NGUỒN GỐC, LỊCH SỬ, TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ CÔNG DỤNG CỦA CÂY KHOAI LANG

Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới: Theo tổ chức Nông Lương Quốc tế FAO, khoai lang được trồng ở 111 nước, trong đó 101 nước khoai lang được phân loại như quốc gia phát triển..

Phần thứ ba CÂY KHOAI LANG

- Một công trình khác I Batatas (1982) đã chỉ ra đa dạng loài khoai lang cao nhất ở Colombia, Equador và nam Peru.

Như vậy, Khoai Lang có nguồn gốc ở Nam mỹ

1.1.2 Lịch sử phát triển

- Khoai lang được trồng từ khoảng 3.000 năm trước Công Nguyên, là cây lương thực quan trọng của người Mayan ở Trung Mỹ và người Peruvian ở các vùng núi Andet (Nam Mỹ)

- Khoai lang được khám phá bởi Christophe Columbus trong cuộc thám hiểm tìm ra châu Mỹ năm 1492

- Khoai lang phổ biến rộng bằng 2 con đường:

+ Con đường 1: Các nhà buôn Tây Ban Nha đưa khoai lang vào Châu Âu Sau đó được truyền tới Africa ( châu Phi), rồi vào Ấn độ, Phía tây Ấn ( châu Á)

+ Con đường 2: Người Tây Ban Nha mang từ Trung

mỹ tới Philippines (Yen, 1982), Sau đó tiếp tục đưa đến Châu Phi (CinKlin,1963) Khoai lang được đưa vào Trung Quốc từ Philippin và xuất hiện ở Fukien năm

1594 Con đường khác vào Trung Quốc là do người

Tây Ban Nha đưa vào vùng Combatfami năm 1674 Một người Anh đưa khoai lang vào Nhật năm 1615 Khoai lang được tiếp tục đưa vào Malaysia và các nươcï Nam Á, Đông Nam Á Cây khoai lang được đưa vào Việt Nam từ Phúc Kiến (Trung Quốc) vào cuối thế

kỷ 16

Cây khoai lang có nguồn gốc ở Nam mỹ, nhưng nó được phát triển mạnh ở vùng nhiệt đới và nhiệt đới ẩm với

điều kiện nhiệt độ ấm áp

Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng lớn giữa

vĩ tuyến 400 Bắc - 400 Nam và lên tới độ cao 2.300 m so với mặt nước biển Tuy nhiên hiện nay cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới: Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI LANG TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC:

1.2.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới:

Theo tổ chức Nông Lương Quốc tế (FAO), khoai lang được trồng ở 111 nước, trong đó 101 nước khoai lang được phân loại như quốc gia phát triển khoai lang là cây lấy củ thứ 2 quan trọng sau khoai tây (Horton, 1988) Có khoảng 90% sản lượng khoai lang ở châu Á, chỉ dưới 5% ở châu Phi, còn lại ở các nước khác Diện tích, năng suất và sản lượng khoai lang thế giới được thể hiện qua bảng 1

Bảng1: Diện tích, năng suất và sản lượng khoai lang trên thế giới

Lục địa Diện tích Sản Lượng Năng Suất

Nguồn tài liệu: FAO,1999

Bảng 2: Tình hình sản xuất khoai lang ở một số nước điển hình trên thế giới

1.2.2 Tình hình sản xuất khoai lang trong nước:

Khoai lang là một cây lương thực được trồng lâu đời ở Việt Nam, xếp hàng thứ 3 sau cây lúa và cây ngô Nó được

sử dụng chủ yếu làm lương thực cho người và thức ăn gia súc

Hiện nay ở nước ta khoai lang có mặt ở mọi nơi, từ đồng bằng đến miền núi và ven biển Tình hình sản xuất khoai

lang trong nước và các vùng được thể hiện qua bảng 3 và bảng 4:

Bang3: Tình hình sản xuất khoai lang ở một số vùng , 1998

(1000ha)

Năng suất(tấn/ ha)

Sản lượng(1000 tấn)

- Khoai lang được trồng nhiều và đạt sản lượng cao nhất

vùng Bắc Trung bộ : 91,3 nghìn ha; 520,3 nghìn tấn/ năm Sau đó là vùng khoai Đông Bắc Bộ và Đồng bằng Sông Hồng (50,1 nghìn ha; 384,8 nghìn tấn/ năm) Riêng vùng

Đông Bắc diện tích cao hơn đồng bằng Sông Hồng 7,0

nghìn ha, nhưng năng suất thấp hơn 2,54 tấn/ha.

- Năng suất: Cao nhất vùng Đồng bằng Sông Cửu long

(8,05 tấn củ tươi /ha); thứ 2: đồng bằng Sông Hồng (7,69

t/ha); thứ 3: Tây nguyên (6,40t/ha)

- Miền Trung, diện tích khoai lang lớn nhất so với các vùng trồng khoai lang khác trong cả nước, năng suất trung bình 6 - 9 tấn củ tươi /ha

- Diện tích lớn nhất vùng này là Thanh Hoá: 29.500 ha, đứng thứ 2 là Nghệ An: 27.100 ha, thứ 3: 18.000 ha (Hà

Tĩnh) và Quảng Nam (12,2 ha) Thấp nhất về diện tích là Phú Yên và Khánh Hoà

- Năng suất cao nhất: Thanh Hoá và Nghệ An và Đà Nẵng

Bảng 4: Tình hình sản xuất khoai lang ở một số tỉnh miền Trung, 1998

Tỉnh Diện tích

(1000ha)

Năng suất(tấn/ ha)

Sản lượng(1000 tấn)

- Tốc độ phát triển diện tích hàng năm đều tăng, ở một

số vùng diện tích trồng khoai lang được mở rộng và trở thành một vụ sản xuất chính (vụ Đông vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ)

- Năng suất có chiều hướng tăng lên

- Việc thâm canh và chế biến khoai lang bước đầu đã

có những tiến bộ và kết quả tốt

Tuy vậy cũng còn những hạn chế sau đây:

- Tốc độ phát triển chưa mạnh và chưa đều

- Năng suất thấp và tăng chậm, chưa đáp ứng được yêu cầu về tiềm lực tăng năng suất của khoai lang.

- Chưa chú ý tới đầu tư thâm canh một cách thoả đáng

- Chưa gắn chặt việc sản xuất khoai lang với khâu chế biến và lưu thông hàng hóa, để đưa vào cơ cấu bữa ăn cho người và chăn nuôi gia súc

1.3 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG:

Khoai lang được xem như nguồn cung cấp calo là chính, nó cho lượng calo cao hơn khoai tây (113 calo so với

75 calo/100g) Thành phần dinh dưỡng chính của khoai lang

là tinh bột, đường, ngoài ra còn có nhiều loại vitamin (vitamin C, tiền vitamin A (caroten) B1,, B2 ) và các chất khoáng chủ yếu như P, Fe Thành phần các chất trên sẽ phụ thuộc vào đặc tính di truyền của giống, các điều kiện canh tác, các yếu tố khí hậu và công tác bảo quản

củ nhỏ, trong củ tinh bột phân bổ không đều nhau, ở phần vỏ

và phần đuôi tinh bột phân bố rất ít, tinh bột phân bố tập trung ở ruột củ (80%)

- Tinh bột củ khoai lang có hàm lượng amililoza rất thấp

so với hàm luợng amilopectin

- Yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất đến hàm lượng đường trong củ khoai lang là giống Ngoài ra còn có các yếu

tố khác như: thời gian thu hoạch, điều kiện bảo quản cũng

có ảnh hưởng rõ rệt Ở một số giống và ở củ khoai lang được bảo quản tốt còn chứa thêm một lượng đường maltoze

+ Pectin không hòa tan: 0,50%

- Gần đây người ta đã đề cập đến lợi ích của những chất

xơ dễ tiêu của khoai lang trong việc làm giảm một số bệnh như: ung thư đường tiêu hóa, đái đường, một số bệnh tim mạch và hàng loạt bệnh về đường tiêu hóa khác Vì vậy cần tiếp tục nghiên cứu vai trò chất xơ của khoai lang đến dinh dưỡng con người

d Vitamin và khoáng:

* Vitamin:

