Ảnh hưởng của phân lân đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống khoai lang trong vụ Đông xuân 2011 2012 trên đất cát ven biển tỉnh Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ------NGUYỄN THỊ HƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN LÂN ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI LANG TRONG VỤ ĐÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -NGUYỄN THỊ HƯƠNG

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN LÂN ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT

SỐ GIỐNG KHOAI LANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN

2011 - 2012 TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN

TỈNH NGHỆ AN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH: NÔNG HỌC

VINH, 5/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

- -ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN LÂN ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT

SỐ GIỐNG KHOAI LANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN

2011 - 2012 TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN

TỈNH NGHỆ AN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH: NÔNG HỌC

Ngêi híng dÉn: ThS NGUYỄN TÀI TOÀN

Ngêi thùc hiÖn : NGUYỄN THỊ HƯƠNG

VINH, 5/2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này làtrung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ ở một đơn vị nào

Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được trích rõ nguồn gốc

Nghi Lộc, ngày 15 tháng 5 năm 2012

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hương

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, cho tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Th.s Nguyễn Tài Toàn,người đã chỉ bảo, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành quá trìnhthực tập của mình

Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy Đinh Bạt Dũng – trưởng trạithực nghiệm ngành Nông học, người đã luôn sát cánh bên tôi, giúp đỡ động viêntrong suốt quá trình tiến hành thực tập nghiệm tại trại

Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể thầy (cô) giáo trong khoaNông – Lâm – Ngư, trường Đại học Vinh, đặc biệt là tổ bộ môn Cây trồng, đã tạođiều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành đề tài thực tập tốt nghiệp của mình

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, tập thể lớp49K_Nông Học, luôn bên cạnh, cổ vũ động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trìnhthực tập cũng như trong suốt khóa học

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nghi Lộc, ngày 15 tháng 5 năm 2012

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hương

KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Chữ cái viết tắt Nội dung

SE± Standard error (Sai số chuẩn)

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT iii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 3

2.1 Mục đích 3

2.2 Yêu cầu 3

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

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 4

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

1.2 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới và Việt Nam 6

1.2.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam 9

1.3 Tình hình sử dụng và chế biến khoai lang trên thế giới và trong nước 14

1.4 Tình hình nghiên cứu khoai lang trên thế giới và Việt Nam 15

1.4.1 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang trên thế giới và Việt Nam 15

1.4.1.1 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang trên thế giới 15

1.4.1.2 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang ở Việt Nam 17

1.5.2 Tình hình nghiên cứu về phân bón khoai lang trên thế giới và ở Việt Nam 19

1.4.2.1 Tình hình nghiên cứu phân bón khoai lang trên thế giới 19

1.4.2.2 Tình hình nghiên cứu phân bón khoai lang ở Việt Nam 21

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu 23

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 23

2.1.2 Thời gian nghiên cứu 23

2.1.3 Phạm vi nghiên cứu 23

2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.3 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 24

2.31 Giống 24

2.3.2 Phân bón 24

2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24

2.4.1 Công thức thí nghiệm 24

2.4.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 25

2.5 Quy trình kỹ thuật áp dụng 26

2.5.1 Kỹ thuật làm đất 26

2.5.2 Phân bón 26

2.5.3 Kỹ thuật trồng 26

2.5.4 Chăm sóc 27

2.5.5 Phòng trừ sâu bệnh 27

2.6 Các chỉ tiêu theo dõi 27

2.6.1 Chỉ tiêu về đặc điểm hình thái của các giống 27

2.6.1.1 Dạng thân 27

2.6.1.2 Hình dạng củ 27

2.6.1.3 Màu sắc thân 28

2.6.1.4 Lông tơ ở đầu mút của thân 28

2.6.1.5 Dạng lá trưởng thành 28

2.6.1.6 Màu sắc bộ lá 29

2.6.1.7 Màu sắc vỏ củ 29

2.6.1.8 Màu sắc thịt củ vừa thu hoạch và sau khi nấu chín 30

2.6.2 Các chỉ tiêu về động thái sinh trưởng 30

2.6.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 31

2.6.4 Khả năng chống chịu sâu bệnh 31

2.6.5 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh 31

2.6.6 Chỉ tiêu phẩm chất (được xác định khi thu hoạch) 32

2.7 Hiệu quả kinh tế 32

2.8 Xử lý số liệu 32

2.9 Điều kiện nghiên cứu thí nghiệm 32

2.9.1 Đặc điểm địa hình 32

2.9.2 Khí hậu 33

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Đặc điểm sinh vật học của các giống khoai lang nghiên cứu 36

3.2 Ảnh hưởng của các mức phân lân tới sự sinh trưởng và phát triển 37

3.2.1 Sự sinh trưởng và độ che phủ luống 37

3.2.2 Sự tăng trưởng chiều dài thân chính 39

3.2.3 Sự tăng trưởng số lá của thân chính 41

3.2.3 Sự tăng trưởng số nhánh (cành) của thân chính 43

3.3 Ảnh hưởng của giống và các mức phân lân đến chiều dài và số lá cuối cùng trước thu hoạch 46

3.4 Khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh 48

3.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại 49

3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 50

3.6.1 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến củ nhỏ 50

3.6.2 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến củ to 53

3.6.3 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến tổng số củ và khối lượng củ trên gốc 57

3.6.4 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến số củ trên ô 60

3.6.5 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến năng suất 64

3.7 Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến hàm lượng chất khô của củ 67

3.9 Hiệu quả kinh tế của các giống thí nghiệm tạo các mức phân bón lân khác nhau 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

1 Kết luận 72

2 Kiến nghị 72

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI

TỐT NGHIỆP 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới trong những năm gần

đây 6

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất khoai lang ở các châu lục trong năm 2010 8

Bảng 1.3 Diện tích,năng suất, sản lượng bốn cây lương thực chính của 10

Việt Nam 10

Bảng 1.4 Diện tích khoai lang phân theo địa phương qua các năm tại các vùng sinh thái Nông nghiệp ở Việt Nam 11

Bảng 1.5 Diện tích và sản lượng khoai lang phân theo điạ phương năm 2010 tại các vùng sinh thái Việt Nam 13

Bảng 1.6 Tình hình sử dụng khoai lang ở Việt Nam (% tổng sản lượng) 15

Bảng 1.7 Giống khoai lang phát hành tại châu Á từ năm 1981 - 2000 16

Bảng 2.1 Một số yếu tố khí tượng trong thời gian thí nghiệm 34

Bảng 3.1 Đặc điểm sinh vật học và hình thái của 3 giống khoai lang 36

Bảng 3.2 Sự sinh trưởng và độ che phủ luống của 3 giống ở các mức phân lân khác nhau 38

Bảng 3.3 Sự tăng trưởng chiều dài thân chính của khoai lang theo ngày của các công thức thí nghiệm trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012 40

Bảng 3.4 Sự tăng trưởng số lá trên thân chính của 3 giống khoai lang tại vụ

42

Bảng 3.5 Sự tăng trưởng số nhánh trên thân chính của 3 giống khoai lang trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012 44

Bảng 3.6a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến chiều dài và số lá cuối cùng trên thân chính trước thu hoạch 46

Bảng 3.6b Sự tương tác của giống và lân đến chiều dài thân chính và số lá cuối cùng trước thu hoạch 47

