Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai tây có triển vọng trồng trong điều kiện sản xuất vụ đông năm 2015 tại tỉnh lạng sơn

PHẠM THỊ HUẾ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI TÂY CÓ TRIỂN VỌNG TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT VỤ ĐÔNG NĂM 2015 TẠI TỈNH LẠNG SƠN LUẬN VĂN THẠC

PHẠM THỊ HUẾ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI TÂY

CÓ TRIỂN VỌNG TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN

SẢN XUẤT VỤ ĐÔNG NĂM 2015

TẠI TỈNH LẠNG SƠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2016

PHẠM THỊ HUẾ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,

PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI TÂY

CÓ TRIỂN VỌNG TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN

SẢN XUẤT VỤ ĐÔNG NĂM 2015

TẠI TỈNH LẠNG SƠN

Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Trần Ngọc Ngoạn

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa 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 thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Phạm Thị Huế

Giảng viên hướng dẫn khoa học: GS TS Trần Ngọc Ngoạn đã trực

tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi hết sức tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu

và hoàn thành Luận văn của mình

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo- Đào tạo, Ban chủ nhiệm khoa và các thầy cô giáo Khoa Nông học- Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo và cán bộ nhân viên Huyện ủy, Hội đồng nhân dân, Ủy ban nhân dân, phòng nông nghiệp, Trạm khí tượng- thủy văn huyện Văn Lãng và thành phố Lạng Sơn, đã giúp tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự ủng hộ, động viên, giúp đỡ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành tốt luận văn này

Trong quá trình thực hiện luận văn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong được sự góp ý nhận xét của quý thầy cô để giúp tôi có nhiều kinh

nghiệm bổ ích cho công việc và cuộc sống sau này

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2016

Tác giả

Phạm Thị Huế

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

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

Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây 4

1.2 Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây khoai tây 5

1.3 Đặc điểm thực vật học 7

1.3.1 Rễ 7

1.3.2 Thân 8

1.3.3 Lá 9

1.3.4 Hoa - quả - hạt 9

1.4 Yêu cầu sinh thái đối với cây khoai tây 10

1.4.1 Nhiệt độ 10

1.4.2 Ánh sáng 10

1.4.3 Nước 11

1.4.4 Đất trồng và dinh dưỡng 11

1.5 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và ở Việt Nam 14

1.5.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 14

1.5.2 Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam 18

1.6.Tình hình nghiên cứu khoai tây 20

Chương 2 : VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 32

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Nội dung 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Bố trí thí nghiệm 32

2.3.2 Biện pháp kỹ thuật 33

2.4 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 35

2.5 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 37

Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Đánh giá khả năng sinh trưởng của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 38

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát dục của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 38

3.1.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 42

3.1.3 Động thái ra lá của một số giống khoai tây trồng trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 45

3.2 Một số đặc điểm hình thái củ của các giống khoai tây nghiên cứu trồng trong điều kiện vụ Đông năm 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 48

3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 52

3.4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 52

3.4.2 Đánh giá chất lươ ̣ng củ khoai tây sau luộc của các giống khoai tây nghiên cứu trồng trong điều kiện vụ Đông năm 2015 tại Lạng Sơn 60

3.5 Hạch toán kinh tế của giống khoai tây thí nghiệm tại tỉnh Lạng Sơn 61

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC 71

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CIP Trung tâm nghiên cứu khoai tây quốc tế

BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn

KHKTNN Khoa học kĩ thuật nông nghiệp

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTK Năng suất thống kê

NSTT Năng suất thực thu

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TTNCCCC Trung tâm Nghiên cứu cây có củ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Giá trị dinh dưỡng của một số sản phẩm 5

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 14

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Châu Âu 15

Bảng 1.4: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Châu Á 16

Bảng 1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây khu vực Đông Nam Á 17

Bảng 1.6: Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam 18

Bảng 1.7 Tình hình sản xuất khoai tây ở một số huyện của tỉnh Lạng Sơn năm 2014/2015 30

Ba ̉ng 3.1: Một số đặc điểm sinh trưởng của các giống khoai tây 38

Bảng 3.2: Động thái tăng chiều cao của các giống khoai tây trồng trong điều kiện vụ Đông năm 2015 tại thành phố Lạng Sơn 43

Bảng 3.3: Động thái tăng chiều cao của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại huyện Văn Lãng 44

Bảng 3.4: Động thái ra lá của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại thành phố Lạng Sơn 46

Bảng 3.5: Động thái ra lá của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại huyện Văn Lãng 47

Bảng 3.6: Một số đặc điểm hình thái củ của các giống khoai tây nghiên cứu trồng trong điều kiện vụ Đông năm 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 48

Bảng 3.7: Tình hình sâu bệnh hại của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại tỉnh Lạng Sơn 50

Bảng 3.8: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại thành phố Lạng Sơn 53

Bảng 3.9: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống khoai tây trong điều kiện vụ Đông 2015 tại huyện Văn Lãng 57

Bảng 3.10: Chất lượng củ khoai tây sau luộc 60

Bảng 3.11: Giá cả vật tư Nông nghiệp cho 1ha khoai tây trồng trong điều kiện vụ Đông tại tỉnh Lạng Sơn 61

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống

khoai tại thành phố Lạng Sơn 56 Biểu đồ 3.2: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống

khoai tây tại huyện Văn Lãng 59

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khoai tây (Solanum tuberosum L.) là cây thuộc họ cà (Solanaceae), chi

Solanum, trên thế giới khoai tây là cây trồng quan trọng đứng sau lúa mì, lúa gạo và cây ngô Khoai tây là cây lương thực có thời gian sinh trưởng ngắn (dao động từ 80- 90 ngày) nhưng lại cho năng suất cao, đã có nhiều điển hình đạt năng suất 25- 30 tấn/ha Sản phẩm thu hoạch dễ tiêu thụ và dễ thương mại hoá Nó không chỉ cung cấp lương thực cho con người và thức ăn cho vật nuôi, nó còn cung cấp nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến Cây khoai tây nếu được đầu tư thâm canh sẽ mang lại lượng hàng hoá lớn, có giá trị xuất khẩu làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến

Do có khả năng thích hợp với nhiều vùng sinh thái, cho năng suất cao, củ giàu dinh dưỡng nên khoai tây được trồng rất phổ biến trên thế giới Tính đến năm 2012 diện tích trồng khoai tây trên toàn thế giới là 19,2 triệu ha, năng suất đạt khoảng 18,99 tấn/ha tổng sản lượng đạt 364,61 triệu tấn (Nguyễn Quang Thạch, 2005) [25]

Ở Việt Nam khoai tây là một trong những cây thực phẩm quan trọng và đặc biệt là cây hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên hiện nay việc sản xuất khoai tây chưa khai thác hết tiềm năng vốn có của nó, năng suất cây khoai tây ở Việt Nam còn rất thấp Năm 2012 trung bình đạt 60% năng suất trung bình của thế giới (FAOSTAT 2016) [44] Nguyên nhân chủ yếu của các hạn chế trên là do vấn đề về nguồn giống và kỹ thuật canh tác Chất lượng củ giống không đảm bảo chất lượng, củ giống bị thoái hóa hay bị sâu bệnh dẫn đến giảm năng suất và hiệu quả kinh tế.

