Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu chung về cây khoai tây 1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây Khoai tây Solanum tuberosum, thuộc họ cà Solanaceae, có nguồn gốc từ dãy núi Andes. Nơi khởi thủy của cây khoai tây trồng ở quanh hồ Titicca giáp ranh thuộc 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 hoang dại, bán hoang dại, loài khoai tây trồng. Người Tây Ban Nha đã phát hiện ra cây khoai tây tại lưu vực sông Canca (Colombia), nơi thổ dân da đỏ cư trú vào năm 1538 (Lê Minh Đức, 1977) [9].
Cây khoai tây được du nhập vào Tây Ban Nha vào khoảng năm 1570. Từ đó khoai tây được truyền sang Italia, Đức. Vào cuối thế kỷ XVI, khoai tây được mang về trồng ở Mỹ. Năm 1586, một nhà hàng hải đem khoai tây về trồng ở Anh.
Năm 1785, khoai tây được mang về trồng ở Pháp. Từ đó khoai tây được đưa vào trồng ở các nước Châu Âu khác. Qua gần 100 năm khoai tây được trồng rộng rãi và phát triển rộng lớn ở Châu Âu, khoai tây được du nhập sang các nước ở các châu lục khác: Ấn Độ (1610), Trung Quốc (1700) (Võ Văn Chi và cs, 1969 ) [3]. Đến thế kỷ XIX khoai tây trở thành một cây trồng quan trọng đối với Châu Âu, là nguồn lương thực có giá trị dinh dưỡng cao.
Do vậy diện tích khoai tây ngày càng được phát triển lan rộng. Cây khoai tây được khẳng định vị thế và được coi trọng phát triển khi nạn đói xảy ra ở Ailen (1845 - 1846), khoai tây nhiều năm trồng liên tục xảy ra dịch bệnh Phytophthora infestans làm giảm năng suất khoai tây đáng kể (Nguyễn Quang Thạch, 1993) [27]. Khoai tây được trồng phổ biến từ khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc, đặc biệt các chủng loại giống có tiêu chuẩn công nghiệp (chips, đồ hộp và thức ăn liền). Năm 1972 Trung tâm Khoai tây quốc tế (CIP) được thành lập tại Lima - n 4 Peru, nơi thu thập và lưu giữ sự đa dạng di truyền của khoai tây, lai tạo giống và hỗ trợ phát triển nghiên cứu giống và sản xuất khoai tây trên thế giới.
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”. Trước năm 1970, khoai tây được trồng rải rác ở Sapa - Lào Cai, Đồ Sơn - Hải Phòng, Trà Lĩnh - Cao Bằng, Đông Anh - Phúc Yên, Đà Lạt - Lâm Đồng.Diện tích tất cả khoảng 3 nghìn ha. Thời gian này, khoai tây được coi là loại rau cao cấp (Trương Văn Hộ, 2010) [15].
Phân loại thực vật khoai tây Về mặt phân loại thực vật, cây khoai tây thuộc chi Solanum Sectio Petota gồm 160 loài có khả năng cho củ cây khoai tây thuộc nhóm cây thân thảo, họ cà (Solanaceae). Hiện nay, theo tổng kết có khoảng 20 loại khoai tây thương phẩm. Chúng đều thuộc loài Solanum tuberosum L và ở thể tứ bội (Tetraploid) (2n=4x=48), có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt cho năng suất cao (Võ Văn Chi và cs, 1969 )[3]. Theo tài liệu của Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005 thì theo C.
Bucacsov dựa vào vị trí và hình dạng của hoa (là hình bánh xe hay hình ngôi sao) mà phân loại Tuberarium thành 6 tập đoàn: Andium - Buk, Arcitium - Buk, Pacifinin - Buk, Orientale - Buk, Exinterruptum - Buk, Integrifolium-Buk Theo tác giả trên thì các loài khoai tây trồng thuộc 2 nhóm Tuberoso-Buk và Andigera-Buk. - Nhóm Tuberoso-Buk Đặc điểm của nhóm này là thân mập to, lóng ngắn, số thân mỗi nhóm là 2 hoặc nhiều hơn. Lá to có 3-5 đôi lá chét. Hoa 5 cánh dạng hình bánh xe, đỉnh cánh hoa nhọn, hoa mầu trắng hoặc phớt tím, nhị thường bất thụ.
