CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đã kéo theo sự phát triển của các vùng sản xuất. Mục đích là sản xuất hàng hoá với sản lượng cao, quy mô lớn nhằm phục vụ nhu cầu thị trường ngày càng lớn, cần phải có những biện pháp hữu hiệu như đưa ra các giống khoai tây có nhiều ưu thế và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao. Trong sản xuất nông nghiệp, ngoài việc sử dụng giống tốt chúng ta còn nhiều yếu tố tác động như mật độ, bón phân… xác định được mật độ thích hợp được xem như một trong những trợ thủ đắc lực nhất giúp con người tăng năng suất và sản lượng cây trồng.
Mật độ quy định giới hạn năng suất của cây trồng. Năng suất chỉ tương ứng với điều kiện kĩ thuật trong phạm vi. Khi năng suất đạt mức tối đa thì dù điều kiện ngoại cảnh cũng như kĩ thuật canh tác tốt hơn cũng khó có thể làm tăng năng suất. Bởi vậy, mật độ thích hợp có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng.
Mỗi một mật độ khác nhau dẫn đến khả năng quang hợp, hiệu suất quang hợp ở các mật độ khác nhau không giống nhau, do vậy sinh trưởng của cây khoai tây cũng biểu thị không giống nhau ở các mật độ trồng. Thông qua nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau để từ đó đánh giá và xác định được mật độ trồng có khả năng đạt năng suất cao nhất được coi là biện pháp kỹ thuật đơn giản dễ áp dụng trong sản xuất. Vì vậy trồng với mật độ thích hợp là một trong những biện pháp quan trọng hàng đầu để tăng năng suất và chất lượng nông sản. Bên cạnh đó sử dụng phân bón là một trong bốn yếu tố quan trọng hàng đầu trong thâm canh sản xuất nông nghiệp.
Bón phân hữu cơ được sử dụng để bổ sung thêm dinh dưỡng cho cây trồng một cách kịp thời. Phân bón 5 hữu cơ có tác dụng làm tăng năng suất, tăng cường khả năng kháng sâu bệnh cho cây, tính chống hạn và cải thiện năng suất, chất lượng sản phẩm. Liều lượng bón phân hợp lý cho cây trồng cũng ảnh hưởng không nhỏ tới sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng. Cùng một vùng sinh thái, cùng một giống nhưng biện pháp kỹ thuật chăm sóc khác nhau sẽ biểu hiện khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất khác nhau.
Việc xác định được mật độ và liều lượng phân bón thích hợp cho cây trồng, từng vùng sinh thái sẽ góp phần phát huy tối đa tiềm năng của giống. Xuất phát những cơ sở khoa học trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài này. Giới thiệu về cây khoai tây 1. Nguồn gốc và sự phân bố Về nguồn gốc xuất xứ, cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có nguồn gốc từ vùng núi cao Andess thuộc Nam châu Mỹ (Smith, 1968).
Theo CM Bucaxốp đã xác định cây khoai tây có nguồn gốc ở Nam Mỹ, thuộc các nước Chilê, Pêru, Braxin, Bolivia…trên các miền núi có khí hậu cao và ấm. Vavilốp cũng xác định rằng khoai tây có nguồn gốc từ Chilê, Pêru, Bolivia (Tạ Thu Cúc và cs, 2000).[7] Theo các tài liệu cổ đại thì khoai tây hoang dại được người dân quanh dãy Andess ở Nam Pêru và Bắc Bolivia sử dụng từ 3-4 nghìn năm trước công nguyên. Sau khi được thuần hóa cây khoai tây đã được lan rộng khắp miền núi của dãy Andess (Nguyễn Quang Thạch, 1993). Trải qua quá trình chọn lọc và thuần hóa, nó có thể trồng ở các vùng khí hậu khác nhau bao gồm các vùng ôn đới, á nhiệt đới và nhiệt đới với các điều kiện sinh thái nông nghiệp khác nhau từ vùng đồng bằng đến vùng núi cao (Struikand Wiersema, 1999).
