Luận án tiến sĩ Khoa học cây trồng: Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: Trần Văn Gan | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:203

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định một số biện pháp kỹ thuật trồng khoai tây phù hợp trong điều kiện vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên. Trên cơ sở đó bổ sung và hoàn chỉnh biện pháp kỹ thuật thâm canh khoai tây ở tỉnh Thái Nguyên góp phần mở rộng diện tích khoai tây trên đất ruộng hai vụ lúa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Khoa học cây trồng: Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ––––––––––––––––––––– HOÀNG THỊ MINH THU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT KHOAI TÂY VỤ ĐÔNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ––––––––––––––––––––– HOÀNG THỊ MINH THU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT KHOAI TÂY VỤ ĐÔNG TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS. Trần Ngọc Ngoạn 2. PGS. TS. Trần Văn Điền THÁI NGUYÊN 2019
3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất cả những kết qu ả nghiên cứu trong công trình này là trung thực và chưa được công bố ở bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn. Mọi trích dẫn trong luận án đều đã đượ c ghi rõ nguồn gốc. Nghiên cứu sinh Hoàng Thị Minh Thu
4 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án tôi luôn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cá nhân và cơ quan nghiên cứu trong nước. Trước hết tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến GS.TS. Trần Ngọc Ngoạn, PGS.TS Trần Văn Điền với cương vị là người hướng dẫn khoa học, đã có nhiều đóng góp trong nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Sau đại học, Khoa Nông học đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo Khoa Nông học, Viện Khoa học sự sống, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Trung tâm Nghiên cứu và phát triển cây có củ Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Bộ môn Nghiên cứu khoai tây thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây có củ. Tôi xin cảm ơn Sở Nông nghiệp & Phát triển nông thôn tỉnh Thái Nguyên, Phòng Kinh tế Thành Phố Thái Nguyên, Phòng Nông nghiệp huyện Phú Lương tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi địa bàn tốt để tiến hành các thí nghiệm và thực hiện các mô hình nghiên cứu. Thái Nguyên, ngày 10/10/2018 Nghiên cứu sinh Hoàng Thị Minh Thu
5 MỤC LỤC
6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Bộ NN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Cs : Cộng sự CT : Công thức Đ/c : Đối chứng DTTLCPĐ : Diện tích tán lá che phủ đất FAO : Food and Agriculture Organization H : Hữu cơ HX : Héo xanh KHKTNNVN : Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam KL : Khối lượng MĐ : Mật độ MS : Mốc sương NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu PK : Phân khoáng PL : Phú Lương QCVN : Quy chuẩn Việt Nam RCBD : Rendomized completed block design (kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh). SAS : SAS systemversion8.SAS Inst.,Cary, NC Sở KH&CN : Sở khoa học và Công nghệ ST : Sinh trưởng T : Tưới TB : Trung bình TCN : Tiêu chuẩn ngành TGST : Thời gian sinh trưởng TPTN : Thành Phố Thái Nguyên TV : Thời vụ V : Vun
7 VR : Virút DANH MỤC CÁC BẢNG
8 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
