BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành: Khoa học Cây Trồng
Mã ngành: 62 62 01 10
TÊN NCS: LÊ THỊ THANH HIỀN
TÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ
ẢNH HƢỞNG CỦA KALI VÀ CANXI TRÊN NĂNG
SUẤT, PHẨM CHẤT KHOAI LANG TÍM NHẬT
(Ipomoea batatas (L.) Lam) Ở TỈNH VĨNH LONG
Cần Thơ, 2016
CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Người hướng dẫn chính: GS.TS. Nguyễn Bảo Vệ
Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp
trường
Họp tại………………………………………………………….
Vào lúc………giờ………ngày……tháng……năm……………
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ.
Thư viện Quốc gia Việt Nam.
1
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết
Kali và canxi là hai dưỡng chất khoáng rất cần thiết cho sự sinh
trưởng, phát triển, làm tăng năng suất và chất lượng củ khoai lang (Mai
Thạch Hoành, 2004; El-Baky et al., 2010; Uwah et al., 2013). Tỉnh Vĩnh
Long với diện tích canh tác khoai lang khoảng 10.000 ha, đây là vùng
nguyên liệu khoai lang lớn nhất tại đồng bằng sông Cửu Long, trong đó
giống khoai lang Tím Nhật được trồng nhiều nhất. Khoai lang có nhu cầu K
cao, người dân có bón bổ sung K nhưng có thể chưa đủ và kết quả nghiên
cứu của Nguyễn Xuân Lai và ctv. (2011) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh
Long với liều lượng bón từ 40-100 kg K2O/ha chưa làm tăng năng suất củ.
Bên cạnh đó, khoai lang nhu cầu Ca cao vào giai đoạn tạo củ, đất có pH
thấp và nông dân không bón Ca. Kết quả năng suất củ khoai lang năm sau
thấp hơn năm trước (Niên giám thống kê tỉnh Vĩnh Long, 2013), màu tím
của củ nhạt và củ mau hư hỏng trong thời gian bảo quản mà nguyên nhân
có thể do thiếu K và Ca. Do đó đề tài “Ảnh hưởng của kali và canxi trên
năng suất, phẩm chất khoai lang Tím Nhật (Ipomoea batatas (L.) Lam) ở
tỉnh Vĩnh Long” được thực hiện.
1.2 Mục tiêu của nghiên cứu
Tìm ra hạn chế trong kỹ thuật bón phân của nông dân, mối quan hệ
giữa năng suất củ khoai lang Tím Nhật với Ktđ, Catđ trong đất; Xác định liều
lượng bón K liều cao; Bón Ca cho khoai lang Tím Nhật trồng tại huyện
Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long; Tìm ra nồng độ và thời gian ngâm CaCl2 cho củ
khoai lang Tím Nhật kéo dài thời gian bảo quản.
1.3 Điểm mới của luận án
- Trong điều kiện khảo sát đất canh tác khoai lang Tím Nhật ở huyện
Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long, năng suất củ tăng khi Ktđ, Catđ trong đất tăng.
- Bón K liều cao cho khoai lang Tím Nhật trồng tại huyện Bình Tân,
tỉnh Vĩnh Long 200 kg K2O/ha làm tăng năng suất củ thương phẩm, phẩm
chất củ (đường tổng số, tinh bột, hàm lượng anthocyanin), kéo dài thời gian
bảo quản thêm 2 tuần so với không bón K (giảm được hao hụt khối lượng,
bệnh hại củ).
- Bón Ca cho khoai lang Tím Nhật trồng tại huyện Bình Tân, tỉnh
Vĩnh Long 200 kg CaO/ha cho năng suất củ thương phẩm tăng thêm có hệ
số ảnh hưởng ở mức cao, tăng phẩm chất củ (đường tổng số, tinh bột, hàm
lượng anthocyanin), kéo dài thời gian bảo quản thêm 2 tuần so với không
bón Ca (giảm được hao hụt khối lượng, bệnh hại củ).
