Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
LÊ THỊ THU
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG
SẢN XUẤT KHOAI MÔN SAU NUÔI CẤY IN VITRO TẠI
ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG
SẢN XUẤT KHOAI MÔN SAU NUÔI CẤY IN VITRO TẠI
ĐỊA BÀN TỈNH BẮC KẠN
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã sỗ: 60 62 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN THẾ HÙNG Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
i
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu trong đề tài này là hoàn toàn
trung thực, chính xác và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn cũng được chỉ rõ nguồn
gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái nguyên, tháng 11 năm 2010
Tác giả
LÊ THỊ THU
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
iii
MỤC LỤC
Mở đầu 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu 3
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 4
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4
Chƣơng 2. Tổng quan tài liệu và cở khoa học của đề tài 5
2.5. Phương pháp nghiên cứu 38
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 38
2.5.2. Chỉ tiêu theo dõi 41
2.6. Xử lý số liệu 42
Chƣơng 3. Kết quả và thảo luận 43
3.1. Tình hình kinh tế, xã hội tỉnh Bắc Kạn - huyện Chợ Đồn 43
3.1.1. Điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội của tỉnh Bắc Kạn 43
3.1.2. Điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội của huyện Chợ Đồn
- Bắc Kạn 45
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
v
3.1.3. Đặc điểm khí hậu tỉnh Bắc Kạn 46
3.2. Khả năng sinh trưởng và năng suất của cây in vitro 47
3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và phát triển của cây 48
3.2.2. Ảnh hưởng của các mức phân bón trồng đến sinh trưởng, phát
triển cây khoai in vitro 54
3.3. Khả năng sinh trưởng và năng suất của cây khoai môn củ G1 61
3.3.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển cây
khoai môn củ G1 61
3.3.2. Ảnh hưởng của các mức phân bón trồng đến sinh trưởng, phát
triển cây khoai môn củ G1 69
Kết luận và đề nghị 77
1. Kết luận 77
2. Đề nghị 77
Chƣơng 4. Tài liệu tham khảo 78
Phụ lục 84
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
vii
DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Ảnh hưởng của mật độ đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn nuôi cấy in vitro 50
Đồ thị 3.2. Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn nuôi cấy in vitro 56
Đồ thị 3.3. Ảnh hưởng của mật độ đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn củ G1 63
Đồ thị 3.4. Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều
cao cây khoai môn củ G1 71
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐC Đối chứng
NQ - TƯ: Nghị quyết Trung ương
PC: Phân chuồng
FAO: Food and Agriculture Organization
NSLT: Năng suất lý thuyết
NSTT Năng suất thực thu
VDTNNVN Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam
KL Khối lượng
G1 Củ lấy từ cây nuôi cấy in vitro
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
Cây khoai Môn (Colocasia) hay còn gọi là khoai Tàu, khoai thơm,
khoai sọ núi, là cây vừa làm lương thực, vừa làm thực phẩm được trồng nhiều
ở các tỉnh miền núi phía Bắc như: Yên Bái, Lạng Sơn, Cao Bằng và Bắc Kạn.
Ở Bắc Kạn, cây khoai Môn được người dân trồng từ lâu đời và đã trở thành
một cây đặc sản của tỉnh. Khoai môn được trồng chủ yếu trên đất đồi dốc,
chưa có định hướng để trở thành hàng hóa chính.