9 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây khoai tây (Solanum tuberosum) là cây lương thực của nhiều nước châu Âu và ở một số nước khoai tây là cây lương thực chủ yếu (Đường Hồng Dật, 2005)[7]. Củ khoai tây chứa 20% lượng chất khô, trong đó có 80 85% là tinh bột, 3 5% là protein và một số vitamin khác (Nguyễn Văn Thắng và Bùi Thị Mỳ, 1996) [38]. Khoai tây có tiềm năng năng suất khá cao tới 100 120 tấn/ha. Tuy nhiên sự biến động về tiềm năng năng suất giữa các vụ và các vùng là khá lớn (Caldiz et al., 2001) [65]. Do khoai tây chịu tác động mạnh của những yếu tố từ bên ngoài. Nhiệt độ thích hợp cho thân lá phát triển là 180C, củ phát triển là 16 17oC; ánh sáng ngày dài thích hợp cho giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, giai đoạn củ hình thành thì cây lại yêu cầu ánh sáng ngày ngắn. Yêu cầu về ẩm độ cũng thay đổi theo các thời kỳ sinh trưởng và phát triển, trước khi hình thành củ ẩm độ cần là 60%, thời kỳ hình thành củ ẩm độ đất phải đạt 80%. Để đạt được năng suất cao, khoai tây còn yêu cầu lớp đất mặt phải rất tơi xốp, đất thịt nhẹ, đất cát pha thích hợp với cây khoai tây (Đường Hồng Dật, 2005) [7]. Thời gian sinh trưởng ngắn nhưng khoai tây lại là cây cho hiệu quả kinh tế cao, 1 ha có thể thu nhập từ 30 40 triệu đồng. Theo Nguyễn Công Chức (2001) [2]. Khoai tây đóng góp từ 42 48% thu nhập từ trồng trọt, 4,5 22,5% trong tổng thu nhập c ủa hộ trồng khoai tây. Ở Việt Nam khoai tây là một trong nh ững cây thực phẩm quan tr ọng và đặc biệt là cây hàng hóa có hiệu quả kinh t ế cao. Tuy nhiên hiện nay việc sản xuất khoai tây chưa khai thác hết tiềm năng, năng suất cây khoai tây ở Việt Nam còn rất thấp, đạ t 73,74% (năm 2017) so với năng suất trung bình của thế giới (FAOSTAT, 2019) [140]. Đồng bằng Bắc bộ có một mùa đông lạnh với nhiệt độ trung bình khoảng 16,6 25,50C, phù hợp cho cây khoai tây sinh trưởng, phát triển, chủ yếu đất phù sa, đất cát pha, đất thịt nhẹ lớn, hệ thống thuỷ nông hoàn chỉnh là điều kiện thuận lợi cho phát triển và mở rộng sản xuất khoai tây. Trong những năm gần đây diện tích khoai tây cả nước dao động trong khoảng 35.000 ha, tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng (Đào Huy Chiên, 2002) [1]. Có khả năng thích hợp
10 với nhiều vùng sinh thái, cho năng suất cao, củ giàu dinh dưỡng nên khoai tây được trồng rất phổ biến. Sản phẩm thu hoạch dễ tiêu thụ và dễ thương mại hoá. Cây khoai tây nếu được đầu tư thâm canh sẽ có sản lượng cao và lượng hàng hóa lớn, có giá trị xuất khẩu làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc thuộc vùng Đông Bắc nước ta với diện tích đất tự nhiên hơn 3562,82 km2 và dân số khoảng 1,2 triệu người (Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2017) [4]. Thị trường tiêu thụ khoai tây tại Thái Nguyên rất lớn do dân số đông, có nhiều trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, đơn vị quân đội, Công ty Sam Sung đóng trên địa bàn; mặc dù nhu cầu tiêu thụ khoai tây lớn, song hầu hết sản lượng tiêu thụ khoai tây của tỉnh đều nhập từ tỉnh ngoài và Trung Quốc, sản lượng khoai tây trong tỉnh còn thấp chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người dân. Thời tiết khí hậu vụ đông tại Thái Nguyên rất phù hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây, với nhiệt độ bình quân từ 16,6 25,5 0C; lượng mưa từ 0,3 322,5 mm; ẩm độ trung bình từ 72 75%. Trong những năm gần đây khoai tây đã được đưa vào cơ cấu cây trồng vụ đông, tỉnh đã có nhiều chính sách để hỗ trợ phát triển và mở rộng diện tích khoai tây, vì vậy khoai tây đã chiếm một vị trí quan trọng trong phát triển cây vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên, tiềm năng mở rộng diện khoai tây vụ đông rất lớn. Tuy nhiên diện tích trồng khoai tây của tỉnh đang giảm dần, nguyên nhân chủ yếu của các hạn chế trên do thiếu nguồn giống chất lượng người dân trồng khoai tây chủ yếu trồng giống Trung Quốc chất lượng kém, sâu bệnh nhiều, năng suất thấp chất lượng khoai tây chưa đảm bảo và đặc biệt các biện pháp kỹ thuật canh tác như; thời vụ, mật độ, phân bón, tưới nước, vun gốc chưa phù hợp. Do đó để mở rộng diện tích khoai tây vụ đông tại Thái Nguyên cần phải có nghiên cứu tổng hợp, sâu rộng về kỹ thuật tuyển chọn giống đến các biện pháp kỹ thuật. Xuất phát từ hạn chế đó chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên” 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá thực trạng sản xuất khoai tây nhằm xác định các yếu tố hạn chế năng suất khoai tây tại tỉnh Thái Nguyên.