- Các loại vitamin hòa tan trong nước, người ta xác định thấy hàm lượng vitamin C trong khoai lang tương đối cao, thường đạt từ 15 - 25 mg/100g (tối đa là 50 mg/100g), đây là nguồn cung cấp vitamin C tốt nhất cho người bị táo bón, chỉ cần một ngày một người bình thường ăn 200 - 300

g khoai thì có thể thỏa mãn nhu cầu viatmin C

- Đặc biệt trong khoai lang hàm lượng tiền vitamin A (quan trọng hơn cả là (-caroten) lại có mặt đáng kể trong lá

và trong củ Thông thường các giống khoai lang ruột vàng (Bí Đà Lạt, Bí Đồng Nai, HL4 ) có chứa lượng (-caroten khá cao, đây là một ưu thế về mặt dinh dưỡng của cây khoai lang Nếu ăn đầy đủ và đều đặn lá và củ khoai lang có lượng (-caroten cao có thể đáp ứng nhu cầu hàng ngày của người

về vitamin A, chống được bệnh khô giáp mạc

Theo số liệu phân tích của Bộ môn Sinh hóa (ĐH Nông Nghiệp I) cho thấy:

VSP3 và VSP4 (ruột vàng) Chiêm dâu (ruột trắng)

* Khoáng:

Lượng khoáng trong cây lấy củ nói chung và khoai lang nói riêng thường biến động nhiều tùy thuộc vào đất và phân bón Trong khoai lang hàm lượng khoáng kali thường cao hơn cả so với các loại khoáng còn lại (oxit kali chiếm khoảng 40 - 60% khối lượng tro), P2O5 cũng thường biến động trong khoảng 15 - 20% khối lượng tro

e Protein:

- Trong khoai lang hàm lượng protein thấp hơn khoai tây (1 - 2% trọng lượng khô, cũng có 1 số giống mới đạt 10% chất khô, trung bình chiếm 5% chất khô hay 1,5% trọng lượng tươi)

- Protein trong khoai lang chủ yếu là glubulin, do vậy thành phần axit amin trong protein của khoai lang khá cân đối Tuy nhiên protein của khoai lang có axit amin chứa lưu huỳnh và lơxin tương đối ít Bù vào hàm lượng lyzin trong protein của khoai lang tương đối cao, cao hơn nhiều so với lúa gạo, lúa mì và ngô Vì thế khi dùng 13% lượng calo khoai lang thay cho lúa mì thì thức ăn trở nên cân bằng hơn

f Lipit:

Trong khoai lang lượng lipit chiếm một tỷ rất nhỏ ( 0,5% trọng lượng củ) Do vậy ý nghĩa thực tiễn của lipit về

năng lượng không đáng kể Tuy nhiên những axit béo Linolenic lại có vai trò nhất định cho người và gia súc.

g Chất độc trong khoai lang:

Khác với sắn (HCN), khoai tây (Solanin) trong khoai lang không có những chất độc gây tử vong Tuy nhiên bên cạnh những thành phần các chất có lợi cho dinh dưỡng, người ta thấy khoai lang còn có các chất kìm hãm sự hoạt động của các enzym tiêu hóa, các chất đó được gọi chung là enzym Inhibitor Trong số đó người ta thấy chất kìm hãm phổ biến nhất là Tripxin Inhibitor Chất này kìm hãm enzym thủy phân protein có trong đường ruột Tripxin Inhibitor dễ

bị phá hủy ở nhiệt độ cao

Mặt khác trong khoai lang còn tồn tại một dạng hợp chất đầy hơi khi ăn Các chất này là Polisaccarit không tiêu hóa được vì bị vi khuẩn đường ruột phân hủy tạo ra CO2 và H2 trong ruột Bản chất hóa học của chất đầy hơi trong khoai lang có thể là rafinoza và một vài polisaccarit khác

1.4 CÔNG DỤNG VÀ CHẾ BIẾN KHOAI LANG: 1.4.1 Công dụng:

Phần lớn các nước trồng khoai lang trên thế giới là các nước đang phát triển ở Châu Á, Châu Phi và Mỹ La Tinh Vì vậy khoai lang chủ yếu dùng làm lương thực cho người Từ những thập kỷ 70 trở về trước do nền công nghiệp chế biến khoai lang chưa phát triển, nên sản phẩm khoai lang dùng làm lương thực cho người là chủ yếu, bằng các sản phẩm sơ chế hoặc sử dụng củ tươi Ngày nay công nghiệp chế biến khoai lang bắt đầu phát triển nên sản phẩm khoai lang đã được sử dụng đa dạng Ngoài việc sử dụng làm lương thực, một phần khoai lang dùng cho chăn nuôi, kể cả củ và thân

lá Người ta còn dùng khoai lang để chế biến rượu, cồn, xi

rô, mì miến

* Làm lương thực và thực phẩm: Tất cả các nước đều sử dụng khoai lang dùng ăn tươi hay chế biến dưới

nhiều hình thức khác nhau với mục đích làm lương thực

* Làm thức ăn gia súc:

- Củ khoai lang: Giống như bột ngô và bột sắn, củ khoai lang cũng là loại thức ăn tinh bột sẵn có ở nhiều vùng

tại Việt Nam, có hàm lượng năng lượng cao Tuy nhiên nó

có hàm lượng đạm thấp, nên cần phải bổ sung đạm vào khẩu phần chế biến thức ăn cho vật nuôi

Củ khoai lang rất khó bảo quản để sử dụng lâu, dễ bị thối và hà Vì thế, cần phải chế biến củ khoai lang để không những làm giảm sự hao hụt chất đinh dưỡng do bị hà và thối, mà còn làm tăng chất lượng chất dinh dưỡng trong quá trình bảo quản sau chế biến và sử dụng lâu dài, như sử dụng phương pháp ủ chua hay phơi khô đã mang lại hiệu quả tốt

- Dây lá khoai lang: sử dụng làm rau xanh cho người và vật nuôi Dây lá khoai lang cung cấp nguồn đạm, khoáng và vitamin tốt cho lợn, nhưng lại bị thối nhanh, nhất là lúc thu hoạch gặp mưa Ủ chua hoặc phơi khô dây lá khoai lang là biện pháp chế biến và bảo quản rất tốt

* Nguyên liệu cho công nghiệp chế biến

- Chế biến nước giải khát không chứa cồn.

- Trong công nghiệp chế biến thực phẩm: làm bia, xirô, rượu, cồn, bánh kẹo , sản xuất hồ để hồ giấy, vải sợi

- Trong công nghiệp y dược khoai lang dùng để chế biến enzim amilaza, axit citric, dextrin và các loại vitamin như: B1, B2, B12, A, C, Caroten

1.4.2 Các phương pháp chế biến:

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phương pháp chế biến khoai lang thành nhiều sản phẩm khác nhau Phương pháp chế biến đơn giản nhất là khoai lang được thái lát mỏng sau đó được phơi khô Phương pháp này được thực nghiệm ở một số nước đang phát triển trên quy mô lớn Các

sản phẩm khác của khoai lang cũng được chế biến theo quy trình công nghiệp, đã có mặt ở một số nước phát triển như

Ở Việt Nam theo cách chế biến cổ truyền khoai lang được gọt vỏ (hoặc không gọt vỏ) sau đó thái thành lát mỏng

để phơi cho nhanh khô, có thể làm khô bằng phơi ngoài trời nắng hoặc sấy trong lò sấy Sản phẩm thu được dưới dạng lát khô hay con chì khô được bảo quản nguyên như thế hay nghiền thành bột

Ở Indonexia củ tươi được ngâm trong dung dịch muối

8 - 10% trong một giờ trước khi cắt và phơi khô để ngăn ngừa nấm mốc trong suốt quá trình sấy (theo Winaro, 1982)

Ở Trung Quốc hàng năm có hàng nghìn tấn khoai lang được phơi khô Phần lớn làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến tinh bột và cồn Ngoài ra các sản phẩm sấy khô có thể được bán như các loại hoa quả khô hoặc nghiền thành bột để làm mỳ sợi hay các sản phẩm khác

Phương pháp sấy khô thường được sử dụng ở các nước vùng nhiệt đới Phương pháp này có ưu điểm giá thành rẻ hơn so với các phương pháp được làm lạnh và đóng hộp (phương pháp chế biến thường được áp dụng ở các vùng ôn đới)

b Khoai lang nghiền nhừ:

Cách chế biến đơn giản nhất là củ khoai lang được luộc hay hấp chín, sau đó nghiền nhừ Khoai lang có thể dùng như vỏ bọc bên ngoài hay các chất nhồi các sản phẩm khác

Ở Nhật bản khoai lang nghiền nhừ được sử dụng làm món

ăn tráng miệng thay thế cho các loại khác như hạt dẻ hay đậu tương bọc đường

c Sản phẩm đóng hộp:

