Tài liệu Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip tại huyện yên phong, tỉnh bắc ninh[full]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ----------------***--------------- NGUYỄN VĂN HỒNG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT KHOAI TÂY CHẾ BIẾN CHIP TẠI HUYỆN YÊN PHONG, TỈNH BẮC NINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62.62.01.01 Người hướng dẫn khoa học: 1 GS.TS. Nguyễn Quang Thạch 2 PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh Hà Nội - 2012 i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ bất cứ một luận án nào khác. Các tài liệu trích dẫn ñược chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận án Nguyễn Văn Hồng ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến GS. TS. Nguyễn Quang Thạch và PGS. TS. Nguyễn Thị Lý AnhViện Sinh học Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, là những người thầy ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ, tạo những ñiều kiện thuận lợi nhất cho quá trình nghiên cứu và hoàn hiện luận án. Thầy cô ñã ân cần chỉ bảo và thực sự là những người ñã dẫn dắt tôi trên bước ñường sự nghiệp khoa học của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật, Khoa Nông học và Viện ðào tạo Sau ðại học- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ñã quan tâm, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận án. Tôi cũng xin cảm ơn tập thể cán bộ và nhân viên của Viện Sinh học Nông nghiệp- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ, phối hợp triển khai thực hiện ñề tài. Xin cảm ơn Dr Eun Sang Lee, Công ty ORION ñã cung cấp nguồn vật liệu và nhiều tài liệu chuyên môn quý báu, góp phần quan trọng trong việc thực hiện ñề tài và viết luận án. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc Ninh, Huyện ủy, UBND huyện Yên Phong, Phòng Nông nghiệp và PTNT, Trạm Khuyến nông huyện Yên Phong, Ban quản lý HTX Nguyệt Cầu - xã Tam Giang ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, chia sẻ mọi khó khăn và tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài. Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân trong gia ñình và bạn bè. Những người ñã luôn ñộng viên, quan tâm và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và công tác. Hà Nội, ngày…tháng….năm Tác giả luận án Nguyễn Văn Hồng iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................ii MỤC LỤC......................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................xi MỞ ðẦU.........................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của ñề tài.......................................................................... 1 2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài ............................................................... 3 2.1. Mục ñích của ñề tài.......................................................................... 3 2.2. Yêu cầu của ñề tài............................................................................ 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài................................................. 4 3.1. Ý nghĩa khoa học............................................................................. 4 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................. 4 4. ðóng góp mới của ñề tài......................................................................... 4 5. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài ................................................................ 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................6 1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây........................................................ 6 1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây .................. 6 1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ................................................... 7 1.1.3. Phân loại cây khoai tây ................................................................. 8 1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến trên thế giới và ở Việt Nam .......................................................... 8 1.2. Các nghiên cứu cơ sở sinh lý của sự hình thành năng suất của khoai tây . 12 1.2.1. Giống và quang hợp.................................................................... 13 1.2.2. Chỉ số diện tích lá, thể năng quang hợp, cấu trúc bộ lá và năng suất quang hợp............................................................................ 13 1.2.3. Mối tương tác giữa nguồn và sức chứa ....................................... 15 1.2.4. Sự ñiều chỉnh của hoocmon và tích lũy sản phẩm quang hợp ..... 