nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ và chịu nóng của các tổ hợp lai cà chua trong vụ xuân hè và vụ sớm thu đông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --- CAO VĂN THI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ MẸ VÀ CHỊU NÓNG CỦA CÁC TỔ HỢP LAI CÀ CHUA TRON

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-

CAO VĂN THI

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ

MẸ VÀ CHỊU NÓNG CỦA CÁC TỔ HỢP LAI CÀ CHUA TRONG VỤ XUÂN HÈ VÀ VỤ SỚM THU ĐÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-

CAO VĂN THI

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ

MẸ VÀ CHỊU NÓNG CỦA CÁC TỔ HỢP LAI CÀ CHUA TRONG VỤ XUÂN HÈ VÀ VỤ SỚM THU ĐÔNG

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ SỐ: 60.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN HỒNG MINH

HÀ NỘI, NĂM 2015

LỜI CAM ĐOAN

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

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn Cao Văn Thi

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong bộ môn

Di Truyền – Chọn Giống – Trường Học viện nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp

Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên và giúp đỡ tôi trong kỳ thực tập vừa qua

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên báo cáo của tôi còn nhiều thiếu sót, tôi kính mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để báo cáo được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2015

Tác giả luận văn

Cao Văn Thi

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ xiii

MỞ ĐẦU 1

1 Mục đích - Yêu cầu của đề tài 2

1.1 Mục đích 2

1.2 Yêu cầu 2

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

2.1 Ý nghĩa khoa học 3

2.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1 Nguồn gốc phân loại, giá trị của cây cà chua 4

1.1 Nguồn gốc 4

1.2 Phân loại 5

1.3 Giá trị của cây cà chua 7

1.3.1 Giá trị dinh dưỡng 7

1.3.2 Giá trị y học 8

1.3.3 Giá trị kinh tế 9

2 Đặc điểm thực vật học và yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua 10

2.1 Đặc điểm thực vật học 10

2.2 Yêu cầu ngoại cảnh 11

2.2.1 Nhiệt độ 12

2.2.2 Ánh sáng 12

2.2.3 Nước, độ ẩm 12

2.2.4 Đất và dinh dưỡng 13

3 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới 14

3.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới 14

3.2 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam 16

4 Đánh giá khả năng kết hợp 18

5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam 22

5.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua trên thế giới 22

5.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam 28

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

1 Nội dung nghiên cứu 31

2 Vật liệu nghiên cứu 31

3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 33

4 Địa điểm tiến hành thí nghiệm 33

5 Các biện pháp kỹ thuật trồng trọt 33

5.1 Thời vụ 33

5.2 Vườn ươm 33

5.3 Giai đoạn trồng ra ruộng sản xuất 33

6 Các chỉ tiêu theo dõi 34

6.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng (ngày) 34

6.2 Một số đặc điểm sinh trưởng và cấu trúc cây 34

6.3 Một số đặc điểm hình thái, đặc điểm nở hoa, độ hữu dục của hạt phấn 35

6.4 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 35

6.5 Một số đặc điểm về hình thái quả 35

6.6 Một số chỉ tiêu về chất lượng quả 36

6.7 Tình hình nhiễm bệnh trên đồng ruộng 37

6.8 Đánh giá khả năng kế hợp 37

7 Phương pháp xử lý số liệu 38

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

1.1 Các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua 39

1.1.1 Thời gian từ trồng đến ra hoa 41

1.1.2 Thời gian từ trồng đến đậu quả 41

1.1.3 Thời gian từ trồng đến khi quả bắt đầu chín 42

1.2 Động thái tăng trưởng chiều cao và số lá của cây cà chua quả lớn 43

1.2.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây 43

1.2.2 Động thái tăng trưởng số lá 46

1.3 Một số đặc điểm về cấu trúc cây 48

1.3.1 Số đốt từ gốc đến chùm hoa thứ nhất 50

1.3.2 Chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ 1 50

1.3.3 Chiều cao cây 51

1.4 Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai cà chua 51

1.4.1 Tình hình nhiễm virus và một số bệnh khác 51

1.4.2 Tình hình nhiễm một số loại sâu bệnh khác 54

1.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 54

1.5.1 Tỉ lệ đậu quả 56

1.5.2 Số chùm quả trên cây 57

1.5.3 Số quả trên cây 57

1.5.4 Khối lượng trung bình quả lớn 60

1.5.5 Năng suất cá thể 60

1.6 Kết quả nghiên cứu hình thái và chất lượng quả 60

1.6.1 Một số đặc điểm về hình thái quả 62

1.6.2 Một số đặc điểm về phẩm chất quả 66

1.7 Đánh giá khả năng chịu nóng của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2014 69

1.7.1 Độ hữu dục của hạt phấn của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè năm 2014 69

1.7.2 Tập hợp một số chỉ tiêu liên quan tới khả năng chịu nóng của các tổ hợp lai cà chua trong vụ xuân hè 2014 71

1.8 Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu vụ xuân hè 2014 73

1.8.1 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng tỉ lệ đậu quả 74

1.8.2 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng tổng số quả/cây 75

1.8.3 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng khối lượng

trung bình quả lớn 76

1.8.4 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng NSCT 77

1.8.5 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng độ brix 78

1.9 Tuyển chọn một số tổ hợp lai cà chua triển vọng vụ xuân hè 2014 79

2 Thí nghiệm 2: Đánh giá sinh trưởng, năng suất, chất lượng, của các THL cà chua trong vụ thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 82

2.1 Các giai đoạn sinh trưởng chính của các tổ hợp lai cà chua ở vụ sớm thu đông năm 2014 82

2.1.1 Thời gian từ trồng đến ra hoa 83

2.1.2 Thời gian từ trồng đến đậu quả 84

2.1.3 Thời gian từ trồng đến khi quả bắt đầu chín 85

2.2 Động thái tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm thu đông năm 2014 86

2.3 Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm Thu Đông năm 2014 88

2.3.1 Số đốt từ gốc tới chùm hoa thứ nhất 88

2.3.2 Chiều cao từ gốc tới chùm hoa thứ nhất 89

2.3.3 Chiều cao cây cây cuối cùng 90

2.4 Một số tính trạng hình thái cây và đặc điểm nở hoa 91

2.4.1 Màu sắc lá 91

2.4.2 Dạng chùm hoa 92

2.4.3 Đặc điểm nở hoa 92

2.5 Tình hình nhiễm bệnh virus và một số sâu bệnh hại khác trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm thu đông năm 2014 93

2.5.1 Tình hình nhiểm bệnh virus 93

2.5.2 Tình hình nhiễm một số loại sâu bệnh khác 94

2.6 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai 95

2.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2014 97

2.7.1 Số chùm quả trên cây 99

2.7.2 Tổng số quả trên cây 99

2.7.3 Khối lượng trung bình quả 100

2.7.4 Năng suất cá thể 101

2.7.5 Năng suất ô 102

2.7.6 Năng suất quy đổi (tấn/ha) 102

2.8 Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2014 102

2.8.1 Một số đặc điểm hình thái quả 102

2.8.2 Một số chỉ tiêu đặc điểm chất lượng quả 106

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110

1 Kết luận 110

2 Kiến nghị 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 PHỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AVRDC : Viện nghiên cứu và phát triển rau châu Á

BT : Bình thường

CLT&CTP : Cây lương thực và cây thực phẩm

DTNN : Di truyền nông nghiệp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của 100g cà chua 8

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới 14

Bảng 1.3: Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2012 15

Bảng 1.4: Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm 2012 16

Bảng 1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam năm 2008 17

Bảng 1.6 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của một số tỉnh năm 2008 17