11 Xác định giống khoai tây có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với điều kiện vụ đông tại Thái Nguyên để đưa vào sản xuất. Xác định một số biện pháp kỹ thuật trồng khoai tây phù hợp trong điều kiện vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên. Trên cơ sở đó bổ sung và hoàn chỉnh biện pháp kỹ thuật thâm canh khoai tây ở tỉnh Thái Nguyên góp phần mở rộng diện tích khoai tây trên đất ruộng hai vụ lúa. Xây dựng mô hình sản xuất thâm canh khoai tây đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao trên đất hai vụ lúa. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Giống khoai tây: Lựa chọn giống khoai tây có triển vọng gồm 8 giống khoai tây nhập nội qua thí nghiệm nghiên cứu giống vụ đông trên đất ruộng 2 vụ tại tỉnh Thái Nguyên. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây vụ đông gồm mật độ, thời vụ, phân bón, tưới nước, vun. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Thí nghiệm nghiên cứu một số đặc điểm của giống và biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây bố trí tại xã Thịnh Đức Thành Phố Thái Nguyên và xã Phấn Mễ huyện Phú Lương. Mô hình sản xuất thử nghiệm tại xã Phấn Mễ, huyện Phú Lương, xã Thịnh Đức Thành Phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. 4. Đóng góp mới của luận án Đã xác định được giống khoai tây có triển vọng tốt là giống KT1 có thời gian sinh trưởng trung bình, sinh trưởng phát triển tốt, nhiễm sâu bệnh nhẹ, năng suất cao (31 32 tấn/ha), chất lượng tốt, phù hợp với nhu cầu ăn tươi và chế biến. Đã xác định được một số biện pháp kỹ thuật thích hợp đối với giống khoai tây KT1 vụ đông tại Thái Nguyên. Thời vụ trồng tốt nhất từ ngày 01/11 10/11. Đối với phân khoáng xác định được lượng phân bón 15 tấn phân chuồng + 180kg N + 180 kg P2O5 + 180 kg K2O/ha, với mật độ trồng 5 khóm/m2 đạt năng
12 suất và hiệu quả kinh tế cao. Phân kali đã xác định được công thức bón 15 tấn phân chuồng + 150 kg N + 150 kg P 2O5 + 180 kg K2O/ha cho năng suất, hiệu quả kinh tế cao nhất. Tưới nước bổ sung 3 lần (15 ngày sau trồng, 45 ngày sau trồng, 75 ngày sau trồng). Vun luống 2 lần/vụ (15 ngày sau trồng và 45 ngày sau trồng). 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả thu được từ các thí nghiệm về xác định giống và các biện pháp kỹ thuật là căn cứ khoa học để bổ sung hoàn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây tại tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu có thể dùng tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu tuyển chọn giống khoai tây. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tuyển chọn được một số giống khoai tây có triển vọng cho năng suất cao và chất lượng tốt phục vụ sản xuất vụ đông trên đất ruộng hai vụ lúa. Bổ sung luận cứ khoa học để lựa chọn giống khoai tây nhập nội phù hợp và xây dựng quy trình sản xuất khoai tây trong điều kiện vụ đông tại tỉnh Thái Nguyên.
13 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Tăng năng suất cây trồng là mục tiêu quan trọng nhất của mọi tiến bộ kỹ thuật về giống và canh tác. Dân số ngày càng tăng kéo theo nhu cầu lương thực không ngừng tăng lên, trong khi đất canh tác bị thu hẹp và để ứng phó với biến đổi khí hậu, chúng ta cần phải thường xuyên chọn tạo giống cây trồng phù hợp với điều kiện ngoại cảnh luôn thay đổi, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất. Giống có vai trò rất quan trọng, góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. Năng suất cây trồng có thể tăng lên một cách đáng kể nếu chọn được giống có tiềm năng năng suất cao và ổn định. Hiện nay các giống khoai tây đang phổ biến trong sản xuất tại Việt Nam nói chung và Thái Nguyên nói riêng chủ yếu là nhập nội. Do vậy trước khi đưa vào sản xuất ở một vùng nào đó cần đánh giá khả năng thích ứng của giống với các điều kiện