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 cây trồng mới 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. Để cây trồng phát huy được hết tiềm năng thì cần được trồng trong những điều kiện tối ưu nhất, đó là nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng….
Thời vụ là một trong những yếu tố quan trọng của ngành trồng trọt. Kiểu gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của môi trường. Trong chế độ canh tác, làm đúng ở thời vụ tối ưu, nhất là lúc gieo trồng thì nâng cao được năng suất 10 - 15% trong điều kiện tác động đồng thời của các yếu tố thâm canh khác. Vì vậy, nghiên cứu và thực hiện chế độ thời vụ đối với mỗi loại cây trồng, loại giống, mỗi công thức luân canh trong từng vùng khí hậu đất đai là vấn đề phải được coi trọng.
Bên cạnh đó, mật độ trồng và dinh dưỡng 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 các biện pháp kỹ thuật thích hợp cho từng giống, 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. Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây khoai tây Khoai tây là cây lương thực, thực phẩm được trồng ở nhiều nước trên thế giới.
Khoai tây vừa là cây lương thực vừa là cây thực phẩm có giá trị. Trong củ khoai tây có nhiều chất dinh dưỡng với hàm lượng cao so với nhiều cây ngũ cốc và thực phẩm khác. Với giá trị kinh tế cao, khoai tây là một trong bốn cây 5 lương thực quan trọng xếp sau lúa, ngô và khoai lang. Ngoài ra khoai tây còn chiếm giá trị sử dụng khác như làm thức ăn gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, công nghiệp hóa chất đàn hồi, tơ nhân tạo, kỹ nghệ chưng cất nước hoa, chưng cất axit citric, kỹ nghệ pha chế nhiều loại biệt dược có giá trị.
Củ khoai tây chứa 20% lượng chất khô trong đó có 80 - 85% là tinh bột, 3 - 5% là protein và một số vitamin khác (Trần Như Nguyện và cs, 1990; Nguyễn Văn Thắng và cs, 1996)[15], [18]. Khoai tây có chứa các vitamin, khoáng chất và một loạt các hóa chất thực vật như các carotenoit và phenol tự nhiên. Axít chlorogenic cấu thành đến 90% của phenol trong khoai tây. Các hợp chất khác trong khoai tây là axit 4-O- caffeoylquinic (axit crypto-clorogenic), axit 5-O-caffeoylquinic (axit neo- clorogenic), axit 3,4-dicaffeoylquinic và 3,5-dicaffeoylquinic.
Trong một củ khoai tây còn vỏ có kích thước trung bình 150 g, cung cấp 27 mg vitamin C (45% giá trị hàng ngày), 620 mg kali (18%), 0,2 mg vitamin B6(10%) và một lượng rất nhỏ thiamin, riboflavin, folate, niacin, magie, photpho, sắt và kẽm. 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. Khoai tây chứa khoảng 26 g cacbohydrat trong một củ trung bình, các hình thức chủ yếu của cacbonhydrat này là tinh bột.
Một phần nhỏ trong đó có khả năng chống tiêu hoá từ enzym trong dạ dày và ruột non. Tinh bột khoáng này được coi là có hiệu ứng sinh lý và lợi ích cho sức khỏe giống chất xơ: là chống ung thư ruột kết, tăng khả năng nạp glucose, giảm nồng độ cholesterol và chất béo trung tính trong huyết tương, tăng cảm giác no, thậm chí nó có thể làm giảm chất béo tích trữ trong cơ thể. Cách chế biến khoai tây có thể làm thay đổi đáng kể hàm lượng dinh dưỡng, ví dụ khoai tây nấu chín chứa 7% tinh bột khoáng, khi nguội đi thì nó tăng lên 13%. 6 Khoai tây được xem là cây xoá đói cho những vùng khó khăn, là cây sinh lợi hơn cả so với các cây trồng khác (Vander Zaag, 1976) [44].
Sản xuất giống cho giá trị cao hơn sản xuất khoai tây thương phẩm từ 2- 4 lần. Tuy nhiên, 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]. Ngoài việc dùng khoai tây làm lương thực và thực phẩm, các nước phát triển sử dụng khoai tây làm thức ăn cho gia súc, hàng năm ở Pháp sử dụng từ 1 đến 1,4 triệu tấn khoai tây cho chăn nuôi. Bên cạnh đó, khoai tây còn được dùng nhiều trong công nghiệp dệt, sợi, gỗ (ván ép), giấy, đặc biệt trong công nghiệp sản xuất axit hữu cơ như axit lactic, axit xitric; các dung môi hữu cơ như etanol, butanol, xeton.
Ở Việt Nam sản xuất khoai tây cũng đóng góp to lớn cho công nghiệp thực phẩm và thức ăn 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]. Nếu năng suất khoai tây củ là 150 tạ/ha và 80 tạ/ha thân lá thì có thể đảm bảo 5500 đơn vị thức ăn gia súc (Ngô Đức Thiệu, 1978) [19]. Với diện tích hiện nay khoảng 19,5 triệu ha (Faostat, 2015) [31], cây khoai tây đang tạo ra việc làm cho hàng trăm nghìn lao động nông nghiệp trong vụ Đông xuân, tận dụng đất nông nghiệp bỏ hoang hóa và tăng thu nhập cho người nông dân. Vì vậy, việc xác định khoai tây là một trong những cây chủ yếu nằm trong cơ cấu giống cây trồng vụ Đông của một số tỉnh miền Bắc là hết sức cần thiết để cải thiện đời sống, tạo công ăn việc làm cho người dân.