Tuy nhiên, sản xuất khoai tây ở nước ta hiện nay chưa phản ánh đúng tiềm năng của nó Trong khi nhu cầu về tiêu dùng khoai tây ngày càng tăng nhưng

năng suất và sản lượng khoai tây vẫn còn rất thấp chỉ đạt khoảng 8-10 tấn/ha, trong khi đó một số nước trên thế giới năng suất đạt tới 40- 50 tấn/ha Vì thế, sản xuất khoai tây ở nước ta vẫn chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng khoai tây trong nước (Đỗ Kim Chung, 2003) [5]

Một trong những giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp hiện nay ở miền Bắc là đa dạng hóa cây trồng và chú trọng phát triển sản xuất cây

vụ đông Trong các loại cây vụ Đông, khoai tây được xem là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có tiềm năng phát triển sản xuất hàng hóa trong vụ Đông Nguồn giống khoai tây chủ yếu được sản xuất từ phương thức nhân vô tính, lấy khoai tây đại trà làm giống và nguồn giống nhập nội không được quản

lý chặt chẽ Do vậy, năng suất và chất lượng khoai tây của nước ta còn hạn chế, chưa khai thác được hết tiềm năng của giống

Là một tỉnh miền núi phía Bắc, tỉnh Lạng Sơn có điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng khá phù hợp để phát triển cây khoai tây, đặc biệt là trong vụ Đông Tuy nhiên, do hạn chế về nguồn giống chất lượng và kỹ thuật canh tác, diện tích và năng suất khoai tây ở Lạng Sơn đang bị giảm sút trong những năm gần đây Vì vậy, với mục tiêu mở rộng diện tích và nâng cao năng suất, chất lượng khoai tây việc phát triển bộ giống khoai tây tốt, phù hợp với nhu cầu sử dụng đa dạng của thị trường là cần thiết và được quan tâm hơn nữa Do vậy nhập nội giống để khảo nghiệm, đánh giá và tuyển chọn nhiều hơn nữa ra giống khoai tây mới có nhiều đặc tính tốt, thích hợp với điều kiện cụ thể của nước ta, giới thiệu cho sản xuất là công việc cần thiết để nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế và sức cạnh tranh, góp phẩn thúc đẩy sản xuất khoai tây ở

Việt Nam Xuất phát từ ý nghĩa đó chúng tôi tiến hành đề tài: "Nghiên cứu

khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai tây có triển vọng trồng trong điều kiện sản xuất vụ Đông năm 2015 tại tỉnh Lạng Sơn”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Lựa chọn giống khoai tây có năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với điều kiện canh tác vụ Đông và khí hậu của tỉnh Lạng Sơn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây

* Nguồn gốc và lịch sử phát triển: (Trương Văn Hộ, 2002) [12] cây

khoai tây (Solanum section potato) là một trong những cây lương thực chính của thế giới, xếp thứ 4 sau lúa mỳ, gạo và ngô Khoai tây thuộc họ cà Solanaceae có nguồn gốc xuất xứ ở dãy núi Andes Nơi khởi nguyên của cây khoai tây trồng là ở quanh hồ Titicaca giáp ranh nước Peru và Bolivia Những

di tích khảo cổ tìm thấy ở vùng này thấy cây khoai tây làm thức ăn cho người

đã có từ thời đại 500 năm trước công nguyên Những hóa thạch củ khoai tây khô và những đồ vật hình dáng khoai tây có khá nhiều ở thế kỷ thứ II sau công nguyên

Ban đầu những nhà thám hiểm châu Âu đến Peru, Bolivia, Colombia phát hiện thấy người da đỏ Inca trong bữa ăn có ngô, khoai tây và đậu Đầu thế kỷ XVI, quân đội viễn chinh Tây Ban Nha đi chiếm thuộc địa vùng Nam châu Mỹ Năm 1532, Francisco Pizarro và quân đội của ông chiếm Peru và có thể là những người châu Âu đầu tiên tìm thấy khoai tây ở Cajamarca núi Andes nơi họ gặp vị hoàng đế Atahnallpa người Inca Đồng thời một đội quân viễn chinh khác do Quesada đi tới miền Nam Colombia và đã đi qua vùng khoai tây ở thung lũng Crita Năm 1536, người Tây ban Nha được ăn khoai tây và may mắn nhất của họ

là được lấy giống, xem như là một loài cây kỳ lạ đem về trồng ở Tây Ban Nha

Từ Tây Ban Nha, khoai tây lan truyền ra các nước Châu Âu Ban đầu trồng trong vườn, sau trở thành cây lương thực chính của Châu Âu như hiện nay Hành trình cây khoai tây đến mỗi nước có những giai thoại khác nhau

Ở Việt Nam, khoai tây được đưa vào năm 1890 do những nhà truyền giáo người Pháp đem đến Tiếng Anh là Potato, đến Việt Nam được đặt tên là khoai tây, có nghĩa là khoai của người Tây, người phương Tây Trước năm

1970, khoai tây trồng rải rác ở Sapa- Lào Cai, Đồ Sơn- Hải Phòng, Trà Lĩnh Cao Bằng, Đông Anh- Phúc Yên, Đà Lạt- Lâm Đồng v.v Diện tích tất cả khoảng 3 nghìn ha Thời gian này, khoai tây được coi là loại rau cao cấp của người nước ngoài Những năm 70, cuộc cách mạng xanh ở miền Bắc Việt Nam diễn ra rộng khắp, các nhà khoa học cùng các nhà quản lý đã nghiên cứu

và phát triển: Lúa xuân ngắn ngày năng suất cao thay lúa chiêm dài ngày năng suất thấp, dẫn đến hiệu quả kinh tế là gần 1 triệu ha đất xưa nay trồng 2 vụ lúa

đã có thời gian từ cuối tháng 10 đến đầu tháng 2 (khoảng 3,5 tháng) có thể trồng cây vụ Đông Hệ thống canh tác mới 3 vụ, đó là: Lúa xuân - Lúa mùa- Cây vụ Đông đã được xác lập Trong số những cây vụ Đông thì cây khoai tây được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhiều

1.2 Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây khoai tây

Hiện nay cây khoai tây là một trong những nguồn lương thực quan trọng của loài người Cây khoai tây được xếp vào cây lương thực đứng hàng thứ tư trên thế giới sau lúa mì, lúa gạo và ngô Theo FAO, sản lượng khoai tây trên thế giới hàng năm đạt khoảng 300 triệu tấn, chiếm 60-70% tổng sản lượng lúa hoặc lúa mì và chiếm 50% tổng sản lượng cây có củ

Bảng 1.1: Giá trị dinh dưỡng của một số sản phẩm

Sử dụng 100g khoai tây có thể đảm bảo ít nhất 8% nhu cầu protein, 3% năng lượng, 10% sắt, 10% vitamin B1 và 20-50% nhu cầu vitamin C cho

một người trong một ngày đêm (Beukema et al, 1990)[39]

Do khoai tây có giá trị dinh dưỡng cao lại dễ dàng chế biến khi sử dụng nên đã mang lại nguồn lợi kinh tế to lớn Khoai tây là cây xoá đói cho những vùng khó khăn, là cây sinh lợi hơn cả cây trồng khác Khoai tây được lưu thông trên thị trường thế giới với khối lượng rất lớn hàng năm và là một trong những mặt hàng nông sản bán chạy Ở Việt Nam kết quả điều tra tại các điểm: Bắc Giang, Hà Tây, Thái Bình cho thấy thu nhập ròng/ha khoai tây thương phẩm chính vụ dao động từ 3,83 đến 10,09 triệu đồng (1999) Sản xuất giống cho giá trị cao hơn sản xuất khoai tây thương phẩm từ 2- 4 lần Cây khoai tây vẫn là cây cho thu nhập cao hơn 1,7 đến 3,8 lần so với khoai lang và ngô (Nguyễn Công Chức, 2001) [6]

Ở các nước có nền kinh tế phát triển, khoai tây còn sử dụng làm thức ăn gia súc Theo số liệu thống kê của FAO lượng khoai tây làm thức ăn gia súc ở Pháp là 3,06 triệu tấn, Hà Lan 1,93 triệu tấn Tại Việt Nam, sản xuất khoai tây cũng đóng góp to lớn cho chăn nuôi nhất là chăn nuôi lợn (90% hộ trồng khoai tây sử dụng củ nhỏ làm thức ăn cho chăn nuôi) (Nguyễn Công Chức, 2001) [6] Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc, khoai tây còn

là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến Tinh bột khoai tây có thể sử dụng trong ngành công nghiệp dệt, gỗ ép, giấy và đặc biệt là trong công nghiệp chế biến axit hữu cơ (lactic, xitric), dung môi hữu cơ (Etanol, Butanol), axit cacbonic và nhiều sản phẩm phụ khác Ước tính một tấn khoai tây củ có hàm lượng tinh bột là 17,6% chất tươi thì sẽ cho: 112 lít rượu, 55 kg axít hữu cơ và một số sản phẩm phụ khác hoặc là 170 kg tinh bột hoặc là 80

kg glucoza cùng nhiều sản phẩm khác Giá một tấn khoai tây lên đến 265- 270 USD năm 1986 tại Anh (Lê Hưng Quốc, 2006) [22]