Số nhiễm sắc thể 2n= 48, ở các loài hoang dại 2n= 24 và 36. Chúng phân bố ở vùng có độ cao 500m của Pêru và Chilê. Trong nhóm này chỉ có một loài trồng trọt là Solanum tuberosum. - Nhóm Andigera-Buk Đặc điểm của nhóm này là thân cao từ 50-150 cm, lá nhỏ, có 5-7 đôi lá chét.
Hoa có dạng hình bánh xe, đỉnh hoa nhọn, hoa màu trắng xen tím nhạt hoặc tím đậm. Quả nhỏ nhiều ngăn, dễ bị rụng. Số nhiễm sắc thể 2n=24, 36, 48. Chúng được phân bố ở vùng cao nguyên Colombo, Ecuador, Peru, Bolivia v.
n 5 Theo tài liệu của Hồ Hữu An, Đinh Thế Lộc, 2005 theo các nhà khoa học của CIP thì những loài và nhóm Solanum sau đây có đặc tính chống chịu với bệnh mốc sương, bệnh héo xanh vi khuẩn, tuyến trùng gây nốt rễ và bệnh virut X và Y. Loài Solanum tuberosum L là nhóm Tuberosa kháng bệnh mốc sương. Nhóm Andigera kháng bệnh mốc sương, bệnh virut X và viruts Y. Nhóm Phureze và Setenotonum kháng bệnh mốc sương, bệnh héo xanh vi khuẩn Solanum sparsipilum kháng tuyến trùng hại rễ và bệnh héo xanh vi khuẩn.
Solanum bulbocastanum kháng mốc sương. Solanum microdotum kháng bệnh virut Y, A. Nhìn chung ở loài khoai tây trồng trọt Solanum tuberosum L. nhiều giống có khả năng kháng các bệnh chính của khoai tây, lại mang gen thích nghi với vùng nhiệt đới có tiềm năng năng suất cao và có các đặc tính trồng trọt khác như củ tốt, có kiểu cây thích hợp, có thời gian sinh trưởng ngắn (Tạ Thu Cúc, 2001) [7].
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây khoai tây * Nhiệt độ Cây khoai tây sinh trưởng và phát triển trong điều kiện khí hậu ấm áp không chịu được nhiệt độ quá nóng hoặc quá rét. Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau sẽ yêu cầu nhiệt độ khác nhau: - Nhiệt độ không khí: Cây khoai tây yêu cầu nhiệt độ thích hợp để đạt năng suất cao với nhiệt độ trung bình là 20 - 230C, nhiệt độ thấp nhất trung bình từ 17 - 180C. Nhiệt độ ban đêm là 180C phù hợp với sự nở hoa (Phạm Thu Hòa, Phạm Xuân Liêm, 1985) [12], (Nguyễn Khắc Quỳnh, 1999) [22]. - Nhiệt độ đất: Trong điều kiện nhiệt đới, khoai tây mọc nhanh ở nhiệt độ đất từ 22 - 250C, nếu nhiệt độ cao hơn sẽ ảnh hưởng đến sự mọc của cây khoai tây (Đỗ Thị Bích Nga, 1998) [20].
- Hạt khoai tây nảy mầm ở nhiệt độ tối thiểu là 12 - 150C và thích hợp nhất ở 18 - 220C. - Thời kỳ sinh trưởng thân lá thích hợp ở nhiệt độ 22 - 250C. - Thời kỳ hình thành và phát triển củ: Quá trình lũy tinh bột vào củ thuận lợi nhất ở nhiệt độ 16 - 180C. Trong điều kiện nhiệt độ cao thì tia củ hình thành khó n 6 khăn hơn, tia củ vươn dài và thời gian hình thành củ kéo dài dẫn tới giảm năng suất, củ khoai tây bị dị hình.
Trong điều kiện nhiệt độ trên 250C và khô hạn sẽ có hiện tượng sinh trưởng lần 2. * Ánh sáng Khoai tây là cây ưa ánh sáng dài ngày. Cường độ ánh sáng thích hợp cho năng suất cao từ 40. Cường độ ánh sáng mạnh có lợi cho quang hợp, sẽ thuận lợi cho sự hình thành và tích lũy chất khô.
