Tài liệu Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số giống diêm mạch (chenopodium quinoa willd.) nhập nội trồng tại xã phước thành, huyện tuy phước, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRẦN THỊ NHÂN ÁI ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN ĐẠM ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG DIÊM MẠCH (Chenopodium quinoa Willd.) NHẬP NỘI TRỒNG TẠI XÃ PHƯỚC THÀNH, HUYỆN TUY PHƯỚC, TỈNH BÌNH ĐỊNH. Chuyên ngành sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thị Thanh Trà LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Học viên Trần Thị Nhân Ái LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành sinh học thực nghiệm với đề tài “Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số giống diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) nhập nội trồng tại xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định.” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy cô, bạn bè và người thân. Qua trang viết này tác giả xin gửi lời cảm ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu khoa học vừa qua. Tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với TS. Huỳnh Thị Thanh Trà, giảng viên Trường đại học Quy Nhơn, người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Quy Nhơn, Khoa KHTN đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Học viên Trần Thị Nhân Ái MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................. 2 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài. ................................ 2 3.1. Ý nghĩa khoa học. ........................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn. ........................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................... 4 1.1. Tổng quan về cây diêm mạch. ........................................................... 4 1.1.1. Nguồn gốc – lịch sử phát triển cây diêm mạch…………………4 1.1.2. Phân bố. ...................................................................................... 5 1.1.3. Phân loại. .................................................................................... 6 1.1.4. Giá trị cây diêm mạch. ................................................................ 7 1.1.5. Đặc điểm sinh học diêm mạch……………………………….……13 1.2.Tình hình sản xuất diêm mạch trên thế giới và ở Việt Nam. ........... 17 1.2.1. Tình hình sản xuất diêm mạch trên thế giới. ............................ 17 1.2.2. Tình hình phát triển cây diêm mạch ở Việt Nam. ..................... 20 1.3. Các nghiên cứu điển hình về sử dụng đạm cho cây diêm mạch. ..... 22 1.3.1. Một số nghiên cứu trên thế giới. ............................................... 22 1.3.2. Ở Việt Nam. ............................................................................... 24 1.4. Tổng quan về đặc điểm tự nhiên và đất đai vùng nghiên cứu. ........ 24 1.4.1.Vị trí địa lý, điều kiện thổ nhưỡng. ............................................ 24 1.4.2. Đặc điểm khí hậu. ..................................................................... 25 1.5. Ảnh hưởng Nitơ đến thực vật………………………………………26 1.5.1. Ảnh hưởng Nitơ đến thực vật………………………………......…26 1.5.2. Ảnh hưởng Nitơ đến cây diêm mạch……………………….….…27 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 29 2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu. .................................................... 29 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.................................................... 29 2.3. Nội dung. .......................................................................................... 29 2.