Đánh giá sinh trưởng, năng suất, chất lượng và nhiễm bệnh virus trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông tại gia lộc hải dương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---***--- NGUYỄN THÀNH ĐÔNG ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ NHIỄM BỆNH VIRUS TRÊN ĐỒNG RUỘNG CỦA CÁC TỔ HỢP LAI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THÀNH ĐÔNG

ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ NHIỄM BỆNH VIRUS TRÊN ĐỒNG RUỘNG CỦA CÁC TỔ HỢP LAI CÀ CHUA CÓ TRIỂN VỌNG TRONG VỤ XUÂN HÈ VÀ

THU ĐÔNG TẠI GIA LỘC - HẢI DƯƠNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01

Người người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Hồng Minh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng:

1 Đây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi thực hiện trong 2 vụ: Xuân Hè và Thu Đông năm 2011, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Hồng Minh

2 Số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực

và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào ở trong và ngoài nước

3 Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Thành Đông

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này tôi luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình và quý báu của nhiều tập thể, cá nhân Tôi xin gửi tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới:

Thầy hướng dẫn PGS.TS.Nguyễn Hồng Minh Bộ môn Di truyền - Chọn giống, khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Ban lãnh đạo Viện cây lương thực và cây thực phẩm, tập thể cán bộ Bộ môn Cây thực phẩm và các anh chị công nhân của Viện cây lương thực và cây thực phẩm Đã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn

Các thầy cô giáo trong bộ môn Di truyền - Chọn giống, Khoa Nông học, Viện Sau đại học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội cùng toàn thể bạn bè, gia đình và cơ quan đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này

Tác giả luận văn

Nguyễn Thành Đông

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

3.6 Các chỉ tiêu theo dõi (cho cả hai thí nghiệm) 55

4.1 Đặc điểm nông học và khả năng sinh trưởng phát triển của các tổ

4.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua ở

4.1.2 Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua ở vụ

4.1.3 Một số đặc điểm về hình thái lá, cấu trúc chùm hoa và đặc điểm

nở hoa của các tổ hợp lai cà chua vụ Xuân Hè và Thu Đông 72

4.2 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai

4.2.2 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai cà

4.3 Đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua ở vụ Xuân Hè

4.4.1 Độ dày thịt quả 93

4.5 Tình hình nhiễm bệnh trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua

4.5.1 Tình hình nhiễm bệnh virus trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà

4.5.2 Tình hình nhiễm một số bệnh hại khác của các tổ hợp lai cà chua 101

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AVRDC : Trung tâm nghiên cứu rau Châu Á

FAO : Tổ chức nông lương Liên hợp quốc (Food and agricalture

organization of the United Nation)

ĐHNNHN : Đại học nông nghiệp Hà Nội

DANH MỤC BẢNG

2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g cà chua 8

2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009) 19

2.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước đứng đầu thế giới 20

2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của Việt Nam những

năm gần đây (2004-2009) 40

2.4 Sản suất cà chua tại một số tỉnh năm 2009 42

4.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua

4.6 Một số đặc điểm hình thái, đặc điểm ra hoa của các tổ hợp lai cà

chua vụ Thu Đông 2011 75

4.7 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai cà chua vụ Xuân Hè 2011 78

4.8 Tỷ lệ đậu quả của các tổ hợp lai cà chua vụ Thu Đông 2011 78

4.9 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai cà

chua vụ Xuân Hè 2011 84

4.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai cà

chua vụ Thu Đông 2011 85

4.11 Một số đặc điểm về hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua vụ

4.14 Một số đặc điểm về chất lượng tiêu dùng của các tổ hợp lai cà

chua vụ thu đông 2011 97

4.15 Tình hình nhiễm virus trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua

vụ Xuân Hè 2011 (đơn vị tính %) 100

4.16 Tình hình nhiễm virus trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua

vụ Thu Đông 2011 (đơn vị tính %) 101

4.17 Tình hình nhiễm một số bệnh hại khác trên đồng ruộng của các tổ

hợp lai cà chua vụ Xuân Hè 2011 103

4.18 Tình hình nhiễm một số bệnh hại khác trên đồng ruộng của các tổ

hợp lai cà chua vụ Thu Đông 2011 104

4.19 Đặc điểm của các tổ hợp lai cà chua triển vọng ở hai vụ Xuân Hè

và Thu Đông 2011 105

1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) là một trong những loại rau

quan trọng được trồng phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam Cà chua có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều glucid, nhiều axit hữu cơ, các vitamin và khoáng chất Thành phần chất khô của cà chua gồm đường dễ tiêu chiếm khoảng 55% (chủ yếu là glucozo và fructozo), chất không hòa tan trong rượu chiếm khoảng 21% (prôtêin, xenlulo, polysacarit), axit hữu cơ chiếm 12%, chất vô cơ 7% và các chất khác (caroten, ascobic, chất dễ bay hơi, amino axit ) chiếm 5% Bên cạnh đó cà chua còn chứa nhiều vitamin C (20-60 mg trong 100g), vitamin A (2-6 mg trong 100g), sắt và các khoáng chất cần thiết cho cơ thể người Cà chua cung cấp năng lượng và khoáng chất làm tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị, giải nhiệt, chống hoại huyết, chống độc

Về giá trị sử dụng, cà chua được dùng dưới nhiều hình thức khác nhau như ăn tươi, làm salat, nước uống hoặc chế biến làm dạng dự trữ Ngoài ra cà chua còn dùng làm mỹ phẩm, chữa mụn trứng cá [8], [36]

Cà chua đã trở thành một trong những loại rau được ưa chuộng và được trồng phổ biến không chỉ vì nguồn dinh dưỡng đặc biệt của nó mà còn là nguồn nguyên liệu phong phú cung cấp cho các nhà máy chế biến Bên cạnh

đó, cà chua còn là đối tượng nghiên cứu di truyền, tế bào và chọn giống ở thực vật bậc cao

Với giá trị kinh tế, giá trị sử dụng đa dạng và cho năng suất cao, cà chua đã và đang trở thành một trong những loại rau được ưa chuộng nhất và

được trồng phổ biến ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam Ở Việt nam, cà

chua đã được biết đến như một loại thực phẩm giá trị Tuy nhiên việc trồng, sản xuất cà chua ở nước ta còn có nhiều bất cập như chưa có bộ giống tốt cho

từng vụ trồng, lượng giống được cung cấp chủ yếu là nhập khẩu từ nước ngoài, sản phẩm sản xuất ra chủ yếu tập trung ở chính vụ (Vụ đông xuân) khoảng 70%, nửa thời gian còn lại trong năm (Tháng 5-10) thường bị thiếu cà chua Đầu tư cho sản xuất cà chua còn thấp, chưa có quy trình canh tác thích hợp cho từng mùa vụ và các giống khác nhau Sản xuất còn mang tính nhỏ lẻ manh mún, chưa có sản phẩm hàng hoá lớn cho chế biến công nghiệp Quá trình canh tác, thu hái hoàn toàn thủ công Mặc dù vậy, sản xuất cà chua ở Việt nam có nhiều thuận lợi do có quỹ đất lớn, thời tiết phù hợp, nguồn lao động dồi dào, người nông dân có kinh nghiệm, cần cù trong lao động nên nó

là loại rau quả chủ lực được nhà nước ta xếp vào nhóm cây ưu tiên phát triển

Cây cà chua Xuân Hè và Thu Đông là rau trái vụ đang rất được ưa chuộng và đem lại giá trị kinh tế cao Nó không những giải quyết được vấn đề khan hiếm rau giáp vụ mà còn cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy chế biến cà chua được hoạt động liên tục, tránh hiện tượng nhà máy đang hoạt động lại bị gián đoạn vì không có nguyên liệu trong khi thị trường trong và ngoài nước đang có nhu cầu tiêu dùng cà chua rất lớn

Phần lớn diện tích sản xuất cà chua ở nước ta hiện nay vẫn tập trung ở các tỉnh đồng bằng Sông Hồng, Trung du Bắc bộ và vùng cao nguyên Đà Lạt