Bảng 3.7 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh (1-5 điểm) 48

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các mức bón phân lân và giống đến tỷ lệ nhiễm sâu

bệnh hại 49

Bảng 3.9a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến củ nhỏ 50

Bảng 3.9b Sự tương tác của giống và lân đến củ nhỏ 51

Bảng 3.10a Ảnh hưởng của các mức bón phân lân và giống đến củ to 53

Bảng 3.10b Sự tương tác của giống và lân đến củ to 54

Bảng 3.11a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến tổng số củ và khối lượng củ trên gốc 57

Bảng 3.11b Sự tương tác của giống và lân đến tổng số củ và khối lượng củ trên gốc 58

Bảng 3.12a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến số củ trên ô 60

Bảng 3.12b Sự tương tác của giống và lân đến số củ trên ô 61

Bảng 3.13a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến năng suất 65

Bảng 3.13b Sự tương tác của giống và lân đến năng suất 65

Bảng 3.14a Ảnh hưởng của các mức phân lân và giống đến hàm lượng chất khô của củ 67

Bảng 3.14b Sự tương tác của giống và lân đến hàm lượng chất khô của củ 68

Bảng 3.15 Bảng điểm đánh giá độ ngọt, độ bở của củ bằng phương pháp cảm quan 69

Bảng 3.16 Chí phí của các công thức thí nghiệm trong vụ Đông Xuân 2011 -2012 69

Bảng 3.17 Bảng hiệu quả kinh tế của các giống tại các mức phân bón lân khác nhau trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012 70

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sự tăng trưởng chiều dài thân chính của 3 giống khoai lang……… 41Hình 3.2 Tốc độ tăng trưởng số lá trên thân chính của 3 giống khoai lang 43 Hình 3.3 Tốc độ phân nhánh trên thân chính của 3 giống khoai lang 45

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Khoai lang (Ipomoea batatas (L) Lam), là cây trồng quan trọng được trồng

rộng rãi ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới như Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ

La Tinh Cây trồng đòi hỏi đầu vào thấp và quản lý ít hơn.Nó phát triển tốt trên đất không biên,cho năng suất hợp lý hơn so với hầu hết các loại cây trồng củ khác (Raemaekers, 2001) [46]

Trong số các cây lương thực, cây có củ giữ một vai trò quan trọng trong sảnxuất lương thực ở những nước nông nghiệp nghèo, chậm và đang phát triển (TrịnhXuân Ngọ, Đinh Thế Lộc, 2004) [21] Trên thế giới, khoai lang là cây lương thựcquan trọng thứ sáu sau gạo, lúa mì, ngô, khoai tây và sắn Nhưng ở các nước đangphát triển, nó là cây lương thực thứ năm Hơn 105 triệu tấn được sản xuất trên toàncầu mỗi năm, 95% trong số đó được trồng ở các nước đang phát triển Ở Việt Nam,khoai lang là một cây lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô và đứng thứhai về giá trị kinh tế sau khoai tây trong hệ thống cây có củ Khoai lang với thờigian sinh trưởng ngắn, có khả năng thích ứng rộng, được trồng ở khắp mọi nơi trên

cả nước từ đồng bằng đến miền núi và Duyên Hải Miền Trung… Khoai lang còn cóthể trồng được ở nhiều vùng sinh thái và chân đất khác nhau

Khoai lang được sử dụng cho tiêu dùng cả con người và là một nguồn lànhmạnh, giá rẻ, thức ăn chăn nuôi Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng động vật ăncây khoai lang có hàm lượng protein cao sẽ sản xuất khí mê-tan ít hơn so với thức

ăn khác, có khả năng góp phần quan trọng trong việc giảm khí thải độc hại toàn cầu(Trung tâm khoai tây quốc tế - CIP) [22]

Mặt khác, năng suất khoai lang ở Việt Nam còn thấp, mới chỉ đạt 8,16 tấn/hatrong khi đó năng suất bình quân của thế giới là 12,61 tấn/ha (năm 2008) [8] Trongsản xuất ở nhiều nơi khoai lang là cây quảng canh, tận dụng quỹ đất, phân bón hầunhư không được sử dụng Tuy khoai lang là cây không đòi hỏi nhiều phân, nhưng bónphân đủ và đảm bảo cân đối các chất dinh dưỡng cần thiết dễ mang lại năng suất cao.Cây khoai lang là cây ưa phân hữu cơ, phân chuồng vì ngoài cung cấp chất dinh dưỡng

cho đất độ tơi xốp, thoáng cần thiết cho sự hình thành và phát triển củ (Đinh Thế Lộc,1997; Bouwkamp JC, 1985) [5], [28] Các nguyên tố đa lượng như đạm, lân, kali rấtcần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của khoai lang, đặc biệt là kali khi bón đơn lẻhay bón kết hợp với đạm đều tăng năng suất củ (Đinh Thế Lộc, 1979; Mai ThạchHoành, 2006; Bouwkamp JC, 1985) [6], [14], [28].

Lân có ảnh hưởng tới quá trình phát triển của rễ, khả năng quang hợp và vậnchuyển chất dinh dưỡng của cây Mặt khác, bón lân còn giúp cây đồng hoá tốt hơn,hút đạm và kai tốt hơn Thiếu lân năng suất giảm, vật chất kém

Theo Samvel G và cs., thấy rằng đạm và lân làm tăng tỉ lệ caroten trong củ,

năng suất tăng Theo một nghiên cứu bón lân cho khoai lang trên đất cát ở QuảngNinh cho thấy rằng bón nhiều lân làm tăng năng suất củ nhưng ở mức 200 – 300 kg/

ha thì có hiệu suất cao nhất Về thời kỳ bón lân, kết quả nghiên cứu cũng cho thấyrằng với mức bón 300 kg/ha thì bón lót toàn bộ cho năng suất củ cao nhất và hiệusuất 1kg lân cũng đạt cao nhất

Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung bộ và Trung tâm Tàinguyên thực vật chọn lọc từ các cá thể phân ly của giống khoai lang Nhật Bản đãtạo ra giống khoai lang KTB1 Mặt khác, giống KTB2 được chọn lọc từ tổ hợp laixác định K51/KB1 trong vụ đông năm 2002 tại Trung tâm Cây có củ, Viện Khoahọc kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam (VASI cũ, nay là VAAS) và được Viện Khoahọc kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung bộ nghiên cứu chọn lọc tiếp từ 2006 đến nay

Vụ đông năm 2009, năng suất giống KTB1 đạt 16 - 18 tấn/ha, còn giống KTB2 đạtnăng suất 20 tấn/ha, chất lượng khoai rất cao Vụ xuân năm 2010 thu hoạch tại các

mô hình, năng suất củ của giống KTB1 đạt 18 tấn/ha và giống KTB2 đạt 23 tấn/ha,cao hơn nhiều so với các giống khoai lang hiện trồng phổ biến trên địa bàn Theođánh giá kết quả khảo nghiệm giống KTB1 và KTB2 từ năm 2008 đến 2010 tại BắcTrung bộ thì hai giống có nhiều triển vọng để phát triển như một cây trồng hànghóa trên dải đất cát ven biển của vùng Bắc Trung bộ [23] Do đó, để phát triển rộnghai giống trên trong sản xuất, cần nghiên cứu và hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh

hưởng của phân lân đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của

một số giống khoai lang trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012 trên đất cát ven biển tỉnh Nghệ An”.