Khoai tây có vai trò kinh tế xã hội to lớn, hiện nay sản xuất khoai tây đóng góp từ 42- 87% thu nhập từ cây vụ Đông; 4,5- 34,5% thu nhập từ trồng trọt; 4,5- 22,5% trong tổng thu nhập của hộ trồng khoai tây Với diện tích khoai tây như hiện nay khoảng trên dưới 30.000 ha, ngành sản xuất này đã tạo

ra việc làm cho 120.000- 180.000 lao động nông nghiệp trong vụ Đông- Xuân Vì vậy, hiện nay khoai tây được xác định là một trong những cây chủ yếu nằm trong chương trình tạo công ăn việc làm, nâng cao thu nhập, đảm bảo an ninh lương thực và cải thiện chế độ dinh dưỡng cho người dân vùng đồng bằng và miền núi phía Bắc (Nguyễn Tiến Hưng, 2001) [16] Ngoài ra sản xuất khoai tây còn đem lại lợi ích lâu dài và đáng kể khác như: Làm tăng năng suất cây trồng sau đó, tăng độ phì nhiêu và mầu mỡ của đất, giảm chi phí làm đất và làm cỏ

1.3 Đặc điểm thực vật học

1.3.1 Rễ

Khoai tây mọc từ hạt có rễ chính và rễ chùm Khoai tây trồng từ củ giống chỉ phát triển rễ chùm Khi mắt củ bắt đầu nảy mầm, phần gốc mầm cũng xuất hiện những chấm nhỏ chính là mầm mống của rễ Rễ liên tục xuất hiện suốt cả quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Rễ xuất hiện tập trung sau trồng 20- 30 ngày Ở các thân ngầm dưới mặt đất (tia củ) cũng có khả năng

ra rễ nhưng rễ ngắn và ít phân nhánh Các loại rễ khoai tây nếu tham gia vào quá trình hấp thu nước và dinh dưỡng để nuôi cây, thân củ Bộ rễ phân bố chủ yếu trên tầng đất cày 0- 40 cm Tuy nhiên, mức độ phát triển bộ rễ còn phụ thuộc vào các yếu tố như: kỹ thuật làm đất, tính chất vật lý của đất, độ ẩm, giống và các yếu tố ngoại cảnh khác (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

Trong điều kiện thuận lợi, rễ có thể vươn dài 2,5- 3 cm/ngày đêm Rễ phát triển ở độ sâu 0,3 m hút được 70% tổng độ màu của đất, ở độ sâu 0,4- 0,6

m hút được 100% lượng nước sẵn có trong đất Tuy nhiên, điều này còn phụ

thuộc thành phần cơ giới đất, kết cấu đất Rễ khoai tây phát triển mạnh nhất ở thời kỳ cây bắt đầu ra nụ (ở dưới mặt đất lúc này đã hình thành củ và củ bắt đầu lớn) (Nguyễn Văn Thắng và Bùi Thị Mỳ, 1996) [26]

Nghiên cứu bộ rễ nhằm mục đích chọn đất thích hợp, tạo tầng canh tác dày liên quan tới kỹ thuật xới đất, vun cho cây khoai tây (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

Sự phân cành của thân xác định hình dạng của khóm Sự thay đổi về chiều cao thân, số thân/khóm, màu sắc phụ thuộc vào các yếu tố giống, điều kiện trồng trọt, điều kiện ngoại cảnh, mật độ, thời vụ (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

quan hệ giữa các bộ phận trên và dưới mặt đất liên quan chặt chẽ Theo nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ này khi đạt 1: 1 hoặc 1: 0,8 năng suất khoai tây sẽ cao nhất Do vậy, khi bộ lá bị tổn thương năng suất giảm rõ rệt (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

1.3.3 Lá

Lá khoai tây là lá phức, bản lá to, mọc cánh xẻ lông chim, có 3- 7 đôi mọc đối xứng qua trục và một lá lẻ trên cùng thường lớn hơn gọi là lá chét đỉnh Lá dài khoảng 10- 15 cm, mặt lá phẳng hoặc gợn sóng Màu sắc lá phụ thuộc giống, thời vụ, điều kiện chăm sóc mà có thể xanh, xanh đậm, xanh nhạt (Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005) [1]

Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây: Đầu tiên là các

lá nguyên đơn, dần dần hình thành các lá kép lẻ chưa hoàn chỉnh và cuối cùng là các lá hoàn chỉnh Số lượng, kích thước và sự sắp xếp lá trên thân thể hiện đặc điểm của giống và quyết định đến độ thoáng cũng như khả năng hấp thụ ánh sáng của mỗi lá và bộ lá Các lá ở tầng giữa có khả năng quang hợp mạnh nhất Góc độ giữa lá và thân lớn, lá gần như song song với mặt đất Khi diện tích che phủ đạt từ 38.000- 40.000m2/ha khả năng quang hợp là lớn nhất, tiềm năng năng suất đạt cao nhất Do đó, nếu diện tích lá giảm một nửa, năng suất giảm tối thiểu 30% (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

1.3.4 Hoa - quả - hạt

Hoa khoai tây là loại hoa tự thụ phấn, hạt phấn hoa thường bất thụ do vậy tỷ lệ đậu quả thấp (Tạ Thu Cúc, 1979) [7] Hoa thường mọc tập trung thành chùm, màu sắc phụ thuộc vào giống, có thể là trắng, phớt hồng, hồng,

tím hoặc đỏ (Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005) [1]

Quả thuộc loại quả mọng, hình tròn hoặc trái xoan, màu xanh lục, có 2- 3 noãn tạo 2- 3 ngăn chứa nhiều hạt rất nhỏ (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

Hạt dạng tròn dẹt, màu xanh đen, P1000= 0,5 g Hạt có thời gian ngủ nghỉ dài như củ giống (Tạ Thu Cúc, 1979) [7]

1.4 Yêu cầu sinh thái đối với cây khoai tây

1.4.1 Nhiệt độ

Cây khoai tây là cây yêu cầu khí hậu mát mẻ và ôn hoà Mỗi một thời

kì sinh trưởng và phát triển của cây, chúng yêu cầu nhiệt độ khác nhau Hạt

có thể nảy mầm ở nhiệt độ từ 12- 150C, nhưng thích hợp nhất từ 18- 200C Trong điều kiện gặp nhiệt độ cao trên 250C, hạt cũng có thể nảy mầm được, nhưng mầm phát triển chậm và thường bị thối Nhiệt độ thích hợp cho thân lá phát triển là 20- 220C Khi gặp nhiệt độ xuống thấp đến 1- 50C thường làm cho thân lá bị hại Nếu nhiệt độ xuống thấp dưới 70C cây khoai tây ngừng sinh trưởng Khi nhiệt độ xuống -10C đến -20C thì thân, lá bị chết, xuống đến -50C thì thân lá chết trong thời gian ngắn

Ở thời kì hình thành và phát triển củ nhiệt độ cần đạt được từ 15- 220C, nhiệt độ thích hợp nhất là từ 16- 180C Lúc gặp nhiệt độ cao trên ngưỡng nhiệt

độ thích hợp hình thành của chúng, tia củ thường hình thành ít, vươn dài, ra nhiều củ bé Trong điều kiện nhiệt độ cao, khoai tây thường kéo dài thời gian sinh trưởng và cho năng suất thấp

Trong giai đoạn ngủ nghỉ của cây khoai tây nó có thể mọc mầm ở nhiệt

độ 40C Nhiệt độ từ 10- 150C mọc mầm tốt nhất, mầm mập và ngắn

1.4.2 Ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho cây quang hợp để tích luỹ vật chất Khoai tây là cây ưa ánh sáng, cường độ ánh sáng mạnh có lợi cho quá trình quang hợp của khoai tây, thúc đẩy tốt cho việc hình thành củ và tích luỹ hàm lượng chất khô

Cường độ ánh sáng thích hợp cho cây khoai tây quang hợp từ 40.000- 60.000 lux Nhìn chung khoai tây là cây ưa thời gian chiếu sáng ngày dài (trên

14 giờ chiếu sáng) sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây Tuy nhiên trong mỗi giai đoạn sinh trưởng và phát triển chúng yêu cầu ánh sáng khác nhau