Bảng 2.1 Các THL cà chua trong vụ thu đông 2013 theo sơ đồ lai đỉnh (16×3=48) 32

Bảng 2.2 Ký hiệu các THL trong vụ sớm thu đông 2014 32

Bảng 3.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các THL cà chu vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội (ngày) 40

Bảng 3.2 : Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 43

Bảng 3.3 Động thái tăng trưởng số lá trên thân chính của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 46

Bảng 3.4 Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 48

Bảng 3.5 Bảng theo dõi bệnh virus và một số bệnh khác của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 52

Bảng 3.6 : Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 55

Bảng 3.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội (tiếp theo) 58

Bảng 3.8.a Một số đặc điểm hình thái quả của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 61

Bảng 3.8.b Một số đặc điểm hình thái quả của các THL cà chua vụ xuân

hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 64

Bảng 3.9 Một số chỉ tiêu về phẩm chất quả của các THL cà chua vụ xuân hè 2014 tạ Gia Lâm – Hà Nội 66

Bảng 3.10 Bảng độ hữu dục của hạt phấn của các THL cà chua vụ xuân hè năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 69

Bảng 3.11 Bảng tập hợp một số chỉ tiêu liên quan đến khả năng chịu nóng của các THL cà chua trong vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 71

Bảng 3.12 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng tỉ lệ đậu quả 74

Bảng 3.13 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng tổng số quả/cây 75

Bảng 3.14 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng khối lượng trung bình quả lớn 76

Bảng 3.15 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng NSCT 77

Bảng 3.16 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng độ brix 78

Bảng 3.17.a Hệ số chọn lọc trên 6 tính trạng theo từng mục tiêu 79

Bảng 3.17.b Kết quả ba lần chọn theo chỉ số chọn lọc 80

Bảng 3.18 Một số THL triển vọng vụ xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 81

Bảng 3.19 Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các THL cà chua ở vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 83

Bảng 3.20: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua ở vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 86

Bảng 3.21 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 89

Bảng 3.22 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa của các THL

cà chua vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 91 Bảng 3.23 : Bảng tỷ lệ nhiễm bệnh virus của các tổ hợp lai cà chua vụ

sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 94 Bảng 3.24 : Tỷ lệ đậu quả (%) của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm thu

đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 96 Bảng 3.25 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp

lai cà chua vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 98 Bảng 3.26 Đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm thu

đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 103 Bảng 3.27 Một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các THL cà chua vụ

sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 107 Bảng 3.28: Một số đặc điểm của các THL triển vọng chọn lọc trong vụ

sớm thu đông 2014 109

DANH MỤC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ

Đồ thị 3.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua vụ

xuân hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 45 Biều đố 3.1: Biểu đồ về NSCT của các tổ hợp lai cà chua trong vụ xuân

hè 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 59

Đồ thị 3.2: Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số

THL cà chua ở vụ sớm thu đông 2014 tại Yên Mỹ - Hưng Yên 87 Biểu đồ 3.2 Năng suất của các tổ hợp lai cà chua vụ sớm thu đông 2014

tại Yên mỹ - Hưng Yên 98

MỞ ĐẦU

Rau quả tươi là một nhu cầu thiết yếu của mỗi người Khi đời sống càng được nâng lên thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn Đặc biệt khi lương thực và các loại thức ăn giàu đạm đã được đảm bảo thì yêu cầu về số lượng

và chất lượng rau lại càng gia tăng Rau quả tươi cung cấp các vitamin, khoáng và các chất hữu cơ khác mà chỉ có thể được tìm thấy từ rau xanh Vậy, để đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng ngày càng lớn của con người thì cần có những loại rau

giàu dinh dưỡng, dễ chế biến, có thể sử dụng lâu dài, liên tục

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) được mệnh danh là loại quả tình yêu - thuộc họ cà (Solanaceae) là loại rau phổ biến trên thế giới và được nhiều

người ưa chuộng và được trồng phổ biến không chỉ vì nguồn dinh dưỡng đặc biệt mà còn vì nó là nguồn nguyên liệu phong phú cho các nhà máy chế biến Không những chỉ có ý nghĩa kinh tế nông nghiệp quan trọng mà cà chua còn được sử dụng như một đối tượng nghiên cứu di truyền, tế bào và chọn giống ở thực vật bậc cao

Cà chua còn là một mặt hàng rau tươi có giá trị xuất khẩu vào loại lớn trên thế giới Châu Á là thị trường đứng đầu về diện tích và sản lượng, trong đó nước đứng thứ nhất là Trung Quốc

Theo FAO năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2005 đạt 27,59 tấn/ha nhưng đến năm 2010 năng suất đã tăng lên 33,59 tấn/ha Năm 2010 diện tích trồng cà chua toàn thế giới đạt 43,4 triệu ha trong khi đó diện tich trồng cà chua của châu Á 24,34 triệu ha chiếm 56,08% diện tích cà chua toàn thế giới, năng suất của châu Á đạt 33,57 tấn/ha

Ở Việt Nam, cây cà chua đã được trồng từ cách đây hơn 100 năm, cho đến nay nó vẫn là loại rau ăn quả chủ lực ở nước ta được nhà nước ưu tiên phát triển và mở rộng Vào chính vụ, cà chua thu hoạch quá nhiều, sản phẩm quả tươi bị ứ đọng dẫn đến tình trạng được mùa rớt giá gây ra thiệt hại rất lớn cho

bà con nông dân Tuy nhiên trong những năm gần đây nhiều giống cà chua

chịu nóng ra đời đã góp phần đáng kể vào việc kéo dài thời gian cung cấp sản phẩm trong thị trường Hiện nay, các tỉnh miền Bắc đã trồng cà chua vào vụ xuân hè và vụ thu đông sớm vào cơ cấu cây trồng nhằm bước đầu tìm ra hướng

đi mới cho sản xuất cà chua Đây là việc làm giúp giải quyết vấn đề rau giáp vụ

và rau chính vụ đồng thời cũng làm tăng giá trị kinh tế nhằm góp phần nâng cao hiệu quả của ngành sản xuất cà chua Tuy nhiên, để trồng cà chua vào vụ xuân

hè và vụ sớm thu đông thì cần có bộ giống cà chua mới, có khả năng thích ứng rộng, có chất lượng cao, chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh tốt, hợp khẩu vị ăn tươi, chịu vận chuyển và bảo quản Vì vậy công tác chọn tạo và tìm

ra các giống cà chua phù hợp là hết sức cần thiết Để đáp ứng các nhu cầu trên, được sự cho phép của bộ môn Di Truyền – Chọn Giống khoa Nông học, chúng

tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng

bố mẹ và chịu nóng của các tổ hợp lai cà chua trong vụ xuân hè và vụ sớm thu đông”

1 Mục đích - Yêu cầu của đề tài

1.1 Mục đích

Đánh giá được khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ và chọn ra được các THL cà chua lai mới có khả năng chịu nóng, trồng trái vụ, có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất, chất lượng cao, thích hợp trồng ở vụ xuân hè và

- Đánh giá khả năng chịu nhiệt độ cao thông qua khả năng ra hoa, đậu quả trong điều kiện vụ nóng

- Đánh giá tình hình nhiễm bệnh virus trên đồng ruộng theo các triệu chứng quan sát trên cây qua các lần theo dõi ở hai thời vụ trên

- Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Xác định được tổ hợp lai cà chua triển vọng có khả năng trồng rải vụ góp phần hoàn thiện cơ cấu giống, thời vụ trồng đối với cây cà chua

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Nguồn gốc phân loại, giá trị của cây cà chua

