MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây khoai lang có tên khoa học là Ipomoea batatas (L) Lam, là cây lương thực ăn củ và lấy dây lá. Thành phần củ khoai lang tươi chứa 68% nước, 0,8% protit, 28,5% gluxit, 34 mg canxi, 50 mg phốt-pho, 23 mg vitamin C. Thành phần khoai lang khô: 11% nước, 2,2% protit, 80% gluxit.
Những nghiên cứu gần đây cho biết, giống khoai lang tím có polyphenol chứa anthocyamin có tác dụng kháng ôxy hoá rất mạnh, có khả năng kiềm chế đột biến của tế bào ung thư, hạ huyết áp, phòng ngừa bệnh tim mạch, có công năng làm đẹp và thông tiện. Cây khoai lang có sắc tố có thể bào chế chất nhuộm màu thực phẩm thiên nhiên thay sắc tố tổng hợp nhân tạo. Khoai lang chứa nhiều loại vitamin A, B, C, E và các chất khoáng K, Ca, Mg, Fe, Se…, giàu chất xơ thực phẩm. Tổ chức FAO của Liên Hợp Quốc đã đánh giá khoai lang là thực phẩm bổ dưỡng tốt nhất của thế kỷ 21, đang được thị trường thế giới rất ưa chuộng.
Khoai lang có rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, vị ngọt có thể sử dụng củ để ăn tươi, thái lát phơi khô, chế biến tinh bột dùng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi, thân lá có thể làm rau xanh. Ngoài ra khoai lang có thể chế biến các sản phẩm tinh bột biến tính, các sản phẩm hoá công, các sản phẩm lên men thuỷ phần được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp thực phẩm, dệt, giấy, vật liệu xây dựng, cao su nhân tạo. Hiệu suất sản xuất ethanol sinh học từ khoai lang cao hơn hẳn mía đường, cao lương, ngô, sắn và khoai tây. Khoai lang rất dễ trồng, nhân giống bằng dây, ít bị sâu, bệnh, chi phí đầu tư trên đơn vị diện tích trồng khoai lang thấp thích hợp với nhiều hộ nông dân nghèo trong việc phát triển kinh tế hộ gia đình hiện nay.
Với những ưu việt như vậy, nên cây khoai lang ngày càng được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm để đưa cây khoai lang trở thành cây trồng chính trong nền sản xuất nông nghiệp. Để tăng được năng suất và sản lượng khoai lang các tỉnh miền núi phía Bắc ngoài việc đánh giá các yếu tố kinh tế xã hội, thị trường để quy hoạch thì n 2 cần phải xác định bộ giống tốt, 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 trồng, trồng xen… cho từng nhóm giống theo mục đích sử dụng nhằm tăng thu nhập và hiệu quả kinh tế của cây khoai lang. Trước thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến khả năng sinh trưởng và phát triển của giống khoai lang Hoàng Long tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”. Mục đích nghiên cứu đề tài Xác định loại cây trồng xen thích hợp đối với giống khoai lang Hoàng long để đạt được năng suất cao, chất lượng tốt nhất trên một đơn vị diện tích nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho người nông dân.
Nội dung nghiên cứu - Theo dõi ảnh hưởng của cây trồng xen đến quá trình sinh trưởng và phát triển giống khoai lang Hoàng Long. - Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống khoai lang Hoàng Long. - Nghiên cứu ảnh hưởng của cây trồng xen đến chất lượng của giống khoai lang Hoàng Long. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 1.
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học + Giúp sinh viên vận dụng củng cố những kiến thức đã học áp dụng vào thực tiễn, tạo điều kiện cho sinh viên học hỏi thêm vốn kiến thức và kinh nghiệm trong sản xuất. + Trên cơ sở học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn đã giúp cho sinh viên nâng cao được chuyên môn, nâng cao tay nghề, đồng thời rèn luyện thái độ làm việc nghiêm túc, tích lũy kinh nghiệm, nắm được phương pháp tổ chức và tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Ý nghĩa trong sản xuất Trong sản xuất: Là cơ sở khuyến cáo kĩ thuật cho nông dân lựa chọn loại cây xen phù hợp với điều kiện sinh thái và sự sinh trưởng, phát triển của cây khoai lang phục vụ sản xuất đại trà giúp nâng cao năng suất, chất lượng khoai n 3 lang và tăng thêm thu nhập cho các hộ nông dân, góp phần đảm bảo an toàn lương thực quốc gia cũng như bảo vệ đất trồng khoai lang được lâu dài và bền vững n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. 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 Convolvuaceae, Purseglove J.
