Tài liệu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai môn và biện pháp kỹ thuật cho giống có triển vọng tại tỉnh yên bái

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN LÊ VIẾT BẢO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƢỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI MÔN VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO GIỐNG CÓ TRIỂN VỌNG TẠI TỈNH YÊN BÁI Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN NGỌC NÔNG THÁI NGUYÊN - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa có ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Lê Viết Bảo ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận án này, tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo - Nhà giáo ưu tú PGS.TS. Nguyễn Ngọc Nông - Phó hiệu trưởng Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trực tiếp tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. Tôi xin bày tỏ lòng cám ơn tới Ban Giám hiệu - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tập thể khoa Nông học, phòng Quản lý đào tạo Sau đại học Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Đào tạo Sau đại học - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận án. Tôi xin được cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban Giám hiệu, toàn thể cán bộ và giáo viên trường Trung cấp Kinh tế - Kỹ thuật Yên Bái, nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi thực hiện quá trình học tập và hoàn thành luận án. Để hoàn thành luận án tôi xin được cảm ơn các cơ quan: Sở Giáo dục và Đào tạo Yên Bái, sở Khoa học và Công nghệ Yên Bái, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Yên Bái, Cục thống kê các tỉnh Yên Bái, Lào Cai, Bắc Kạn, Sơn La, Hòa Bình; Thư viện Quốc gia, thư viện Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, thư viện Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên, Cục Trồng trọt, Báo Nhân dân, Báo Yên Bái, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Tạp chí Đại học Thái Nguyên, cùng đồng nghiệp, người thân đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014 Lê Viết Bảo iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... xi MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1 2. Mục đí ch của đề tài ............................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 3 4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 3 5. Những đóng góp mới của luận án ......................................................................... 4 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .................................................................................. 5 1.1.1. Cơ sở lý luận ................................................................................................... 5 1.1.2. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................ 6 1.2. Nguồn gốc, phân loại và phân bố của cây khoai môn - sọ (colocasia esculenta (L.) Schott)................................................................................................ 7 1.2.1. Nguồn gốc và phân bố .................................................................................... 7 1.2.2. Phân loại thực vật khoai môn - sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) ............ 8 1.3. Một số đặc tính sinh vật học của cây khoai môn - sọ ...................................... 11 1.3.1. Đặc tính thực vật học .................................................................................... 11 1.3.2. Sinh trưởng, phát triển của khoai môn - sọ .................................................. 15 1.4. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của khoai môn - sọ .......................................... 16 1.4.1. Nhiệt độ......................................................................................................... 16 1.4.2. Nước ............................................................................................................. 17 1.4.3. Ánh sáng ....................................................................................................... 17 1.4.4. Yêu cầu về đất và dinh dưỡng ...................................................................... 18 1.5. Tình hình sản xuất khoai môn - sọ trên thế giới và Việt Nam ........................ 18 1.5.1. Tình hình sản xuất khoai môn - sọ trên thế giới ........................................... 18 1.5.2. Tình hình sản xuất khoai môn - sọ ở Việt Nam............................................ 19 iv 1.6. Tình hình nghiên cứu khoai môn - sọ trên thế giới và Việt Nam .................... 22 1.6.1. Tình hình nghiên cứu khoai môn - sọ trên thế giới ...................................... 22 1.6.2. Tình hình nghiên cứu khoai môn - sọ ở Việt Nam ....................................... 