1.4.3 Nước

Bộ rễ khoai tây kém phát triển, phần lớn rễ tập trung ở phần đất mặt khả năng hút nước, dinh dưỡng kém Trong thời kỳ sinh trưởng phát triển khoai tây cần lượng nước lớn và phải được cung cấp thường xuyên Kết quả nghiên cứu cho thấy trong suốt thời gian sinh trưởng (từ 3- 4,5 tháng) khoai tây cần lượng mưa khoảng 500- 700 mm Đồng thời mỗi thời kỳ, chúng cần lượng nước khác nhau để phát triển mầm, thân, lá, hoa, quả

Theo giáo sư G.Staikov (1989) cho thấy rằng giai đoạn mọc mầm chuyển qua giai đoạn xuân hoá chúng yêu cầu độ ẩm thích hợp nhất là 70%

và sau đó không dưới 80% (Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005) [1]

Ngô Đức Thiệu (1978) [27], chứng minh rằng giai đoạn từ khi trồng đến bắt đầu ra nụ hoa khoai tây yêu cầu 60% độ ẩm đồng ruộng, các giai đoạn sau chúng yêu cầu 80% và sẽ cho năng suất cao nhất Trong điều kiện thiếu và thừa độ ẩm trong các giai đoạn trên, rễ, thân, lá đều phát triển kém, củ ít, nhỏ chống chịu sâu bệnh kém dẫn đến năng suất thấp

1.4.4 Đất trồng và dinh dưỡng

Củ khoai tây khi phát triển có khả năng dịch chuyển các phân tử đất yếu hơn so với nhiều loại rễ củ khác nên đòi hỏi lớp đất mặt, là nơi khoai tây hình thành củ phải rất tơi xốp Các loại đất cát pha, đất nhẹ, thậm chí là đất cát là thích hợp với cây khoai tây Các loại đất nặng và quá ẩm ướt, cây khoai tây phát triển không tốt và thường bị bệnh thối ướt gây hại Trên các loại đất nặng, hàm lượng tinh bột trong củ giảm, củ cũng nhỏ đi nhiều Mặt khác khoai tây còn sinh trưởng, phát triển và cho năng suất giảm dần khi trồng liên tiếp từ vụ này sang vụ khác trong nhiều năm trên cùng một chân đất (Đường Hồng Dật, 2005) [10]

Khoai tây có khả năng thích ứng với nhiều loại đất khác nhau trừ đất thịt nặng và đất sét ngập úng Đất có tầng canh tác dày và tơi xốp khả năng giữ nước và thông khí tốt là thích hợp nhất với khoai tây và sẽ cho năng suất cao nhất khi đất có pH từ 5- 7, nhưng thích hợp nhất là 6- 6,5, độ pH cao hơn có thể

bị bệnh ghẻ trên củ Khoai tây yêu cầu một lượng dinh dưỡng lớn và đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng Trung bình một tấn củ khoai tây (kể cả thân lá tương ứng) lấy đi từ đất là 5,68 kg đạm, 1,11 kg lân và 8,92 kg kali Với năng suất 15 tấn/ha cây khoai tây đã lấy đi 88kg đạm, 17 kg lân, 134 kg kali,

19 kg CaO và 16 kg MgO (Nguyễn Văn Bộ, 2004) [3]

* Vai trò của nguyên tố đạm

Ðạm không chỉ tác động trực tiếp đến sự phát triển của lá và cây trồng,

mà còn tác động gián tiếp đến cây trồng vì chúng tác động đến sâu bệnh và cỏ dại Bón đạm làm cho cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt hơn nhưng cũng làm tăng sâu bệnh và cỏ dại (Moller, 1998) [49] Bón đạm quá mức làm tăng

số lượng hoa nở và sự nảy mầm của hạt phấn, vì vậy sẽ làm tăng sức sống và

chất lượng hạt (Maingi et al, 1994) [48] Điều này có ý nghĩa hết sức quan

trọng trong công tác nhân giống bằng hạt Lượng đạm bón thích hợp là từ 100-

200 kgN/ha Tuỳ vào từng loại đất, không bón quá muộn tốt nhất là kết hợp giữa vun gốc và bón đạm

Như vậy, đạm tác động rất mạnh đến quá trình sinh trưởng, phát triển

và năng suất khoai tây Hiệu quả của việc bón đạm còn phụ thuộc vào liều lượng và kỹ thuật bón Thường bón đạm ít hoặc bón quá nhiều, thời gian bón không thích hợp, phương pháp bón không đúng sẽ làm năng suất khoai tây giảm Liều lượng, thời gian và phương pháp bón đạm phụ thuộc vào tính chất đất, giống, điều kiện thời tiết khí hậu Vì vậy ở mỗi vùng, mỗi loại đất, loại giống cần có liều lượng, thời gian và phương pháp bón đạm thích hợp

* Vai trò của nguyên tố lân

Nguyên tố lân có vai trò đặc biệt quan trọng giúp tăng cường quá trình sinh trưởng thân lá, quá trình hình thành tia củ sớm tăng số lượng củ và tăng năng suất Lân cần trong giai đoạn đầu sinh trưởng của cây vì kích thích

bộ rễ phát triển Thiếu lân sẽ làm cho cây phát triển không bình thường Lân

là phân bón hấp thụ chậm nên thường được bón lót Bón muộn, đặc biệt thời

kỳ ra nụ hoa sẽ làm giảm năng suất và chất lượng tinh bột Ở Việt Nam trên chân đất phù sa Sông Hồng trong đê thường sử dụng 60- 90 kg P2O5/ ha (Ngô Đức Thiệu, 1978) [27]

Lân là thành phần quan trọng trong quá trình trao đổi chất và năng lượng nên nó có tác dụng làm tăng tính chống chịu lạnh cho cây trồng Lân thúc đẩy sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy các mô phân sinh phân chia nhanh, tạo điều kiện cho cây phát dục thuận lợi Lân tăng cường tổng hợp các chất hữu cơ quan trọng và tăng cường sự vận chuyển chúng về cơ quan tích lũy nên tăng năng suất kinh tế của cây trồng (Hoàng Minh Tấn và cs, 2006) [23]

* Vai trò của nguyên tố Kali

Kali làm tăng chức năng sinh lý trong cây như quá trình tổng hợp protein và hoạt động của các enzim, tăng khả năng vận chuyển các chất hữu

cơ được tổng hợp ở lá về các bộ phận khác, điều chỉnh quá trình thẩm thấu

chất khoáng của cây trồng (Beringer et al, 1990) [40]

Kết quả thí nghiệm tiến hành năm 1995 - 1996 và 1999 ở Uganda cho thấy Kali làm tăng tính chống chịu bệnh của cây Việc tăng cường bón kali liên tục trong 2- 3 năm là biện pháp hữu hiệu để chống bệnh thối vòng

củ Kali làm giảm rõ ràng khối lượng khô của thân lá ở tất cả các giống, còn

khối lượng củ tươi tăng rõ ràng theo lượng kali bón (Kanzikwera et al, 2001)

[46] và giữ được chất lượng củ trong quá trình bảo quản (Rabie, 1996) [50]

Đối với sự hấp thu dinh dưỡng của cây thì kali là một trong những yếu

tố cạnh tranh với canxi Lượng Ca mà cây hút giảm xuống khi bón nhiều kali vì chúng đều được hút ở cùng một vị trí trong hệ rễ nên thường cạnh

tranh với nhau (Locascio et al, 1992) [47] Thiếu canxi thì sự sinh trưởng của khoai tây có thể biến đổi (Simmons et al, 1988) [51] và kết thúc với sự rối

loạn thiếu hụt canxi ở trong củ (Tawfik A.A, 1993) [52] Vì vậy bón Kali ảnh hưởng đến sinh trưởng thông qua ảnh hưởng đến khả năng hấp thu canxi (Tawfik A.A, 2001) [53]

Khoai tây cần nhiều Kali hơn cả, nó có tác dụng làm tăng quá trình sinh trưởng, đặc biệt khả năng quang hợp và khả năng vận chuyển các chất về củ, tăng chất chất lượng củ, tăng khả năng chống chịu một số bệnh quan trọng trên củ như bệnh đốm đen.