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

- Đánh giá khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh hại củacác giống khoai lang dưới các mức bón phân lân khác nhau trên đất cát ven biểnNghệ An

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Chương 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển cây khoai lang

Cây khoai lang Ipomea batatas (L.) Lam là cây hai lá mầm thuộc loài Ipomea batatas, chi Ipomea, họ Bìm bìm Convolvulaceae (Purseglove, 1974 ; Võ Văn Chi và cs, 1969) [45][25] Trong họ Convolvulaceae có 50 tộc và hơn 1000 loài thì chỉ có loài I batatas là loài có ý nghĩa quan trọng và được sử dụng làm lương thực, thực phẩm (Võ Văn Chi và cs, 1969) [25] Trong chi Ipomea có hơn

400 loài nhưng chỉ có loài I batatas là loại cây trồng duy nhất có củ ăn được [25]

Khoai lang có nguồn gốc nguyên thuỷ từ vùng nhiệt đới châu Mỹ Hầu hếtcác bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học và sử học đều cho thấy châu Mỹ làkhởi nguyên của cây khoai lang (Trung Mỹ hoặc Nam Mỹ) Theo Engel (1970), từnhững mẫu khoai lang khô thu được tại hang động Chilca Canyon (Peru) sau khiphân tích phóng xạ cho thấy có độ tuổi từ 8000 – 10000 năm [31] Theo quan điểmcủa Obrien (1972) và ý kiến của Yen (1982), trung tâm khởi nguyên chính xác củacây khoai lang là Trung hoặc Nam Mỹ [40][51] Nhưng cây khoai lang thực sự lanrộng ở châu Mỹ khi người châu Âu đầu tiên đặt chân tới Vì vậy, khoai lang đượcxem là nguồn lương thực chính của người Mayan ở Trung Mỹ và người Péruvian ởvùng núi Andet (Nam Mỹ)

Vào năm 1492 trong chuyến vượt biển đầu tiên, Christopher Columbus đãtìm ra Tân thế giới (châu Mỹ) và phát hiện ra khoai lang được trồng ở Hispaniola vàCuba Từ đó, khoai lang mới thực sự lan rộng ở châu Mỹ và sau đó được di thựckhắp thế giới

Đầu tiên khoai lang được đưa về Tây Ban Nha, tiếp đó lan tới một số nướcchâu Âu và được gọi là batatas (hoặc padada) sau đó là Spanish Potato (hoặc SweetPotato)

- Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã du nhập cây khoai lang vào châu Phi(có thể từ Modambic hoặc Angola) theo hai con đường từ châu Âu và trực tiếp từ

- Các thương gia Tây Ban Nha đã du nhập cây khoai lang vào Philippin(Yen, 1982)[51] và từ Philippin vào Phúc Kiến (Trung Quốc) năm 1594 Tuy nhiêncũng có ý kiến cho rằng có thể sớm hơn từ Ấn Độ hoặc Myanma.

- Người Anh đã đưa khoai lang đến Nhật Bản vào năm 1615 nhưng khôngthể phát triển được Đến năm 1674, cây khoai lang được tái nhập vào Nhật Bản từTrung Quốc

Hiện nay, khoai lang được trồng phổ biến trong phạm vi rộng lớn từ vĩ tuyến

400 Bắc đến 320 Nam, ở vùng xích đạo khoai lang còn được trồng ở độ cao 3000m

so với mặt nước biển ( Woolfe, 1992 ) [50] Tuy nhiên, khoai lang được trồng nhiềunhất ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới, châu Á, châu Phi và châu Mỹ Latinh.Là mộtcây có củ, thời gian sinh trưởng ngắn từ 3 – 5 tháng và không biểu hiện một đặc tínhthời vụ rõ rệt, bởi vậy khoai lang được trồng như một cây bảo hiểm phối hợp trong

hệ thống canh tác với cây có hạt (như lúa) ở Đông Nam Á, với các cây có củ khác(khoai mỡ, khoai nước, ) ở châu Úc

Ở Việt Nam, theo các tài liệu cổ như sách “thực vật bản thảo”, “Lĩnh nam tạpkỷ” và “Quảng Đông tân ngữ” của Lê Quý Đôn (Bùi Huy Đáp, 1984; Viện Hánnôm,1995) [1], [24], cây khoai lang có khả năng là cây trồng nhập nội và có thể đưavào nước ta từ nước Lã Tông (đảo Luzon ngày nay) vào cuối đời Minh cai trị nướcta

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, 1984; Viện Hán nôm,1995) [1][24]

Sách “Biên niên cổ trung đại Việt Nam” (Nhà xuất bản khoa học xã hội 1987 đã

có ghi): “Năm 1558, khoai lang từ Philippin được đưa vào Việt Nam, trồng đầu tiên ở AnTường - thủ đô tạm thời của nhà Lê Trung Hưng (Hậu Lê), nay thuộc huyện Thọ Xuân,tỉnh Thanh Hoá” Như vậy, cây khoai lang đã có mặt tại Việt Nam khoảng gần 450 năm.Cây khoai lang được giới thiệu vào Việt Nam có thể tính từ tỉnh Phúc Kiến Trung Quốchoặc đảo Luzon, Philippin vào cuối thế kỷ 16 (Vũ Đình Hòa, 1996) [26]

1.2 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới

Nhờ tính thích nghi tương đối rộng, khoai lang được trồng khắp nơi trên thếgiới, từ 0 – 450 Bắc và Nam

Theo FAO ( tháng 2/2012), tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới qua cácnăm được trình bày ở bảng sau:

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới trong những năm gần đây

Châu lục

2008 2009 2010 2008 2009 2010 2008 2009 2010 Thế giới 8,263 7,979 8,106 12,618 12,871 13,147 104,26 102,7 106,57

Về năng suất, châu Á là châu lục có năng suất khoai lang cao nhất thế giới đạt19,010 – 20,041 (tấn/ha) từ năm 2008 - 2010, tiếp theo là châu Âu đạt 11,646 –12,441 (tấn/ha) từ năm 2008 - 2010 Châu Phi có năng suất khoai lang thấp nhất thếgiới và giảm dần từ năm 2008 – 2010: 4,557 – 4,437 (tấn/ha)

Châu Á có sản lượng hàng năm lớn nhất thế giới đạt 85,711 – 88,511 (triệutấn) từ năm 2008 – 2010 Còn châu Âu có sản lượng thu hoạch thấp nhất thế giới,chỉ đạt 0,063 – 0,054 (triệu tấn) từ năm 2008 – 2010 do diện tích sản xuất khoailang ở châu Âu rất ít chỉ có 0,001 – 0,004 (triệu ha) từ năm 2008 – 2010 Sản lượng

Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và

ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó Tình hình sản xuấtkhoai lang ở các châu lục trong năm 2010 (bảng 1.2) cho thấy, ở mỗi châu lục có sốnước trồng khoai lang khác nhau Châu Phi có số nước trồng lớn nhất thế giới (40nước), tiếp đến châu Mỹ có 34 nước trồng, châu Á có 18 nước trồng, châu Úc có 11nước trồng và ít nhất là châu Âu chỉ có 4 nước trồng