Nghị quyết số 05 NQ-TƯ ngày 18/7/2001 của Ban chấp hành tỉnh Đảng
bộ Bắc Kạn về Phát triển nông nghiệp và kết cấu hạ tầng thiết yếu nông thôn đã
nêu rõ: Tạo ra sự chuyển biến tích cực hơn trong nông nghiệp sản xuất hàng
hoá với khối lượng, giá trị ngày càng cao và có khả năng cạnh tranh trên thị
trường. Nghị quyết tỉnh Đảng bộ tỉnh Bắc Kạn lần thứ 9, nhiệm kỳ 2005-2010
cũng đã chỉ rõ : Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu nông- lâm nghiệp theo hướng
sản xuất hàng hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn, trước hết phát triển
nền nông nghiệp hàng hoá gắn với thị trường và phát huy tiềm năng của
tỉnh…Tập trung khai khác hợp lý, hiệu quả các nguồn lực về tài nguyên, lao
động, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và phát triển bền vững kinh tế - xã hội, tích
cực chuyển dịch cơ cấu kinh tế để đưa tỉnh sớm rút ngắn khoảng cách phát
triển với các tỉnh trong khu vực và phát huy lợi thế, tiềm năng đất đai phấn đấu
đến năm 2010 có 6.800 ha đất canh tác nông nghiệp đạt thu nhập 30 triệu
đồng/ha trở lên. Đến năm 2010 hình thành vùng sản xuất cây đặc sản hàng hoá:
cam quít 1.000 ha, chè Shan tuyết và chè chất lượng cao 2500 ha, vùng hồi
4.500 ha, hồng không hạt 500 ha, khoai môn 700 ha, thuốc lá 1.000 ha
Chính vì vậy trong những năm gần đây, cây khoai môn bắt đầu được
trồng trên đất ruộng 1 vụ lúa bấp bênh, dự án “Ứng dụng khoa học và công
nghệ trong sản xuất, sơ chế và tiêu thụ Khoai môn, tỉnh Bắc Kạn đã được phê
duyệt và thực hiện từ năm 2008”. Với những cố gắng đó, xưởng chế biến bột
4
- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ xung cơ sở lý luận, cơ sở
khoa học về sự ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật bón phân, mật độ đến
khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng khoai môn từ cây
khoai môn nuôi cấy in vitro và khả năng nhân nhanh giống khoai môn trên địa
bàn tỉnh Bắc Kạn.
- Góp phần làm tài liệu tham khảo cho những đề tài nghiên cứu cây
khoai môn - sọ ở các vùng có điều kiện tương tự như Bắc Kạn.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài này sẽ cung cấp cho các nhà khoa học, khuyến nông và bà con
nông dân những thông tin cơ bản về khả năng nhân nhanh giống khoai môn -
sọ bằng phương pháp nuôi cấy in vitro.
- Thành công của đề tài cũng là cơ hội để người dân trên địa bàn tỉnh Bắc
Kạn và các khu vực khác có thể mở rộng nhanh diện tích khoai môn giúp chuyển
đổi nhanh cơ cấu cây trồng với điều kiện thực tế sản xuất, góp phần cải thiện bộ
giống đã bị thoái hoá tại địa phương.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
5
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn - sọ
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố cây khoai môn - sọ
Cây khoai môn (Colocasia esculenta (L) Schott) là cây một lá mầm
khoai môn nước được thuần hoá ở nước ta từ rất sớm trước cả lúa nước, từ cách
đây 10.000 – 15.000 năm. Nguồn gen khoai môn được phân bố trong điều kiện
tự nhiên rất đa dạng từ độ cao tương đương mực nước biển đến độ cao 1.800m,
có giống sống trong điều kiện bão hoà về nước và ẩm hay phát triển trên đất
khô hạn. Khoai môn cũng có các giống ưa sáng và có cả những giống ưa bóng.
1.1.2. Đặc điểm thực vật học và phân loại cây khoai môn - sọ
1.1.2.1. Phân loại thực vật khoai môn
Phân loại khoa học (http://www.newcrops.uq.edu.au/listing/Colocasia
esculenta.htm).
Giới (Kingdom) :
Plantae
Ngành (division) :
Magnoliophyta
Lớp (class) :
Liliopsida
Bộ (order) :
Alismatales
Họ (family) :
Araceae
Chi (genus) :
Colocasia
Loài (species) :
Colocasia esculenta Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
Khoai môn, khoai sọ thuộc chi Colocasia, là một trong những chi quan
trọng nhất của họ Ráy (Araceace). Các loài trong chi này được dùng làm
Cây Thiên niên kiện (Homalonema occalta Schott): Chữa tê thấp, đau dạ dày,
ngộ độc; Cây Bán hạ (Typhonium trilobatum Schott): Chống nôn, tiêu đờm,
bổ dạ dày; Cây Thiên nam tinh (Arisaema consangguineum): Chữa sốt rét,
rắn cắn, sưng tấy, nhọt mủ, cầm máu, bó gãy xương; Cây ráy gai (Lasia
spinosa Thw): Chữa ho, đau bụng, phù thũng tê thấp [15], [1], [7].