Sản phẩm khoai lang đóng hộp phổ biến trên thị trường tiêu dùng ở Mỹ, Úc, Đài Loan việc xây dựng công nghiệp đóng hộp đã được chú ý

Khoai lang có thể đóng hộp nguyên củ, cắt rời, cắt thành khoanh ngâm trong nước đường đông đặc Thành phần của sản phẩm đóng hộp bao gồm: 85% khoai lang và 15% các thành phần khác như Dứa ở 40% độ Brix với 20% nước cam; 0,2% axit citric để làm hương vị (Chew, 1972)

Chất lượng củ khoai lang là điều quan tâm nhất của sản phẩm đóng hộp Nó bị ảnh hưởng của một số yếu tố như giống, điều kiện trồng trọt, kỹ thuật xử lý, bảo quản, chế biến

d Các loại bánh kẹo, mứt và các đồ ngọt khác:

Từ độ ngọt tự nhiên của củ khoai lang được bổ sung đường tùy theo tỷ lệ sẽ cho các sản phẩm khác nhau như kẹo, mứt và các loại đồ ngọt khác như doces của Bồ Đào Nha và ducle của Tây Ban Nha rất phổ biến ở Châu Mỹ La Tinh

Ngoài ra còn có các sản phẩm như mứt ướt của người Philippin Quá trình chế biến mứt ướt của người Philippin là đun hỗn hợp bao gồm 20,7% khoai lang, 45% đường, 34% nước và 0,3% axit citric cho đến khi hỗn hợp chất rắn lại, đạt 68 độ Brix Mứt ướt khoai lang với màu sắc tự nhiên đa dạng như vàng, da cam, hồng nhạt (Sheng và Wang, 1987)

e Bột khoai lang:

Bột khoai lang là sản phẩm rất dễ chế biến Người ta sử dụng bột khoai lang để làm ra nhiều sản phẩm như bánh mỳ, bánh ngọt, kẹo

Nước sản xuất nhiều bột khoai lang là Trung Quốc (khoảng 15 - 20% sản lượng khoai lang được chế biến thành bột), với sản lượng hàng năm lên tới 300.000 tấn (Wang, 1984) Nhật Bản hàng năm sản xuất vài trăm ngàn tấn bột khoai lang.

Có thể chế biến tinh bột theo hai cách:

* Củ tươi được chế biến ngay sau khi thu hoạch Với cách này khả năng bảo quản kém

* Củ sau khi thu hoạch về, được thái lát phơi khô Cách này có thể bảo quản trong thời gian dài Sau đó khoai thái lát khô sẽ được chuyển đến các nhà máy chế biến

f Một số sản phẩm chế biến khác:

Ngoài các sản phẩm nêu trên, còn rất nhiều sản phẩm khác được làm từ khoai lang như khoai lang chiên, bánh mỳ, nước giải khát không chứa cồn

Chương 2 ĐẶC TÍNH THỰC VẬT HỌC

Cây khoai lang thuộc họ bìm bìm: Convolvulaceae

Loài Ipomoea batatas

Là cây thân thảo, sống hàng năm, thân mềm bò hoặc leo, hoa lưỡng tính, quả sóc, lá đơn mọc cách, lá đều đặn hoặc có khía

2.1 RỄ:

- Trong điều kiện trồng bằng dây (sinh sản vô tính)

kể từ khi đặt dây cho đến khi cây bén rễ (ra rễ) trung bình mất khoảng 5 -7 ngày Khoai lang ra rễ sớm hay muộn phụ thuộc vào phẩm chất dây giống và thời vụ trồng

- Khoai lang trồng trong vụ hanh và lạnh thì chậm bén rễ hơn là khoai trồng trong vụ trời ấm.

Ví dụ:

+ Ở Miền Trung khoai lang trồng trong vụ Hè Thu (trồng tháng 4, 5 thu hoạch tháng 8, 9) bén rễ nhanh hơn khoai trồng trong vụ Đông (trồng tháng 9, 10 thu hoạch vào tháng 12) và khoai trồng trong vụ Đông Xuân (trồng tháng 12, 1 thu hoạch tháng 4, 5).

+ Ở Miền Bắc khoai trồng vụ Hè Thu, Xuân Hè bén

rễ nhanh hơn vụ Đông và Đông Xuân.

- Phẩm chất dây giống tốt (dây đúng tuổi, không bị dập nát, dây có đường kính thân lớn, nhặt mắt, lá to, mầm nách ra khoẻ, chưa ra rễ trước, dây đoạn 1 - 2) khoai sẽ ra

rễ sớm hơn dây giống xấu (dây gầy yếu, trụi lá, dây dập nát)

Chú ý: trồng để thừa nhiều cuống cũng lâu bén rễ

- Khi gặp điều kiện thuận lợi, sau trồng 3-5 ngày xuất hiện rễ Sau một thời gian, rễ phân hoá thành rễ non dày và

rễ non mảnh Rễ non dày được tập trung nhiều dinh dưỡng

và có cơ hội hình thành củ Còn rễ non mảnh làm chức năng hút nước và dinh dưỡng nuôi cây rồi hoá già dần trở thành rễ bất định Sự hình thành rễ củ phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của giống (số bó mạch gỗ nhiều hay ít, chất dinh dưỡng trong dây lá) và sự tác động của điều kiện ngoại cảnh

Trong rễ khoai lang có mối cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm (Hill, 1983) cho rằng: Hoạt động của vi khuẩn cố định đạm rất mẫn cảm với chế độ phân bón Do đó sử dụng lượng phân đạm cho loại cây trồng này cần cho mục đích lấy

củ và lấy thân lá khác nhau Đối với khoai lang sản xuất với mục đích lấy củ không cần bón đạm nhiều như lấy thân, lá Nhưng có điểm chung là cần bón N sớm vào những tháng đầu để kích thích sự hoạt động của vi khuẩn cố định đạm này, làm sản phẩm khoai lang tăng lên

- Rễ khoai có khả năng đồng hóa và chịu được hàm lượng Cṏ2 nên sau khi dây bén rễ phục hồi và sinh trưởng trở lại có thể bón phân tươi hoặc chưa hoai mục

- Rễ khoai lang còn rất mẫn cảm với độ độc của nhôm và

sẽ chết trong 6 tuần, vì thế cần khử nhôm di động bằng bón vôi khử chua làm giảm tính độc của nhôm.

- Điều kiện tốt để cho khoai lang bén rễ nhanh là đất phải thoáng, nhiệt độ cao, đất đủ ẩm, đủ dinh dưỡng Rễ đầu tiên xuất hiện ở các mắt sát gần mặt đất (nhiều nhất ở mắt thứ hai) Sau đó phát triển dần xuống các mắt phía dưới của dây hom Các mắt trên thân khoai lang đều có khả năng 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 (các mắt gần sát mặt đất) những

rễ này thường mập, khoẻ và có nhiều khả năng hình thành rễ củ.

- Nếu lấy dây hom cắm trong nước thì mỗi mắt có thể mọc ra 15 - 20 rễ Rễ khoai chỉ nẩy sinh từ các mắt trên hom, còn ở giữa lóng thì không thể phát triển rễ Vùng sinh rễ xung quanh mắt có thể rộng khoảng 4 - 5 mm, nhưng những rễ phát triển mạnh nhất vẫn là các rễ nẩy sinh từ mắt Nói chung, nhìn toàn bộ rễ của khoai lang thì

nó tập trung nhiều ở những mắt trên dây dùng làm hom Các mắt trên sinh nhiều rễ hơn các mắt dưới và rễ ở các mắt trên thường là những rễ dài nhất.

