Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây 1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển Cây khoai tây (Solanum tuberosum) là một trong những cây lương thực chính của thế giới, xếp thứ 4 sau lúa mỳ, gạo và ngô. Khoai tây thuộc họ cà Solanaceae có nguồn gốc xuất xứ ở dãy núi Andes.
Nơi khởi thuỷ của cây khoai tây trồng là ở quanh hồ Titicaca giáp ranh nước Peru và Bolivia. Những di tích khảo cổ tìm thấy ở vùng này thấy cây khoai tây làm thức ăn cho người đã có từ thời đại 500 năm trước công nguyên. Những hóa thạch củ khoai tây khô và những đồ vật hình dáng khoai tây có khá nhiều ở thế kỷ thứ II sau công nguyên. Hiện nay ở dãy núi Andes còn có rất nhiều loài khoai tây dại, bán hoang dại, loài khoai tây trồng.
Nhân dân Peru, Bolivia và những nước lân cận trồng những giống khoai tây rất đa dạng, phổ biến nhất là loài Solanum tuberosum, sau đó là loài S.andigena, loài ít hơn là S. Ban đầu những nhà thám hiểm châu Âu đến Peru, Bolivia, Colombia phát hiện thấy người da đỏ Inca trong bữa ăn có ngô, khoai tây và đậu. Đầu thế kỷ XVI, quân đội viễn chinh Tây Ban Nha đi chiếm thuộc địa vùng Nam châu Mỹ. Năm 1532, Francisco Pizarro và quân đội của ông chiếm Peru và có thể là những người châu Âu đầu tiên tìm thấy khoai tây ở Cajamarca núi Andes nơi họ gặp vị hoàng đế Atahnallpa người Inca, đồng thời một đội quân viễn chinh khác do Quesada đi tới miền Nam Colombia và đã đi qua vùng khoai tây ở thung lũng Crita.
Năm 1536, người Tây ban Nha được ăn khoai tây và may mắn nhất của họ là được lấy giống, xem như là một loài cây kỳ lạ đem về trồng ở Tây Ban Nha. Từ Tây Ban Nha, khoai tây lan truyền ra các nước Châu Âu. Ban đầu trồng trong vườn, sau trở thành cây lương thực chính 4 của Châu Âu như hiện nay. Hành trình cây khoai tây đến mỗi nước có những giai thoại khác nhau.
Ở Việt Nam, khoai tây được đưa vào năm 1890 do những nhà truyền giáo người Pháp đem đến. Tiếng Anh là Potato, đến Việt Nam được đặt tên là khoai tây, có nghĩa là khoai của người Tây, người phương tây. Trước năm 1970, khoai tây trồng rải rác ở Sapa - Lào Cai, Đồ Sơn - Hải Phòng, Trà Lĩnh Cao Bằng, Đông Anh - Phúc Yên, Đà Lạt Lâm Đồng v. Diện tích tất cả khoảng 3 nghìn ha.
Thời gian này, khoai tây được coi là loại rau cao cấp của người nước ngoài. Những năm 70, cuộc cách mạng xanh ở miền Bắc Việt Nam diễn ra rộng khắp, các nhà khoa học cùng các nhà quản lý đã nghiên cứu và phát triển, lúa xuân ngắn ngày năng suất cao thay lúa chiêm dài ngày năng suất thấp, dẫn đến hiệu quả kinh tế là gần 1 triệu ha đất xưa nay trồng 2 vụ lúa đã có thời gian từ cuối tháng 10 đến đầu tháng 2 (khoảng 3,5 tháng) có thể trồng cây vụ đông. Hệ thống canh tác mới 3 vụ, đó là: Lúa xuân - Lúa mùa - Cây vụ đông đã được xác lập. Trong số những cây vụ đông thì cây khoai tây được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhiều.
Khi sản xuất lúa gạo và khô dư thừa thì khoai tây là thực phẩm rau sạch trên thị trường và đã có nhiều thời gian xuất khẩu sang Liên Bang Nga, năm 1986 là 5 nghìn tấn, năm 1987 là 1,5 nghìn tấn và xuất sang một số nước lân cận như Sigapor, Lào, Campuchia. Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây khoai tây. Hiện nay cây khoai tây là một trong những nguồn lương thực quan trọng của loài người. Khoai tây là cây có giá trị dinh dưỡng rất cao.
Kết quả phân tích cho thấy củ khoai tây chứa hầu như đầy đủ các chất dinh dưỡng quan trọng như: Protein, đường, lipit, các loại vitamin A, B, PP, C và D. Khoai tây vừa là cây lương thực, vừa là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng dinh dưỡng của khoai tây chỉ kém trứng. Sử dụng 100g khoai tây có thể đảm bảo ít nhất 8% nhu cầu protein, 3% năng lượng, 10% sắt, 10% vitamin B1 và 20-50% nhu cầu vitamin C cho một người trong một ngày đêm (Beukema et al, 1990)[22] 5 Do khoai tây có giá trị dinh dưỡng cao lại dễ dàng chế biến khi sử dụng nên đã mang lại nguồn lợi kinh tế to lớn. Khoai tây là cây xoá đói cho những vùng khó khăn, là cây sinh lợi hơn cả cây trồng khác.
Khoai tây được lưu thông trên thị trường thế giới với khối lượng rất lớn hàng năm và là một trong những mặt hàng nông sản bán chạy. Ở Việt Nam kết quả điều tra tại các điểm: Bắc Giang, Hà Tây, Thái Bình cho thấy thu nhập ròng/ha khoai tây thương phẩm chính vụ dao động từ 3,83 đến 10,09 triệu đồng (1999). Sản xuất giống cho giá trị cao hơn sản xuất khoai tây thương phẩm từ 2 - 4 lần. cây khoai tây vẫn là cây cho thu nhập cao hơn 1,7 đến 3,8 lần so với khoai lang và ngô (Nguyễn Công Chức, 2001) [4].
Ở Việt Nam sản xuất khoai tây cùng đóng góp to lớn cho chăn nuôi nhất là chăn nuôi lợn (90% hộ trồng khoai tây sử dụng củ nhỏ làm thức ăn cho chăn nuôi) (Nguyễn Công Chức, 2001) [4]. Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc, khoai tây còn là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Tinh bột khoai tây có thể sử dụng trong ngành công nghiệp dệt, gỗ ép, giấy và đặc biệt là trong công nghiệp chế biến axit hữu cơ (lactic, xitric), dung môi hữu cơ (Etanol, Butanol), axit cacbonic và nhiều sản phẩm phụ khác. Khoai tây có vai trò kinh tế xã hội to lớn, hiện nay sản xuất khoai tây đóng góp từ 42 - 87% thu nhập từ cây vụ đông, 4,5 - 34,5% thu nhập từ trồng trọt, 4,5 - 22,5% trong tổng thu nhập của hộ trồng khoai tây.
Với diện tích khoai tây như hiện nay khoảng trên dưới 30.000 ha, ngành sản xuất này đã tạo ra việc làm cho 120.000 lao động nông nghiệp trong vụ đông xuân. Vì vậy, hiện nay khoai tây được xác định là một trong những cây chủ yếu nằm trong chương trình tạo công ăn việc làm, nâng cao thu nhập, đảm bảo an ninh lương thực và cải thiện chế độ dinh dưỡng cho người dân vùng đồng bằng và miền núi phía Bắc (Nguyễn Tiến Hưng, 2001) [10]. Ngoài ra sản xuất khoai tây còn đem lại lợi ích lâu dài và đáng kể khác như: làm tăng năng suất 6 cây trồng sau đó, tăng độ phì nhiêu và mầu mỡ của đất, giảm chi phí làm đất và làm cỏ. Đặc điểm thực vật học a, Rễ.
Khoai tây mọc từ hạt có rễ chính và rễ chùm. Khoai trồng từ củ giống chỉ phát triển rễ chùm. Khi mắt củ bắt đầu nảy mầm, phần gốc mầm cũng xuất hiện những chấm nhỏ chính là mầm mống của rễ. Rễ liên tục xuất hiện suốt cả quá trình sinh trưởng và phát triển của cây.
