BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------------***---------------
NGUYỄN VĂN HỒNG
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT
KHOAI TÂY CHẾ BIẾN CHIP TẠI HUYỆN YÊN PHONG,
TỈNH BẮC NINH
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62.62.01.01
Người hướng dẫn khoa học: 1 GS.TS. Nguyễn Quang Thạch
2 PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh
Hà Nội - 2012
i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả, số liệu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể
bảo vệ bất cứ một luận án nào khác. Các tài liệu trích dẫn ñược chỉ rõ nguồn
gốc và mọi sự giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn.
Hà Nội, ngày
tháng năm 2012
Tác giả luận án
Nguyễn Văn Hồng
ii
LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc ñến GS. TS. Nguyễn Quang Thạch và PGS. TS. Nguyễn Thị Lý AnhViện Sinh học Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, là những
người thầy ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ, tạo những ñiều kiện thuận lợi
nhất cho quá trình nghiên cứu và hoàn hiện luận án. Thầy cô ñã ân cần chỉ
bảo và thực sự là những người ñã dẫn dắt tôi trên bước ñường sự nghiệp
khoa học của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật,
Khoa Nông học và Viện ðào tạo Sau ðại học- Trường ðại học Nông nghiệp
Hà Nội, ñã quan tâm, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề
tài và hoàn thành luận án.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể cán bộ và nhân viên của Viện Sinh học
Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, phối
hợp triển khai thực hiện ñề tài. Xin cảm ơn Dr Eun Sang Lee, Công ty ORION
ñã cung cấp nguồn vật liệu và nhiều tài liệu chuyên môn quý báu, góp phần
quan trọng trong việc thực hiện ñề tài và viết luận án.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc
Ninh, Huyện ủy, UBND huyện Yên Phong, Phòng Nông nghiệp và PTNT,
Trạm Khuyến nông huyện Yên Phong, Ban quản lý HTX Nguyệt Cầu - xã Tam
Giang ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, chia sẻ mọi khó khăn và tận tình giúp
ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài.
Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân trong gia
ñình và bạn bè. Những người ñã luôn ñộng viên, quan tâm và tạo mọi ñiều
kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và công tác.
Hà Nội, ngày…tháng….năm
Tác giả luận án
Nguyễn Văn Hồng
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ðOAN............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................ii
MỤC LỤC......................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................xi
MỞ ðẦU.........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của ñề tài.......................................................................... 1
2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài ............................................................... 3
2.1. Mục ñích của ñề tài.......................................................................... 3
2.2. Yêu cầu của ñề tài............................................................................ 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài................................................. 4
3.1. Ý nghĩa khoa học............................................................................. 4
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................. 4
4. ðóng góp mới của ñề tài......................................................................... 4
5. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài ................................................................ 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................6
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây........................................................ 6
1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây .................. 6
1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ................................................... 7
1.1.3. Phân loại cây khoai tây ................................................................. 8
1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến
trên thế giới và ở Việt Nam .......................................................... 8
1.2. Các nghiên cứu cơ sở sinh lý của sự hình thành năng suất của khoai tây . 12
1.2.1. Giống và quang hợp.................................................................... 13
1.2.2. Chỉ số diện tích lá, thể năng quang hợp, cấu trúc bộ lá và năng
suất quang hợp............................................................................ 13
1.2.3. Mối tương tác giữa nguồn và sức chứa ....................................... 15
1.2.4. Sự ñiều chỉnh của hoocmon và tích lũy sản phẩm quang hợp ..... 17
iv
1.2.5. ðộ dẫn khí khổng, hàm lượng diệp luc và quang hợp ................. 18
1.2.6 . Nhân tố môi trường và quang hợp.............................................. 18
1.3. Cây khoai tây chế biến....................................................................... 20
1.3.1. Lịch sử phát triển của khoai tây chế biến .................................... 20
1.3.2. Các dạng sản phẩm chế biến của khoai tây ................................. 21
1.3.3. Các nghiên cứu kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip .................. 23
CHƯƠNG 2. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......40
2.1. ðối tượng nghiên cứu ........................................................................ 40
2.1.1. Giống thí nghiệm ........................................................................ 40
2.1.2. ðất thí nghiệm ............................................................................ 40
2.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu ...................................................... 41
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 41
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 41