1.5 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và ở Việt Nam

1.5.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới

Khoai tây được trồng rộng rãi ở 130 nước trên thế giới, từ 710 vĩ tuyến Bắc đến 400 vĩ tuyến Nam Do điều kiện sinh thái, mức độ thâm canh và trình

độ sản xuất khác nhau nên năng suất khoai tây chênh lệch rất lớn, từ 7 đến 65 tấn/ha Tính đến năm 2012 trên thế giới trồng được 19,20 triệu ha khoai tây,

sản lượng đạt 364,61 triệu tấn (FAO 2016, [44])

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới

Qua bảng số liệu bảng 1.2 cho thấy diện tích khoai tây của thế giới trong những năm gần đây có xu hướng tăng nhẹ, năm 2005 có 18,57 triệu ha, năm 2009 toàn thế giới trồng được 18,69 ha, tính đến năm 2013 diện tích khoai tây tăng 0,89 triệu ha so với năm 2005 Năm 2006 năng suất khoai tây trung bình của toàn thế giới đạt thấp nhất (16,69 tấn/ha), nhưng từ năm 2006 đến nay năng suất không ngừng tăng lên và đạt cao nhất năm 2011 (19,47 tấn/ha) tuy nhiên đến năm 2014 giảm xuống còn 18,87 tấn/ha

* Tình hình sản xuất khoai tây ở Châu Âu

Khoai tây là một loại cây trồng quan trọng trong khẩu phần ăn và là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho nhiều người dân Châu Âu Vì thế khoai tây là cây trồng chính và được trồng nhiều ở các nước như Hà Lan, Đức, Anh, Tây Ban Nha Từ năm 1980 đã có 8 nước trong khối EU có diện tích trồng khoai tây lên tới 100.000 ha

Bảng 1.3: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Châu Âu

Năng suất khoai năm 2011 đạt cao nhất 20,05 tấn/ha, tăng 2,83 tấn/ha

so với năm 2005 Tuy nhiên năm 2012 năng suất khoai tây lại giảm nhẹ so với năm 2011 Năm 2014 năng suất tăng nhẹ so với 2012 đạt 19,76 tấn/ha

* Tình hình sản xuất khoai tây ở châu Á

Bảng 1.4: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Châu Á

Châu Á có nền sản xuất khoai tây khá ổn định, năm 2005 có 8,50 triệu

ha, năm 2006 diện tích trồng khoai thấp nhất là 7,84 triệu ha, giảm 0,66 triệu

ha, đến năm 2013 cả châu lục trồng được 10,05 triệu ha Số liệu trên cho thấy người dân châu Á đã và đang chú trọng đến việc trồng khoai tây, điều này còn thể hiện ở năng suất khoai tây tăng lên hàng năm Năm 2005 đạt 16,07 tấn/

ha, đến năm 2014 đạt 18,05 tấn/ha

* Tình hình sản xuất và khoai tây ở khu vực Đông Nam Á

Bảng 1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây khu vực Đông Nam Á

1.5.2 Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam

Bảng 1.6: Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam

2014 diện tích chỉ còn 22,82 ha, năng suất lại tương đối ổn định và có xu hướng tăng qua các năm

* Nguyên nhân dẫn đến diện tích, năng suất khoai tây của Việt Nam còn thấp và không ổn định là:

- Thiếu hụt bộ giống thích hợp chất lượng tốt có thể trồng ở nhiều vùng sản xuất với điều kiện nóng ẩm Để trồng 1 ha khoai tây ở Việt Nam cần 1,2- 1,5 tấn củ giống, với mức hao hụt 40- 50% trong quá trình bảo quản lượng giống cần giữ ban đầu có thể lên tới 2,5- 3 tấn củ tươi (Vũ Tuyên Hoàng và cs, 1999) [15] Như vậy, với diện tích 40.000 ha sản xuất cần 48- 60 ngàn tấn giống do đó các giống khoai tây sản xuất ở Việt Nam chỉ đáp ứng được 20%

diện tích nên nước ta phải nhập từ Trung Quốc là 60% giống, nhập từ châu Âu (Hà Lan, Đức) 20% giống (Lê Hưng Quốc, 2006) [22] Giống khoai tây của Trung Quốc có thế mạnh là trẻ sinh lý, giá rẻ nhưng chứa đựng nguy cơ về dịch bệnh khó lường trong khi khoai tây nhập khẩu từ châu Âu có giá thành cao, thời điểm trồng không chủ động

- Củ giống bị thoái hoá không sạch bệnh và già sinh lý: Thời gian bảo quản giống ở Việt nam rất dài (từ tháng 1 đến tháng 9) Giống phải bảo quản lâu trong thời gian nhiệt độ cao nên củ giống bị già hóa nhanh Trồng củ trẻ sinh lý năng suất cao hơn 40% so với trồng củ già (Trương Văn Hộ và cs, 1990) [13] Mặt khác hầu hết các giống khoai tây trồng trên đồng ruộng đều bị nhiễm virus với tốc độ tăng dần làm cho giống bị thoái hóa, năng suất và chất lượng giảm sút (Lê Hưng Quốc, 2006) [22]

Những giống khoai tây nhập nội thường có thời gian sinh trưởng dài (150- 190 ngày), khi trồng ở Việt Nam thời gian sinh trưởng bị rút ngắn, chỉ khoảng 85- 115 ngày (Nguyễn Văn Thắng, Bùi Thị Mỳ, 1996) [26] Thời gian sinh trưởng ngắn là yếu tố bất lợi, hạn chế nhiều đến năng suất và phẩm chất

khoai tây (Trương văn Hộ và cs, 1990) [13]

* Tình hình sản xuất khoai tây ở các tỉnh miền núi phía Bắc

Miền Bắc Việt Nam có một mùa Đông lạnh, rất thích hợp cho cây khoai tây sinh trưởng, phát triển Trong những năm gần đây thực hiện phương thức chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cây khoai tây đã và đang được người dân Miền núi quan tâm Nhiều tỉnh (Bắc Giang, Điện Biên, Cao Bằng, Bắc Kạn…) coi cây khoai tây là cây vụ Đông chủ lực, là cây xóa đói giảm nghèo cho người nông dân

Cây khoai tây đã và đang phát triển lên các tỉnh Miền núi phía Bắc Tuy nhiên tốc độ mở rộng diện tích và tăng năng suất hàng năm không cao Ngoài những nguyên nhân chung trong sản xuất khoai tây ở Việt Nam đã được đề cập đến ở phần trên còn có những nguyên nhân sau:

- Khoai tây là cây trồng mới được đưa vào sản xuất nên chưa có bộ giống thích hợp Mặt khác người dân chưa có kinh nghiệm bảo quản giống khoai nên họ chưa chủ động được củ giống cho từng vụ

- Hầu hết các tỉnh chưa có quy trình kỹ thuật trồng khoai tây phù hợp với điều kiện đặc thù của địa phương nên năng suất khoai tây chưa cao, chưa khuyến khích được người sản xuất Theo Darwish T, (2001) [43] thì trên mỗi loại đất của từng vùng sinh thái, mỗi loại giống cần nghiên cứu để có liều lượng, phương pháp bón phân và kỹ thuật canh tác thích hợp

- Công tác bảo vệ thực vật còn hạn chế, nhiều loài sâu bệnh gây hại làm ảnh hưởng đến năng suất khoai tây

- Nông dân chưa có thói quen ăn khoai tây, thị trường tiêu thụ khoai tây rất khó khăn, chưa ổn định

1.6.Tình hình nghiên cứu khoai tây

1.6.1 Nghiên cứu hiện tượng thoái hóa giống và hiện tượng ngủ nghỉ ở khoai tây

* Hiện tượng thoái hóa giống

Hiện tượng thoái hóa giống là hiện tượng khi sử dụng giống tại chỗ và trồng liên tiếp nhiều vụ cây sẽ sinh trưởng kém, cây thấp, lá xoăn, thân có vết loang lổ, dị dạng, củ nhỏ dẫn đến giảm năng suất (Vũ Triệu Mân, 1978 [18], Nguyễn Văn Viết, 1991) [33] Thoái hóa giống là một trong những nguyên nhân chính mà nông dân không chấp nhận những giống chất lượng thấp