6 Vào thế kỷ XVI người Tây Ban Nha chinh phục Châu Mỹ, từ đó cây khoai tây được đưa đến các vùng khác nhau trên thế giới. Khoai tây được trồng ở Tây Ban Nha năm 1570 và Anh vào năm 1590. Sau đó, nó được lan truyền khắp châu Âu và tiếp theo là châu Á (Hawkes, 1989)[37]. Từ châu Âu khoai tây được đưa đến mọi nơi trên thế giới và ngày nay khoai tây được trồng trên một diện tích ước tính đạt 180.000km 2, từ cao nguyên Vân Nam – Trung Quốc tới khu vực cao nguyên gần xích đạo của Java và cho tới tân Ukraina.
Khoai tây được người Pháp đưa tới Việt Nam năm 1890 thông qua chính sách thuộc địa và ngày nay nó trở thành một cây trồng quan trọng trong cơ cấu cây trồng của nước ta. Trước năm 1970, diện tích trồng khoai tây chỉ khoảng 2000 ha, sau đó tăng dần lên tới 102.000 ha ở năm 1979 - 1980 và cho đến nay đạt 180. Phân loại thực vật Về mặt phân loại thực vật, cây khoai tây thuộc chi Solanum Sectio Petota gồm 160 loài có khả năng cho củ. Hiện nay, theo tổng kết có khoảng 20 loại khoai tây thương phẩm.
Chúng đều thuộc loài Solanum tuberosumb L. và ở thể tứ bội (Tetraploid) (2n = 4x = 48), có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt cho năng xuất cao (Võ Văn Chi và CS, 1969 [10]. Cây khoai tây thuộc: - Giới: Plantae - Ngành: Magnoliophyta - Lớp: Magnoliopsida - Phân lớp: Asteridae - Bộ: Solanales - Họ: Solanaceae - Chi: Solanum - Loài: S. tuberosum 7 Cây khoai tây thuộc: - Giới thực vật (Plantae).
- Phân giới thực vật bậc cao (Tracheobionta). - Lớp Hai lá mầm (Dicotyledoneae). - Loài Solanum tuberosum L. Dựa theo số lượng nhiễm sắc thể, lấy số lượng nhiểm sắc thể cơ bản là X = 12 mà khoai tây trồng được chia ra làm tám loại theo bốn nhóm sau: Bảng 1.
Số nhiễm sắc thể trong các nhóm giống Nhóm giống Số nhiễm sắc thể Loại bội thể S. goniocaly 2n = 2X = 24 Nhị bội S. x chaucha 2n = 3X = 36 Tam bội S. tuberosum 2n = 4X = 48 Tứ bội ssp.
curtilobum 2n = 5X = 60 Ngũ bội S. ambosimum 2n = 6X = 72 Lục bội (Bulletin 6, CIP Lyma Peru, 1986)[34] 8 Trong các loài khoai tây trồng trên, chỉ có Solanum tuberosum thuộc nhóm tứ bội thể là được trồng rộng rãi trên thế giới. Đặc điểm thực vật học 1. Rễ Rễ khoai tây thuộc loại rễ chùm nếu trồng bằng củ, còn trồng bằng hạt có rễ chính và từ rễ chính hình thành các rễ phụ khác.
Bộ rễ phân bố chủ yếu trên tầng đất cày 0 – 40cm. Tuy nhiên mức độ phát triển của bộ rễ còn phụ thuộc vào các yếu tố như: kỹ thuật làm đất, tính chất vật lý của đất, độ ẩm, giống và các yếu tố ngoại cảnh khác. Bộ rễ có nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng để nuôi cây và thân củ. Hình ảnh cây khoai tây 9 1.
Thân Thân khoai tây là loại thân bò, có giống thân đứng, trên thân có thể mọc các nhánh. Thân dài 30 - 150cm thay đổi tùy theo giống. Thân có dạng tròn hoặc 3 - 5 cạnh. Trên thân có lông tơ cứng, khi già lông rụng.