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.................................................... 41
2.4.2. Phương pháp so sánh .................................................................. 47
2.4.3. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm ñồng ruộng .... 48
2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác ñịnh........................... 49
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................... 52
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................53
3.1. Khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến
chip của các giống khoai tây khảo sát ............................................... 53
3.1.1. ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất của các
giống khoai tây khảo sát ............................................................. 53
3.1.2. ðánh giá tiêu chuẩn và chất lượng củ cho chế biến chip của
các giống khoai tây khảo sát ....................................................... 61
3.2. Xác ñịnh thời gian ngủ nghỉ tán xạ và thời gian bảo quản mát
(140C) ảnh hưởng ñến tiêu chuẩn củ, chất lượng chế biến chip của
các giống khoai tây khảo sát ............................................................. 70
3.2.1. Xác ñịnh thời gian ngủ nghỉ của các giống khoai tây khảo sát .... 70
3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản mát (14oC) ñến chất lượng
chế biến và kết quả chế biến của các giống khoai tây khảo sát.... 74
v
3.3. Xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip
giống Atlantic................................................................................... 79
3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic.................. 79
3.3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic.................. 84
3.3.3. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân ñến sinh trưởng, phát
triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây
Atlantic....................................................................................... 89
3.3.4. Ảnh hưởng của lượng phân ñạm (ure) ñến năng suất, chất
lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic ................................. 90
3.3.5. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến sinh trưởng, phát triển, năng
suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic........ 95
3.3.6. Ảnh hưởng của biện pháp che phủ nilon ñến sinh trưởng, phát
triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây
Atlantic....................................................................................... 99
3.3.7. Ảnh hưởng của dạng phân ñạm và chế phẩm EMINA ñến năng
suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic .................................... 104
3.3.8. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến năng suất và chất
lượng khoai tây chế biến giống Atlantic ................................... 106
3.3.9. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau ñến năng suất
và chất lượng chế biến giống Atlantic....................................... 111
3.4. Xây dựng mô hình sản xuất khoai tây chế biến Atlantic................... 115
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .......................................................................................120
Kết luận.................................................................................................. 120
ðề nghị................................................................................................... 121
CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN..122
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................123
PHỤ LỤC....................................................................................................................140
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CC:
Chiều cao
CT:
Công thức
CV %:
Hệ số biến ñộng
ð/C:
ðối chứng
FAO:
Tổ chức Nông lương thế giơi (Food and Agriculture
Organization)
LAI:
Chỉ số diện tích lá (Leaf area index)
LSD 0,05:
Sai khác có ý nghĩa ở mức α = 0,05
NBQ:
Ngày bảo quản
NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NSLT:
Năng suất lý thuyết
NSTT:
Năng suất thực thu
SL:
Số lá
TB:
Trung bình
TGST:
Thời gian sinh trưởng
KLT:
Khối lượng tươi
ðK:
ðường kính
USDA:
Bộ Nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture)
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.
Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 2011 .......................... 9
Bảng 1.2.
Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam từ năm 1992-2010 .... 11
Bảng 3.1.
Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của các giống khoai tây
khảo sát ở vụ ðông 2009-2010 ................................................. 53
Bảng 3.2.
Tình hình bệnh hại trên các giống khoai tây khảo sát ở vụ
ñông xuân 2009- 2010 .............................................................. 59
Bảng 3.3.
Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống
khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 -2009..................................... 60
Bảng 3.4.
Tỷ lệ khoai ñạt tiêu chuẩn chế biến chip về ñường kính củ
của các giống khoai tây khảo sát............................................... 62
Bảng 3.5.
ðánh giá tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của các
giống khảo sát........................................................................... 63
Bảng 3.6.
Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh chế biến chip của các giống
khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 - 2009.................................... 65
Bảng 3.7.
Màu sắc lát cắt củ ở trước và sau khi rán của các giống
khoai tây khảo sát ..................................................................... 66
Bảng 3.8.
Thời gian ngủ nghỉ và tỷ lệ xuất hiện mầm của các giống
khoai tây khảo sát trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................... 71
Bảng 3.9.