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 30 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết. ........................................... 30 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm. .................................... 30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN .................. 36 3.1. Một số chỉ tiêu về dinh dưỡng của đất trước và sau khi trồng. ....... 36 3.2. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến sự sinh trưởng của hai giống diêm mạch nhập nội ................................................................................ 37 3.2.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến thời gian sinh trưởng của hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 38 3.3.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến chiều cao cây của hai giống diêm mạch nhập nội. ........................................................................... 41 3.3.2. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 45 3.3.3. Ảnh hưởng của mức phân đạm lên số nhánh cấp 1 của hai giống diêm mạch nhập nội. ........................................................................... 48 3.3. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến năng suất của hai giống diêm mạch nhập nội ......................................................................................... 52 3.3.1. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài chùm bông chính. ................................................................................................... 52 3.3.2. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến năng suất cây trồng ở hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................. 54 3.4. Đánh giá một số chỉ tiêu phẩm chất của hạt trên hai giống diêm mạch. ................................................................................................................. 58 3.5. Tình hình sâu bệnh hại trên hai giống diêm mạch nghiên cứu ở các mức bón phân đạm. ................................................................................. 60 3.6. Hiệu quả sản xuất diêm mạch……………………………………….61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 61 1. Kết luận ............................................................................................... 63 2. Kiến nghị. ............................................................................................ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 65 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO) DANH MỤC MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu FAO N NST NCST NSTT NSCT LL LSD0.05 Từ viết tắt Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Nông Lương của Liên hợp quốc) Nitơ Ngày sinh trưởng Ngày cuối sinh trưởng Năng suất thực thụ Năng suất cá thể Lặp lại Least Significant Difference (Sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất ở mức ý nghĩa 0,05) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt diêm mạch so với nguồn dinh dưỡng khác (%) ............................................................................................. 8 Bảng 1.2. Các amino acid thiết yếu của diêm mạch và một số ngũ cốc khác, so với thang khuyến cáo của FAO cho trẻ em 3-10 tuổi (g/100g protein) .......................................................................................................... 9 Bảng 1.3. Hàm lượng khoáng chất của diêm mạch với các loại ngũ cốc khác ............................................................................................................. 10 Bảng 1.4. Hàm lượng vitamin của diêm mạch với một số loại ngũ cốc khác ..................................................................................................................... 