1.1 Nguồn gốc

Nhiều nghiên cứu cho rằng quê hương của cà chua ở vùng Nam Mỹ, dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần đảo Galapagos tới Chilê (Nguyễn Văn Hiển, 2000) Nhà thực vât người Pháp đã đặt tên latin cho cây cà chua là

Lycopersicon esculentum có nghĩa là “ trái đào độc dược ”, “trái đào ” vì cà chua tròn trĩnh và hấp dẫn, “độc dược vì lúc đó người ta nghĩ nhầm về cà chua và cho

nó là độc hại

Các nhà nghiên cứu có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cây cà

chua trồng Tuy nhiên nhiều tác giả khác nhận định L.esculentum

var.cerasiforme (cà chua anh đào) là tổ tiên của loài cà chua trồng Theo các nghiên cứu của JenLins (1948), có thể dạng này được chuyển từ Pêru và Ecuado tới nam Mehico (Nguyễn Văn Hiển, 2000) Trước Khi Crixitop Colong tìm ra Châu Mỹ thì ở Peru và Mehico đã có trồng cà chua, ở đó nó đã được người dân bản xứ thuần hóa và cải tiến Các nhà thực vật học Decadolle (1984), Mulle (1940), Luckwill (1943), Breznev (1955), BecLer - Dilinggen (1956)… đều thống nhất cho rằng cây cà chua có nguồn gốc ở bán đảo Galapagos, ở Peru, Equado, Chile Một số tác giả cho rằng Mehico là đất nước đầu tiên trồng trọt hóa cây này Các nghiên cứu sinh học phân tử và di truyền phân tử (nghiên cứu các izoenzyme, các marker phân tử, nghiên cứu khoảng cách di truyền) cũng đã xác định điều đó, đồng thời khẳng định rằng Mehico là nơi đầu tiên thuần hoá, trồng trọt cà chua (Mai Thị Phương Anh, 2003)

Cà chua tiếng Mỹ gọi là “tomato” là từ gốc của Tây Ban Nha “tomatl” lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1595 Theo Peggy Trowbridge Filippone: Cà chua có nguồn gốc từ vùng phía Tây của Nam Mỹ và Trung Mỹ Năm 1519, Cortez đã tìm ra những cây cà chua mọc hoang dại trong vườn Montezuma, ông đã lấy hạt mang về Âu Châu để trồng làm cảnh Cho đến năm 1778, cà chua mới được xem

là trái cây ăn được nên các giống cà chua đã trở nên ngày càng phong phú và đa dạng Đến đầu thế kỷ 19 cà chua đã được xem là một loại thực phẩm không thể thiếu được trong các bữa ăn hàng ngày Người Pháp còn nghĩ rằng cà chua còn

có thể giúp ích cho khả năng tình dục nên trái cà chua còn mang tên như

“pommes d'amour”, hay táo tình yêu Tuy nhiên vào thời điểm đó, cây cà chua vẫn chỉ được coi là cây cảnh bởi quả của nó khi chín có màu sắc đẹp, bóng và cũng bởi người dân thời bấy giờ quan niệm quả cà chua có chứa độc tố gây hại cho con người (vì cây cà chua thuộc họ cà, và là họ hàng của cà độc dược) Cuối thế kỷ 18, các giống cà chua đã trở nên phong phú và đa dạng, cà chua được dùng làm thực phẩm ở Nga và Italia Đến đầu thế kỷ 19 cà chua đã trở thành một

thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày (Luo et al., 1998)

Thế kỷ 17, cà chua được đưa vào châu Á đầu tiên là Philippin, nhờ các lái buôn người châu Âu và thực dân Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha Sau đó được trồng phổ biến trên các nước châu Á khác

Ở Việt Nam, một số nghiên cứu cho rằng cà chua được du nhập vào Việt Nam từ thời thực dân Pháp chiếm đóng tức là vào khoảng hơn 100 năm trước đây

và được người dân thuần hóa trở thành cây bản địa Từ đó cùng với sự phát triển của xã hội thì cây cà chua đang ngày càng trở thành một cây trồng có giá trị kinh tế

của Bzezhnev

Theo Muller (1940) thì loài cà chua trồng trọt hiện nay thuộc chi phụ

Eulycopersicon C.H.Muller Tác giả phân loại chi phụ này thành 7 loài, loài cà

chua trồng trọt hiện nay (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc loài thứ 1

Theo Daskalov (1941) phân loại Lycopersicon thành 2 loài, cà chua trồng

hiện nay thuộc loài thứ 2 Theo Bailey-Dilingen (1956) thì phân loại Lycopersicon thành 7 loài, cà chua trồng thuộc loài thứ 7, trong loài thứ 7 có 10 biến chủng (thứ) khác nhau

Trên thế giới có rất nhiều quan điểm khác nhau về phân loại cà chua Tuy nhiên hiện nay, hệ thống phân loại của Breznep (1964) được sử dụng đơn

giản và rộng rãi nhất Chi Lycopersicon Tourn được phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ đó là Eulycopersicon (chi phụ 1) và Eriopersicon (chi phụ 2) (Nguyễn

Hồng Minh, 2000)

* Chi phụ 1 ( Eulycopersicon): là dạng cây 1 năm, gồm các dạng quả không

có lông, màu đỏ hoặc màu đỏ vàng, hạt mỏng, rộng…Chi phụ này có một loài là

L.esculentum Mill Loài này gồm 3 loài phụ là:

- L esculentum Mill Ssp spontaneum (cà chua hoang dại)

- L esculentum Mill Ssp subspontaneum (cà chua bán hoang dại)

- L.esculentum Mill Ssp Cultum (cà chua trồng): là loại lớn nhất, có các

biến chủng có khả năng thích ứng rộng, được trồng khắp thế giới Breznep đã chia loài phụ này thành biến chủng sau:

+ L.esculentum var Vulgare (cà chua thông thường): biến chủng này

chiếm 75% cà chua trồng trên thế giới Bao gồm các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau với trọng lượng quả từ 50 đến trên 100g Hầu hết những giống

cà chua đang được trồng ngoài sản xuất đều thuộc nhóm này

+ L.esculentum var Grandifolium: Cà chua lá to, cây trung bình, lá láng

bóng, số lá trên cây từ ít đến trung bình

+ L.esculentum var Validum: cà chua anh đào cà chua thân bụi, thân thấp,

thân có lông tơ, lá trung bình, cuống ngắn, mép cong

+ L.esculentum var.Pyriform: cà chua hình quả lê, sinh trưởng vô hạn

* Chi phụ 2 ( Eriopersicon ): là dạng cây 1 năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông màu trắng, xanh lá cây hoặc vàng nhạt, có các vệt màu antoxyan hay xanh thẫm Hạt dày không có lông, màu nâu…chi phụ này có 2

loài gồm 5 loại hoang dại: L cheesmanii, L chilense, L glandulosum, L hirsutum , L peruvianum

-Lycopersicun hisrutum Humb: Đây là loại cây ngày ngắn, quả chỉ hình thành trong điều kiện chiếu sáng trong ngày 8-10 h/ngày, quả chín xanh, có mùi đặc trưng Loài này thường sống ở độ cao 2200 – 2500 m, ít khi ở độ cao 1100m

so với mặt nước biển như các loài cà chua khác

- Lycopersicum peruviarum Mill: loại này thường mọc ở miền Nam Pêru,

bắc Chilê, có xu hướng thụ phấn chéo cao hơn so với loài Lycopersicon esculentum Mill Trong điều kiện ngày ngắn cây ra quả tốt hơn ngày dài, nó

không có đặc tính của L hisrutum, có khả năng chống bệnh cao hơn các loài

khác Loại này thường sống ở độ cao 300 – 2000m so với mặt nước biển

1.3.Giá trị của cây cà chua

1.3.1 Giá trị dinh dưỡng

Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều gluxit, nhiều axit hữu cơ và nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể con người Theo các nhà dinh dưỡng hằng ngày mỗi người sử dụng 100- 200g cà chua sẽ thỏa mãn nhu cầu các vitamin cần thiết và các chất khoáng chủ yếu