Sự hao hụt khối lượng củ của các giống khoai tây khảo sát
trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................................................ 72
Bảng 3.10. Sự hao hụt số lượng củ của các giống khoai tây khảo sát
trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................................................ 73
Bảng 3.11. ðộng thái biến ñổi hàm lượng ñường khử của các giống
khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14oC.............................. 75
viii
Bảng 3.12. ðộng thái biến ñổi của hàm lượng tinh bột của các giống
khoai tây khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14oC .............. 75
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến tỷ lệ mọc và thời gian
sinh trưởng của giống khoai tây Atlantic .................................. 79
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của thời vụ tới sinh trưởng của giống khoai tây
Atlantic..................................................................................... 80
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời vụ tới các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất khoai tây Atlantic...................................................... 81
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời vụ tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 82
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời vụ tới chất lượng hóa sinh chế biến
chip của giống khoai tây Atlantic.............................................. 83
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới sinh trưởng của cây khoai
tây chế biến chip Atlantic ......................................................... 84
Bảng 3.19. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic .................... 85
Bảng 3.20. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 86
Bảng 3.21. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 87
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân ñến sinh trưởng, năng
suất của khoai tây Atlantic ......................................................... 89
Bảng 3.23. Ảnh hưởng của lượng ñạm (ure) ñến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất khoai tây chế biến Atlantic ................... 91
Bảng 3.24. Ảnh hưởng của lượng ñạm (ure) ñến tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 92
ix
Bảng 3.25. Ảnh hưởng của phân ñạm (ure) tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 93
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng tới sinh trưởng của khoai tây
chế biến chip Atlantic ............................................................... 96
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic .................... 96
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 97
Bảng 3.29. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 97
Bảng 3.30. Ảnh hưởng của che phủ nilon ñến tỷ lệ mọc và thời gian
mọc mầm của giống khoai tây Atlantic..................................... 99
Bảng 3.31. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới sinh trưởng của giống
khoai tây chế biến chip Atlantic.............................................. 100
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất giống khoai tây Atlantic.............................. 101
Bảng 3.33. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới tiêu chuẩn hình thái củ
dùng chế biến chip của giống khoai tâyAtlantic...................... 102
Bảng 3.34. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới chất lượng hóa sinh chế
biến chip của giống khoai tây Atlantic.................................... 102
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của dạng phân ñạm và chế phẩm EMINA ñến
năng suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic.......................... 105
Bảng 3.36. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất giống Atlantic ........................... 107
Bảng 3.37. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến tiêu chuẩn hình
thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic ......... 108
x
Bảng 3.38. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến chất lượng hóa
sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic ...................... 109
Bảng 3.39. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng tới yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic ......... 111
Bảng 3.40. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới tiêu
chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của khoai tây Atlantic . 112
Bảng 3.41. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới chất
lượng hóa sinh chế biến chip của khoai tây Atlantic ............... 113
Bảng 3.42. Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của khoai tây chế biến
Atlantic trong mô hình sản xuất.............................................. 116
Bảng 3.43. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của khoai tây chế biến Atlantic
trong mô hình sản xuất (tại thời ñiểm 60 ngày sau trồng) ....... 116
Bảng 3.44. Các yếu tố cấu thành năng suất của khoai tây Atlantic trong
mô hình .................................................................................. 117
Bảng 3.45. Tiêu chuẩn chất lượng hình thái củ dùng chế biến chip của
khoai tây Atlantic trong mô hình ............................................ 117
Bảng 3.46. Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh củ chế biến chip của khoai
tây Atlantic trong mô hình ...................................................... 118
Bảng 3.47. So sánh hiệu quả kinh tế trên 1 ha khoai tây Atlantic giữa
ñối chứng và mô hình ............................................................. 118
xi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống
khảo sát ...................................................................................... 55
Hình 3.2.
ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống khảo sát ................... 56
Hình 3.3. Chỉ số diện tích lá ở các thời ñiểm của các giống khoai
khảo sát ...................................................................................... 58
Hình 3.4. Màu sắc lát cắt củ trước và sau khi rán của các giống
khoai tây .................................................................................... 70
Hình 3.5. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời ñiểm sau
30 ngày bảo quản ....................................................................... 77
Hình 3.6. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời ñiểm sau
90 ngày bảo quản ....................................................................... 78
Hình 3.7. Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ ñến màu sắc lát cắt của củ
khoai tây Atlantic trước và sau khi rán ....................................... 88
Hình 3.8. Ảnh hưởng của bón ñạm ñến màu sắc lát cắt khoai tây trước
và sau khi rán ............................................................................. 95
Hình 3.9. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến màu sắc lát cắt khoai tây
trước và sau khi rán.................................................................... 99
Hình 3.10. Lát cắt khoai tây trước và sau khi rán của thí nghiệm
che phủ nilon............................................................................ 104
Hình 3.11. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến màu sắc lát cắt của
củ khoai tây trước và sau khi rán.............................................. 110
Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau ñến màu sắc
lát cắt của củ khoai tây trước và sau khi rán ............................. 115
1
MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) ñược trồng phổ biến ở 130
nước trên thế giới. Diện tích trồng khoai tây trên toàn cầu hiện nay là hơn
19,3 triệu ha với tổng sản lượng trên 325 triệu tấn (theo FAOSTAT 2007)
[164]. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây ñược xếp thứ tư sau
lúa mỳ, lúa gạo và ngô.
Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Hàm lượng dinh dưỡng
trong củ khoai tây rất phong phú, ña dạng, bao gồm tinh bột, protein,
gluxit, các loại vitamin, thành phần khoáng của khoai tây chủ yếu là P, Ca,
Fe, Mg, K. ðây là các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người.
Củ khoai tây ñược ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột
và các chất dinh dưỡng khác rất cao.
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc
khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến.
Khoai tây ñược sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp, ví dụ sản xuất
tinh bột và các dẫn xuất của chúng ở Hà Lan và Nhật Bản. Khoai tây còn
dùng ñể sản xuất cồn, rượu phổ biến ở Ba Lan, ðan Mạch. Khoai tây còn
ñược sử dụng làm thức ăn gia súc chủ yếu ở các nước ðông Âu (Nga, Ba
Lan) (Struik and Wiersema, 1999) [137].
Ngoài việc sử dụng khoai tây làm thực phẩm thông thường như nấu,
nướng, rán, người ta còn chế biến khoai tây thành những thực phẩm ăn nhanh
mới có giá trị thương mại cao hơn, có hương vị ñặc biệt và trở thành hàng hóa
phổ biến trên thị trường và gọi chung là khoai tây chế biến (Kirkman 2007)
[75]. Trong suốt 100 năm qua, khoai tây chế biến ñã phát triển thành một
ngành thương mại toàn cầu, ñặc biệt sau thế chiến thứ II (1939- 1945) và vẫn
ñang không ngừng phát triển.
2
Ở Việt Nam, ngành chế bến khoai tây mới xuất hiện chưa ñược 10 năm,
nhưng ñang phát triển rất mạnh mẽ mở ra hướng ñi mới cho sản xuất khoai
tây. Ngoài sử dụng ăn tươi, bắt ñầu ñã có các sản phẩm chế biến có giá trị gia
tăng. Sản phẩm chế biến khoai tây như chip và French fries ñang dần trở nên
quen thuộc với nguời Việt Nam. Nhiều công ty nước ngoài như ORION
VINA (Hàn Quốc), PEPSICO (Hoa Kỳ) ñã ñầu tư xây dựng các nhà máy chế
biến khoai tây lớn ở Bình Dương và Yên Phong, Bắc Ninh. Nhu cầu về
nguyên liệu khoai tây chế biến là rất cao và không ngừng tăng lên. Việc trồng
trọt khoai tây chế biến nhằm cung cấp nguyên liệu cho xí nghiệp chế biến
khoai tây là một hướng ñi mới, góp phần phát triển mạnh mẽ ngành sản xuất
khoai tây hàng hóa ở Việt Nam. Huyện Yên Phong, Bắc Ninh- nơi có nhà
máy chế biến chip khoai tây của Hàn Quốc là một huyện có tiềm năng phát
triển khoai tây rất cao. Việc ñịnh hướng phát triển cây vụ ñông theo hướng
tạo vùng nguyên liệu cho nhà máy chế biến khoai tây là rất ñúng ñắn. ðịnh
hướng này sẽ góp phần thúc ñẩy sản xuất khoai tây ñịa phương, nâng cao thu
nhập cho nông dân và là một hướng ñi mới cho sự phát triển nông nghiệp tại
Yên Phong cũng như cho nhiều vùng khác tại ñồng bằng Sông Hồng.