- Đã xác định được nồng độ và thời gian ngâm CaCl2 cho khoai lang
Tím Nhật (ngâm với dung dịch CaCl2 1% trong 20 phút) kéo dài thời gian
bảo quản thêm 2 tuần so với xử lý nước (giảm hao hụt khối lượng, bệnh hại
củ, tỷ lệ củ nẩy mầm).
2
CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Sơ lƣợc về cây khoai lang
2.2 Thành phần dinh dƣỡng của khoai lang
2.3 Vai trò của K, một số kết quả nghiên cứu về ảnh hƣởng của K đối
với cây trồng
2.2.1 Vai trò của K đối với cây trồng
Trong đất, K tồn tại dưới dạng các muối tan trong nước, K trao đổi,
K không trao đổi trong các silicate. Kali trao đổi rất quan trọng đối với thực
vật (Nguyễn Bá Lộc và ctv., 2011). Kali đẩy mạnh hoạt động của bộ rễ và
tượng tầng, đẩy mạnh khả năng quang hợp, kích hoạt các enzyme chuyển
hóa carbohydrate tạo thành các acid amin và protein, tham gia vào quá trình
phân chia tế bào, kiểm soát và cân bằng ion, điều chỉnh đóng mở khí khẩu
(Ray Tucker, 1999; Imas and Bansal, 1999; Cakmak, 2005).
Kali có vai trò
quyết định trong quá trình kéo dài tế bào, vận chuyển chất tan ở mạch
gỗ và sự cân bằng nước trong cây (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài,
2004).
Kali làm tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, do đó làm tăng khả năng
hút nước của bộ rễ (Vũ Hữu Yêm và ctv., 2005).
Kali đóng một vai trò rất quan trọng trong việc kích hoạt các enzyme,
quang hợp, tổng hợp tinh bột (Askegaard et al., 2004). K kích thích sự phát
triển của tượng tầng libe gỗ, giúp gia tăng kích thước tế bào nhu mô củ, dự trữ
tinh bột ở củ; Về phẩm chất K làm giảm lượng chất xơ ở củ, giúp gia tăng sự
bảo vệ của vỏ củ nên củ có thể tồn trữ được lâu hơn. K còn giúp cải thiện hình
dạng củ, giúp chuyển hóa glucid, tăng độ lớn tế bào nhu mô củ, làm tăng sự
tích lũy tinh bột (Đinh Thế Lộc và ctv., 1997). K thể hiện r trong việc tăng
năng suất và kích thước củ khoai tây, hàm lượng chất khô, hàm lượng
đường và thời gian bảo quản (Trehan et al., 2001; Bansal and Trehan,
2011). Kali là dưỡng chất cần cho khoai lang ngay từ thời kỳ đầu sinh
trưởng và càng về sau nhu cầu càng cao, nhất là trong quá trình phát triển
củ. Kali có vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất và chất lượng củ
khoai lang (
Lu et al.,
2001).
H
àm lượng K do khoai lang hấp thu
bằng 3 đến 4 lần so với chất P
và bằng với chất N nên cây đòi hỏi một lượng lớn K (V Thị Gương và ctv.,
2004). K xúc tiến quá trình quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp
về cơ quan dự trữ nên nó là dưỡng chất quan trọng đối với cây lấy củ; K làm
tăng khả năng chống chịu đối với hạn, nóng, rét, chịu úng, sâu bệnh (Phùng
Quốc Tuấn và Ngô Thị Đào, 2004; Mengel et al., 1997; Hoàng Kim, 2010;
Mai Thạch Hoành và Nguyễn Công Vinh, 2003).
3
2.3.2 Một số kết quả nghiên cứu về ảnh hƣởng của K đối với cây trồng
* Sự sinh trƣởng và năng suất
Cây thiếu K thường lùn, rìa lá khô vàng, lá già chết trước, rễ thứ
cấp mọc thưa, củ bị mềm (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
Theo nghiên cứu
của Degrasse (2003), K ảnh hưởng đến khối lượng, kích thước và phẩm
chất củ khoai lang.
