ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------------------

NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ, HIỆU QUẢ
TẠO CỦ KHOAI TÂY BI IN VITRO VÀ TRỒNG
THỬ NGHIỆM TẠI THÁI NGUYÊN
CHUYÊN NGÀNH: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
MÃ SỐ: 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ TÂM

THÁI NGUYÊN – 2008

1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------------------

NGUYỄN THỊ THU HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ, HIỆU QUẢ

Để hoàn thành được luận văn này, trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Tâm, với cương vị là người hướng dẫn
khoa học đã hướng dẫn tận tình, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới các
thầy cô giáo, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm - Khoa Sinh – KTNN - Trường
ĐHSP Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực
hiện luận văn tại khoa.

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 9 năm 2008
Tác giả

Nguyễn Thị Thu Huyền

4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




MỤC LỤC
Trang
Mở đầu ................................................................................................................ 1
Chƣơng 1. Tổng quan tài liệu............................................................................ 3
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây................................................................. 3
1.2. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và ở Việt Nam ............................ 9
1.3. Những nghiên cứu về giống ........................................................................ 12
Chƣơng 2. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu .......................................... 21
2.1. Vật liệu địa điểm và thời gian nghiên cứu .................................................. 21
2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 22
Chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu ....................................................................... 32

Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Á .................... 10
Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Việt Nam ................ 11
Bảng 2.1. Chế độ chăm sóc khoai tây củ bi trồng thử nghiệm trên đồng ruộng.. 24
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của mật độ chồi cấy đến khả năng tạo củ bi in vitro .... 32
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của vị trí đoạn cắt đối với sự sinh trưởng cây in vitro . 34
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của vị trí đoạn cắt đối với hiệu quả tạo củ bi in vitro... 36
Bảng 3.4. Thời gian ngủ và mức độ hao hụt của củ bi trong bảo quản ........... 38
Bảng 3.5. Chi phí về hoá chất dùng để sản xuất củ bi trong phòng thí nghiệm... 40
Bảng 3.6. Chi phí về sản xuất giống khoai tây củ bi trong phòng thí nghiệm
trồng trên 100m2 đất ......................................................................................... 41
Bảng 3.7. Khả năng sinh trưởng của khoai tây trồng bằng củ bi in vitro (vụ
đông 2007 - trồng 20/10/2007) ........................................................................ 43
Bảng 3.8. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của khoai tây trồng từ củ bi in
vitro (vụ đông 2007 - trồng 20/10/2007) ......................................................... 45
Bảng 3.9. Động thái tăng trưởng số lá/thân, đường kính thân và số thân/khóm
của cây khoai tây trồng từ củ bi in vitro .......................................................... 47
Bảng 3.10. Các yếu tố cấu thành năng suất khoai tây trồng bằng củ bi nuôi
cấy in vitro (vụ đông 2007 - trồng 20/10/2007) ............................................... 50
Bảng 3.11. Phân loại kích cỡ củ khoai tây sau thu hoạch theo đường kính .... 52
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đối với khả năng sinh trưởng của
khoai tây trồng bằng củ bi in vitro ................................................................... 54
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đối với các yếu tố cấu thành năng
suất khoai tây trồng bằng củ bi in vitro ............................................................ 54
6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Bảng 3.14. Một số đặc điểm hình thái củ......................................................... 57



Nh÷ng ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n

CS

Cộng sự

HSPL

Hệ số pha loãng

ĐC

Đối chứng

TN

Thí nghiệm

BAP

6 Benzyl Amino Purin

NAA

Naphthyl Acetic Acid

2,6 DI


suất có thể đạt đến hàng trăm tấn củ/ha. Trong khi đó nước ta năng suất
khoai tây chỉ đạt dưới 10 tấn/ha.
Trong hệ thống sản xuất khoai tây sạch bệnh thì việc sản xuất khoai tây
củ bi có ý nghĩa rất lớn. Khoai tây củ bi mang đầy đủ đặc tính tốt của khoai
tây bầu đất. Ngoài ra, người dân không phải gây giống cấp một mà vẫn đảm
bảo được năng suất, nhất là sức chống chịu bệnh của giống.Việc bảo quản,
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