17 iv 1.2.5. ðộ dẫn khí khổng, hàm lượng diệp luc và quang hợp ................. 18 1.2.6 . Nhân tố môi trường và quang hợp.............................................. 18 1.3. Cây khoai tây chế biến....................................................................... 20 1.3.1. Lịch sử phát triển của khoai tây chế biến .................................... 20 1.3.2. Các dạng sản phẩm chế biến của khoai tây ................................. 21 1.3.3. Các nghiên cứu kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip .................. 23 CHƯƠNG 2. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......40 2.1. ðối tượng nghiên cứu ........................................................................ 40 2.1.1. Giống thí nghiệm ........................................................................ 40 2.1.2. ðất thí nghiệm ............................................................................ 40 2.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu ...................................................... 41 2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................... 41 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 41 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.................................................... 41 2.4.2. Phương pháp so sánh .................................................................. 47 2.4.3. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm ñồng ruộng .... 48 2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác ñịnh........................... 49 2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................... 52 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................53 3.1. Khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của các giống khoai tây khảo sát ............................................... 53 3.1.1. ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất của các giống khoai tây khảo sát ............................................................. 53 3.1.2. ðánh giá tiêu chuẩn và chất lượng củ cho chế biến chip của các giống khoai tây khảo sát ....................................................... 61 3.2. Xác ñịnh thời gian ngủ nghỉ tán xạ và thời gian bảo quản mát (140C) ảnh hưởng ñến tiêu chuẩn củ, chất lượng chế biến chip của các giống khoai tây khảo sát ............................................................. 70 3.2.1. Xác ñịnh thời gian ngủ nghỉ của các giống khoai tây khảo sát .... 70 3.2.2. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản mát (14oC) ñến chất lượng chế biến và kết quả chế biến của các giống khoai tây khảo sát.... 74 v 3.3. Xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip giống Atlantic................................................................................... 79 3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic.................. 79 3.3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic.................. 84 3.3.3. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic....................................................................................... 89 3.3.4. Ảnh hưởng của lượng phân ñạm (ure) ñến năng suất, chất lượng chế biến chip của khoai tây Atlantic ................................. 90 3.3.5. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic........ 95 3.3.6. Ảnh hưởng của biện pháp che phủ nilon ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................................................................................... 99 3.3.7. Ảnh hưởng của dạng phân ñạm và chế phẩm EMINA ñến năng suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic .................................... 104 3.3.8. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến năng suất và chất lượng khoai tây chế biến giống Atlantic ................................... 106 3.3.9. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau ñến năng suất và chất lượng chế biến giống Atlantic....................................... 111 3.4. Xây dựng mô hình sản xuất khoai tây chế biến Atlantic................... 