Để đảm bảo nguồn thức ăn cho gia súc con người đã nghĩ đến các cây
thuộc họ ráy như: Cây khoai ráy (Alocasia macrorrhira L. Schott): Là cây mọc
hoang trong các khu rừng thứ sinh nơi ẩm ướt, ven bờ suối và các thung lũng
núi đá. Cây có thân, rễ dạng củ, lá rất lớn hình mũi tên, cuống lá đính ở gốc
phiến rất mập, có thể dài hơn 1m. Cụm hoa dạng bông mo, có phiến mo màu
vàng, mang hoa cái ở gốc, hoa đực ở phía trên. Quả mọng hình trứng, màu đỏ;
Cây khoai nưa (Amorphophallus campanulatus): Mọc hoang rải rác khắp các
vùng rừng núi. Cây thân củ nằm trong đất, củ hình bán cầu mặt dưới lồi mang
một số rễ phụ và có những mắt chỉ như củ khoai tây. Củ có màu nâu, thịt trắng
vàng và cứng, ăn hơi ngứa. Ngoài ra còn có các cây khác như: Bèo cái (Pistia
stratioities), Khoai nước (Clocasia escullenta L. Schott) [12], [1], [20].
Một số loài được dùng làm thức ăn cho người như: Cây khoai ngái
(Amorphallus rivieri Dur): Trồng lấy củ để ăn, bẹ lá nấu canh hay muối dưa.
Cây có thân củ nằm trong đất, củ giống củ khoai sọ nhưng to hơn, gồm một
củ mẹ ở giữa, xung quanh có một vài củ con. Củ có vỏ màu nâu, thịt củ màu
vàng, ăn hơi ngứa; Cây khoai môn tía (Alocasia indica): Cây khá to, thân cây
tím sẫm, lá to hình mũi tên, cuống lá dính ở gốc phiến, mặt dưới lá màu tím;
Cây dọc mùng (Colocasia gegantea): Trồng lấy dọc lá dùng để nấu canh
chua, làm nộm rất đặc biệt. Cây có lá to màu xanh nhạt, dọc lá dài, mập, có
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
phấn trên mặt lá. Phiến lá hình khiên, hướng phiến lá nằm ngang, gân lá nổi
rõ cả hai mặt; Cây khoai nước (C. esculenta L. Schott): Trồng lấy củ và dọc lá
Loài phụ C. Esculenta var. Antiquorum gồm nhóm cây khoai sọ. Nhóm
này có củ cái có kích thước từ nhỏ đến trung bình, kèm theo nhiều củ con có
tính ngủ nghỉ. Nhóm khoai sọ phân bố rộng, có thể trồng trên đất ruộng lúa
nước hoặc trên đất bằng có tưới, thậm trí trên đất dốc sử dụng nước do mưa.
Hoa có phần phụ vô tính dài hơn phần phụ hoa đực.
Vì vậy chúng ta nên gọi nhóm khoai môn - sọ là chính xác nhất, kể cả
khi cho rằng có một loài đa hình là C. Antiquorum và mức độ dưới loài là C.
Antiquorum var. Typeca; C. Antiquorum var. Euchlora và C. Antiquorum var.
Esculenta.
Cần dựa vào hình thái của củ cái và củ con, số lượng nhiễm sắc thể và
đặc điểm hình thái hoa để phân biệt các giống của hai nhóm này.
Nếu dựa vào hình thái củ cái và củ con thì thấy rằng:
- Nhóm C. Esculenta var. Esculenta (Dasheen) bao gồm các giống
khoai môn và khoai nước. Đặc điểm của chúng là có một củ cái lớn quyết
định năng suất giống khoai với một vài củ con nhỏ và dải khoai (stolon) ít
dùng để ăn. Bông hoa của nhóm này có phần phụ vô tính ngắn hơn phần hoa
đực. Khả năng thích ứng của nhóm này rộng từ đất bị ngập nước đến đất
thuộc vùng trung du và miền núi với nhiều giống khoai nổi tiếng.
- Nhóm C. Esculenta var. Antiquorum (Eddoe) gồm hầu hết các giống
khoai sọ, với đặc điểm là có một củ cái có kích thước nhỏ hoặc trung bình, ăn
sượng và hơi ngái. Xung quanh củ cái có nhiều củ con hình cầu hoặc hình
trứng với kích thước khác nhau tuỳ thuộc từng giống. Ở các giống khoai sọ củ
con quyết định năng suất thu hoạch. Các giống nhóm này thường có củ con
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
11
cấp 1, 2, 3 và thường có thời gian ngủ nghỉ nên bảo quản được lâu. Hoa nhóm
này có phần phụ vô tính dài hơn phần phụ của hoa đực.
