Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết Cây khoai lang (Ipomoea batatas (L.) được đánh giá là một loại cây có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao (Parle-Milind và Monika, 2015; Fao, 2011). Khoai lang thích hợp với các vùng sinh thái tại Việt Nam và là loại cây trồng có giá trị toàn thân (Nguyễn Công Tạn và ctv. Diện tích trồng khoai lang ở khu vực Đồng Bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) chiếm tỷ lệ lớn trong tổng diện tích trồng khoai lang của cả nước; trong đó, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long có diện tích canh tác khoai lang chiếm khoảng 10.000 ha và chủ yếu là giống khoai lang tím HL491 (Sở Công thương tỉnh Vĩnh Long, 2014; Tổng cục Thống kê, 2015). Hiện nay, các giống khoai lang tím đang được đầu tư nghiên cứu và phát triển do thịt củ chứa hàm lượng tinh bột, protein và các loại vitamins, amino acids, nhiều nguyên tố đa vi lượng, hàm lượng chất xơ cao, ít chất béo và cholesterol (Bovell-Benjamin, 2007; Rose et al., 2011; Mohan, 2011; Rukundo et al.
Ngoài ra, anthocyanins và các hợp chất phenolics trong thành phần thịt củ khoai lang tím có nhiều hoạt tính sinh học quý như: khả năng chống oxy hóa cao, tăng cường sức đề kháng, có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư. (Terahara et al., 2004; Castaneda-Ovando et al., 2009; Cavalcanti et al., 2011; Truong et al., 2012; Wang et al. Tuy nhiên, các giống khoai lang tím lại có hàm lượng anthocyanins khác nhau do khác biệt về giống, kích thước, hình dạng củ, cấu trúc và màu sắc của thịt củ (Yoshinaga et al., 1999; Montilla et al., 2011; Truong et al. Chính vì thế, các nghiên cứu về chọn giống khoai lang tím có nhiều anthocyanins đang được quan tâm.
Tại Nhật, những giống khoai lang có chứa nhiều anthocyanins đã được lai tạo và đưa vào canh tác (Montilla et al. Tại Việt Nam, giống khoai lang tím được canh tác với diện tích lớn là HL491, đây là giống có năng suất cao (trung bình khoảng 25 tấn/ha), phẩm chất tốt, phù hợp với mục đích xuất khẩu đang được đầu tư nghiên cứu nhằm gia tăng năng suất và phẩm chất (Nguyễn Xuân Lai, 2011; Nguyễn Thị Lang và ctv. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu được công bố về việc đánh giá phẩm chất các nguồn giống khoai lang tím thích hợp tại điều kiện Đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh yếu tố về chất lượng giống, điều kiện canh tác và kỹ thuật canh tác đóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng năng suất và phẩm chất 1 Luận án Tiến sĩ Khóa 2014-2018 Trường Đại học Cần Thơ củ khoai lang.
Nhiều nghiên cứu cho thấy chất lượng dây giống, chiều dài dây giống, thời gian duy trì dây giống trước khi trồng cũng như cách đặt dây giống có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất (Traynor, 2005; Nedunchezhiyan and Ray, 2010). Về kỹ thuật canh tác, mật độ trồng dây giống khoai lang khá biến động tùy địa phương và dao động từ 30.000 dây giống/ha (Nedunchezhiyan and Ray, 2010; Nguyễn Xuân Lai, 2011). Việc cung cấp dinh dưỡng khoáng thích hợp cũng quyết định đáng kể đến năng suất và phẩm chất khoai lang (Sulaiman et al., 2003; Ossom et al., 2006; Panda et al., 2006; Magagula et al., 2010; Yeng et al. Trong đó, thay đổi liều lượng cung cấp phân kali đã ảnh hưởng nhiều đến năng suất và phẩm chất củ khoai lang (Uwah et al., 2013; Lê Thị Thanh Hiền, 2016).
Việc kết hợp phân hữu cơ với phân vô cơ NPK trên khoai lang đã giúp tăng chỉ số sinh trưởng, tăng năng suất củ, tăng một số hợp chất chống oxy hóa, polyphenols trên một số giống khoai lang đã được công bố (Kareem, 2013; Koala et al. Việc xử lý hình thành củ và xác định thời gian thu hoạch thích hợp cũng quyết định đến năng suất và phẩm chất củ (Nedunchezhiyan and Ray, 2010), tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu được công bố. Nhìn chung, tại ĐBSCL, ngoài giống HL491, chưa có nhiều nghiên cứu về các giống khoai lang tím thích hợp để cung cấp cho thị trường; đồng thời, những nghiên cứu nhằm xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác thích hợp như dinh dưỡng khoáng, kỹ thuật xử lý gia tăng số lượng củ, màng phủ … nhằm nâng cao năng suất và phẩm chất củ một số dòng/giống khoai lang tím được tuyển chọn phù hợp cho điều kiện của vùng cũng chưa có nhiều kết quả công bố. Trên cơ sở đó, đề tài “Ảnh hưởng của giống và biện pháp canh tác đến năng suất và phẩm chất khoai lang tím (Ipomoea batatas (L.) ở Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện nhằm đề xuất một số dòng/giống khoai lang tím có năng suất cao, phẩm chất tốt và đề xuất kỹ thuật canh tác phù hợp cho các dòng/giống khoai lang được chọn.2 Mục tiêu nghiên cứu - Sưu tập, đánh giá đặc điểm hình thái, đa dạng di truyền, năng suất và phẩm chất 10 dòng/giống khoai lang tím tại điều kiện huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long và đề xuất 1-2 dòng/giống khoai lang tím có năng suất và phẩm chất tốt bên cạnh giống chủ lực của vùng là HL491.