115 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .......................................................................................120 Kết luận.................................................................................................. 120 ðề nghị................................................................................................... 121 CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN..122 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................123 PHỤ LỤC....................................................................................................................140 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT CC: Chiều cao CT: Công thức CV %: Hệ số biến ñộng ð/C: ðối chứng FAO: Tổ chức Nông lương thế giơi (Food and Agriculture Organization) LAI: Chỉ số diện tích lá (Leaf area index) LSD 0,05: Sai khác có ý nghĩa ở mức α = 0,05 NBQ: Ngày bảo quản NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu SL: Số lá TB: Trung bình TGST: Thời gian sinh trưởng KLT: Khối lượng tươi ðK: ðường kính USDA: Bộ Nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture) vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới 2011 .......................... 9 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam từ năm 1992-2010 .... 11 Bảng 3.1. Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của các giống khoai tây khảo sát ở vụ ðông 2009-2010 ................................................. 53 Bảng 3.2. Tình hình bệnh hại trên các giống khoai tây khảo sát ở vụ ñông xuân 2009- 2010 .............................................................. 59 Bảng 3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 -2009..................................... 60 Bảng 3.4. Tỷ lệ khoai ñạt tiêu chuẩn chế biến chip về ñường kính củ của các giống khoai tây khảo sát............................................... 62 Bảng 3.5. ðánh giá tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của các giống khảo sát........................................................................... 63 Bảng 3.6. Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh chế biến chip của các giống khoai tây khảo sát ở 2 năm 2008 - 2009.................................... 65 Bảng 3.7. Màu sắc lát cắt củ ở trước và sau khi rán của các giống khoai tây khảo sát ..................................................................... 66 Bảng 3.8. Thời gian ngủ nghỉ và tỷ lệ xuất hiện mầm của các giống khoai tây khảo sát trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................... 71 Bảng 3.9. Sự hao hụt khối lượng củ của các giống khoai tây khảo sát trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................................................ 72 Bảng 3.10. Sự hao hụt số lượng củ của các giống khoai tây khảo sát trong ñiều kiện bảo quản tán xạ ................................................ 73 Bảng 3.11. ðộng thái biến ñổi hàm lượng ñường khử của các giống khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14oC.............................. 75 viii Bảng 3.12. ðộng thái biến ñổi của hàm lượng tinh bột của các giống khoai tây khảo sát trong quá trình bảo quản mát 14oC .............. 75 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của giống khoai tây Atlantic .................................. 79 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của thời vụ tới sinh trưởng của giống khoai tây Atlantic..................................................................................... 80 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời vụ tới các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây Atlantic...................................................... 81 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời vụ tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 82 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời vụ tới chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic.............................................. 83 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới sinh trưởng của cây khoai tây chế biến chip Atlantic ......................................................... 84 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic .................... 85 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 86 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 87 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của phương pháp bón phân ñến sinh trưởng, năng suất của khoai tây Atlantic ......................................................... 89 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của lượng ñạm (ure) ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây chế biến Atlantic ................... 91 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của lượng ñạm (ure) ñến tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 92 ix Bảng 3.25. Ảnh hưởng của phân ñạm (ure) tới chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 93 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng tới sinh trưởng của khoai tây chế biến chip Atlantic ............................................................... 