25 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 40 2.1. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................................... 40 2.1.1. Các giống khoai môn trong thí nghiệm ........................................................ 40 2.1.2. Các loại phân bón dùng trong thí nghiệm nghiên cứu .................................. 40 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ....................................................................... 41 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................................... 41 2.2.2. Thời gian nghiên cứu .................................................................................... 41 2.3. Nội dung nghiên cứu........................................................................................ 41 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 42 2.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu (nội dung 1) .................................... 42 2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm và theo dõi các chỉ tiêu khoa học ............... 42 2.4.3. Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích một số chỉ tiêu về đất, phân tích mẫu phân hữu cơ (phân chuồng) ............................................................................ 54 2.4.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu........................................................ 54 2.4.5. Phương pháp tính lượng phân bón tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế; hiệu suất phân bón và hệ số VCR của các loại phân bón trong nghiên cứu .......... 55 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 56 3.1. Điều kiện khí hậu, đất đai ảnh hưởng đến khả năng phát triển sản xuất cây khoai môn - sọ tại Yên Bái............................................................................... 56 3.1.1. Điều kiện khí hậu, thời tiết ........................................................................... 56 3.1.2. Điều kiện đất đai ........................................................................................... 57 3.1.3. Tình hình phát triển sản xuất cây khoai môn - sọ tại Yên Bái ..................... 60 3.2. Khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống khoai môn trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ................... 62 3.2.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống khoai môn trên 2 loại đất tại tỉnh Yên Bái ................................................................................................. 62 3.2.2. Khả năng mọc mầm của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ................................ 63 v 3.2.3. Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ......... 64 3.2.4. Chiều cao, số lá và độ đồng đều của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ......... 65 3.2.5. Thành phần, tỷ lệ sâu bệnh hại các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 .................... 67 3.2.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ....................................................................................................... 71 3.2.7. Kích thước củ cái của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ..................................... 74 3.2.8. Chất lượng củ các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ................................................ 76 3.2.9. Hiệu quả kinh tế của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ..................................... 79 3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống có triển vọng (KMYB 1) tại Yên Bái, năm 2012................................................................................................................. 80 3.3.1. Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến năng suất giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ................................................................................................................... 80 3.3.2. Ảnh hưởng của phân lân đến năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ..... 87 3.3.3. Ảnh hưởng của phân kali đến năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ......... 93 3.3.4. Ảnh hưởng của phân chuồng đến năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, năm 2012 ....................................................................................................... 100 3.3.5. Ảnh hưởng của mật độ và thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, năm 2012 ........................................... 106 vi 3.4. Kết quả nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật bảo quản củ giống giống KMYB 1 tại huyện Trấn Yên và huyện Lục Yên tỉnh Yên Bái ........................... 