sinh thái khác nhau, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp. Khi nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật cho khoai tây, nhiều tác giả đã kết luận khoai tây trồng an toàn trong thời tiết vụ đông ở miền Bắc nước ta (từ 15/10 trở đi) và có thể trồng thêm khoai tây vụ xuân. Tuy nhiên, việc xác định thời vụ trồng khoai tây còn phụ thuộc vào yếu tố đất đai và khí hậu từng vùng (Trương Văn Hộ, 1992) [15]. ́ ́ ̉ Cac kêt qua nghiên c ứu cho thây mât đô và khoang cach trông, sô thân trên ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ơn vi diên tich co anh h môt đ ̣ ̣ ́ ́ ̉ ưởng rât ro rêt đên năng suât va chât l ́ ̃ ̣ ́ ́ ̀ ́ ượng khoai tây. Khoai tây được trồng bằng phương pháp làm đất tối thiểu, mật độ và khoảng cách trồng được khuyến cáo như sau: Trồng 2 hàng cách mép luống 30 35 cm, hàng cách hàng 35 40 cm; củ cách củ 30 cm, tương đương 5 6 vạn củ giống/ha (Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, 2013) [147]. Khoai tây là một trong những loại cây trồng cho năng suất cao, do đó đòi hỏi nhiều chất dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng và phát triển. Lượng phân ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ bon cho khoai tây phu thuôc vao loai đât, đô phi nhiêu cua đât, tinh trang luân canh ́ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ời gian sinh trưởng cua khoai tây, đô âm va mât đô trông va canh tac, giông va th ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̉ ̀ ̣ ̣ ̀
14 (Smith, 1987) [123]. Khi trồng khoai tây giống mới theo hướng thâm canh để có năng suất, hiệu quả cao nhất thiết phải bón phân. Cần thực hiện tưới rãnh nhẹ để khoai tây nhanh mọc trong trường hợp đất bị khô. Thực hiện vun xới 2 lần kết hợp bón thúc. Thường xuyên tưới nước giữ ẩm cho khoai tây, tốt nhất bằng biện pháp tưới rãnh (Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, 2015) [148]. Như vậy, để trồng khoai tây đạt hiệu quả kinh tế cao thì mỗi vùng sinh thái cần nghiên cứu để tìm ra bộ giống tốt và biện pháp canh tác phù hợp. 1.2. Một số nghiên cứu về yêu cầu ngoại cảnh đối với cây khoai tây 1.2.1. Yêu cầu về nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây và năng suất củ. Nhiệt độ trong vụ trồng bình quân 16°C 18°C là thích hợp và cho năng suất cao nhất. Khi nhiệt độ cao, cây khoai tây bị giảm sự đồng hóa, tăng dị hóa; nhiệt độ ban đêm cao sẽ làm giảm sản lượng chất khô của cây. Sự phát triển tối ưu của cây khoai tây khi nhiệt độ ban ngày 20°C, ban đêm 14°C. Nếu nhiệt độ ban ngày ở mức 21°C 24°C, ban đêm 10°C hoặc thấp hơn một chút, khoai tây cũng có năng suất cao. Nhưng khi nhiệt độ bình quân dưới 10°C sẽ làm giảm sự sinh trưởng của cây, dưới 5°C cây ngừng sinh trưởng. Cây khoai tây có ba giai đoạn: Giai đoạn phát triển thân lá, giai đoạn hình thành củ và giai đoạn phình to củ. Mỗi giai đoạn có yêu cầu nhiệt độ khác nhau. Từ mọc đến phát triển thân lá, cây khoai tây cần nhiệt độ tương đối cao, thay đổi từ 16°C 24°C, ở giai đoạn này thân lá phát triển đầy đủ thì năng suất củ mới cao. Giai đoạn hình thành củ cần nhiệt độ thấp hơn. Rashid năm 1974 có nhận xét, củ khoai tây hình thành nhanh nhất ở nhiệt độ ban ngày 20°C 21°C và ban đêm 14°C. Giai đoạn phình củ cần nhiệt độ thấp hơn kết hợp với ngày dài và cường độ ánh sáng cao (Trương Văn Hộ, 2010) [17]. Nhiệt độ không khí thích hợp nhất cho củ khoai tây phát triển từ 18190C và nhiệt độ đất 16 170C. nếu nhiệt độ từ 200C trở lên quá trình hình thành củ của khoai tây bắt đầu bị kìm hãm. Nhiệt độ lên cao quá 25 0C sẽ trở ngại cho quá trình hình thành và phát triển củ. Trong thời kỳ hình thành củ, nhiệt độ cao kéo dài gây ra hiện tượng củ không được tích lũy chất khô một cách đầy đủ, dẫn đến năng suất và chất lượng giống giảm rõ rệt ở các đời sau. (Trương Văn Hộ, 2010) [17].
