CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Lịch sử nghiên cứu Trên đất nước Việt Nam đã có người nghiên cứu về đề tài này như ở huyện Tân Bình, tỉnh Vĩnh Long, một nhóm đã nghiên cứu về ảnh hưởng của liều lượng phân kali đến sinh trưởng và năng suất của khoai lang tím Nhật (Ipomoea batatas Lam.) trên đất phèn. Họ đã đưa ra 7 nghiệm thức và nghiệm thức 1 là nghiệm thức đối chứng (ĐC).
Lượng phân bón theo từng công thức được biểu thị ở bảng dưới đây.1: Các nghiệm thức nghiên cứu và tỷ lệ phân bón trong nghiệm thức Loại phân bón Nghiệm thức Tỷ lệ N: P2O5 : K2O N (kg/ha) P2O5 (kg/ha) K2O (kg/ha) 1 100 80 0 1: 0,8: 0 2 100 80 100 1: 0,8: 1 3 100 80 150 1: 0,8: 1,5 4 100 80 200 1: 0,8: 2,0 5 100 80 250 1: 0,8: 2,5 6 125 80 250 1,25: 0,8: 2,5 7 187 80 250 1,87:0,8:2,5 Qua thí nghiệm, họ đã thu được kết quả như sau: - Số lượng củ/dây, số củ thương phẩm/dây và tỷ lệ củ thương phẩm: tổng số củ/dây ở nghiệm thức 1 (ĐC) không có khác biệt ý nghĩa so với các công thức còn lại. Ở nghiệm thức 6 và 7 khoai lang có số củ thương phẩm và tỉ lệ củ thương phẩm cao hơn so với cây khoai lang trồng ở nghiệm thức 1 (ĐC). - Kích thước và khối lượng củ thương phẩm trên dây: khối lượng củ thương phẩm trên dây cao nhất ở nghiệm thức 4 (154g) và 5 (155g). Ở nghiệm thức 5, 6, 7 có cùng liều lượng bón K2O nhưng liều lượng N tăng dần thì khối lượng của thương phẩm giảm xuống.
- Năng suất củ khoai lang thương phẩm tăng khi tăng lượng phân kali bón. Năng suất khoai cao nhất ở nghiệm thức 4 (30,7 tấn/ha) và 5 (30,8 tấn/ha) có 3 khác biệt ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Trồng khoai lang bón kali giúp dây tăng trưởng tốt, tăng tỷ lệ củ thương phẩm và hệ số thu hoạch. Trên cơ sở bón 100kg N/ha và 80kg P2O5 /ha kết hợp bón trên mức 200kg K2O/ha không làm gia tăng năng suất củ.
Bón ở mức 200kg K2O/ha cho khoai lang Tím Nhật cho năng suất củ thương phẩm khoảng 30,7 tấn/ha, tăng gần 57,4% so với trồng khoai lang chỉ bón đạm và lân không bón K và 31,2% so với tập quán bón của nông dân bón 100kg K2O/ha. Hệ số thu hoạch cao nhất khi bón kali ở mức 200 kg/ha kết hợp với 100kg N/ha và 80kg P2O5 /ha cho khoai lang Tím Nhật là 0,68, tăng lên 11,5% so với cách bón phân của nông dân và 33,3% nếu không bón kali chỉ bón đạm và lân. Sơ lược về cây khoai lang 1. Nguồn gốc, phân bố 1.1 Nguồn gốc Sự tồn tại lâu nhất khám phá từ củ khô ở Caves của Chilca Canyon thuộc Peru (Engel, 1970).
Người ta tìm thấy sự hiện diện của khoai lang đầu tiên tại vùng Mayan của Trung Mỹ. Astin (1977) đã đề nghị rằng: Nguồn gốc khoai lang được bao quanh vùng Yucatan Penisula tới miền Bắc và sông Orinoco tới miền Nam, với 2 trung tâm có đa dạng loài, giống cao. Đó là Guatamala và Nam Peru. Một công trình khác I.
Batatas (1982) đã chỉ ra đa dạng loài khoai lang cao nhất ở Colombia, Equador và Nam Peru. Như vậy, khoai lang có nguồn gốc ở Nam mỹ.2 Phân bố * Ở nước ngoài: Khoai lang (Ipomoea batatas) có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Châu Mỹ, trong khu vực này, bao gồm cả khu vực Caribe. Theo Austin (1988) cho rằng trung tâm của nguồn gốc của cây khoai lang trồng (I. batatas) là giữa bán đảo Yucatan của Mexico và vùng cửa sông Orinoco ở Venezuela.