112 3.5. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và trên đất bãi tại huyện Trấn Yên .................................... 115 3.6. Đề xuất, hoàn thiện quy trình trồng giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ......................... 117 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................................................. 119 1. Kết luận ............................................................................................................. 119 1.1. Điều kiện khí hậu, đất đai ảnh hưởng đến khả năng phát triển sản xuất khoai môn tại tỉnh Yên Bái ................................................................................... 119 1.2. Khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống khoai môn trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ................. 119 1.3. Kết quả về các biện pháp kỹ thuật cho giống có triển vọng (KMYB 1) trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. ................................................................................................................ 119 1.4. Kết quả về các phương pháp bảo quản củ giống ........................................... 120 1.5. Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống KMYB 1 tại Yên Bái trên 2 loại đất................................................................................................................... 120 2. Đề nghị.............................................................................................................. 121 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ ......................................................................... 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 123 PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải CT : Công thức Đ/C : Đối chứng đđ : Địa điểm ĐR : Đất ruộng 1 vụ ĐB : Đất bãi KMYB1 : Khoai môn Yên Bái 1 KMYB2 : Khoai môn Yên Bái 2 KMYB3 : Khoai môn Yên Bái 3 KMHG : Khoai môn Hà Giang KMBK : Khoai môn Bắc Kạn LY : Lục Yên LT : Lý thuyết NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu ns : Không có ý nghĩa P : Khối lượng PC : Phân chuồng STPT : Sinh trưởng, phát triển TY : Trấn Yên TT : Thực thu TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam VCR (Value Cost Ratio) : Hệ số lãi khi bón phân viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần các chất trong củ khoai môn - sọ (khối lượng tươi) .......... 13 Bảng 1.2. Thành phần hóa học trung bình của củ khoai môn - sọ tính theo khối lượng vật chất khô ....................................................................... 13 Bảng 1.3. Hàm lượng một số chất trong củ khoai môn nghiên cứu trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên- Yên Bái, năm 2006 (% chất tươi) ........ 14 Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai môn tại một số châu lục trên thế giới giai đoạn 2008- 2012 .............................................................. 19 Bảng 1.5. Diện tích các loại cây có củ của Việt Nam giai đoạn 2010-2012 ......... 20 Bảng 1.6. Diện tích, năng suất và sản lượng khoai sọ, cây chất bột khác từ năm 2010 đến năm 2012 tại Việt Nam ................................................ 21 Bảng 1.7. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai môn tại một số tỉnh miền núi phía Bắc giai đoạn 2010 đến năm 2012 .............................................. 21 Bảng 1.8. Lượng phân bón, kỹ thuật bón cho cây khoai môn tại một số tỉnh miền núi phía Bắc, năm 2012 .............................................................. 34 Bảng 2.1. Thang đánh giá chất lượng củ khoai môn qua cảm quan ...................... 45 Bảng 2.2. Lượng phân bón, kỹ thuật bón tính cho 1 ha khoai môn ...................... 46 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp tỉnh Yên Bái, năm 2013 .............. 59 Bảng 3.2. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai môn - sọ tỉnh Yên Bái từ 2011-2013 ............................................................................................ 61 Bảng 3.3. Một số đặc điểm hình thái và nông học của các giống khoai môn trong thí nghiệm tại tỉnh Yên Bái, năm 2011 ...................................... 62 Bảng 3.4. Khả năng mọc mầm của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ............................. 63 Bảng 3.5. Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các giống khoai môn trên đất ruộng 1 vụ tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ............... 64 Bảng 3.6. Chiều cao, số lá và độ đồng đều của các giống khoai môn trên đất ruộng 1 vụ tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ................ 65 ix Bảng 3.7. Tỷ lệ sâu hại các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ............................. 