15 Như vậy, cây khoai tây sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao trong điều kiện nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thích hợp cho thân lá phát triển là 18 20 0C, thân củ phát triển là 18 190C. Tuy nhiên, nhiệt độ quá thấp làm cây bị chết rét, còn nhiệt độ cao thì củ hình thành kém, nhanh thoái hóa và bệnh virút phát triển mạnh. Để nâng cao năng suất và chất lượng củ khoai tây cần nghiên cứu để có thời vụ thích hợp với từng vùng. 1.2.2. Yêu cầu về ánh sáng Khoai tây là cây ưa sáng, năng suất khoai tây phụ thuộc vào khả năng hấp thu và hiệu quả của việc sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp nên chất khô của củ và chỉ số thu hoạch. Cường độ ánh sáng thích hợp cho sự hình thành củ và năng suất khoai tây là 20.000 50.000 lux (Allen and Scott .,1980) [50]. Trong điều kiện khí hậu giống nhau, không thiếu nước hoặc dinh dưỡng và không xuất hiện sâu bệnh hại thì sự khác nhau về sinh trưởng, phát triển và năng suất là do khả năng hấp thu ánh sáng khác nhau giữa các giống (Spitter, 1987; Van der Zaag and Doombos JH, 1987) [124], [132]. Độ dài ngày ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng phát triển của cây khoai tây. Ở điều kiện ngày dài trên 14 giờ chiếu sáng/ngày của mùa xuân và mùa hè ở các nước ôn đới, thời gian sinh trưởng của cây khoai tây dài tới hơn 4 tháng gần 5 tháng, có thời gian phát triển thân lá dài, sau đó mới đến giai đoạn hình thành củ và phình to củ. Người ta thấy rằng cây khoai tây trong điều kiện dài ngày có hàm lượng hoomon gibberellin cao, nên đã làm chậm sự hình thành củ. Do thời gian sinh trưởng dài nên năng suất khoai tây ở vùng ôn đới khá cao, về tiềm năng nhiều nơi tới 100 120 tấn củ/ha, nhiều nước đạt năng suất bình quân 35 40 tấn/ha. Những nước vùng nhiệt đới trồng khoai tây trong điều kiện ngày ngắn, dưới 12 giờ/ngày nên hình thành củ sớm ngay khi thân lá còn trong giai đoạn đang phát triển. Vì vậy, thời gian sinh trưởng ngắn, chỉ trên dưới 3 tháng, nên năng suất củ thấp, tiềm năng năng suất không cao. Những giống khoai tây ở vùng ôn đới đem trồng ở Việt Nam sẽ rút ngắn khoảng 30% thời gian trồng ở vùng ôn đới (Trương Văn Hộ, 2010) [17]. Trong điều kiện ngày dài, cây khoai tây ra hoa, kết quả nhiều h ơn ngày ngắn. Nếu ở nhiệt độ thấp trong điều kiện ngày dài hoặc ngắn, khoai tây đều
16 ra củ sớm. Về cường độ ánh sáng với khoai tây, ánh sáng có cườ ng độ mạnh sẽ làm cho quá trình quang hợp tăng lên, cây phát triển thuận lợi. N ếu c ường độ ánh sáng yếu, trời nhiều mây âm u kéo dài, cây quang hợp kém, năng suất khoai tây thấp. Mặt khác cườ ng độ ánh sáng quá cao cũng gây ra tạo củ sớm, ra hoa nhanh dẫn đến thời gian sinh tr ưởng ng ắn, năng suất củ thấp. 1.2.3. Yêu cầu về nước Nước là một trong những yếu tố quyết định đến sự sinh trưởng, phát triển của cây khoai tây, đến năng suất và chất lượng của củ khoai tây. Muốn cây khoai tây có hiệu suất quang hợp cao, đất phải đủ ẩm để cho bộ rễ hút đủ lượng nước cần thiết và chất khoáng để điều tiết nhiệt độ của cây. Nếu đất khô hạn, lá khô sẽ bị héo, khí khổng khép lại, hiệu suất quang hợp của cây sẽ giảm sút. Nếu thiếu nước kéo dài trầm trọng thì cây sẽ chết. Nếu quá nhiều nước sẽ gây nên yếm khí, trong đất thiếu O2 sẽ làm cho bộ rễ bị chết, đồng thời những khí khổng trên vỏ củ bị trương nước sẽ là nơi để vi khuẩn và nấm xâm nhập làm thối củ (Trương Văn Hộ, 2010) [17]. Trong suốt thời gian sinh trưởng, phát triển cây khoai tây cần rất nhiều nước. Theo một số