Tài liệu Nghiên cứu khả năng kết hợp và tuyển chọn các tổ hợp lai cà chua triển vọng

MỤC LỤC Lời cam đoan...................................................................................................... ii Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii Mục lục .............................................................................................................. iv Danh mục các chữ viết tắt..................................................................................vii Danh mục bảng ............................................................................................... viii Danh mục hình ................................................................................................... ix MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. Mục đích - Yêu cầu của đề tài ................................................................. 2 1.1 Mục đích................................................................................................. 2 1.2 Yêu cầu................................................................................................... 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3 1.1. Nguồn gốc phân loại, giá trị của cây cà chua........................................... 3 1.1.1. Nguồn gốc .............................................................................................. 3 1.1.2. Phân loại ................................................................................................. 4 1.2. Giá trị của cây cà chua ............................................................................ 6 1.2.1. Giá trị dinh dưỡng................................................................................... 6 1.2.2. Giá trị y học ........................................................................................... 7 1.2.3. Giá trị kinh tế .......................................................................................... 7 1.3. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới .......................... 8 1.3.1. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới .................................................. 8 1.3.2. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam................................................. 10 1.4. Đánh giá khả năng kết hợp .................................................................... 14 1.5. Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam .............................................................................................. 17 1.5.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua trên thế giới ................... 17 1.5.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam .................... 22 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 26 2.1. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 26 2.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 26 iv 2.2.1. Thí nghiệm 1 ........................................................................................ 26 2.2.2. Thí nghiệm 2 ........................................................................................ 27 2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm .............................................................. 28 2.4. Địa điểm tiến hành thí nghiệm .............................................................. 28 2.5. Các biện pháp kỹ thuật trồng trọt .......................................................... 28 2.5.1. Thời vụ ................................................................................................. 28 2.5.2. Vườn ươm ............................................................................................ 28 2.5.3. Giai đoạn trồng ra ruộng sản xuất ......................................................... 28 2.6. Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................. 29 2.6.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng (ngày) .................................... 29 2.6.2. Một số đặc điểm sinh trưởng và cấu trúc cây ........................................ 29 2.6.3. Một số đặc điểm hình thái, đặc điểm nở hoa ......................................... 30 2.6.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ......................................... 30 2.6.5. Một số đặc điểm về hình thái quả.......................................................... 30 2.6.6. Một số chỉ tiêu về chất lượng quả ......................................................... 31 2.6.7. Tình hình nhiễm bệnh trên đồng ruộng ................................................. 32 2.6.8. Đánh giá khả năng kết hợp .................................................................... 32 2.7. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 33 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 34 3.1. Đánh giá sinh trưởng, năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu sâu bệnh của các THL cà chua trong vụ Đông 2014 và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ. .................................................. 34 3.1.1. Các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua ............................ 34 3.1.2. Động thái tăng trưởng chiều cao và số lá của cây cà chua quả lớn......... 38 3.1.3. Một số đặc điểm về cấu trúc cây ........................................................... 43 3.1.4. Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai cà chua ...................... 46 3.1.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ......................................... 49 3.1.6. Kết quả nghiên cứu hình thái và chất lượng quả .................................... 55 3.1.7. Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu vụ đông 2014 ............................................................................................. 63 v 3.1.8. Tuyển chọn một số tổ hợp lai cà chua triển vọng vụ Đông 2014 ........... 67 3.2. Đánh giá sinh trưởng, năng suất, chất lượng, của các THL cà chua trong vụ Xuân hè 2015 .......................................................................... 69 3.2.1. Các giai đoạn sinh trưởng chính của các tổ hợp lai cà chua ở vụ sớm xuân hè 2015 ................................................................................. 69 3.2.2. Động thái tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè năm 2015 ................................................................................. 72 3.2.3. Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè năm 2015. ................................................................................ 74 3.2.4. Một số tính trạng hình thái cây và đặc điểm nở hoa .............................. 77 3.2.5. Tình hình nhiễm bệnh virus và một số sâu bệnh hại khác trên đồng ruộng của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè 2015 ................................. 77 3.2.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL cà chua vụ xuân hè 2015 .................................................................................... 78 3.2.7. Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của các THL cà chua vụ xuan hè 2015 .................................................................................... 84 3.2.8. Đề suất tổ hợp lai triển vọng vụ Xuân Hè năm 2015 ............................. 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 89 1. Kết luận ................................................................................................ 89 2. Kiến nghị .............................................................................................. 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 91 PHỤ LỤC.......................................................................................................... 94 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AVRDC : Trung tâm rau thế giới BT : Bình thường CLT&CTP : Cây lương thực và cây thực phẩm DTNN : Di truyền nông nghiệp Đ/C : Đối chứng ĐHNN : Đại học nông nghiệp KNKH : Khả năng kết hợp KNKHC : Khả năng kết hợp chung KNKHR : Khả năng kết hợp riêng NSCT : Năng suất cá thể THL : Tổ hợp lai FAO : Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc vii DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 3.1. 3.2. 3.3. Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp cà chua lai ........... 35 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai (cm) .............. 39 Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai (lá) .............................. 41 3.4. 3.5. Một số đặc điểm cấu trúc cây .............................................................. 43 Tình hình nhiễm bệnh nấm Fusarium, virus của các tổ hợp lai (% cây nhiễm nhẹ) ................................................................................... 47 3.6. 3.7 3.8. 3.9. Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL cà chua ......................... 50 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ....................................... 53 Một số đặc điểm về hình thái quả........................................................ 56 Một số chỉ tiêu về chất lượng quả ....................................................... 60 3.10 3.11. Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu .............................................. 63 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng tổng số quả/cây ............................................................................................... 64 3.12. 3.13 3.14 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng khối lượng trung bình quả lớn..................................................................... 65 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng NSCT ............ 