i

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

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2010


ii

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
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã sỗ: 60 62 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP



iv

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


v

MỤC LỤC
Mở đầu

1

1. Tính cấp thiết của đề tài

1

2. Mục tiêu

3


6

1.1.2.2. Một số đặc tính sinh vật học của cây khoai môn - sọ

12

1.1.3. Yêu cầu sinh thái

14

1.1.4. Giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế và sử dụng của cây khoai môn - sọ

16

1.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng của khoai môn - sọ

16

1.1.4.2. Giá trị kinh tế và sử dụng của khoai môn - sọ

17

1.2. Tình hình nghiên cứu và sản xuất khoai môn trên thế giới

18

1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất khoai môn ở Việt Nam

19



2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

37

2.2. Vật liệu nghiên cứu

37

2.3. Thời gian nghiên cứu

37

2.4. Nội dung

37

2.3.1. Nội dung 1:

37

2.3.2. Nội dung 2:

37

2.3.3. Nội dung 3:

37

2.3.4. Nội dung 4:


3.1.2. Điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội của huyện Chợ Đồn
- Bắc Kạn

45


vii

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



viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Bắc Kạn năm 2007

44

Bảng 3.2. Điều kiện thời tiết khí hậu tỉnh Bắc Kạn năm 2009, 2010

47

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng của cây

48

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của mật độ đến chất lượng khoai môn nuôi cấy
in vitro

51

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất

52

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng của cây
khoai in vitro


cây khoai củ G1

69

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của phân bón đến chất lượng khoai củ G1

72

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất

73

Bảng 3.16. Sơ bộ hoạch toán kinh tế thí nghiệm phân bón

76


ix

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

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


1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Bắc Kạn là tỉnh miền núi cao nằm cách Hà Nội 170 km về phía bắc,
trên trục quốc lộ 3 Hà Nội - Cao Bằng. Dân số năm 2009 là 294.660 người

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


3

khoa môn sẽ được lắp đặt và đưa vào hoạt động từ năm 2009, diện tích khoai
môn sẽ được tăng lên đáng kể.
Nhằm phục vụ đủ nguồn giống với chất lượng tốt, phục vụ cho việc phát
triển, mở rộng diện tích cây khoai môn để trở thành hàng hoá góp phần khai thác
tốt tiềm năng đất đai, tăng thu nhập và việc xoá đói giảm nghèo cho những xã

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.


5

CHƯƠNG 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
thuộc chi Colocasia, họ ráy (Araceace). Đây là loại cây được trồng phổ biến ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Cây khoai môn - sọ được xác định có nguồn gốc phát sinh tại các dải
đất kéo dài từ Đông Nam Ấn Độ và Đông Nam Á tới Papua New Guinea và
Melanesia dựa vào rất nhiều minh chứng thực vật học của loại cây này
(Kuruvilla and Singh, 1981; Matthew, 1995; Lebot, 1999). Lịch sử trồng trọt
cũng bắt đầu từ những vùng đất đó. Vào khoảng 100 năm trước công nguyên
khoai môn - sọ đã được trồng ở Trung Quốc và Ai Cập. Trong thời tiền sử, sự
trồng trọt được mở rộng tới các quần đảo Thái Bình Dương, sau đó nó được
đưa tới vùng Địa Trung Hải rồi tới Tây Phi. Từ Tây Phi, cây trồng này được
mở rộng tới Tây Ấn và tới các vùng nhiệt đới của châu Mỹ. Ngày nay, khoai
môn - sọ được trồng phổ biến ở khắp các vùng nhiệt đới cũng như ôn đới ấm
áp [37], [39], [42].

Ngành (division) :

Magnoliophyta

Lớp (class) :

Liliopsida

Bộ (order) :

Alismatales

Họ (family) :

Araceae

Chi (genus) :

Colocasia

Loài (species) :

Colocasia esculenta


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
lương thực, thực phẩm cho người và gia súc [8].

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


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
để ăn. Đặc điểm hình thái gần như cây dọc mùng; Cây khoai sọ (C. escullenta

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


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
Nam thì ngoài hai nhóm trên trong tập đoàn còn nhiều giống khác ở dạng

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.


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
mỗi dọc lá lụi đi thì trên thân củ có thêm một đốt và thân củ dài ra. Bề mặt củ

- 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 21oC
để sinh trưởng phát triển bình thường, thích nghi và phát triển tốt nhất trong


15

điều kiện nhiệt độ trong khoảng từ 21 - 270C. Khoai môn - sọ không thể sinh
trưởng phát triển tốt trong điều kiện có sương mù, vì đây là loại cây có nguồn
gốc của vùng đất thấp, mẫn cảm với điều kiện nhiệt độ. Năng suất khoai môn
- sọ có xu hướng giảm dần khi nơi trồng có độ cao tăng dần.
- Nước: Do có bề mặt thoát hơi nước lớn nên cây khoai môn - sọ có yêu
cầu về độ ẩm đất cao: Lượng mưa hoặc tưới tối thiểu khoảng 1500 - 2000mm.
Cây phát triển tốt nhất trong điều kiện đất ướt hoặc ngập. Trong điều kiện khô
hạn cây giảm năng suất rõ rệt, củ thường có dạng quả tạ.