Cung cấp đủ K làm gia tăng năng suất và cải thiện
chất lượng củ khoai tây (Omran et al., 1991).
K làm gia tăng chất lượng
khoai tây và nhiều loại cây trồng khác (Usherwood, 1985; Geraldson, 1985;
Umamaheswarappa and Krishnappa, 2004).
Nhiều nghiên cứu cho thấy
nếu cung cấp đủ K thì quá trình phình to của củ s thuận lợi (Đinh Thế
Lộc, 1989; Mai Thạch Hoành, 2004).
Theo Đinh Thế Lộc (1989), khi nghiên cứu liều lượng phân K thích
hợp cho khoai lang Đông Xuân vùng đồng bằng B c Bộ bón (8 tấn phân
chuồng + 20 kg N + 20 kg P2O5) /ha kết hợp với liều lượng bón K từ 80-100
kg K2O/ha, năng suất củ khoai lang đạt cao nhất ở liều lượng bón 100 kg
K2O/ha (19,6 tấn củ/ha). Trong một nghiên cứu của Lu et al. (2001), năng
suất củ khoai lang tăng khi tăng liều lượng bón K từ 0, 75, 150, 225 và 300 kg
K2O/ha, tối hảo ở mức bón 225 kg K2O/ha.
O'Sullivan et al. (1997) cho rằng để khoai lang đạt năng suất củ 20
tấn/ha đã lấy đi khoảng 100 kg K2O/ha trong củ, và sự mang đi s lớn hơn
nếu tính cả dây. Trong một kết quả nghiên cứu ở Nhật, để sản xuất 1 tấn
khoai lang củ cần khoảng 3,4 kg N, 2 kg P2O5 và 9 kg K2O (Mini White
Paper, 2000). Dinh dưỡng khoai lang yêu cầu phải cân bằng N-P-K, tỷ lệ
chung là 1-(0,4-0,9)-(1,5-2,5). Trong sản xuất, cứ 1 kg củ khoai lang tươi
cần hút từ đất 4 g N, 2 g P2O5 và 12 g K2O. Muốn đạt năng suất 40
tấn/ha/vụ thì tổng mức phân bón cho 1 ha gồm 160 kg N, 80 kg P2O5 và
480 kg K2O (Nguyễn Công Tạn và ctv., 2014). Kết quả nghiên cứu của
Nguyễn Xuân Lai và ctv. (2011) tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long trên
giống khoai lang Tím Nhật, công thức bón phân 80 N-50 P2O5-liều lượng
K2O (0, 40, 60, 80, 100) kg/ha cho kết quả năng suất củ ở tất cả các nghiệm
thức bón bổ sung K không khác biệt nhau và đều cao hơn khác biệt có ý
nghĩa thống kê ở mức 5% so với ĐC không bón K; năng suất củ thương
phẩm ở các nghiệm thức bón 60, 80, 100 kg K2O/ha không khác nhau và
cao hơn so với ĐC không bón K.
* Phẩm chất củ lúc thu hoạch
Bón phân K với liều lượng cao 129,4-186,7 kg/ha làm gia tăng đáng kể
hàm lượng tinh bột, hàm lượng chất khô của củ do K thúc đẩy quang hợp và
quá trình vận chuyển tích lũy vật chất khô về củ (Shakamoto and Bowkamp,
1985). Theo El-Baky et al. (2010), với 4 mức độ bón phân K (60, 90, 120
và 150 kg K2O/fed, với 1 feddan = 4.200 m2) ở dạng potassium sulfate
(48% K2O) ảnh hưởng đến thành phần hóa học của cây khoai lang như hàm
lượng carotene, đường tổng số, carbohydrate khác biệt; hàm lượng protein