Theo Ersakov and Araximovich (1952) thành phần của cà chua như sau: trọng lượng chất khô là 5-6% trong đó đường dễ tan chiếm 3%, axit hữu cơ 0,5%, xenlulo 0,84%, chất keo 0,13%, protein 0,95%, lipit thô 0,2%, chất khoáng 0,6% Hàm lượng Vitamin C trong quả tươi chiếm 17-35,7mg (Tạ Thu Cúc, 1985)

Bảng 1.1 Thành phần hoá học của 100g cà chua Thành phần Quả chín tự nhiên Nước ép tự nhiên

Cà chua được chỉ định dùng ăn hay lấy dịch quả uống trị suy nhược, ăn không ngon miệng, nhiễm độc mãn tính, thừa máu, máu quá dính, xơ cứng tiểu động mạch máu, tạng khớp, thấp phong, thấp khớp, thừa ure trong máu, viêm ruột

Trong cà chua có chất Lycopen - thành phần tạo nên màu đỏ của quả cà chua - giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Đây là một chất oxi hóa tự nhiên

mạnh gấp 100 lần so với vitamin E Lycopen liên quan đến vitamin E đã được chứng minh là có thể ngăn ngừa ung thư tiền liệt tuyến Sử dụng nhiều cà chua thì tỉ lệ oxi hóa làm hư các cấu trúc sinh hóa của ADN giảm xuống thấp nhất

Cà chua có lợi cho sức khỏe ở mọi lứa tuổi Đối với chị em phụ nữ, ăn nhiều cà chua sẽ có làn da khỏe đẹp, giảm nguy cơ béo phì và giảm nguy cơ ung thư vú

1.3.3 Giá trị kinh tế

Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng và có nhiều cách sử dụng Có thể dùng ăn tươi thay hoa quả, trộn Salat, nấu canh,… và cũng có thế chế biến thành các sản phẩm như cà chua cô đặc, tương cà chua, nước sốt nấm, cà chua đóng hộp, mứt hay nước ép Quả cà chua vừa có thể dùng để ăn tươi, nấu nướng vừa là nguyên liệu cho chế biến công nghiệp với các loại sản phẩm khác nhau Do đó, với nhiều nước trên thế giới thì cây cà chua là một cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế rất cao và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng

Theo FAO (1999) Đài Loan hằng năm xuất khẩu cà chua tươi với tổng trị giá là 952000 USD và 48000 USD cà chua chế biến Lượng cà chua trao đổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 tấn trong đó cà chua được dùng ở dạng ăn tươi chỉ 5 – 7% Ở Mỹ (1997) tổng giá trị sản xuất 1ha cà chua cao hơn gấp 4 lần so với lúa nước, 20 lần so với lúa mì (Tạ Thu Cúc, 1985)

Ở Việt Nam, tuy mới xuất hiện cách đây hơn 100 năm nhưng cà chua đã

là loại rau ăn quả rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi Diện tích gieo trồng cà chua hàng năm từ 15 – 17 ngàn ha, sản lượng 280 ngàn tấn Mức tiêu thụ bình quân đầu người của nước ta là: 3 kg/người/năm Theo số liệu điều tra của phòng nghiên cứu thị trường Viện nghiên cứu rau quả, sản xuất cà chua ở đồng bằng sông Hồng cho thu nhập bình quân 42,0 - 68,4 triệu đồng/ha/vụ với mức lãi thuần 15 - 25 triệu đồng/ha, cao gấp nhiều lần so với trồng lúa

2 Đặc điểm thực vật học và yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua

27oC

* Thân

Thân thuộc dạng bò lan hoặc mọc thành bụi Căn cứ vào đặc điểm sinh trưởng chiều cao cây có thể phân thành 3 loại:

+ Loại thân lùn (chiều cao cây dưới 65cm)

+ Loại thân trung bình (chiều cao cây khoảng 65-120cm)

+ Loại thân cao (có chiều cao trên 120cm)

Thân cà chua thay đổi trong quá trình sinh trưởng tuỳ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh và thời kỳ sinh trưởng Trong quá trình phát triển, cây cà chua sẽ mọc rất nhiều chồi nách làm cho cây rậm rạp nên trong sản xuất người

ta đưa ra kỹ thuật tỉa nhánh để cho cây tập trung dinh dưỡng nuôi quả

* Quả

Quả cà chua chín thuộc loại quả mọng bao gồm vỏ quả, thịt quả ,vách ngăn, giá noãn, ở giữa là trục.Quả cà chua có cấu tạo từ hai ngăn cho đến nhiều ngăn, số lượng quả trên cây là đặc điểm di truyền của giống nhưng cũng chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh Màu sắc quả là đặc trưng của giống, cà chua thường có màu đỏ hồng, vàng, vàng da cam Ngoài ra màu sắc quả chín còn phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, phụ thuộc vào hàm lượng caroten và lycopen Ở nhiệt độ 300C trở lên, sự tổng hợp lycopen bị ức chế, trong khi đó sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác động của nhiệt, vì thế trong mùa nóng

cà chua có màu quả chín vàng hoặc đỏ vàng Trọng lượng quả cà chua dao động rất lớn từ 3 – 200 gam phụ thuộc vào giống Chất lượng quả cà chua được đánh giá qua các chỉ tiêu cấu trúc quả, độ rắn chắc, tỉ lệ thịt quả, tỉ lệ đường, axit và sắc tố quả, sự cân bằng về đường và axit thể hiện hương vị thích hợp

2.2 Yêu cầu ngoại cảnh

Cũng như các loại cây trồng khác ,trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của mình, cây cà chua chịu rất nhiều tác động của các điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, đất đai…

2.2.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua: nảy mầm, tăng trưởng cây, ra hoa, đậu quả, hình thành hạt, năng suất thương phẩm, mẫu mã quả, chất lượng quả

Cà chua sinh trưởng và phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 20 – 27oC Nhiệt

độ trên 30oC kéo dài kết hợp với hạn hán sẽ dẫn đến rối loạn quá trình đồng hoá, giảm hàm lượng chất khô trong quả, giảm năng suất Nhiệt độ trên 35oC

và dưới 10oC cà chua ngừng sinh trưởng Hạt cà chua bắt đầu nảy mầm ở nhiệt

độ 15 – 18oC nhưng nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 25 – 30oC Nhiệt độ thích hợp cho sự ra hoa là 20 – 25oC Nhiệt độ thích hợp cho quá trình đậu quả ban đêm dao động trong khoảng 15 – 20oC và ban ngày ở 25oC; nhiệt độ trên 30oC hoặc dưới 10oC cà chua khó đậu quả Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng

có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành các sắc tố quả, chủ yếu là lycopen và caroten (theo Tạ Thu Cúc và cs., 2000)

2.2.2 Ánh sáng

Cà chua là cây trồng không phản ứng với độ dài ngày Nếu nhiệt độ thích hợp, cây cà chua có thể sinh trưởng phát triển ở nhiều vùng khác nhau