68 Bảng 3.8. Tỷ lệ và cấp bệnh sương mai của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ........ 70 Bảng 3.9a. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên, năm 2011 ............................ 72 Bảng 3.9b. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai môn trên đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ............................................ 73 Bảng 3.10. Kích thước củ cái của các giống khoai môn trên đất ruộng 1 vụ tại LụcYên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ................................... 75 Bảng 3.11. Chất lượng củ của các các giống khoai môn trên 2 loại đất tại huyện Lục Yên và huyện Trấn Yên, năm 2011 qua đánh giá cảm quan ............ 76 Bảng 3.12. Chất lượng củ của các giống khoai môn trên 2 loại đất tại huyện Lục Yên và huyện Trấn Yên, năm 2011 (% hàm lượng chất tươi) ..... 78 Bảng 3.13. Hiệu quả kinh tế của các giống khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2011 ............. 80 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2012 ....................................... 82 Bảng 3.15. Hiệu suất phân đạm và hệ số lợi nhuận khi bón các mức đạm khác nhau cho giống KMYB 1 trên đất ruộng tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2012 ................................................................. 86 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của liều lượng lân đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2012............................. 89 Bảng 3.17. Hiệu suất phân lân và hệ số lợi nhuận khi bón các mức phân lân cho giống KMYB 1 trên 2 loại đất ...................................................... 93 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2012 .................. 94 x Bảng 3.19. Hiệu suất phân kali và hệ số lợi nhuận khi bón các mức kali khác nhau cho giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2012 ................................................ 99 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của liều lượng phân chuồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2012 ................ 101 Bảng 3.21. Hiệu suất phân chuồng và hệ số lợi nhuận khi bón các mức phân chuồng khác nhau cho giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, năm 2012........................... 105 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của mật độ và thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên, năm 2012 ........................................................................... 108 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của mật độ và thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống KMYB 1 trên đất bãi tại Trấn Yên, năm 2012 ... 110 Bảng 3.24. Số củ giống bị thối hỏng sau thời gian bảo quản từ 1 đến 4 tháng tại huyện Trấn Yên, huyện Lục Yên tỉnh Yên Bái, năm 2012 .................. 112 Bảng 3.25. Số kg khoai bị hao hụt trong quá trình bảo quản và tỷ lệ hao hụt sau thời gian bảo quản 4 tháng tại Lục Yên và Trấn Yên, năm 2012 ... 115 Bảng 3.26. Một số chỉ tiêu về năng suất giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2013 ........................... 116 Bảng 3.27. Sơ bộ hạch toán hiệu quả kinh tế mô hình thâm canh giống KMYB 1 trên đất ruộng tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, năm 2013 ............................................................................ 116 xi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Biểu đồ so sánh năng suất thực thu các giống khoai môn trong thí nghiệm trên đất ruộng tại Lục Yên và đất bãi tại Trấn Yên, năm 2011 ... 74 Hình 3.2. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các công thức bón đạm khác nhau đến năng suất thực thu của giống KMYB 1 trên 2 loại đất .................. 84 Hình 3.3. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón đạm khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ.................................................. 85 Hình 3.4. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón đạm khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên đất bãi .................................................................. 85 Hình 3.5. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các mức bón lân khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên 2 loại đất .............................................. 90 Hình 3.6. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón lân khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ.................................................. 91 Hình 3.7. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón lân khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên đất bãi .................................................................. 92 Hình 3.8. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các mức bón kali khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên 2 loại đất .............................................. 97 Hình 3.9. Đồ thị ảnh hưởng của các mức bón kali khác nhau đến năng suấtgiống KMYB 1 trên đất ruộng một vụ ...................................................................... 97 Hình 3.10. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón kali khác nhau đến năng suất giống khoai môn Yên Bái 1 trên đất bãi ............................................... 98 Hình 3.11. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các mức phân chuồng khác nhau đến năng suất giống KMYB 1 trên 2 loại đất ..................................... 103 Hình 3.12. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón phân chuồng kh ác nhau đến năng suất giống khoai môn Yên Bái 1 trên đất ruộng một vụ ............ 104 Hình 3.13. Đồ thị ảnh h ưởng của các m ức bón phân chuồng khác nhau đến năng suất giống khoai môn Yên Bái 1 trên đất bãi ............................. 104 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây khoai môn - sọ có tên khoa học là Colocasia esculeuta L. Schott, là cây một lá mầm thuộc chi Colocasia, họ ráy Araceae là loài cây đã được trồng từ lâu đời trên thế giới (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2005 [39]). Dựa vào hình thái của củ cái và củ con khoai môn - sọ có thể được chia ra làm 2 nhóm: Nhóm Colocasia esculenta var. esculenta bao gồm các giống khoai môn và khoai nước; nhóm Colocasia esculenta var. antiquorum gồm hầu hết các giống khoai sọ (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2004 [38]). Theo nhiều tài liệu loài cây này được trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và vùng ôn đới ấm áp. Ở Việt Nam, cây khoai môn có mặt ở nhiều tiểu vùng sinh thái trong cả nước như Bắc Kạn, Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Nghệ An, Đà Lạt, Trà Vinh,...; nó được trồng trên nhiều loại đất khác nhau từ đất ruộng vườn ở đồng bằng đến đất đồi núi dốc (đất nương rẫy) ở miền núi. Sản phẩm của cây khoai môn vừa làm lương thực, thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao được nhiều người ưa dùng. Phương thức sử dụng củ khoai môn cũng rất phong phú về chế biến và sử dụng như: Nấu canh xương, làm bánh, làm rau, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến… Đề án phát triển rau, quả và hoa cây cảnh giai đoạn 1994 - 2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã đưa cây khoai môn vào một trong mười loại cây trồng chính trong chương trình phát triển sản xuất và xuất khẩu. Tuy nhiên, những nghiên cứu của các nhà khoa học về cây khoai môn chưa nhiều, diện tích còn nhỏ lẻ, phân tán, chưa tạo được sự bứt phá về giống, năng suất và sản lượng. Kỹ thuật canh tác khoai môn tại các địa phương do chưa có nhiều tài liệu về loài cây này nên chủ yếu dựa vào kinh nghiệm cổ truyền. Vì vậy, nghiên cứu, áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong trồng trọt, thâm canh; nghiên cứu những đặc điểm riêng biệt của các giống theo từng địa phương và chọn tạo những giống tốt phù hợp với từng tiểu vùng sinh thái ở những nơi đã sản xuất khoai môn truyền thống để đáp ứng yêu cầu của sản xuất, tiếp tục duy trì diện tích hiện có, đồng thời mở rộng diện tích tại những vùng phù hợp tạo ra những vùng chuyên canh đem lại hiệu quả kinh tế cho bà con nông dân, đặc biệt là bà con nông dân ở những vùng xa xôi, hẻo lánh, thực hiện công cuộc xoá đói giảm nghèo của Đảng và Nhà nước ta hiện nay là việc làm cần thiết. Yên Bái là một tỉnh miền núi phía Bắc, có tổng diện tích đất tự nhiên gần 700.000 ha (Cục thống kê Yên Bái, 2013 [11]), nền kinh tế của tỉnh chủ yếu là sản xuất nông lâm nghiệp. Ngoài thế mạnh một số loại cây trồng chủ lực như chè, quế, 2 một số loại cây ăn quả như hồng Lục Yên, bưởi Đại Minh…còn có một số loại cây trồng bản địa có thương hiệu được nhiều người biết đến đó là cây khoai tím (khoai môn) được trồng từ lâu tại huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái và sản phẩm củ khoai môn Lục Yên đã trở thành đặc sản của vùng này. Chủ trương của tỉnh Yên Bái và huyện Lục Yên muốn phát triển cây khoai môn theo hướng sản xuất hàng hoá có hiệu quả, chính vì vậy việc nghiên cứu về cây khoai môn là rất cần thiết. Để có bộ giống thích hợp, phù hợp với điều kiện tự nhiên tại địa phương, năm 2006 trên địa bàn tỉnh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, năng suất và phẩm chất một số giống khoai môn tại huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái”. Kết quả nghiên cứu đã lựa chọn đề nghị bổ sung thêm 2 giống khoai môn: Khoai môn Bắc Kạn, khoai môn Hà Giang vào cơ cấu giống của địa phương và đã chứng minh được việc trồng cây khoai trên đất ruộng một vụ là có hiệu quả, chất lượng không thua kém khoai được trồng trên đất nương rẫy. Mặt khác đất bãi và đất ruộng một vụ tại tỉnh Yên Bái có số lượng lớn , nếu chuyển đổi diện tí ch 2 loại đất này sang trồng cây khoai môn sẽ tăng được hiệu quả kinh tế trong sản xuất cho người dân. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai môn địa phương trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, nơi có khí hậu đất đai tương đồng với một số huyện thị trong tỉnh như: Yên Bình, thành phố Yên Bái, Văn Yên, Văn Chấn và cũng chính là vùng nằm trong quy hoạch phát triển khoai môn của tỉnh Yên Bái trong những năm tiếp theo là cần thiết. Kết quả nghiên cứu ban đầu sẽ lựa chọn được giống có triển vọng tại địa phương trên 2 loại đất để tiếp tục nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật về phân bón, mật độ - thời vụ và kỹ thuật bảo quản củ giống trở nên rất cấp thiết để mở rộng diện tích, phát triển khoai môn theo hướng sản xuất hàng hóa, tập trung để tăng thu nhập cho người dân trên địa bàn tỉnh, là cơ sở cho việc mở rộng diện tích ra một số huyện trên địa bàn tỉnh nhằm chuyển dịch cơ cấu cây trồng, tăng thu nhập cho người dân. Từ những cơ sở trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai môn và biện pháp kỹ thuật cho giống có triển vọng tại tỉnh Yên Bái”. 2. Mục đí ch của đề tài - Trên cơ sở nghiên cứu đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống khoai môn trên đất ruộng một vụ và trên đất bãi tại tỉnh Yên Bái, xác định được giống có triển vọng phù hợp với địa phương. 3 - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật phù hợp về liều lượng phân bón (đạm, lân, kali và phân chuồng), mật độ - thời vụ và kỹ thuật bảo quản củ giống cho giống có triển vọng tại Yên Bái trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên làm cơ sở cho việc mở rộng diện tích, phát triển cây khoai môn theo hướng sản xuất hàng hoá tập trung nhằm nâng cao thu nhập cho người dân. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài đã khẳng định việc trồng cây khoai môn trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái là có cơ sở khoa học và thực tiễn. - Là cơ sở cho việc áp dụng hiệu quả các biện pháp kỹ thuật về phân bón, mật độ, thời vụ và cách bảo quản củ giống trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của đề tài đã bổ sung được 1 giống khoai môn Bắc Kạn vào cơ cấu giống khoai môn trên địa bàn tỉnh Yên Bái ngoài các giống đã có tại địa phương và giống có triển vọng; định hướng được việc xây dựng vùng chuyên canh trồng cây khoai môn của tỉnh trên đất ruộng một vụ và đất bãi nhằm đáp ứng vùng nguyên liệu cho nhà máy chế biến khoai môn trong tương lai. - Giúp chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng thu nhập cho người dân tại một số huyện trên địa bàn tỉnh Yên Bái. - Qua kết quả xây dựng mô hình trình diễn và kết quả nghiên cứu về cây khoai môn đã chứng minh được việc trồng khoai môn trên đất ruộng 1 vụ và đất bãi là hoàn toàn có cơ sở khoa học và thực tiễn, có thể ứng dụng vào thực tiễn sản xuất tại địa phương. 4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu - 5 giống khoai môn địa phương được thu thập tại tỉnh Bắc Kạn, Hà Giang, Yên Bái (3 giống) có đặc điểm nông sinh học khác nhau. - Các loại phân bón vô cơ (đạm, lân, kali), hữu cơ (phân chuồng tại địa phương), phương pháp bảo quản củ giống theo người dân và phương pháp khác đã được một số tác giả Nguyễn Ngọc Nông (2006), Nguyễn Thị Ngọc Huệ (2004) nghiên cứu và đề cập. 4 4.2. Phạm vi nghiên cứu Các thí nghiệm được nghiên cứu trên đất ruộng 1 vụ tại huyện Lục Yên, và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái từ năm 2011đến năm 2013. 5. Những đóng góp mới của luận án - Đề tài đã đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, phát triển của 5 giống khoai môn thu thập tại một số tỉnh miền núi phía Bắc (Bắc Kạn, Hà Giang, Yên Bái) được trồng trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. Từ 5 giống khoai môn đã lựa chọn được giống khoai môn Yên Bái 1 là giống có triển vọng cho địa phương. - Đã nghiên cứu và xác định được các biện pháp kỹ thuật về lượng phân bón (đạm, lân, kali, phân chuồng), mật độ - thời vụ và kỹ thuật bảo quản củ giống cho giống có triển vọng (khoai môn Yên Bái 1) trên đất ruộng một vụ tại huyện Lục Yên và đất bãi tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Cơ sở lý luận Trong đời sống hàng ngày, nguồn lương thực chính mà con người sử dụng để cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của mình là từ lúa, ngô, mỳ ...Trong những năm vừa qua, sự tăng dân số một cách nhanh chóng đòi hỏi một số lượng lương thực ngày càng nhiều trên toàn thế giới. Vấn đề lương thực đã càng trở nên cấp bách, chính điều đó đã