nghiên cứu, một héc ta khoai tây cho năng suất củ từ 1933 tấn/ha thì cần từ 2.800 2.900 m3 nước. Để tạo ra 100 kg củ khoai tây cần 12 15 m3 nước (Ngô Đức Thiệu và Nguyễn Văn Thắng, 1978) [41]. Nghiên cứu của Deblonde et al., (1999) [70] chỉ rõ, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất bị tác động mạnh bởi tổng lượng nước tưới. Tuy nhiên tác động của hạn đến cây trồng phụ thuộc vào thời gian, giai đoạn và mức độ nghiêm trọng của khô hạn (Jefferies, 1995) [96]. Hạn thường tác động mạnh ở 3 giai đoạn: sinh trưởng, phình to củ và chín. Thiếu nước ở giai đoạn cuối của thời gian sinh trưởng sinh dưỡng làm cho khoai tây có năng suất thấp nhất, thiếu nước ở giai đoạn chín thì củ khoai tây lại to nhất (Fabeiro et al., 2001) [78]. Nghiên cứu của Iqbal et al., (1999) [94] cũng cho kết quả là, hạn xuất hiện vào giai đoạn chín làm giảm năng suất ít nhất, xuất hiện sớm sẽ ảnh hưởng mạnh nhất đến năng suất, tiếp theo là giai đoạn hình thành củ. Điều đó được
17 Kashyap et al., (2003) [99] giải thích rằng, hầu hết các giai đoạn nhạy cảm với sự thiếu nước là ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng nên thiếu nước ở giai đoạn này ảnh hưởng đến năng suất mạnh nhất. Như vậy, nước rất cần thiết cho sinh trưởng, phát triển và tạo năng suất của cây khoai tây. Thiếu nước ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng ảnh hưởng nhiều nhất đến năng suất. Vì vậy trong điều kiện ở miền Bắc Việt Nam, vụ đông thường có lượng mưa thấp và biến động giữa các vùng khá lớn nên cần nghiên cứu chế độ tưới nước hợp lý cho khoai tây trong từng điều kiện cụ thể. 1.2.4. Yêu cầu về đất đai và dinh dưỡng của khoai tây 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) [7]. Đất trồng khoai tây thích hợp là đất phù sa nhẹ, đất cát pha, đất nhẹ tơi xốp có lượng mùn cao, lớp đất canh tác dày, giữ ẩm tốt, có điều kiện tưới nước và thoát nước. Nếu trồng trên đất thịt nặng, củ sẽ phát triển không đều, bị méo mó, mã củ xấu. Khoai tây có thể phát triển được trên đất có độ pH từ 4,8 7,1. Do chịu được chua mặn nên ở Hà Lan đã dùng khoai tây là cây tiên phong trồng trên đất mới lấn biển có độ chua cao. Tuy nhiên, độ pH lý tưởng với khoai tây là 5,2 6,4. Nếu đất có độ pH kiềm trên 7, khoai tây dễ bị nhiễm bệnh ghẻ củ. Đất có hàm lượng clo cao sẽ giảm hàm lượng chất khô của củ (Trương Văn Hộ, 2010) [17]. 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. Đất có pH từ 5 7, nhưng thích hợp nhất là 6 6,5. Đất lý tưởng cho sự phát triển của khoai tây là đất tiêu nước tốt, dễ vỡ vụn. Đất có hàm lượng sét cao cần được xử lý đặc biệt như luân canh cây trồng thích hợp, trồng cây che phủ và các hoạt động cày xới đúng cách để duy trì năng
18 suất trong một thời gian dài. Các loại đất có hữu cơ cao, nếu thoát nước đầy đủ, cũng có thể sản xuất khoai tây chất lượng cao, đặc biệt cho thị trường ăn tươi. Đất cát, có chứa ít đất sét hoặc ít chất hữu cơ khi được tưới tiêu và bón phân đúng cách, sẽ cho năng suất và chất lượng chế biến cao. Mặc dù, khoai tây chịu được đất có tính axít nhưng sẽ có lợi khi nâng pH đất đến 6,0 6,5 giúp gia tăng hấp thụ lượng P và K trong đất, làm tăng hoạt tính của vi sinh vật, tăng sự phân huỷ của chất hữu cơ để giải phóng N và tăng khả năng trao đổi cation đất (Bohl và Johnson, 2010) [61]. Đất trồng khoai tây có pH nằm trong khoảng 5,5 6,8. Ở pH này khoai tây ít bị bệnh ghẻ hay sần lỗ vỏ. Ham l ̀ ượng tinh bôt cua khoai tây thu đ ̣ ̉ ược cao nhât́ ́ ̀ ́ ̣ khi trông trên đât kiêm yêu hoăc