghệ chế biến các sản phẩm của khoai lang

đã bắt đầu được để ý Khoai lang được dùng làm lương thực cho người, thức

ăn chăn nuôi và làm nguyên liệu chế biến tinh bột, rượu, cồn, xi rô, nước giải khát, bánh kẹo, mì, miến, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học Hiện nay một số công ty của Đoài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc đang thăm dò khả năng phát triển khoai lang để sản xuất tinh bột, rượu cồn, công nghệ thực phẩm và màng phủ sinh học (bioplascic) Đặc biệt, việc một số vùng trồng đã xuất khẩu được khoai lang tại Việt Nam

Hiện nay, cây khoai lang là cây có củ được phân bố ruộng rãi ở nước ta

Ở vùng núi, Trung du Bắc Bộ, Duyên hải Miền Trung, Châu thổ sông Hồng, Tây Nguyên vùng Đồng bằng sông Cửu Long khoai lang luôn có mặt trong nhiều cơ cấu luân canh của nhiều vùng đất

Để khôi phục phát triển khoai lang thương phẩm trở thành hàng hóa có năng suất cao, chất lượng cao phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Thị trường xuất khẩu khoai lang của Việt Nam dự báo thuận lợi và có lợi thế cạnh tranh cao do có nhu cầu về chế biến khoai lang xuất khẩu các loại

thức ăn gia súc và những sản phẩm tinh bột biến tính Diện tích khoai lang của Việt Nam dự kiến ổn định khoảng 188,4 nghìn ha nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng khoai lang bằng cách chọn tạo và phát triển các giống khoai lang tốt có năng suất củ tươi và hàm tượng tinh bột cao, xây dưng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác khoai lang bền vững và thích hợp vùng sinh thái, đảm bảo thu nhập cho người dân, nhất là các hộ nghèo, các hộ vùng sâu vùng xa

2.3.2.2 Tình hình nghiên cứu khoai lang

∗Tình hình nghiên cứu về giống khoai lang

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 học Nông 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 Lộc chuyển đến) Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (FCRI) có 118 mẫu giống, 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

30 mẫu giống

Những năm gần đây, Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh cũng đánh giá và tuyển chọn 24 giống khoai lang khảo nghiệm toàn cầu trong chương trình hợp tác với CIP và khảo sát các giống khoai lang nhiều dây lá, năng suất bột cao cho hướng chế biến cồn trong chương trình hợp tác với công ty Technova và công ty Toyota Nhật Bản [10]

Ngoài ra trong sản xuất khoai lang cũng đã đạt được một số tiến bộ kỹ thuật mới trong thâm canh tăng năng suất khoai lang như: Kỹ thuật trồng khoai lang trên đất ướt, sử dụng phân kali bón cho khoai lang, kỹ thuật tưới nước cho khoai lang vụ đông

Nhìn chung tiềm năng phát triển cây khoai lang ở nước ta còn lớn cả về

hai mặt: diện tích và năng suất Song nó đòi hỏi cần phải chọn lọc giống thích hợp và xác định được hệ thống canh tác hợp lý và có hiệu quả, nhằm đảm bảo cho sự phát triển nông nghiệp đa dạng, bền vững ở mỗi vùng sinh thái khác nhau

∗Tình hình nghiên cứu mật độ khoai lang trong nước

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 củ Xác định mật độ khoảng cách trồng chính là tác động vào yếu tố thứ nhất (số dây trên một đơn

vị diện tích) Giữa 3 yếu tố này có một mối quan hệ hữu cơ Khi tăng mật độ trồng thì số củ và khối lượng củ sẽ giảm và ngược lại Bởi vậy cơ sở của vấn

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 sinh dưỡng (rễ) phân hóa mà thành, bị chi phối trực tiếp bởi quá trình sinh trưởng thân lá tốt hay xấu Điều này đã được đề cập tới ở chương 4 về mối quan hệ giữa bộ phận trên 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 phát triển thân lá, tạo nên một kết cấu tầng lá hợp lý, nâng cao hệ số sử dụng ánh sáng và hiệu suất quang hợp thuần của cây, có lợi cho quá trình vận chuyển tích lũy vật chất khô 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: Đặc điểm của giống, điều kiện đất đai, thời vụ trồng, phương thức trồng và khả năng đầu tư thâm canh

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

- Ở đất lúa (Điện Biên) mật độ trồng có thể dao động từ 37.000 – 40.000 dây/ha

Theo Trần Huy Nghĩa, 1963 (Nguyễn Thế Yên, 1999) mật độ trồng từ 22.500 – 45.000 dây/ha là thích hợp cho khoai lang sinh trưởng phát triển Trên các loại đất khác nhau thì mật độ trồng cũng khác nhau: trên vùng đất bạc mầu mật độ trồng thích hợp 3,3 – 4,4 vạn dây/ha; trên đất cát ven biển mật độ trồng thích hợp là 2,7 – 3,2 vạn dây/ha Khoảng cách trồng: 4 – 7 dây/m dài luống

Khoai lang Đông Xuân ở các tỉnh phía Bắc cho năng suất cao nhất (16,9 – 17,2 (tấn/ha) ở mật độ trồng 32.000 – 40.000 dây/ha (4 – dây/m dài luống) Trồng thưa (24.000 dây/ha) năng suất giảm đến 16,0 tấn/ha; trồng quá dày (48.000 và 56.000 dây/ha) năng suất chỉ đạt 14,9 và 15,2 tấn/ha [12]

Kết quả nghiên cứu của Viện Cây lương thực [17] cho biết: trồng một dây dọc hàng giữa luống với mật độ trồng 4 vạn dây/ha khoảng cách trồng 4 dây/m dài luống cho năng suất và tỷ lệ củ thương phẩm cao nhất

Thí nghiệm nghiên cứu ở trường Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội (2009 – 2010) vụ Đông Xuân cho kết quả ở bảng 2.3

Bảng 2.3: Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau đến các yếu tố tạo

thành năng suất và năng suất khoai lang Chỉ tiêu

Mật độ

(dây/ha)

Số củ 1 dây

Khối lượng củ/dây (g)

Năng suất

củ (tấn/ha)

Năng suất sinh vật học (tấn/ha)

Hệ số kinh tế

(Nguồn: Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội, 2009 – 2010)

Trong thực tiễn sản xuất khi tính đến mật độ khoảng cách trồng khoai lang thường 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 khoai lang dao động từ 4 – 7 dây/m chiều dài luống tùy thuộc vào thời gian

sinh trưởng của giống, điều kiện đất đai và thời vụ trồng khác nhau

Như vậy mật độ khoảng cách trồng hợp lý đã có ảnh hưởng trực tiếp tới

sự phát triển thân lá, tạo nên một kết cấu tầng lá hợp lý, nâng cao hệ số sử dụng ánh sáng và hiệu suất quang hợp thuần của cây, có lợi cho quá trình vận chuyển tích lũy vật chất khô vào củ làm tăng khối lượng củ là điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất

2.3.2.3 Tình hình sản xuất khoai lang tại Thái Nguyên

Ở Thái Nguyên khoai lang chủ yếu được trồng vào vụ Đông Xuân, trên hầu hết các loại đất khác nhau Tuy nhiên, diện tích khoai lang chủ yếu trồng trên diện tích đất 2 lúa 1 màu của các huyện phía nam tỉnh như Phổ Yên, Phú Bình,… và đa số cây khoai lang tại Thái Nguyên mới chỉ được trồng trong quy mô hộ gia đình với diện tích nhỏ chủ yếu để phục vụ chăn nuôi và làm rau ăn hàng ngày