Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số giống khoai lang và biện pháp kỹ thuật cho giống khoai lang đỏ phú lương tại trường nông lâm ngư

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------ PHẠM THỊ KHÁNH HÒA NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI LANG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO GIỐNG KHOAI LA

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -

PHẠM THỊ KHÁNH HÒA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI LANG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO GIỐNG KHOAI LANG ĐỎ PHÚ LƯƠNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC

NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ SỐ: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Sỹ Lợi

TS Nguyễn Thị Lân

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Ngày 01 tháng 10 năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Thị Khánh Hòa

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Phòng Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan và gia đình

Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học : TS Lê Sỹ Lợi và TS Nguyễn Thị Lânđã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Đồng thời tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn thiện bản luận văn này

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới tất cả bạn

bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn./

Thái Nguyên, ngày 01 tháng 10 năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Thị Khánh Hòa

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2

1.1 Mục tiêu của đề tài 2

1.2 Yêu cầu của đề tài 3

3 Ý nghĩa của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây khoai lang 4

1.2 Những đặc tính nông học và yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với khoai lang 6

1.2.1 Đặc tính nông học 6

1.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với cây khoai lang 7

1.3 Giá trị dinh dưỡng và tầm quan trọng của cây khoai lang trong đời sống con người và chăn nuôi 11

1.3.1 Các thành phần dinh dưỡng 11

1.3.2 Chất khô và tinh bột 12

1.3.3 Xơ tiêu hoá 13

1.3.4 Protein 13

1.3.5 Các Vitamin và khoáng chất 14

1.4 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới và Việt Nam 15

1.4.1 Sản xuất khoai lang trên thế giới 15

1.4.2 Sản xuất khoai lang ở Việt Nam 17

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về giống, phân bón vô cơ và mật độ ở khoai lang 18

1.6 Tình hình sản xuất khoai lang tại Thái Nguyên 29

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 31

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 31

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 32

2.2 Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm 32

2.3 Nội dung nghiên cứu 32

2.4 Phương pháp nghiên cứu 32

2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32

2.4.2 Quy trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng cho thí nghiệm 35

2.4.3 Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 36

2.5 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 39

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 40

3.1.1 Tỷ lệ sống của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 40

3.1.2 Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 41

3.1.3 Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính và khả năng phân cành của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 44

3.1.4 Đặc điểm hình thái của một số giống khoai lang thí nghiệm 47

3.1.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống tham gia thí nghiệm 48

3.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của khoai lang ở các công thức thí nghiệm 50

3.1.7 Đánh giá chất lượng củ của các giống tham gia thí nghiệm tại Thái 3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số tổ hợp phân NPK đến sinh trưởng và năng suất của giống khoai lang đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 55

3.2.1 Ảnh hưởng của một số tổ hợp NPK đến khả năng sinh trưởng của giống khoai

lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 55

3.2.2 Ảnh hưởng của một số tổ hợp NPK đến thời gian sinh trưởng, phát triển của của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 56

3.2.3 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều dài thân chính và khả năng phân cành của giống khoai lang đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 57

3.2.4 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 59

3.2.5 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 59

3.2.6 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến chất lượng của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 61

3.2.7 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến hiệu quả kinh tế của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 62

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của của mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất của giống khoai lang đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 63

3.3.1 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ sống của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 63

3.3.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến động thái tăng trưởng chiều dài thân chính và khả năng phân cành của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 64

3.2.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 65

3.2.4 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 66

3.2.5 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chất lượng của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 67

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69

1 Kết luận 69

1.1 Khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống khoai lang thí nghiệm 69

1.2 Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng, phát triển của khoai lang Đỏ Phú Lương 69 1.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của khoai lang Đỏ Phú Lương 69

2 Đề nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Bộ NN & PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

KLTB : Khối lượng trung bình

NSLT : Năng suất lý thuyết

NS : Năng suất

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2010-2014 16

Bảng 1.2.Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2010-2014 18

Bảng 1.3: Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau đến các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất khoai lang 28

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Thái Nguyên 29

giai đoạn 2009-2015 29

Bảng 3.1 Tỷ lệ sống của các giống khoai lang thí nghiệm 40

Bảng 3.2 Các giai đoạn sinh trưởng của các giống khoai lang 41

tại Thái Nguyên 41

Bảng 3.3 Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính của các giống khoai lang thí nghiệm tại Thái Nguyên 45

Bảng 3.4 Khả năng phân cành của các giống khoai lang thí nghiệm 46

Bảng 3.5 Đặc điểm hình thái của các giống khoai lang thí nghiệm 47

Bảng 3.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của các 49

giống khoai lang thí nghiệm 49

Bảng 3.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ của các giống khoai lang tham gia thí nghiệm 51

Bảng 3.8 Chất lượng củ của các giống tham gia thí nghiệm 53

tại Thái Nguyên 53

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của một số tổ hợp NPK đến tỷ lệ sống của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 55

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của một số tổ hợp NPK đến thời gian sinh trưởng, phát triển của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 56

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều dài dây của giống khoai lang Đỏ Phú Lương 57

tại Thái Nguyên 57

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến khả năng phân cành của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 58

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống khoai lang Đỏ Phú Lương 59 tại Thái Nguyên 59 Bảng 3.14 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 60 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón NPK khác nhau đến chất lượng của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 62 Bảng 3.16 Ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón khác nhau đến HQKT giống khoai lang Đỏ Phú Lương trồng vụ Xuân 2014 62 Bảng 3.17 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ sống của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 63 Bảng 3.18 Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính ở các mật độ trồng khác nhau 64 Bảng 3.19 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng phân cành của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 65 Bảng 3.20 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng chống chịu sâu bệnh của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 65 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 66 Bảng 3.22: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chất lượng của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện NS thân lá tươi, NS củ tươi và NS củ thương phẩm của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 51 Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện NS thân lá tươi, NS củ tươi và NS củ thương phẩm của các công thức phân bón 60 Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện NS thân lá tươi, NS củ tươi và NS củ thương phẩm của các giống khoai lang tại Thái Nguyên 66

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây khoai lang (Ipomoea batatas (L) Lam) là một loại cây có củ, chứa

nhiều tinh bột, có vị ngọt và nó là một nguồn cung cấp rau quan trọng, các sản phẩm khoai lang được sử dụng theo phương pháp truyền thống ngày càng gia tăng, công nghệ chế biến (khoai tây chiên, sấy khô, bánh kẹo, tinh bột và rượu…) ngày càng phát triển

Ở Việt Nam, khoai lang là một cây lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô và đứng thứ hai về giá trị kinh tế sau khoai tây Khoai lang với thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng thích ứng rộng, được trồng ở khắp nơi trên

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

Khoai lang trồng bằng dây, rất ít sâu bệnh nên chi phí đầu tư trên một đơn vị diện tích rất thấp, mặt khác khoai lang có tiềm năng cho năng suất cao, thân lá khoai lang phát triển nhanh, mạnh nên có khả năng lấn át cỏ dại rất tốt

Ở một số địa phương như thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long hoặc tỉnh Đăk Nông, khoai lang đã mang lại lợi ích cao cho người nông dân

Trong những năm qua công tác chọn tạo, nhân giống khoai lang ở Việt Nam đã có nhiều thành tựu đáng ghi nhận Nhiều giống được công nhận là giống quốc gia và đưa vào sản xuất đại trà như: VX - 37, VX - 93, HL3, HL4, KB1… nhưng việc áp dụng giống mới vào các vùng trồng khoai chưa cao, chưa được đầu tư thâm canh và nguồn giống chưa đủ để cung cấp cho người nông dân Do vậy diện tích trồng khoai lang có chiều hướng giảm xuống rõ rệt Trong

đó, nguyên nhân chính là do năng suất và chất lượng khoai lang tăng chậm, hơn nữa với việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, người nông dân đã chọn lựa những cây trồng có hiệu quả kinh tế cao để đầu tư thâm canh, nên việc phát triển, mở rộng diện tích trồng khoai lang chưa được quan tâm phát triển

Thái Nguyên là một tỉnh thuộc khu vực trung du miền núi phía Bắc, đây

là tỉnh được thiên nhiên ưu đãi về điều kiện khí hậu, địa hình, vị trí địa lý, đất đai thuận lợi cho phát triển nông, lâm, ngư nghiệp và các ngành kinh tế khác Diện tích đất nông nghiệp toàn tỉnh chiếm 23% diện tích đất tự nhiên Trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh, khoai lang là một cây trồng truyền thống với

diện tích năm 2013 là 6,1 nghìn ha, sản lượng đạt 38,8 nghìn tấn (Niêm giám thống

kê 2013) Do là một cây trồng đa dụng, có thể sử dụng củ để ăn tươi, chế biến

và sử dụng cả thân lá làm thức ăn gia súc, nên cây khoai lang vẫn có vị trí quan trọng nhất định trong cơ cấu cây trồng của tỉnh Thái Nguyên Đây là cây trồng phù hợp với nông dân nghèo có điều kiện đầu tư thấp, nhưng cho thu nhập khá Tuy nhiên, sản xuất khoai lang của Tỉnh hiện gặp khó khăn về năng suất khoai lang không ổn định, chất lượng của khoai lang thấp Vậy để tăng được năng suất và sản lượng khoai lang cần phải xác định được loại phân bón phù hợp, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng địa phương và tiến hành đồng bộ các khâu kỹ thuật then chốt như phân bón, thời vụ, mật độ…cho từng nhóm giống theo mục đích sử dụng nhằm tăng thu nhập và hiệu quả kinh tế của cây khoai lang