vận chuyển dễ dàng, giá củ bi thấp hơn nhiều so với các củ giống lớn, như
vậy giảm được vốn đầu tư ban đầu [12], [19].
Xuất phát từ thực tế trên, nhằm góp phần khắc phục khó khăn trong
sản xuất củ khoai tây giống trong nước, chúng tôi đã thực hiện đề tài
“Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, hiệu quả tạo củ khoai tây bi in vitro và
trồng thử nghiệm tại Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hiệu quả tạo củ khoai tây bi in vitro.
- Đánh giá các đặc điểm nông học, năng suất, chất lượng củ thu hoạch
từ cây trồng bằng củ bi in vitro trong điều kiện tự nhiên.
- Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian trồng đối với sinh trưởng, phát triển, các yếu
tố cấu thành năng suất và chất lượng khoai tây được trồng bằng củ bi in vitro.
3. Nội dung nghiên cứu
3.1. Đánh giá hiệu quả tạo củ khoai tây bi in vitro thông qua các nghiên cứu:
- Ảnh hưởng của mật độ chồi cấy đối với hiệu quả tạo củ khoai tây bi in vitro.
- Ảnh hưởng của vị trí đoạn cắt trên cây đối tới khả năng sinh trưởng và
hiệu quả tạo củ của khoai tây nuôi cấy in vitro.
- Chi phí sản xuất củ giống khi trồng khoai tây bằng củ bi in vitro và

trồng phổ biến trước đây là giống khoai tây ruột vàng Thường tín, giống này có
nguồn gốc từ giống Ackersegen, được nhập từ Pháp năm 1890 [9], [46], [50].
Cây khoai tây thuộc chi Solanum Setio Pentota [45], thuộc họ cà
(Solanaceace) [9] là cây ở thể tứ bội (Tetraploid) (2n=4x=48), có khả năng
sinh trưởng phát triển tốt và cho năng suất cao.
1.1.2. Đặc tính thực vật học của cây khoai tây
Thân và lá cây khoai tây có nhiều lông, lá kép lông chim, không đối
xứng [9]. Thân cây khoai tây là hệ thống bao gồm thân, tia củ và củ, thân cây
cao từ 45- 90cm tuỳ theo giống, độ phì của đất và kỹ thuật canh tác.
Tia củ phát triển từ mầm cành, với điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành
củ, điều kiện không thuận lợi sẽ chồi lên mặt đất phát triển thành cành.

3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Cây khoai tây chủ yếu là tự thụ phấn nhưng có trường hợp giao phấn.
Quả khoai tây thuộc loại quả mọng, có 2 ô, hạt rất nhỏ có mầm uốn cong.
Mầm ngủ củ khoai tây là những mầm cây được tạo thành ở các nách lá không
phát triển. Mầm ngủ ở mỗi củ thường là một số, phần lớn có 3 mầm [9].
1.1.3. Đặc điểm sinh học, ảnh hƣởng của điều kiện ngoại cảnh đến sinh
trƣởng và phát triển của cây khoai tây
1.1.3.1. Đặc điểm sinh học của cây khoai tây
Đời sống của cây khoai tây có thể chia làm 4 thời kỳ: Thời kỳ ngủ, thời
kỳ nảy mầm, thời kỳ hình thành củ, thời kỳ củ phát triển.
* Thời kỳ ngủ: Củ khoai tây sau khi thu hoạch phải được cất giữ một
thời gian dài sau đó mới nảy mầm được, người ta gọi đó là thời kỳ ngủ nghỉ
của củ khoai tây. Thời gian ngủ nghỉ của củ khoai tây phụ thuộc vào đặc