thu hút sự quan tâm của các nhà chọn tạo giống cây trồng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Mục đích của các nhà khoa học là nâng cao năng suất cây trồng, tìm ra nhiều giống cây trồng mới cho các loại cây trồng chủ lực như lúa, ngô, lúa mì. Tuy nhiên, những loại cây trồng này khi áp dụng trên phạm vi rộng thường chưa thu được những kết quả cao như mong đợi, đặc biệt là những nơi thiếu lương thực do ở đó trình độ khoa học kỹ thuật còn nhiều hạn chế, đất đai xấu, khó khăn trong việc canh tác...Do đó việc đưa những loại cây có củ như sắn, khoai lang, khoai môn - sọ vào trồng ở những nơi không cần đầu tư thâm canh lớn, trình độ kỹ thuật chưa cao là việc làm cần thiết để tăng sản lượng lương thực, giải quyết trước mắt vấn đề thiếu lương thực tại chỗ. Ở Việt Nam, tổng diện tích cây có củ hàng năm khoảng hơn 600.000 ha với sản lượng trên 4,7 triệu tấn củ tươi. Tuy nhiên, những vấn đề nghiên cứu về cây có củ mới chỉ tập trung vào 3 cây chính, đó là: sắn, khoai tây và khoai lang, còn những loại cây có củ khác như: khoai môn, sọ; dong riềng...mới chỉ được quan tâm trong mấy năm gần đây. Bên cạnh đó, năng suất của các loại cây có củ, đặc biệt năng suất cây khoai môn đang được trồng tại nước ta còn thấp, nên việc chọn lọc, lai tạo tìm ra những giống tốt, phù hợp với từng vùng sinh thái khác nhau trên cả nước, từ đó tập trung đầu tư thâm canh để tăng năng suất cây trồng là việc làm cần thiết và quan trọng. Yêu cầu sinh thái của cây khoai môn ở các thời kỳ sinh trưởng cũng khác nhau: Ở thời kỳ mọc mầm, nhiệt độ thích hợp 13 - 180C, thời kỳ cây con yêu cầu nhiệt độ 20 - 250C, thời kỳ cây trưởng thành yêu cầu nhiệt độ 25 - 300C, đặc biệt vào giai đoạn tạo củ nó cần biên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm cao. Là cây cần nhiều nước nhưng không chịu được nóng, nên trồng ở đất dốc, đất ruộng 1 vụ 6 không chủ động nước là khá phù hợp, yêu cầu lượng mưa hàng năm 1.500-2.000 mm/năm, độ ẩm không khí 80 - 82%, về đất đai phù hợp trên những loại đất có pH 5,0 - 6,5; đất tơi xốp, nhiều mùn. Tỉnh Yên Bái có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ chênh lệch giữa ngày và đêm cao, có nhiệt độ trung bình năm là 20 - 230C, lượng mưa trung bình năm là 1.500 - 1.600 mm/năm. Độ ẩm tương đối là 84 - 86%, đất đai chủ yếu là đất nâu đỏ phát triển trên đá vôi và đất feralit đỏ vàng, đỏ nâu phát triển trên đá mácma axit có độ pH 5,0 - 6,0; đất tơi xốp, hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao. Điều kiện tự nhiên của một số huyện tại tỉnh Yên Bái (trừ 2 huyện vùng cao là Trạm Tấu và Mù Cang Chải) theo yêu cầu sinh thái của cây khoai môn là tương đối phù hợp, mặt khác là loại cây đã được trồng từ lâu đời tại địa phương và việc mở rộng diện tích là có cơ sở do quỹ đất chưa sử dụng còn nhiều, đất ruộng lúa 1 vụ bỏ hoá không chủ động nước và đất soi bãi còn diện tích khá lớn. Kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên (2011) [75], về đánh giá hiện trạng và định hướng quy hoạch cây khoai môn trên địa bàn tỉnh Yên Bái đến năm 2015 đã xác định hướng quy hoạch các vùng trồng khoai môn tại các huyện Văn Chấn, Yên Bình, Lục Yên và các xã thuộc huyện Trấn Yên, thành phố Yên Bái nơi có điều kiện khí hậu đất đai phù hợp để trồng khoai môn. Đặc biệt cần tận dụng đất đai ở vườn nhà để trồng khoai môn nhằm tăng thu nhập cho người dân. Từ những cơ sở trên cho thấy, việc triển khai đề tài là hoàn toàn có cơ sở nhằm bổ sung giống tốt vào cơ cấu giống của địa phương, nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật về phân bón, mật độ - thời vụ và bảo quản củ giống sẽ mở ra triển vọng mới trong việc mở rộng diện tích, xây dựng vùng chuyên canh trồng cây khoai môn của tỉnh. 1.1.2. Cơ sở thực tiễn Yên Bái là một tỉnh miền núi nằm ở giao điểm giữa Đông Bắc và Tây Bắc, có nhiều tuyến giao thông chạy qua, thuận lợi cho cả đường thuỷ, đường bộ, đường không, đặc biệt tuyến đường xuyên Á chạy qua rất thuận lợi cho việc buôn bán, giao lưu hàng hoá khu vực miền núi phía Bắc. Nơi đây có rất nhiều loại cây trồng đã được bà con nông dân trồng trọt từ lâu đời và đã trở thành những sản phẩm có tên tuổi như hồng không hạt, cam sành Lục Yên, chè Suối Giàng và nhiều loại cây trồng khác. Một trong những cây trồng truyền thống, được trồng 7 trọt từ lâu đời và có giá trị kinh tế cao trong cơ cấu sản xuất của tỉnh còn phải kể đến cây khoai môn (cây khoai tím, khoai mán...). Nghiên cứu cho thấy điều kiện khí hậu, đất đai ở một số huyện tại tỉnh Yên Bái khá phù hợp với sinh trưởng và phát triển của cây khoai môn. Cây khoai môn trồng ở Lục Yên có năng suất và chất lượng tốt, thơm, ngon… do sự chăm chỉ, cần cù, chịu khó của bà con các dân tộc huyện Lục Yên nói riêng, tỉnh Yên Bái nói chung, mặc dù trình độ thâm