Xuất phát từ thực tế trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu

khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai lang và biện pháp

kỹ thuật cho giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên”

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

1.1 Mục tiêu của đề tài

Lựa chọn được giống khoai lang có năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với điều kiện sinh thái và xác định được tổ hợp NPK, mật độ trồng thích hợp nhằm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế cho giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại tỉnh Thái nguyên

1.2 Yêu cầu của đề tài

- Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai lang tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

- Đánh giá được ảnh hưởng của một số tổ hợp NPK đến sinh trưởng và năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên

- Đánh giá được ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng và năng suất của giống khoai lang Đỏ Phú Lương tại Thái Nguyên

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận cho việc phát triển các giống khoai lang ở tỉnh Thái Nguyên cũng như các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Đánh giá lựa chọn được giống khoai lang có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, chống chịu tốt cho năng suất cao và ổn định, có chất lượng củ cao, thích nghi với điều kiện trồng trọt của tỉnh Thái Nguyên, góp phần mở rộng diện tích trồng các giống khoai lang mới làm tăng hiệu quả sản xuất

- Xác định được mật độ trồng, hàm lượng phân bón phù hợp nhằm tăng năng suất và chất lượng khoai lang

- Đề tài góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng nhằm khai thác tiềm năng đất đai, góp phần xóa đói giảm nghèo, tăng thu nhập cho các hộ nông dân vùng trung du miền núi

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Phân loại, nguồn gốc và phân bố cây khoai lang

Khoai lang [Ipomoea batatas (L.) Lam] là cây hai lá mầm thuộc chi

Ipomoea, họ bìm bìm (Convolvuaceae) (Purseglove, 1974 - dẫn theo Nguyễn Viết Hưng và cs, 2010) [17] Trong số 50 chi và hơn 1000 loài thuộc họ này thì Ipomoea batatas là loài có ý nghĩa kinh tế quan trọng, được sử dụng làm lương thực và thực phẩm Số loài trong chi Ipomoea đã được xác định là hơn 400 loài nhưng loài Ipomoea batatas là loài cây trồng duy nhất có củ ăn được Cây khoai lang với thân phát triển lan dài, các lá có nhiều hình dạng khác nhau từ dạng lá đơn đến chia thùy sâu (Mai Thạch Hoành, 1998) [11]

Khoai lang có nguồn gốc nguyên thủy từ vùng nhiệt đới Châu Mỹ lan dần đến vùng nam Thái Bình Dương Tuy nhiên, những nước mà cây khoai lang đóng vai trò quan trọng nhất lại là những nước mà cây khoai lang mới du nhập gần đây Các thương gia và các nhà thống trị Châu Âu đã mang đến Châu Phi, Châu Á và đông Thái Bình Dương Cây khoai lang được đưa vào Trung Quốc năm 1594 và Papua Niu Ghinê (PNG) khoảng 300 đến 400 năm trước (Yen, 1974) [45]

Hầu hết bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học và sử học đều cho thấy Châu Mỹ là khởi nguyên của cây khoai lang (Trung hoặc Nam Mỹ) Bằng chứng lâu đời nhất là những mẫu khoai lang khô thu được tại hang động Chilca Canyon (Peru) sau khi phân tích phóng xạ cho thấy độ tuổi từ 8000 đến 10000 năm (Engel, 1970) [35] Ngoài ra, các nhà khảo cổ học về cây khoai lang còn được tìm thấy tại thung lũng Casma của Peru có độ tuổi xấp xỉ 2000 năm trước công nguyên (Austin (1977) [31]

Vào năm 1942 trong chuyến vượt biển đầu tiên của Christopher Columbus đã tìm ra tân thế giới (Châu Mỹ) và phát hiện ra khoai lang được

trồng ở Hispaniola và Cu Ba Từ đó, khoai lang mới thực sự lan rộng ở Châu

Mỹ và sau đó di thực đi khắp thế giới

Đầu tiên khoai lang được đưa về Tây Ban Nha, tiếp đó tới một số nước Châu Âu và được gọi là Batatas (hoặc Padada) sau đó là Spanish Potato (hoặc sweet potato)

Các nhà thám hiểm Bồ Đào Nha đã du nhập cây khoai lang vào Châu Phi (Có thể bắt đầu từ Mô Dăm Bic hoặc Ăngôla) theo hai con đường từ Châu Âu

và trực tiếp từ vùng bờ biển Trung Mỹ, sau lan rộng sang Ấn Độ

Người Anh đã đưa khoai lang vào Nhật Bản năm 1615 nhưng đã không phát triển được Đến năm 1674 cây khoai lang đã được tái nhập vào Nhật Bản

Do khả năng thích ứng rộng và dễ nhân giống, khoai lang đã được mở rộng ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ la tinh vào thế kỷ 17 và 18 Hiện nay khoai lang được phân bố rộng rãi ở các vùng Nhiệt đới, Á nhiệt đới và vùng ôn đới

ẩm thuộc châu Mỹ, châu Phi, châu Á, châu Âu từ 40° vĩ Bắc xuống 320 Nam

Ở vùng xích đạo khoai lang còn được trồng ở độ cao 3000 m so với mặt biển (Woolfe J.A., 1992 [44]) Tuy nhiên cây khoai lang vẫn được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới Châu Á, Châu Phi và châu Mỹ La Tinh

Ở Việt Nam, theo các tài liệu cổ như sách “Thực vật bản thảo”, “Lĩnh nam tạp kỷ” và “Quảng Đông tân ngữ” của Lê Quý Đôn (Viện Hán Nôm, 1995) [28], (Bùi Huy Đáp 1984) [3], cây khoai lang có nhiều khả năng là cây trồng

nhập nội và có thể được đưa vào nước ta từ nước Lã Tông (đảo Luzon ngày nay) vào cuối đời Minh cai trị nước ta

Trong “Thảo mộc trang” có đoạn viết: “Cam thự (khoai lang) là củ thuộc loài Thử Dự, rễ và lá như rễ khoai, củ to bằng nắm tay, to nữa bằng cái bình,

da tía, thịt trắng, người ta luộc ăn” (Bùi Huy Đáp 1984) [3], (Viện Hán nôm, 1995) [28]

Sách “Biên niên lịch sử cổ trung đại Việt Nam” (Nhà xuất bản khoa học

xã Hội 1987 đã có ghi: “Năm 1559 (năm Mậu ngọ), khoai lang từ Philippin được đưa vào Việt Nam, trồng đầu tiên ở An Trường - thủ đô tạm thời của đời nhà Lê Trung Hưng (Hậu Lê), nay thuộc huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa”

Như vậy, khoai lang đã có mặt ở Việt Nam cách đây khoảng gần 450 năm Cây khoai lang được giới thiệu vào Việt Nam có thể từ tỉnh Phúc Kiến - Trung Quốc hoặc đảo Luzon - Philippin vào cuối thế kỷ 16 (Vũ Đình Hòa, 1996 [7])

1.2 Những đặc tính nông học và yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với khoai lang

1.2.1 Đặc tính nông học

Theo Bùi Huy Đáp (1984) [3], khi được trồng bằng dây, chu kỳ sinh trưởng phát triển của cây khoai lang có thể được chia thành 3 thời kỳ nối liền nhau và đan xen nhau:

Thời kỳ đầu: Là thời kỳ phát triển của thân lá và bộ rễ có chức năng hút chất dinh dưỡng Trong thời kỳ này thân dài nhanh, thân chính có thể tăng độ dài từ 1,5 - 2,0cm/ngày; đồng thời nhánh, bộ lá và hệ rễ phát triển để hút nước

và hấp thu các chất dinh dưỡng Mỗi ngày cây có thể ra thêm 3 - 4 lá mới trên thân Khoai lang trồng vụ đông xuân ở miền Bắc có thời gian sinh trưởng khoảng 3 - 4 tháng, thời kỳ đầu dài khoảng 40-50 ngày

Thời kỳ giữa: là thời kỳ trung gian Thân và lá tiếp tục phát triển mạnh nhưng nói chung tốc độ có chậm hơn so với thời kỳ trước Tốc độ ra lá chậm hơn,

và chỉ tiêu rõ rệt nhất là tốc độ tích lũy chất khô của thân, lá chậm lại Đồng thời

rễ củ đã phân hóa và bắt đầu phát triển dần, tốc độ tích lũy chất khô trong củ tăng lên và đến một lúc nào đó trong cùng thời kỳ, trọng lượng chất khô trong củ và trong thân lá tương đương nhau Thời kỳ này kéo dài khoảng 30 ngày