66 Khả năng kết hợp của dòng nghiên cứu theo tính trạng độ Brix .......... 67 3.15. 3.16. 3.17. Hệ số chọn lọc trên 6 tính trạng theo từng mục tiêu ............................ 68 Một số THL triển vọng vụ đông 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội. ............. 69 Các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua triển vọng 3.19. vụ Xuân- Hè 2015............................................................................... 70 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua ở vụ Xuân - Hè 2015 .................................................................................. 73 Một số đặc điểm cấu trúc cây của các THL cà chua ............................ 74 3.20. 3.21. 3.22. Tỉ lệ đậu quả của các THL cà chua vụ Xuân Hè năm 2015 (%) .......... 79 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các THL .................. 80 Đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua vụ xuân hè ............ 84 3.23. Một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các THL cà chua ở vụ Xuân Hè năm 2015 ............................................................................. 86 Một số đặc điểm của các THL triển vọng chọn lọc trong vụ Xuân- Hè năm 2015 ............................................................................ 88 3.18. 3.24. viii DANH MỤC HÌNH Số hình Tên hình Trang 3.1. Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao cây ................................ 40 3.2. Động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai ......................................... 42 3.3. Đồ thị thể hiện NSCT của các tổ hợp lai ................................................. 55 3.4. Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số THL càchua triển vọng ở vụ Xuân - Hè 2015 .......................................... 73 3.5. Năng suất cá thể của một số THL cà chua vụ Xuân Hè năm 2015 ........... 82 ix MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới thì nhu cầu về vấn đề lương thực, thực phẩm của người dân ngày càng được quan tâm nhiều hơn đặc biệt là vấn đề rau quả tươi. Rau quả tươi là một trong những sản phẩm thực phẩm không thể thiếu được và luôn gắn liền với cuộc sống hàng ngày. Một trong số các sản phẩm rau quả tươi phải kể đến đó là cà chua. Đây là loại rau vừa được dùng để ăn tươi, vừa dùng để chế biến trong các bữa ăn hàng ngày. Ngoài ra, cà chua còn để chế biến các sản phẩm đồ uống và các sản phẩm chế biến khác rất thuận tiện cho sử dụng, đặc biệt có lợi cho sức khoẻ con người. Cà chua (Lycopersium esculentum Mill.) là một trong những loại rau quan trọng nhất được trồng ở hầu như khắp các nước trên thế giới. Cà chua có giá trị dinh dưỡng cao chứa nhiều gluxit, nhiều axit hữu cơ, các vitamin và khoáng chất. Thành phần chất khô của cà chua gồm đường dễ tiêu chiếm khoảng 55%, chất không hòa tan trong rượu chiếm khoảng 21% (prôtêin, xenlulozo, pectin, polysacarit), axit hữu cơ chiếm 12%, chất vô cơ 7% và các chất khác chiếm 5%. Bên cạnh đó cà chua còn chứa nhiều vitamin C, vitamin A, sắt và các khoáng chất cần thiết cho cơ thể người. Cà chua cung cấp năng lượng và khoáng chất làm tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, khai vị, giải nhiệt, chống hoại huyết, chống độc. Về giá trị sử dụng, cà chua được dùng dưới nhiều hình thức khác nhau như ăn tươi, làm salat, nước uống. Ngoài ra cà chua còn dùng làm mỹ phẩm, chữa mụn trứng cá... Với giá trị kinh tế, giá trị sử dụng đa dạng và cho năng suất cao, cà chua đã và đang trở thành một trong những loại rau được ưa chuộng nhất và được trồng phổ biến ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Cà chua có thể trồng nhiều vụ trong năm nhưng chủ yếu được trồng vào vụ Đông (từ tháng 9 - 12). Cà chua trồng rải vụ vào vụ Xuân hè không những giải quyết được rau giáp vụ mà còn cung cấp nguyên liệu liên tục cho các nhà máy, đem lại hiệu quả cao hơn nhiều so với chính vụ. Tuy nhiên hiện nay thách thức lớn nhất đối với nghề trồng rau nói chung cũng như trồng cà chua nói riêng là thiếu giống tốt. Mặc dù nhà nước đã có nhiều chương trình và chính sách 1 khuyến khích du nhập và sản suất giống có năng suất và chất lượng cao, sử dụng giống xác nhận nhưng vẫn không đủ giống tốt phục vụ cho sản xuất. Hiện nay trên thị trường đã có nhiều giống cà chua tạo ra trong nước phát triển sản xuất như HT7, MV1,VR2, HT42, HT160 nhưng so với nhu cầu của người tiêu dùng thì bộ giống này còn khá khiêm tốn. Để tiếp tục quá trình chọn tạo giống cà chua mới, được sự cho phép của bộ môn Di truyền và Chọn giống, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hồng Minh, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng kết hợp và tuyển chọn các tổ hợp lai cà chua triển vọng” 1. Mục đích - Yêu cầu của đề tài 1.1 Mục đích - Tuyển chọn được các tổ hợp lai có triển vọng thích hợp cho trồng đông và Xuân hè. - Xác định được khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ theo các tính trạng cấu thành năng suất. 1.2 Yêu cầu - Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng, hình thái, cấu trúc cây của các tổ hợp lai ở vụ Đông và vụ Xuân hè. - Đánh giá một số chỉ tiêu về hình thái quả và chất lượng quả của các tổ hợp lai ở 2 thời vụ. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai ở 2 thời vụ. - Đánh giá mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các tổ hợp lai ở 2 thời vụ. - Đánh giá khả năng kết hợp theo các tính trạng cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ. - Chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc phân loại, giá trị của cây cà chua 1.1.1. Nguồn gốc Nhiều nghiên cứu cho rằng quê hương của cà chua ở vùng Nam Mỹ, dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần đảo Galapagos tới Chilê. Nhà thực vât người Pháp đã đặt tên latin cho cây cà chua là Lycopersicon esculentum có nghĩa là “ trái đào độc dược ”, “trái đào ” vì cà chua tròn trĩnh và hấp dẫn, “độc dược vì lúc đó người ta nghĩ nhầm về cà chua và cho nó là độc hại . Các nhà nghiên cứu có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cây cà chua trồng. Tuy nhiên nhiều tác giả khác nhận định L.esculentum var.cerasiforme (cà chua anh đào) là tổ tiên của loài cà chua trồng. Theo các nghiên cứu của JenLins (1948), có thể dạng này được chuyển từ Pêru và Ecuado tới nam Mehico. Trước Khi Crixitop Colong tìm ra Châu Mỹ thì ở Peru và Mehico đã có trồng cà chua, ở đó nó đã được người dân bản xứ thuần hóa và cải tiến. Các nhà thực vật học Decadolle (1984), Mulle (1940), Luckwill (1943), Breznev (1955), BecLer Dilinggen (1956)… đều thống nhất cho rằng cây cà chua có nguồn gốc ở bán đảo Galapagos, ở Peru, Equado, Chile. Một số tác giả cho rằng Mehico là đất nước đầu tiên trồng trọt hóa cây này. Các nghiên cứu sinh học phân tử và di truyền phân tử (nghiên cứu các izoenzyme, các marker phân tử, nghiên cứu khoảng cách di truyền) cũng đã xác định điều đó, đồng thời khẳng định rằng Mehico là nơi đầu tiên thuần hoá, trồng trọt cà chua (Mai Thị Phương Anh, 2003). Cà chua tiếng Mỹ gọi là “tomato” là từ gốc của Tây Ban Nha “tomatl” lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1595. Theo Peggy Trowbridge Filippone: Cà chua có nguồn gốc từ vùng phía Tây của Nam Mỹ và Trung Mỹ. Năm 1519, Cortez đã tìm ra những cây cà chua mọc hoang dại trong vườn Montezuma, ông đã lấy hạt mang về Âu Châu để trồng làm cảnh. Cho đến năm 1778, cà chua mới được xem là trái cây ăn được nên các giống cà chua đã trở nên ngày càng phong phú và đa dạng. Đến đầu thế kỷ 19 cà chua đã được xem là một loại thực phẩm không thể thiếu được trong các bữa ăn hàng ngày. Người Pháp còn nghĩ rằng cà chua còn có thể giúp ích cho khả năng tình dục nên trái cà chua còn mang tên như 3 “pommes d'amour”, hay táo tình yêu . Tuy nhiên vào thời điểm đó, cây cà chua vẫn chỉ được coi là cây cảnh bởi quả của nó khi chín có màu sắc đẹp, bóng và cũng bởi người dân thời bấy giờ quan niệm quả cà chua có chứa độc tố gây hại cho con người (vì cây cà chua thuộc họ cà, và là họ hàng của cà độc dược). Cuối thế kỷ 18, các giống cà chua đã trở nên phong phú và đa dạng, cà chua được dùng làm thực phẩm ở Nga và Italia. Đến đầu thế kỷ 19 cà chua đã trở thành một thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày (Luo et al., 1998). Thế kỷ 17, cà chua được đưa vào châu Á đầu tiên là Philippin, nhờ các lái buôn người châu Âu và thực dân Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha. Sau đó được trồng phổ biến trên các nước châu Á khác. Ở Việt Nam, một số nghiên cứu cho rằng cà chua được du nhập vào Việt Nam từ thời thực dân Pháp chiếm đóng tức là vào khoảng hơn 100 năm trước đây và được người dân thuần hóa trở thành cây bản địa . Từ đó cùng với sự phát triển của xã hội thì cây cà chua đang ngày càng trở thành một cây trồng có giá trị kinh tế và giá trị sử dụng cao. 1.1.2. Phân loại Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ cà Solaneceae, chi (Lycopersicon). Cà chua được nghiên cứu và lập thành hệ thống phân loại theo quan điểm riêng của nhiều tác giả: Muller (1940), Daskalov và Popov (1941), Luckwill (1943), Lehmann (1953), Brezhnev (1955, 1964). Ở Mỹ thường dùng phân loại của Muller, ở Châu Âu, Liên Xô (cũ) thường dùng phân loại của Bzezhnev. Theo Muller (1940) thì loài cà chua trồng trọt hiện nay thuộc chi phụ Eulycopersicon C.H.Muller. Tác giả phân loại chi phụ này thành 7 loài, loài cà chua trồng trọt hiện nay (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc loài thứ 1. Theo Daskalov (1941) phân loại Lycopersicon thành 2 loài, cà chua trồng hiện nay thuộc loài thứ 2. Theo