Cà chua là cây ưa sáng mạnh Ánh sáng đầy đủ cây con sinh trưởng tốt,

ra quả thuận lợi, cho năng suất cao, chất lượng tốt Cây thiếu ánh sáng hay trồng trong điều kiện ánh sáng yếu sẽ yếu ớt, lá nhỏ, mỏng, cây vống, ra hoa quả chậm; năng suất và chất lượng quả giảm, hương vị nhạt Cường độ ánh sáng thích hợp cho cà chua sinh trưởng phát triển từ 4.000 – 10.000 lux (Tạ Thu Cúc và cs., 2000)

hoa, rụng quả Nhưng nước dư thừa cũng gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng phát triển của cà chua Khi chuyển đột ngột từ chế độ ẩm thấp sang chế độ ẩm cao sẽ có hiện tượng nứt quả Độ ẩm đất thuận lợi cho cà chua là 60 – 70% độ

ẩm đồng ruộng, độ ẩm không khí thích hợp là 45 – 55% Độ ẩm cao làm giảm khả năng chống chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuận; hàm lượng nước trong quả cao, giảm hàm lượng các chất hoà tan, quả chín có khả năng bảo quản và vận chuyển kém (Tạ Thu Cúc và cs, 2000)

2.2.4 Đất và dinh dưỡng

Đất phù hợp với cây cà chua là đất thịt nhẹ, đất cát pha, tơi xốp, tưới tiêu

dễ dàng, độ pH từ 5,5 – 7,5 Độ pH thích hợp nhất cho cà chua sinh trưởng phát triển là 6 – 6,5 Trên đất có độ pH dưới 5, cây cà chua bị bệnh héo xanh gây hại

Cà chua là cây thân lá sinh trưởng mạnh, khả năng ra hoa quả rất lớn, vì vậy cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng là yếu tố có tính chất quyết định đến năng suất, chất lượng quả Cà chua hút nhiều nhất là Kali, sau đó là đạm và ít nhất là lân

Cà chua sử dụng 60% lượng N, 50 – 60% K20 và 15 – 20% P205 tổng lượng phân bón vào đất suốt vụ trồng (Tạ Thu Cúc và cs., 2000)

- Nitơ: có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng thân lá, phân hoá hoa sớm, số lượng hoa trên cây nhiều, hoa to, tăng khối lượng quả và làm tăng năng suất trên

đơn vị diện tích

- Phốt pho: lân có tác dụng kích thích hệ rễ cà chua sinh trưởng nhất là thời kỳ cây con Bón lân đầy đủ rút ngắn thời gian sinh trưởng, cây ra hoa sớm, tăng tỷ lệ đậu quả, quả chín sớm, tăng chất lượng quả Lân khó hoà tan nên

thường bón lót trước khi trồng

- Kali: cần thiết để hình thành thân, bầu quả; kali làm cho cây cứng chắc, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận, tăng quá trình quang hợp, tăng cường quá trình vận chuyển các chất hữu cơ và đường vào quả Đặc biệt kali có tác dụng tốt đối với hình thái quả, quả nhẵn, thịt quả chắc,

do đó làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển quả chín Cây cần nhiều kali

nhất vào thời kỳ ra hoa, hình thành quả

- Các yếu tố vi lượng: có tác dụng quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây đặc biệt là cải tiến chất lượng quả Cà chua phản ứng tốt với các nguyên tố

vi lượng B, Mn, Zn,…Trên đất chua nên bón phân Mo

3 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới

3.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới

Cà chua là loại cây trồng tuy được chấp nhận như một loại thực phẩm và

có lịch sử phát triển tương đối muộn nhưng do nó có khả năng thích ứng rộng và hiệu quả kinh tế và giá tri sử dụng cao Hiện nay nó đã có mặt ở khắp nơi trên thế giới và ngày càng được chú trọng phát triển hơn cả về năng suất và chất lượng Cà chua đã và đang trở thành một loại cây thế mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều nước trên thế giới Trên thế giới đã có nhiều giống mới được ra nhằm đời đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng và chất lượng

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới

Năm Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Cà chua ngày nay rất được ưa chuộng đã trở thành một trong những cây trồng chính và chiếm vị trí số một trong nghành sản xuất rau của nhiều nước trên thế giới, do có thành phần dinh dưỡng phong phú cân đối, năng suất cao khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện sinh thái, đặc tính di truyền tương đối

ổn định Có tác dụng lớn về mặt dinh dưỡng, y học cũng như kinh tế

Theo bảng 2.2, trong 12 năm (từ năm 2001 đến năm 2012) diện tích cà chua thế giới tăng 1,19 lần (từ 3,987561 triệu ha lên 4,803,680 triệu ha), sản lượng tăng 1,49 lần (từ 107,936626 triệu tấn lên 161,793834 triệu tấn, năng suất tăng 1,24 lần (từ 27,306 tấn/ha đến 33,681 tấn/ha)

Theo FAO (1999), trên thế giới có 158 nước trồng cà chua Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua trên thế giới năm 2012 như sau:

Bảng 1.3: Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2012

Tên châu lục Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn)

Nguồn : FAO Database Static 2013

Theo bảng 2.3 thì năm 2012, Châu Á có diện tích trồng cà chua 2.824,757 nghìn ha, sản lượng là 97.892,723 nghìn tấn đạt lớn nhất thế giới Tuy nhiên, châu Úc và châu Mỹ lại là 2 châu lục có năng suất lớn nhất thế giới (lần lượt đạt 534,180 tạ/ha và 547,531 tạ/ha)

Sản lượng cà chua chiếm xấp xỉ 1/6 tổng sản lượng rau hàng năm trên toàn thế giới Mỹ là nước có giá trị nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới, châu Âu

là khu vực nhập Lhẩu cà chua lớn nhất thế giới, khoảng 21 triệu tấn quả tươi hàng năm, bằng 60% lượng nhập toàn thế giới Đứng đầu về tiêu thụ cà chua là nước Mỹ, sau đó là các nước Châu Âu Lượng cà chua trao đổi trên thị trường

thế giới năm 1999 là 36,7 triệu tấn, trong đó cà chua dùng ở dạng ăn tươi chỉ chiếm 5-7% Điều đó cho thấy, cà chua được sử dụng chủ yếu ở dạng đã qua chế biến (Tạ Thu Cúc, 2004)

Cà chua chế biến được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới nhưng nhiều nhất là ở Mỹ và Italia Ở Mỹ, năm 2002 sản lượng nhiều nhất ước đạt 10,1 triệu tấn Trong đó các sản phẩm cà chua chế biến chủ yếu là cà chua cô đặc Ở Italia, sản lượng cà chua chế biến ước tính đạt được là 4,7 triệu tấn

Bảng 1.4: Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm 2012

Nguồn : FAO Database Static 2013

3.2 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam

Cà chua là cây được du nhập vào Việt Nam mới được hơn 100 năm nhưng đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng ngày càng rộng rãi

Cà chua ở nước ta được trồng chủ yếu vào vụ đông với diện tích khoảng 7.300 ha và thường tập trung ở các tỉnh thuộc đồng bằng và trung du Bắc Bộ (Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc…), còn ở Miền Nam tập trung ở các tỉnh An Giang, Tiền Giang, Lâm Đồng

6.800-Trong điều tra của TS Phạm Đồng Quảng và cs, hiện nay cả nước có khoảng 115 giống cà chua được gieo trồng, trong đó có 10 giống được gieo trồng với diện tích lớn 6259 ha, chiếm 55% diện tích cả nước

Ở Việt Nam, giai đoạn từ 1996-2001, diện tích trồng cà chua tăng trên 10.000 ha (từ 7.509 ha năm 1996 tăng lên 17.834 ha năm 2001) Đến năm