Ở miền Bắc, phần lớn cà chua được sản xuất trong vụ đông, trồng luân canh trên đất 2 vụ lúa từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, do đó dẫn đến tình trạng dư thừa cà chua trên thị trường trong thời điểm chính vụ Ngược lại, trong các tháng 6,7,8,9 là những tháng khó khăn cho sản xuất cà chua ở miền Bắc nên sản lượng cà chua rất thấp, giá cả tăng và phải nhập quả tươi từ Trung Quốc Chính vì thế, việc tìm ra các giống cà chua có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao, thích nghi, chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận của môi trường (như chịu nóng, chịu các loại sâu bệnh) và đồng thời để đa dạng hoá sản phẩm, thích hợp với từng vùng sinh thái khác nhau, đáp ứng nhu cầu thích

đáng của người tiêu dùng là đòi hỏi vô cùng bức thiết trong tình hình sản xuất

cà chua ở nước ta hiện nay

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

“Đánh giá sinh trưởng, năng suất, chất lượng và nhiễm bệnh virus trên

đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua có triển vọng trong vụ Xuân Hè và

Thu Đông tại Gia Lộc - Hải Dương”

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1.Mục đích

Xác định được những tổ hợp lai có khả năng sinh trưởng, phát triển,

cho năng suất cao, chất lượng tốt và ít nhiễm bệnh virus, thích hợp trồng ở vụ

Xuân Hè và Thu Đông

1.2.2 Yêu cầu:

- Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, hình thái, cấu trúc cây của các

tổ hợp lai cà chua ở vụ Xuân Hè và Thu Đông

- Đánh giá được năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ

hợp lai cà chua ở hai thời vụ

- Đánh giá đặc điểm, hình thái, chất lượng tiêu dùng quả của các tổ hợp lai

- 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

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Từ những kết quả đạt được đề tài đưa ra một số tổ hợp lai cà chua triển

vọng phù hợp với điều kiện sinh thái vùng nghiên cứu góp phần làm phong

phú thêm cho bộ giống cà chua

- Xác định được tổ hợp lai cà chua triển vọng có khả năng trồng rải vụ

góp phần cải thiện cơ cấu giống cà chua

1.4 Giới hạn của đề tài

Đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu về các đặc điểm nông học, khả năng sinh

trưởng phát triển, khả năng chống chịu, khả năng cho năng suất và đặc điểm cấu trúc, hình thái và phẩm chất quả của các tổ hợp lai cà chua mới

2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc, phân bố của cây cà chua và phân loại cà chua

2.1.1 Nguồn gốc của cây cà chua

Theo nhiều tài liệu nghiên cứu và trích dẫn của các tác giả: De

Candolle (1984) [60], Muller (1940) Luckwill (1943) [77] và Mai Thị Phương

Anh và CTV (1996) [2] thì cho rằng cà chua trồng hiện nay có nguồn gốc từ Peru, Ecuador, Bolivia dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần đảo Galanpogos tới Chi Lê Ngoài ra, cà chua còn có nguồn gốc ở quần đảo ấn

Độ, Philippin Hiện nay, người ta tìm thấy ở các vùng núi thuộc Trung và Nam Mỹ có rất nhiều cà chua dại và bán dại Ở những vùng này cũng có rất nhiều dạng cà chua trồng và được trồng phổ biến rất rộng rãi

Năm 1544, Andrea Mattioli nhà dược liệu học người Italia mới đưa ra những dẫn chứng xác đáng về sự tồn tại của cây cà chua trên thế giới và được ông gọi là "pomidoro", sau đó được chuyển vào tiếng Italia với cái tên

"tomato" Người Pháp gọi cà chua là "pommedamour" (quả táo tình yêu) Ở Anh, phải đến đầu những năm thập niên 1590, quả cà chua mới được công nhận là không có độc dược

2.1.2 Phân bố cà chua trên thế giới

Theo Luckwill (1943)[77], cà chua ở Nam Mỹ được đưa vào châu Âu

từ thế kỷ 16, và đầu tiên được trồng ở Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, từ đó cà chua được lan truyền đi các nơi khác

Năm 1570 các nước Đức, Anh, Pháp, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha cũng

đã biết trồng cà chua có hình quả nhỏ Năm 1596, ở Anh cà chua trồng dùng làm cây cảnh gọi là Love Apple

Ở Bắc Mỹ lần đầu tiên người ta nói đến cà chua là vào năm 1710, nhưng mới đầu chưa được chấp nhận do quan niệm rằng cà chua chứa chất

độc, gây hại cho sức khỏe Tới năm 1830 cà chua mới được coi là cây thực phẩm cần thiết như ngày nay [95]

Sang thế kỷ XVII, cà chua được trồng rộng rãi khắp lục địa Châu Âu, nhưng cũng chỉ được xem như một loại cây cảnh và bị quan niệm sai lệch cho

là loại quả độc Đến thế kỷ XVIII, cà chua mới được chấp nhận là cây thực phẩm ở Châu Âu, đầu tiên là ở Italia và ở Tây Ban Nha [73]

Ở Châu Á, cà chua xuất hiện vào thế kỷ XVIII, đầu tiên là Philippin, đảo Java (Inđônêxia) và Malayxia thông qua các lái buôn từ Châu Âu và thực dân Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha Từ đó cà chua được phổ biến đến các vùng khác ở Châu Á [73]

Mặc dù lịch sử trồng trọt cà chua có từ rất lâu đời nhưng đến tận nửa đầu thế kỷ XX cà chua mới trở thành cây trồng phổ biến trên toàn thế giới [95]

[2], [73] Theo Muller, chi Lycopersicon Tourn được phân làm 2 chi phụ:

- Subgenus I: Eulycopersicon C.H Mull: Quả thường không có lông,

màu đỏ hoặc đỏ vàng, hạt to, chùm hoa không có lá bao, là loài ăn được với sắc tố carotene và là cây hàng năm Trong nhóm này có:

1 Lycopersicon esculentum Mill (Solanum lycopersicum L., Lycopersicon galena Mill., Lycopersicum Karst, Lycopersicum esculentum Bailey, var grandifolium Bailey, var validum Bailey, var vulgare Bailey và CS)

1a Lycopersicon esculentum f pyrifofme (Dun.) C H Mull (Solanum pomiferum Cav., Lycopersicum esculentum var pyriforme Bailey và CS

1b Lycopersicon esculentum f cerasifome (Dun.) A Gray (Solanum humboldtii, Solanum lycopersicum esculentum var cerasifome L và CS

2 Lycopersicon pimpinellifolium (Jusl.) Mill (Solanum pimpinellifolium, Lycopersicon racemigerum Lange, Lycopersicum racemifome Lange và CS

- Subgenus II: Eriopersicon C.H Mull: Quả thường loang lổ, trắng

xanh hoặc vàng nhạt có sắc tố antoxian Hạt mỏng, chùm hoa có lá bao:

3 L peruvianum (L.) Mill (Solanum peruvianum L., Solanum commutatum Spreng, Lycopesicum peruvianum var commutatum Link và CS

3a Lycopersicon peruvianum var dentatum Dun (Lycopesicum chilense Dun., Lycopersicon pissisi Phil., Lycopersicon bipinnatifidum Phil và CS

3b Lycopersicon peruvianum var humifusum C.H Mull

4 Lycopersicon cheesmanii Riley (Lycopesicumperuvianum Mill.) 4a Lycopersicon cheesmanii f minor C.H.Mull (Lycopersicum esculetum var minor Hook., Lycopesicon peruvianum var parviflorum Hook., và CS.)