Tại châu Á, Trung Quốc là nước có diện tích trồng khoai lang lớn nhất, đạt3.683.581 ha, chiếm 83,4% diện tích trồng khoai lang của châu Á và chiếm 45,4%diện tích khoai lang thế giới Về năng suất thì Israel đạt năng suất cao nhất (30,91tấn/ha), còn Brunei Darussalam là nước có năng suất thấp nhất chỉ đạt 5,25 tấn/ha.Năng suất khoai lang ở trong từng châu lục cũng rất khác xa nhau Ở châu Mỹ,nước có năng suất cao nhất là Mỹ (22,84 tấn/ha), nước có năng suất thấp nhất làSaint Vincent và Grenadines (1,31 tấn/ha) Ở châu Phi, nước có năng suất cao nhất

là Senegal (33,33 tấn/ha), nước có diện tích thấp nhất là Mauritania (0,79 tấn/ha) Ởchâu Âu, nước có năng suất cao nhất là Italy (19,01 tấn/ha), nước có diện tích thấpnhất là Bồ Đào Nha (7,96 tấn/ha)

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất khoai lang ở các châu lục trong năm 2010

Châu lục Số nước

trồng

Thấpnhất

Quốc 3.683.581

Brunei

Nguồn: FAO, 2012 [8]

1.2.2 Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam

Dù nguồn gốc của khoai lang là vùng nhiệt đới châu Mỹ, khoai langcũng được phát triển tại Việt Nam do năng suất tương đối cao của nó cho cảđất và lao động Khoai lang từ lâu đã được quan trọng để Việt Nam như là bảohiểm chống lại nạn đói, nhưng trong những năm gần đây đã trở thành mộtnguồn quan trọng của thức ăn cho gia súc, đặc biệt là lợn Nó được trồng rộngrãi trên khắp Việt Nam, thường là do nông dân quy mô nhỏ theo điều kiện đầuvào thấp

Theo Trung tâm Quốc tế Khoai tây (CIP) [22]: Đối với nhiều năm sauthống nhất của Việt Nam trong năm 1975, cây khoai lang Việt Nam đã giúpcung cấp một biện pháp an ninh lương thực trong bộ mặt của sản xuất nôngnghiệp không ổn định Việc tiêu hủy gây ra bởi chiến tranh đã được theo saubởi nhiều năm của thời tiết tàn phá, bao gồm cả một đợt hạn hán năm 1977 vàcơn bão và lũ lụt năm 1978 (US LOC: Nông nghiệp) Quốc tế trừng phạt saucuộc xâm lược của Việt Nam - Cam-pu-chia vào tháng Mười Hai năm 1978tiếp tục trở nên trầm trọng hơn kinh tế khó khăn và an ninh lương thực (MỹLộc: nước ngoài Quan hệ: Lào và Cam-pu-chia), trong khi của chính phủchính sách tập thể hóa nông nghiệp và sản xuất Trung ương quản lý và tiếp thịnói chung không đáp ứng mục tiêu sản xuất ( Mỹ LOC: Nông nghiệp)

Kể từ giữa những năm 1980, sau cải cách chính sách và cải tiến cơ sở

hạ tầng vật lý của đất nước (đặc biệt là thuỷ lợi), sản xuất lúa gạo đã tăng lênđều đặn hơn với diện tích canh tác và sản lượng trung bình cao hơn có thểđược thực hiện một phần bởi việc áp dụng các giống hiện đại (FAOSTAT) Kể

từ những năm 1990, Việt Nam đã nổi lên như một nước xuất khẩu chính củagạo và các mặt hàng nông nghiệp khác, bao gồm cà phê, thủy sản Năng suất

củ khoai lang đã tăng từ khoảng 5,5 (tấn/ha) đầu những năm 1980 trên 7,00(tấn/ha) kể từ năm 2002 Tuy nhiên, diện tích canh tác giảm, sản xuất tổng thể

đã giảm từ mức đỉnh điểm 2,6 triệu tấn trong năm 1981 và một lần nữa vào

đầu những năm 1990 trước khi ổn định ở khoảng 1,5 triệu tấn mỗi năm kể từ

năm 2005

Diện tích, năng suất, sản lượng bốn cây lương thực chính của Việt Nam

những năm gần đây được thể hiện ở bảng 1.3 Qua bảng đó cho thấy, lúa là

cây lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích gieo trồng lớn nhất và tăng

mạnh qua các năm, từ 6.766 nghìn ha (năm 1995) lên 7.414 nghìn ha (năm

2008) Cây ngô và sắn cũng xó xu hướng tăng nhanh qua các năm Tuy ba cây

lương thực trên tăng dần diện tích, năng suất cũng như sản lượng qua các năm

nhưng khoai lang lại có xu hướng giảm ở hầu hết các vùng, từ 304 nghìn ha

(năm1995) giảm xuống 162 nghìn ha (năm 2008) Mặc dù diện tích giảm

nhưng năng suất của khoai lang lại tăng lên rõ rệt, từ 5,53 tấn/ha (năm 1995)

lên 8,16 tấn/ha (năm 2008), chứng tỏ đã có sự đầu tư về mặt kỹ thuật thâm

canh, cải tiến giống… nhằm nâng cao năng suất cũng như chất lượng của

khoai lang Tuy nhiên, sản lượng của khoai lang cũng giảm dần qua các năm

do diện tích canh tác giảm, từ 1,68 triệu tấn (năm 1995) giảm xuống 1,32 triệu

tấn (năm 2008) Như vậy khoai lang ở nước ta vẫn chưa phát triển xứng đáng

với tiềm năng của nó

Bảng 1.3 Diện tích,năng suất, sản lượng bốn cây lương thực chính của

Theo số liệu thống kê, trong vòng 7 năm (2005- 2010), diện tích trồng khoailang nước ta có xu hướng giảm dần từ 185,3 nghìn ha (năm 2005) xuống 150,8nghìn ha (năm 2010)(bảng 1.4).

Bảng 1.4 Diện tích khoai lang phân theo địa phương qua các năm tại các vùng sinh

thái Nông nghiệp ở Việt Nam

Nguồn: Tổng cục thống kê, 2012 [18]

Qua bảng 2.7 ta thấy, nhìn chung diện tích trồng khoai lang ở các vùng sinhthái nông nghiệp cũng giảm xuống đáng kể Vùng đồng bằng sông Hồng có diệntích trồng khoai lang 42,8 nghìn ha (năm 2005) giảm xuống còn 27,0 nghìn ha (năm2010) Vùng trung du và miền núi phía Bắc vào năm 2005 đạt diện tích trồng 43,3nghìn ha, đến năm 2010 giảm xuống còn 39,0 nghìn ha Vùng Bắc Trung Bộ đạtdiện tích trồng khoai lang 59,9 nghìn ha (năm 2005) giảm xuống còn 44,0 nghìn ha(năm 2010).Duyên hải Nam Trung Bộ đã giảm diện tích trồng từ 14,4 nghìn ha(năm 2005) xuống còn 10,0 nghìn ha (năm 2010) Chỉ có vùng Tây Nguyên có diệntích trồng khoai lang năm 2005 là 10,4 nghìn ha, đến năm 2010 tăng lên 14,0 nghìn

ha và vùng đồng bằng sông Cửu Long cũng có diện tích tăng lên từ 12,1 nghìn ha

(năm 2005) lên 14,8 nghìn ha (năm 2010) Nhìn chung, vùng Bắc Trung Bộ có diệntích trồng khoai lang lớn nhất cả nước.