10 Bảng 1.5. Điều kiện thời tiết các tháng thí nghiệm trong năm 2022 ...... 26 Bảng 3.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của đất trồng trước và sau thí nghiệm ......................................................................................................... 36 Bảng 3.2. Tỉ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hai giống diêm mạch nghiên cứu ................................................................................................... 38 Bảng 3.3. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến thời gian sinh trưởng ở các giai đoạn khác nhau của hai giống diêm mạch nhập nội. ........................... 39 Bảng 3.4. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên chiều cao cây của hai giống diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi.(cm). ................................... 42 Bảng 3.5. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của hai giống diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi. ................................. 46 Bảng 3.6. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số nhánh cấp 1 của hai giống diêm mạch nhập nội ở các thời điểm theo dõi. ........................................... 49 Bảng 3.7. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài bông (cm) 53 Bảng 3.8. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến năng suất cá thể ở hai giống diêm mạch nhập nội (g/cây) ........................................................................ 55 Bảng 3.9. Ảnh hưởng các mức phân đạm đến năng suất thực thu ở hai giống diêm mạch nhập nội (tạ/ha)............................................................... 56 Bảng 3.10. Một số chỉ tiểu phẩm chất trên hai giống diêm mạch nhập nội. ............................................................................................................... 58 Bảng 3.11. Tỷ lệ sâu, bệnh xuất hiện trên các mức bón đạm ở hai giống diêm mạch (%)………………………………………………………………….60 Bảng 3.12. Hiệu quả kinh tế……..……………………………...…….…..62 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên chiều cao của hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................................... 44 Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng các mức phân đạm lên số lá trên thân chính của hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................... 48 Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm lên số nhánh cấp 1 của hai giống diêm mạch nhập nội. ................................................................... 51 Biểu đồ 3.4. Ảnh hưởng các mức bón phân đạm đến chiều dài bông. .. 54 Biểu đồ 3.5. Mối tương quan giữa nitơ và năng suất thực thu của hai giống diêm mạch nội nhập. ................................................................................... 57 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Quy mô sản xuất diêm mạch trên toàn cầu theo thời gian: (A) các khu vực sản xuất và thử nghiệm và (B) số lượng quốc gia trồng diêm mạch ........................................................................................................ 