Từ đó thổ dân lan truyền cây khoai lang đến vùng Caribbean và Nam Mỹ vào khoảng 2. [14] Zhang et al (1998) cho rằng đề xuất của Austin đúng là trung tâm chính của 4 sự đa dạng. Ông cho rằng trung tâm khởi sinh thứ hai của khoai lang là ở Peru- Ecuador. Bằng con đường hàng hải thời kỳ thăm dò và xâm chiếm thuộc địa, người Châu Âu đã giới thiệu cây khoai lang khắp các Châu lục.
Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó.2: Tình hình sản xuất khoai lang trên thế giới giai đoạn 2007 – 2011 (Nguồn Faostat 1/2013) [13] Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2007 8.196 13,11 104,260 * Sự phân vùng trồng khoai lang ở nước ta: Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng khoai lang ở các vùng của Việt Nam năm 2010 (Nguồn: Tổng cục thống kê, 2013) Năm 2010 Vùng sản xuất Diện tích Năng suất Sản lượng (ha) (tấn/ha) (1000 tấn) Đồng bằng sông Hồng 27,0 9,14 247,0 Trung du và miền núi phía Bắc 39,9 6,42 256,3 Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 53,9 6,31 340,6 Tây Nguyên 14,1 10,74 151,5 Đông Nam Bộ 2,0 8,0 16,0 Đồng bằng sông Cửu Long 14,9 20,61 307,1 Cả nước 150,8 8,74 1318,5 Kết quả bảng 2.3 cho thấy việc sản xuất khoai lang ở câc vùng trong cả 5 nước không đồng đều về cả diện tích, năng suất và sản lượng. Năng suất thấp và có sự chênh lệch quá lớn giữa các vùng sản xuất. Năng suất khoai lang thấp nhất 6,31 tấn/ha ở Bắc Trung Bộ và duyên hải Miền Trung, Tiếp đến là trung du miền núi phía Bắc 6,42 tấn/ha, đồng bằng sông Cửu Long có năng suất cao nhất đạt 20,61 tấn/ha. Diện tích cao nhất đạt 50 nghìn ha là Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung, sau đó là Trung du và miền núi phía Bắc.
Một số giống khoai trong sản xuất hiện nay Ở Việt Nam khoai lang được du nhập từ thế kỷ thứ 18, hiện nay ở Việt Nam có nhiều giống khoai lang khác nhau như: - Giống khoai lang củ to, vỏ trắng, ruột trắng hoặc vàng sẫm, nhiều bột. - Giống khoai lang bí, củ dài vỏ đỏ, ruột vàng tươi. - Giống khoai lang nghệ, củ dài, vỏ đỏ ruột vàng. - Giống khoai khoai lang ngọc nữ vỏ tím, ruột tím.
- Ở Đà Lạt có giống khoai lang đặc sản vỏ đỏ thịt vàng, rất thơm ngon. - Giống Khoai lang Lệ Cần là đặc sản của vùng Lệ Cần, xã Tân Bình, Đắk Đoa, Gia Lai. Là giống khoai lang có thân dây to, cứng, lá mọc dài, tán có nhiều thùy màu nâu tím, củ màu đỏ, dài, thuôn. Ruột có màu vàng nghệ nên khi luộc bở vàng ươm, ăn ngọt lịm và bùi.
Đặc biệt giống khoai này chỉ trồng ở vùng Lệ Cần mới có đủ đặc điểm trên. - Các giống khoai lang nhập nội: gần đây Việt Nam nhập nội một số giống khoai lang tím từ Nhật Bản, Trung Quốc với chất lượng củ cao để xuất khẩu củ. Đặc điểm thực vật học 1. Bộ rễ Sau khi trồng trung bình khoảng 4 – 6 ngày, đầu mùa mưa chỉ sau 3 – 5 ngày khoai lang mọc rễ mới, đối với mùa khô hạn hoặc gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi khác nhau như nhiệt độ và độ ẩm thấp thì khoai lang mọc rễ non chậm.