5 Lycopersicon hirsutum Humb và Bonpl (Lycopersicum hirsutum H.B.K., Lycopersicum agrimoniaefolium Dun., Sonanum agrimoniaefolium

Pav và CS)

5a Lycopersicon hirsutumf glabratum C.H Mull

6 Lycopersicon glandulosum C.H Mull

Tất cả các thành viên của chi này đều thuộc cây hàng năm, có vòng đời ngắn và có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 24

2.1.4 Giá trị dinh dưỡng và giá trị y học của cà chua

Cà chua là loài rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, trong quả cà chua chín chứa nhiều loại chất dinh dưỡng có giá trị cao như: Các dạng đường dễ tiêu, chủ yếu là glucoza và fructoza; các loại vitamin cơ bản cần thiết cho con người như vitamin A, B1, B2, B6,

Mặt khác trong quả cà chua còn chứa một hàm lượng axit như oxalic, malic, nicotinic, citric, và nhiều chất khoáng như K, P, Na, Ca, Mg, S, Fe,

là những chất có trong thành phần của máu và xương Quả tươi còn góp phần làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa thức ăn và lông nhung trong ruột, qua đó giúp cho quá trình tiêu hoá, hấp thụ thức ăn được dễ dàng

Bên cạnh đó, cà chua còn rất có giá trị trong y học Theo các nhà khoa học thuộc Đại học Y khoa Jutendo Nhật Bản, cà chua có thể giúp bảo vệ những người nghiện thuốc lá khỏi nguy cơ bị bệnh phổi Đặc biệt lycopen trong quả cà chua có tác động mạnh đến việc giảm sự phát triển nhiều loại ung thư như ung thư tiền liệt tuyến, ung thư ruột kết, ung thư trực tràng và nhồi máu cơ tim, [9]

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g cà chua

Nguyên tố hóa học Thành phần Vitamin + khoáng Thành phần

(Mai Phương Anh, rau và kỹ thuật trồng rau, 1996) [2]

Là một thành phần tạo nên màu đỏ của quả cà chua, lycopen còn có tác dụng giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Hàm lượng chất này nhiều hay

ít phụ thuộc vào độ chín của quả và chủng loại cà chua Đây là một số chất oxi hóa tự nhiên mạnh gấp 2 lần so với β-caroten và gấp 100 lần so với

vitamin E Ngoài ra nếu sử dụng nhiều cà chua thì tỉ lệ oxi hóa làm hư các cấu trúc sinh hóa của ADN giảm xuống thấp nhất [11]

Theo Võ Văn Chi (1997), cà chua có vị ngọt, tính mát, có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, giải nhiệt, chống hoại huyết, kháng khuẩn, chống độc, kiềm hóa máu có dư axit, hòa tan ure, thải ure, điều hòa bài tiết, giúp tiêu hóa dễ dàng các loại bột và tinh bột Dùng ngoài để chữa bệnh trứng cá, mụn nhọt, viêm tấy và dùng lá để trị vết đốt của sâu bọ Chất tomarin chiết xuất từ lá cà chua khô có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm, diệt một số bệnh hại cây trồng [27]

cà chua cao hơn gấp 4 lần với lúa nước, 20 lần so với lúa mỳ (dẫn theo Tạ Thu Cúc, 2000) [9]

Ở Việt Nam, mặc dù cà chua mới được trồng khoảng trên 100 năm nay nhưng nó đã trở thành một loại rau phổ biến và được sử dụng rộng rãi, diện tích trồng hàng năm biến động từ 12.000- 13.000 ha 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

Theo TS Đào Xuân Thảng (2004) [30], trong báo cáo tổng kết khoa

học kỹ thuật dự án KC06.DA10NN "Sản xuất thử nghiệm giống cà chua Lai

Số 1, C95, dưa chuột lai Sao Xanh 1, PC1 phục vụ chế biến xuất khẩu", cho biết: Giống cà chua Lai Số 1, C95 được sản xuất thử tại huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định cho thu nhập 35- 40 triệu đồng/ha, lãi thuần 15-20 triệu đồng

2.2 Đặc điểm thực vật học của cây cà chua

Cà chua trồng là cây hàng năm, thân bụi, phân nhánh mạnh, có lớp lông dày bao phủ, trên thân có nhiều đốt và có khả năng ra rễ bất định Chiều cao

và số nhánh rất khác nhau phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt

2.2.1 Rễ

Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong điều kiện đồng ruộng, rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3m và sâu tới 1m ( Thompson, 1927)[2] Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua được xếp vào nhóm cây chịu hạn

Khả năng tái sinh của hệ rễ mạnh, khi rễ chính bị đứt, rễ phụ phát triển mạnh Cây cà chua còn có khả năng ra rễ bất định, loại rễ này tập trung nhiều nhất ở đoạn thân dưới 2 lá mầm Loài cà chua trồng khi tạo hình, tỉa cành, lá hạn chế sự sinh trưởng của cây thì sự phân bố của hệ rễ hẹp hơn khi không tỉa cành,

lá Trong quá trình sinh trưởng, hệ rễ chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện môi trường như nhiệt độ đất và độ ẩm đất [8]

2.2.2 Thân

Thân cà chua dạng thân bụi, phân nhánh mạnh Trong điều kiện vườn ươm thân mềm nhiều nước, thân dòn dễ gẫy Xung quanh thân phủ một lớp lông dày, có màu sắc khác nhau: màu trắng hoặc tím tùy theo giống Trên thân có nhiều đốt và có khả năng ra rễ bất định, chiều cao từ 0,25cm đến 2m

Số lượng cành dao động từ 3-19 cành Về sinh trưởng và chiều cao cây phụ thuộc rất nhiều vào giống: có hai dạng hình sinh trưởng chủ yếu dạng vô hạn

và hữu hạn.[2]

Lá cà chua đa số thuộc dạng lá kép chân chim, các lá chét có răng cưa,

có nhiều dạng khác nhau: dạng lá kép lông chim lẻ, dạng lá khoai tây, dạng lá

ớt Tuỳ thuộc vào giống mà lá cà chua có màu sắc và kích thước khác nhau như xanh vàng, xanh đậm, xanh nhạt

2.2.4 Hoa

Hoa cà chua được mọc thành chùm, có ba dạng chùm hoa: dạng đơn giản, dạng trung gian và dạng phức tạp Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống Số chùm hoa/cây dao động từ 4-20, số hoa/chùm dao động từ 2-26 hoa Hoa đính dưới bầu, đài hoa màu vàng, số đài và cánh hoa tương ứng nhau từ 5 đến 9 Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết nhau thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái

sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác động của nhiệt độ Vì thế ở

mùa nóng cà chua có màu quả chín vàng hoặc đỏ vàng Trọng lượng quả cà

chua dao động rất lớn từ 3-200g thậm chí 500g phụ thuộc vào giống [2]

2.2.6 Hạt

Hạt cà chua quả nhỏ, trên bề mặt thường bao phủ một lớp lông nhung mềm và mịn tùy thuộc vào giống, điều kiện thời tiết, đặc biệt là nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, chất lượng và màu sắc hạt Nhiệt độ thấp

làm cho màu sắc hạt đen, tỉ lệ nảy mầm và năng suất thấp [2], [37]

2.3 Yêu cầu của cây đối với điều kiện ngoại cảnh

2.3.1 Yêu cầu về đất

Cà chua là loại cây trồng tương đối dễ tính có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau Tuy nhiên nên sản xuất cà chua trên đất phù sa, hàm lượng

hữu cơ lớn hơn hoặc bằng 1,5%, nên chọn chân đất giàu mùn, tơi xốp, dễ

thoát nước, độ pH khoảng 5,5-7, tốt nhất là 6,0-6,2 [78]

2.3.2 Yêu cầu về nhiệt độ

Cà chua thuộc nhóm cây ưa ấm Trong quá trình nảy mầm của hạt, nhiệt độ thích hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho hạt nảy mầm nhanh, làm tăng

tỷ lệ mọc mầm, giúp cho cây con phát triển được dễ dàng Nhiệt độ thích hợp nhất cho nảy mầm là18,5-21oC (Wittwer 1960), còn Thompson (1974) lại cho rằng nhiệt độ tối ưu là 26-32oC Nhiệt độ quá cao sẽ làm chậm sự nảy mầm

và chết [92] Ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, nhiệt độ ngày đêm xấp xỉ