hình thành củ khoai tây sẽ bị kìm hãm, khối lượng chất khô của củ cũng như
chất lượng của củ đều bị giảm [48], nếu nhiệt độ quá thấp cũng ảnh hưởng
đến sinh trưởng của củ, khi nhiệt độ xuống thấp dưới 15 0C các đặc tính như
màng vỏ, hàm lượng tinh bột thay đổi theo hướng không có lợi.
Khoai tây là cây ưa sáng, cường độ ánh sáng thích hợp cho năng suất cao
từ 40.000- 60.000 lux. Cường độ ánh sáng mạnh có lợi cho quá trình quang
hợp sẽ thuận lợi cho hình thành, tích luỹ chất khô. Cường độ quang hợp yếu
nhiều tia củ sẽ không có khả năng hình thành củ [50].
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của cây khoai tây thì yêu cầu về thời
gian chiếu sáng cũng khác nhau: Từ khi khoai tây bắt đầu mọc khỏi mặt đất
đến thời kỳ xuất hiện nụ hoa yêu cầu ánh sáng ngày dài. Thời kỳ phát triển tia
củ yêu cầu ánh sáng ngày ngắn [7].
Trong các giai đoạn sinh trưởng, cây khoai tây có yêu cầu về nước khác
nhau [38]. Thời kỳ từ trồng đến xuất hiện tia củ cần đảm bảo độ ẩm đất tối
thiểu 60%-80% sức chứa ẩm đồng ruộng. Thời kỳ phát triển củ cần thường
xuyên giữ độ ẩm đất là 80%. Thiếu hoặc thừa nước đều gây ảnh hưởng xấu tới
sinh trưởng của cây [6].

5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1.1.3.3. Nhu cầu dinh dƣỡng của cây khoai tây
Khoai tây yêu cầu một lượng dinh dưỡng lớn và đầy đủ các nguyên tố đa
lượng và vi lượng.
Ảnh hưởng của đạm đến năng suất khoai tây đã được nghiên cứu từ thập
kỷ 70. Năng suất tối ưu của khoai tây đạt được khi bón ít nhất là 45- 400kg
N/ha [54]. Theo Benkema và Vander Zaag (1979), khi bón lượng đạm quá cao

trồng khoai tây vụ đông có thể trồng từ thượng tuần tháng 10 đến hạ tuần
tháng 11 vẫn cho thu hoạch. Thời vụ tốt nhất để trồng khoai tây là trung tuần
tháng 10 đến trung tuần tháng 11. Thời vụ này có thể đáp ứng đầy đủ nhất về
nhiệt độ, ánh sáng để cây khoai tây sinh trưởng phát triển và cho năng suất
cao. Trồng sớm hơn khoai tây sớm bị rạc, nếu trồng muộn hơn khoai tây sẽ
gặp rét ngay lúc mới mọc, phát triển chậm nên cho năng suất thấp [28].
Theo Vũ Thị Bích Dẫn và Cs (1995), vụ đông sớm ở đồng bằng Bắc Bộ
thường được bố trí từ trung tuần tháng 9 đến trung tuần tháng 10. Thời vụ này
thường gặp điều kiện thời tiết khí hậu bất thuận như lượng mưa lớn và nhiệt độ
cao. Mặt khác, khoai tây trồng ở Việt Nam có thời gian xuất hiện củ rất ngắn chỉ
khoảng 35- 40 ngày trồng, đặc biệt với các giống ngắn ngày, mầm già sinh lý củ
xuất hiện sớm hơn và thời gian sinh trưởng ngắn nên năng suất không cao [8].
Ở vùng nam khu IV cũ, khoai tây có thể trồng muộn hơn, tức là vào
trung tuần tháng 11 vì ở vùng này mùa mưa kết thúc muộn hơn. Còn vùng núi
khí hậu ôn hoà như Sapa, Đà Lạt có thể trồng được quanh năm [20].
Nghiên cứu của Đào Mạnh Hùng (1996) cho thấy, khoai tây vụ xuân
thường được trồng từ hạ tuần tháng 12 đến thượng tuần tháng giêng, thu hoạch
trung tuần tháng 4. Tháng 12 có nhiệt độ trung bình là 18,1 0C, tháng giêng
lạnh nhất trong năm nhưng cũng đạt 16,10C nên ảnh hưởng không nhiều đến
sinh trưởng của khoai tây ở giai đoạn đầu. Lượng mưa đầu vụ khoai Xuân rất
thấp, tăng dần vào tháng 2 và tháng 3, tăng nhanh vào cuối tháng 4, vì vậy cần
đảm bảo đủ ẩm thời kỳ đầu cho khoai tây mọc mầm và phát triển nhanh, cuối
vụ cần tiêu úng triệt để để đảm bảo chất lượng củ [15].
Như vậy, thời vụ là một yếu tố ảnh hưởng mang tính chất quyết định
đến sự thành công trong sản xuất khoai tây. Các nhà nghiên cứu khoai tây cho
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Sắn
Khoai lang
Đậu đỗ
Lúa
Ngô