Hình 1: Khái quát hình thái cây khoai lang GT trang 80, chừa 1 trang

Trong điều kiện trồng bằng hạt (sinh sản hữu tính) thì 3

- 5 ngày sau khi gieo đã ra rễ chính, một tuần sau bắt đầu ra

rễ con, sau 20 ngày lá đầu tiên xuất hiện và lúc đó đã ra nhiều rễ con Phân loại các loại rễ của dây khoai đã trồng có tác giả đã phân ra hai loại:

- Rễ con (rễ cám, nhỏ)

- Rễ củ

Nhưng cũng có tác giả đã dựa vào đặc tính, chức năng

và mức độ phân hóa có thể chia rễ khoai lang thành 3 loại:

lá trên mặt đất

- Rễ con phát triển nhiều nhất ở lớp đất mặt có độ sâu

từ 20 - 30 cm Khoai lang càng phát triển, rễ càng đi xa, dài

ra, ăn sâu thêm, sinh thêm những lớp rễ con mới lan sang hai phía bên luống tới 1,5 - 2 m; có rể dài 1,5 - 1,8 m Loại rễ này phần nhiều được hình thành vào thời kỳ sinh trưởng đầu của cây khoai lang

- Tuy nhiên, nếu trong suốt thời kỳ sinh trưởng mà loại

rễ này phát triển nhiều thì thân sẽ mọc vống, khoai sẽ có ít

củ do rễ con phát triển quá nhiều làm ảnh hưởng đến sự hình thành và lớn lên của củ Vì vậy ở Việt Nam có kinh nghiệm

là vào khoảng 1,5 - 2 tháng sau khi trồng tuỳ theo giống mà người ta cày xả hai bên mép luống để làm đứt một số rễ con

và làm cho đất thông thoáng, tơi xốp, đồng thời bón phân thúc để khoai tập trung sức làm củ

- Mức độ phát triển của rễ con thay đổi tuỳ theo loại đất

?

- Về mặt giải phẫu rễ con gồm có:

+ Biểu bì ngoài (vỏ lụa): là một lớp vỏ tương đối dày

Cấu tạo giải phẫu của rễ hút chất dinh dưỡng cũng khác

rễ củ ở số lượng nhóm mô gỗ sơ cấp Rễ củ thường có số lượng nhóm mô gỗ sơ cấp cao hơn (5 - 6)

2.1.2 Rễ củ: là loại rễ dự trữ các chất dinh dưỡng từ

lá chuyển về để hình thành nên củ.

- Rễ củ do rễ con dày phân hóa mà thành Trong điều kiện thuận lợi, sau khi trồng 15 - 20 ngày, trong rễ con có sự phân hóa và hoạt động của tượng tầng để quyết định rễ con

phân hóa thành rễ củ và từ đó rễ sẽ tiếp tục phát triển thành

- Rễ củ thường tập trung nhiều ở các mắt gần sát mặt đất, đôi khi từ một vài mắt dưới sâu cũng phát triển những rễ

có thể hình thành củ Không phải tất cả các mắt đều có thể hình thành củ mà chỉ có một số trong những rễ này

- Tuỳ theo vị trí của rễ củ, ngoài các trường hợp trên khoai lang có thể ra củ sát mỏ ác (mỏ ác là chỗ đầu dây khoai, ngay trên mặt đất thường phình to và dày hẳn lên) Khoai lang cũng có thể có củ ở đoạn giữa hom và cuối hom.

- Rễ củ thường phát triển nhiều trong lớp đất 10 - 25

cm Trên lớp đất nông cũng như dưới sâu, rễ khó phình thành củ Vì trên lớp đất nông khả năng hút chất dinh dưỡng

và dự trữ dinh dưỡng kém làm cho rễ khó phình to thành củ Như vậy rễ củ dù nẩy sinh ngay sát mặt đất thì cũng phải đâm xuống đất một mức độ nào đó thì mới phình dần thành

củ Nếu ở lớp đất quá sâu, sự phát triển của rễ củ bị trở ngại

sẽ kém phát triển

- Đặc điểm bên ngoài của rễ củ:

+ Các rễ củ thường mập hơn và ngắn hơn rễ con

+ Ở một mắt dây khoai lang có thể nẩy sinh nhiều rễ

củ, nhưng những rễ này thường phát triển không đều, có củ to củ nhỏ Có khi từ một mắt chỉ có một

rễ hình thành củ tốt còn các rễ khác chỉ hơi phình to hay có củ rất nhỏ Điều này được giải thích như sau:

do vị trí ra củ khác nhau, nên lượng thức ăn được phân phối và tích luỹ cũng khác nhau Chỉ ở những loại đất tốt được chăm bón cẩn thận và trong điều kiện thời tiết thuận lợi, khoai lang mới phát triển củ tương đối đồng đều

+ Tuỳ theo đặc tính di truyền và vị trí ra củ của khoai lang mà hình dáng của củ khác nhau: tròn, dài, bầu dục, thuôn dài, nhọn hai đầu

+ Màu sắc của vỏ và ruột củ phụ thuộc vào đặc tính

di truyền của giống: hồng, vàng, đỏ (chỉ có ở vỏ), trắng

+ Bên ngoài mặt củ ở giai đoạn còn non, xuất hiện rễ cám, khi củ phình to và chín hoàn toàn, rễ cám rụng

đi, tạo các mầm ngủ Qua thời gian cất giữ và bảo quản, trong củ có sự chuyển hóa từ tinh bột thành đường, kích thích mầm ngủ phát triển thành cây Lợi dụng đặc tính này để gơ giống bằng củ

- Về cấu tạo:

+ Trước đây đã có tác giả cho rằng củ khoai lang có cấu tạo như thân Nhưng những tài liệu nghiên cứu sau này của Artschewagen và một số tác giả khác đã cho thấy củ khoai lang chỉ là rễ được phát triển to lên thành củ

+ Lấy rễ củ khi có đường kính khoảng 5 mm mà nghiên cứu thì thấy các mô trên mặt cắt được sắp xếp như rễ con Chỉ khác nhau ở số lượng nhóm mô

gỗ sơ cấp Cụ thể ở rễ củ có 5 - 6 bó libe sơ cấp và 5

- 6 bó mạch gỗ sơ cấp còn ở rễ con chỉ có 4

Rễ củ cũng có những loại mô chính sau:

+ Ngoại bì gồm nhiều lớp tế bào

+ Vòng gồm những bó mạch ở ngay dưới lớp ngoại

bì Vòng này cũng có một lớp tượng tầng khác (tượng tầng mạch)

- Rễ đực có đường kính từ 5 - 15 mm và chiều dài từ 60

- 70 cm

- Rễ đực cũng sinh ra từ những mắt của dây, nhưng phát triển thẳng tuột, mọc rất mạnh và không phình lên thành củ Do rễ con dày đang phân hóa củ nhưng gặp điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi (thiếu dinh dưỡng, đặc biệt

là lân và kali, khô hạn, nhiệt độ thấp )

- Có tác giả nước ngoài cho rằng loại rễ này thường hay nảy sinh trong điều kiện bất thuận: nhiệt độ thấp, mưa quá nhiều, đất quá nhiều đạm Trong trường hợp thiếu lân và kali, khả năng tích luỹ tinh bột rất ít, tế bào trở nên dày hơn,

rễ mọc thẳng tắp thành rễ đực

Tóm lại: các loại rễ của khoai lang đều phát sinh từ những mắt của dây hom và phân hoá ra Muốn khoai lang đạt năng suất cao, phải chi phối được sự phân hoá của các loại rễ:

+ Thúc đẩy các loại rễ hút thức ăn phát triển đến mức cần thiết để hút đủ nước và dinh dưỡng nuôi cây phát triển

+ Làm đất đúng kỹ thuật để rễ hút được nhiều thức

ăn, nhất là nước ở lớp đất sâu trong mùa khô hanh

và rễ củ dễ phình to

+ Tạo điều kiện cho rễ củ phát triển đều về các phía trong lớp đất sát mặt đất để củ trơn tru, nhẵn nhụi.+ Thu hẹp sự phân hoá của rễ đực với các biện pháp

kỹ thuật canh tác đúng đắn, trong đó đặc biệt quan tâm đến thời vụ và chế độ phân bón hợp lý

+ Nhận xét vị trí ra củ của dây khoai, ta thấy củ khoai thường sinh ra từ những mắt của dây hom Vì vậy hom càng nhiều mắt thì càng có nhiều khả năng

ra củ Chọn dây nhặt mắt là một yêu cầu cần chú ý trong việc chuẩn bị dây giống để trồng Cùng trồng một loại dây bánh tẻ như nhau, dây nhặt mắt có thể tăng năng suất tới 10% so với dây thưa mắt

+ Rễ ở mỗi mắt đều có khả năng phân hoá thành củ nhưng củ tốt được tập trung ở cổ dây (chỗ ngọn khoai đâm lên trên mặt luống) Củ ở những vị trí này thường to, dài, mập Vì vậy muốn trồng khoai được nhiều củ, cần dặt dây nông