Mặt khác, sản xuất khoai tây còn đem lại lợi ích lâu dài và đáng kể khác như: làm tăng năng suất cây trồng sau đó, tăng độ phì nhiêu và mầu mỡ của đất, giảm chi phí làm đất và làm cỏ. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới Cây khoai tây được xếp vào cây lương thực đứng hàng thứ tư trên thế giới sau lúa mì, lúa gạo và ngô (Trương Văn Hộ, 1992) [10]. Cây khoai tây là cây lương thực của nhiều nước châu Âu và ở một số nước (Đường Hồng Dật, 2005)[6].
7 Số liệu bảng 1.1 cho thấy diện tích khoai tây của thế giới trong những năm gần đây có nhiều biến động, trong khi năm 2000 diện tích trồng khoai tây là 19,94 triệu ha, đến năm 2005 toàn thế giới diện tích trồng giảm còn 18,57 ha. Từ năm 2010 đến nay diện tích có xu hướng tăng nhẹ trở lại, từ 18,67 triệu ha lên 19,46 triệu ha năm 2013. Trái với diện tích thì năng suất khoai tây liên tục tăng từ năm 2000 – 2011 từ 16,45 – 19,46 tấn/ha, nhưng từ năm 2011 – 2013 năng suất có xu hướng giảm nhẹ xuống còn 18,91 tấn/ha (năm 2013). Nguyên nhân của sự giảm sút này có thể được giải thích bởi vấn đề biến đổi khí hậu đang ngày càng nghiêm trọng, nhiệt độ, độ ẩm thay đổi, làm cho cây trồng nói chung và cây khoai tây nói riêng chưa kịp thích ứng dẫn đến năng suất cây trồng vì thế mà bị ảnh hưởng.
Năm 2011 năng suất khoai tây đạt cao nhất trong những năm gần đây (19,46 tấn/ha), năm 2013 năng suất giảm 0,55 tấn/ha so với năm 2011. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ ha) (triệu tấn) 2000 19,94 16,45 328,0 2005 18,57 17,24 320,2 2010 18,67 17,83 334,7 2011 19,27 19,46 374,1 2012 19,28 18,95 365,1 2013 19,46 18,91 368,1 (Nguồn: FAOSTAT, 2015)[31] Điều đó chứng tỏ sự biến động về diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây trên thế giới liên tục thay đổi, diện tích đang ngày càng được mở rộng và tăng lên với các giống khoai tây có năng suất cao, áp dụng các kỹ thuật mới vào sản xuất và đạt năng suất cao nhằm đáp ứng nhu cầu người dân và nâng cao hiệu quả kinh tế. 8 * Tình hình sản xuất khoai tây ở châu Âu Bảng 1. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Âu Năm Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ ha) (triệu tấn) 2000 9,13 16,30 148,82 2005 7,81 16,81 131,29 2010 7,74 16,93 131,06 2011 6,13 21,09 129,34 2012 5,98 19,48 116,50 2013 5,73 19,73 112,98 (Nguồn: FAOSTAT, 2015)[31] Khoai tây là một loại cây trồng quan trọng trong khẩu phần ăn và là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho nhiều người dân châu Âu.
Vì thế khoai tây là cây trồng chính và được trồng nhiều ở các nước như Hà Lan, Đức, Anh, Tây Ban Nha. Châu Âu có nền sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới và cũng có xu hướng giảm nhẹ cả về diện tích lẫn năng suất củ. Năm 2000 cả châu lục trồng được 9,13 triệu ha, đến năm 2013 chỉ còn 5,73 triệu ha, giảm 3,4 triệu ha. Để đáp ứng nhu cầu về khoai tây trong điều kiện diện tích giảm, các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều biện pháp kỹ thuật, đặc biệt là về giống nên năng suất cây khoai tây không ngừng được nâng cao.
Năng suất khoai năm 2011 cao nhất đạt 21,09 tấn/ha, tăng 4,79 tấn/ha so với năm 2000 và 4,28 tấn/ha so với năm 2005. Tuy nhiên năm 2012, 2013 năng suất khoai tây lại giảm nhẹ so với năm 2011 xuống còn 19,48 tấn/ha và 19,73 tấn/ha. 9 * Tình hình sản xuất khoai tây ở châu Á Châu Á có nền sản xuất khoai tây lớn thứ 2 sau châu Âu, trong mấy thập kỷ gần đây khoai tây ở vùng này có xu hướng phát triển mạnh. Trong 20 năm (từ 1982 - 2002) sản lượng khoai tây đã tăng gấp 3 lần so với các năm trước đó (từ 25 triệu tấn khoai tây tăng lên gần 75 triệu tấn), tập trung ở các nước như: Trung Quốc, Nhật Bản, Cộng hoà Dân chủ nhân dân Triều Tiên, Hàn Quốc,.
Năm 1996, riêng Trung Quốc có diện tích trồng khoai tây là 3,5 triệu ha với năng suất đạt 13,1 tấn/ha, sản lượng đạt khoảng 4,6 triệu tấn, đứng đầu châu Á trong 10 năm liền (từ 1986 - 1996). Hiện nay Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai tây nhất thế giới.