Sản phẩm khoai tây chế biến chính của các nhà máy chế biến khoai
tây ở Việt Nam (PEPSICO và ORION) là chip potato (khoai tây rán lát
mỏng). Khác với khoai tây ăn tươi (tiêu dùng thông thường), khoai tây chế
biến chip ñòi hỏi những yêu cầu rất ñặc trưng về mặt chất lượng. Các tiêu
chuẩn quan trọng của khoai tây chế biến chip bao gồm: hình thái củ, hàm
lượng chất khô cao, hàm lượng ñường khử (glucose, fructose) thấp, ngoài
ra tổn thương cơ giới bên ngoài và thối hỏng bên trong củ phải ñược hạn
chế tối ña. Các ảnh hưởng của yếu tố môi trường (ánh sáng, nhiệt ñộ, ñộ
ẩm, ñất ñai, …), các biện pháp kỹ thuật trồng trọt ñều tác ñộng trực tiếp
ñến chất lượng chế biến của củ khoai tây. Ở Việt Nam, khoai tây chế biến
3
mới chỉ ñược ñưa vào sản xuất trong một vài năm gần ñây, toàn bộ các kỹ
thuật trồng trọt khoai tây chế biến hầu như chưa ñược nghiên cứu. Việc
tiến hành nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến
chip và xây dựng ñược một bộ quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế
biến chip là một nhu cầu rất cần thiết của sản xuất khoai tây hiện nay nói
chung và ñặc biệt cho huyện Yên Phong nói riêng.
Xuất phát từ những yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất khoai
tây chế biến, từ những vấn ñề khoa học còn mới mẻ chưa ñược làm sáng
tỏ trong kỹ thuật trồng khoai tây chế biến ở ðồng bằng Sông Hồng nói
chung và ở Yên Phong nói riêng, chúng tôi tiến hành ñề tài:“Nghiên cứu
các giải pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip tại Huyện Yên
Phong, Tỉnh Bắc Ninh”.
2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài
2.1. Mục ñích của ñề tài
Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện ñược các giải pháp kỹ thuật trồng
khoai tây chế biến chip có khả năng áp dụng trên quy mô ñại trà tại Yên
Phong, góp phần phát triển khoai tây chế biến như một hướng ñi mới có ñầu
ra ổn ñịnh, bền vững cho sản xuất khoai tây tại Yên Phong – Bắc Ninh và các
vùng có ñiều kiện tương tự.
2.2. Yêu cầu của ñề tài
2.2.1. Khảo sát các giống khoai tây có khả năng chế biến chip mới nhập nội.
ðề xuất ñược các giống trồng thích hợp
2.2.2. Nghiên cứu xây dựng ñược các biện pháp kỹ thuật trồng trọt trên giống
khoai tây chế biến chip Atlantic
2.2.3. Nghiên cứu xây dựng mô hình trên cơ sở áp dụng các biện pháp kỹ
thuật ñã nghiên cứu ñược, ñánh giá hiệu quả sản xuất khoai tây chế
biến của mô hình.
4
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- ðề tài cung cấp những dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của giống và
các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñến năng suất và sự thay ñổi chất lượng của
khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật
trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có ñiều kiện sinh
thái tương tự ở ðồng bằng Sông Hồng Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xác ñịnh và ñề xuất ñược các giống khoai tây chế biến chip thích hợp
có khả năng phát triển tại ðồng bằng Sông Hồng.
- Xây dựng và ñề xuất ñược các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñồng bộ
(thời vụ, mật ñộ, phân bón, chế ñộ tưới, che phủ nilon,…) cho giống
khoai tây chế biến chip Atlantic nhằm ñạt năng suất cao, chất lượng
chế biến tốt.
- Góp phần áp dụng mở rộng quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế
biến chip cho các vùng có ñiều kiện sinh thái tương tự như Yên Phong ở
ðồng bằng sông Hồng, Việt Nam.
4. ðóng góp mới của ñề tài
- ðề tài ñã cung cấp ñược những dữ liệu về ảnh hưởng của giống và các
giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñến năng suất và sự thay ñổi chất lượng của
khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật
trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có ñiều kiện sinh
thái tương tự ở ñồng bằng Sông Hồng.