2008 diện tích đã tăng lên 24.850 ha Năng suất cà chua nước ta trong những năm gần đây tăng lên đáng kể Năm 2008, năng suất cà chua cả nước là 216 tạ/ha bằng 87,10% năng suất thế giới (247,996 tạ/ha) Vì vậy, sản lượng cả nước đã tăng rõ rệt (từ 118.523 tấn năm 1996 đến 535.438 tấn năm 2008)

Bảng 1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam năm 2008 Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn)

Nguồn: Số liệu của tổng cục thống kê 2008

Bảng 1.6 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của một số tỉnh năm 2008

STT Địa phương Diện tích

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Ở Việt Nam, giai đoạn từ 1996-2001, diện tích trồng cà chua tăng trên 10.000 ha (từ 7.509 ha năm 1996 tăng lên 17.834 ha năm 2001) Đến năm 2008 diện tích đã tăng lên 24.850 ha Năng suất cà chua nước ta trong những năm gần đây tăng lên đáng kể Năm 2008, năng suất cà chua cả nước là 216 tạ/ha bằng 87,10% năng suất thế giới (247,996 tạ/ha) Vì vậy, sản lượng cả nước đã tăng rõ rệt (từ 118.523 tấn năm 1996 đến 535.438 tấn năm 2008)

Cà chua là một loại rau ăn trái đã và đang nắm giữ vị trí quan trọng và

là tâm điểm nghiên cứu của các nhà chọn tạo giống cây trồng trong tương lai Nhờ vậy mà hàng loạt các giống cà chua mới, năng suất cao, phẩm chất tốt được ra đời để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Để phục vụ công tác đó cần sử dụng rất nhiều phương pháp như lai tạo, chọn lọc, xử lý đột biến, nuôi cấy invitro…

Tuy nhiên, so với sự phát triển chung của thế giới thì cả diện tích và năng suất ở nước ta còn rất thấp Theo dự đoán của một số nhà chuyên môn thì trong một vài năm tới diện tích và năng suất cà chua đều sẽ tăng nhanh do:

- Các nhà chọn giống trong những năm tới sẽ đưa ra sản xuất hàng loạt các giống có ưu điểm cả về năng suất và chất lượng, phù hợp với từng vùng sinh thái, từng mùa vụ nhất là các vụ trái, giải quyết rau giáp vụ

- Các tiến bộ khoa học kỹ thuật mới sẽ được hướng dẫn và phổ biến cho nông dân các tỉnh

- Nước ta đã đưa vào một nhà máy chế biến cà chua cô đặc theo dây chuyền hiện đại tại Hải Phòng với công suất 10 tấn nguyên liệu/ ngày Vì vậy việc quy hoạch vùng trồng cà chua để cung cấp nguyên liệu cho nhà máy đang trở nên cấp thiết nhất là ở các tỉnh Hải Phòng, Hà Nội, Hưng Yên, Hải Dương, Thái Bình

4 Đánh giá khả năng kết hợp

Cà chua là cây tự thụ, đặc điểm của nó là nhị và nhụy cùng nằm trên một hoa nên vấn đề sản xuất hạt giống lai rất khó khăn trong đó trở ngại lớn nhất là

khử bộ phận đực để ngăn ngừa tự thụ và tăng cường khả năng nhận phấn ngoài

từ dòng bố

Việc tạo ra giống ưu thế lai khá phức tạp và gồm nhiều giai đoạn trong đó công đoạn thử khả năng kết hợp của các bố mẹ đem lai là việc rất quan trọng

Khả năng kết hợp là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở cây cà chua

mà ở tất cả các loại cây trông khác, nó được kiểm soát di truyền và có thể truyền lại cho thế hệ sau qua tự phối cũng như qua lai (Trần Hồng Uy, 1985) Thuật ngữ KNKH lần đầu tiên được Sprague and Tatum (1942) đưa ra và sử dụng KNKH là thuật ngữ chung để chỉ khả năng của một dòng hay một kiểu gen có thể tạo ra thế hệ tốt nhờ vào việc lai với các dòng giống khác KNKH phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác giữa chúng (Griffing, 1956; Prasad and Singh, 1988) Sprage and Tatum cũng đưa ra hai khái niệm quan trọng khác là khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng Theo hai ông thì KNKHC được biểu thị bằng giá trị ưu thế lai trung bình của bố mẹ ở tất cả các tổ hợp lai KNKHC được chi phối bởi tác động gen cộng tính KNKHR được biểu thị bằng độ lệch của tổ hợp lai cụ thể nào đó so với giá trị trung bình ưu thế lai trung bình của nó (Sprague, 1957) KNKHR chủ yếu do tác động của tính trội và siêu trội

Bất kỳ chương trình chọn giống nào cũng bắt đầu bằng việc tạo các dòng thuần Thực ra, việc tạo dòng thuần không khó nhưng tạo được dòng có ý nghĩa cho công tác tạo giống là điều hết sức khó khăn và phức tạp Prague (1946) đã điều tra về số lượng và khả năng sử dụng dòng thuần của nhiều nhà tạo giống cho thấy tỉ lệ dòng thuần tốt được giữ lại và sử dụng chỉ vào khoảng phần nghìn Việc giữ lại hay loại bỏ dòng thuần dựa vào kết quả đánh giá khả năng kết hợp Xác định khả năng kết hợp bằng lai thử là công việc đòi hỏi nhiều thời gian, tiền của và công sức của nhà tạo giống (Hallauer, 1981; Prague, 1995) Trần Hồng

Uy cho rằng trong công tác tạo dòng tụ phối, việc xác định khả năng kết hợp của dòng là giai đoạn quan trọng nhất Một số nhà di truyền, sinh lý, sinh hóa cũng

đã mất nhiều thời gian nghiên cứu tìm cách chuẩn đoán khả năng kết hợp của dòng tự phối qua các đặc điểm sinh lý sinh hóa nhưng vẫn chưa có kết quả

Như vậy , khả năng kết hợp của dòng tự phối, phương pháp lai thử vẫn là con đường duy nhất và chắc chắn nhất Đánh giá khả năng thực chất là xác định tác động gen Tác động gen liên quan đến khả năng kết hợp chung được xác định bởi yếu tố di truyền cộng, còn khả năng kết hợp riêng được xác định bởi yếu tố trội, siêu trội, ức chế và điều kiện môi trường (Trần Hồng Uy, 1985)

Khả năng kết hợp được biểu hiện bằng giá trị trung bình của ưu thế lai, quan sát ở tất cả các cặp lai, và độ chênh lệch so với giá trị trung bình của cặp lai cụ thể nào đó

Giá trị trung bình biểu hiện bằng khả năng kết hợp chung (General combining ability – GCA), còn độ chênh lệch biểu thị bằng khả năng kết hợp riêng (Specific combining ability – SCA) (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996)

Khả năng kết hợp chung là đại lượng trung bình về ưu thế lai của tất cả các tổ hợp lai mà dòng đó tham gia, thể hiện khả năng cho ưu thế lai của dòng

đó với các dòng khác Nếu khả năng kết hợp chung của bố mẹ cao sẽ cho biết khả năng cho con lai có tính trạng cao khi sử dụng bố mẹ đó để lai giống Khả năng kết hợp chung (GCA) đặc trưng cho hiệu quả cộng tính, biểu hiện về số lượng, trạng thái và hoạt tính của gen làm xuất hiện tác động cộng tính, là hợp phần di truyền cố định mà giống đó có khả năng di truyền lại cho thế hệ sau

Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ thông qua các tính trạng trên tổ hợp lai của chúng, giúp chúng ta có thể xác định về việc giữ lại dòng có khả năng kết hợp cao, loại đi nhưng dòng kém có khả năng kết hợp thấp