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau sẽ cần cường độ ánh sáng khác nhau: - Từ khi khoai tây bắt đầu mọc khỏi mặt đất cho đến thời kỳ xuất hiện nụ hoa yêu cầu thời gian chiếu sáng dài để cây quang hợp và tích lũy vật chất. Thời kỳ phát triển tia củ yêu cầu thời gian chiếu sáng ngắn để thúc đẩy hình thành thân củ. * Độ ẩm Khoai tây là cây có bộ rễ ăn nông, tiềm năng năng suất cao nên để cây sinh trưởng phát triển tốt phải cung cấp nước thường xuyên. Kết quả nghiên cứu của Ngô Đức Thiệu, 1974 tại Trường Đại học nông nghiệp I cho thấy các thời kỳ khác nhau, yêu cầu về nước cũng khác nhau: - Thời kỳ từ trồng đến xuất hiện tia củ đảm bảo độ ẩm 60 - 80%.
- Thời kỳ phát triển củ cần thường xuyên giữ ẩm để độ ẩm đất là 80%. Thiếu hoặc thừa nước đều gây ra ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây, (Tạ Thu Cúc và cs, 2001) [7] khoai tây được tưới nước đầy đủ sẽ tăng năng suất từ 33 - 94% (Ngô Đức Thiệu, Nguyễn Văn Thắng (1978) [31]. * Đất trồng và dinh dưỡng - Đất và độ pH đất Khoai tây có khả năng thích ứng với nhiều loại đất khác nhau, trừ đất thịt nặng và đất sét ngập úng. Đất trồng khoai tây, yêu cầu phải tơi xốp, sạch cỏ, có tầng canh tác dày, độ pH thích hợp nhất là 5,0-6,5 (Hồ Hữu An và Đinh Thế Lộc, 2005) [1].
Đất có độ pH từ 5,0-7,0 có thể được khoai tây. độ pH thích hợp nhất là 6,0 - 6,5. Độ pH cao hơn có thể bị bệnh ghẻ trên củ (Tạ Thu Cúc và cs, 2001) [7]. n 7 - Dinh dưỡng Khoai tây yêu cầu dinh dưỡng lớn và đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi lượng.
Mỗi thời kỳ phát triển cây cần lượng, loại phân bón khác nhau, bón đủ lượng và bón đúng lúc cây mới sinh trưởng tốt và cho năng suất cao. + Các nguyên tố đa lượng: Đạm (N): Nhu cầu của cây khoai đối với nguyên tố dinh dưỡng N khá lớn và chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, loại đất,… Thời tiết càng ấm thì lượng đạm yêu cầu càng thấp, đối với vùng đất nhiệt đới và á nhiệt đới lượng đạm thường được khuyến cáo ở mức 80-120 kg N/ha. Bón thừa đạm hoặc bón muộn sẽ làm cây phát triển mất cân đối giữa bộ phận thân lá và thân củ, củ, cây dễ bị nhiễm bệnh, giảm năng suất, giảm hàm lượng chất khô, giảm khả năng bảo quản. Theo Benkema, Vander Zaag (1979) [33], khi bón lượng đạm quá cao ở khoai tây dễ xảy ra hiện tượng “sinh trưởng lần thứ 2”.
Do vậy, việc sử dụng đúng nhu cầu dinh dưỡng N là rất cần thiết trong kỹ thuật trồng khoai tây (Tạ Thu Cúc và cs, 2001) [7]. Lân (P): Lân có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cây khoai tây. Lân có vai trò kích thích bộ rễ phát triển ở thời kỳ đầu, làm tăng quá trình sinh trưởng thân lá, tăng số lượng củ và tăng năng suất, ngoài ra lân còn làm tăng khả năng chống rét, chống chịu bệnh, tăng khả năng bảo quản… thiếu lân cây sinh trưởng kém, phân cành kém, lá có màu xanh tối, củ thường có vết nâu loang. Thông thường, lân được sử dụng để bón lót, lượng bón thích hợp là 30-120 kg P2O5/ha.