trung tinh. Tuy nhiên, nghiên c ̀ ́ ứu khác đã ghi nhận ham l ̀ ượng tinh bôt cua cu ̣ ̉ ̉ ở pH đât trông trong pham vi 5,4 6,05 cao h ́ ̀ ̣ ơn cả. Khi trông ̀ ở đât chua y ́ ếu co pH = 5 thi khoai tây chin s ́ ̀ ́ ơm h ́ ơn, điêu nay lam ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ ượng chât khô cua cây. Đ giam ham l ́ ̉ ể đạt năng suất cao nên duy trì độ ẩm của đất khoảng 65%. Tùy thuộc vào nhiệt độ ngày và giai đoạn phát triển của cây mà lượng nước tưới được tính toán nhằm duy trì độ ẩm của đất. Tưới sát ngày thu hoạch làm giảm độ cứng và gia tăng các vấn đề trong lưu trữ (Kader và Rolle, 2004) [97]. Khoai tây có thể trồng được trên các loại đất: đất cát pha, đất thịt nhẹ, đất phù sa có tầng canh tác dày, nhiều mùn. Để cây khoai tây sinh trưởng tốt, năng suất cao thì cần bố trí trồng trên các chân đất vàn, vào cao; đất có độ tơi xốp, thuận tiện trong việc tưới tiêu và thoát nước tốt. Khoai tây đông thường được bố trí trên chân đất 2 vụ lúa (lúa đông xuân + lúa mùa + khoai tây đông). Cày bừa, làm đất nhỏ vơ sạch cỏ dại, tàn dư cây trồng vụ trước. Lên luống càng cao càng tốt, lên luống đơn, luống rộng 0,6 0,7 m (trồng 1 hàng) hoặc lên luống kép, luống rộng 1,2 1,4 m (trồng 2 hàng). Rãnh luống rộng từ 30 40 cm, sâu từ 15 25 cm (Thái Hà và Đằng Mai, 2011; Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, 2015) [12], [148]. 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 N, 1,11 kg P2O5, 8,92 kg K2O. Với năng suất 15 tấn/ha cây khoai tây đã lấy đi 88 kg N, 17 kg P2O5, 134 kg K2O, 19 kg CaO và 16 kg MgO. Rasco và Aromin, (1994) [116] cũng kết luận rằng, năng suất khoai tây phụ thuộc
19 nhiều vào dinh dưỡng đất và khả năng cung cấp của con người. Trong hầu hết các trường hợp có sự tương quan giữa khối lượng chất khô và nồng độ N, P, K. Tuy nhiên mỗi nguyên tố dinh dưỡng đều tác động đến sinh trưởng, phát triển và năng suất khoai tây theo góc độ khác nhau. Khoai tây là một trong những loại cây trồng cho năng suất cao, do đó đòi hỏi nhiều chất dinh dưỡng để phục vụ quá trình sinh trưởng và phát triển. Nitơ (N), phốt pho (P) và kali (K) là những yếu tố quan trọng nhất cần thiết cho việc hình thành năng suất và sản lượng khoai tây. Ở nhiều khu vực sản xuất khoai tây, lượng phân bón đạm và lân được sử dụng rộng rãi, trong khi kali thường bị bỏ qua (Pervez et al., 2013) [111]. 1.2.5. Yêu cầu vê đ ̀ ộ ẩm đất Kết quả nghiên cứu cho thấy cac loai đât khac nhau co kh ́ ̣ ́ ́ ́ ả năng giữ nước, giữ nhiệt, trao đổi dinh dưỡng khác nhau nên có anh h ̉ ưởng khác nhau đên s ́ ự sinh trưởng cua khoai tây va qua đo anh h ̉ ̀ ́̉ ưởng đên ham l ́ ̀ ượng chât khô, hàm l ́ ượng tinh bột trong củ. Loại đất hấp thụ nước tốt và thoáng khí là cần thiết cho sự phát triển và hình thành củ (Brandenberger et al., 2012) [ 63]. ̣ ̉ ́ ́ ̉ Đô âm đât co anh h ưởng đên ham l ́ ̀ ượng chât khô cua khoai tây va chât ́ ̉ ̀ ́ lượng chê biên cua chung. Trong nh ́ ́ ̉ ́ ưng vung han hoăc ban han, biên phap t ̃ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ưới là ̉ không thê thiêu khi trông khoai tây. ́ ̀ Ở nhưng vung âm h ̃ ̀ ̉ ơn, ngoai viêc l ̀ ̣ ợi dung ̣ nươc tr ́ ơi qua m ̀ ưa cung cân phai bô sung môt l ̃ ̀ ̉ ̉ ̣ ượng nươc t ́ ươi nhât đinh. Điêu kiên ́ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ ̃ ̉ ̉ ̀ ̣ ̣ ̉ đât đu đô âm se đam bao khoai tây co năng suât cao, tôt nhât nên duy tri môt đô âm ́ ́ ́ ́ đông nhât trong đât trong suôt qua trinh sinh tr ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ưởng