Thời kỳ cuối: là thời kỳ phát triển củ Thân và lá không phát triển mạnh nữa Khối lượng chất khô của thân và lá giảm dần, khối lượng chất khô tích lũy vào củ tiếp tục tăng lên Hiệu suất quang hợp và tích lũy chất khô của cả cây khoai lang cũng đạt cao nhất ở thời kỳ này

Độ dài của mỗi thời kỳ sinh trưởng dài ngắn khác nhau tùy thuộc vào giống khoai lang và mùa vụ trồng, kể cả chịu tác động của biện pháp kỹ thuật canh tác

Biểu hiện sinh trưởng của thân lá có quan hệ với sự hình thành và phát triển củ khoai lang Trong điều kiện thuận lợi và không gặp mưa, nếu quan sát thấy khi cây khoai lang có các lá gốc chín vàng và một số lá sát gốc đã rụng, thì khoai lang đã bắt đầu hình thành củ Củ càng lớn thì các lá ở gốc càng rụng nhiều

1.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh và đất trồng đối với cây khoai lang

1.2.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm

Khoai lang là cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới Ở những nơi thời tiết ẩm khoai lang có thể được trồng quanh năm Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với khoai lang còn tùy thuộc vào điều kiện, từng thời kỳ sinh trưởng phát triển khác nhau

và có liên quan chặt chẽ đối với thời vụ trồng

Trong điều kiện thuận lợi, từ 5 - 7 ngày sau khi trồng khoai lang bắt đầu

ra rễ từ các mắt đốt trên thân, nhưng mầm thì sẽ phát triển chậm hơn Nhiệt độ không khí càng cao càng có lợi cho thời kỳ sinh trưởng này Nhiệt độ thích hợp 20-250C Thời kỳ này nêu nhiệt độ xuống dưới 150C thì khoai lang sẽ chậm ra

rễ và mọc mầm, nếu nhiệt độ xuống thấp hơn nữa và kéo dài trong 5 - 7 ngày

có thể dẫn đến cây khoai lang bị chết; độ ẩm đất 70 -80% độ ẩm tối đa đồng

ruộng, đất thoáng Ngoài ra chất lượng dây giống cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng mọc mầm của khoai lang (dẫn theo Nguyễn Viết Hưng và

cs, 2010 [17])

Nhiệt độ thích hợp ở thời kỳ phân cành kết củ là 25 - 280C, nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều không có lợi cho quá trình phân hóa hình thành củ, nhu cầu nước của khoai lang bắt đầu tăng lên nhưng độ ẩm đất cũng chỉ 70 -80%

độ ẩm tối đa đồng ruộng, đảm bảo độ thoáng khí trong luống khoai Dinh dưỡng cũng là yêu cầu quan trọng trong thời kỳ này

Đặc điểm của thời kỳ sinh trưởng thân lá là tốc độ phát triển thân lá - bộ phận trên mặt đất tăng rất nhanh Nói chung nhiệt độ càng cao, sinh trưởng thân

lá càng mạnh; nhiệt độ thích hợp cho thời kỳ này là 28 - 300C

Nhiệt độ bình quân thích hợp cho thời kỳ phát triển củ là 22 - 240C Tuy nhiên tốc độ lớn của củ khoai lang còn phụ thuộc vào biên độ chênh lệch nhiệt

độ ngày đêm, chênh lệch này càng lớn thì càng có lợi cho sự lớn lên của củ (Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004) [25]

Trong điều kiện nhiệt độ từ 100C đến 150C hoặc thấp hơn nữa thì khả năng phân hóa và hình thành củ hầu như không diễn ra (Spence và Humphris, 1972) [40]

Theo Bùi Huy Đáp (1984) [3], trong điều kiện miền Bắc có mùa đông lạnh, thì những tháng lạnh là không thích hợp cho sự sinh trưởng của khoai lang không chỉ ở miền núi mà ở cả đồng bằng Vì vậy, khoai lang đông muốn có năng suất cao thì nên được trồng sớm trong nửa đầu tháng 9 để cây có thể bén

rễ, phát triển dây và lá trong điều kiện nhiệt độ còn tương đối cao và độ ẩm tương đối đủ của cuối mùa mưa, và làm củ được trong những tháng còn nắng hanh của nửa đầu mùa đông

1.2.2.2 Đất

Khoai lang là cây dễ tính không kén đất tuy nhiên thích hợp nhất cho cây khoai lang phát triển là đất thịt nhẹ, tơi xốp, lớp đất mặt sâu Theo Bourke (1985) [32] ở Papua Niu Ghine, khoai lang trồng trên đất thịt nặng, đất than bùn cũng như đất cát pha, nền đất bằng phẳng cũng như đất sườn dốc nghiêng tới 400 Đất có kết cấu chặt và nghèo dinh dưỡng sẽ hạn chế quá trình hình thành củ khoai lang, dẫn đến năng suất thấp

Bourke (1985) [32] cho rằng pH tối thích cho khoai lang sinh trưởng phát triển tốt 5,6 - 6.6 Tuy nhiên cây khoai lang có thể sinh trưởng phát triển tốt ở loại đất có pH = 4,5 - 7,5 trừ đất sét nặng có hàm lượng nhôm trong đất cao

Khoai lang được xem là có khả năng chịu được đất nghèo dinh dưỡng Trên nền đất được coi là nghèo với một số cây trồng khác thì khoai lang vẫn cho năng suất Tuy nhiên năng suất đạt được trên loại đất này chỉ khai thác được một phần khả năng sản suất của cây Muốn khoai đạt năng suất cao cần tăng dinh dưỡng cho cây Khoai lang là cây trồng cạn, được trồng chủ yếu trên đất cát ven biển, cát pha, đất thịt nhẹ, đất một lúa một màu và đất hai vụ lúa một vụ màu Đối với chân đất hai vụ lúa một vụ màu với điều kiện thành phần

cơ giới tương đối nhẹ, chủ động trong việc tưới tiêu, rất thích hợp đối với cây khoai lang

Đối với điều kiện đất đai ở Việt Nam, nhất là khi cây vụ đông trở thành

vụ sản xuất chính trong sản xuất, tiềm năng đất đai có thể trồng được khoai lang là rất lớn Vì vậy việc phát triển sản xuất cây khoai lang vụ đông lên chân đất hai vụ lúa đã đem lại những giá trị không nhỏ

1.2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng

Cùng với đó, một số kết quả nghiên cứu về phân bón cho cây khoai lang của nhiều tác giả thấy rằng:

Trong ba nguyên tố dinh dưỡng chính (đạm, lân, kali) thì kali là yếu tố quan trọng nhất đối với khoai lang Rất nhiều nghiên cứu cho thấy khoai lang

có nhu cầu dinh dưỡng về lân không nhiều và bón nhiều đạm có thể tăng trưởng

lá hạn chế phát triển củ nên năng suất thấp

Đạm có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng, phát triển thân lá, đặc biệt ở thời

kỳ đầu khoai lang cần tương đối nhiều đạm Đạm tác động đến quá trình phân hóa và hình thành củ, thiếu đạm khoai lang chậm lớn ít củ năng suất giảm Theo Đinh Thế Lộc, 1979 [21] bón thúc đạm sớm (20-45 ngày sau trồng năng suất

củ tăng 10 - 20%, bón thúc đạm muộn (80-90 ngày sau trồng) làm giảm năng suất 10% Theo Vũ Tuyên Hoàng, Nguyễn Thế Yên và Mai Thạnh Hoành, 1992 [9] đều cho rằng: Bón từ 60 - 120 kg N/ha năng suất thân lá tăng từ 50 - 100%, năng suất củ đạt cao nhất khi bón 80kg N/ha

Lân ảnh hưởng đến khả năng quang hợp và vận chuyển chất dinh dưỡng Thiếu lân năng suất củ giảm nhiều Đủ lân thì hiệu quả của đạm và kali rõ hơn

Kali có tác dụng thúc đẩy mạnh quá trình hoạt động của bộ rễ, đẩy mạnh khả năng quang hợp hình thành và vận chuyển Gluxit về củ, thiếu kali khoai lang chậm lớn ít củ tỷ lệ tinh bột giảm, tỷ lệ xơ tăng và thời gian bảo quản không được lâu Theo Đinh Thế Lộc,1979 [21] cho rằng: Năng suất củ khoai lang đạt cao nhất khi bón 100 - 120kg K2O/ha Bón thúc kali sớm (45 -60 ngày) sau trồng làm tăng năng suất 18 - 55%, bón thúc quá sớm (20 ngày sau trồng) hoặc quá muộn (90 ngày sau trồng) tác dụng của kali không rõ

Phân hữu cơ cũng ảnh hưởng rất lớn đến năng suất củ của khoai lang, theo Phùng Huy, 1980 [15]; nghiên cứu ảnh hưởng bón lót phân chuồng đến năng suất củ khoai lang (trên nền phân bón: 5N + 45P2O5 + 60K2O) cho thấy: Khi bón lót phân chuồng (phân hữu cơ) từ 5 tấn/ha đến 20 tấn/ha đã làm tăng năng suất củ khoai lang từ 151 tạ/ha lên 246,7 ta/ha