Beukema et al, (1990) [39] chứng minh rằng sự thuần khiết của giống, tuổi sinh lý và củ sạch bệnh là những nhân tố quan trọng nhất tác động đến năng suất và chất lượng củ Khoai tây là cây sinh sản vô tính, khi được trồng liên tục thì khả năng cho năng suất sẽ giảm vì giống thường hay bị nhiễm bệnh

Theo Nguyễn Quang Thạch và cs, (1993) [24] thì có 2 nguyên nhân thoái hóa giống: thoái hóa bệnh lý (nhiễm virus) và thoái hóa sinh lý (củ giống bị già sinh lý do bảo quản lâu trong điều kiện nóng ẩm)

* Thoái hóa bệnh lý (nhiễm virus)

Ở Việt Nam bệnh virus có ở khắp các vùng trồng khoai tây Tỷ lệ quan sát bằng triệu chứng bên ngoài đã đạt 14,6%- 75%, nếu kiểm tra bằng huyết thanh và phương pháp khác tỷ lệ nhiễm virus đã lên tới 26,6%- 87,1% (Vũ Triệu Mân, 1990) [19] Kiểu truyền bệnh chủ yếu do rệp đặc biệt là rệp đào Myrus persucae sulr, ngoài ra còn truyền bằng cơ giới (Lê Hưng Quốc,

2006) [22] Theo Beukema et al, 1990) [39], nếu mật độ rệp cao thì sau 1 vụ

có thể tỷ lệ bệnh sẽ lên tới 80-100% Virus xâm nhập vào cây sẽ làm hệ thống ADN của tế bào thay đổi theo hướng làm nhiệm vụ nhân bản virus, những cây đó trở thành nguồn lây bệnh cho củ, những cây khác và những vụ tiếp theo nếu dùng củ này làm giống

* Thoái hóa sinh lý

Củ khoai tây luôn có các hoạt động sống và thường diễn ra theo chiều hướng già hóa Củ càng già nếu thời gian từ ngày hình thành trên cây mẹ đến lúc theo dõi càng lâu và nhiệt độ trong quá trình hình thành củ cũng như trong quá trình bảo quản càng cao

Tuổi sinh lý có tầm quan trọng như tình trạng bệnh lý của giống vì nó ảnh hưởng đến sinh trưởng và sự hình thành năng suất khoai tây Củ trẻ thường có sức sống mạnh hơn, chín muộn hơn, năng suất thường cao hơn (Caldiz et al, 2000) [42]

Tình trạng sinh lý của củ giống bị ảnh hưởng bởi điều kiện trồng trọt, thời gian và điều kiện bảo quản Nếu củ khoai tây được trồng trong điều kiện

ấm, bảo quản ở nhiệt độ cao sẽ cho củ giống già hơn khi được trồng ở vùng lạnh và bảo quản ở nhiệt độ thấp Giống có thời gian ngủ ngắn bước vào giai đoạn già sớm hơn giống có thời gian ngủ nghỉ dài Chính vì vậy, ở vùng Đông Nam Á, vì phải bảo quản lâu trong thời gian nhiệt độ cao nên củ giống bị già hóa nhanh và cho năng suất thấp

Kết quả nghiên cứu của Trương Văn Hộ và cs, (1990) [13] cho thấy: Với điều kiện bảo quản trong gia đình sau 6 tháng củ giống đến tuổi trồng là tốt nhất, hao hụt về khối lượng thời điểm này là 10% Từ tháng thứ 7 đến tháng thứ 9 khoai phải nằm chờ đến vụ trồng, củ nhăn nheo, mầm phát triển nhanh, trồng ra ngoài bị già yếu Trồng củ trẻ sinh lý năng suất cao hơn 40%

so với trồng củ già

Kết quả nghiên cứu của Trịnh Khắc Quang và cs (2000) [21] cho biết, sức sinh trưởng và độ phủ luống ở đời 2 và đời 3 thấp hơn đời 1 Tỷ lệ nhiễm virus và bệnh mốc sương của đời 2 và đời 3 cao hơn đời 1 Nguyên nhân do

củ giống có thời gian bảo quản quá dài (9 tháng) trong điều kiện nóng ẩm đã biểu hiện già sinh lý, chất lượng giảm sút là nguyên nhân quan trọng dẫn đến sức sinh trưởng và năng suất giảm ở các đời sau Ngoài ra sự lây nhiễm virus trên đồng ruộng cũng là nguyên nhân thoái hóa giống sau các vụ trồng

Như vậy hiện tượng thoái hóa bệnh lý là kết quả hoạt động mạnh mẽ của virus, chúng làm thay đổi các hoạt động sống của cây, làm giảm năng suất và phẩm chất khoai tây Bệnh virus không ngừng lây lan trong suốt quá trình trồng trọt, nó là căn bệnh rất nguy hiểm, không thể chữa được Thoái hóa sinh lý chủ yếu do tác động của môi trường, đặc biệt là điều kiện bảo quản củ giống Vì vậy trong sản xuất cần có biện pháp khắc phục hiện tượng thoái hóa giống

* Hiện tượng ngủ nghỉ của củ giống

Khoai tây là cây trồng được nhiều vụ trong năm, tuy nhiên một trong những yếu tố hạn chế đến việc tăng vụ sản xuất khoai tây là củ khoai tây khi mới thu hoạch về thường không nảy mầm ngay (thời gian ngủ nghỉ)

Vỏ củ khoai tây khi già bao gồm 5- 15 lớp tế bào Vào thời kỳ khoai tây chín sinh lý, vỏ củ chắc có chức năng bảo vệ củ nên hầu như không thấm hóa chất, lipit và các chất lỏng khác, ngoài ra các chất khí và nước cũng khó di

chuyển qua được Đây cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự ngủ nghỉ của cây khoai tây

Trong các mầm ngủ của củ khoai tây, sự tổng hợp ADN và ARN và protein bị ức chế, không thấy có sự phân chia, sự dãn của tế bào Mặt khác củ giống có phản ứng đối với sự phá ngủ bằng các chất kích thích sinh trưởng ngoại sinh, chứng tỏ sự ngủ nghỉ được kiểm tra bởi cơ chế hoormon Sự cân bằng giữa các chất ức chế sinh trưởng (axit Absxixic) và chất khởi động (Gibberellin) quyết định sự bắt đầu và kết thúc ngủ nghỉ Sự kết thúc ngủ của cây khoai tây gắn liền với việc giảm nồng độ axit Absxixic và tăng nồng độ Gibberellin

Như vậy có 2 nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng ngủ nghỉ của khoai tây là: Sự bền vững, ngăn cản thấm khí, nước của lớp vỏ củ và sự cân bằng hoormon trong củ Do đó để phá ngủ cho khoai tây người ta có thể tác động các yếu tố lý, hóa nhằm xóa bỏ đồng thời hoặc từng nguyên nhân ngủ nghỉ kể trên

1.6.2 Nghiên cứu về chọn tạo giống khoai tây

Năm 1971 Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) ra đời, mục tiêu cơ bản của CIP là tăng năng suất, tính ổn định, hiệu quả sản suất khoai tây ở các vùng đang phát triển, cải tiến sản xuất khoai tây ở các vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới thấp cũng như các vùng cao và lạnh

Có 7 vấn đề ưu tiên đã được CIP xác định, trong đó có thu thập và bảo quản nguồn gen cây khoai tây, chọn tạo giống khoai tây là 2 hoạt động quan trọng Cho đến nay CIP đã thu thập và đưa vào bảo quản khoảng 1.500 mẫu khoai tây dại thuộc 93 loài, 3.694 mẫu khoai tây trồng thuộc 8 loài từ 10 nước châu Mỹ La Tinh và 7 nước khác CIP đã cung cấp giống khoai tây bản xứ của nước Anh tới các nhà nghiên cứu của 18 nước năm 1991, 20 nước năm 1992 và

23 nước năm 1993

Trong các chương trình chọn tạo giống khoai tây, sử dụng các loài hoang dại đóng vai trò rất quan trọng, đặc biệt là chọn giống chống chịu sâu bệnh cũng như điều kiện thời tiết bất thuận Trong những năm 90, khoai tây

là đối tượng ứng dụng nghiên cứu công nghệ sinh học đứng hàng thứ hai sau cây thuốc lá, các kỹ thuật sau đây đã được phổ biến trên thế giới (Nguyễn Văn Uyển, 1995) [32]