Diện tích và sản lượng của một số địa phương tại các vùng sinh thái ở nước

ta được thể hiện qua bảng 1.7: Vùng trung du và miền núi phía Bắc là vùng có sốtỉnh trồng khoai lang nhiều nhất (14 tỉnh), trong đó Bắc Giang là tỉnh có diện tích(8,1 nghìn ha) và sản lượng (82,9 ngìn tấn) cao nhất vùng, tỉnh Lai Châu là tỉnh códiện tích (0,4 nghìn ha) và sản lượng (2,2 nghìn tấn) thấp nhất Vùng Bắc Trung Bộ

là vùng có diện tích và sản lượng nhất cả nước, trong đó tỉnh Thanh Hoá có diệntích (11,6 nghìn ha) và sản lượng (75,9 nghìn tấn) cao nhất, tỉnh Quảng Trị có diệntích thấp nhất vùng (3,2 nghìn tấn) và tỉnh Thừa Thiên Huế có sản lượng (20,7nghìn tấn) thấp nhất Vùng Đông Nam Bộ là vùng có diện tích và sản lượng khoailang thấp nhất cả nước, trong đó tỉnh Bình Dương và Bà Rịa Vũng Tàu có diện tích(0.2 nghìn ha) thấp nhất nhưng Thành phố Hồ Chí Minh là tỉnh có sản lượng (0.3nghìn tấn) thấp nhất

Bảng 1.5 Diện tích và sản lượng khoai lang phân theo điạ phương năm 2010 tại các vùng sinh thái Việt Nam

Sốtỉnhtrồng

Đồng bằng sông Hồng 11 Hà Nội 5,9 Hà Nam 0,5 Hà Nội 51,1 Hà Nam 6,1

Trung du và miền núi

phía Bắc 14 Bắc Giang 8,1 Lai Châu 0,4 Bắc Giang 82,9 Lai Châu 2,2Bắc Trung Bộ 6 Thanh Hoá 11,6 Quảng Trị 3,2 Thanh Hoá 75,9 Thừa ThiênHuế 20,7

Duyên hải miền Trung 8 Quảng Nam 6,7 Khánh Hoà 0,2 QuảngNam 39,0 Khánh Hoà 0,9

Ninh Thuận

Tây Nguyên 5 Đắk Nông 6,6 Kon Tum 0,2 Đắk Nông 76,9 Kon Tum 1,1

Đông Nam Bộ 6 Bình Phước 0,8 Bình Dương 0,2 Bình

TP.Hồ Chí

Bà Rịa Vũng Tàu

-Đồng bằng sông Cửu

Nguồn: Tổng cục thống kê, 2012 [18]

1.3 Tình hình sử dụng và chế biến khoai lang trên thế giới và trong nước

Được trồng rộng rãi trên toàn thế giới, khoai lang được yêu thích ở nhiều nềnvăn hóa và là một thành phần trong món ăn nhiều dân tộc thiểu số Cây trồng đượcphát triển cho cả hai người và động vật tiêu thụ (Onwueme, 1978; Onwueme vàSinha, 1991) [42], [43]

Tại Bắc Mỹ, khoai lang chỉ được sử dụng làm thực phẩm của con người Ởmiền Nam nước Mỹ, khoai lang được sử dụng nhiều trong các món ăn trong khuvực, và một phần lớn của cây trồng làm thức ăn cho gia súc Khoai lang là một loạirau thực phẩm chủ yếu (củ và lá non), thực phẩm ăn nhẹ, thức ăn chăn nuôi, cũngnhư vật liệu thô cho công nghiệp tinh bột và rượu Nó được chế biến thành các sản

phẩm đa dạng (Bouwkamp, 1985, Lin et al, 1985; Udensi, 2000) [28], [38], [49].

Tại các nước đang phát triển, khoai lang được trồng chủ yếu như là một câytrồng thay thế cho gạo và ngô Ở đó, khoai lang xếp hạng là cây lương thực thứ nămquan trọng nhất trên cơ sở trọng lượng tươi, sau khi gạo, ngô, lúa mỳ và sắn Tuynhiên, sử dụng khoai lang đã đa dạng hóa đáng kể trong vòng bốn thập kỷ qua, cótiềm năng lớn như là một nguồn gốc của sản phẩm giá trị gia tăng của địa phương

và các thành phần Một số ví dụ bao gồm các sản phẩm thực phẩm như mì và móntráng miệng, thức ăn chăn nuôi và một số sản phẩm công nghiệp như bột, tinh bột

và pectin cho thị trường nội địa và xuất khẩu

Ở châu Phi và châu Á, sấy khô khoai lang được sử dụng như một nguyên liệuthay thế cho thức ăn động vật màu vàng bắp Ví dụ, sự gia tăng ổn định trong việc

sử dụng của rễ khoai lang và dây leo cho lợn và gia súc khác ở Trung Quốc trongsuốt 30 năm qua có nghĩa là từ 30 đến 50 triệu tấn trở lên được sử dụng hàng nămlàm thức ăn Bột khoai lang có thể được lên men để tạo ra những sản phẩm nhưnước sốt đậu nành và uống rượu, hoặc nếu nấu chín ngay lập tức, nó có thể đượctiếp tục chế biến thành dấm, rượu vang và Nata de coco, hoặc "on-the-go", một móntráng miệng phổ biến ở Phillipines và Nhật Bản

Khoai lang thường có chứa tinh bột hơn khoai tây, và tinh bột có tính chấtđặc biệt hữu ích trong nhiều sản phẩm thực phẩm và quy trình sản xuất Tại TrungQuốc, sản xuất tinh bột khoai lang trong những năm gần đây đã phát triển thành mộtngành công nghiệp tiểu thủ sử dụng hàng triệu tấn rễ mỗi năm

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 Ngoàithái con chì và phơi khô để nấu với đỗ, nghiền làm bánh, mứt (Mai Thạch Hoành,2006; Viện Hán nôm, 1995) [14], [24] thì Viện Công nghệ sau thu hoạch đã đưa ra quytrình kỹ thuật sản xuất đường nha và dextrin từ khoai lang và sắn Hay tinh bột khoailang có thể sản xuất miến hay sản xuất tinh bột khoai lang sử dụng enzym

Việc sử dụng củ hoặc thân lá khoai lang cho người và gia súc cũng rất khácnhau giữa các vùng Ở Miền Bắc, những nơi chủ yếu trồng lúa thì khoai lang được

sử dụng chính là cho gia súc chiếm từ 40-80% Có thể thấy việc sử dụng khoai langlàm lương thực ở các vùng chỉ đạt từ 10% cho đến 40% Ngoài ra, chỉ có khoảng20% khoai lang được lưu hành trên thị trường (Bảng 1.6)

Bảng 1.6 Tình hình sử dụng khoai lang ở Việt Nam (% tổng sản lượng)

Đồng BằngBắc Bộ

Ven biểnTrung bộ

Nguồn: Đặng Thanh Hà và cs, (1991)

1.4 Tình hình nghiên cứu khoai lang trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang trên thế giới và Việt Nam

1.4.1.1 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang trên thế giới

Hầu hết những nước trồng nhiều khoai lang trên thế giới đều có bộ sưu tậpnguồn gen giống khoai lang Nơi lưu giữ nguồn gen khoai lang lớn nhất toàn cầu làTrung 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 5920 mẫu

giống khoai lang trồng (Ipomoea batatas) và 1087 mẫu giống khoai lang loài hoang dại (Ipomoea trifida và các loài khác thuộc chi Ipomoea) Việc duy trì nguồn gen ở

CIP được thực hiện trong ống nghiệm, trên đồng ruộng, bảo quản bằng hạt và đượcđánh giá theo tiêu chuẩn quốc tế [11]

Theo Komachi, K (1994), đa bội thể dẫn đến sự bất dục và gây ra những saisót trong quá trình phân chia giảm nhiễm Kết quả là sự phối gen không đều Câykhoai lang là cây lục bội (2n = 90), với số nhiễm sắc thể cơ bản là X = 15 Loài

khoai lang trồng Ipomoea batatas với bộ nhiễm sắc thể 2n = 6x = 90.