- ðã xác ñịnh và ñể xuất ñược 2 giống Megachip, Beacon chipper cùng
với giống chế biến chip Atlantic (ñã ñược khẳng ñịnh) vào bộ giống khoai tây
(gồm 3 giống) chế biến chip cho vùng Yên Phong nói riêng và vùng ñồng
bằng sông Hồng nói chung.
5
- ðề xuất ñược các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñồng bộ (thời vụ, mật
ñộ, phân bón, chế ñộ tưới, che phủ nilon…) ñặc biệt là các giải pháp bón phân
1 lần (lót toàn bộ), trồng mật ñộ thưa (4 củ/m2), che phủ nilon, giữ ẩm ñều
trong sản xuất khoai tây chế biến Atlantic nhằm ñạt năng suất cao, chất lượng
chế biến tốt.
5. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài
ðề tài ñược tiến hành chủ yếu tại huyện Yên Phong, nơi có ñiều kiện
sinh thái ñặc trưng của vùng ñất phù sa cổ, ñất có thành phần cơ giới nhẹ (ñất
thịt nhẹ, pH=5,5, hàm lượng kali dễ tiêu 8 - 10 mg/100g ñất, hàm lượng P
tổng số 0,03 - 0,04%, hàm lượng P dễ tiêu 4,7 - 7,1 mg/100 g ñất).
Các nghiên cứu ñược tiến hành liên tục trong 3 năm, trong 2 vụ ñông
2008 - 2009, 2009 - 2010.
Các nghiên cứu xác ñịnh giống khoai tây chế biến chip phù hợp,
thời gian ngủ nghỉ, khả năng bảo quản của các giống ñược thực hiện trên
một số giống khoai tây chế biến nhập nội. Các nghiên cứu về xây dựng
quy trình kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến ñược thực hiện trên giống
khoai tây Atlantic - giống khoai tây chế biến chip phổ biến hiện nay trên
thế giới.
ðề tài giới hạn chỉ nghiên cứu trên một loại sản phẩm khoai tây chế
biến là chip potato, ñược chế biến tại nhà máy ORION, Huyện Yên Phong,
Bắc Ninh.
6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây
1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây
Khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một cây lương thực có giá trị dinh
dưỡng và giá trị kinh tế cao trong nền kinh tế quốc dân của nhiều nước trên
thế giới, ñặc biệt là các nước Châu Âu. Cây khoai tây ñược trồng phổ biến ở
130 nước trên thế giới. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây ñược
xếp thứ tư sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô.
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 (Horton,
1987) [70].
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc
khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế
biến. Các dạng khoai tây chế biến: chip (khoai tây rán lát), French fries
(khoai tây rán thanh), khoai tây ñóng hộp, khoai tây ép bánh... Khoai tây
ñược sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp: dệt, sợi, gỗ ép, giấy,
dung môi hữu cơ, rượu (Struik and Wiersema, 1999 [137]; Nguyễn Công
Chức, 2001 [6]).
Trong số những cây trồng ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới, khoai tây
là cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn so với lúa gạo, ngô, ñậu ñỗ... Mặt
khác, khoai tây ñem lại năng suất năng lượng và năng suất protein là cao
nhất(Van der Zaag, 1976) [144]. Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp.
Củ khoai tây ñược ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột,
protein, lipit, các chất dinh dưỡng khác, các vitamin và chất khoáng như P,
Ca, Fe, Mg, K rất cao (Storey, 2007) [134]. Theo Woolfe (1987) [147] hàm
lượng protein của khoai tây chỉ thua ñậu ñỗ, cao hơn hàm lượng protein của lúa
mỳ và ngô.
7
Mức tiêu thụ khoai tây tính theo ñầu người ở các vùng và quốc gia là
khác nhau (CIP, 1996, [37], CIP, 1998 [158] ) nhiều nhất là châu Âu, châu
Mỹ, sau ñó là châu Phi và cuối cùng là châu Á.
Tuy nhiên, khoai tây cũng có một số chất có hại về mặt dinh dưỡng (αsolanine và α- chaconine), ñặc biệt là chúng có mặt ngay ở dưới lớp vỏ. Các
hợp chất này tăng lên trong quá trình bảo quản và nhất là sau khi ñưa ra ánh
sáng, không bị phân giải khi ñun nóng và có thể gây ñộc cho người khi ở nồng
ñộ cao và làm giảm hương vị (Storey & Davies, 1992) [135].