1.2.2.4 Nước

Khoai lang không chịu được hạn ở giai đoạn ngay sau khi trồng Lượng nước cần cho mỗi vụ phụ thuộc vào điều kiện cụ thể ở từng nơi, lượng mưa, đặc tính giống, điều kiện đất đai và độ dài thời gian sinh trưởng

Nhìn chung, khi cây được cung cấp đủ nước mưa hay nước tưới, quá trình sinh trưởng và hình thành củ được thuận lợi, tuy nhiên nếu quá thừa nước

sẽ làm đất bí và yếm khí Do khi phình to, củ khoai lang sẽ ép đất lại để chiếm khoảng trống, nên sức cản vật lý của đất cũng là một yếu tố cần được cân nhắc nhằm tạo điều kiện cho củ phát triển bình thường Nhiều nghiên cứu cho rằng tưới cho khoai lang sẽ đạt hiệu quả cao nhất khi sức giữ ẩm đồng ruộng (the total available water) còn khoảng 60% Sau lần tưới đầu (vào lúc 30 ngày sau trồng NST) khoảng 1 tháng mới nên tưới lần 2, để thúc đẩy việc vận chuyển sản phẩm quang hợp về củ và thúc đẩy củ phát triển

1.3 Giá trị dinh dưỡng và tầm quan trọng của cây khoai lang trong đời sống con người và chăn nuôi

1.3.1 Các thành phần dinh dưỡng

Về thành phần dinh dưỡng có nhiều kết quả phân tích đã công bố và cùng kết luận là khoai lang chứa nhiều chất dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, nhiều nhiệt lượng Theo Nguyễn Đạt, Ngô Văn Tân, 1974 [4] cho thấy: Trong củ khoai lang tươi có 68% nước, 28% gluxit; 0,8% protein; 0,2% lipit; 1,3% xenlulo; 1,2% tro Trong củ khoai lang khô hàm lượng này thay đổi, nó chứa 11% nước; có tới 80% gluxit; 2,2% protein; 0,5% lipit; 3,6% xenlulo và 2,7% tro

Về dinh dưỡng thân lá khoai lang, các tác giả Phùng Huy, 1980 [15] và Bùi Huy Đáp, 1984 [3] đưa ra kết quả phân tích như sau: Thân lá khoai lang tươi có chứa 1,21% protein; 3,4% lipit; 16,5% gluxit Trong thân lá khoai lang khô chứa 10,06% protein; 2,1% lipit; 38,4% gluxit

Kết quả phân tích thành phần hoá học thức ăn Việt Nam do Viện Dinh dưỡng - Bộ Y tế - NXB Y học Hà Nội - 2000 cho thấy: Trong củ khoai lang

tươi có có đầy đủ các chất dinh dưỡng protein, glucid, lipit, xơ tiêu hoá các chất khoáng và các vitamin nhóm B, nhóm C đặc biệt trong củ khoai lang ruột vàng (khoai lang nghệ) hàm lượng caroten rất cao (1470 mcg/100g tươi) là nguồn cung cấp vitamin A rất tốt cho con người

1.3.2 Chất khô và tinh bột

Hàm lượng chất khô ở khoai lang thay đổi tùy theo giống, địa điểm trồng, khí hậu, thời gian sinh trưởng, loại đất, thời vụ, thời gian sinh trưởng, độ chín hay thành thục của củ, thời gian bảo quản (Bradburry and Holloway, 1988) [33] Chất khô của khoai lang chứa 80 - 90% hydrat cacbon và 60 - 70% tinh bột Tuy nhiên mỗi vùng sinh thái khác nhau hàm lượng chất khô cũng thay đổi Ở Đài Loan hàm lượng chất khô biến động từ 13,6% đến 35,1%, ở Braxin hàm lượng chất khô biến động trong khoảng 22,9 đến 48,2% và từ 21% đến 39% đối với khoai lang trồng ở Nam Thái Bình Dương (Bradbury và Hollway, 1988) [33]

Khi nghiên cứu các dòng, giống triển vọng tại Việt Nam, các tác giả Lê Đức Diên và Nguyễn Đình Huyên,1966 [2] cho thấy hàm lượng chất khô của

25 giống khoai lang biến động từ 18,4% đến 41,5%

Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự, 1990 [8] khi nghiên cứu các giống trồng trong vụ Đông và vụ Hè cho thấy hàm lượng chất khô biến động từ 23,4% đến 33,8 (vụ Đông) và 23,0% đến 33,0% (vụ Hè)

Hoàng Kim và cộng sự, 1990 [18] khi khảo sát 16 giống khoai lang trồng

ở miền Nam cho thấy hàm lượng chất khô biến động từ 27,5% đến 34,4%

Ngô Xuân Mạnh, 1996 [24] khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang

đã cho thấy các giống khoai lang trồng vụ đông ở miền Bắc Việt Nam nói chung

có hàm lượng chất khô không cao biến động từ 19,2% đến 33,6% và cũng các dòng, giống khoai lang đó trồng trong vụ xuân hè có hàm lượng chất khô cao hơn vụ đông từ 1,1 đến 1,3 lần

Tinh bột là thành phần quan trọng của gluxit Trung bình tinh bột chiếm

60 - 70% chất khô (Woolfe, 1992 [44]; Palmer J K., 1982 [41]) Hàm lượng tinh bột biến động mạnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố giống là quan trọng nhất Ở 5 giống trồng vụ Đông hàm lượng tinh bột biến động từ 16,8% đến 25,4% chất tươi (Vũ Tuyên Hoàng và CS, 1993) [10] Theo kết quả nghiên cứu của các tác giả Australia (Bradbury J H và Hollway M.D., 1988) [33] hàm lượng trung bình của 8 giống biến động từ 13,1% đến 15,9% khi trồng

ở 4 địa điểm khác nhau và của 15 giống từ 17,1% đến 18,5% giữa 2 năm trồng khác nhau Vì vậy, việc phải trồng thử nghiệm các giống ở các địa điểm khác nhau và qua các năm là quan trọng, để xác định giống thích hợp cho từng vùng, từng vụ cụ thể

1.3.3 Xơ tiêu hoá

Xơ bao gồm các hợp chất pectin (propectin, các axit pectic, axit pectinic

và pectin hoà tan), hemixenluloza và xenluloza (Woolfe J A., 1992) Các hợp chất pectin có vai trò lớn trong việc tạo các tính chất lưu hoá (herological) ở khoai lang nấu Hàm lượng pectin tổng số chiếm 5,1% chất tươi, bằng 20% chất khô

1.3.4 Protein

Nói chung củ khoai lang có hàm lượng protein thấp, nhưng do năng suất thu hoạch cao nên sản lượng protein trên đơn vị diện tích không thua kém các loại hạt ngũ cốc khác (Woolfe J A., 1992) [44] Theo tính toán khoai lang cho năng suất protein trung bình 184 kg/ha so với lúa mỳ (200kg/ha) và lúa nước (168 kg/ha) (Walter W M et al., 1984) [43] Do vậy, khoai lang là một trong những cây trồng chính của Thế giới có khả năng cho 2 triệu tấn protein hàng năm Trung bình protein thô là 5% chất khô hay 1,5% chất tươi (Woolfe J.A., 1992) [44] Hàm lượng protein thô của khoai lang biến động phụ thuộc vào điều kiện canh tác, điều kiện môi trường và các yếu tố di truyền Yếu tố di truyền là yếu tố chủ yếu quyết định sự biến động hàm lượng protein Hàm lượng protein

thô của khoai lang biến động từ 1,3% đến hơn 10% chất khô (Engel, 1970) [44]

Tại Việt Nam hàm lượng protein thô của 50 mẫu khoai lang biến động

từ 2,81% đến 6,22% chất khô hay từ 0,78% đến 1,98% chất tươi (trung bình 1,8%) (Lê Đức Diên, Nguyễn Đình Huyên, 1967) [2]; từ 2,73% đến 5,42% chất khô (Hoàng Kim và CS, 1990) [18]

Ngô Xuân Mạnh, 1996 [24] khi nghiên cứu 28 dòng, giống khoai lang

đã cho thấy các giống khoai lang trồng vụ Đông ở miền Bắc Việt Nam, nói chung có hàm lượng protein thô thấp biến động từ 0,47% đến 1,19% chất tươi

và trong vụ Xuân Hè từ 0,57% đến 1,49% chất tươi Protein trong củ khoai lang

từ 2,81 - 6,22% chất khô, thuộc loại có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đủ 8 axit amin không thay thế cần thiết cho con người

1.3.5 Các Vitamin và khoáng chất

Khoai lang là nguồn đáng kể cung cấp vitamin C (axit ascorbic) và chứa một lượng vừa phải thiamin (vitamin B1), riboflavin (B2), niaxin cũng như vitamin B6, axit pantothenic (B5) và axit folic Ngoài ra khoai lang còn chứa nguồn Caroten - tiền vitamin A rất quan trọng đối với dinh dưỡng của người và gia súc Khoai lang có hàm lượng vitaminC biến động từ 20 - 50mg/100g chất tươi (Ezell & Wilcox,1952) [35]