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 lượng loài trong chi Ipomoea đã được xác định là hơn 400 loài, nhưng Ipomoea batatas là một loài cây trồng không tìm thấy ở dạng hoang dại. Nhiều nhà khoa học cho rằng khoai lang được thuần hóa từ hơn 5000 năm trước. Nguồn gốc của khoai lang còn chưa thống nhất; Tuy nhiên các cứ liệu khảo cổ, ngôn ngữ học và lịch sử học đã cho phép xác định nguồn gốc khoai lang là ở vùng Trung Mỹ hoặc Nam Mỹ.
Nghiên cứu của Obrien, 1972 [18] cũng khẳng định: Trung tâm chính xác khởi nguyên của khoai lang là Trung hoặc Nam Mỹ., 1977 [7] cho rằng khoai lang có nguồn gốc ở phía Bắc là quần đảo Yucatan và phía Nam là sông Orinoco với các trung tâm thứ cấp có sự đa dạng cao ở Guatemala và Nam Peru. Yen (2005) [13] khi nghiên cứu về sự biến động ở Ipomoea batatas đã chỉ ra vùng có sự đa dạng cao bao gồm Colombia, Equador và Bắc Peru. Cây khoai lang tuy có nguồn gốc ở Châu Mỹ, nhưng chúng chỉ thực sự lan rộng ở Châu lục này khi người Châu Âu đầu tiên đặt chân tới. Khoai lang được du nhập vào Trung Quốc cuối thế kỷ 16, 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. Trên thế giới có 115 nước sản xuất khoai lang (FAO, 2012 [12]); chủ yếu tại các nước đang phát triển, trên các chân đất nghèo dinh dưỡng với chi phí đầu tư thấp.
Năm 2010 toàn thế giới trồng 8,1 triệu ha khoai lang, sản lượng đạt n 5 trên 106 triệu tấn, trong đó Châu Á đạt 88,5 triệu tấn, (bằng 83% sản lượng toàn bộ thế giới), riêng Trung Quốc đạt 81,2 triệu tấn. 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 [9], [1], 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” [1], [9]. 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 [6].1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai lang trên thế giới 2.1 Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới Theo Tổ chức Nông nghiệp và lương thực của Liên hợp quốc (FAO) khoai lang là một trong 5 cây lấy củ chính (bao gồm: Sắn, khoai tây, khoai lang, khoai mỡ, khoai sọ), khoai lang chiếm tỷ lệ 16,9% diện tích và 19,9% về sản lượng. Hiện nay có hơn 115 quốc gia trên thế giới đang trồng khoai lang với tổng diện tích đạt khoảng 8 triệu ha, năng suất đạt từ 12 đến 13 tấn/ha, với sản lượng hơn 101 triệu tấn. Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới trong những năm gần đây từ năm 2008 đến năm 2012 được thể hiện ở bảng 2.
Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2008 - 2012 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2008 8. 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,… 2.2 Tình hình nghiên cứu khoai lang trên thế giới Hầu hết những nước trồng nhiều khoai lang trên thế giới đều có bộ sưu tập nguồn gen giống khoai lang.
Nơi lưu giữ nguồn gen khoai lang lớn nhất toàn cầu là Trung tâm Khoai tây Quốc tế (Centro Internacional de la Papa – CIP) với tổng số 7007 mẫu giống khoai lang được duy trì năm 2005. Trong số này có 5.920 mẫu giống khoai lang trồng (Ipomoea batatas) và 1087 mẫu giống khoai lang loài hoang dại (Ipomoea trifida và các loài Ipomoea khác). Việc duy trì nguồn gen ở CIP được thực hiện trong ống nghiệm, trên đồng ruộng, bảo quản bằng hạt và được đánh giá theo tiêu chuẩn quốc tế. Khoai lang Trung Quốc cho năng suất cao, chịu lạnh nhưng chất lượng không n 7 ngon so với khoai lang của Nhật, Mỹ khi trồng ở Việt Nam.
Khoai lang Mỹ nổi tiếng về chất lượng cao, phổ biến các giống khoai lang có ruột củ màu cam đậm, dẻo và có hương vị thơm để tiêu thụ tươi như một loại rau xanh cao cấp và dùng trong công nghiệp thực phẩm.