Bailey-Dilingen (1956) thì phân loại Lycopersicon thành 7 loài, cà chua trồng thuộc loài thứ 7, trong loài thứ 7 có 10 biến chủng (thứ) khác nhau. Trên thế giới có rất nhiều quan điểm khác nhau về phân loại cà chua. Tuy nhiên hiện nay, hệ thống phân loại của Breznep (1964) được sử dụng đơn giản và rộng rãi nhất. Chi Lycopersicon Tourn được phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ 4 đó là Eulycopersicon (chi phụ 1) và Eriopersicon (chi phụ 2) (Nguyễn Hồng Minh, 2000). * Chi phụ 1 ( Eulycopersicon): là dạng cây 1 năm, gồm các dạng quả không có lông, màu đỏ hoặc màu đỏ vàng, hạt mỏng, rộng…Chi phụ này có một loài là L.esculentum.Mill. Loài này gồm 3 loài phụ là: - L. esculentum. Mill. Ssp. spontaneum (cà chua hoang dại). - L. esculentum. Mill. Ssp. subspontaneum (cà chua bán hoang dại). - L.esculentum. Mill. Ssp. Cultum (cà chua trồng): là loại lớn nhất, có các biến chủng có khả năng thích ứng rộng, được trồng khắp thế giới. Breznep đã chia loài phụ này thành biến chủng sau: + L.esculentumvar. Vulgare (cà chua thông thường): biến chủng này chiếm 75% cà chua trồng trên thế giới. Bao gồm các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau với trọng lượng quả từ 50 đến trên 100g. Hầu hết những giống cà chua đang được trồng ngoài sản xuất đều thuộc nhóm này. + L.esculentumvar. Grandifolium: Cà chua lá to, cây trung bình, lá láng bóng, số lá trên cây từ ít đến trung bình. + L.esculentumvar. Validum: cà chua anh đào cà chua thân bụi, thân thấp, thân có lông tơ, lá trung bình, cuống ngắn, mép cong. + L.esculentum var.Pyriform: cà chua hình quả lê, sinh trưởng vô hạn. * Chi phụ 2 ( Eriopersicon ): là dạng cây 1 năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông màu trắng, xanh lá cây hoặc vàng nhạt, có các vệt màu antoxyan hay xanh thẫm. Hạt dày không có lông, màu nâu…chi phụ này có 2 loài gồm 5 loại hoang dại: L. cheesmanii, L. chilense, L. glandulosum, L. hirsutum, L. peruvianum. -Lycopersicun hisrutum Humb: Đây là loại cây ngày ngắn, quả chỉ hình thành trong điều kiện chiếu sáng trong ngày 8-10 h/ngày, quả chín xanh, có mùi đặc trưng. Loài này thường sống ở độ cao 2200 – 2500 m, ít khi ở độ cao 1100m so với mặt nước biển như các loài cà chua khác. - Lycopersicum peruviarum Mill: loại này thường mọc ở miền Nam Pêru, bắc Chilê, có xu hướng thụ phấn chéo cao hơn so với loài Lycopersicon esculentum Mill. Trong điều kiện ngày ngắn cây ra quả tốt hơn ngày dài, nó 5 không có đặc tính của L. hisrutum, có khả năng chống bệnh cao hơn các loài khác. Loại này thường sống ở độ cao 300 – 2000m so với mặt nước biển. 1.2. Giá trị của cây cà chua 1.2.1. Giá trị dinh dưỡng. Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều gluxit, nhiều axit hữu cơ và nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể con người. Theo các nhà dinh dưỡng hằng ngày mỗi người sử dụng 100- 200g cà chua sẽ thỏa mãn nhu cầu các vitamin cần thiết và các chất khoáng chủ yếu. Theo Ersakov and Araximovich (1952) thành phần của cà chua như sau: trọng lượng chất khô là 5-6% trong đó đường dễ tan chiếm 3%, axit hữu cơ 0,5%, xenlulo 0,84%, chất keo 0,13%, protein 0,95%, lipit thô 0,2%, chất khoáng 0,6%. Hàm lượng Vitamin C trong quả tươi chiếm 17-35,7mg (Tạ Thu Cúc, 1985). Bảng 1.1. Thành phần hoá học của 100g cà chua Thành phần Quả chín tự nhiên Nước ép tự nhiên Nước 93,76g 93,9g Năng lượng 21Kcal 17Kcal Chất béo 0,33g 0,06g Protein 0,85g 0,76g Carbohydrates 4,46g 4,23g Chất xơ 1,10g 0,40g Kali 223mg 220mg Photpho 24mg 19mg Magie 11mg 11mg Canxi 5mg 9mg Vitamin C 19mg 18,30mg Vitamin A 623IU 556IU Vitamin E 0,38mg 0,91mg Niacin 0,628mg 0,67mg (Nguồn: USDA Nutrient Data Base) 6 1.2.2. Giá trị y học Theo y học cổ truyền, cà chua vị ngọt chua, tính mát, có công dụng thanh nhiệt, giải khát, dưỡng âm và làm mát máu, thường được dùng để chữa các chứng bệnh như nhiệt, môi khô họng khát do vị nhiệt, hay hoa mắt chóng mặt, chảy máu cam, chảy máu chân răng, tiêu hóa kém, loét dạ dày, huyết áp cao… Cà chua được chỉ định dùng ăn hay lấy dịch quả uống trị suy nhược, ăn không ngon miệng, nhiễm độc mãn tính, thừa máu, máu quá dính, xơ cứng tiểu động mạch máu, tạng khớp, thấp phong, thấp khớp, thừa ure trong máu, viêm ruột... Trong cà chua có chất Lycopen - thành phần tạo nên màu đỏ của quả cà chua - giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Đây là một chất oxi hóa tự nhiên mạnh gấp 100 lần so với vitamin E. Lycopen liên quan đến vitamin E đã được chứng minh là có thể ngăn ngừa ung thư tiền liệt tuyến. Sử dụng nhiều cà chua thì tỉ lệ oxi hóa làm hư các cấu trúc sinh hóa của ADN giảm xuống thấp nhất. Cà chua có lợi cho sức khỏe ở mọi lứa tuổi. Đối với chị em phụ nữ, ăn nhiều cà chua sẽ có làn da khỏe đẹp, giảm nguy cơ béo phì và giảm nguy cơ ung thư vú. 1.2.3. Giá trị kinh