Củ khoai lang có hàm lượng tro trung bình 1% chất tươi (khoảng 3 - 4% chất khô) (Woolfe J A., 1992) [44] Các nguyên tố vi lượng như Fe, Cu, Mn,

Zn, S và Cl đều có mặt thậm chí các nguyên tố như Cd, Ni, Pb, Hg, Se và Si cũng có thể có Trong củ khoai lang hàm lượng một số nguyên tố như Ca, Fe,

Mg, Zn và Mn ở vỏ củ cao hơn ở thịt củ Hàm lượng chất khoáng còn phụ thuộc vào giống, nơi trồng, phân bón và cách sử dụng, chế biến

- Caroten (carôtenôít)

Sắc tố caroten quyết định màu sắc thịt củ khoai lang: Màu kem, màu vàng, da cam hay da cam đậm tuỳ theo hàm lượng β caroten Tỷ lệ này cao

trong các giống ruột củ vàng đến vàng cam đậm Các giống ruột củ trắng thường không có caroten Ý nghĩa quan trọng của β caroten trong khẩu phần ăn là hoạt tính tiền vitamin A Theo nhiều nghiên cứu cho rằng các giống có ruột màu vàng da cam đậm là nguồn rất giàu β - Caroten, biến động từ 3,36 mg đến 19,60 mg/100g chất tươi (Woolfe J A., 1992) [44] Ở Việt Nam theo kết quả của phân tích của Viện Dinh dưỡng - Bộ Y tế - NXB Y học Hà Nội năm 2000 cho thấy hàm lượng caroten trong củ khoai lang ruột vàng rất cao đạt 1470 mcg/100g tươi

Song song với việc đánh giá đặc tính sinh học của cây khoai lang, việc đánh giá phẩm chất các phần được sử dụng làm thức ăn cho người và thức ăn cho gia súc đã được nhiều nước chú ý Trong 2 bộ phận của khoai lang được

sử dụng là thân lá và củ thì củ có vai trò quan trọng hơn cả Bởi vì trong thành phần của củ khoai lang tươi chứa 71,1% nước; 20,1% tinh bột; 2,38% đường; 1,43% protein; 1,16% xơ khẩu phần, các chất khoáng và một số vitamin quan trọng đối với con người (Woolfe, 1992) [44]

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

1.4.1 Sản xuất khoai lang trên thế giới

Khoai lang là một cây trồng cạn và có khả năng chịu được nhiều điểu kiện khí hậu và thổ nhưỡng khác nhau Do khoai lang có thể chịu lạnh tốt hơn các cây có củ nhiệt đới khác khác (sắn, khoai sọ…), vì vậy nó có thể sinh trưởng

và phát triển bình thường ngay cả ở độ cao 2500m so với mặt nước biển Khoai lang đã trở thành cây lương thực chính của dân cư miền núi cao tại Uganda, Ruanda va Burundi của Châu Phi

Khoai lang là một trong 5 cây lấy củ chính (bao gồm: Sắn, khoai tây, khoai lang, khoai mỡ, khoai sọ), nếu không tính đến cây khoai tây (cây có củ vùng ôn đới) thì khoai lang là cây có củ đứng sau sắn ở các vùng nhiệt đới và

á nhiệt đới Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới trong những năm gần đây được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2010-2014

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

do năng suất chất lượng khoai lang chưa được cải thiện nhiều, bên cạnh đó với việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, người nông dân đã lựa chọn những cây trồng

có hiệu quả kinh tế cao để đầu tư thâm canh.nên việc phát triển mở rộng diện tích trồng khoai lang chưa được quan tâm đầu tư nhiều

Hiện nay Trung Quốc là nước sản xuất nhiều khoai lang nhất trên thế giới, năm 2013 đạt 3.524.505 ha, với năng suất là 22,4 tấn/ha và sản lượng đạt cao nhất thế giới (79.090.068 tấn) Một số nước cũng có năng suất cao như: Ai Cập đạt 32,32 tấn/ha, Sê-nê-gan đạt 24,6 tấn/ha, Nhật Bản đạt 24,4 tấn/ha trong khi năng suất khoai lang của Việt Nam chỉ đạt 13,59 tấn/ha (2013), (FAO, 2014) [36]

Một số tài liệu nước ngoài đề cập tới vai trò của cây có củ như một trong những chỗ dựa quan trọng của nhân loại trong thế kỷ 21 Bởi hiện tại tiềm năng cải tiến năng suất của cây có củ là rất lớn, trong khi đó mặc dù năng suất của các cây ngũ cốc đã khá cao nhưng trong một phạm vi nào đó đã đạt đến mức

giới hạn của năng suất trần Ngoài ra cây có củ có thể trồng được ở những vùng đất xấu, khô hạn,…

1.4.2 Sản xuất khoai lang ở Việt Nam

Cây khoai lang được đưa vào trồng ở Việt Nam cách đây khoảng hơn

400 năm, là cây trồng có nhiều ưu việt so với các cây trồng khác như: thời gian sinh trưởng ngắn trồng được nhiều vụ trong năm, có tiềm năng năng suất rất cao, có thể lên đến 50 - 60 tấn/ha

Khoai lang chiếm một vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, đứng thứ ba sau lúa và ngô Khoai lang là cây lương thực dễ trồng, đầu tư thấp nhưng

có tiềm năng năng suất cao Từ xưa người nông dân đã có truyền thống sử dụng

củ khoai lang làm lương thực thực phẩm và thức ăn gia súc Hiện nay lượng khoai lang được dùng làm lương thực cho người giảm dần, chủ yếu dùng làm thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu cho chế biến Vì vậy, ngoài những giống khoai lang có năng suất củ cao, các nhóm có năng suất thân lá cao, giống có hàm lượng đường, hàm lượng protein cao làm nguyên liệu cho chế biến (bánh kẹo, chips khoai lang,…) cũng đang được người sản xuất quan tâm Những năm gần đây do việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng nên diện tích khoai lang ở nhiều vùng bị thu hẹp lại Tuy nhiên ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng, không chủ động tưới, cây khoai lang vẫn chiếm một diện tích khá lớn (Mai Thạch Hoành, 2005) [13]

Sản xuất khoai lang nước ta không đồng đều cả về diện tích và trình độ thâm canh, năng suất thấp và có sự chênh lệch khá lớn giữa các vùng sản xuất Năm 2014 diện tích khoai lang cả nước đạt 130.537 ha, năng suất bình quân đạt 10.73 tấn/ha, sản lượng đạt gần 1.401.055 tấn Bắc Trung Bộ và Duyên hải Miền Trung dẫn đầu về diện tích trồng khoai lang là 42,7 nghìn ha, tiếp đến là vùng Trung du và Miền núi phía Bắc với diện tích là 34,8 nghìn ha; đồng bằng Sông Hồng: 22,4 nghìn ha, đứng thứ ba Về năng suất và sản lượng dẫn đầu trong cả nước vẫn là vùng ĐBSCL

Bảng 1.2.Tình hình sản xuất khoai lang ở Việt Nam giai đoạn 2010-2014

(ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (tấn)

ha (năm 2014), năng suất tương đối ổn định và tăng dần trong 2 năm 2013 và

2014, sản lượng có sự tăng nhẹ trong những năm gần đây Đây là vấn đề mà các nhà hoạch định quản lý và khoa học phải xác định rõ nguyên nhân làm giảm diện tích và biện pháp thúc đẩy và nâng cao năng suất, đặc biệt là các giống khoai lang chất lượng cao

1.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về giống, phân bón vô cơ

và mật độ ở khoai lang

* Nghiên cứu về giống khoai lang

Công tác chọn giống khoai lang ở Việt Nam trước năm 1978 dựa chủ yếu vào nguồn giống nhập nội (chủ yếu từ Trung Quốc) để bình tuyển và giới thiệu cho sản xuất Giống Hoàng Long được nông dân áp dụng rộng rãi ở thời gian này do có nhiều đặc tính quý như thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợp trồng vụ đông ở các tỉnh phía Bắc (100 ngày), vỏ củ vàng nhạt, ruột vàng đậm Tuy nhiên giống này chỉ cho năng suất 8 - 10 tấn/ha, chịu hạn rất kém và dễ bị sùng hà Vì đã được trồng khá lâu nên giống đã bị thoái hóa, nhưng hiện vẫn còn một diện tích đáng kể ngoài sản xuất

Hiện nay, nguồn gen giống khoai lang Việt Nam chủ yếu được thu thập, đánh giá và bảo tồn tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam với 528 mẫu giống đã được tư liệu hoá (trong đó có

344 mẫu do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc chuyển đến) Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (FCRI) có 118 mẫu giống, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc hiện có 78 mẫu giống Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh có 30 mẫu giống