18 Hình 1.2. Bảng đồ thổ nhưỡng huyện Tuy Phước……………………… 25 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm............................................................ 31 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) là một cây trồng mới phổ biến trên toàn cầu hơn 10 năm trở lại đây dù đã được con người thuần hóa và trồng cách đây hàng nghìn năm ở vùng Andes của Nam Mỹ [13]. Về giá trị dinh dưỡng, hạt diêm mạch được đánh giá cao bởi có hàm lượng protein cao, không chứa gluten, ít chất béo, giàu chất xơ, cung cấp nhiều vitamin và khoáng chất quan trọng mà các loại ngũ cốc không có. Sự phân bố của diêm mạch trên toàn cầu đã thay đổi đáng kể so với thế kỷ trước: từ việc được sản xuất ở 6 quốc gia trong vùng Andes, giờ đây nó đã có mặt tại hơn 120 quốc gia trên thế giới và được xem là chìa khóa cho bài toán an ninh lương thực toàn cầu [18]. Hạn hán, nhiễm mặn là những yếu tố làm giảm năng suất đáng kể cây trồng. Đặc biệt, trong những năm gần đây hạn hán xảy ra liên tục, nước biển tràn vào làm nhiễm mặn các đồng bằng ven biển đã khiến cho nhiều quốc gia ra sức nỗ lực nghiên cứu những cây trồng phù hợp để thay đổi cơ cấu cây trồng trong đó ưu tiên phát triển cây trồng thích nghi cao với điều kiện bất lợi về đất đai, nước tưới. Trong số các cây trồng được thế giới quan tâm, không những vì giá trị dinh dưỡng cao, cây diêm mạch còn có khả năng thích ứng với các điều kiện khí hậu bất lợi. Do đó, diêm mạch được xem là cây trồng lý tưởng để giải quyết các vấn đề về an ninh lương thực, suy thoái tài nguyên đất và suy giảm tài nguyên nước, phát triển nông nghiệp bền vững và tiết kiệm năng lượng. Ở Việt Nam, giống diêm mạch HV1 đã được khảo nghiệm và trồng thử nghiệm tại một số tỉnh ở đồng bằng Bắc Bộ như Hải Dương, Hưng Yên [1], một số giống đang được nghiên cứu tại Cam Lộ Quảng Trị [9], Đắk Lắk [8], Nam Định [5] nhưng hiện nay chưa có giống nào được đưa vào sản xuất đại trà. Do đó để phát triển cây diêm mạch ở địa phương, việc nghiên cứu các giống thích nghi với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu địa phương cùng với các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp đóng vai trò quan trọng. 2 Phân bón là một trong những yếu tố mang tính quyết định cho sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng. Đối với diêm mạch nói riêng cũng như các cây trồng, đạm là nguyên tố đa lượng, có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây, không chỉ thúc đẩy sự sinh trưởng của cây mà là một yếu tố làm tăng năng suất cây trồng. Theo Erley và cộng sự (2005), việc bón phân đạm có tác động mạnh mẽ đến diêm mạch và cho năng suất từ 1,8 đến 3,5 tấn/ha [16]. Một số ít các nghiên cứu về liều lượng nitơ cần cho diêm mạch kết luận mức đạm tốt nhất là 150 kg N/ha với trồng diêm mạch ở Địa Trung hải [21] trong khi đó tại Việt Nam mức 90kg N/ha cho năng suất cao nhất ở cả vụ đông xuân và vụ xuân tại đồng bằng sông Hồng [5]. Điều này cho thấy vẫn còn ít các nghiên cứu về lượng nitơ tốt nhất để cây diêm mạch cho năng suất cao ở các điều kiện môi trường khác nhau của các giống diêm mạch. Vì vậy việc xác định ảnh hưởng của liều lượng N của phân đạm đến khả năng sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của các giống diêm mạch khác nhau trong điều kiện canh tác và sinh thái khác nhau là hết sức cần thiết. Dựa trên những phân tích trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của một số giống diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) nhập nội trồng tại xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định.” 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đánh giá được các mức bón đạm ảnh hưởng của đến sinh trưởng, năng suất của một số giống diêm mạch trên đất vườn tại xã Phước Thành - huyện Tuy Phước - tỉnh Bình Định. - Xác định một số chỉ tiêu phẩm chất hạt của các giống diêm mạch được trồng thí nghiệm. - Đưa ra mức bón đạm hiệu quả cho cây diêm mạch nhập nội trồng tại xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp dẫn liệu về khả năng sinh trưởng phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống diêm mạch nhập nội trồng trong vụ xuân hè tại các địa phương có khí hậu và thổ nhưỡng tương tự như địa điểm nghiên cứu. Ngoài ra, đề tài cung cấp thông tin khoa học về ảnh hưởng về vai trò của đạm đối với sinh trưởng và phát triển của cây diêm mạch. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Cung cấp dẫn liệu về lượng phân đạm phù hợp cho sản xuất diêm mạch ở xã Phước thành - huyện Tuy Phước - tỉnh Bình Định nói riêng và tỉnh Bình Định nói chung. - Đưa cây trồng mới vào địa phương - Bên cạnh đó kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo và nghiên cứu cho sinh viên bộ môn Sinh học ứng dụng và Nông nghiệp, Khoa học Tự nhiên, Đại học Quy Nhơn cũng như những ai quan tâm đến loại cây trồng này. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về cây Diêm mạch 1.1.1. Nguồn gốc , lịch sử phát triển của cây Diêm mạch Cây Diêm mạch (còn gọi là quinoa) được xem như là một loại cây trồng cổ xưa, là nguồn thực phẩm quan trọng của người dân dãy núi Andes từ năm 3000 trước Công nguyên. Loại cây này có nguồn gốc từ vùng núi của các nước Bolivia, Chile và Peru, nơi khởi nguồn của nền văn minh Inca. Và đối với đế chế Inca, diêm mạch là thực phẩm chủ yếu chỉ đứng sau ngô [12]. Theo Jacobsen (2003), ở vùng Andes, diêm mạch là một trong những cây trồng lâu đời, có tới khoảng 7000 năm trồng trọt và việc tham gia thuần hoá và bảo tồn diêm mạch có sự tham gia của người Inca và Tiwanaku [11] [20]. Cây Diêm mạch tuy được biết đến từ rất sớm nhưng do sự thay đổi về chính trị khi vào năm 1532 người Tây Ban Nha chiếm đóng dẫn đến sự thay đổi mọi mặt trong đó điều chỉnh cây trồng cũng không tránh khỏi. Do đó diêm mạch có một giai đoạn bị lãng quên và được thay thế bằng các cây trồng khác như lúa mạch, lúa mì [12]. Francisco Pizarro, nhà thám hiểm người Tây Ban Nha, với mục đích tiêu diệt nền văn minh Inca đã phá hủy tất cả các cánh đồng trồng diêm mạch. Chỉ một số nhỏ cây diêm mạch sống sót được trồng trên núi cao, tuy ở thời này không được phát triển nhưng nó vẫn là cây trồng chủ lực đối với thổ dân da đỏ Altiplano ở vùng núi của Peru và Bolivia. Diêm mạch phát triển tốt ở các độ cao, nên nó là nguồn thực phẩm chính cho người dân sống trong khí hậu khắc nghiệt của vùng núi này [11]. Tuy nhiên vào thời điểm này diêm mạch vẫn chưa được nhiều nơi biết đến. Tất cả đã thay đổi vào những năm 1970 khi cây diêm mạch được trồng trở lại ở nhiều nơi tại vùng Andes. Vào thời gian này, một nhà lãnh đạo tinh thần và là nhà triết học người Bolivia tên là Oscar Ichazo đã hồi sinh việc trồng diêm mạch hàng loạt vì ông cho rằng hạt cây diêm mạch đã giúp những người đi theo ông đạt đến những bình diện tâm linh cao hơn. Tại Hoa Kỳ, xuất phát 5 từ phong trào này, hai người Mỹ (là sinh viên của Oscar) đã thành lập một doanh nghiệp (Quinoa Cooperation) với mục tiêu là khôi phục diêm mạch như nguồn thực phẩm chính cho người dân toàn cầu [45]. Hiện nay cây diêm mạch không chỉ được trồng ở vùng bản địa mà còn được trồng, xuất khẩu tại nhiều nước trên thế giới. Ban đầu diêm mạch đưa đến Anh, Thụy Điển, sau đó diêm mạch được tiến hành trồng thử nghiệm ở Hoa Kỳ và Châu Âu. Từ đó diêm mạch được quảng bá, được trồng đánh giá tiềm năng và được mở rộng khu sản xuất ngoài vùng Andes ra và đã có mặt ở các nước ở Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Phi, Châu Á và Châu Úc [11]. Cây Diêm mạch bắt nguồn từ Nam Mỹ đã có từ hàng ngàn năm trước của Inca, giá trị diêm mạch cho đến nay vẫn được xem là “siêu thực phẩm” và đang được quan tâm để thay thế cây trồng truyền thống khi phải đối mặt với biến đổi khí hậu. Hiện nay đã có hơn 120 nước trên thế giới trồng diêm mạch trong đó các nước trồng với diện tích lớn bao gồm Peru, Bolivia, Ecuador, Hoa Kỳ, Colombia, Chile và Brazil. Năm 2013 là năm được tổ chức FAO của Liên Hiệp Quốc chọn là “ Năm quốc tế của Quinoa ”. 