Hiện nay có 6.843 nguồn gen bản địa (có nguồn gốc giống bản địa) củakhoai lang được tổ chức tại các ngân hàng gen của các chương trình nghiên cứukhoai lang ở các nước châu Á Trong hai thập kỷ qua, tổng cộng có 113 giốngkhoai lang đã được phát hành trong tám quốc gia châu Á được liệt kê ở bảng2.10, trong đó ¾ nguồn giống được phát hành trong những năm 1990 Trung tâmkhoai tây Quốc tế (CIP), Trung tâm nghiên cứu thực vật châu Á (AVRDC) hoặcViện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (IITA) đã góp phần phát hành 16 giốngtrong tổng số 113 giống

Bảng 1.7 Giống khoai lang phát hành tại châu Á từ năm 1981 - 2000

Quốc gia

Thời gian

Tổngsố

Số liênquan đếnCIP /AVRDC /IITA

Việc kết hợp các tính trạng bằng con đường lai hữu tính là nguồn nguyênliệu quan trọng cho việc chọn tạo các dòng khoai lang mang tính dị hợp tử cao, ưu

thế lai cao Năm 1980, Kawakani (Nhật Bản) đã tạo ra giống Koanesengen có tính

chống chịu tốt, hàm lượng đường và tinh bột cao, được trồng phổ biến ở Nhật Bản.Năm 1990, qua đánh giá của tập đoàn khoai lang, Trung tâm khoai tây Quốc tế(CIP) phân tích chất lượng của 897 giống của Pêru trong đó có 35 giống có hàmlượng chất khô cao hơn 40%, 13 giống có hàm lượng tinh bột cao hơn 70%, 4 giống

có hàm lượng chất khô cao hơn 35% và hơn 10% hàm lượng protein, 4 giống cóhàm lượng protein dưới 2% và 26 giống có hàm lượng chất xơ nhỏ hơn 2% (CIP,1990) [36] Ở Papua Niu Ghine tạo được khoảng 1000 giống mới đã được xác nhậntrong tổng số giống bản địa là khoảng 5000 giống (Burke,1985)

1.4.1.2 Tình hình nghiên cứu giống khoai lang ở Việt Nam

Nguồn gen giống khoai lang Việt Nam chủ yếu được thu thập, đánh giá vàbảo tồn tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp ViệtNam với 528 mẫu giống đã được tư liệu hoá (trong đó có 344 mẫu do Trung tâmNghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc chuyển đến) Viện Cây lươngthực và Cây thực phẩm (FCRI) có 118 mẫu giống, Trung tâm Nghiên cứu Thựcnghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc hiện có 78 mẫu giống… Trường Đại Học NôngLâm thành phố Hồ Chí Minh có 30 mẫu giống

Theo Trung tâm khoai tây Quốc tế[22]: Kiến thức về các nguồn gen củakhoai lang Việt Nam đã mở rộng rất nhiều kể từ khi đất nước thống nhất của đấtnước trong năm 1975 Một bộ sưu tập của hơn 100 nguồn gen đã bị mất vào năm

1967, nhưng sau khi chiến tranh kết thúc, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu đi khảo sáttrên toàn quốc để đánh giá các nguồn tài nguyên di truyền của nhiều loại cây trồng,bao gồm cả khoai lang Một cuộc điều tra sau đó và toàn diện hơn thực hiện 1991-

1993 kết quả trong một bộ sưu tập ban đầu của 633 accessions khoai lang, trong đó

có 358 đã được giữ lại sau khi loại bỏ các mẫu bản sao Sau đó được phân loại là

229 giống bản địa, 103 giống giới thiệu, và 26 dòng giống giữ lại để bảo tồn (Hồ et

al 1996, trang 51) [35].

Tất cả các nguồn gen khoai lang được duy trì trong lĩnh vực này tại ViệnKhoa học Nông nghiệp Việt Nam (VASI), nơi họ có thể liên tục đánh giá trong điềukiện thực tế, nhưng không phải không có một số rủi ro Giống có thể trở thành vôtình trộn lẫn hoặc bị mất, đôi khi do thiên tai, chẳng hạn như đã xảy ra với một trậnlụt năm 1994 Một số giống đã được thu hồi thông qua bộ sưu tập sao lưu duy trìtrong ống nghiệm, và những người khác đã được thu lại Giống được duy trì mộtcách riêng biệt, nhưng vẫn còn bị stress sinh học và phi sinh học Đến năm 1996,mười hai cây trồng được cũng đang được duy trì tại chỗ của nông dân trong tỉnhNinh Bình.

Giữa năm 1981 và 2003, 14 giống khoai lang mới được chính thức phát hành

tại Việt Nam (Fuglie et al., 2002) [32] Sáu trong số những giống này (HL 518, K4,

KL5, K51, 31 NN, và KB1) được phát triển trong hợp tác với Trung tâm khoai tâyquốc tế (CIP) Nỗ lực hợp tác chăn nuôi CIP tại Việt Nam đã tập trung vào pháttriển các giống sử dụng kép, tức là, giống có năng suất cao của cả rễ và thân lá cóthể được sử dụng cho tiêu dùng cả con người cũng như thức ăn chăn nuôi Một sốcác giống mới tăng năng suất 75 % vật chất khô (kết hợp rễ cây và thân lá) hơn so

với hầu hết các giống truyền thống (Peters et al 2005) [44].

Viện cây lương thực và thực phẩm Hải Dương đã tiến hành công tác lai hữutính giống khoai lang từ năm 1979 và đã chọn tạo ra một số giống phục vụ cho sảnxuất như: giống số 8, giống K4 (V15-70)… Giống K51 tạo thành từ tổ hợp lai giữa

CN 1028-15 nhập từ Trung tâm Khoai tây quốc tế (CIP) với giống số 8 vụ đông

1990 – 1991 và được khu vực hoá năm 1998 với đặc điểm thời gian sinh trưởngngắn nên có thể trồng nhiều vụ trong năm Giống này có khả năng chịu rét, chịunóng, thân lóng ngắn và không có vị chát, nên thích hợp chi việc làm thức ăn giasúc (Sổ tay Khuyến nông, 2001) [20] Giống KL5 (Nguyễn Thế Yên,1999) [17]được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính và chọn lọc cá thể có khả năng sinhtrưởng tốt, năng suất cao

1.5.2 Tình hình nghiên cứu về phân bón khoai lang trên thế giới và ở Việt Nam 1.4.2.1 Tình hình nghiên cứu phân bón khoai lang trên thế giới