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) trong 22 năm (1981-2003), đã tuyển chọn và giới thiệu 15 giống khoai lang tốt theo ba hướng chính: 1) Nhóm giống khoai lang năng suất củ tươi cao, chịu lạnh, ngắn ngày, thích hợp vụ đông, gồm K1, K2, K3, K4, K7, K8, VX37-1, Cực nhanh Những giống này chủ yếu được nhập nội từ CIP, Philippines, Trung Quốc, Liên Xô (cũ) trong giai đoạn 1980-1986 và tuyển chọn để tăng vụ khoai lang đông 2) Nhóm giống khoai lang năng suất củ cao, nhiều dây lá thích hợp chăn nuôi, gồm KL1, KL5, K51 Các giống này phát triển ở giai đoạn 1986-2000 trong chương trình hợp tác với CIP 3) Nhóm giống khoai lang năng suất củ cao, phẩm chất ngon gồm: phục tráng và chọn lọc giống khoai lang Hoàng Long, Chiêm Dâu (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1992 [9]), tuyển chọn và phát triển giống khoai lang KB1 (Nguyễn Thế Yên, 2007 [30])

Từ năm 1980 đến nay, Việt Nam đã chọn tạo và giới thiệu được ít nhất

26 giống khoai lang, trong đó 8 giống công nhận chính thức gồm: K1 (số 59), K2 (số 8), K4 (V15 - 70), VX37, Cực Nhanh, 143, KL5 và KB-1; công nhận cho sản xuất thử/tạm thời 14 giống (TV1, KCL266, KL20-209, KTB2, HL4, HL518, HL419, H12, DT2, VĐ1, KLR3 và LBR5); các giống còn lại là giống khảo nghiệm Trong số 26 giống có 19 giống ăn củ, 1 giống làm thức ăn gia súc (KL5); và 6 giống khoai lang rau (H1.2, DT2, VĐ1, KLR1, KLR3 và KLR5) Trong số 19 giống khoai lang lấy củ, đã có 9 giống được tạo ra bằng con đường lai hữu tích, gồm: K1 (số 59), K2 (số 8), K4 (V15-70), 143, KB1,

HL518, HL491, KTB1 và KTB2 Các giống còn lại được tuyển chọn từ nguồn giống nhập nội từ Trung Quốc, Đài Loan, Nhật hoặc do CIP giới thiệu

Với 13 giống giới thiệu cho địa bàn các tỉnh phía Bắc, các nhà chọn giống

đã tập trung vào các đặc tính phổ biến: Thời gian sinh trưởng vụ Đông khoảng

90 - 100 ngày để phù hợp với cơ cấu luân canh khoai lang sau lúa mùa Các giống này có tiềm năng năng suất chưa cao, phổ biến đạt 12 - 15 tấn/ha, thâm canh cao có thể đạt 20 tấn/ha (trừ giống TV1 được công nhận tạm thời năm

2004 có tiềm năng năng suất củ tới 20 - 28 tấn/ha) Các chỉ tiêu chất lượng củ được chú trọng là vỏ của màu vàng, hồng hoặc hồng nhạt, có một số giống thịt

củ màu vàng đậm hoặc vàng cam Từ khoảng 2004 đến nay, chỉ tiêu tỷ lệ chất khô củ và tỷ lệ tinh bột củ đã được quan tâm, trong đó giống KB1 có khối lượng chất khô đạt 27 - 29%, TV1 đạt 20 - 24%, nhưng chưa có giống nào đạt trên 30% Hiện tại vẫn còn thiếu các giống chịu rét cao như giống K51, giống thích hợp cho vụ khoai lang đông ở phía Bắc

Trong số 6 giống được giới thiệu cho các tỉnh phía Nam, có 5 giống do Trung tâm Nghiên cứu Hưng Lộc thuộc Viện Khoa học nông nghiệp Miền núi chọn tạo (trong đó 3 giống HL4, HL518 và HL491 được chọn tạo bằng lai hữu tính) HL4 hiện là giống phổ biến ở Đông Nam Bộ, do có nhiều đặc tính quý như củ đẹp (thuôn, láng), vỏ củ đỏ, ruột vàng cam đậm, khối lượng chất khô cao (27 - 30,4%), năng suất 17,5 - 33 tấn/ha, thích ứng rộng, chịu hạn khá Các giống HL518 (Nhật đỏ), Kokey14 (Nhật vàng), HL491 (Nhật tím) cũng có nhiêu đặc tính quý, thuộc loại chất lượng cao, thích ứng rộng, được bán nhiều

ở các siêu thị phục vụ ăn tươi Benrazuma là một giống chất lượng cao khác được nhập nội từ Nhật, hiện được trồng phổ biến ở Cao Nguyên Lâm Đồng và Đắk Nông, năng suất cao đến 20 tấn/ha, phục vụ xuất khẩu sang Nhật và một

số nước Đông Nam Á (Hoàng Kim, 2010 [18])

Những năm gần đây, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh cũng đánh giá và tuyển chọn 24 giống khoai lang khảo nghiệm toàn cầu trong

chương trình hợp tác với CIP và khảo sát các giống khoai lang nhiều dây lá, năng suất bột cao cho hướng chế biến cồn trong chương trình hợp tác với công

ty Technova và công ty Toyota Nhật Bản (Hoàng Kim, 2010 [18])

Khoai lang ăn lá đang được người tiêu dùng quan tâm Khi xem xét một giống khoai lang có thể để làm rau hay không cần đánh giá các chỉ tiêu: Số ngọn/cây, khối lượng ngọn/cây, khối lượng trung bình ngọn, năng suất thân lá/cây khi thu hoạch; số lá đã mở trên 10cm ngọn, số lá có cuống dài hơn 1cm,

tỷ lệ cuống lá so với cả ngọn lá Các chỉ tiêu chất lượng cần xem xét là: Vị ngon của ngọn sau khi luộc 3 phút; độ giòn, độ chát, độ ngái, màu ngọn sau luộc, độ lông ở ngọn và điểm chất lượng chung theo cảm quan; và cần phân tích các chỉ tiêu chất lượng định lượng là tỷ lệ protein, vitamin C, tanin, nitrat và xơ thô Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Rau Châu Á (AVDRC) cho rằng: giống có ngọn với số lá có cuống ngắn hơn 1cm càng nhiều thì giống đó có tiềm năng làm rau ăn ngọn càng cao; ngược lại, là giống có tiềm năng ăn lá (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs., 2007 [16])

Việt Nam đã chọn tạo được 6 giống khoai lang ăn lá như giống H12, DT2, VĐ1, KLR1, KLR3 và KLR5 Từ tập đoàn 534 mẫu giống khoai lang (bao gồm các giống địa phương, nhập nội và dòng lai tốt) được bảo tồn tại Ngân hàng Gen Cây trồng Quốc gia, năm 2008 Trung tâm Tài nguyên Thực vật đã chọn lọc và phát triển được 3 giống khoai lang rau là KLR1, KLR3 và KLR5, được Bộ NN & PTNT công nhận cho sản xuất thử Cả 3 giống này đều có thân xanh, dạng thẳng đứng hoặc nửa bò, không leo, có rất ít hoặc không có lông tơ

ở ngọn; có thể trồng được 3 vụ trong năm (Xuân hè, Hè thu và vụ Đông), với năng suất ngọn lá thực thu giao động từ 26,8 đến 32,3 tấn/ha/vụ, so với đối chứng VĐ1 đạt 28,4 tấn/ha/vụ; có thể thu hoạch 15 - 33 ngọn/cây/vụ, với chất lượng ăn nếm khá ngon, đạt 2,3 - 2,5 điểm (Mai Thạch Hoành, 2011 [14]; Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2008 [16])

Nghiên cứu mối tương quan giữa năng suất các kỳ thu rau với tổng năng suất rau và giữa các bộ phận trong ngọn rau với 6 giống khoai lang rau: TV1, VĐ1, K51, H12, DT2 và giống cực nhanh, Mai Thạch Hoành (2011) [14] cho biết: Với quỹ TGST là 90 ngày, các giống này có thể cho 7 kỳ thu rau trong vụ

hè thu (năng suất rau đạt 31,03 tấn/ha) và 6 kỳ thu rau trong vụ xuân hè (đạt 31,03 tấn/ha) và đã xác định được giống VĐ1 cho năng suất rau cao nhất (34,33

- 46,99 tấn/ha)

Công tác chọn tạo giống khoai lang làm thức ăn gia súc ở Việt Nam được bắt đầu tại Viện Cây lương thực từ vụ đông năm 1990 với 14 dòng được chọn

từ các tổ hợp lai xác định Giống khoai lang được chọn làm thức ăn gia súc cần

có đặc điểm: năng suất sinh khối (thân, lá) cao, đạt năng suất nhất định thu hoạch củ; khả năng tái sinh mạnh để có thể thu hoạch thân lá nhiều lần trong năm; và tỷ lệ đường, tinh bột, protein… phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của gia súc Lá to và cuống dài là một trong các đặc điểm hình thái được chọn để đánh giá khả năng cung cấp chất xanh Khoai lang là cây thức ăn gia súc quan trọng cho chăn nuôi lợn và trâu bò (Vũ Tuyên Hoàng và cs.,1993 [10]) Ngoài công trình nghiên cứu của Nguyễn Thế Yên (1999) [29], đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào đề cập đến việc chọn tạo giống khoai lang làm thức ăn gia súc