1.1.2. Phân bố Cây Diêm mạch phân bố rộng được trồng ở độ cao từ mực nước biển đến 4000m và khả năng thích ứng rộng rãi với các loại đất khác nhau [15]. Ở khu vực Nam Mỹ nhất là vùng trong và xung quanh dãy Andes là nơi trồng nhiều cây diêm mạch, ở Columbia (vĩ độ từ 20 độ Bắc) đến Chile (vĩ độ 40 độ Nam) và từ mực nước biển đến độ cao 3800m [35]. Sự phân phối ở miền nam Bolivia bao gồm các nước như Ecuador, Peru và bắc Argentina ( Wilson, 1990 ), đến sa mạc Atacama và xa hơn về phía nam vào Chile [12]. Trong những năm gần đây, diêm mạch cũng được các nước ở Châu Âu, Bắc Châu Mỹ, Châu Á và Châu Phi sản xuất. Diêm mạch đã được thử nghiệm ở Mỹ và Châu Âu và mang lại kết quả tốt và chứng minh tiềm năng của diêm mạch như một loại ngũ cốc và cây thức ăn gia súc[12]. 6 Ở Việt Nam, cây diêm mạch chỉ mới bước đầu được Viện cây lương thực và cây thực phẩm đã nghiên cứu từ 1986 tới nay nhưng chưa được sản xuất đại trà. HIện nay, người dân Việt Nam có đời sống tương đối ổn định nên đã biết chú trọng đến nguồn thực phẩm, giá trị dinh dưỡng thực phẩm. Vì đây là một trong những yếu tố giúp cho sức khỏe và tinh thần đạt như mong muốn nên trong những năm gần đây hạt diêm mạch được quan tâm nhiều hơn. 1.1.3. Phân loại Cây Diêm mạch có tên khoa học là Chenopodium quinoa Willd, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36 thuộc loài cây 2 lá mầm, là một trong 250 loài của chi Chenopodium (thuộc họ Rau dền) [11], [28]. Việc phân loại diêm mạch có nhiều kiểu phân loại khác nhau. Ban đầu dựa vào màu sắc của thân ( xanh lá, tím, đỏ, đỏ tía…) và hạt ( đa sắc màu) với 66 màu của hạt đã được xác định bao gồm trắng, kem, vàng, cam, hồng, đỏ, tím, nâu và đen để phân loại diêm mạch [20],[28], [29]. Về sau dựa vào hình thái và đặc điểm sinh học của cây để phân loại. Ở Ecuador, Peru và Bolivia diêm mạch được phân loại thành 17 chủng nhưng trong thực tế có thể có nhiều chủng hơn. Cây Diêm mạch có nguồn gốc ở dãy Andes phân bố từ mực nước biển đến cao nguyên Andes (<500m đến 3500 - 4000m), có kiểu sinh thái khác nhau nên dựa vào các kiểu sinh thái để phân loại diêm mạch gồm 5 loại như sau: [ 5], [ 11], [ 28]. - Diêm mạch ven biển: diêm mạch phân bố chủ yếu vùng phía Nam Chile ở vĩ độ 360 ven biển. Diêm mạch phát triển mạnh mẽ và với chiều cao 1-1,4 m [11], những giống này được sưu tầm và gieo trồng ở Anh và khi thu hoạch thì có chiều cao 2m [5]. Hạt bé có màu kem hoặc vàng nhạt, hàm lượng saponin trong hạt cao. - Diêm mạch thung lũng: nhóm giống diêm mạch này có chiều cao trên 2,5m, thân phân nhánh nhiều thành nhiều cấp, chùm bông lỏng lẻo, thường kháng nấm. Thời gian sinh trưởng dài từ 210-220 ngày và được phân bố khắp thung 7 lũng vùng Andes với độ cao 2500 – 3500 m. - Diêm mạch salar: diêm mạch phân bố vùng đồng bằng phía nam của Altiplano (Bolivia), chúng phát triển trên nền đất khô, đất kiềm (pH ≥ 8) và được trồng một vụ duy nhất. Đa số giống có hạt màu đen, hạt chứa saponin cao, hạt có kích thước lớn (đường kính >2,2 mm). - Diêm mạch Altiplano: diêm mạch được gieo trồng ở nhiều nước Nam Mỹ với độ cao 4000m so mực nước biển. Thời gian sinh trưởng khoảng 120210 ngày, chiều cao cây khoảng 1,5 -2 m, khác với diêm mạch thung lũng giống này có thân không phân nhánh, bông nhỏ gọn. - Diêm mạch cận nhiệt đới: Giống diêm mạch thích nghi điều kiện ở độ cao 1500 – 2000m phân bố ở vùng Yungas của Bolivia. Diêm mạch vùng này có đặc điểm chiều cao cây lên đến 2,2 m khi cây nở hoa toàn bộ cây từ màu xanh chuyển sang màu cam. “Bộ mô tả Quinoa" được phát triển từ những năm 1980 và hoàn thiện phiên bản vào năm 2013 từ đề xuất và xác nhận từ hơn 50 chuyên gia ở 40 tổ chức của 10 quốc gia là cơ sở để mô tả diêm mạch và họ hàng hoang dã [17]. 