96 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic .................... 96 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic....................... 97 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic...................................... 97 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của che phủ nilon ñến tỷ lệ mọc và thời gian mọc mầm của giống khoai tây Atlantic..................................... 99 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới sinh trưởng của giống khoai tây chế biến chip Atlantic.............................................. 100 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống khoai tây Atlantic.............................. 101 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tâyAtlantic...................... 102 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của che phủ nilon tới chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic.................................... 102 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của dạng phân ñạm và chế phẩm EMINA ñến năng suất và bệnh ghẻ củ trên giống Atlantic.......................... 105 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống Atlantic ........................... 107 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của giống khoai tây Atlantic ......... 108 x Bảng 3.38. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến chất lượng hóa sinh chế biến chip của giống khoai tây Atlantic ...................... 109 Bảng 3.39. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng tới yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây chế biến chip Atlantic ......... 111 Bảng 3.40. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới tiêu chuẩn hình thái củ dùng chế biến chip của khoai tây Atlantic . 112 Bảng 3.41. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau tới chất lượng hóa sinh chế biến chip của khoai tây Atlantic ............... 113 Bảng 3.42. Tỷ lệ mọc và thời gian sinh trưởng của khoai tây chế biến Atlantic trong mô hình sản xuất.............................................. 116 Bảng 3.43. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của khoai tây chế biến Atlantic trong mô hình sản xuất (tại thời ñiểm 60 ngày sau trồng) ....... 116 Bảng 3.44. Các yếu tố cấu thành năng suất của khoai tây Atlantic trong mô hình .................................................................................. 117 Bảng 3.45. Tiêu chuẩn chất lượng hình thái củ dùng chế biến chip của khoai tây Atlantic trong mô hình ............................................ 117 Bảng 3.46. Tiêu chuẩn chất lượng hóa sinh củ chế biến chip của khoai tây Atlantic trong mô hình ...................................................... 118 Bảng 3.47. So sánh hiệu quả kinh tế trên 1 ha khoai tây Atlantic giữa ñối chứng và mô hình ............................................................. 118 xi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống khảo sát ...................................................................................... 55 Hình 3.2. ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống khảo sát ................... 56 Hình 3.3. Chỉ số diện tích lá ở các thời ñiểm của các giống khoai khảo sát ...................................................................................... 58 Hình 3.4. Màu sắc lát cắt củ trước và sau khi rán của các giống khoai tây .................................................................................... 70 Hình 3.5. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời ñiểm sau 30 ngày bảo quản ....................................................................... 77 Hình 3.6. Màu sắc lát cắt củ khoai của một số giống ở thời ñiểm sau 90 ngày bảo quản ....................................................................... 78 Hình 3.7. Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ ñến màu sắc lát cắt của củ khoai tây Atlantic trước và sau khi rán ....................................... 88 Hình 3.8. Ảnh hưởng của bón ñạm ñến màu sắc lát cắt khoai tây trước và sau khi rán ............................................................................. 95 Hình 3.9. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến màu sắc lát cắt khoai tây trước và sau khi rán.................................................................... 99 Hình 3.10. Lát cắt khoai tây trước và sau khi rán của thí nghiệm che phủ nilon............................................................................ 