Mai Thạch Hoành (2004) [12] cho biết công tác chọn tạo giống khoai lang bằng con đường lai hữu tính ở Việt Nam bắt đầu được nghiên cứ từ vụ đông 1978 - 1979 tại Viện CLT-CTP, đặc biệt là lai tổ hợp xác định có bố mẹ

rõ ràng; sau này được tiến hành ở cả Viện khoa học kĩ thuật nông nghiệp Việt Nam (trước đây) và Viện khoa học nông nghiệp miền Nam Ngoài ra còn áp dụng phương pháp lai tự nhiên (chỉ biết mẹ không biết bố), còn gọi là lai đa giao (polycross) do Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) đào tạo cán bộ cho Việt Nam và cung cấp vật liệu ban đầu Cũng theo Mai Thạch Hoành (2004) [12], chọn tạo giống khoai lang ở Việt Nam nên đi theo 3 hướng: 1) Chọn tạo giống

có năng suất củ trung bình nhưng chất lượng củ cao (tỷ lệ chất khô và tỷ lệ tinh bột cao) để phục vụ ăn tươi; 2) Chọn tạo giống có năng suất cao, chất lượng củ khá và có năng suất thân lá cao để làm thức ăn cho chăn nuôi; và 3) Chọn tạo giống có năng suất thân lá cao, chất lượng thân lá tốt (có ít hoặc không có tanin

và có protein cao) để làm rau ăn lá và ăn ngọn cho người khi cần thiết và lúc giáp vụ rau

Vào đầu những năm 1980, một số giống khoai lang lai hữu tính đầu tiên như K1 (số 59), K2 (số 8), K4 (lai tự do V15-70) và K51 được công nhận, chủ yếu phục vụ sản xuất khoai lang đông trên đất sau lúa mùa ở các tỉnh phía Bắc, với thời gian sinh trưởng là 90 - 105 ngày Cuối những năm 1980, công tác chọn tạo giống khoai lang có chất lượng củ cao được các nhà khoa học của Viện cây Lương thực và cây Thực phẩm chú trọng và đã đưa ra sản xuất giống khoai lang KB-1 và giống khoai lang KB4 Giống KB4 được chọn tạo từ tổ hợp lai Shiro-yukata x Hi-starch (giống có tỷ lệ chất khô củ rất cao, đạt 40 - 42%)

có tỷ lệ chất khô củ 31 - 32,3%, tỷ lệ tinh bột củ đạt 70,7 - 73,7% chất khô, năng suất qua các vụ đạt 20 - 22 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng số 8 (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1992 [9]; Nguyễn Tấn Hinh và cs., 2003 [6]; Vũ Đan Thành, 2003) [26]

* Nghiên cứu về phân bón và chế độ phân bón

Với mỗi cây trồng, nhu cầu dinh dưỡng khoáng được biểu thị ở số lượng

và tốc độ hấp thu các chất khoáng trong suốt quá trình cây sinh trưởng và phát triển Nhu cầu dinh dưỡng là chỉ số tương đối ổn định nhưng nhu cầu phân bón lại thay đổi tùy theo đặc điểm đất đai, phân bón và điều kiện khí hậu, thời tiết Với cây khoai lang, theo kết quả nghiên cứu cả Iso E ( Đài Loan) cho thấy muốn đạt năng suất củ 15 tấn/ha, cây cần lấy đi từ đất khoảng70 kg N + 20 kg P2O5 + 110 kg K2O ( Đinh Thế Lộc, 1997) [23] Về liều lượng dinh dưỡng trong suốt quá trình sinh trưởng, cây khoai lang cần nhiều nhất là kali, kế đến là đạm

và cuối cùng là lân Cây khoai lang cần nhiều đạm nhất vào thời kì đầu (thời

kỳ sinh trưởng thân lá), cần nhiều kali nhất vào giai đoạn sau (giai đoạn phát triển phình to của củ), còn lân thì cây cần trong suốt quá trình sinh trưởng, nhất

là giai đoạn đầu hình thành và phát triển của bộ rễ ( Đinh Thế Lộc, 1997) [23]

Ảnh hưởng của phân bón đến chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp và tích lũy chất khô về củ: Mối quan hệ giữa mức phân bón và chỉ số diện tích lá

là mối tương quan thuận, nghĩa là khi phân bón tăng, chỉ số diện tích lá cũng tăng theo ( Đinh Thế Lộc, 1989) [22] Tuy nhiên, do có sự che khuất lá với nhau lớn nên nếu chỉ số diện tích lá tăng quá cao thì hiệu suất quang hợp thuần

sẽ giảm Theo Đinh Thế Lộc, 1989 [22] hiệu suất quang hợp thuần cao nhất là

ở chỉ số diện tích lá từ 3,5 - 4,2 Quan hệ giữa mức phân bón và hiệu suất quang hợp thuần khá phức tạp Nhìn chung, mức phân bón tăng thì hiệu suất quang hợp thuần tăng, nhưng mức phân bón tăng quá cao thì hiệu suất quang hợp thuần lại giảm ( Bùi Huy Đáp, 1984) [3] Như vậy, mỗi giống khoai lang có một mức phân bón thích hợp ổn định tùy theo điều kiện đất đai và vùng sinh thái nhất định

Các giống khoai lang cho năng suất củ cao thì khối lượng chất khô ở rễ

củ thường tăng dần theo thời gian sinh trưởng và phụ thuộc chặt chẽ vào diện tích lá Ở chỉ số diện tích lá trên dưới 4 thì độ tăng chất khô ở rễ củ lớn nhất ( Đinh Thế Lộc, 1989) [22] Nếu chỉ số diện tích lá quá cao, đặc biệt lại giảm ít

ở thời kỳ cuối, thì lại càng ảnh hưởng lớn đến tốc độ tích lũy chất khô về củ Ở những ruộng khoai lang không được bón đủ phân, đất quá nghèo dinh dưỡng,

bộ lá xuống mã sớm thì lượng vật chất khô tạo thành ít, dẫn đến năng suất thân

lá và năng suất củ đều giảm (O’Sullivan và cs, 1997) [39] Phạm Văn Cường (2009) [1] nghiên cứu mối quan hệ giữa các đặc tính quang hợp, chất khô tích lũy và năng suất củ của khoai lang trồng trong vụ Đông có kết luận: năng suất

củ khoai lang có quan hệ chặt với cường độ quang hợp và với lượng chất khô tích lũy vào cuối giai đoạn sinh trưởng

Các nghiên cứu về phân bón và bón phân cho khoai lang:

Đạm là yếu tố dinh dưỡng không thể thiếu được trong quá trình thâm canh tăng năng suất cây khoai lang Tổ công tác chuyên gia khoai lang tiến hành tại Hà Bắc năm 1966 cho biết: Bón phân đạm làm năng suất khoai lang tăng 6 - 12% (Đinh Thế Lộc, 1979) [21] Nghiên cứu về thời kỳ bón thúc đạm cho khoai lang, Đinh Thế Lộc và cs 1979 [21] có kết luận: Bón thúc đạm sớm (sau trồng 20 - 45 ngày) làm năng suất tăng 10 - 20% so với đối chứng không bón đạm, nhưng nếu bón thúc đạm muộn (sau trồng 80 - 90 ngày) sẽ làm năng suất có củ giảm 10% so với đối chứng Bón lót đạm tuy không làm tăng năng suất củ như bón thúc, nhưng cũng làm năng suất tăng 7%

Đối với các giống khoai lang lấy thân lá làm thức ăn gia súc, đạm có tác dụng rất rõ đến việc làm tăng năng suất thân lá Nguyễn Thế Yên (1999) [29] cho biết: khi tăng liều lượng đạm từ 60 - 120 kg N/ha, năng suất thân lá các dòng, giống khoai lang làm thức ăn gia súc tăng từ 50 - 100%, năng suất củ đạt cao nhất ở mức bón 80 kg N/ha, ở mức bón cao hơn năng suất củ có xu hướng giảm

Nghiên cứu về liều lượng bón Kali cho khoai lang, Đinh Thế Lộc và cs (1989) [22] có kết luận: Liều lượng phân kali thích hợp cho khoai lang Đông Xuân vùng đồng bằng Bắc Bộ ở nền phân bón thấp ( 8 tấn phân chuồng + 20

Kg N + 20 Kg P2O5/ha) là 80 - 100 kg K2O/ha và ở nền phân bón cao (16 tấn phân chuồng + 40 Kg N + 40 Kg P2O5/ha) là 100 - 120 kg K2O/ha Bón phân kali ở mức cao hơn, năng suất củ có xu hướng giảm và tất nhiên hiệu quả kinh

tế cũng giảm thấp Về thời điểm bón kali cho khoai lang, Đinh Thế Lộc và cs (1989) [22] cũng đã xác định rằng: Bón thúc kali thích hợp nhất là vào giai đoạn 45 - 60 NST, làm tăng năng suất 18 - 55% Bón thúc kali quá sớm (20 NST) hoặc quá muộn ( 90 NST), tác dụng tăng năng suất của kali không rõ