- Nuôi cấy túi phấn tạo các dòng 2

- Nuôi cấy protoplast, lai xa bằng dung hợp protoplast giữa S.tuberosum và các dòng hoang dại

- Tái sinh cây hoàn chỉnh từ protoplast, tế bào đơn

- Chuyển gen trực tiếp bằng súng bắn gen hoặc thông qua vi khuẩn Agrobacterium (gen mã hoá cơ học virus Y, X, gen Bt)

Bên cạnh Trung tâm nghiên cứu khoai tây Quốc tế, Hà Lan đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực chọn giống khoai tây Đến năm 1991 đã có 85 giống khoai tây được chọn tạo và sản xuất bởi nhiều công ty nổi tiếng của

Hà Lan như The De.Z.P.C, Agroco…trong đó có nhiều giống năng suất cao

đã xuất khẩu sang nhiều nước trên thế giới như Nicola, Diamant, Bintje…

Ở châu Á, nhiều nước đã xây dựng các chương trình chọn tạo giống khoai tây như Hàn Quốc có hai chương trình chọn giống khoai tây, một tại Trung tâm nghiên cứu Horticultural (HES) thuộc vùng đất thấp Sweon, chương trình bắt đầu từ năm 1962 với mục tiêu chọn ra các giống khoai tây chịu nóng, ngủ ngắn, năng suất cao Một chương trình tại Trung tâm nghiên cứu Alpine (AES) thuộc vùng núi cao Dackwamyung, từ năm 1978 tập trung nghiên cứu vào chọn dòng khoai tây có năng suất cao, kháng bệnh mốc sương, virus và chín sớm

Năm 1902, Nhật Bản đã thiết lập chương trình chọn giống khoai tây Năm 1916 công tác lai tạo đã bắt đầu được thực hiện và đã chọn được một số

giống như sau: Năm 1938 chọn ra giống Benimaru, 1943 chọn tạo được giống Norin.1, năm 1981 chọn ra giống Korafubuki dùng cho chế biến tinh bột Năm

1976 chọn ra giống Toyshirro, năm 1981 chọn ra giống Kohlaiogane dùng để chế biến thực phẩm

Như vậy các nước trồng khoai tây đều rất chú trọng đến việc chọn tạo giống cho sản xuất vì thiếu giống là yếu tố chính hạn chế năng suất và khả năng phát triển cây khoai tây Tuy nhiên việc tạo ra được giống tốt được thực tế chấp nhận là vấn đề hết sức khó khăn Ở vùng nhiệt đới, thì giống khoai tây nhất thiết phải thích ứng được với yếu tố nhiệt độ cao, ẩm độ cao, độ dài ngày ngắn và mùa vụ gieo trồng ngắn, khả năng chống chịu với điều kiện sâu hại cao và sinh trưởng tốt khi ít được đầu tư Giống chín sớm thường thích hợp với việc gieo trồng trên đất nhiều mùa vụ hơn và ít thay đổi về năng suất dưới tác động của môi trường không thích hợp (Batt P.J, 2001) [37]

Ở Việt Nam, từ năm 1966 việc nghiên cứu gieo trồng khoai tây vụ Đông đã được một số bộ môn của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam thực hiện trong 2 giai đoạn:

* Giai đoạn 1: Từ năm 1966 đến năm 1980

Từ năm 1966 đến năm 1972 đa phần các công trình nghiên cứu là: Thời

vụ trồng, mật độ cây, phân bón, tưới nước, phòng trừ bệnh mốc sương, trồng khoai tây trên đất ướt Giống khoai tây chính được trồng ở Việt Nam là giống Thường Tín (tên gốc là Ackensegen do Đức tạo ra năm 1929) Ưu điểm của giống này là bảo quản được giống trong điều kiện tự nhiên, ruột vàng, chất lượng khá nhưng do được trồng bằng củ qua nhiều năm nên giống đã nhiễm bệnh virus với tỉ lệ cao dẫn đến năng suất thấp

Với mục đích xác định được giống khoai tây năng suất cao, phù hợp với điều kiện sinh thái nhằm thay thế giống Thường Tín đã bị thoái hoá, năm 66- 82 Viện KHKTNN Việt Nam đã nhập khoảng 220 giống của Liên Xô

(cũ), Ba Lan, Hung Ga Ri, Đức, Hà Lan Tiến hành khảo nghiệm và giới thiệu

ra sản xuất giống Việt Đức 1 (Kardia của Đức) Việt Đức 2 (Mariella của Đức) giống khoai tây Pháp (Ackersegen phục tráng bằng invitro), Diamant, Nicola của Hà Lan Những giống này đã được đưa vào sản xuất với diện tích 3000 -

4000 ha có năng suất cao Tuy nhiên tốc độ thoái hóa nhanh vì chúng mang gen Tuberosum thích hợp với vùng ôn đới ngày dài, số giờ chiếu sáng là 14h (Trương Văn Hộ và cs, 2002) [14]

* Giai đoạn 2: Từ 1980 đến nay

Giai đoạn này cây khoai tây được quan tâm, đã có đề tài cấp nhà nước

do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam chủ trì, nhờ vậy năng suất cây khoai tây đã được nâng cao Giai đoạn trước chỉ đạt 8 tấn/ha, năng suất cao nhất là 18- 20 tấn/ha, từ 1981 đến nay năng suất bình quân đạt gần 12 tấn/ha, cao nhất đạt 35- 40 tấn/ha (Trương Văn Hộ và cs 2002) [14] Khi lúa gạo và ngô dồi dào thì khoai tây được nghiên cứu theo hướng chất lượng và hiệu quả Những công trình nghiên cứu khoai tây trong giai đoạn này là:

- Từ năm 1982-1989 Trung tâm Nghiên cứu cây có củ, Viện Khoa học

Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam đã nhập khẩu và đánh giá:

+ 83 mẫu giống từ CIP và xác nhận một số dòng có triển vọng ở vùng đồng bằng sông Hồng

+ 4580 dòng Go, đã chọn ra giống VC 38.6 được phép khu vực hoá năm 1989

+ 12 giống của Hà Lan trong đó xác định được 2 giống cho năng suất cao phù hợp cho xuất khẩu

- Năm 1983-1990: Trung tâm Khảo nghiệm Giống cây trồng Trung ương đã tiến hành khảo nghiệm 25 giống, kết luận Lipsi là giống tốt được Hội đồng Bộ Nông nghiệp công nhận là giống quốc gia năm 1990

- Năm 1987- 1989: Các tác giả Trần Như Nguyện và cs, (1990) [20] đánh giá 30 giống khoai tây nhập từ CIP và Viện cây Lương thực, thực phẩm

Úc, 28 giống nhập nội từ Viện nghiên cứu Thực vật Úc và 38 giống khoai tây nhập nội từ CIP đã kết luận có 3 giống là 378598.1; LT7; 407.3 có khả năng sinh trưởng đồng đều, ít nhiễm bệnh, thích nghi trong điều kiện khí hậu nóng, cho tỷ lệ củ thương phẩm và năng suất cao

- Năm 1991- 1992: Viện Nghiên cứu cây Lương thực và Thực phẩm đã đánh giá 51 tổ hợp lai kết luận có 4 tổ hợp có năng suất cao ở đời Go là IP.88006; IP.88002; AVRDC.1287.19 x 14; IP.88005, trong đó có IP.88002 cho năng suất cao ở đời G1

- Năm 1991- 1994: Lê Thị Thuấn và cs, (1995) [28] đánh giá 133 dòng nhập nội từ CIP và kết luận các dòng 385108.28; 385153.27; 379402.2 và Redpontiea có triển vọng nhất

- Năm 1993-1996: Viện Nghiên cứu cây Lương thực và cây Thực phẩm đánh giá 45 tổ hợp lai nhập từ CIP, thử nghiệm 5 tổ hợp có nhiều triển vọng nhất thuộc các tỉnh Thái Bình, Nam Hà, Hải Hưng, Hà Tây, Lào Cai Năm 1997 hai tổ hợp lai HPS2/67 và HPS/67 đã được Hội đồng Khoa học