Thân có mầu xanh, tím, hoặc hồng tùy giống. Lá Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây: đầu tiên là các lá nguyên đơn, sau đó hình thành các lá kép lẻ chưa hoàn chỉnh và cuối cùng là các lá hoàn chỉnh. Lá hoàn chỉnh có từ 3 - 4 đôi lá chét mọc đối xứng nhau, lá xẻ lông chim, trên cùng có một lá chét đính ở đỉnh, phần cuống lá có tai lá. Số lượng, kích thước và sự sắp xếp của lá trên thân thể hiện đặc điểm của giống và thể hiện độ thoáng cũng như khả năng hấp thu ánh sang của mỗi lá và bộ lá.
Khi diện tích che phủ đạt từ 38.000m2/ha khả năng quang hợp là lớn nhất, tiềm năng năng suất đạt cao nhất. Hoa, Quả, Hạt Hoa khoai tây là loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, hoa mọc thành chùm, có 5 - 7 cánh hoa màu trắng hoặc phớt tím tùy thuộc vào từng giống. Hạt phấn hoa thường bất thụ do vậy tỷ lệ đậu quả thấp. Quả là loại quả mọng hình tròn hoặc trái xoan, nhỏ, có màu xanh lục hay tím, có 2 - 3 noãn tạo 2- 3 ngăn chứa hạt rất nhỏ.
Khi chín quả có màu trắng bạc hoặc phớt hồng. Hạt dạng tròn dẹt, màu xanh đen, có chứa nhiều dầu, P1000 hạt = 0. Hạt có thời gian ngủ nghỉ như củ giống. Củ Củ khoai tây thực chất là do sự phình to và rút ngắn của tia củ (thân ngầm hay thân địa sinh).
Củ có mầu vàng, hồng hoặc tím… tùy thuộc vào giống. 10 Trên củ có các mắt củ. Số lượng mắt củ và độ sâu mắt củ phụ thuộc vào giống. Củ có thời gian ngủ nghỉ kéo dài từ 2- 4 tháng.
Yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai tây 1. Ánh sáng Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho cây quang hợp để tích luỹ vật chất. Khoai tây là cây ưa ánh sáng, cường độ ánh sáng mạnh có lợi cho quá trình quang hợp của khoai tây, thúc đẩy tốt cho việc hình thành củ và tích lũy hàm lượng chất khô. Cường độ ánh sáng thích hợp cho cây khoai tây quang hợp từ 40000 - 60000 lux.
Nhìn chung khoai tây là cây ưa thời gian chiếu sáng ngày dài (trên 14 giờ chiếu sáng) sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây. Tuy nhiên trong mỗi giai đoạn sinh trưởng và phát triển chúng yêu cầu ánh sáng khác nhau. Thời kì mọc mầm khỏi mặt đất đến lúc cây có nụ hoa, khoai tây yêu cầu ánh sáng ngày dài sẽ có lợi cho sự phát triển thân lá và thúc đẩy mạnh quá trình quang hợp. Đến thời kì hình thành tia củ chúng yêu cầu thời gian chiếu sáng ngắn (Đường Hồng Dật, 2004)[11].
Nước Trong thời kỳ sinh trưởng phát triển khoai tây cần lượng nước lớn và phải được cung cấp thường xuyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong suốt thời gian sinh trưởng khoai tây cần lượng mưa khoảng 500 - 700 mm. Đồng thời mỗi thời kỳ, chúng cần lượng nước khác nhau để phát triển mầm, thân, lá, hoa, quả. Ngô Đức Thiệu và Nguyễn Văn Thắng (1978)[28], chứng minh rằng giai đoạn từ khi trồng đến bắt đầu ra nụ hoa khoai tây yêu cầu 60% độ ẩm đồng ruộng, các giai đoạn sau chúng yêu cầu 80% và sẽ cho năng suất cao nhất.
Trong điều kiện thiếu và thừa độ ẩm trong các giai đoạn trên, rễ, thân, lá đều phát triển kém, củ ít, nhỏ chống chịu sâu bệnh kém dẫn đến năng suất thấp. Đất trồng và dinh dưỡng Khoai tây có khả năng thích ứng với nhiều loại đất khác nhau trừ đất thịt nặng và đất sét ngập úng.