Về hiệu lực của phân kali, Nguyễn Thị Lan và cs (2004) [20] tiến hành thí nghiệm với giống TV1 trồng trong vụ Xuân, trên nền 10 tấn phân chuồng +

60 kg N + 30 kg P2O5/ha, với 4 mức bón kali (80, 120, 160 và 200 kg K2O/ha)

so với công thức đối chứng (nền, không bón kali) cho thấy: bón kali đến mức

160 kg K2O/ha tuy có làm tăng năng suất so với công thức bón 80 và 120 kg K2O/ha, nhưng sai khác này không có ý nghĩa Mức bón đến 200 kg K2O/ha làm năng suất giảm rõ rệt, do mức cân đối N:P:K Hiệu quả tăng năng suất của kali đạt 31,0 - 66,2 kg củ/ kg K2O trong vụ Xuân và đạt 25,9 - 58,3 kg củ/kg K2O trong vụ Đông Bón kali ở mức 120 kg K2O cho lãi suất cao nhất trong cả hai vụ

Nghiên cứu về bón phối hợp NPK: trong quá trình sinh trưởng phát triển, cây khoai lang cần cả ba yếu tố dinh dưỡng NPK Vì vậy, cần bón phối hợp NPK để cây sinh trưởng phát triển cân đối Tùy từng loại đất mà tỷ lệ phối hợp NPK cần được điều chỉnh cho thích hợp với tưng loại giống, để tăng năng suất

và tăng hiệu quả kinh tế Theo Đinh Thế Lộc và cs (1997) [23], những loại đất nghèo dinh dưỡng (đất cát ven biển, đất bạc màu) nên bón với tỷ lệ NPK là 2:1:3 Theo Nguyễn Thị Lan (2004) [20], liều lượng NPK thích hợp cho vùng đất cát ven biển Thanh Hóa trên nền 10 tấn phân chuồng/ha là 60N + 30 P2O5 + 120 K2O hoặc 80 N + 40 P2O5 + 120 K2O (kg/ha) Với những giống cho năng suất củ cao, nên bón kali ở mức 90 - 120 kg K2O/ha, để vừa đạt năng suất và chất lượng củ cao, vừa có hiệu quả kinh tế cao hơn Nguyễn Thế Yên (2007) [30], nghiên cứu liều lượng phân bón tại các tỉnh miền Trung có kết luận về các liều lượng phân bón thích hợp với 3 loại chân đất như sau: đất có lúa 75 kg N + 37,5 kg P2O5 + 112,5 kg K2O/ha, đất chuyên màu 90 kg N + 45kg P2O5 + 135

kg K2O/ha, và đất cát ven biển 105 kg N + 52,5 kg P2O5 + 157,5 kg K2O/ha

Nghiên cứu về thời điểm bón phân hợp lý cho khoai lang: Kết quả nghiên cứu của trường đại học nông nghiệp I về thời điểm bón thúc cho khoai lang vụ Đông Xuân (Đinh Thế Lộc và cs, 1997) [23] cho thấy các công thức có bón thúc đều tăng năng suất so với không bón thúc từ 2 - 28% Những công thức bón thúc sau trồng 20 -30 ngày làm năng suất tăng 18 - 25% so với không bón

thúc, còn bón thúc muộn sau trồng 80 - 120 NST hầu như không làm tăng năng suất

* Nghiên cứu về mật độ trồng

Năng suất khoai lang được quyết định bởi 3 yếu tố: Số dây trên một đơn

vị diện tích, số củ trên một dây, khối lượng trung bình củ Xác định mật độ, khoảng cách trồng chính là tác động vào yếu tố thứ nhất (số dây trên một đơn

vị diện tích) Giữa ba yếu tố này có một mối quan hệ hữu cơ Khi tăng mật độ trồng thì số củ và khối lượng củ sẽ giảm và ngược lại Bởi vậy cơ sở của vấn

đề trồng dày hợp lý đối với cây khoai lang chính là để điều hòa hợp lý mối quan

hệ giữa các yếu tố tạo thành năng suất trên

Do tính đặc thù của cây khoai lang, bộ phận thu hoạch (củ) là do cơ quan sinh dưỡng (rễ) phân hóa mà thành, bị chi phối trực tiếp bởi quá trình sinh trưởng thân lá tốt hay xấu Điều này đã được đề cập về mối quan hệ giữa bộ phận trên và dưới mặt đất (T/R) của cây khoai lang

Như vậy mật độ, khoảng cách trồng hợp lý đã có ảnh hưởng trực tiếp tới

sự phát triển thân lá, tạo nên một kết cấu tầng lá hợp lý, nâng cao hệ số sử dụng ánh sáng và hiệu suất quang hợp thuần của cây, có lợi cho quá trình vận chuyển tích lũy vật chất khô vào củ làm tăng khối lượng củ là điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất

Để xác định mật độ, khoảng cách trồng hợp lý cần dựa vào các điều kiện: Đặc điểm của giống, điều kiện đất đai, thời vụ trồng, phương thức trồng và khả năng đầu tư thâm canh

Ở Việt Nam, nhưng kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy:

- Ở đất bạc màu (Bắc Giang) mật độ trồng có thể dao động từ 33.000 - 40.000 dây/ha

- Ở đất cát ven biển (Nghệ An) mật độ trồng có thể dao động từ 27.000

- 32.000 dây/ha

- Ở đất lúa (Điện Biên) mật độ trồng có thể dao động từ 37.000 - 40.000 dây/ha

Theo Nguyễn Thế Yên (1999) [29] mật độ trồng từ 22.500 - 45.000 dây/ha

là thích hợp cho khoai lang sinh trưởng, phát triển Trên các loại đất khác nhau thì mật độ trồng cũng khác nhau: trên vùng đất bạc màu mật độ trồng thích hợp 3,3 - 4,4 vạn dây/ha; trên đất cát ven biển mật độ trồng thích hợp là 2,7 - 3,2 vạn dây/ha Khoảng cách trồng: 4 -7 dây/ m dài luống

Khoai lang Đông Xuân ở các tỉnh phía Bắc cho năng suất cao nhất (16,9 - 17,2 tấn/ha) ở mật độ trồng 32.000 - 40.000 dây/ha (khoảng cách 4 dây/m dài luống) Trồng thưa (24.000 dây/ha) năng suất giảm đến 16,0 tấn/ha; trồng quá dày (48.000 và 56.000 dây/ha) năng suất chỉ đạt 14,9 và 15,2 tấn/ha [17]

Kết quả nghiên cứu của Viện Cây lương thực cho biết: Trồng một dây dọc hàng giữa luống với mật độ trồng 4 vạn dây/ha khoảng cách trồng 4 dây/m dài luống cho năng suất và tỷ lệ có củ thương phẩm cao nhất

Thí nghiệm nghiên cứu ở trường Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội (2009 -2010) vụ Đông Xuân cho kết quả ở bảng 1.3

Bảng 1.3: Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau đến các yếu tố tạo

thành năng suất và năng suất khoai lang Chỉ tiêu

Năng suất

củ (tấn/ha)

Năng suất sinh vật học (tấn/ha)

Hệ số kinh tế

(Nguồn: Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội, 2009 - 2010)

Trong thực tiễn sản xuất khi tính đến mật độ khoảng cách trồng khoai lang thường người ta đề cập đến số lượng dây trồng trên một mét dài luống

Theo cách đó người ta đã xác định mật độ khoảng cách trồng hợp lý cho khoai lang dao động từ 4 - 7 dây/m theo chiều dài luống tùy thuộc vào thời gian sinh trưởng của giống, điều kiện đất đai và thời vụ trồng khác nhau

Như vậy mật độ khoảng cách trồng hợp lý đã có ảnh hưởng trực tiếp tới

sự phát triển thân lá, tạo nên một kết cấu tầng hợp lý, nâng cao hệ số sử dụng ánh sáng và hiệu suất quang hợp thuần của cây, có lợi cho quá trình vận chuyển tích lũy vật chất khô vào củ làm tăng khối lượng củ là điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất

1.6 Tình hình sản xuất khoai lang tại Thái Nguyên

Ở Thái Nguyên khoai lang chủ yếu được trồng vào vụ Đông Xuân, trên hầu hết các loại đất khác nhau Tuy nhiên, diện tích khoai lang chủ yếu trồng trên diện tích đất 2 lúa 1 màu của các huyện Phổ Yên, Phú Bình, Phú Lương

Đa số cây khoai lang tại Thái Nguyên được trồng theo quy mô hộ gia đình với diện tích nhỏ chủ yếu để phục vụ chăn nuôi và làm rau ăn hàng ngày

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất khoai lang tỉnh Thái Nguyên

giai đoạn 2009-2015

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)