Rễ xuất hiện đầu tiên ở cách đốt thân dưới sát mặt đất. Mỗi đốt có khả năng ra 15 – 20 rễ nhưng thường chỉ có 5 – 10 rễ được phân hóa thành rễ dày mới có cơ hội hình thành củ. Dây khoai lang khỏe, tươi và mập nhanh bén rễ hơn 6 dây gầy, yếu. Khoai ra rễ sớm hay muộn phụ thuộc vào phẩm chất dây giống và thời vụ giống.
[6] Khi gặp điều kiện thuận lợi, sau trồng 3 – 5 ngày xuất hiện rễ. Sau một thời gian, rễ phân hóa thảnh rễ non dày và rễ non mảnh. Rễ non dày được tập trung nhiều dinh dưỡng và có cơ hội thành củ. Còn rễ non mảnh làm chức năng hút nước và dinh dưỡng nuôi cây rồi hóa già dần thành rễ bất định.
Sự hình thành rễ củ phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của giống (số bó mạch gỗ nhiều hay ít, chất dinh dưỡng trong dây lá) vào sự tác động của môi trường. Căn cứ vào đặc tính, chức năng, nhiệm vụ và mức độ phân hóa có thể chia rễ khoai thành 3 loại: Rễ con (rễ hút), rễ đực, rễ củ. [6] * Rễ con Rễ hút thức ăn gọi là rễ tơ, là rễ xuất hiện đầu tiên có nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng để thân, lóng và mầm phát triển. Sau trồng 7 – 10 ngày trở đi rễ này phát triển mạnh.
Giải phẩu rễ khoai lang gồm: - Biểu bì: Biểu bì ngoài (vỏ lụa) và biểu bì trong là những tế bào nội bì phát triển rõ ràng (trụ bì). - Trung trụ: Tế bào nhu mô ruột dự trữ các chất dinh dưỡng và 4 nhóm mô libe sơ cấp. Ngoại cảnh ảnh hưởng lớn đến việc hình thành rễ con. Nếu độ ẩm đất 70 – 85%, nhiệt độ 20 – 28oC thì số lượng rễ con sinh ra nhiều, sớm và chất lượng dây giống tốt sẽ phân hóa nhiều rễ dày dẫn đến số củ sẽ nhiều.
Rễ xuất hiện trong vụ Xuân thanh và sớm hơn vụ Hè Thu. Những tháng 11 – 12 trong mùa Đông, đầu mùa Xuân miền Bắc có không khí lạnh và khô hanh và vào tháng 5 – 7 của miền Trung khô và nóng, khoai lang ra rễ rất chậm. Nếu trồng khoai lang gặp mưa dài ngày rễ con sẽ hình thành rất nhiều, nhưng chủ yếu là rễ non mảnh, nên củ cũng rất ít. * Rễ đực Rễ đực còn được gọi là rễ sợi hoặc rễ sừng bò.
Loại rễ này do rễ con dày đang hình thành củ, nhưng thiếu dinh dưỡng, khô hạn hay thời tiết quá lạnh hoặc quá nóng thì hình thành nhiều rễ đực. Rễ đực có đường kính 5 – 15 mm. Từ rễ 7 con đang có sự phân hóa hoạt động của tần sơ và thứ cấp, nhưng nhiệt độ không thuận lợi, nên hoạt động của tượng tầng kém đi và hình thành rễ đực. [6] * Rễ củ Rễ con gặp điều kiện thuận lợi về điệu kiện ngoại cảnh sẽ phân hóa thành rễ củ từ rễ con mập.
Hình thành rễ củ sớm hay muộn thuộc vào phẩm chất giống và kĩ thuật canh tác. Giống ngắn ngày gặp điều kiện thuận lợi rễ củ hình thành sớm hơn giống dài ngày. Trong một dây các rễ củ thường được hình thành ở gần các đốt gần mặt dất. Sự phân hóa hình thành củ chịu ảnh hưởng không tốt một phần do thành phần cơ gới đất không thích hợp, bí chặt, trồng quá sâu.
[6] - Về giải phẫu rễ củ có cấu tạo như sau: + Ngoại bì gồm nhiều lớp tế bào, phía dưới có lớp tượng tầng nên gọi là tượng tầng ngoại bì để sinh ra tế bào vỏ ở phía ngoài và tế bào lục bì ở phía trong. Vòng gồm nhiều bó mạch ở ngay dưới lớp ngoại bì.