Rễ xuất hiện tập trung sau trồng 20 - 30 ngày. Bộ rễ phân bố chủ yếu trên tầng đất cày 0 - 40 cm. Tuy nhiên, mức độ phát triển 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. Rễ khoai tây phát triển mạnh nhất ở thời kỳ cây bắt đầu ra nụ (ở dưới mặt đất lúc này đã hình thành củ và củ bắt đầu lớn) (Nguyễn Văn Thắng và Bùi Thị Mỳ, 1996) [16].
Nghiên cứu bộ rễ nhằm mục đích chọn đất thích hợp, tạo tầng canh tác dày liên quan tới kỹ thuật xới đất, vun cho cây khoai tây. Thân khoai tây gồm 2 phần: Phần trên mặt đất và phần dưới mặt đất. - Phần trên mặt đất: Mầm đỉnh mọc trong thời gian bảo quản tại kho. Sau khi trồng từ 7 - 10 ngày, mầm từ củ giống vươn dài lên khỏi mặt đất, phát triển thành thân chính mang lá.
Cả thân và lá khoai tây đều tham gia vào quá trình quang hợp. Thân trên mặt đất thường mọc thẳng đứng hay rích rắc, giữa các đốt có dạng tròn hoặc 3 - 5 cạnh. Trên thân có lông tơ cứng, khi già lông rụng. Lớp tế bào nằm sát biểu bì của thân chứa chất chlorophin, thân có màu xanh.
Nếu chứa các sắc tố khác thì thân có màu tím hoặc hồng. Chiều cao của thân thể hiện đặc trưng hình thái giống, thay đổi từ 30 - 150 cm. Trung bình có 2 - 8 thân/khóm. 7 Sự phân cành của thân xác định hình dạng của khóm.
Sự thay đổi về chiều cao thân, số thân/khóm, màu sắc phụ thuộc vào các yếu tố giống, điều kiện trồng trọt, điều kiện ngoại cảnh, mật độ, thời vụ. - Phần dưới mặt đất (thân củ). Củ khoai tây thực chất là do sự phình to và rút ngắn của tia củ (thân ngầm hay còn gọi là thân địa sinh phát triển trong điều kiện bóng tối). Về cấu tạo và hình thái cho thấy củ khoai tây hoàn toàn giống như cấu tạo của một thân.
Các mắt củ là vết tích của những gốc cuống lá. Mắt củ hình thành trong điều kiện bóng tối. Mỗi mắt thường có 2 - 3 mầm ngủ và thường tập trung nhiều nhất trên đỉnh củ. Hình dạng, màu sắc củ thể hiện đặc trưng giống.
Giữa giai đoạn sinh trưởng thân lá và tích luỹ dinh dưỡng vào củ, mối quan hệ giữa các bộ phận trên và dưới mặt đất liên quan chặt chẽ. Lá khoai tây là lá phức, bản lá to, mọc cánh xẻ lông chim, có 3- 7 đôi mọc đối xứng qua trục và một lá lẻ trên cùng thường lớn hơn gọi là lá chét đỉnh. Lá dài khoảng 10- 15 cm, mặt lá phẳng hoặc gợn sóng. Màu sắc lá phụ thuộc giống, thời vụ, điều kiện chăm sóc mà có thể xanh, xanh đậm, xanh nhạt.
Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây: Đầu tiên là các lá nguyên đơn, dần dần hình thành các lá kép lẻ chưa hoàn chỉnh và cuối cùng là các lá hoàn chỉnh. Số lượng, kích thước và sự sắp xếp lá trên thân thể hiện đặc điểm của giống và quyết định đến độ thoáng cũng như khả năng hấp thụ ánh sáng của mỗi lá và bộ lá. Các lá ở tầng giữa có khả năng quang hợp mạnh nhất. Góc độ giữa lá và thân lớn, lá gần như song song với mặt đất.
Khi diện tích che phủ đạt từ 38.000m2/ha khả năng quang hợp là lớn nhất, tiềm năng năng suất đạt cao nhất. Do đó, nếu diện tích lá giảm một nửa, năng suất giảm tối thiểu 30%.