tế Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng và có nhiều cách sử dụng. Có thể dùng ăn tươi thay hoa quả, trộn Salat, nấu canh,…và cũng có thế chế biến thành các sản phẩm như cà chua cô đặc, tương cà chua, nước sốt nấm, cà chua đóng hộp, mứt hay nước ép. Quả cà chua vừa có thể dùng để ăn tươi, nấu nướng vừa là nguyên liệu cho chế biến công nghiệp với các loại sản phẩm khác nhau. Do đó, với nhiều nước trên thế giới thì cây cà chua là một cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế rất cao và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng. Theo FAO (1999) Đài Loan hằng năm xuất khẩu cà chua tươi với tổng trị giá là 952000 USD và 48000 USD cà chua chế biến. Lượng cà chua trao đổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 tấn trong đó cà chua được dùng ở dạng ăn tươi chỉ 5 – 7%. Ở Mỹ (1997) tổng giá trị sản xuất 1ha cà chua cao hơn gấp 4 lần so với lúa nước, 20 lần so với lúa mì (Tạ Thu Cúc, 1985). Ở Việt Nam, tuy mới xuất hiện cách đây hơn 100 năm nhưng cà chua đã là loại rau ăn quả rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Diện tích gieo trồng cà chua hàng năm từ 15 – 17 ngàn ha, sản lượng 280 ngàn tấn. Mức tiêu thụ bình 7 quân đầu người của nước ta là: 3 kg/người/năm. Theo số liệu điều tra của phòng nghiên cứu thị trường Viện nghiên cứu rau quả, sản xuất cà chua ở đồng bằng sông Hồng cho thu nhập bình quân 42,0 - 68,4 triệu đồng/ha/vụ với mức lãi thuần 15 - 25 triệu đồng/ha, cao gấp nhiều lần so với trồng lúa . 1.3. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới 1.3.1. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới Cà chua là loại cây trồng tuy được chấp nhận như một loại thực phẩm và có lịch sử phát triển tương đối muộn nhưng do nó có khả năng thích ứng rộng và hiệu quả kinh tế và giá tri sử dụng cao. Hiện nay nó đã có mặt ở khắp nơi trên thế giới và ngày càng được chú trọng phát triển hơn cả về năng suất và chất lượng. Cà chua đã và đang trở thành một loại cây thế mạnh mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều nước trên thế giới. Trên thế giới đã có nhiều giống mới được ra nhằm đời đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người cả về số lượng và chất lượng. Bảng 1.2. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới. Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tấn/ha) (triệu tấn) 2000 4,029366 27,306 110,026417 2001 3,987562 27,068 107,936626 2002 4,144985 28,019 116,137619 2003 4,179654 28,482 119,044502 2004 4,462559 28,585 127,563952 2005 4,560654 28,049 127,920545 2006 4,632861 28,063 130,011481 2007 4,179731 32,791 137,056140 2008 4,234265 33,286 140,941769 2009 4,419729 34,839 153,976606 2010 4,412757 34,378 151,699405 2011 4,751530 33,536 159,347031 2012 4,803680 33,681 161,793834 Năm (Nguồn : FAO Database Static, 2013) 8 Cà chua ngày nay rất được ưa chuộng đã trở thành một trong những cây trồng chính và chiếm vị trí số một trong nghành sản xuất rau của nhiều nước trên thế giới, do có thành phần dinh dưỡng phong phú cân đối, năng suất cao khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện sinh thái, đặc tính di truyền tương đối ổn định. Có tác dụng lớn về mặt dinh dưỡng, y học cũng như kinh tế. Theo bảng 1.2, trong 12 năm (từ năm 2001 đến năm 2012) diện tích cà chua thế giới tăng 1,19 lần (từ 3,987561 triệu ha lên 4,803680 triệu ha), sản lượng tăng 1,49 lần (từ 107,936626 triệu tấn lên 161,793834 triệu tấn, năng suất tăng 1,24 lần (từ 27,306 tấn/ha đến 33,681 tấn/ha). Theo FAO (1999), trên thế giới có 158 nước trồng cà chua. Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua trên thế giới năm 2012 như sau: Bảng 1.3. Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2012 Tên châu lục Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn) Châu Phi 1.010,604 177,496 17.93,834 Châu Mỹ 452,905 547,531 24.797,948 Châu Á 2.824,757 346,553 97.892,723 Châu Âu 506,583 408,494 20.693,590 Châu Úc 8,831 534,180 471,739 (Nguồn : FAO Database Static, 2013) Theo bảng 1.3 thì năm 2012, Châu Á có diện tích trồng cà chua 2.824,757 nghìn ha, sản lượng là 97.892,723 nghìn tấn đạt lớn nhất thế giới. Tuy nhiên, châu Úc và châu Mỹ lại là 2 châu lục có năng suất lớn nhất thế giới (lần lượt đạt 534,180 tạ/ha và 547,531 tạ/ha). Sản lượng cà chua chiếm xấp xỉ 1/6 tổng sản lượng rau hàng năm trên toàn thế giới. Mỹ là nước có giá trị nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới, châu Âu là khu vực nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới, khoảng 21 triệu tấn quả tươi hàng năm, bằng 60% lượng nhập toàn thế giới. Đứng đầu về tiêu thụ cà chua là nước Mỹ, sau đó là các nước Châu Âu. Lượng cà chua trao đổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 triệu tấn, trong đó cà chua dùng ở dạng ăn tươi chỉ chiếm 9 5-7%. Điều đó cho thấy, cà chua được sử dụng chủ yếu ở dạng đã qua chế biến (Tạ Thu Cúc, 2004). Cà chua chế biến được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới nhưng nhiều nhất là ở Mỹ và Italia. Ở Mỹ, năm 2002 sản lượng nhiều nhất ước đạt 10,1 triệu tấn. Trong đó các sản phẩm cà chua chế biến chủ yếu là cà chua cô đặc. Ở Italia, sản lượng cà chua chế biến ước tính đạt được là 4,7 triệu tấn. Bảng 1.4. Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm 2012 STT Tên nước Sản lượng (nghìn tấn) 1 Trung Quốc 50.000,000 2 Ấn Độ 17.500,000 3 Hoa Lỳ 13.206,950 4 Thổ nhĩ Lỳ 11.350,000 5 Ai Cập 8.625,219 6 Iran 6.000,000 7 Italy 5.131,977 8 Tây Ban Nha 4.007,000 9 Brazil 3.873,985 10 Mexico 3.433,567 (Nguồn : FAO Database Static, 2013) 1.3.2. Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam So với thế giới, lịch sử phát triển cà chua ở Việt Nam còn rất non trẻ, khoảng hơn 100 năm, nhưng đến nay đã được trồng khá rộng rãi trong cả nước. Diện tích trồng cà chua hàng năm biến động từ 12.000-13.000 ha và đang có xu hướng tăng lên, chiếm khoảng 7-10% tổng diện tích trồng rau cả nước, riêng năm 2000 diện tích và sản lượng cà chua chiếm 29% tổng diện tích và sản lượng rau cả nước, tập trung chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng và trung du bắc bộ như Hà Nội, Hải Dương, Nam Định, Vĩnh Phúc, Hải Phòng... Ở miền Nam, các tỉnh trồng nhiều như An Giang, Tiền Giang, Lâm Đồng. 10 Bảng 1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua giai đoạn 2005-2012 Diện tích Năng suất Sản lượng (ha) (tạ/ha) (tấn) 2005 23.566 198,0 466.124 2006 22.962 196,0 450.426 2007 23.283 197,0 458.214 2008 24.850 216,0 535.438 2009 20.540 240,7 494.332 2010 21.784,2 252,6 550.183,8 2011 23.083,6 255,5 589.830,3 2012 23.917,8 257,9 616.890,6 Năm (Trích nguồn số liệu:Vụ Nông nghiệp- Tổng cục thống kê) Do nhu cầu ngày càng cao của thị trường về số lượng và chất lượng cà chua phục vụ trong nước và chế biến xuất khẩu. Vì vậy, trong thời gian qua nhờ các tiến bộ về giống mới, quy trình kỹ thuật tiên tiến được đầu tư và triển khai có hiệu quả vào sản xuất nên diện tích, năng suất và sản lượng cà chua được tăng lên một cách đáng kể. Qua bảng 1.5, từ năm 2006 đến năm 2012, diện tích trồng cà chua ở nước ta tăng từ 22.962 ha lên 23.917,8 ha, năng suất tăng từ 196 tạ/ha lên 257,9 tạ/ha, chứng tỏ giai đoạn này đã có những tiến bộ trong công tác chọn tạo giống, áp dụng khoa học kỹ thuật trong sản xuất nên năng suất cà chua đã được nâng lên đáng kể. Theo Phạm Đồng Quảng và cs. (2006), hiện nay cả nước có khoảng 115 giống cà chua được gieo trồng. Trong đó có 10 giống được gieo trồng với diện tích lớn (6.259 ha, chiếm 55% diện tích cả nước). Giống được trồng nhiều nhất ở nước ta hiện nay là M386 với khoảng 1.432 ha, su đó là giống cà chua Pháp, VL200, TN002, Red Crown, Ba Lan, HT42, VL2910, Trang Nông… Trước đây cà chua ở nước ta chủ yếu được sản xuất ở vụ đông (chính vụ), có thời gian cung cấp sản phẩm ngắn. Từ năm 1997-2000, cuộc "cách mạng" lần thứ nhất trong sản xuất cà chua trong nước xảy ra với sự ra đời của các giống cà chua lai chịu nóng trồng được nhiều thời vụ trong năm. 11 Từ đó tới nay sản xuất cà chua ở miền Bắc được triển khai ở các thời vụ hè thu, thu đông (các vụ sớm), vụ đông (chính vụ), vụ xuân hè (vụ muộn). Sản phẩm cà chua tươi cung cấp cho thị trường kéo dài từ đầu tháng 10 dương lịch tới đầu tháng 7 năm sau. Đó là một tiến bộ rất lớn. Cho tới nay cây cà chua ở nước ta chủ yếu vẫn coi như cây gia vị có mức tiêu thụ chưa cao, vì thế chưa trở thành nền sản xuất lớn, mặc dù chúng ta có rất nhiều lợi thế phát triển cây trồng này. Đại đại đa số diện tích sản xuất cà chua sử dụng các giống lai ngoại nhập. Các giống này có nhiều ưu điểm song vẫn mang một số nhược điểm như chu kỳ sinh trưởng dài, chín muộn, kém phù hợp với cơ cấu luân canh cây trồng khắt khe của miền Bắc, khó phát triển trên diện rộng và hạn chế thời gian cung cấp sản phẩm. Hơn nữa, hầu hết các giống cà chua lai nhập nội trồng trong sản xuất hiện nay có chất lượng tiêu dùng chưa cao (vì các giống chất lượng cao nhập nội kém phù hợp với khí hậu và đặc điểm trồng rải vụ ở miền Bắc). Từ năm 2008 - 2011 đã đánh dấu sự ra đời cuộc cách mạng lần thứ hai, cà chua chất lượng cao. Với những thành tựu về tạo ra các bộ giống cà chua lai chất lượng cao và các quy trình công nghệ phát triển sản xuất đã và đang ra đời và tiếp tục phát triển, hoàn thiện, chúng ta hoàn toàn có thể đưa nền sản xuất cà chua nhỏ lẻ, chủ yếu là cây gia vị thành nền sản xuất lớn với đa dạng về các chủng loại sản phẩm, có mức tiêu thụ lớn, cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu, đem lại kim ngạch vượt hơn nhiều so với xuất khẩu gạo (Nguyễn Hồng Minh, 2013). So với các nước trong khu vực, sản xuất cà chua ở Việt Nam có nhiều thuận lợi là: Được sự quan tâm đặc biệt của nhà nước về đầu tư và định hướng mở rộng và phát triển cây rau hiện nay. Đề án "Phát triển rau, quả, hoa và cây cảnh thời kỳ 1999-2010" của Bộ Nông nghiệp và PTNT được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 3/9/1999. Kế hoạch sản xuất rau được xác định: Diện tích sản xuất rau đạt 600.000 ha với sản lượng 10 triệu tấn năm 2005 và 800.000 ha với sản lượng 14 triệu tấn năm 2010 để đạt bình quân đầu người là 110 kg/người/năm (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 1999). 