Để trồng khoai lang cho năng suất cao và phẩm chất tốt thì chúng ta cần phảitác động bằng nhiều biện pháp khác nhau Trước hết, phải chọn những giống đápứng được nhu cầu của sản xuất, sau đó cần phải tác động đến nhiều biện pháp kỹthuật trồng trọt, chăm sóc khác nhau Cho đến nay, đối với khoai lang thì phân bón

là một trong những yếu tố chủ đạo để tăng năng suất, tăng sản lượng

Theo kết quả nghiên cứu của Lonnonlon Krisna (1948 – 1955) đối với khoailang trong điều kiện miền nam Ấn Độ thấy rằng: thay đổi chế độ bón phân làm tăngnăng suất từ 50 – 100%, trong khi đó thay đổi các biện pháp kỹ thuật trồng trọt khácchỉ tăng năng suất dưới 50% Sự khác biệt này đã được đề cập là do các yếu tố nhưkhông áp dụng phân bón Các giả thuyết là việc bổ sung đạm, phân bón phốt pho cóthể cải thiện năng suất thực tế và lợi ích kinh tế Nitơ, phốt pho, kali và chính ba

chất dinh dưỡng theo yêu cầu của thực vật, tăng trưởng và phát triển năng suấtcao Những chất dinh dưỡng cần thiết cho tất cả sinh lý quy trình, giống nhưthực vật quang hợp, hô hấp, nước hấp thụ, lưu trữ năng lượng, cây trồng trưởngthành và phân chia tế bào Nitơ (N) và phốt pho (P) cũng được biết là ảnh hưởngđến thực vật tăng trưởng, năng suất củ và các thành phần hóa học cây trồng củ(Burton, 1989) [29]

Trong các báo cáo gần đây đã chỉ rõ mối liên hệ giữa khoai lang và khả năng chịuđựng hàm lượng lân trong đất thấp Một số thí nghiệm ở Mỹ cho thấy, năng suất khoailang tăng đáng kể, hoặc không tăng khi sử dụng phân lân trong thí nghiệm này, do phânlân từ vụ trước vẫn đủ để cung cấp nhu cầu cần thiết của khoai lang

Các triệu chứng chung của lá khoai lang khi thiếu phốt pho là hai bên mép lá

bị úa vàng hoặc xuất hiện đốm ở mặt lá dưới, khô lá cơ bản, nội địa hóa vàng, lá rũ

dữ dội và có màu nâu Giống như nitơ, khoai lang không nhận được phốt phocho thấy tăng trưởng còi cọc như thể hiện bởi các bộ phận thực vật / chồi.Điều này chỉ đơn giản là cho thấy vai trò quan trọng của phốt pho trong sự tăng

trưởng và phát triển của khoai lang, đặc biệt là trong sự tham gia của nó trong dẫntruyền năng lượng (Glass, 1989) [33].

Kết quả nghiên cứu của Olorunnisomo và cs, (2006) [41] về cải tiến năng

suất và thành phần hóa học của khoai lang cho chăn nuôi thông qua canh tác tốithiểu và sử dụng phân bón tại Nigeria cho thấy: có sự sai khác ở mức ý nghĩa(p<0,05) về hàm lượng chất khô của củ và sinh khối của các giống khoai lang ở cáccông thức thí nghiệm Hàm lượng chất khô của củ đạt tương ứng 7,8; 4,4; 4,4 và 3,4tấn/ha và sinh khối đạt đạt tương ứng 15,3; 9,5; 10,3 và 7,6 tấn/ha ở các công thức

có làm đất và bón phân; công thức có làm đất và không bón phân; công thức khônglàm đất và bón phân; và công thức không làm đất và không bón phân Qua thínghiệm cũng cho thấy hàm tượng protein tổng số và sự suy giảm thành phần chất xơ

ở trong củ không có sự sai khác về mặt thống kê (p<0,05) các công thức thí nghiệm.Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cũng cho thấy việc làm đất và bón phân có ảnh hưởngnhư nhau đến năng suất củ và hàm lượng protein tổng số

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây khoai lang cần cả 3 yếu tố dinhdưỡng NPK Vì vậy cần cung cấp đầy đủ 3 yếu tố dinh dưỡng trên để cho cây sinhtrưởng phát triển cân đối, tạo điều kiện cho thân lá và rễ củ thúc đẩy nhau phát triển.Tuy nhiên trong từng giai đoạn sinh trưởng, cây cần những yếu tố dinh dưỡng ởmức độ khác nhau Đạm cần nhiều trong giai đoạn sinh trưởng thân lá và phân hoá

củ, lân cần suốt trong cả quá trình sinh trưởng, phát triển, nhất là giai đoạn pháttriển của bộ rễ; còn kali cây cần nhiều trong giai đoạn phát triển phình to của củ vàtích luỹ tinh bột Nhưng giữa 3 yếu tố này lại có mỗi quan hệ mật thiết hỗ trợ nhau.Tuỳ từng loại đất mà tỉ lệ NPK thay đổi cho thích hợp, với mục đích vừa tăng năngsuất vừa tăng hiệu quả của phân bón Các tác giả khi nghiên cứu tỉ lệ NPK đều điđến thống nhất: tỷ lệ kali cao nhất trong 3 yếu tố dinh dưỡng đa lượng Với nhữngloại đất nghèo dinh dưỡng (Đất cát ven biển, đất cát bạc màu) ở Mỹ thường bón với

tỷ lệ 1:2:3 hay 1:3:6 (Grewal và cs., 1991b) [34]

1.4.2.2 Tình hình nghiên cứu phân bón khoai lang ở Việt Nam

Các nghiên cứu về bón phân cho thấy bón phân cho khoai lang là một biện phápquan trọng để tăng năng suất và phẩm chất củ Khi có đủ loại phân, liều lượng và thời kỳbón phân thích hợp thì sẽ tạo cho cây sinh trưởng phát triển tốt, năng suất cao

Theo kết quả nghiên cứu, khoai lang phản ứng tốt với phân hữu cơ Trướchết, nó có tác dụng cải tạo hoá tính cũng như lý tính của đất, làm cho đất tơi xốp,giúp cho quá trình hình thành và phình to củ được thuận lợi Theo nghiên cứu củaMai Thạch Hoành (1998) [13], quá trình phân giải chất hữu cơ đã tạo nên sự chênhlệch nhiệt độ bên ngoài và trên mặt luống : nhiệt độ trong luống khoai luôn cao hơnnhiệt độ nên ngoài và trên mặt luống, nhờ vậy tạo nên sự chênh lệch áp suất làmthành quá trình đối lưu không khí từ hai bên sườn luống vào giữa luống, từ trên mặtluống xuống gốc cây khoai lang, giúp cho quá trình vận chuyển vật chất quang hợp

từ lá xuống gốc và vào củ nhanh, nhất là vào ban đêm

Kali là yếu tố dinh dưỡng quan trọng của cây khoai lang; kali xúc tiến quátrình quang hợp, hình thành và vận chuyển tinh bột về củ Khi xác định liều lượngbón kali thích hợp cho khoai lang vụ Đông Xuân vùng Đồng bằng Bắc Bộ, ĐinhThế Lộc cho rằng ở nền phân bón thấp (8 tấn phân chuồng + 20kg N + 20kg

P2O5/ha) là 80 – 100kg K2O/ha và ở nền phân bón cao ( 16 tấn phân chuồng + 40kg

N + 40kg P2O5/ha) là 100 – 120kg/ha [7] Về thời kỳ bón kali cho khoai lang trênđất thịt nhẹ vụ Đông đã có kết quả là bón kali vào giai đoạn 45 – 60 ngày sau trồng