25oC sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ra lá và sinh trưởng của lá Tốc

độ sinh trưởng của thân, chồi và rễ đạt tốt hơn khi nhiệt độ ngày từ 26-30oC

và đêm từ 18-22oC Điều này liên quan đến việc duy trì cân bằng quá trình quang hoá trong cây

Nhiệt độ không những ảnh hưởng trực tiếp tới sinh truởng dinh dưỡng mà còn ảnh hưởng rất lớn đến sự ra hoa đậu quả, năng suất và chất lượng của cà chua Ở thời kỳ phân hoá mầm hoa, nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến vị trí của chùm hoa đầu tiên Cùng với nhiệt độ không khí, nhiệt độ đất có ảnh hưởng đến

số lượng hoa/chùm Khi nhiệt độ không khí trên 30/25oC (ngày/đêm) làm tăng

số lượng đốt dưới chùm hoa thứ nhất Nhiệt độ không khí lớn hơn 30/25oC (ngày/đêm) cùng với nhiệt độ đất trên 21oC làm giảm số hoa trên chùm

Nghiên cứu của Calvert (1957) [55] cho thấy sự phân hoá mầm hoa ở

13oC cho số hoa trên chùm nhiều hơn ở 18oC là 8 hoa/chùm, ở 14oC có số hoa trên chùm lớn hơn ở 20oC [96]

Ngoài ra, nhiệt độ còn ảnh hưởng trực tiếp tới sự nở hoa cũng như quá trình thụ phấn thụ tinh, nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt tới sự phát triển của hoa, khi nhiệt độ (ngày/đêm) trên 30/24oC làm giảm kích thước hoa, trọng lượng noãn và bao phấn Nhiệt độ cao làm giảm số lượng hạt phấn, giảm sức sống của hạt phấn và của noãn Tỷ lệ đậu quả cao ở nhiệt độ tối ưu là 18-20oC Khi nhiệt độ ngày tối đa vượt 38oC trong vòng 5-9 ngày trước hoặc sau khi hoa nở 1-3 ngày, nhiệt độ đêm tối thấp vượt 25-27oC trong vòng vài ngày trước và sau khi nở hoa đều làm giảm sức sống hạt phấn, đó chính là nguyên nhân làm giảm năng suất Quả cà chua phát triển thuận lợi ở nhiệt

độ thấp, khi nhiệt độ trên 35oC ngăn cản sự phát triển của quả và làm giảm kích thước quả rõ rệt [73]

Sự hình thành màu sắc quả cũng chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ, bởi

quá trình sinh tổng hợp caroten rất mẫn cảm với nhiệt Phạm vi nhiệt độ thích hợp để phân huỷ chlorophyll là 14-15oC, để hình thành lycopen là 12-30oC và

hình thành caroten là 10-38oC Do vậy, nhiệt độ tối ưu để hình thành sắc tố là 18-24oC Quả có màu đỏ - da cam đậm ở 24-28oC do có sự hình thành lycopen

và caroten dễ dàng Nhưng khi nhiệt độ ở 30-36oC quả có màu vàng là do

lycopen không được hình thành Khi nhiệt độ lớn hơn 40oC quả giữ nguyên

màu xanh bởi vì cơ chế phân huỷ chlorophyll không hoạt động, caroten và lycopen không được hình thành Nhiệt độ cao trong quá trình phát triển của

quả cũng làm giảm quá trình hình thành pectin, là nguyên nhân làm cho quả

nhanh mềm hơn [73], [92] Nhiệt độ và độ ẩm cao còn là nguyên nhân tạo

điều kiện thuận lợi cho một số bệnh phát triển Bệnh héo rũ Fusarium phát

triển mạnh ở nhiệt độ đất 28oC, bệnh đốm nâu (Cladosporiumfulvum Cooke)

phát sinh ở điều kiện nhiệt độ 25-30oC và độ ẩm không khí 85-90%, bệnh

sương mai do nấm Phytophythora infestans phát sinh phát triển vào thời điểm

nhiệt độ thấp dưới 22oC, bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum)

phát sinh phát triển ở nhiệt độ trên 20oC [10], [73]

2.3.3 Yêu cầu về ánh sáng

Cà chua thuộc cây ưa ánh sáng, cây con trong vườn ươm nếu đủ ánh sáng (5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cứng cây, bộ lá to, khoẻ, sớm được trồng ngoài ra ánh sáng tốt, cường độ quang hợp tăng, cây ra hoa đậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn [33] Theo Kuddirijavcev (1964), Binchy và Morgan (1970) cho rằng cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây cà chua Điểm bão hoà ánh sáng của cây

cà chua là 70.000 lux (nhiều tác giả) [65] Cường độ ánh sáng thấp làm chậm

quá trình sinh trưởng và cản trở quá trình ra hoa Cường độ ánh sáng thấp làm vươn dài vòi nhụy và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, thụ tinh kém (Johnson và Hell 1953) Ánh sáng đầy đủ thì việc thụ tinh thuận lợi, dẫn đến sự phát triển bình thường của quả, quả đồng đều, năng suất tăng Khi cà chua bị che bóng, năng suất thường giảm và quả bị dị hình (Man và Hallyaner, 1968) Trong điều kiện thiếu ánh sáng năng suất cà chua thường giảm Do vậy, việc trồng thưa làm tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng kết hợp với ánh sáng bổ sung sẽ làm tăng tỷ lệ đậu quả, tăng số quả trên cây, tăng trọng lượng quả và làm tăng năng suất

Chất lượng ánh sáng có tác dụng rõ rệt tới các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua (Wassink và Stoluijk 1956) Ánh sáng đỏ làm tăng tốc độ sinh trưởng của lá và ngăn chặn sự phát triển của chồi bên Ánh sáng màu lục

làm tăng chất lượng chất khô mạnh nhất Thành phần hoá học của quả cà chua chịu tác động lớn của chất lượng ánh sáng, thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng Theo Hammer và cộng sự (1942), Brow (1955) và Ventner (1977),

cà chua trồng trong điều kiện đủ ánh sáng đạt hàm lượng axít ascobic trong quả nhiều hơn trồng nơi thiếu ánh sáng

2.3.4 Yêu cầu về ẩm độ

Cà chua có yêu cầu về nước ở các giai đoạn sinh trưởng rất khác nhau,

xu hướng ban đầu cần ít về sau cần nhiều Độ ẩm đất 60-70% là phù hợp cho cây trong giai đoạn sinh trưởng và 78-81% trong giai đoạn đậu quả, bắt đầu từ thời kỳ lớn nhanh của quả [78] Khi cây ra hoa là thời kỳ cần nhiều nước nhất Nếu ở thời kỳ này độ ẩm không đáp ứng, việc hình thành chùm hoa và tỷ lệ đậu quả giảm

Nhiều tài liệu cho thấy độ ẩm đất thích hợp cho cà chua là 60-65% (Barehyi,1971) và độ ẩm không khí là 70-80% Khi đất quá khô hay quá ẩm đều ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cà chua Biểu hiện của thiếu nước hay thừa nước đều làm cho cây bị héo Khi ruộng bị ngập nước, trong đất thiếu oxy, thừa khí cacbonic làm cho rễ cà chua bị ngộ độc dẫn đến cây héo Khi thiếu nước quả cà chua chậm lớn thường xảy ra hiện tượng thối đáy quả, quả dễ bị rám do canxi bị giữ chặt ở các bộ phận già không vận chuyển đến các bộ phận non

Độ ẩm không khí quá cao (> 90%) dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà chua không thụ phấn được sẽ rụng (Tạ Thu Cúc, 1983) Tuy nhiên, trong điều kiện gió khô cũng thường làm tăng tỷ lệ rụng hoa Nhiệt độ đất và không khí phụ thuộc rất lớn vào lượng mưa, đặc biệt là các thời điểm trái vụ, mưa nhiều là yếu tố ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng phát triển của cây kể từ khi gieo hạt đến khi thu hoạch