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật

- Năm 1994-2000: Trên cơ sở hợp tác với CIP và một số cơ quan trong nước Trung tâm Nghiên cứu cây có củ (TTNCCCC) giữ vai trò chủ trì điều phối chương trình nghiên cứu và phát triển khoai tây hạt lai ở Việt Nam Trung tâm đã xây dựng công nghệ sản xuất khoai tây bằng hạt khoai tây lai, trong đó chọn được 2 giống HH2 và HH7 đưa vào sản xuất, tăng diện tích khoai tây lai từ 4 ha (93- 94) lên 3.200 ha (99- 2000), 3.500 ha (2000- 2001), năng suất trung bình đời C0, C1, C2 là 15 tấn/ha tăng 50% so với giống Thường tín Khoai tây hạt lai có ưu điểm là sạch bệnh, tiết kiệm chi phí giống 100g hạt thay thế cho 1500 kg củ giống/ha (Đào Huy Chiên, 2002) [4]

- Năm 1996-2000: TTNCCCC chọn được giống khoai tây KT3 thời gian sinh trưởng ngắn 80 ngày, năng suất cao 25-30 tấn/ha chống chịu bệnh virus tốt, tốc độ thoái hóa chậm, thời gian ngủ dài 160 ngày (Đào Huy Chiên, 2002) [4]

- Từ năm 1999-2003: Viện cây lương thực, thực phẩm và Trung tâm nghiên cứu Khoai tây- rau và hoa Đà Lạt đã nghiên cứu đánh giá hàng trăm tổ hợp lai có nguồn gốc từ Trung tâm khoai tây quốc tế CIP, chọn được một số

tổ hợp lai có triển vọng cho năng suất và tỷ lệ thương phẩm cao ngay từ đời đầu (Phạm Xuân Tùng và cs, 2003) [29]

- Năm 2001-2002 tiến hành khảo nghiệm 27 tổ hợp lai có nguồn gốc từ CIP và 7 tổ hợp có nguồn gốc từ Trung tâm Rau, hoa Đà Lạt Năm 2003 khảo nghiệm 20 tổ hợp lai trong đó có 10 tổ hợp từ CIP, 10 tổ hợp của Trung tâm Rau, hoa Đà Lạt Kết quả có 3 tổ hợp lai TKH 284, TKH 20- 3, TKH 20- 4 có

độ đồng đều về dạng thân và dạng củ, thời gian sinh trưởng 85- 90 ngày Ngay

từ đời đầu cho tỷ lệ củ thương phẩm là 43- 48%, năng suất cao 19- 20 tấn/ha

Tổ hợp lai TS-15 x TPS- 13 mặc dù cho năng suất thấp hơn 17,3 tấn/ha nhưng

tỷ lệ củ thương phẩm khá cao 54,6%, thời gian sinh trưởng ngắn 85 ngày được xác định là tổ hợp lai có triển vọng để sản xuất khoai tây thương phẩm ngay từ đời đầu Go (Trương Công Tuyện và cs, 2005) ) [31]

Như vậy từ năm 1970 đến nay, Việt Nam chủ yếu nhập nội giống và dòng khoai tây từ các nước châu Âu, CIP để khảo sát đánh giá và đã xác định được một số giống cho sản xuất như: Mariella, Lipsi… Tuy nhiên các giống này khi nhập vào Việt Nam thường bị rút ngắn thời gian sinh trưởng khoảng 30- 50 ngày Đây là yếu tố bất lợi, hạn chế nhiều đến năng suất và phẩm chất khoai tây Mặt khác củ giống qua thời gian bảo quản dài (9 tháng) trong điều kiện nóng ẩm đã biểu hiện già sinh lý, ngoài ra chúng còn bị lây nhiễm virus trên đồng ruộng Việc sử dụng giống đã bị thoái hóa là nguyên nhân chính làm giảm năng suất khoai tây ở các đời sau Do vậy việc nhập nội theo chu kỳ 3- 4

năm một lần cũng là một hướng giải quyết vấn để giống khoai tây ở nước ta (Trương Văn Hộ và cs, 1990) ) [13]

1.7 Tình hình sản xuất khoai tây tại tỉnh Lạng Sơn

Về vị trí địa lý: Lạng Sơn nằm ở vị trí 20°27'- 22°19' vĩ Bắc và

106°06'-107°21' kinh Đông Phía bắc giáp tỉnh Cao Bằng: 55 km; Phía đông bắc giáp Sùng Tả (Quảng Tây,Trung Quốc): 253 km; Phía nam giáp tỉnh Bắc Giang: 148 km; Phía đông nam giáp tỉnh Quảng Ninh: 49 km; Phía tây giáp tỉnh Bắc Kạn: 73 km; Phía tây nam giáp tỉnh Thái Nguyên: 60 km

Lạng Sơn có 2 cửa khẩu quốc tế: cửa khẩu Ga đường sắt Đồng Đăng huyện Cao Lộc và cửa khẩu đường bộ Hữu Nghị; có 1 cửa khẩu quốc gia: Chi

Ma (huyện Lộc Bình) và 10 lối mở biên giới với Trung Quốc

Về địa hình Lạng Sơn: Đồi núi chiếm hơn 80% diện tích cả tỉnh Dạng địa hình phổ biến ở Lạng Sơn là núi thấp và đồi, độ cao trung bình 252 m so với mặt nước biển Nơi thấp nhất là 20 m ở phía nam huyện Hữu Lũng và nơi cao nhất là núi Mẫu Sơn 1541 m Mẫu Sơn cách thành phố Lạng Sơn 31 km

về phía đông, được bao bọc bởi nhiều ngọn núi lớn nhỏ, thỉnh thoảng có tuyết rơi vào mùa đông

Khí hậu của Lạng Sơn thể hiện rõ nét khí hậu cận nhiệt đới ẩm của miền Bắc Việt Nam Khí hậu phân mùa rõ rệt, ở các mùa khác nhau nhiệt độ phân bố không đồng đều do sự phức tạp của địa hình miền núi và sự biến tính nhanh chóng của không khí lạnh trong quá trình di chuyển ở vùng nội chí

tuyến đã gây nên những chênh lệch đáng kể trong chế độ nhiệt giữa các vùng

- Nhiệt độ trung bình năm: 17-22°C

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1200- 1600 mm

- Độ ẩm tương đối trung bình năm: 80- 85%

- Lượng mây trung bình năm khoảng 7,5/10 bầu trời

- Số giờ nắng trung bình khoảng 1600 giờ

Hướng gió và tốc độ gió của Lạng Sơn vừa chịu sự chi phối của yếu tố hoàn lưu, vừa bị biến dạng bởi địa hình Mùa lạnh thịnh hành gió Bắc, mùa nóng thịnh hành gió Nam và Đông Nam Tốc độ gió nói chung không lớn, trung bình 0,8- 2 m/s song phân hoá không đều giữa các vùng trong tỉnh

Hệ thống sông ngòi: Mật độ sông suối của Lạng Sơn thuộc loại trung bình đến khá dày Do vậy rất thuận lợị cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt sản xuất cây khoai tây trên địa bàn tỉnh

Bảng 1.7 Tình hình sản xuất khoai tây ở một số huyện của tỉnh Lạng Sơn năm

Lạng Sơn 18 16,3 293,4 VT2 ,Solara, TQ khác Đông

2 Chi Lăng 19,5 16,0 312 VT2, Hà Lan, TQ

6 Tràng Định 11,5 14,2 163,3 VT2, Solara, Solara Đông

(Nguồn: Số liệu thống kê của Cục thống kê tỉnh Lạng Sơn năm 2014/2015) [8]

Lạng Sơn là một tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam có một mùa Đông lạnh, rất thích hợp cho cây khoai tây sinh trưởng, phát triển Trong những năm gần đây thực hiện phương thức chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cây khoai tây đã và đang được người dân trong tỉnh quan tâm Nhiều huyện, thành phố như : Hữu Lũng, Lộc Bình, Văn Lãng, Thành phố coi cây khoai tây là cây vụ Đông chủ lực, là cây xóa đói giảm nghèo cho người nông dân Vì vậy diện tích khoai tây ở vùng này ngày càng mở rộng