104 Hình 3.11. Ảnh hưởng của các chế ñộ tưới nước ñến màu sắc lát cắt của củ khoai tây trước và sau khi rán.............................................. 110 Hình 3.12. Ảnh hưởng của thời gian sinh trưởng khác nhau ñến màu sắc lát cắt của củ khoai tây trước và sau khi rán ............................. 115 1 MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) ñược trồng phổ biến ở 130 nước trên thế giới. Diện tích trồng khoai tây trên toàn cầu hiện nay là hơn 19,3 triệu ha với tổng sản lượng trên 325 triệu tấn (theo FAOSTAT 2007) [164]. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây ñược xếp thứ tư sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô. Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Hàm lượng dinh dưỡng trong củ khoai tây rất phong phú, ña dạng, bao gồm tinh bột, protein, gluxit, các loại vitamin, thành phần khoáng của khoai tây chủ yếu là P, Ca, Fe, Mg, K. ðây là các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người. Củ khoai tây ñược ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột và các chất dinh dưỡng khác rất cao. Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Khoai tây ñược sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp, ví dụ sản xuất tinh bột và các dẫn xuất của chúng ở Hà Lan và Nhật Bản. Khoai tây còn dùng ñể sản xuất cồn, rượu phổ biến ở Ba Lan, ðan Mạch. Khoai tây còn ñược sử dụng làm thức ăn gia súc chủ yếu ở các nước ðông Âu (Nga, Ba Lan) (Struik and Wiersema, 1999) [137]. Ngoài việc sử dụng khoai tây làm thực phẩm thông thường như nấu, nướng, rán, người ta còn chế biến khoai tây thành những thực phẩm ăn nhanh mới có giá trị thương mại cao hơn, có hương vị ñặc biệt và trở thành hàng hóa phổ biến trên thị trường và gọi chung là khoai tây chế biến (Kirkman 2007) [75]. Trong suốt 100 năm qua, khoai tây chế biến ñã phát triển thành một ngành thương mại toàn cầu, ñặc biệt sau thế chiến thứ II (1939- 1945) và vẫn ñang không ngừng phát triển. 2 Ở Việt Nam, ngành chế bến khoai tây mới xuất hiện chưa ñược 10 năm, nhưng ñang phát triển rất mạnh mẽ mở ra hướng ñi mới cho sản xuất khoai tây. Ngoài sử dụng ăn tươi, bắt ñầu ñã có các sản phẩm chế biến có giá trị gia tăng. Sản phẩm chế biến khoai tây như chip và French fries ñang dần trở nên quen thuộc với nguời Việt Nam. Nhiều công ty nước ngoài như ORION VINA (Hàn Quốc), PEPSICO (Hoa Kỳ) ñã ñầu tư xây dựng các nhà máy chế biến khoai tây lớn ở Bình Dương và Yên Phong, Bắc Ninh. Nhu cầu về nguyên liệu khoai tây chế biến là rất cao và không ngừng tăng lên. Việc trồng trọt khoai tây chế biến nhằm cung cấp nguyên liệu cho xí nghiệp chế biến khoai tây là một hướng ñi mới, góp phần phát triển mạnh mẽ ngành sản xuất khoai tây hàng hóa ở Việt Nam. Huyện Yên Phong, Bắc Ninh- nơi có nhà máy chế biến chip khoai tây của Hàn Quốc là một huyện có tiềm năng phát triển khoai tây rất cao. Việc ñịnh hướng phát triển cây vụ ñông theo hướng tạo vùng nguyên liệu cho nhà máy chế biến khoai tây là rất ñúng ñắn. ðịnh hướng này sẽ góp phần thúc ñẩy sản xuất khoai tây ñịa phương, nâng cao thu nhập cho nông dân và là một hướng ñi mới cho sự phát triển nông nghiệp tại Yên Phong cũng như cho nhiều vùng khác tại ñồng bằng Sông Hồng. Sản phẩm khoai tây chế biến chính của các nhà máy chế biến khoai tây ở Việt Nam (PEPSICO và ORION) là chip potato (khoai tây rán lát mỏng). Khác với khoai tây ăn tươi (tiêu dùng thông thường), khoai tây chế biến chip ñòi hỏi những yêu cầu rất ñặc trưng về mặt chất lượng. Các tiêu chuẩn quan trọng của khoai tây chế biến chip bao gồm: hình thái củ, hàm lượng chất khô cao, hàm lượng ñường khử (glucose, fructose) thấp, ngoài ra tổn thương cơ giới bên ngoài và thối hỏng bên trong củ phải ñược hạn chế tối ña. Các ảnh hưởng của yếu tố môi trường (ánh sáng, nhiệt ñộ, ñộ ẩm, ñất ñai, …), các biện pháp kỹ thuật trồng trọt ñều tác ñộng trực tiếp ñến chất lượng chế biến của củ khoai tây. Ở Việt Nam, khoai tây chế biến 3 mới chỉ ñược ñưa vào sản xuất trong một vài năm gần ñây, toàn bộ các kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến hầu như chưa ñược nghiên cứu. Việc tiến hành nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến chip và xây dựng ñược một bộ quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip là một nhu cầu rất cần thiết của sản xuất khoai tây hiện nay nói chung và ñặc biệt cho huyện Yên Phong nói riêng. Xuất phát từ những yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất khoai tây chế biến, từ những vấn ñề khoa học còn mới mẻ chưa ñược làm sáng tỏ trong kỹ thuật trồng khoai tây chế biến ở ðồng bằng Sông Hồng nói chung và ở Yên Phong nói riêng, chúng tôi tiến hành ñề tài:“Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip tại Huyện Yên Phong, Tỉnh Bắc Ninh”. 