đã có tác dụng làm thân lá phát triển tương đối thuận lợi, tăng tốc độ phân cành, xúctiến quá trình phình to của củ làm tăng năng suất lên 18 – 20%

Kết quả nghiên cứu về bón đạm cho khoai lang thì thấy rằng thiếu đạm sẽlàm cho cây ít củ và củ phát triển kém Vì vậy, bón thúc đạm kết hợp kali sẽ tạođiều kiện cho củ phình to, dài, ít xơ Tuy nhiên, bón nhiều đạm làm cho thời kỳ hìnhthành củ kéo dài, sản lượng giảm, đường ít, thịt củ nhão, hàm lượng nước tăng nên

khó bảo quản [1] Đinh Thế Lộc và cộng sự, (1979) [6], nghiên cứu về thời kỳ bón

thúc đạm cho cây khoai lang có kết luận sau: Bón thúc đạm sớm (sau trồng 20 - 45

bón đạm muộn (sau trồng 80 - 90 ngày), sẽ làm giảm năng suất củ 10% so với đốichứng Bón lót đạm không làm tăng năng suất củ rõ như bón thúc nhưng cũng làmtăng năng suất 7%

Kết quả nghiên cứu bón lân cho khoai lang trên đất cát Quảng Ninh thấyrằng : bón lân nhiều thì năng suất cao nhưng ở mức bón 200 – 300kg supe lân/ha cóhiệu suất cao nhất Về thời kỳ bón lân cũng cho thấy rằng, với mức bón 300kg supelân/ha thì bón lót toàn bộ cho năng suất củ cao nhất và hiệu suất 1kg lân cũng đạtcao nhất

Tuy nhiên, để có năng suất cao thì chúng ta phải bón phối hợp các loại phânvới nhau và căn cứ vào từng giống khoai lang, mùa vụ, từng loại đất khác nhau.Theo Lê Đức Diên và Nguyễn Đình Huyên [12], trên đất cát pha muốn đạt năngsuất 20 tấn đối với giống Lin và 30 tấn đối với giống Hồng Quảng thì phải bón thêm

5 tấn phân chuồng + 30kg N + 100kg K2O/ha

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phạm vi, địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu

- Thí nghiệm được tiến hành tại Trại Thực nghiệm Nông nghiệp, Trung Tâmthực hành thí nghiệm, Trường Đại học Vinh trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012, xãNghi Phong, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

Thí nghiệm được thực hiện trên đất cát pha, không động chủ tưới tiêu

- Các phân tích được tiến hành trong phòng thí nghiệm Cây trồng Nôngnghiệp, Trung Tâm thực hành thí nghiệm, Trường Đại học Vinh (cơ sở 2)

2.1.2 Thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến trong vụ Đông Xuân 2011 - 2012

+ Ngày làm đất: từ ngày 15 đến 19 tháng 11 năm 2011

+ Ngày trồng: ngày 20 – 21 tháng 11 năm 2011

+ Ngày thu hoạch: ngày 29 - 30 tháng 03 năm 2012

2.1.3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất của các giốngkhoai lang (giống KTB1, giống KTB2 và giống Chiêm dâu) dưới các mức bón phânlân khác nhau

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất và các yếu tố cấu thành năngsuất, hàm lượng chất khô của các giống khoai lang dưới các mức bón phân lân khácnhau trên đất cát ven biển thuộc huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

- Đánh giá khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh hại củacác giống khoai lang dưới các mức bón phân lân khác nhau trên đất cát ven biểnthuộc huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An

2.3 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

2.31 Giống

Các giống khoai lang sử dụng trong thí nghiệm, bao gồm:

+ Chiêm dâu (ký hiệu: G1): Giống địa phương đã được chọn lọc phục tráng.+ Giống KTB1 (ký hiệu: G2): Do Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp BắcTrung bộ và Trung tâm Tài nguyên thực vật chọn lọc từ các cá thể phân ly củagiống khoai lang Nhật Bản

+ Giống KTB2 (ký hiệu: G3): Được chọn lọc từ tổ hợp lai xác địnhK51/KB1 trong vụ đông năm 2002 tại Trung tâm Cây có củ, Viện Khoa học kỹthuật nông nghiệp Việt Nam (VASI cũ, nay là VAAS), người thực hiện là PGS TS.Mai Thạch Hoành Giống KTB2 được Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp BắcTrung bộ nghiên cứu chọn lọc tiếp từ 2006 đến nay

2.3.2 Phân bón

Thí nghiệm có sử dụng các loại phân bón sau để làm vật liệu nghiên cứu: + Phân chuồng: 10 tấn/ha

+ Phân supe lân được chia thành các mức bón sau :

Mức 1 (P1): 0kg/ha (công thức đối chứng) Mức 2 (P2): 200kg/ha

Mức 3 (P3): 300kg/ha Mức 4 (P4): 400kg/ha

Thí nghiệm được bố trí 12 công thức (3 giống và 4 mức phân lân)

- Công thức 1: Chiêm dâu (G1) + 0 kg lân/ha (P1)

- Công thức 2: Chiêm dâu (G ) + 200 kg lân/ha (P )

- Công thức 3: Chiêm dâu (G1) + 300 kg lân/ha (P3)

- Công thức 4: Chiêm dâu (G1) + 400 kg lân/ha (P4)

Diện tích mỗi ô thí nghiệm: 1,2m x 8m (10m2)

Tổng diện tích thí nghiệm: (12x3)x10 = 360m2 (chưa kể dải bảo vệ)

2.4.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu ô chính ô phụ (Split - Plot Design) với 3lần nhắc lại Ba giống khoai lang (G1, G2 và G3) được ngẫu nhiên ở ô chính và bốnmức phân lân (0, 200, 300, 400 kg/ha) được ngẫu nhiên vào các ô phụ với kíchthước 1,2 x 8m (10 m2) Sự phối hợp của giống và các mức bón phân lân được trìnhbày ở sơ đồ thí nghiệm như sau:

- Bón lót: Bón khi lên luống

Lượng bón: 100% phân chuồng + ¼ phân lân + 100% vôi bột (theo tỉ lệ)

- Bón lần 1: sau trồng 20 ngày, bón ¼ đạm + ¼ kali, kết hợp xới cách gốc 20 –

- Trồng khi đất ẩm, thời tiết mát mẻ; hướng từ Đông sang Tây

- Mật độ trồng: khoảng cách dao động 5-6 dây/m chiều dài luống

- Trồng hàng đơn, vùi dây giống giữa dọc theo luống và nối đuôi nhau (đoạndây này song song với mặt luống), ngọn trên mặt luống 5- 10 cm (2 đốt), độ sâu vùikhoảng 5 cm

2.5.5 Phòng trừ sâu bệnh

Sâu bệnh hại khoai lang chủ yếu là sâu bọ hà và bệnh thối củ Phòng trừ sâubệnh bằng cách vun cao luống giữ đất ẩm và thường xuyên vệ sinh đồng ruộng

2.6 Các chỉ tiêu theo dõi

2.6.1 Chỉ tiêu về đặc điểm hình thái của các giống

2.6.1.1 Dạng thân: Quan sát đặc điểm hình thái của thân cây qua các thời kỳ sinh trưởng và đánh giá