2.3.5 Yêu cầu đối với các chất dinh dưỡng

Cà chua là cây có thời gian sinh trưởng dài, thân lá sinh trưởng mạnh, khả năng ra hoa, ra quả nhiều, tiềm năng cho năng suất rất lớn Vì vậy, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng là yếu tố có tính chất quyết định đến năng suất và chất lượng quả [8] Cũng như các cây trồng khác, cà chua cần ít nhất 20 nguyên tố dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng phát triển bình thường của

nó Trong các nguyên tố đa lượng cà chua cần nhiều kali hơn cả, sau đó là đạm và lân Mỗi nguyên tố dinh dưỡng khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển của cây cà chua

Đạm: Trong suốt quá trình sinh trưởng, đạm có ảnh hưởng lớn đến sinh

dưỡng và năng suất quả hơn tất cả các yếu tố dinh dưỡng khác Nó có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng, ra hoa, đậu quả của cà chua nhưng lại làm kéo dài thời gian chín Trong điều kiện nhiệt độ cao, thiếu đạm sẽ làm cho tỉ lệ rụng hoa tăng Trong đất thiếu đạm dẫn đến sinh trưởng thân lá bị kìm hãm, lá vàng úa, cây còi cọc, sinh trưởng kém, giảm năng suất và chất lượng quả Khi lượng đạm quá dư thừa làm kích thước quả giảm, hàm lượng đường và màu sắc quả kém, kéo dài quá trình chín, giảm khả năng chống chịu với sâu bệnh hại và tăng tỉ lệ quả bị thối, tăng hàm lượng nitrat trong quả, không chịu bảo quản và vận chuyển [8] Việc bón đạm hợp lý theo nhu cầu của cây sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm

Lân: Một đặc điểm khác biệt quan trọng của cây cà chua là hệ rễ hút

lân kém, đặc biệt trong thời kỳ cây con Cây sử dụng lân nhiều khi cây có 3-4

lá thật, thời kỳ bắt đầu ra hoa và hình thành quả Lân có tác dụng kích thích cho hệ rễ sinh trưởng, hình thành chùm hoa sớm, kích thích hoa nở, làm tăng sức sống của hạt phấn, kích thích quá trình chín của quả, rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm tăng chất lượng quả [8]

Kali: Kali cần thiết để hình thành thân, bầu quả, kali làm cho cây cứng,

chắc, tăng bề dầy của mô giác, tăng khả năng chống chịu của sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận Kali thúc đẩy quá trình quang hợp, tham gia tổng hợp nhiều chất hữu cơ quan trọng như gluxit, protein, vitamin Đặc biệt, kali có tác dụng tốt đối với hình thái quả, đất bón kali đầy đủ quả nhẵn, bóng, thịt quả chắc, làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển khi quả chín Kali còn có ảnh hưởng tốt đến chất lượng quả như làm tăng hàm lượng đường, hàm lượng chất tan và vitamin C Cây cần nhiều kali ở thời kỳ ra hoa rộ và quả phát triển [8]

Magiê: Mg là nguyên tố dinh dưỡng có vai trò quan trọng đối với cây

cà chua Nó ảnh hưởng tới quá trình tổng hợp lân, tổng hợp hydratcacbon,

liên quan rất chặt chẽ tới quá trình hình thành Chlorophyll, khi thiếu Mg quá

trình quang hợp bị ảnh hưởng Mg còn đóng vai trò như một chất mang Photpho và điều hoà sự hút dinh dưỡng bao gồm quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp tới các bộ phận của cây Thiếu Mg sẽ làm giảm khả năng chịu vận chuyển và bảo quản quả

Bo: Bo thường có khối lượng lớn trong cây, Bo ảnh hưởng tới sự nảy

mầm của hạt phấn, sự phát triển của ống phấn, thiếu Bo làm giảm sự phát triển của bộ rễ, lá mầm giòn, dễ gãy, chồi ngọn bị thối, quả bị biến dạng, làm rụng quả Đất càng có cấu trúc nhẹ cây càng cần ít Bo

Kẽm: Trong quá trình tổng hợp auxin, Zn có vai trò quan trọng Theo

Pauli A.W và cộng sự (1968) sự tổng hợp và lưu thông Zn trong cây phụ thuộc vào sự có mặt hoặc vắng mặt của lân và canxi Biểu hiện của sự thiếu Zn là lá nhỏ, ráp, cây cứng và sinh trưởng kém Đất có pH cao thường thiếu Zn [8]

Molipden: Mo là nguyên tố vi lượng có rất ít trong cây Theo

P.Nedelcu (1975) lượng này chỉ vào khoảng 0,012-4,1 mg/kg chất khô Mo rất cần thiết cho quá trình đồng hoá đạm của cây, thúc đẩy quá trình hình thành và chín của quả Thiếu Mo cây sinh trưởng kém, chiều cao cây giảm

Theo More (1978) để có 1 tấn cà chua cần 2,9 kg N, 0,4 kg P2O5, 4 kg

K2O và 0,45 kg Mg Theo Becseev để tạo 1 tấn quả cà chua cần 3,8 kg N, 6 kg

P2O5 và 7,9 kg K2O (Kiều Thị Thư trích dẫn - 1998) [39] Theo Geraldson (1957)

để đạt năng suất 50 tấn/ha cần bón 320 kg N, 60 kg P2O5 và 440 kg K2O Theo L.H Aung (1979) khuyến cáo để cà chua đạt năng suất 40 tấn/ha cần bón 150 kg

N, 30 kg P2O5 và 160 kg K2O Theo Kuo và cộng sự (1998) thì đối với cà chua vô hạn nên bón với mức 180 kg N, 80 kg P2O5 và 180 kg K2O còn với cà chua hữu hạn thì lượng tương ứng là 120: 80 và 150 [73] Theo nghiên cứu của Trần Khắc Thi và cộng sự (1999) thì trong điều kiện Việt Nam lượng phân bón cho 1 ha cà chua là 25 tấn phân chuồng, 150 kg N, 90 kg P2O5 và 150 kg K2O [27]

2.4 Yêu cầu về chất lượng của một giống cà chua chế biến

Một giống cà chua chế biến có yêu cầu rất cao đảm bảo có năng suất cao, màu sắc đẹp, hấp dẫn, quả có đủ độ rắn chắc cần thiết để ít bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển, giống có tính chống chịu khá, thích ứng rộng đặc biệt là giống phải đảm bảo được các chỉ tiêu về sinh hoá chất lượng quả như hàm lượng chất khô hoà tan cao, độ pH thấp cụ thể:

Yêu cầu về đặc điểm nông sinh học : Dạng hình gọn, nhỏ, ít phân cành

quả ra tập trung, chín tập trung trong một khoảng thời gian ngắn Quả khi chín

có màu đỏ đẹp, duy trì màu sắc lâu, quả dễ bóc vỏ, rắn chắc, chịu vận chuyển Những đặc điểm này nhằm giảm thiểu chi phí sản xuất về công lao động cho việc tỉa cành, thu hoạch

Tiêu chuẩn chất lượng quả: Hàm lượng chất khô hoà tan (Độ Brix)

4,0-4,5% tốt nhất là từ 5,5-6,2% Hàm lượng Vitamin C từ 20-40mg/100g, hợp chất pectin từ 1,3-2,5%, đường từ 2-5%, hàm lượng Axit mà chủ yếu là Axit malic 0,4%, Cellulo từ 0,3-0,75%, tỷ lệ thu hồi thịt quả cao Để giảm chi phí nguyên liệu trong quá trình chế biến, tăng năng suất thành phẩm cà chua

chế biến yêu cầu phải có hàm lượng chất khô hoà tan cao đạt trên 4,5% đối với cà chua chế biến sản phẩm cô đặc, độ pH< 4,5% nhằm giảm khả năng gây nhiễm các loại vi sinh vật chịu nhiệt, duy trì màu sắc và độ sệt sau chế biến

(Tigchelaar, 1986)[95]

Ngoài các yêu cầu trên, giống cà chua chế biến yêu cầu phải có năng suất cao nhằm đảm bảo thu nhập cho người nông dân điều này sẽ góp phần giảm giá thành sản phẩm cho nhà máy Hơn nữa là sản phẩm nông nghiệp mang tính thời vụ, do vậy để kéo dài thời gian hoạt động cho nhà máy trong khoảng 6 tháng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau cần phải có một bộ giống phù hợp trồng ở các trà sớm, chính vụ và muộn Như vậy cần có giống chịu nóng, chịu mưa, chịu hạn để có thể trồng ở các thời vụ khác nhau

2.5 Tình hình sản xuất và nghiên cứu cà chua trên thế giơi

2.5.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới

Bảng 2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009)

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

2009 4980,424 28,3912 141400,629

Nguồn FAO,2010

Trên thế giới cà chua là cây rau quan trọng, xếp thứ 2 sau khoai tây Những năm gần đây, tình hình sản xuất cà chua trên thế giới vẫn tiếp tục gia tăng, tuy nhiên xuất hiện xu hướng không ổn định và chững lại

Theo thống kê mới nhất của FAO (2010), diện tích cà chua trong những năm gần đây tăng lên rõ rệt Từ 4.020.120 ha năm 2000 đã tăng lên 5.227.883

ha năm 2008 nhưng lại giảm vào năm 2009, chỉ còn 4.980.424 ha giảm 0.95% Trong khi đó năng suất và sản lượng cà chua lại không ổn định Năng suất cà chua năm 2000 trên thế giới đạt 27,09 tấn/ha, thì đến năm 2008 năng suất cà chua chỉ đạt 24,80 tấn/ha, đến năm 2009 đạt 28,39 tấn/ha Do vậy sản lượng cà chua tăng lên đạt 141.400.629 tấn năm 2009 tăng 1.09 % so với năm 2008

Bảng 2.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước đứng đầu thế giới

ĐVT: 1000 tấn

Thế giới 108339,598 116943,619 124426,995 141400,629 Trung Quốc 22324,767 28842,743 31644,040 34120,040

(Nguồn FAO Database Static 2010)

Cà chua được sản xuất chủ yếu ở các nước ôn đới và á nhiệt đới Qua các năm 2000; 2003; 2005; 2009, sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước dẫn đầu luôn tăng Trung Quốc và Mỹ là 2 nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới, chiếm từ 10,0% đến 24,1% Trong đó, Trung Quốc đạt sản lượng cà chua cao nhất thế giới vào năm 2009, đạt 34.120.040 tấn, chiếm 24,1% sản lượng cà chua trên toàn thế giới

Trung Quốc không chỉ xuất khẩu các sản phẩm cà chua đáng kể đến Italy, Nga, mà còn xuất khẩu đến Châu phi, Trung Á và các nước khác Năm

2009, sản phẩm cà chua của Trung Quốc đã xuất khẩu trên 150 nước, đặc biệt

là Italy, Nga và Nigeria chiếm 13%; 12,1% và 6,8%

Cà chua chế biến được sản xuất tại nhiều nước trên thế giới song nhiều nhất là Mỹ và Italia ở Mỹ gần 85% sản lượng cà chua chế biến được sản xuất

ở California với việc thu hoạch được cơ giới hoá toàn bộ Sản xuất cà chua chế biến ở Mỹ được thực hiện trên quy mô lớn, mỗi trang trại dao động từ 70-

Mỹ là nước có sản lượng nhiều nhất ước đạt 10,1 triệu tấn, tăng 22% so với năm 2001 Sản lượng tăng chủ yếu do tăng diện tích gieo trồng Sản phẩm

cà chua chế biến của Mỹ chủ yếu là sản phẩm cô đặc Sản lượng cà chua chế biến của Italia ước tính đạt 4,7 triệu tấn, tăng nhẹ so với năm 2001 nhờ năng

suất tăng

Tây Ban Nha sản xuất đạt 1,45 triệu tấn sản lượng cà chua chế biến, thấp hơn 2001 không đáng kể Giá thị trường cà chua chế biến tại Tây Ban Nha khoảng 47,30 USD/tấn trong niên vụ 2001/2002 và 45,75 USD/tấn niên

vụ 2002/2003

Sản lượng cà chua chế biến của Thổ Nhĩ Kỳ đạt khoảng 1,45 triệu tấn trong năm 2002, tăng 12% so với 2001 Sản lượng cà chua cô đặc thương mại của Thổ Nhĩ Kỳ năm 2002 đạt khoảng 220.000 tấn, tăng 30% so với 2001, xuất khẩu tăng 10% do giá bán cao hơn Ngoài ra, một số nước có khối lượng sản xuất lớn khác gồm:

Brazil với sản lượng ước tính đạt khoảng 1,27 triệu tấn tăng 2% so với năm 2001 do tăng diện tích và áp dụng thành công các thành tựu về bảo vệ thực vật, chọn tạo giống Bồ Đào Nha đạt khoảng 972.000 tấn tăng 6% so với năm 2001 Năng suất trung bình 78 tấn/ha tăng 20% so với năm trước nhờ thời tiết thuận lợi

Năm 2002 là năm Ixrael đạt sản lượng cà chua chế biến cao nhất với 165.000 tấn (tăng 13% so với 2001) Khoảng 85-90% sản lượng cà chua chế biến của nước này được gieo trồng trên qui mô diện tích từ 50-150 ha

Tại Châu Á, Đài Loan là một trong số ít nước có nền công nghiệp chế biến cà chua sớm nhất Ngay từ 1918 họ đã phát triển cà chua đóng hộp, năm

1931 mặc dù sản xuất cà chua của Nhật Bản tăng lên nhưng sản phẩm cà chua chế biến của Đài Loan vẫn được thị trường Nhật Bản chấp nhận và nổi tiếng ở Nhật Năm 1967, Đài Loan chỉ có 1 công ty chế biến cà chua là Kagome Food Company là công ty liên doanh giữa Đài Loan và Nhật Bản, lúc đó công ty này sản xuất cà chua đóng hộp và xuất khẩu sang Nhật với 60% sản lượng, sau đó ngành công nghiệp cà chua chế biến đã phát triển nhanh ở Đài Loan và đến 1976 đã có tới 50 nhà máy sản xuất cà chua đóng hộp

Thái Lan là một nước ở khu vực Đông Nam Á có khí hậu nhiệt đới cùng với sự đa dạng các chủng loại rau quả, gần đây Thái Lan cũng đã bắt đầu tập trung vào các sản phẩm chế biến có giá trị cao Một trong những sản phẩm đó là

cà chua cô đặc Năm 1991, sản lượng cà chua của Thái Lan đạt 171,9 ngàn tấn

(Farming Japan Vol 31/5/1997) [64]

2.5.2 Tình hình nghiên cứu cà chua trên thế giới

Do giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao nên cây cà chua trở thành cây trồng chính được nhiều nước trên thế giới quan tâm đầu tư và nghiên cứu Tạo giống cà chua có năng suất cao và chất lượng tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận là mục tiêu của các nhà chọn giống nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sản xuất

Đối với cây cà chua, những tiến bộ ban đầu về dòng, giống cà chua đều xuất phát từ châu Âu Năm 1863, 23 giống cà chua được giới thiệu, trong đó giống Trophy được coi là giống có chất lượng tốt Vào những năm 80 của thế kỷ 19 ở trường đại học Michigân (Mỹ) đã tiến hành chọn lọc và phân loại cà chua trồng trọt Cùng thời gian đó A.W.Livingston đã chọn lọc và đưa ra 13 giống trồng trọt [14] Cuối thế kỷ XIX, có trên 200 dòng, giống cà chua được giới thiệu

Các nghiên cứu về cây cà chua đều nhằm mục đích tạo ra được các giống mới có đặc tính di truyền phù hợp với nhu cầu của con người Để đạt được mục đích chung ấy, mỗi nhà chọn giống có các phương pháp chọn tạo khác nhau như: chọn lọc cá thể, lai hữu tính, sử dụng ưu thế lai hay ứng dụng công nghệ sinh học và mỗi người lại chọn tạo theo những định hướng khác nhau, nhưng tập trung chủ yếu theo các hướng nghiên cứu chính:

+ Tạo giống chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận

+ Tạo giống chống chịu với sâu bệnh hại

+ Tạo giống có chất lượng phục vụ cho ăn tươi, chế biến

2.5.2.1 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận

Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển, cà chua chịu tác động của nhiều yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, không khí, dinh dưỡng, đất đai, vi sinh vật Trong đó nhiệt độ được coi là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng, phát triển của cà chua, đặc biệt là

cà chua trồng trái vụ

Nhiều nghiên cứu cho rằng, sinh trưởng, phát triển và chất lượng cà chua phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố ngoại cảnh Việc chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận là một hướng đi được nhiều nhà khoa học quan tâm

Để tập trung vào lĩnh vực chọn giống cà chua chịu nhiệt, nhiều nghiên cứu

đã sử dụng nguồn di truyền của các loài dại và bán dại làm nguồn gen chống chịu với nhiệt độ cao Bằng nhiều phương pháp: lai tạo, chọn lọc giao tử trên nền nhiệt độ cao, chọn lọc hợp tử (phôi non) đã thu được những kết quả bước đầu rất khả quan, đặc biệt là các giống chịu nhiệt, có phổ thích ứng rộng, trồng được nhiều vụ trong năm

Chọn lọc nhân tạo hạt phấn trên cơ sở đa dạng hoá di truyền của chúng

là một trong những phương pháp chọn giống Nhiều nghiên cứu cho thấy, ở

cà chua bằng cách chọn lọc hạt phấn với nhiệt độ cao, có thể nâng cao sự

chống chịu của giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng [39]

Điều kiện nhiệt độ của môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình xảy ra ở cà chua như hình thành giao tử đực, thụ tinh và hình thành phôi Ở nhiệt độ 20-21oC hạt phấn nảy mầm và sinh trưởng ống phấn với tốc độ lớn nhất Dưới tác động của nhiệt độ 400C trong thời gian dài 4h thì hoa bị hỏng, làm giảm rất mạnh tỷ lệ đậu quả Thường các dạng cà chua đậu quả tốt ở điều kiện nhiệt độ cao thì cũng biểu hiện khả năng đó ở nhiệt độ thấp (Restaino,

Lombatdi, l990)[86]

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ cao ở giai đoạn phôi non đã cho thấy phôi 10 ngày tuổi của con lai khác loài M.500xS penne11i, M.500xL Minutum, M.628xL hirsutum ở nhiệt độ 38/270C (ngày/đêm) đã bị chết ở các mức độ khác nhau Khi tác động nhiệt độ cao trong vòng 10 ngày thì sự chết phôi tăng lên 2-3 lần so với đối chứng, vì vậy dẫn đến sự sai lệch so với tỷ lệ phân ly theo một cặp tính trạng trên hl, c (trên nhiễm sắc thể 11 và 6) và đã làm tăng sự chịu nóng của quần thể phân ly (Kravchenco, 1987; Sutesh

Kumar, Gulshan, 1989)[74], [90]

Trong nghiên cứu về biến động của hạt phấn và tỷ lệ đậu quả của các kiểu gen cà chua dưới 2 chế độ nhiệt cao và tối ưu, Abdul và Stommel (1995)[44] đã cho thấy: ở nhiệt độ cao các kiểu gen mẫn cảm nóng hầu như không đậu quả, tỷ lệ đậu quả của các kiểu trên chịu nóng trong khoảng 45-65% Như vậy, phản ứng của hạt phấn khi xử lý nóng phụ thuộc vào từng kiểu gen và chưa có quy luật chung để dự đoán trước về tỷ lệ đậu quả ở điều kiện nhiệt độ cao

Từ năm 1972, Trung tâm Rau Châu Á (AVRDC) đã bắt đầu chương trình lai tạo giống với mục đích tăng cường sự thích ứng của những loại rau này với vùng nhiệt đới nóng ẩm Giai đoạn đầu tiên của chương trình này (1973–1980) tập trung phát triển các dòng lai tạo có tính chịu nóng tốt và chống chịu bệnh héo xanh vi khuẩn, hai tính trạng quan trọng nhất này cần phải có trong các giống mới để thích ứng với vùng nhiệt đới [97] Dòng triển vọng nhất cho vùng nhiệt đới là

“pioneering” đã được phổ biến qua hàng loạt các chương trình hợp tác phát triển cây rau ở nhiều quốc gia [81]

Các nhà chọn giống cà chua của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Châu Á (AVRDC) đã phát hiện ra rằng: Chất lượng quả của các giống cà chua chọn tạo cho vùng khí hậu ôn đới sẽ kém khi đem trồng chúng trong điều kiện nhiệt đới Chính vì vậy, từ khi thành lập Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Châu Á đã đặt ra mục tiêu là chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận của các khu vực có khí hậu nhiệt đới

và bước đầu họ đã gặt hái được nhiều thành công Thành công lớn nhất phải

kể đến đó là tập đoàn các dòng, các nguồn gen mà họ đem gửi ở các trường đại học, Viện nghiên cứu, các nhà khoa học của trên 60 nước trong khu vực Nam Mỹ, Châu Phi, vùng đảo Thái Bình Dương và Châu Á đều thể hiện khả năng vượt trội so với các giống địa phương về năng suất, tính chịu nhiệt và khả năng chống chịu với sâu bệnh Tập đoàn đó bao gồm các dòng như: CL33d-0-2-2; CL122-0-3-3; CL502F5-14; 8d-0-7-1-1; 32d-0-1-15; 32d-0-1-4 (Villareal,1978) [98] Cũng trong thời gian này, các nhà khoa học Ý đã đưa ra một loạt giống chịu hạn năng suất cao, có thể thu hoạch bằng cơ giới như: CS 80/64; CS 67/74; CS 72/64

Từ năm 1981-1983, các cơ quan nghiên cứu của Ấn Độ (Trường Đại học Nông nghiệp Punjab ở Ludhiana và Viện nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ) đã tạo ra các giống cà chua có năng suất cao, chất lượng tốt, đặc biệt có

thể duy trì được chất lượng thương phẩm trong thời gian dài ở điều kiện mùa

hè là: Punjab chuhara và Pusa Gaurav (Sight, Checma 1989) (Trích dẫn theo Kiều Thị Thư, 1998) [39]

Trong nghiên cứu đánh giá khả năng chịu nhiệt của các dòng cà chua ở điều kiện nhiệt độ 35,90C/23,70C (ngày/đêm) tại Tamil Nadu (Ấn Độ), có 124 dòng được đánh giá là có khả năng chịu nhiệt Trong đó, LE.12 và LE.36 có

tỷ lệ đậu quả cao nhất Khi tiến hành lai chúng với nhau và với PKM thì con lai của tổ hợp LE.12 x LE.36 đã cho tỷ lệ đậu quả cao nhất (79,8%) [71]

Sau thời gian hợp tác nghiên cứu và thử nghiệm với AVRDC, các nhà khoa học Thái Lan đã giới thiệu 2 giống cà chua có khả năng chịu nhiệt cao là SVRDC4 (thử nghiệm tại Đại học Khon Khan) và L22 (thử nghiệm tại Đại học Chiang Mai) Các giống này đã được trồng rộng rãi ở nhiều vùng của Thái Lan (Nikompun và Lumyong, 1989) [83]

Khả năng đậu quả và cho năng suất của các giống cà chua đã được Ale Maxkoor ở Trường Đại học Nông nghiệp I Shahid Chamran nghiên cứu năm