90,82
185,87
138,30
400,24
420,90
138,91

48,64
45,12
48,93
11,72
35,10
38,97

Tỉ lệ
protein
(%)
2,0
0,7
1,5
22,0
7,0
9,5


Châu Âu có nền sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới và đang có xu
hướng giảm nhẹ về diện tích, năng suất và sản lượng khá cao và ít biến động.
Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Âu
Năm

Diện tích
(Triệu ha)

Năng suất
(Tấn/ha)

Sản lượng
(Triệu tấn)

2000

9,13

16,30

148,82

2001

8,86

15,50

137,33


131,29

(Nguồn FAO, 2005) [43]
Năm 2000, cả châu lục trồng được 9,13 triệu ha, nhưng đến năm 2005
chỉ còn 7,81 triệu ha. Năng suất khoai tây ở châu Âu không ngừng được nâng
cao. Tuy nhiên, năm 2005 năng suất khoai tây giảm nhẹ so với 2004.

9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Châu Á có nền sản xuất khoai tây lớn thứ 2 sau châu Âu, tập trung ở các
nước như: Trung Quốc, Nhật Bản, Cộng hoà Dân chủ nhân dân Triều Tiên, Hàn
Quốc, Mông Cổ…Hiện nay, Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai tây nhất
thế giới và đứng đầu châu Á cả về diện tích, năng suất và sản lượng.
Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của châu Á
Năm
2000
2001
2002
2003
2004
2005

Diện tích
Năng suất
(Triệu ha)
(Tấn/ha)

trồng ở vùng đồng bằng sông Hồng [46]. Hiện nay khoai tây được coi là một
trong những loại “thực phẩm sạch”, là một loại nông sản hàng hoá được lưu
thông rộng rãi [11].
Với điều kiện khí hậu trong vụ đông ở miền Bắc Việt Nam thì cây khoai
tây được xem là cây trồng lý tưởng. Tuy nhiên, tình hình sản xuất khoai tây ở
Việt Nam luôn biến động và phát triển không tương xứng với tiềm năng của nó.

10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây của Việt Nam
Năm
2000
2001
2002
2003
2004
2005

Diện tích
(ha)
28.022
30.000
32.102
33.887
34.000
35.000

là chất lượng giống. Củ giống kém chất lượng không có khả năng cho năng
suất cao đồng thời bị hao hụt lớn trong quá trình bảo quản làm cho giá thành
củ giống tăng, tăng chi phí đầu tư lên rất nhiều vì đầu tư giống chiếm tỉ lệ cao
nhất trong tổng chi phí tiền mặt cho việc sản xuất khoai tây.
Giống khoai tây người nông dân sử dụng chủ yếu theo phương thức tự
để, duy trì từ vụ này sang vụ khác, nhiều loại giống đang trồng phổ biến đã bị
thoái hoá. Kết quả điều tra cơ cấu giống ở một số vùng thuộc đồng bằng sông
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên