Đặt vấn đề Ở Việt Nam, khoai tây là một trong những cây thực phẩm quan trọng và đặc biệt là một cây hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao với diện tích khoảng 200.000ha đất có thể trồng được khoai tây. Chỉ trong vòng 90 ngày, từ khi trồng đến khi thu hoạch, cây khoai tây cho giá trị thu nhập cao gấp từ 2 đến 3 lần giá trị thu nhập so với cây lúa. Khoai tây không đòi hỏi quá khắt khe về khung thời vụ như các loại cây khác, được trồng nhiều ở các tỉnh miền Bắc, vùng Bắc Trung bộ, Tây Nguyên và được trồng phổ biến trong vụ Đông ở đồng bằng sông Hồng (Trương Văn Hộ, 2010). Tuy nhiên, năng suất khoai tây ở Việt Nam hiện còn khá thấp, chỉ đạt khoảng 13,6 tấn/ha thấp hơn nhiều so với năng suất trung bình thế giới (18,9 tấn/ha, FAOSAT, 2017).
Một trong những nguyên nhân chủ yếu là do thiếu nguồn củ giống tốt, củ giống trồng phổ biến là loại củ giống chất lượng thấp với tỷ lệ nhiễm bệnh virus cao, già sinh lý và độ thuần chủng thấp. Việc nhập các giống khoai tây đạt tiêu chuẩn chất lượng theo quy định từ các nước Hà Lan, Đức, Australia lại có giá rất cao (khoảng 0,8 USD/kg). Trong khi đó, hệ thống sản xuất trong nước theo hướng của dự án nói trên có thể cho ra đời khoảng 2 triệu củ giống gốc mỗi năm, 150 tấn giống nguyên chủng và 1.200 tấn giống xác nhận có chất lượng tương đương nhập khẩu, sẽ tiết kiệm khoảng 1 triệu USD tiền nhập giống ( tương đương 20 tỷ đồng ). Hiện nay, trong nước đã và đang hình thành hệ thống sản xuất giống liên hoàn từ nuôi cấy mô, đến sản xuất củ siêu nguyên chủng trong nhà màn cách ly, sản xuất củ nguyên chủng và củ xác nhận ở vùng cách ly.
Hệ thống này đã chủ động cung cấp nguồn củ giống sạch bệnh cho sản xuất đại trà với giá thành hạ (Nguyễn Quang Thạch và cs, 2006). Để nhân giống nhanh, đảm bảo giữ được nguồn gen gốc và cho ra đời thế hệ giống mới hoàn toàn sạch bệnh, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro”. Mục đích và yêu cầu đề tài 1. Mục đích Đánh giá thực trạng quá trình sản xuất và góp phần hệ thống hóa quy trình sản xuất củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro tại Viện Sinh học Nông Nghiệp.
Từ đó có thể hiểu rõ được những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cũng như chất lượng củ. Đồng thời có thể đưa ra những biện pháp phòng tránh, phòng ngừa, kiểm soát được rủi ro và hạn chế tối thiểu những thiệt hại trong quá trình sản xuất. Yêu cầu Xác định được sự ảnh hưởng của các nồng độ dinh dưỡng tới sự sinh trưởng, phát triển và khả năng tạo củ của củ giống khoai tây Bliss trong điều kiện in vitro. 2 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Tổng quan về cây khoai tây ( Solanum tuberosum ) 2. Lịch sử Khoai tây (S.) lần đầu tiên được người Tây Ban Nha phát hiện ra tại thung lũng Magdalenna (Nam Mỹ) trong nửa sau của thế kỷ 16 (Salaman, 1949). Lúc đó người ta gọi cây khoai tây là Truffles vì 4 hoa có màu sặc sỡ. Khoai tây là nguồn thức ăn hàng ngày của người bản xứ từ hàng ngàn năm trước đây.
Trong suốt thế kỷ XVIII, cây khoai tây phát triển với tốc độ rất nhanh ở hầu khắp các nước châu Âu mặc dù vùng này không phải là vùng khởi thuỷ của chúng và đến thế kỷ XIX khoai tây được xác định ở vị trí cây lương thực có giá trị kinh tế quan trọng (Burton, 1966). Khoai tây được du nhập vào Tây Ban Nha vào khoảng năm 1570 và Anh Quốc năm 1590. Sau đó, nó được lan truyền khắp Châu Âu và tiếp đó là Châu Á (Hawkes,1978). Khoai tây được truyền bá vào nước Mỹ năm 1719 do những người nhập cư từ Ireland và Scotlant mang đến, vào ấn Độ năm 1615, vào Trung Quốc năm 1700, vào Bangladesh giữa thế kỷ XVII.
Người Hà Lan đưa khoai tây vào Indonexia giữa thế kỷ XVIII và Nhật Bản năm 1766. Đến cuối thế kỷ XX, nhiều nước vùng châu á – Thái Bình Dương đã phát triển khoai tây đáng kể, trong đó Trung Quốc là nước dẫn đầu thế giới về sản lượng khoai tây. Ở Việt Nam khoai tây được đưa vào những năm 1890 do những nhà truyền giáo người Pháp đem đến. Phân loại Dựa vào chỉ tiêu phân loại thì loài khoai tây có 8 nhóm thuộc loại trồng và 91 nhóm thuộc loại dại.
Căn cứ vào nhiễm sắc thể thì khoai tây khá đa dạng, có từ nhị bội thể đến lục bội thể, có từ 24 đến 72 nhiễm sắc thể (Bulletin 6, CIP Lima Peru 1986). Phân loại thực vật của khoai tây (Solanum tuberosum L) Kingdom Plantae Subkingdom Viridaeplantae Division Tracheophyta Subdivision Spermatophytina Class Magnoliopsida Order Solanales Family Solanaceae Genus Solanum Species Solanum tuberosum L. Đặc điểm hình thái Khoai tây (Solanum tuberosum ), thuộc họ Cà (Solanaceae), trồng lấy củ chứa tinh bột. Chúng là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa, lúa mì và ngô.
Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản trong điều kiện lạnh. Đặc điểm: Là dạng cây thân thảo, cao 45 - 50 cm, lá kép mọc cách, hình lông chim lẻ. Hoa trắng hay tím, mọc thành xim hai ngả. Quả mọng màu lục, trong, nhiều hạt.
Củ do những cành địa sinh (tia thân ngầm) phình lên, ở đầu mỗi củ có nhiều mắt ngủ, nảy thành mầm cây, vỏ củ có chất solanin độc; củ phát triển ở mặt đất, phơi ra ngoài không khí thì lượng solanin tăng và chất diệp lục xuất hiện lớp vỏ củ xanh, ăn độc. Thời kì tạo củ, nhiệt độ thích hợp là 17oC. Ưa đất nhẹ và ẩm mát thường xuyên trong suốt thời gian sinh trưởng (giống sớm từ 70 - 80 ngày, muộn từ 8 đến 9 tháng). Năng suất củ 10 - 20 tấn/ha với giống sớm, 40 - 50 tấn/ha với giống muộn.
Có thể trồng bằng củ, hoặc bằng hạt. Cây khoai tây (Solanum tuberosum L) Nguồn: http://www.vn/u6/cay-khoai-tay. Một số nghiên cứu về giống khoai tây 2. Hiện tượng thoái hoá giống khoai tây Thoái hoá giống là hiện tượng khi sử dụng giống tại chỗ và trồng liên tiếp nhiều vụ cây sẽ sinh trưởng kém, cây thấp, lá xoăn, thân có vết loang lổ, dị dạng, củ nhỏ gây năng suất kém ( Vũ Triệu Mân, 1978).
Có 2 nguyên nhân: thoái hoá bệnh do nhiễm virus (Liviel, 1986), thoái hoá sinh lý do tác động của môi trường (Perenec, 1985). Nghiên cứu về chọn tạo, nhập nội giống khoai tây Năm 1971, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) ra đời với mục tiêu tăng năng suất, tính ổn định và tính hiệu quả trong sản xuất ở các vùng đang phát triển, cải tiến sản xuất khoai tây ở các vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới thấp. Ở Việt Nam, từ năm 1966- 1980 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp Việt Nam đã nhập khoảng 220 giống từ Liên Xô (cũ), Hà Lan, Đức và đã khảo nghiệm, giới thiệu sản xuất giống Việt Đức 1 (Kardia của Đức), Việt Đức (Mariella của Đức), giống Ackersegen của Pháp, giống Diamant, Nicola của Hà Lan (Trương Văn Hộ và cs, 2002). Từ đó tới nay Việt Nam liên tục nhập nội các giống và dòng khoai tây từ Châu Âu, Trung tâm khoai tây Quốc tế (CIP) để khảo sát đánh giá và đưa vào sản xuất.