1984 [45] về một số tính trạng: nở hoa, số hoa/chùm, đậu quả, hình dạng và kích thước quả Kết quả đã chọn lọc được 2 giống chịu nóng có năng suất cao

và khả năng thương mại tốt, đó là Tobol và Chefp.s

Đánh giá về khả năng chịu nóng của 9 dòng cà chua, Abdul Baki (1991) [56] đã rút ra những ưu thế của nhóm chịu nóng ở một loạt các tính trạng: nở hoa, đậu quả, năng suất quả, số hạt/quả Nhiệt độ cao làm giảm độ

nở hoa, tỷ lệ đậu quả và năng suất Đồng thời cũng làm tăng phạm vi dị dạng của quả như nứt quả, đốm quả, mô mọng nước, quả nhỏ và không thành thục Khả năng sản xuất hạt dưới nhiệt độ cao (290C/ 280C giữa ngày và đêm) bị giảm hoặc bị ức chế toàn bộ

Trong điều kiện mùa hè (biên độ nhiệt độ ngày/đêm là 400C/250C) tại Ấn

Độ, các nhà khoa học đã xác định được 8 dòng có tỷ lệ đậu quả cao (60-83%) dùng làm vật liệu cho chọn tạo giống chịu nhiệt là: EC50534, EC788, EC455,

EC126755, EC276, EC10306, EC2694, EC4207 [44]

Trong chương trình về các dòng tự phối hữu hạn, vô hạn có khả năng cho đậu quả ở giới hạn nhiệt độ cực đại 320C-340C và cực tiểu 220C-240C, các nhà khoa học của AVRDC đã tạo ra được một số giống cà chua lai có triển vọng, được phát triển ở một số nước nhiệt đới như: CLN161L; CLN2001C; CL143 (Morris,1998) [79]

Theo J.T.Chen và P.Hanson(AVRDC), có thể sử dụng sản phẩm Tomatotone (Tomatolan) hay axit 4-Chlorophenoxy axetic pha với nồng độ thích hợp phun trực tiếp lên chùm cà chua đã có 3-5 hoa nở vào lúc chiều mát (sau 3 giờ chiều) để kích thích hình thành nhiều quả, quả to, năng suất cao nếu giai đoạn hình thành quả cà chua có nhiệt độ cao hơn 300C

Nghiên cứu đánh giá 17 giống cà chua phục vụ ăn tươi (table tomato) ở Đại học Kasetsart tại Thái Lan, Tu Jianzhong (1992) đã chọn được 2 giống cà chua FMTT33 và MFTT277 có quả to, cho năng suất cao (81 tấn/ha), có khả năng chịu nhiệt, thích hợp cho việc sản xuất ở vùng nhiệt đới [94]

Tiến sĩ Eduar do Blumwald, Califonia-Mỹ, đã tạo ra loại cà chua có khả năng sống trên đất mặn bằng cách chèn một đoạn ADN của một loài cỏ nhỏ thuộc họ cải, có quan hệ họ hàng với cây Mù tạc, vào hạt cà chua rồi đem trồng [62]

Một số giống lai F1 của công ty S&G Seeds (Hà Lan) mới đưa ra thích hợp trồng ở vùng nhiệt đới như Rambo, victoria, Jackal đều có khả năng chống chịu bệnh tốt, đậu quả tốt trong điều kiện nhiệt độ cao, tiềm năng năng suất khá [87]

Các nhà chọn giống Pháp cũng nghiên cứu và đưa ra thị trường nhiều giống cà chua lai F1 có khả năng đậu quả ở nhiệt độ cao, chống chịu sâu bệnh, cho năng suất và chất lượng tốt Công ty giống rau quả Technisem của Pháp năm 1992 đã đưa ra nhiều giống cà chua tốt có chất lượng cao như

Roma VF, Rossol VFA, Rio Gramde, Tropimech VF1-2, Heinz, 1370, F1 campa, Fl Smal1 Fry VFN, Fl Perle Rouge VFN, Fl Carmina, Fl Fantasia VFN, Xina, Carioca VFI- 2BW, Các giống này đều có chung đặc điểm là chịu nhiệt, năng suất cao, quả chắc, hàm lượng chất khô cao, chịu vận chuyển

và bảo quản lâu, chất lượng cảm quan tốt, chống chịu sâu bệnh [12]

Trong quá trình chọn tạo giống, thu thập và đánh giá nguồn gen nói chung, nguồn gen chịu nóng nói riêng được coi là công việc quan trọng và cần thiết cho việc tạo nên giống mới Việc thu thập này được nhiều nhà khoa học cũng như nhiều cơ quan nghiên cứu quan tâm và cũng có những thành tựu nhất định Cụ thể, AVRDC đã thu thập được 48.723 mẫu giống cà chua từ

153 nước Tập đoàn này chủ yếu là các loài Lycopesicon esculentum; L.Cheesmaii; L.pimpinellfolium và các dòng lai giữa Lycopesicon esculentum

x L.pimpinellfolium; L.Cheesmaii x L.minutum Còn Viện nghiên cứu tài

nguyên cây trồng Quốc tế (NBPGR) tại Ấn Độ đã thu thập được 2.659 mẫu giống Trong đó có 2.229 mẫu được thu thập từ 43 nước trên thế giới, còn 450 mẫu thu thập trong nước (Chu Jinping,1994) [57]

Theo Metwally các nhà chọn giống Ai Cập cũng thu được trên 4000

mẫu giống thuộc loài Lycopersicon esculentum, chi Lycopersicon từ 15 nước

Qua đánh giá cho thấy, chỉ có dưới 1% mẫu của tập đoàn này có khả năng chịu nhiệt ở mức độ cao Điển hình như các giống Poter; Saladette; Gamad; Hoset [80]

Hiện nay, việc hợp tác giữa AVRDC với các công ty tư nhân ngày càng

mở rộng và có hiệu quả Qua nghiên cứu 29 công ty giống của Châu Á cho thấy 33% các giống sẽ đưa ra trong tương lai có sử dụng nguồn gen của AVRDC Các nguồn gen có nhu cầu cao là: gen kháng bệnh (33%); chịu nóng (20%); thích ứng rộng (17%); chất lượng cao (15%); năng suất cao (14%)

2.5.2.2 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với bệnh hại

Song song với hướng chọn tạo giống cà chua chống chịu với điều kiện bất thuận, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với các loại bệnh hại cũng là một hướng đi dành được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học

Ngoài vấn đề chịu nóng, héo vi khuẩn cũng là một loại bệnh cà chua quan trọng nhất ở vùng nhiệt đới Các dòng cà chua ăn tươi của AVRDC đều được chọn theo hướng kháng héo vi khuẩn (Hayward, 1991) [66] Một số sâu bệnh khác như virus xoăn lá vàng (TYLCV), sâu đục quả (Helicoverpa armigera), Phytophthora infestans rất phổ biến ở các nước nhiệt đới, đặc biệt đối với cà chua trái vụ Do vậy, ngoài hai đặc tính chịu nóng tốt và kháng bệnh héo xanh, để trồng cà chua thành công trong mùa nóng ẩm ở các nước nhiệt đới nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng kháng bệnh virus 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 (L esculentum) 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 2 đã được sử dụng cho chương

trình lai tạo giống cà chua như L127 (ah-Tm2a) (Mỹ), Ohio MR-12 (Mỹ),

MR-13 (Mỹ) và đã tạo ra những giống cà chua có đặc tính nổi bật [81]

Trong chương trình nghiên cứu về mối quan hệ của cà chua trồng và cà chua dại với bệnh virút xoăn lá cà chua, các nhà khoa học đã thử nghiệm, đánh giá khả năng kháng bệnh virút xoăn lá của 1201 dòng, giống cà chua ở

cả hai điều kiện: trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng từ năm

1986-1989 Kết quả nghiên cứu cho thấy có 4 dòng cà chua thuộc 2 loài (L.hirsutum và L.peruvianum) là: PI390658; PI390659; PI127830; PI127831

có khả năng kháng với bệnh xoăn lá cà chua Ở cả hai điều kiện thử nghiệm, các dòng này đều không có biểu hiện triệu chứng của bệnh xoăn lá cà chua sau khi lâu nhiễm bệnh bằng bọ phấn trắng Ngoài ra, khi tiến hành theo dõi