2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2.1. Mục ñích của ñề tài Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện ñược các giải pháp kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip có khả năng áp dụng trên quy mô ñại trà tại Yên Phong, góp phần phát triển khoai tây chế biến như một hướng ñi mới có ñầu ra ổn ñịnh, bền vững cho sản xuất khoai tây tại Yên Phong – Bắc Ninh và các vùng có ñiều kiện tương tự. 2.2. Yêu cầu của ñề tài 2.2.1. Khảo sát các giống khoai tây có khả năng chế biến chip mới nhập nội. ðề xuất ñược các giống trồng thích hợp 2.2.2. Nghiên cứu xây dựng ñược các biện pháp kỹ thuật trồng trọt trên giống khoai tây chế biến chip Atlantic 2.2.3. Nghiên cứu xây dựng mô hình trên cơ sở áp dụng các biện pháp kỹ thuật ñã nghiên cứu ñược, ñánh giá hiệu quả sản xuất khoai tây chế biến của mô hình. 4 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - ðề tài cung cấp những dữ liệu khoa học về ảnh hưởng của giống và các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñến năng suất và sự thay ñổi chất lượng của khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có ñiều kiện sinh thái tương tự ở ðồng bằng Sông Hồng Việt Nam. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xác ñịnh và ñề xuất ñược các giống khoai tây chế biến chip thích hợp có khả năng phát triển tại ðồng bằng Sông Hồng. - Xây dựng và ñề xuất ñược các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñồng bộ (thời vụ, mật ñộ, phân bón, chế ñộ tưới, che phủ nilon,…) cho giống khoai tây chế biến chip Atlantic nhằm ñạt năng suất cao, chất lượng chế biến tốt. - Góp phần áp dụng mở rộng quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây chế biến chip cho các vùng có ñiều kiện sinh thái tương tự như Yên Phong ở ðồng bằng sông Hồng, Việt Nam. 4. ðóng góp mới của ñề tài - ðề tài ñã cung cấp ñược những dữ liệu về ảnh hưởng của giống và các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñến năng suất và sự thay ñổi chất lượng của khoai tây chế biến chip, làm cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kỹ thuật trồng khoai tây chế biến chip tại Yên Phong và các vùng có ñiều kiện sinh thái tương tự ở ñồng bằng Sông Hồng. - ðã xác ñịnh và ñể xuất ñược 2 giống Megachip, Beacon chipper cùng với giống chế biến chip Atlantic (ñã ñược khẳng ñịnh) vào bộ giống khoai tây (gồm 3 giống) chế biến chip cho vùng Yên Phong nói riêng và vùng ñồng bằng sông Hồng nói chung. 5 - ðề xuất ñược các giải pháp kỹ thuật trồng trọt ñồng bộ (thời vụ, mật ñộ, phân bón, chế ñộ tưới, che phủ nilon…) ñặc biệt là các giải pháp bón phân 1 lần (lót toàn bộ), trồng mật ñộ thưa (4 củ/m2), che phủ nilon, giữ ẩm ñều trong sản xuất khoai tây chế biến Atlantic nhằm ñạt năng suất cao, chất lượng chế biến tốt. 5. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài ðề tài ñược tiến hành chủ yếu tại huyện Yên Phong, nơi có ñiều kiện sinh thái ñặc trưng của vùng ñất phù sa cổ, ñất có thành phần cơ giới nhẹ (ñất thịt nhẹ, pH=5,5, hàm lượng kali dễ tiêu 8 - 10 mg/100g ñất, hàm lượng P tổng số 0,03 - 0,04%, hàm lượng P dễ tiêu 4,7 - 7,1 mg/100 g ñất). Các nghiên cứu ñược tiến hành liên tục trong 3 năm, trong 2 vụ ñông 2008 - 2009, 2009 - 2010. Các nghiên cứu xác ñịnh giống khoai tây chế biến chip phù hợp, thời gian ngủ nghỉ, khả năng bảo quản của các giống ñược thực hiện trên một số giống khoai tây chế biến nhập nội. Các nghiên cứu về xây dựng quy trình kỹ thuật trồng trọt khoai tây chế biến ñược thực hiện trên giống khoai tây Atlantic - giống khoai tây chế biến chip phổ biến hiện nay trên thế giới. ðề tài giới hạn chỉ nghiên cứu trên một loại sản phẩm khoai tây chế biến là chip potato, ñược chế biến tại nhà máy ORION, Huyện Yên Phong, Bắc Ninh. 6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây khoai tây 1.1.1. Giới thiệu chung và giá trị sử dụng của cây khoai tây Khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một cây lương thực có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao trong nền kinh tế quốc dân của nhiều nước trên thế giới, ñặc biệt là các nước Châu Âu. Cây khoai tây ñược trồng phổ biến ở 130 nước trên thế giới. Trong những cây lương thực chính thì khoai tây ñược xếp thứ tư sau lúa mỳ, lúa gạo và ngô. Khoai tây vừa là cây lương thực, vừa là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng dinh dưỡng của khoai tây chỉ kém trứng (Horton, 1987) [70]. Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn cho gia súc khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Các dạng khoai tây chế biến: chip (khoai tây rán lát), French fries (khoai tây rán thanh), khoai tây ñóng hộp, khoai tây ép bánh... Khoai tây ñược sản xuất làm nguyên liệu trong công nghiệp: dệt, sợi, gỗ ép, giấy, dung môi hữu cơ, rượu (Struik and Wiersema, 1999 [137]; Nguyễn Công Chức, 2001 [6]). Trong số những cây trồng ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới, khoai tây là cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn so với lúa gạo, ngô, ñậu ñỗ... Mặt khác, khoai tây ñem lại năng suất năng lượng và năng suất protein là cao nhất(Van der Zaag, 1976) [144]. Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp. Củ khoai tây ñược ví như những “túi dinh dưỡng” với hàm lượng tinh bột, protein, lipit, các chất dinh dưỡng khác, các vitamin và chất khoáng như P, Ca, Fe, Mg, K rất cao (Storey, 2007) [134]. Theo Woolfe (1987) [147] hàm lượng protein của khoai tây chỉ thua ñậu ñỗ, cao hơn hàm lượng protein của lúa mỳ và ngô. 7 Mức tiêu thụ khoai tây tính theo ñầu người ở các vùng và quốc gia là khác nhau (CIP, 1996, [37], CIP, 1998 [158] ) nhiều nhất là châu Âu, châu Mỹ, sau ñó là châu Phi và cuối cùng là châu Á. Tuy nhiên, khoai tây cũng có một số chất có hại về mặt dinh dưỡng (αsolanine và α- chaconine), ñặc biệt là chúng có mặt ngay ở dưới lớp vỏ. Các hợp chất này tăng lên trong quá trình bảo quản và nhất là sau khi ñưa ra ánh sáng, không bị phân giải khi ñun nóng và có thể gây ñộc cho người khi ở nồng ñộ cao và làm giảm hương vị (Storey & Davies, 1992) [135]. 1.1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển Cây khoai tây có nguồn gốc xuất xứ từ dãy núi Andes. Nơi khởi thủy của khoai tây trồng là ở quanh hồ Titicaca, giáp ranh giữa nước Peru và Bolivia. Năm trăm năm trước Công nguyên cây khoai tây ñã ñược sử dụng làm thức ăn cho người. Tại nơi khởi thủy, giống khoai tây rất ña dạng, phổ biến nhất là loài Solanum tuberosum, sau ñó là loài S. andigena, loài ít hơn là S. juzepezukii (Trương Văn Hộ, 2005) [11]. Người châu Âu ñã nhận thấy rất sớm giá trị của khoai tây ñược khám phá bởi người Indian. Khoai tây sau ñó nhanh chóng ñược ñưa vào châu Âu. Trước tiên vào Tây Ban Nha năm 1573, sau ñó sang Ý và Anh vào cuối thế kỷ 16 và từ Anh ñược ñưa sang Mỹ (Virginia) năm 1621, (Hamilton, 1934) [64]. Từ Châu Âu khoai tây sang tới Ấn ðộ năm 1610, vào Trung Quốc năm 1700 và sau ñó vào Nhật Bản. Khoai tây ñược trồng trên quy mô lớn vào những năm 1800 và tới khoảng thế kỷ XIX mới thực sự phổ biến trên các châu lục. Ở Việt Nam, khoai tây ñược ñưa vào những năm 1880 do những nhà truyền giáo người Pháp du nhập. Khoai tây trồng tập trung ở ñồng bằng sông Hồng (ñộ cao 5m), sau ñó ở một số vùng trung du và vùng núi, ðà Lạt và Lâm ðồng (Trương Văn Hộ, Nguyễn Văn Kim, 2002) [10]. 8 1.1.3. Phân loại cây khoai tây Khoai tây trồng trọt (Solanum tuberosum L.) thuộc loài tuberosum, chi Solanum, họ cà Solanaceae, bộ Solanales, phân lớp Asteridae, lớp Magnoliopsida, ngành Magnoliophyta (Hawkes , 1982) [66]. Chi Solanum có khoảng trên 200 loài ñược phân bố khắp thế giới. Sự ña dạng về loài, giống tập trung chủ yếu ở vùng Trung-Nam Mỹ và Australia. Cùng với loài S. tuberosum là loài khoai tây trồng trọt phổ biến nhất, còn có khoảng 7 loài có khả năng trồng trọt khác. Có nhiều cách ñể phân loại khoai tây; dựa vào ñặc ñiểm hình thái thân, lá, hoa…hay số lượng nhiễm sắc thể. Theo Harward (1990) [65], Hawkes (1982) [66] thì phân loại theo số lượng nhiễm sắc thể là cách phân loại phổ biến nhất: Khoai tây có bộ nhiễm sắc thể cơ bản x =12 và bao gồm 5 nhóm, nhóm nhị bội (2n=2x =24), nhóm tam bội (2n=3x =36), nhóm tứ bội (2n=4x =48), nhóm ngũ bội (2n=5x =60), nhóm lục bội (2n=6x =72). Khoai tây trồng trọt cho củ thương phẩm hiện nay chủ yếu thuộc nhóm tứ bội. Các nhóm còn lại khác ñều ở dạng ñột biến, hoang dại và bán hoang dại. 1.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ khoai tây và khoai tây chế biến trên thế giới và ở Việt Nam Theo số liệu của (FAOSTAT, 2012) [164], Trung Quốc là nước ñứng ñầu về sản lượng khoai tây với hơn 74 triệu tấn, thứ hai là Ấn ðộ với sản lượng ñạt 42 triệu tấn, Nga ở vị trí thứ ba với 21 triệu tấn, tiếp ñến là Ukraine và Mỹ với 18 triệu tấn. Miền Bắc nước ta có một mùa ñông lạnh với nhiệt ñộ trung bình dao ñộng trong khoảng 15- 250C, diện tích ñất phù sa và ñất cát lớn, hệ thống thủy nông tương ñối hoàn chỉnh và nông dân có nhiều kinh nghiệm trong sản xuất khoai tây. ðó là những ñiều kiện rất thuận lợi cho việc mở rộng và phát triển khoai tây.