canh cây khoai môn của người dân chưa cao. Định hướng của tỉnh Yên Bái cũng như của huyện và các sở, ban, ngành trong tỉnh muốn nâng cao thu nhập của người dân bằng nhiều ngành nghề thủ công, công nghiệp và dịch vụ, tuy nhiên, lực lượng lao động tham gia trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh cũng như của huyện còn chiếm tỷ lệ tương đối cao trên 70%. Để xây dựng tỉnh Yên Bái trở thành một tỉnh phát triển toàn diện, tận dụng mọi thế mạnh sẵn có để tăng thu nhập cho người dân, trong lĩnh vực sản xuất nông lâm nghiệp cần tập trung vào một số cây trồng chủ lực có thương hiệu như chè, cây ăn quả, khoai môn. Từ những cơ sở mang tính thực tiễn đã nêu trên, chúng tôi thấy rằng việc triển khai thực hiện đề tài là hoàn toàn có cơ sở thực tiễn, sau khi đề tài được thực hiện ngoài việc sẽ bổ sung giống khoai môn có năng suất, phẩm chất tốt vào cơ cấu cây trồng của tỉnh, còn nghiên cứu được các biện pháp kỹ thuật về phân bón, mật độ - thời vụ và biện pháp bảo quản củ giống cho giống có triển vọng tại địa phương trên đất ruộng một vụ và đất bãi từ đó áp dụng vào thực tiễn sản xuất. 1.2. Nguồn gốc, phân loại và phân bố của cây khoai môn - sọ (colocasia esculenta (L.) Schott) 1.2.1. Nguồn gốc và phân bố Cây khoai môn - sọ là loài cây đã được trồng từ lâu đời trên thế giới, phổ biến ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới. Ở một số nước trên thế giới khoai môn (Colocasia esculenta var. esculenta) được sử dụng làm lương thực và thực phẩm phổ biến trên thế giới, đặc biệt ở các nước châu Á và châu Đại Dương (Nguyen Thi Ngoc Hue et al., 2005 [95]). Ngoài mục đích sử dụng làm lương thực, thức ăn cho con người và cho gia súc, khoai môn - sọ còn được sử dụng trong các lễ hội tôn giáo và làm các vị thuốc dân gian (Vũ Văn Chuyên, 1976 [8]). Có rất nhiều minh chứng thực vật học cho thấy: Khoai môn - sọ có nguồn gốc phát sinh tại Trung Nam Á như: Ấn Độ hoặc bán đảo Malayxia. Tuy nhiên, theo tác giả Nguyễn Đăng Khôi và cs (1985) [43], Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs 8 (2004) [38], cây khoai môn - sọ có nguồn gốc ở Đông Nam Ấn Độ. Nhiều công trình khoa học cũng cho thấy Việt Nam nói riêng và các nước vùng Đông Nam Á như Indonesia, Malaysia, Thái Lan được coi là một trong những trung tâm đa dạng di truyền của khoai môn - sọ. Việt Nam và Trung Quốc được coi là những nơi đã phát triển các giống khoai môn từ nhiều thế kỷ trước. Nhiều dạng khoai môn - sọ hoang dại cũng được phát hiện tại nhiều nơi của vùng cận Đông Nam Á. Từ trung tâm khởi nguyên, cây khoai môn - sọ được truyền bá tới Đông Nam Á, Trung Quốc, Nhật Bản và các quần đảo thuộc Thái Bình Dương. Từ châu Á, cây khoai môn - sọ được đưa tới các nước Ả Rập và Địa Trung Hải. Vào khoảng 100 năm trước công nguyên cây khoai môn - sọ đã được trồng ở Trung Quốc và Ai Cập (Puseglove, 1972 [106]). Ngày nay, khoai môn - sọ được trồng phổ biến ở khắp các vùng nhiệt đới cũng như ôn đới ấp áp. Cây khoai môn - sọ được thâm canh tốt nhất ở các nước thuộc quần đảo Thái Bình Dương. Tuy nhiên, diện tích lớn nhất lại ở các nước Tây Phi, Caribê và hầu hết các vùng ở châu Á. Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam Á, nơi được coi là trung tâm đa dạng di truyền cây trồng, nơi phát sinh của nhiều loài cây họ ráy, trong đó có khoai môn - sọ. Chính vì vậy, nguồn gen khoai môn - sọ rất đa dạng. Việt Nam và Trung Quốc được coi là những nơi phát triển giống khoai sọ (eddoe) nhiều thế kỷ trước và sau đó được nhập vào Tây Ấn và các nước khác trên thế giới (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2004 [38]). Ở nước ta khoai môn - sọ, đặc biệt là khoai môn nước được thuần hoá sớm trước cả cây lúa nước, cách đây khoảng 10.000 - 15.000 năm (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, 2004 [38]). Nguồn gen môn - sọ phân bố trong điều kiện tự nhiên rất đa dạng: Từ độ cao 1 m đến 1.800 m so với mực nước biển, có giống sống trong điều kiện ngập nước, trong điều kiện ẩm hoặc có giống phát triển trên đất khô hạn. Có giống sinh trưởng trong điều kiện dãi nắng, có giống sống trong điều kiện cớm nắng. Cây khoai môn - sọ được trồng trong vườn nhà, từ miền núi đến đồng bằng nhờ đặc tính dễ sống, dễ thích nghi của nó. Trong đó khoai môn được trồng chủ yếu ở trung du và miền núi (Nguyễn Phùng Hà và cs, 2012; Trung Tâm Tài nguyên Thực vật, 2009) [27], [71]. 1.2.2. Phân loại thực vật khoai môn - sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) Theo tác giả Nguyễn Thị Ngọc Huệ và cs, (2004) [38], Lương Ngọc Toản và cs, (1979) [63] thì: Nhóm cây lấy củ họ thuộc họ ráy (Araceae) có tên tiếng Anh là "Taro", gồm một số loại như ráy rừng (Alocasia macrorrhira), ráy đầm lầy (Cyrtosperma chamisonis), khoai sáp (Xanthosoma agittifolium), dọc mùng