Để xây dựng tập đoàn các giống, dòng, chúng được nghiên cứu tốt về đặc trưng đặc tính Việc đánh giá khả năng kết hợp chung, khả năng kết hợp riêng của các giống, dòng là rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai

Để đánh giá khả năng kết hợp, thường áp dụng các phương thức lai như: lai

dialen, lai đỉnh với việc sử dụng bộ giống thử tốt Từ đó thiết lập các chương trình thu các F1 từ các tổ hợp lai đánh giá, chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng và chúng được đưa vào thử nghiệm khác nhau, chọn ra giống lai phục vụ cho sản xuất theo các mục tiêu đề ra Một số phương pháp đánh giá khả năng kết hợp:

- Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh (Top Cross):

Lai đỉnh là phương pháp thử chủ yếu để xác định khả năng kết hợp chung do Devis đề xuất năm 1927, Jenkin và Bruce, đã sử dụng và phát triển các dòng hoặc các giống cần xác định khả năng kết hợp được lai cùng với một dạng chung gọi là dòng thử (Tester) Phương pháp này rất có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình chọn lọc, khi khối lượng dòng còn quá lớn, không áp dụng được bằng phương pháp lai luân giao Việc chọn cây thử là yếu tố quan trọng quyết định đến thành công của phép lai đỉnh, công việc này tùy thuộc vào ý đồ của nhà chọn giống Để tăng độ tin cậy người ta thường dung 2 hay nhiều cây thử có nền di

truyền rộng hẹp khác nhau (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996)

- Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai luân giao (Dialen Cross): Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp bằng lai luân giao được Sprague và Tatum đề xuất vào năm 1942, đến năm 1947 thì East đã sử dụng hệ thống lai luân giao để xác định khả năng kết hợp của các kiểu gen

Luân giao là hệ thống lai thử, các dòng được lai với nhau theo tất cả các

tổ hợp có thể Qua phân tích lai luân giao thu được:

+ Bản chất và ước lượng các chỉ số di truyền

+ Khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của bố mẹ và con lai Trong phân tích lai luân phiên có 2 phương pháp là phương pháp Hayman

và phương pháp Griffing

+ Phương pháp Hayman: Phương pháp này giúp xác định các tham số di truyền của vật liệu bố mẹ cũng như ước đoán giá trị các tham số này ở các tổ hợp lai Tuy nhiên, việc xác định các tham số di truyền nêu trên khó đạt được kết quả chính xác vì bố mẹ không hoàn toàn thỏa mãn 6 điều kiện mà Hayman nêu ra (Hayman, 1954)

+ Phương pháp Griffing: Phương pháp này cho biết thành phần biến động

do KNKHC, KNKHR được quy đổi sang thành phần biến động do hiệu quả cộng tính, hiệu quả tính trội và siêu trội của gen (Griffing, 1956)

- Phương pháp “Line x Tester” theo mô hình của Kempthorne (1957): Phân

tích phương sai trên cơ sở kết quả thu đượct từ thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên hay khối ngẫu nhiên của các cặp lai, dòng và cây thử tiến hành phân tích phương sai thí nghiệm một nhân tố là các kiểu gen tham gia trong thí nghiệm Nếu

có sự sai khác là có ý nghĩa theo phép nghiệm F thì tiếp tục bước 2 là phân tích phương sai do các hợp phần Line, Tester và Line x Tester được tạo nên trong thí nghiệm để đánh giá vai trỏ của các thành phần di truyền trong các tổ hợp lai

5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam 5.1.Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua trên thế giới

Cà chua là một trong những loài rau quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống của con người trên khắp thế giới Vì vậy công việc chọn tạo, nghiên cứu ra các giống cà chua có năng xuất cao, phẩm chất tốt, phục vụ cho lợi ích con người là một việc làm rất thiết thực Những năm gần đây vấn đề chọn giống kết hợp với tính chống chịu tổng hợp với bệnh hại và điều kiện bất lợi được chú

ý rất nhiều, để tạo ra giống có năng suất cao, chất lượng tốt

Theo ý kiến của Anpachev (1978), Iorganov (1971), Phiên Kì Mạnh (1961) thì xu hướng chọn tạo giống cà chua mới là:

+ Tạo giống chín sớm phục vụ cho sản xuất vụ sớm

+ Tạo giống cho sản lượng cao, giá trị sinh học cao, dùng làm rau tươi

và nguyên liệu cho chế biến đồ hộp

+ Tạo giống chín đồng loạt thích hợp cho cơ giới hóa

+ Tạo giống chống chịu sâu bệnh

Nguồn gen của các loài hoang dại đã được các nhà khoa học chọn làm nguồn gen chống chịu với các điều kiện bất thuận bằng nhiều con đường khác nhau như lai tạo, chọn lọc giao tử, hợp tử, đột biến nhân tạo…bước đầu đã thu

được những thành công nhất định Bằng phương pháp lai Dialen một phần đã nghiên cứu di truyền tính kháng bệnh đốm lá ở cà chua làm giảm bệnh đốm lá ở con lai Một chương trình lai phối hợp đưa vào Pháp và 7 nước Trung cận Đông ở Châu Phi nhằm tăng tính Kháng bệnh virus xoăn vàng lá cà chua Các loài hoang dại như

Lycopersicon pimpinellifolium, L.hirsutum, L peruvianum được sử dụng làm nguồn chống chịu

Nhiều công trình nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á (AVRDC) cho thấy những giống cà chua chọn tạo trong điều kiện ôn đới không thích hợp với điều kiện nóng ẩm vì sẽ tạo những quả kém chất lượng

như có màu đỏ nhạt, nứt quả, vị nhạt hoặc chua…(Luo et al., 1998)

AVRDC từ những ngày đầu thành lập (1972) cũng đã bắt đầu chương trình chọn tạo nhằm tăng cường khả năng thích ứng của cà chua với vùng điều kiện nóng ẩm Và hầu hết các giống AVRDC lai tạo và các giống đã được cải thiện trong tập đoàn từ năm 1974 đến nay đều có khả năng chịu nhiệt cũng như chống chịu sâu bệnh tốt Viện nghiên cứu và phát triển nông nghiệp Malaysia (MARDI) đã phối hợp với AVRDC và trung tâm nghiên cứu nông nghiệp nhiệt đới (TARC) ở Nhật Bản để xúc tiến chương trình cải tiến giống cà chua triển vọng Đã chọn được 6 dòng có khả năng chịu nhiệt và chống chịu vi khuẩn: MT1, MT2, MT3, MT4, MT5, MT6, MT10

AVRDC cũng đã chọn được các dòng cà chua theo hướng kháng bệnh héo xanh vi khuẩn và một số sâu bệnh khác như virus xoăn vàng lá (TYLCV), sâu đục quả Các nhà khoa học đã xác định được các gen kháng virus ở nhiều loài cà chua Bằng các phương pháp lai truyền thống và hiện đại

đã dần chuyển được một số gen kháng virus sang loài cà chua trồng trọt Các nhà nghiên cứu virus ở AVRDC đã nhận biết được nhiều vật liệu có mang gen kháng ToMV Một số vật liệu chứa gen Tm2 đã được sử dụng cho chương trình

lai tạo giống cà chua như L127, Ohio MR-12, MR-13 (Opera et al., 1989)

Nhiều thử nghiệm về các giống cà chua được tiến hành ở AVRDC-

TOP, trường đại học Lasestart, phân viện Lamphaeng Thái Lan chọn tạo nhiều giống được đánh giá là chất lượng tốt kết hợp với tính chịu nóng, năng suất cao và chống bệnh cụ thể là các giống cà chua anh đào CHT104, CHT92, CHT105 có năng suất cao, chống chịu bệnh tốt, màu sắc quả đẹp, hương vị ngon, quả chắc Các giống PT225, PT3027, PT4165, PT446, PT4121 cho năng suất cao, chất lượng tốt, chống bệnh và chống nứt quả (Chu Jinping, 1994)