Theo kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt
1.1.2.2. Một số đặc tính sinh vật học của cây khoai môn - sọ
Cây khoai môn - sọ (Colocasia esculenta) là loài cây thân thảo, thường
cao từ 0,5 - 2,0m. Cây thường có một củ cái nằm ở giữa ở dưới đất, từ đó lá
phát triển lên trên, các củ con, củ nách phát triển sang hai bên.
- Lá khoai môn - sọ
Lá và dọc lá là phần nổi trên mặt đất quyết định chiều cao của cây. Mỗi
lá được cấu tạo bởi một dọc lá thẳng và một phiến lá. Phiến lá của hầu hết các
kiểu gen có dạng hình khiên, gốc lá hình tim, có rốn ở gần giữa. Phiến lá
nhẵn, chiều dài có thể giao động từ 20 - 70cm, chiều rộng từ 15 - 50cm. Kích
thước của lá chịu ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện ngoại cảnh. Lá đạt kích
thước lớn nhất ở giai đoạn sắp ra hoa. Màu phiến lá biến động từ xanh nhạt
đến tím thẫm phụ thuộc vào kiểu gen. Lá có thể chỉ có một màu hoặc thêm
đốm hay vết của màu khác. Lá khoai môn - sọ cũng có thể bị đổi mầu khi bị
bệnh, đặc biệt là khi bị nhiễm virus. Trên phiến lá thường có 3 tia gân chính,
một gân chạy thẳng từ điểm nối dọc lá với phiến lá tới đỉnh phiến lá, hai gân
còn lại chạy ngang về hai đỉnh của thuỳ lá. Từ 3 gân chính có nhiều gân nhỏ
nổi phát ra tạo thành hình mắt lưới [5], [8].
Dọc lá khoai môn - sọ
Dọc lá khoai môn - sọ mập, có bẹ ôm chặt ở phía gốc tạo nên thân giả.
Chiều dài dọc lá biến động phụ thuộc vào kiển gen, từ 35 - 160cm. Màu dọc
lá từ xanh nhạt đến tím đậm, đôi khi có sọc màu tím hoặc xanh đậm. Dọc lá
và lá không phải khi nào cũng có cùng màu sắc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
13
- Thân khoai môn - sọ
Khoai môn - sọ chỉ có thân giả trên mặt đất. Cả hai dạng khoai môn và
khoai sọ củ cái chính được coi là cấu trúc thân chính của cây (được gọi là thân
củ). Trên thân củ có nhiều đốt, mỗi đốt có mầm phát triển thành nhánh. Sau
phát triển rễ và mọc trồi, phát triển thành cây mới.
- Hoa, quả khoai môn - sọ
Cây khoai môn - sọ có hoa dạng bông mo, hoa mọc từ nách lá hoặc từ
giữa bẹ của lá không mở. Mỗi cây có thể có từ một cụm hoa trở lên. Cụm hoa
mọc đơn độc ngắn hơn cuống lá. Cụm hoa cấu tạo bởi một cuống ngắn, một
bông mo và một bẹ mo. Bẹ mo có màu vàng nhạt đến vàng đậm, có chiều dài
khoảng 20cm ôm lấy bông mo. Trên cụm bông mo ngắn hơn bẹ mo, có bốn
phần: Phần hoa cái dưới cùng, tiếp đến là một phần không sinh sản, trên nữa
là phần hoa đực và trên cùng là phần phụ không sinh sản hình nhọn. Hoa
không có bao, hoa đực có nhị tụ nhiều cạnh, bao phấn nứt rãnh. Hoa cái có
bầu một ô, vòi rất ngắn [5], [8].
Quả khoai môn - sọ là dạng quả mọng có đường kính 3 - 5cm và chứa
nhiều hạt, mỗi hạt ngoài phôi còn có nội nhũ.
1.1.3. Yêu cầu sinh thái
Theo tác giả Inno Onwtieme năm 1999 trong cuốn “Taro cultivation in
Asia and Pacific” đúc kết tình hình sản xuất khoai môn - sọ vùng Châu Á -
Thái Bình Dương đã tổng kết yêu cầu ngoại cảnh của loài Colocasia esculenta
như sau:
- Nhiệt độ : Khoai môn - sọ yêu cầu nhiệt độ trung bình ngày trên 21
o
C
để sinh trưởng phát triển bình thường, thích nghi và phát triển tốt nhất trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
15
điều kiện nhiệt độ trong khoảng từ 21 - 27
0
C. Khoai môn - sọ không thể sinh
trưởng phát triển tốt trong điều kiện có sương mù, vì đây là loại cây có nguồn