Giải thích: khi đặt dây nông khoai lang nhanh bén rễ tạo điều kiện hút dinh dưỡng và nước sớm cung cấp cho dây nhanh phát triển, sớm xuất hiện các mầm từ dây hơn và dài

ra thành những dây khoai mới, trên những dây khoai lang này cũng lại phát sinh ra những lứa rễ mới, tạo nhiều lứa củ

2.2 THÂN:

Thân khoai lang có thể là dạng thân bò, thân đứng thẳng hay nửa đứng nửa bò Sau khi dây khoai lang bén rễ thì thường mầm nách ở các mắt thân cũng bắt đầu phát triển

và tạo thành các thân phụ (cành cấp 1) và từ cành cấp 1 lại phát triển tiếp cành cấp 2

- Thân chính của cây khoai lang được phát triển từ phần ngọn của dây khoai lang đem trồng, thân chính dài hay ngắn phụ thuộc vào đặc tính của giống, điều kiện 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 Tuỳ theo từng dạng thân

mà thân chính có chiều dài khác nhau:

Ví dụ: thân bụi thay đổi từ 0,6 - 1 mét, giống phát triển theo kiểi bò, leo thì thay đổi từ 2 - 5 mét

Ở Việt Nam, các giống khoai lang đều thuộc các loại hình bò leo có dây dài Nhưng cũng có sự khác nhau về chiều dài của dây của các giống, về sự phân nhánh, về tổng chiều dài của thân và nhánh

Ví dụ: nên thay các giống mới

+ Giống khoai Chiêm Lương sau 1 tháng đã có dây chính dài 0,7 mét, sau 2 tháng dài 1,5 mét, có 8,2 nhánh và sau 4 tháng đã có day chính dài 3,58 mét, với 16,6 nhánh và có tổng chiều dài của thân chính

và các nhánh là 32,8 mét

+ Giống khoai lang số 8 ( do học viện Nông Lâm chọn lọc), sau 1 tháng đã có chiều dài thân chính là 0,37 m, sau 2 tháng dài 0,7m và có 8,4 nhánh, sau 4 tháng có dây chính dài 1,41m và có 18,2 nhánh, tổng chiều dài dây chính và các nhánh là 11,34m

+ Một số giống khoai lang nhập nội, như giiống Bất Luận Xuân, sau 1 tháng có dây chính dài 0,48m, sau

2 tháng dài 0,93m, với 9,4 nhánh Sau 4 tháng có dây chính dài 1,78m, với 19,9 nhánh và tổng chiều dài dây chính và các nhánh cũng chỉ 2,17 m

- Tốc độ phát triển thân cũng thay đổi tuỳ theo các giống khoai Nói chung các giống có dây dài thường phát triển dây đều và phát triển mạnh từ khi khoai bắt đầu làm củ Những giống khoai lang có dây ngắn phát triển dây chậm hơn , nhất là trong những thời kỳ đầu, các giống này cũng

thường phân nhánh nhiều hơn và nhánh cũng phát triển ngắn hơn nhánh của những giống có dây dài.

- Ở mỗi măït trên thân, sinh ra 1 lá và từ kẽ lá có thể phát sinh một mầm có khả năng phát triển thành nhánh Các nhánh ở gốc thân thường dễ phát triển dài bằng hay dài hơn thân chính Các nhánh ở phía trên gốc có thân ngắn hơn

- Mầm ngủ ở trên mắt thân và cuống lá là một đặc tính thực vật học quan trọng để trồng khoai lang bằng dây

- Trên thân có nhiều lóng và đốt, chiều dài của lóng khác nhau tuỳ theo đặc tính di truyền của từng giống, từng thời kỳ sinh trưởng và điều kiện thời tiết

Ví dụ:

+ Giống Bất Luận Xuân có chiều dài lóng ngắn hơn giống Chiêm Lương

+ Trời hạn, lóng thân chỉ dài 2 - 3cm, có khi chỉ còn

1 cm, gặp trời mưa vương lóng dài tới 10 cm hay có thể hơn

+ Cùng một giống, nhưng khoai vụ mưa bò lan nhiều hơn khoai vụ hanh

- Các giống có lóng ngắn (nhặt mắt) thường là những giống có khả năng cho nhiều củ

- Tiết diện thân khoai lang thường tròn hoặc thân góc cạnh

- Màu sắc thân cũng thay đổi tùy giống: tím, xanh đậm, xanh nhạt, đỏ Màu sắc của ngọn thân thường sẫm hơn màu sắc của thân

Ví dụ: giống Đỏ Đọt, giống Chiêm Lương có thân xanh nhưng ngọn thân lại có màu nâu nhạt

- Trên thân có lông hoặc không lông tơ bap phủ, có nhiều hay ít tuỳ theo đặc tính di truyền của giống

Tóm lại: Tốc độ phát triển của thân phụ thuộc vào đặc tính di truyền của giống, thời vụ trồng, đất đai và chế

độ phân bón

Bảng 4: Một số đặc trưng chủ yếu về thân của một số giống khoai lang.

Chỉ

tiêu

Giống

Chiều dài thân

chính (cm)

Chiều dài đốt (cm)

Đường kính thân

Hình dạng thân

Khả năng cho năng suấtHồng

Hơi đứng Cao Bất L

Hoa Bắc

Tương đối caoLim Lá

Trung bình

- Khoai lang thường phát triển nhiều lá trên thân chính

và nhánh, tổng số trên một cây khoảng 300 - 400 lá Đây là một nhược điểm của cây khoai lang (thân bò, lá nhiều) nên xảy ra tình trạng các lá che khuất lẫn nhau, làm giảm khả năng quang hợp

Lá khoai lang có 2 bộ phận: phiến lá và cuống lá

( Phiến lá: gồm có gân lá và thịt lá

Hình dạng lá và sự chia thùy trên phiến lá

- Phiến lá có hình thái thay đổi từ lá nguyên đến lá có khía nông hay khía sâu

- Cùng một giống khoai lang, trên cùng một cây có thể

có những dạng lá khác nhau nhiều hay ít Những lá đầu thường có hình tương đối bầu kiểu trái tim Các lá phát triển sau sẽ có đầu lá nhọn dần, hai bên lá cũng nhọn dần, các bộ phận của lá có thể phát triển thành những thuỳ to hay nhỏ, rõ hay không rõ (thường lá có dạng tim như giống Chiêm dâu; khía nông: Hoàng Long, chia thuỳ nhiều và sâu thùy như gié

Đà nẵng)

- Những giống khoai lang chia thuỳ sâu và có nhiều lông tơ trên lá biểu hiện tính chịu hạn cao

- Màu sắc của lá cũng thay đổi thuỳ thuộc vào tuổi lá:

lá nõn mới xuất hiện thường có viền nâu hay màu tím nhạt đôi khi có màu xanh nhạt Lá thành thục có màu hơi xanh nhạt, xanh, xanh đậm đến tím nhạt

Ví dụ: + Khoai tím Hà Tĩnh có lá nõn xanh mơ, lá thành thục xanh đậm

+ Khoai thuyền có lá nõn viền nâu, lá thành thục xanh đậm

Như vậy: Hình dạng và màu sắc lá thay đổi tùy thuộc đặc tính di truyền của giống và tuổi cây

- Dựa vào dạng lá, số thuỳ, mức độ chia thuỳ nông /sâu

và màu sắc lá giúp cho các nhà chọn giống làm cơ sở để chọn và nhận dạng giống

- Diện tích của lá thay đổi tuỳ giống

Ví dụ: khoai Đỏ đọt (khoai bông) là giống có lá to, diện tích trung bình một phiến lá khoảng 85 cm2, có giống

lá nhỏ (50 cm2)

- Gặp điều kiện thuận lợi (đủ ẩm, chất dinh dưỡng, ánh sáng ) lá khoai khang phát triển lớn hơn

* Gân và thịt lá

- Đa số thịt lá có màu xanh, một số khác có màu tím ở

lá non hay đồng màu tím / xanh ở cả lá non và lá trưởng

thành, vài giống phía trên thịt lá màu xanh, phía dưới có màu tím nhạt tím đậm, do yếu tố giống qui định.