12 Đặc biệt là các tỉnh phía bắc có điều kiện thời tiết khí hậu, đất đai của rất phù hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà chua, nếu được đầu tư tốt sẽ cho năng suất rất cao. Đồng bằng và trung du Bắc Bộ nước ta là vùng đất nổi tiếng sản xuất ra các loại rau chất lượng cao, ăn ngon hơn hẳn các vùng khác. Thế mạnh của chúng ta về sản xuất ra khối lượng lớn cà chua chất lượng cao với thời gian cung cấp sản phẩm từ khoảng 15/11 tới hết tháng 6 năm sau (7,5 tháng cung cấp sản phẩm trong chu kỳ 1 năm), trùng với giai đoạn miền Bắc khan hiếm hơn về các loại quả, giúp cho tiêu thụ cà chua chất lượng cao tăng mạnh. Đặc biệt thế mạnh này ứng với giai đoạn mùa đông lạnh giá kéo dài của các nước phương Bắc (không thể sản xuất rau tươi bằng công nghệ thông thường nên sản phẩm hiếm và đắt). Vì vậy, thị trường xuất khẩu cà chua chất lượng cao của miền Bắc nước ta là vô cùng lớn (Nguyễn Hồng Minh, 2013). Quỹ đất có thể phát triển cà chua là rất lớn vì trồng trong vụ đông xuân không ảnh hưởng hai vụ lúa, sản phẩm tập trung từ tháng 12 đến tháng 3, trái vụ so với thời vụ trồng và thu hoạch cà chua của Trung Quốc, nước có khối lượng cà chua lớn nhất thế giới nên ít bị cạnh tranh (Phạm Hồng Quảng và cs., 2005). Các vùng trồng cà chua đều có nguồn lao động lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác, nếu có thị trường sẽ thu hút được nguồn lao động dồi dào, giá công lao động rẻ, hạ giá thành sản phẩm, có khả năng cạnh tranh cao. Tạo lập được một nghề ổn định cho đông đảo nông dân các tỉnh miền Bắc, tạo ra nhiều công ăn việc làm ở các mùa vụ với thu nhập cao gần như quanh năm. Hơn nữa cà chua là cây trồng dễ áp dụng công nghệ sản xuất an toàn, cung cấp khối lượng lớn sản phẩm an toàn, chất lượng cao (ăn tươi sống) cho đông đảo người tiêu dùng. Viện Cây lương thực và cây thực phẩm và Viện Nghiên cứu rau quả đã nghiên cứu và xây dựng quy trình sản xuất cà chua công nghệ cao, quy trình sản xuất cà chua an toàn và hoàn thiện các quy trình sản xuất hạt giống cà chua lai F1 phục vụ sản xuất. Các công nghệ mới như sử dụng màng phủ nông nghiệp giúp cho cây sinh trưởng tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, sử dụng và tiết kiệm phân 13 bón. Các công nghệ trồng cà chua trong nhà lưới của Viện Nghiên cứu rau quả, nhà kính theo công nghệ Israel, công nghệ của Úc đang được nghiên cứu và ứng dụng tại Hà Nội, Hải Phòng, Bắc Ninh, Đà Lạt và Thành phố Hồ Chí Minh... Quy trình sản xuất GAP cho cà chua đang được Viện Cây lương thực và CTP và Viện Nghiên cứu rau quả nghiên cứu và xây dựng. Nước ta đã đưa vào một nhà máy chế biến cà chua cô đặc theo dây truyền hiện đại tại Hải phòng với công suất 10 tấn nguyên liệu/ngày. Vì vậy việc quy hoạch vùng trồng cà chua để cung cấp nguyên liệu cho nhà máy đang trở nên cấp thiết nhất là ở các tỉnh Thái Bình, Hưng Yên, Hải Dương, Hải phòng… 1.4. Đánh giá khả năng kết hợp Cà chua là cây tự thụ, đặc điểm của nó là nhị và nhụy cùng nằm trên một hoa nên vấn đề sản xuất hạt giống lai rất khó khăn trong đó trở ngại lớn nhất là khử bộ phận đực để ngăn ngừa tự thụ và tăng cường khả năng nhận phấn ngoài từ dòng bố. Việc tạo ra giống ưu thế lai khá phức tạp và gồm nhiều giai đoạn trong đó công đoạn thử khả năng kết hợp của các bố mẹ đem lai là việc rất quan trọng. Khả năng kết hợp là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở cây cà chua mà ở tất cả các loại cây trông khác, nó được kiểm soát di truyền và có thể truyền lại cho thế hệ sau qua tự phối cũng như qua lai (Trần Hồng Uy, 1985). Thuật ngữ KNKH lần đầu tiên được Sprague and Tatum (1942) đưa ra và sử dụng. KNKH là thuật ngữ chung để chỉ khả năng của một dòng hay một kiểu gen có thể tạo ra thế hệ tốt nhờ vào việc lai với các dòng giống khác. KNKH phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác giữa chúng (Griffing, 1956). Sprage and Tatum cũng đưa ra hai khái niệm quan trọng khác là khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng. Theo hai ông thì KNKHC được biểu thị bằng giá trị ưu thế lai trung bình của bố mẹ ở tất cả các tổ hợp lai. KNKHC được chi phối bởi tác động gen cộng tính. KNKHR được biểu thị bằng độ lệch của tổ hợp lai cụ thể nào đó so với giá trị trung bình ưu thế lai trung bình của nó. KNKHR chủ yếu do tác động của tính trội và siêu trội. 14