2 Luận án Tiến sĩ Khóa 2014-2018 Trường Đại học Cần Thơ - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp để nâng cao năng suất, phẩm chất và hàm lượng anthocyanins trong thịt củ các dòng/giống khoai lang tím được tuyển chọn.3 Đối tượng nghiên cứu Các dòng/giống khoai lang tím (Ipomoea batatas (L.) (bao gồm 10 dòng/giống) được sưu tập từ củ, nhân dây giống cho đủ mật số dây giống trước khi tiến hành thí nghiệm so sánh giống bao gồm: - Giống đối chứng: khoai lang tím Nhật (KLT HL491) đang được trồng ở ấp Thành Phú, xã Thành Lợi, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Đây là giống khoai lang tím phổ biến tại địa phương, có nguồn gốc Nhật Bản do Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc nhập nội năm 1997 và được trồng nhiều tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long từ năm 2002. - Hai giống khoai lang có nguồn gốc từ Nhật (KLT Nhật Lord) và Malaysia (KLT Malaysia), được mang về Việt Nam từ năm 2014. - Hai giống được sưu tập tại Hà Nội (KLT Ba Vì) và Sóc Trăng (KLT Dương Ngọc).
- Năm dòng khoai lang tím OMKL (KLT OMKL18, OMKL20, OMKL21, OMKL22 và OMKL24) được thu thập từ tập đoàn giống đã được nghiên cứu tuyển chọn từ đề tài Nghiên cứu khoa học Cấp tỉnh “Chọn lọc giống khoai lang mới và xây dựng vùng sản xuất giống tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long” của GS. Nguyễn Thị Lang, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, làm chủ nhiệm đề tài.4 Phạm vi nghiên cứu Thời gian thực hiện các thí nghiệm được thực hiện từ tháng 4/2015 đến tháng 4/2017, bao gồm các thí nghiệm sau: - Thí nghiệm sưu tập, đánh giá và so sánh giống được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 10 năm 2015 tại ấp Thành Phú, xã Thành Lợi, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. Đánh giá đặc tính di truyền của 10 dòng/giống khoai lang tím được thực hiện tại Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long. - Các thí nghiệm nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, phẩm chất và hàm lượng anthocyanins trong thịt củ của 03 giống khoai lang tím sau khi tuyển chọn được thực hiện tại ấp Thành Phú, xã Thành Lợi, 3 Luận án Tiến sĩ Khóa 2014-2018 Trường Đại học Cần Thơ huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long và tại thị trấn Cù Lao Dung, huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng từ tháng 10 năm 2015 đến tháng 11 năm 2016.
- Mô hình tổng hợp 1.000 m2 cho từng giống đã chọn được thực hiện từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017 tại xã Thành Lợi, huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long.5 Các nội dung chính của đề tài 1.1 So sánh đặc tính sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số dòng/giống khoai lang tím tại điều kiện Đồng bằng sông Cửu Long - Sưu tập, so sánh năng suất, phẩm chất và hàm lượng anthocyanins trong thịt củ 10 dòng/giống khoai lang tím hiện đang canh tác trong nước và nước ngoài tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến năng suất và phẩm chất của ba giống khoai lang tím được chọn tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. - So sánh đặc tính sinh trưởng, năng suất và phẩm chất ba giống khoai lang tím tại hai địa điểm trồng khác nhau tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long và huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật canh tác nhằm gia tăng năng suất và phẩm chất ba giống khoai lang tím được chọn tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long - Nghiên cứu ảnh hưởng của các liều lượng phân kali đến năng suất, phẩm chất và hàm lượng anthocyanins ba giống khoai lang tím được chọn. - Ảnh hưởng của hexaconazole đến khả năng hình thành củ của ba giống khoai lang tím.
- Nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng màng phủ đến năng suất và phẩm chất của ba giống khoai lang tím.3 Xây dựng mô hình canh tác cho ba giống khoai lang tím tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long - Đánh giá năng suất và phẩm chất của ba giống khoai lang tím khi áp dụng quy trình canh tác được đề xuất trên diện tích 1.000 m2 cho mỗi dòng/giống tại huyện Bình Tân, tỉnh Vĩnh Long. 4 Luận án Tiến sĩ Khóa 2014-2018 Trường Đại học Cần Thơ 1.6 Ý nghĩa khoa học của luận án - Kết quả luận án giúp làm phong phú nguồn giống khoai lang tím tại Đồng bằng sông Cửu Long. Cung cấp thông tin về đặc tính hình thái và di truyền cho các nghiên cứu mang tính kế thừa. - Luận án cung cấp những dẫn chứng, thông tin và số liệu khoa học trong việc đánh giá các biện pháp canh tác cụ thể đến năng suất và phẩm chất khoai lang tím.
- Kết quả nghiên cứu đã đề xuất được những biện pháp kỹ thuật canh tác hiệu quả cho từng giống khoai lang thông qua quy trình canh tác tổng hợp từ nghiên cứu. Giúp cung cấp nguồn tư liệu tham khảo trong giảng dạy và các nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học cây trồng.7 Ý nghĩa thực tiễn của luận án - Thông qua luận án đã tiến hành sưu tập được bộ giống gồm 10 dòng/giống khoai lang tím. Đề xuất được 2 giống khoai lang tím mới có thể canh tác thích hợp tại điều kiện Đồng bằng sông Cửu Long bên cạnh giống HL491. Trong đó, hai giống Malaysia và Nhật Lord có năng suất rất cao và phẩm chất tốt được chuyển giao cho địa phương.
- Kết quả của luận án cho thấy khoai lang đạt năng suất cao khi được canh tác vào mùa khô và thời điểm thu hoạch đạt năng suất thương phẩm cao nhất là khoảng 140 ngày SKT.