cua cây khoai tây. Viêc t ̉ ̣ ươi qua ́ ́ dư thưa n ̀ ươc hoăc khoang cach gi ́ ̣ ̉ ́ ưa hai lân t ̃ ̀ ươi qua xa co thê lam giam năng suât ́ ́ ́ ̉ ̀ ̉ ́ ̣ hoăc cây co sinh tr ́ ưởng lai hoăc lam n ̣ ̣ ̀ ưt cu. Đê thu đ ́ ̉ ̉ ược khoai tây co ham l ́ ̀ ượng chât́ ̀ ̉ ́ ươi qua muôn vao luc thu hoach. M khô cao cân phai tranh t ́ ́ ̣ ̀ ́ ̣ ưa qua nhiêu hoăc t ́ ̀ ̣ ươi qua ́ ́ ̣ ương lam giam năng suât va lam giam ty trong cua cu (Smith, 1987) [123 ]. muôn th ̀ ̀ ̉ ́ ̀ ̀ ̉ ̉ ̣ ̉ ̉ ̀ ̣ ́ ̃ ̉ Khoai tây la môt cây rât mân cam vơi s ́ ự thiêu hut n ́ ̣ ươc trong đât. Ngay ca ́ ́ ̉ khi được tươi, đôi khi khoai tây vân bi stress n ́ ̃ ̣ ươc, đăc biêt la nh ́ ̣ ̣ ̀ ững ngay năng va ̀ ́ ̀ nong. S ́ ự thiêt hai do stress n ̣ ̣ ươc cua khoai tây phu thuôc vao th ́ ̉ ̣ ̣ ̀ ơi điêm bi thiêu ̀ ̉ ̣ ́ nươc, th ́ ơi gian va c ̀ ̀ ương đô stress (Costa và MacKerron, 2000) [68]. ̀ ̣ ̣ Tai Nam Phi, thi ếu nươc xay ra vao luc băt đâu hinh thanh cu cho đên luc ́ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ̉ tao cu la nhân tô quan trong nhât anh h ́ ưởng đên s ́ ự hinh thanh sinh khôi ̀ ̀ ́ va năng ̀
20 ́ ̉ suât cu. Khi được tươi đây đu trong điêu kiên nay, cu cho năng suât cao nhât. Hiêu ̀ ̉ ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ́ ươi n suât t ́ ươc thay đôi tuy theo ph ́ ̉ ̀ ương phap t ́ ươi va th ́ ̀ ơi gian trông, hiêu qua t ̀ ̀ ̣ ̉ ươí nươc vao vu thu cao h ́ ̀ ̣ ơn vu đông (Steyn ̣ et al., 2007) [126]. Đa có nghiên c ̃ ưu vê anh h ́ ̀̉ ưởng cua t ̉ ươi đên chât l ́ ́ ́ ượng chê biên cua khoai ́ ́ ̉ ̣ tây, nhân thây ́ ở công thưc khoai tây co t ́ ́ ươi, khoai tây ch ́ ưa thanh thuc vao luc thu ̀ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ưa nhiêu đ hoach. Trong cu co ch ́ ̀ ường khử dân đên mau săc cua chip sau khi ran co ̃ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ ̀ ̣ mau đâm h ơn. Khi tươi ń ươc cho khoai tây ́ ở cac m ́ ưc đô âm đât đat 25, 50 và ́ ̣ ̉ ́ ̣ 75% không gây anh h ̉ ưởng đên ty trong cua cu, trong khi đo ́ ̉ ̣ ̉ ̉ ́ở đô âm cao h ̣ ̉ ơn gây ra sự giam sut ham l ̉ ́ ̀ ượng tinh bôt. ̣ Điều kiện thời tiết bất thường có thể làm cho khoai tây có củ có hình dạng bất thường hoặc nảy mầm, tạo củ thứ cấp, làm đen thịt củ hoặc tim rỗng. Lượng mưa ảnh hưởng đến hàm lượng nước và sự nhạy cảm của cây trồng đến các tổn thương cơ học và thối hỏng. Thời tiết khô hạn, rồi mưa có thể làm phát sinh vết nứt hoặc sinh trưởng thứ cấp ở khoai tây. Nhiệt độ đất cao, thiếu độ ẩm tạm thời của đất và thiếu hay dư thừa nitơ gây hàm lượng đường cao và tinh bột thấp ở phần cuống củ ở khoai tây chế biến làm nâu thịt củ khi chế biến. Do thiếu nước gây ra những thay đổi trong hoạt động hoặc các enzyme chuyển hóa cacbohidrat chuyển từ chức năng tổng hợp tinh bột thành chức năng huy động tinh bột (Thompson et al., 2008) [128]. 1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai tây trên thế giới và Việt Nam 1.3.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam 1.3.1.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới Khoai tây được trồng rộng rãi ở 130 nước trên thế giới, từ 71 độ vĩ tuyến Bắc đến 40 độ vĩ tuyến Nam. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 5 năm gần đây được trình bày ở bảng 1.1. Bảng 1.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới giai đoạn 2013 2017 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2013 19,29 19,39 374,07 2014 18,88 20,14 380,26 2015 18,91 19,91 376,58 2016 19,08 19,62 374,25 2017 19,30 20,11 388,91