- Mặt lá phía trên thường nhẵn, phía dưới thường nổi lên những gân lá rất rõ, gân ở mặt trên thường nhẵn và thường có màu xanh, gân mặt dưới gồ ghề hơn và thường có màu tím nhạt đến tím đậm hoặc xanh

Ví dụ: + Giống khoai sộp có gân mặt trên màu xanh, mặt dưới màu tím

+ Giống khoai tím Hà Tĩnh có gân mặt trên màu tím nhạt, gân mặt dưới màu tím đậm

( Cuống lá:

- Có chiều dài thay đổi từ 6 - 8 cm cho đến 20 - 25 cm

- Cuống lá to hay nhỏ, màu sắc của cuống cũng thay đổi tuỳ theo giống Thông thường cuống lá có màu xanh

Ví dụ: giống chiêm lương có cuống màu xanh, giống Hoàng Long đỏ có cuống màu xanh tím

- Những giống khoai có cuống lá to thường có thân to (dây cắt làm hom giống thường cho những hom khoẻ và ngược lại)

- Cuống lá dài là một đặc tính sinh lý có lợi, dễ hướng phiến lá về phía có ánh sánh mặt trời, tạo điều kiện cho quang hợp thuận lợi hơn

- Mô diệp lục gồm một hay nhiều khi hai tầng tế bào

mô dậu và một hàng tế bào xốp với những khoảng trống ở giữa

- Những gân to của lá có libe có gỗ, có tế bào màng dày

và có cả libe ngoài còn những gân nhỏ chỉ có gỗ, có màng tế bào mỏng và libe ngoài mà thôi

- Có lớp mô cơ giới thay mô dậu trên và dưới những gân to.

- Trên biểu bì trên và biểu bì dưới có những tế bào hạch

Lá phát sinh và phát triển từ các đốt của thân và của các nhánh theo nhịp độ phát triển của thân mà hình thành nên bộ

lá của cây

Bộ lá của cây khoai lang phát triển nhiều hay ít, mạnh hay yếu tuỳ theo vụ trồng và điều kiện dinh dưỡng cũng như ảmm độ trong đất

- Khoai lang trồng vào vụ khô hanh thường có lá ít, dây ngắn và củ nhỏ Khoai trồng vào mùa mưa lá phát triển rậm và thường ít củ

- Năng suất khoai lang có quan hệ với diện tích lá và tỷ

lệ thuận với diện tích lá có khả năng quang hợp Điều này được chứng minh qua một số theo dõi thực nghiệm sau:

+ Luống không bón phân, không cho cành phát triển (10 dây) thì lúc thu hoạch dây và lá là 2,5 kg; trọng lượng củ

là 2,7 kg

+ Một luống khác bón phân từ đầu đến khi lá phát triển

và cho leo giàn, cho rãi nắng thì cũng 10 dây thu hoạch được 3,4 kg thân lá và 4,2 kg củ

+ Luống thứ 3 cũng bón phân nhưng không cho leo giàn, lúc thu hoạch 10 dây cho 3,8 kg thân lá và 3,5 kg củ

Các luống có lá phát triển nhiều đều cho năng suất củ cao hơn đối chứng Luống có lá phát triển nhưng không được leo giàn thì trọng lượng thân lá nhiều nhưng năng suất

củ kém

Tất nhiên không phải là đẩy mạnh sự sinh trưởng của thân lá đến bất cứ mức nào cũng có lợi cho sự

ra củ, khoai trồng trong vụ mưa tốt lá hơn tốt củ,

do thời gian sinh trưởng kéo dài; dây, cành, lá phát triển quá mạnh Trong thực tế sản xuất, những

ruộng bị rợp, lá to xanh rờn thường ít củ hay

những ruộng bón phân không cân đối, quá nhiều đạm cũng cho năng suất cũng không cao.

Các biện pháp kỹ thuật tác động:

- Làm luống to và cao để lá trải rộng

- Chọn thời vụ hợp lý

- Tuỳ vào từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển mà

ta tác động kỹ thuật theo đúng quy luật:

+ Giai đoạn đầu bón đạm giúp thân lá phát triển nhanh

+ Giai đoạn sau bón kali kết hợp với bón đạm, cày

xả luống

Hình 3: các dạng lá của khoai lang

Bảng 5: Một số đặc trưng chủ yếu của lá khoai lang.

Giống

Số lá/thân chính

Chiều dài cuống lá (cm)

Hình dạng lá

Hồng Quảng 49.5 13.6 Mũi mác, khía

nôngKhoai hẹ 55.1 8.0 Chân vịt, xẻ thuỳ

sâuLim Lá nhỏ 75.2 6.05 Hình tim, nhỏ

Hoa bắc 48 44.1 13.65 Hình tim

sâuĐồng điều 92.1 5.16 Mũi mác, khía

nông

2.4 HOA, QUẢ VÀ HẠT:

2.4.1 Hoa khoai lang:

- Giống hoa bìm bìm, hình chuông có cuống dài

- Hoa thường mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, mọc riêng rẽ hay thành chùm 3 - 7 hoa

- Mỗi hoa có 5 lá đài, năm cánh hoa, năm nhị đực

và một nhị cái Lá đài dính vào cuống hoa sau khi tràng hoa đã héo và rụng.

- Các cánh hoa nối liền với nhau thành tràng hoa Tràng hoa có hình phễu dài từ 3 - 6 cm, có đường kính trung bình 4

cm Bên trong tràng hoa có lông tơ, dưới cùng có những tuyến mật

- Bộ phận sinh sản gồm 5 nhị đực và một nhụy cái Các nhị đực gắn vào tràng hoa (mỗi nhị gắn vào một cánh hoa) chiều dài của nhị đực cũng khác nhau tuỳ thuộc giống Nhị đực sản sinh ra hạt phấn có những lông tơ nhỏ trên bề mặt

- Nhụy cái có hai tử phòng, tử phòng có hai ngăn (2 châu), nhụy cái cao hơn nhị đực, hiện tượng tự thụ phấn rất hiếm

- Vòi hoa tương đối ngắn và nuốm hoa tương đối rộng với những lông tơ mọc ở trên

- Khoai lang ra hoa được hay không tuỳ theo điều kiện khí hậu và vụ trồng Nói chung, ở vùng nhiệt đới, có điều kiện tương đối điều hoà và điều kiện ánh sáng thích hợp, khoai lang dễ ra hoa hơn ở vùng ôn đới

- Nhiệt độ thấp và ẩm độ cao khó ra hoa hay ra hoa ít Trong điều kiện nhiệt độ cao và ẩm độ vừa phải dễ ra hoa hơn Gặp mưa nhiều ít ra hoa

- Cường độ ánh sáng cũng ảnh hưởng đến việc ra hoa Cường độ ánh sáng yếu, khoai lang được xử lý sẽ ra hoa sớm và nhiều hoa hơn

- Về phản ứng chu kỳ ánh sáng thì khoai lang là cây ngày ngắn Trong điều kiện ngày ngắn khoai lang dễ ra hoa hơn so với điều kiện ngày dài Nhưng sự mẫn cảm với độ dài của ngày cũng khác nhau tuỳ theo giống Ví dụ: những giống khoai lang ngắn ngày phản ứng yếu hơn giống trung ngày và dài ngày

Hình 3: Các bộ phận của hoa khoai lang, GT trang 45 2.4.2 Quả và hạt khoai lang:

- Quả khoai lang thuộc dạng quả sóc, hình tròn Sau khi thụ tinh khoảng 1 - 2 tháng thì quả chín Khi quả chín, quả

tự tách làm hạt bắn ra ngoài

- Một quả có từ 1 - 4 hạt, màu nâu đen hoặc vàng, hạt nhỏ, dài khoảng 3mm, 1 bên phẳng và 1 bên lõm Quả hình bầu dục hay đa giác, vỏ hạt cứng và khó thấm nước khi gieo cần phải xử lý hạt để chóng mọc mầm

- Vỏ hạt rất cứng, trước lúc gieo nên làm cho vỏ hạt xây sát hoặc đen ngâm H2SO4 (nồng độ 1 - 2%) trong 20 phút Sau đó rửa sạch rồi đem ngâm nước ấm làm cho hạt hút no nước lúc gieo dễ nẩy mầm

- Do vị trí của nhị đực và nhụy cái không thuận lợi cho việc thụ tinh, nên khoai lang khó hình thành quả

- Khi quả nẩy mộng, rễ mộng đâm ra trước và phát triển những rễ sơ cấp Mầm dài ra và đưa các tử diệp lên trên (2 hoặc 3 tử diệp), các tử diệp hút chất dinh dưỡng ở nộüi nhũ, lớn lên và phát triển đối nhau ở hai bên thân