AVRDC còn phát triển chương trình về các dòng tự phối hữu hạn và

vô hạn có khả năng đậu quả cho phép ở giới hạn nhiệt độ cực đại 32-340C và cực tiểu 22-240C đã đưa được nhiều giống lai có triển vọng, được phát triển ở một số nước nhiệt đới như CLN 161L, CLN 2001C, CL5915-204DH, CL143…(Morris, 1998)

Tháng 8/2005, AVRDC giới thiệu 3 giống cà chua triển vọng là CLN2026D, CLN2116B, CLN2123A Cả 3 giống này đều sinh trưởng hữu hạn, có Khả năng chịu nhiều loại bệnh như héo xanh vi khuẩn, héo rũ do nấm, virus…

Trong chọn tạo giống cà chua, người ta đặc biệt chú ý nhiều đến việc khai thác ưu thế lai Ở Nhật Bản ưu thế lai được sử dụng rộng rãi trên cà chua từ năm 1930 Khi lai thử giữa giống Rutgres với 5 giống khác nhau cho thấy ưu thế lai về tổng trọng lượng quả cao hơn bố mẹ nhưng về số quả trên cây và trọng lượng quả phần lớn là trung gian giữa bố và mẹ (Kiều Thị Thư, 1998)

Ở Mỹ năm 1836 đã có 23 giống cà chua được giới thiệu để phục vụ cho cho ngành trồng trọt Công trình thử nghiệm của Liberty Hyde BaiLey ở trường Nông nghiệp Michigan bắt đầu từ năm 1886 đã tiến hành chọn lọc phân loại giống cà chua trồng trọt Từ năm 1870 đến năm 1893 Livingston đã giới thiệu

13 giống được chọn lọc theo phương pháp chọn lọc cá thể Tiếp đó 1908, Middleton chọn được giống cà chua “Chân Thiện Mỹ” từ giống “Xẻ Khoan” Năm 1914, Berft Croft chọn được mẫu giống Coorper Special là giống sinh trưởng vô hạn thích hợp cho việc trồng dày và sử dụng máy khi thu hoạch (Tạ Thu Cúc và cs., 2000)

Ở Ai Cập từ năm 1979 đến 1984 đã tiến hành công trình nghiên cứu nhằm tăng năng suất và nâng cao chất lượng cà chua (đây là một phần của đề

án cấp quốc gia) Các giống đã được đánh giá trồng ở các địa phương hầu hết nhập từ Mỹ như Housney, Pritchard, VFN8, đều có những ưu điểm về năng suất và chất lượng Để cải tiến chất lượng cho giống cà chua, các nhà chọn giống đã sử dụng các loài hoang dại và bán hoang dại làm nguồn vật liệu

quý cho lai tạo Ví dụ như loài L.peruvianum có hàm lượng vitamin C rất cao hay loài L pimpinellifolium có hàm lượng đường, vitamin C, β-caroten cao

Các giống cà chua lai của công ty giống lai Ấn Độ-Mỹ ở Bangalore (Ấn Độ) như Naveen, LarnataL, Jajani, Vaishali có năng suất cao, chất lượng quả tốt, quả tròn to trung bình, màu sắc đẹp, rất thích hợp cho cả ăn tươi và chế biến (Met wally ,1986)

Ở Ấn Độ, Viện nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (IARI) ở Newdeli đã tiến hành nhiều nghiên cứu về chọn tạo các giống cà chua chịu nhiệt Từ năm 1975, Viện đã thành công với các giống như Puas Rugy, Sel.120 (Singh and Checma ,1989)

Ở Trung Quốc, Trung tâm nghiên cứu Công nghệ sinh học thuộc Viện KHKT nông nghiệp Trung Quốc sau hơn 10 năm nghiên cứu bằng việc áp dụng

kỹ thuật biến đổi gen cũng đã cho ra đời giống cà chua có khả năng chống lại sự

xâm nhập của virus gây bệnh viêm gan B vào cơ thể người (Báo nông nghiệp

Việt Nam, 2002)

Hiện nay Trung Quốc là nước đã có nhiều thành tựu trong lĩnh vực này, các giống cà chua lai (F1) đã chiếm tới 80-85% giống trồng trong sản xuất Tạo giống lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, sản phẩm đa dạng phục vụ ăn tươi và chế biến là mục tiêu hàng đầu của các nhà khoa học Trung Quốc Tại Trung tâm rau Bắc Kinh (BVRC), trong thập kỷ 80-90 thế kỷ trước đã tạo được 5 giống cà chua lai (F1): giống Jiafen No1 (1980), Jiafen No2 (1982), Jiafen No10, Jiafen No15 (1990), Shuang Kang No2 (1989) Các giống này đang giữ vai trò chủ lực trồng cho trên 20

tỉnh với quy mô 24.000 ha/năm, năng suất 60-90 tấn/ha, quả to tròn , chín đỏ, đẹp có khả năng chống bệnh virus (TMV, CMV) khá

Chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium từ lâu đã trở thành một

công cụ thường dùng của các nhà khoa học khi họ quan tâm đến chức năng của các gen mục tiêu Tuy nhiên, kỹ thuật này cần rất nhiều thời gian để thực hịên Diego Orases ở Đại học Politécnica ở Valencia và các đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu “Agroinjection” ở quả cà chua, một công cụ để phân tích nhanh chóng về chức năng của gen chuyển trực tiếp vào trong quả Các nhà nghiên cứu

cho thấy rằng việc chuyển trực tiếp Agrobacterium lên đỉnh vòi nhuỵ của hoa cà

chua đi đến kết quả là phép tế bào cà chua biểu hiện gen được đưa vào Phương pháp này được lấy tên là “fruit agroinjection”,và sẽ hoạt động hiệu quả hơn khi

sử dụng trong điều kiện có kích thích nhiệt của chất hoạt hoá

Arabidopsis????????? Với sự kiểm soát thích hợp, các nhà nghiên cứu phỏng

đoán rằng kỹ thuật này sẽ là một công cụ hữu ích trong ngành sinh học quả, vì

nó sẽ có ích khi phân tích cấu trúc gen của quả, những gen có thể ảnh hưởng đến

quá trình phát triển của quả

Ngoài áp dụng chọn giống theo phương pháp lai truyền thống để khai thác ưu thế lai ở cây cà chua, các nhà khoa học cũng đã ứng dụng Invitro để tạo giống kháng bệnh trong đó có sử dụng độc tố thực vật- Toxin sinh ra từ mầm bệnh thuốc lá, ngô, cà chua (BulL and Vanden, 1990) Sự tác động của Toxin

được chiết ra từ Pseudomonas solanacearum tạo ra cây kháng bệnh ở giai

đoạn nhiễm bệnh sớm làm chậm sinh trưởng của loại khuẩn này

Mặt khác, nhiều dòng, giống cà chua cũng được tạo ra từ các xử lý đột biến: Xử lý bằng dung dịch hoá học (CuSO4 (0.2%), axit Boric (0.02%), Colchisin (0.01%)), các tác nhân vật lý (tia cực tím, tia lazer (10' với E=0.02VT/cm3)) đã tạo sự thay đổi cấu trúc quần thể phân ly bằng cách kích thích sức sống của hạt F1 Việc xử lý băng tia cực tím với liều lượng không cao

cũng làm tăng men hạt phấn, tăng nhanh sự nảy mầm ở điều kiện invitro Tia