Tuy nhiên, các giống nhập vào Việt Nam thường có thời gian sinh trưởng rút ngắn từ 30-50 ngày đã hạn chế năng suất và chất lượng khoai tây. Bên cạnh đó, thời gian bảo quản củ dài (9 tháng) trong điều kiện nóng ẩm đã biểu hiện già sinh lý cùng với việc nhiễm 5 virus ngoài đồng ruộng nên việc nhập nội theo chu kỳ 3-4 năm 1 lần cũng là một hướng giải quyết vấn đề cho tình trạng khoai tây ở nước ta (Trương Văn Hộ và cs, 1990). Năm 2020, sau 3 năm nghiên cứu, nhóm các nhà khoa học ở Trung tâm Nghiên cứu khoai tây, rau và hoa thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Nghiệp miền Nam đã nghiên cứu chọn tạo, trồng thử nghiệm thành công giống khoai tây TK15.80 có khả năng đề kháng các loại bệnh mốc sương, héo rũ và tăng năng suất từ 20-25% so với các giống khoai tây thông thường, có hình dạng đẹp, chất lượng tốt. Khoai tây TK15.80 khá phù hợp với điều kiện sản xuất tại Lâm Đồng với tiềm năng năng suất cao, đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng và chế biến.
Giống khoai tây này có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, ổn định, trung bình khảo nghiệm cơ bản trong 3 vụ tại Lâm Đồng đạt 27,7 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng 17,1%; trung bình khảo nghiệm sản xuất trong 2 vụ đạt 25,4 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng 19,6%. Doanh thu đạt trên 254 triệu đồng, lợi nhuận đạt 146 triệu đồng/ha, cao hơn giống đối chứng 39,8%. Giá trị dinh dưỡng của khoai tây Do mức độ thâm canh và trình độ sản xuất ở các nước trên thế giới là rất khác nhau cho nên năng suất khoai tây hiện tại chênh lệch nhau rất lớn, dao động từ 7 - 65 tấn/ha. Phần lớn khoai tây được dùng làm lương thực để ăn tươi (chiếm 54%), chế biến theo kiểu khoai tây chiên (chiếm 19%) và tinh bột (chiếm 8%), ngoài ra còn một lượng nhất định để làm giống (chiếm 19%) (Song Jian, 2004).
Theo Hồ Hữu An và Đinh Thế Lộc (2005), củ khoai tây còn được sử dụng làm thực phẩm dưới dạng xào, luộc, rán, chiên, làm xúp, làm miến, chế biến tinh bột, làm mứt, bánh,. Vander Zaag (1976) cho biết; cây khoai tây sinh lợi hơn bất kỳ cây trồng nào khác vì nó cho năng suất về năng lượng và protein là cao nhất. Năng suất protein và năng lượng của một số cây lương thực Loại cây trồng Kcal/100g Tỷ lệ protein (%) Năng suất protein (kg/ngày/ha) Khoai tây 90,82 2,0 1,1 Sắn 185,87 0,7 0,2 Khoai lang 138,30 1,5 0,5 Đậu đỗ 400,24 22,0 0,6 Lúa 420,90 7,0 0,6 Ngô 138,91 9,5 0,8 Nguồn: P. Theo Pallais (1987), khoai tây có năng suất chất khô trên một đơn vị diện tích đạt cao nhất, còn năng suất protein vượt lúa mì 2,02 lần, lúa nước 1,33 lần và ngô 2,2 lần.
Trong thành phần của củ khoai tây có khoảng 75% là nước, 17,7% tinh bột, 0,9% đường, 1 - 2% protein và 0,7% là các axit amin (Beukema và cs, 1990). Trong củ khoai tây có chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như protein, đường, lipít, các loại vitamin như: Caroten, B1, 8 B2, B5, B6 và nhiều nhất là vitamin C (Tạ Thu Cúc và cs, 2000).