- Mầm phát triển dần thành cây con

- Tử diệp có cuống dài và có phiến lá với hai thuỳ tương đối rộng Cả cuống lẫn phiến lá đều có tế bào biểu bì, khí khổng, mô diệp lục và bó mạch Các tử diệp cung cấp thức ăn và chất hoocmon cần thiết cho sự phát triển của rễ, thân và lá

rễ nhanh hay chậm, tốt hay xấu phụ thuộc nhiều vào đặc tính

di truyền của giống, phẩm chất dây giống và điều kiện ngoại cảnh, trước hết là điều kiện nhiệt độ, ẩm độ đất và tính chất đất đai

- Dây non, mập, khoẻ, nhiều mắt, không ra rễ trước thì lúc trồng thường ra rễ nẩy mầm nhanh

- Nhiệt độ thích hợp trong giai đoạn này vào khoảng

20 - 300C, thích hợp nhất 22 - 250C, độ ẩm đất vào khoảng

70 - 80%

- Trong điều kiện bình thường rễ bao giờ cũng ra sớm hơn mầm và trong thời gian đầu rễ phát triển nhanh hơn mầm và thân lá

Căn cứ theo tài liệu của Thành Đô (Trung Quốc) thì sau khi trồng được 20 - 30 ngày rễ nhỏ đã đạt được trên dưới 70% tổng trọng lượng rễ Cũng thời kỳ này sự sinh trưởng thân lá (bộ phận trên mặt đất) chỉ chiếm 4 - 5% tổng trọng lượng thân lá

- Sau khi trồng khoai lang, từ khi bắt đầu bén rễ đến mọc mầm chừng 20 - 25 ngày

* Đặc điểm:

- Bộ phận dưới mặt đất rễ con phát triển rất nhanh Một thời gian sau, rễ phân thành 2 loại là rễ non dầy (rễ mập) và rễ non mảnh (rễ gầy) Chỉ có rễ mập non mới phát triển thành củ, còn rễ non mảnh không thành củ, tồn tại để hút nước và dinh dưỡng nuôi cây

- Rễ non dày bắt đầu phân hóa tượng tầng để hình thành củ.

- Bộ phận trên mặt đất phát triển chậm Quan sát trên đồng ruộng thấy dây lá khoai đã tươi xanh trở lại và ra thêm một vài lá non trên ngọn, mầm trên thân bắt đầu nhú lên

- Thời kỳ này khoai lang chủ yếu tập trung phát triển nhiều rễ con

b Trồng bằng củ:

Trong điều kiện trồng bằng củ (dục mầm) bộ phận nẩy mầm nhanh hay chậm phụ thuộc:

- Độ chín của củ

- Nhiệt độ, ẩm độ không khí cao hay thấp

- Khả năng bảo quản

Kết quả nghiên cứu cho thấy: nếu thúc mầm trong phòng lạnh thì 1/2 dưới củ sinh ra nhiều rễ con và 1/2 trên

củ sinh mầm

Nếu thúc mầm trong phòng ấm thì củ chỉ ra mầm mà không ra rễ, hoặc ra ít Trong thời kỳ mọc mầm ở củ, quá trình hô hấp tăng nhanh làm phân giải lượng tinh bột, tiêu hao lượng đường rất nhanh do một số chất được dùng vào những tổ chức mầm non (ra rễ, nẩy mầm) do đó đại bộ phận chất dự trữ bị tiêu hao

3.1.2 Thời kỳ phân cành, hình thành củ:

- Đặc điểm của giai đoạn này là bộ phận dưới mặt đất,

rễ con phát triển đến mức tối đa

- Đa số rễ đã được hình thành và phân định rõ rễ dầy hay mảnh, thời kỳ này bên trong rễ dầy bắt đầu có sự hoạt động của các bó mạch gỗ, libe sơ cấp và thứ cấp để hình thành các loại tượng tầng sơ và thứ cấp, nghĩa là qúa trình hình thành củ bắt đầu.

- Sự hình thành rễ củ bắt đầu sớm ngay từ bốn tuần đầu sau trồng và trung bình trong khoảng 4-6 tuần phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh.

- Cuối giai đoạn này tốc độ phát triển của rễ con bắt đầu chậm dần

- Trên mặt đất sinh trưởng thân lá tăng nhanh dần và ở thời kỳ này khoai lang có hiện tượng phân cành Phân cành khi thân chính dài 30 - 40 cm Phân cành cấp 1 cách gốc 2 -

3 cm, trên cành cấp 1 lại phân cành cấp 2

- Khả năng phân cành tùy thuộc giống và chế độ dinh dưỡng trong đất

Ví dụ: + Giống V15 -70 (K4) phân cành khỏe hơn giông Hoàng Long

+ Đất giàu dinh dưỡng khoai lang phân cành mạnh hơn đất nghèo dinh dưõng

- Sau khi phân cành các nhánh trên thân phát triển mạnh dần và bò trải trên mặt luống

- Khoai lang phân cành mạnh và nhiều không có lợi Do tạo sự che khuất lẫn nhau, hiệu suất sử dụng ánh thấp, hiệu suất quang hợp thuần thấp, các tầng lá phía dưới hô hấp mạnh tiêu hao nhiều dinh dưỡng, làm giảm tuổi thọ của lá, lá chóng vàng và rụng sớm sẽ ảnh hưởng đến năng suất

- Trường hợp phân cành kém cũng không có lợi Do lá

ít, không đạt được chỉ số diện tích lá đạt hiệu suất quang hợp

cao Aính hưởng đến quá trình quang hợp và tích lũy vật chất khô.

- Căn cứ theo tài liệu đã nghiên cứu sự sinh trưởng thân

lá giai đoạn này đã đạt đến 30 - 50% trọng lượng cao nhất,

có trường hợp quá tốt có thể đạt 60 - 70%, trong trường hợp này phải chú ý đề phòng thân lá phát triển mạnh có hại cho quá trình tích lũy chất khô về cho củ sau này

Yêu cầu ngoại cảnh:

- Ngay từ đầu giai đoạn, nếu giống nào khả năng phân cành yếu, thì ta tiến hành bấm ngọn cho khoai lang ở giai đoạn này

3.1.3 Thời kỳ sinh trưởng thân lá:

- Đây là giai đoạn phát triển thân lá mạnh nhất, khoai phủ kín luống và bò lang xuống rãnh

- Chỉ số diện tích lá thích hợp nhất 3,5 - 4,0 và duy trì trong vòng 20 - 30 ngày, sau đó giảm xuống một cách từ từ

- Trọng lượng củ tăng lên rõ ràng, có thể đạt 30 - 40% tổng trọng lượng củ lúc thu hoạch

- Rễ con phát triển chậm dần và ngừng hẳn, số củ trên dây ổn định và bước vào giai đoạn phình to

- Những củ đã được hình thành, phát triển nhanh về chiều dài Một số củ được hình thành sớm, đã tích lũy chất khô và bắt đầu phình to

- Yêu cầu điều kiện nhiệt độ 25 - 300C và ẩm độ đất 75

- 85% (lấy củ); 85 - 90% (lấy thân lá), cần chú ý điều khiển chỉ số diện tích lá thích hợp không quá cao hoặc quá thấp

Biện pháp kỹ thuật tác động:

- Cày xả hai bên mép luống: làm đứt bớt một số rễ cám

ra thêm, ra muộn, điều chỉnh thân lá phát triển hợp lý

- Bón thúc lần 3 kịp thời (45 - 60 ngày sau trồng), bón tập trung để rễ củ phát triển tốt

+ Lấy củ: tăng cường bón kali (tăng khả năng vận chuyển vật chất khô về củ, xúc tiến sự hoạt động của các loại tượng tầng, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh Đủ kali

rễ phụ trên củ ít, ngoại hình củ đẹp, vỏ củ bóng, bảo quản củ được lâu hơn Dân gian Việt Nam thường có câu " một nắm tro bằng một giỏ phân" Nên nếu không có điều kiện bón kali thì dùng tro bếp bón cho khoai lang cũng rất tốt

+ Lấy thân lá: Tăng cường bón đạm và tưới nước

3.1.4 Thời kỳ phát triển của củ:

- Vật chất khô vận chuyển về củ tăng nhanh Do vậy, trọng lượng củ tăng lên rất nhanh, đạt 60 - 70% tổng trọng lượng củ

- Sinh trưởng thân lá chậm dần và đi đến ngừng hẳn, lá phía dưới vàng và rụng dần ( khoai lang xuống mã) Có hai kiểu xuống mã:

+ Xuống mã sinh lý: là xuống mã tuân theo qui luật sinh trưởng phát triển của cây khoai lang Biểu hiện là

sự hóa già của thân lá, màu sắïc của thân lá từ xanh đậm chuyển sang xanh vàng, các lá dưới gốc già, vàng và rụng dần Củ phình to nhanh, tích lũy đầy đủ dinh dưỡng, do có sự tham gia vận chuyển tích cực sản phẩm quang hợp từ trên thân lá chuyển về củ

+ Xuống mã không sinh lý: thường xảy ra trong điều kiện bất thuận như nhiệt độ cao (> 450C), ẩm độ thấp (< 65%), làm cho hô hấp tăng nhanh, tiêu hao nhiều sản phẩm quang hợp, lá rụng sớm, vận chuyển chất khô về

củ kém, củ nhỏ

- Điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho giai đoạn này là nhiệt độ không khí và ẩm độ đất không quá cao, nhiệt độ

22 - 280C, ẩm độ 70 %, biên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa trên mặt luống và dưới mặt luống càng lớn càng có lợi cho sự phình to rễ củ

- Nhu cầu dinh dưỡng của cây khoai lang (đặc biệt là kali) tăng lên rất nhanh, đất cũng phải thoáng khí

- Sự biến đổi sinh hóa trong quá trình phình to của củ là một loạt các quá trình sinh tổng hợp diễn ra trong rễ củ, song song với quá trình vận chuyển các sản phẩm tổng hợp trên thân lá xuống các cơ quan dự trữ Hai quá trình sinh tổng hợp protein và tinh bột là những quá trình đặc trưng nhất, cơ bản nhất có liên quan đến các hoạt động nói trên Ở thời kỳ đầu quá trình tổng hợp tinh bột chưa mạnh Vì vậy hàm lượng các loại đường tan trong các rễ củ khá cao, tỷ lệ tinh bột/đường tan tương đối thấp, cuối thời kỳ sinh trưởng, hàm lượng % tinh bột trong củ có tăng lên và hàm lượng % đường giảm xuống một ít

- Quá trình tổng hợp protein diễn ra theo chiều hướng tăng nhanh dần từ giai đoạn hình thành củ cho đến chín, khoai lang 50 ngày sau khi trồng có hàm lượng protein tăng lên từ 2 - 5%, tùy theo giống và dinh dưỡng trong đất

- Quá trình tổng hợp các chất, đặc biệt là các vitamin cũng diễn ra đồng đều trong suốt quá trình hình thành củ

Biện pháp kỹ thuật tác động:

- Tạo sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa trên mặt luống và dưới mặt luống Bằng cách bố trí thời vụ hợp lý, để khoai lang sinh trưởng thân lá vào cuối mùa mưa, phình to củ vào đầu mùa khô Lấy củ làm luống to cao,

"khoai to luống củ mới to"

- Chú ý kỹ thuật lên luống cho từng loại đất:

+ Đất cát: luống hình thang, bón phân rác, rong, phân xanh

+ Đất thịt nhẹ: luống hình cung, tạo điều kiện diện tích lá phủ luống

+ Đất thịt nặng: luống hình tam giác, chủ yếu trồng để lấy dây, lá

- Nhấc dây vào đâù giai đoạn, "khoai năng mó củ mới to"

Tóm lại: toàn bộ thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây khoai lang nói chung có thể chia ra làm 4 giai đoạn,

nhưng tùy giống, điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác mà thời gian trải qua các giai đoạn có khác nhau, tỷ lệ sinh trưởng trong các thời kỳ của các bộ phận cũng có khác nhau

Ví dụ:

- Giống ngắn ngày chín sớm thì kết củ sớm, tỷ lệ tăng lên của trọng lượng thân lá và rễ củ tương đối lớn trong thời

kỳ đầu và sớm hơn so với giống chín muộn

- Vụ khoai lang Đông Xuân ở miền Trung thời gian đầu đất ẩm ướt thân lá phát triển mạnh, thời kỳ sau độ ẩm đất giảm tạo điều kiện cho củ phình to nhanh Nhưng vụ Đông Xuân ở miền Bắc thì ngược lại

3.2 CƠ CHẾ PHÂN HÓA VÀ HÌNH THÀNH RỄ CỦ:

Rễ củ thường mọc ra từ mắt gốc rễ Mỗi mắt trên dây khoai lang có 2 mắt gốc rễ Những mắt non gần sát

trên ngọn số rễ thường ít hơn những mắt dây đoạn 2 (bánh tẻ) hay dây đoạn 3 Nhưng càng về sau rễ phát triển to, khỏe hơn và có nhiều khả năng hình thành rễ củ hơn Chính vì vậy khi trồng khoai lang thường chọn dây đoạn ngọn và bánh tẻ mà không chọn đoạn 3

Theo Wilson và Lowe (1973) : củ khoai lang là kết quả của sự phình to của một số rễ trong bộ rễ khoai lang, những

rễ này về mặt sinh lý có khă năng hình thành củ, cũng giống như trường hợp thân ngầm của cây khoai tây, nó có những

dấu hiệu cho biết rễ này có khả năng phân hoá và bắt đầu hình thành củ.

Những dấu hiệu xác định xu hướng phát triển thành củ là:

- Thời kỳ hình thành và hoạt động của tượng tầng sơ cấp

- Thời kỳ hình thành và hoạt động của tượng tầng thứ cấp

3.2.1 Sự hình thành và hoạt động của tượng tầng sơ cấp:

- Sau khi trồng khoảng 15 - 20 ngày trong điều kiện bình thường, rễ khoai lang bắt đầu xuất hiện tượng tầng sơ cấp Tượng tầng sơ cấp được hình thành giữa các bó mạch

gỗ sơ cấp và li be sơ cấp, do tế bào trụ bì và một số tế bào nhu mô ruột tiết ra một số chất kích thích phân hóa mà hình thành

- Tế bào trung tâm được hình thành do bó mạch gỗ ở giữa

rễ củ phân hoá thành Mức độ hóa gỗ của nó ảnh hưởng đến hình thành củ Mức độ hóa gỗ nhanh và hoạt động của tượng tầng yếu, rễ con không thể hình thành rễ củ được.

Về mặt cấu tạo:

- Những tế bào tượng tầng sơ cấp có màng mỏng, hình chữ nhật, lúc đầu chúng xếp sát nhau thành những dãy hình

cung; về sau 2 cánh phát triển dần đến sát trụ bì và nối lại với nhau thành hình đa giác không đều đặn Hình thành một thời gian, nó hoạt động mạnh dần và chúng đẩy lùi các nhóm libe ra ngoài cùng còn lại bên trong là các bó mạch gỗ

sơ cấp

- Thời kỳ này về cấu tạo bên ngoài của rễ không có gì khác rễ thường nhưng bên trong thì đường kính trung trụ bắt đầu tăng dần, ép đẩy bó mạch libe sơ cấp ra ngoài sát trụ bì

- Tượng tầng sơ cấp sinh ra rãi rác trong trung trụ nhưng tập trung nhiều quanh các bó gỗ sơ cấp

- Tượng tầng sơ cấp tiếp tục hoạt động và phát triển cho đến khi nào libe sơ cấp không xuất hiện nữa, bên trong chỉ còn lại các bó mạch gỗ sơ cấp thì kết thúc sự hoạt động của tượng tầng sơ cấp Tượng tầng sơ cấp quyết định số củ trên dây

3.2.2 Sự hình thành và hoạt động của tượng tầng thứ cấp:

- Tượng tầng thứ cấp hình thành sau trồng 25 ngày

và hoạt động kích thích nhu mô ruột tiết ra một số chất

kích thích để phân hoá thành li be thứ cấp và gỗ thứ cấp

- Tượng tầng thứ cấp gồm những tế bào chứa tinh bột Trước tiên, tượng tầng thứ cấp xuất hiện xung quanh gỗ sơ cấp (còn gọi là gỗ nguyên sinh) và ngay cả trong các lớp tế bào nhu mô Sau đó, tượng tầng thứ cấp có thể xuất hiện ở bất cứ nơi nào trong rễ củ khoai lang

- Tượng tầng thứ cấp sắp xếp thành vòng tròn bao quanh các bó mạch gỗ Hiện tượng phát sinh tượng tầng thứ cấp và những hoạt động của nó là một điểm đặc biệt của rễ khoai lang so với rễ của một số cây trồng khác Đó cũng chính là điểm đã hướng cho rễ khoai lang phát triển thành rễ củ

- Về mặt cấu tạo: tượng tầng thứ cấp cũng là các tế bào hình chữ nhật, có màng mỏng