555 mẫu giống đã được ghi nhận cùng với các đặc điểm hình thái gắn với các nghiên cứu về chỉ thị phân tử, hàm lượng dinh dưỡng, hàm lượng saponin và khả năng chống chịu sâu bệnh. 1.1.4. Giá trị cây diêm mạch 1.1.4.1. Giá trị dinh dưỡng Trong những năm trở lại đây, mọi người trên thế giới đã chú trọng đến chế độ dinh dưỡng phù hợp cho mình. Chính vì thế hạt diêm mạch được chú ý nhiều hơn bởi giá trị dinh dưỡng của nó. Giá trị dinh dưỡng của diêm mạch được đánh giá cao chủ yếu bởi thành phần protein có trong hạt cao và có nhiều loại khoáng chất và vitamin. Hàm lượng protein trong hạt từ 8 - 22% tuỳ thuộc vào giống [28]. Protein trong diêm mạch có đầy đủ các amino acid thiết yếu như lysine, methionine, threonine và tryptophan mà những amino acid này lại 8 thiếu nhiều trong các loại hạt ngũ cốc nên diêm mạch có thể thay thế ngũ cốc làm nguồn thực phẩm và phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng của con người [ 1], [ 15], [ 21]. Ở thời cổ đại ở đế chế Inca, giá trị dinh dưỡng của diêm mạch đã được biết đến . Ngày nay, giá trị dinh dưỡng của hạt diêm mạch được quan tâm. [28] Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt diêm mạch so với các nguồn dinh dưỡng khác (%) Thành phần% Protein Chất Carbohydrates Đường Sắt béo NL có trong 100g Thực phẩm 5,2 350 50,00 2,20 431 14,00 3,2 3,2 200 3,50 3,50 2,50 60 Diêm mạch 13,00 6,1 Thịt 30,00 Trứng Sữa bò 71,00 4,70 Nguồn: FAO, 2011 Qua bảng 1.1 có thể thấy rằng thành phần các chất dinh dưỡng của diêm mạch cao hơn so với các nguồn dinh dưỡng khác. Hàm lượng protein tuy thấp hơn thịt, nhưng có thể thay thế trứng và có hàm lượng protein cao hơn sữa bò. Diêm mạch chứa hàm lượng carbohydrates nên có thể thay thế ngũ cốc trong mỗi bữa ăn. Hàm lượng chất béo trong diêm mạch chỉ thấp hơn thịt nên diêm mạch có thể cung cấp các acid béo thiết yếu. Do đó cùng với số lượng và chất lượng lipid có trong hạt đã giúp cho diêm mạch là loại cây trồng thay thế các loại hạt có dầu [24]. Hạt diêm mạch không chỉ có hàm lượng protein cao mà còn chứa các amino acid thiết yếu và giá trị sinh học cao theo điểm đánh giá dựa trên thang điểm do FAO đề xuất [39] (bảng 1.2). Theo bảng này, hạt diêm mạch có hầu hết các amino acid thiết yếu như lysine, methionine, valine, leucine…và có hàm lượng của các acid amin này tương đối cao so với các loại ngũ cốc như bắp, 9 gạo, lúa mì. Bảng 1.2. Các amino acid thiết yếu của diêm mạch và một số loại ngũ cốc khác, so với thang khuyến cáo của FAO cho trẻ em 3-10 tuổi (g/100g protein) Đối tượng Acid amin Hạt diêm Bắp Gạo Lúa mì FAO mạch Leucine 6,6 12,5 8,2 6,8 6,1 Isoleucine 4,9 4,0 4,1 4,2 3,0 Lysine 6,0 2,9 3,8 2,6 4,8 Methionine 5,3 4,0 3,6 3,7 2,3 Phenylalanine 6,9 8,6 10,5 8,2 4,1 Tryptophane 0,9 0,7 1,1 1,2 0,7 Threonine 3,7 3,8 3,8 2,8 2,5 Valine 4,5 5,0 6,1 4,4 4,0 Nguồn: FAO, 2013 Các thành phần dinh dưỡng khác cũng không kém phần quan trọng như carbohydrates (hàm lượng trong hạt có khoảng 49% đến 68% trọng lượng chất khô) trong đó chủ yếu là tinh bột, thành phần chính biopolymer có trong các cơ quan thực vật và chất xơ có trong hạt gần bằng hàm lượng chất xơ ở trong các hạt ngũ cốc (7,0 % đến 9,7%). Lipid trong hạt có hàm lượng dao động 2 - 9,5% trong đó acid béo bão hoà chiếm khoảng 87%tổng acid béo có trong hạt [39]. Ngoài ra, diêm mạch có hàm lượng cao các khoáng chất (bảng 1.3) và vitamin (bảng 1.4) [39] và các hợp chất khác. Điểm đặc biệt là hạt diêm mạch không chứa gluten hoặc prolamina hoặc chất ức chế enzyme (là những hợp chất gây dị ứng mà thường có trong các loại ngũ cốc phổ biến) [15][ 28].