1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển
Cây khoai tây có nguồn gốc xuất xứ từ dãy núi Andes. Nơi khởi thủy
của khoai tây trồng là ở quanh hồ Titicaca, giáp ranh giữa nước Peru và
Bolivia. Năm trăm năm trước Công nguyên cây khoai tây ñã ñược sử dụng
làm thức ăn cho người. Tại nơi khởi thủy, giống khoai tây rất ña dạng, phổ
biến nhất là loài Solanum tuberosum, sau ñó là loài S. andigena, loài ít hơn là
S. juzepezukii (Trương Văn Hộ, 2005) [11].
Người châu Âu ñã nhận thấy rất sớm giá trị của khoai tây ñược khám phá
bởi người Indian. Khoai tây sau ñó nhanh chóng ñược ñưa vào châu Âu. Trước
tiên vào Tây Ban Nha năm 1573, sau ñó sang Ý và Anh vào cuối thế kỷ 16 và từ
Anh ñược ñưa sang Mỹ (Virginia) năm 1621, (Hamilton, 1934) [64]. Từ Châu
Âu khoai tây sang tới Ấn ðộ năm 1610, vào Trung Quốc năm 1700 và sau ñó
vào Nhật Bản. Khoai tây ñược trồng trên quy mô lớn vào những năm 1800 và
tới khoảng thế kỷ XIX mới thực sự phổ biến trên các châu lục.
Ở Việt Nam, khoai tây ñược ñưa vào những năm 1880 do những nhà
truyền giáo người Pháp du nhập. Khoai tây trồng tập trung ở ñồng bằng sông
Hồng (ñộ cao 5m), sau ñó ở một số vùng trung du và vùng núi, ðà Lạt và
Lâm ðồng (Trương Văn Hộ, Nguyễn Văn Kim, 2002) [10].
8
1.1.3. Phân loại cây khoai tây
Khoai tây trồng trọt (Solanum tuberosum L.) thuộc loài tuberosum, chi
Solanum, họ cà Solanaceae, bộ Solanales, phân lớp Asteridae, lớp
Magnoliopsida, ngành Magnoliophyta (Hawkes , 1982) [66].
Chi Solanum có khoảng trên 200 loài ñược phân bố khắp thế giới. Sự
ña dạng về loài, giống tập trung chủ yếu ở vùng Trung-Nam Mỹ và Australia.
Cùng với loài S. tuberosum là loài khoai tây trồng trọt phổ biến nhất, còn có
khoảng 7 loài có khả năng trồng trọt khác. Có nhiều cách ñể phân loại khoai
tây; dựa vào ñặc ñiểm hình thái thân, lá, hoa…hay số lượng nhiễm sắc thể.
Theo Harward (1990) [65], Hawkes (1982) [66] thì phân loại theo số lượng
nhiễm sắc thể là cách phân loại phổ biến nhất:
Khoai tây có bộ nhiễm sắc thể cơ bản x =12 và bao gồm 5 nhóm, nhóm
nhị bội (2n=2x =24), nhóm tam bội (2n=3x =36), nhóm tứ bội (2n=4x =48),
nhóm ngũ bội (2n=5x =60), nhóm lục bội (2n=6x =72). Khoai tây trồng trọt
cho củ thương phẩm hiện nay chủ yếu thuộc nhóm tứ bội. Các nhóm còn lại
khác ñều ở dạng ñột biến, hoang dại và bán hoang dại.
1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến trên thế
giới và ở Việt Nam
Theo số liệu của (FAOSTAT, 2012) [164], Trung Quốc là nước ñứng
ñầu về sản lượng khoai tây với hơn 74 triệu tấn, thứ hai là Ấn ðộ với sản
lượng ñạt 42 triệu tấn, Nga ở vị trí thứ ba với 21 triệu tấn, tiếp ñến là Ukraine
và Mỹ với 18 triệu tấn.
Miền Bắc nước ta có một mùa ñông lạnh với nhiệt ñộ trung bình dao
ñộng trong khoảng 15- 250C, diện tích ñất phù sa và ñất cát lớn, hệ thống thủy
nông tương ñối hoàn chỉnh và nông dân có nhiều kinh nghiệm trong sản xuất
khoai tây. ðó là những ñiều kiện rất thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển
khoai tây.
- Xem thêm -