Góp phần nghiên cứu thiết lập quy trình sản xuất củ bi giống khoai tây từ củ siêu bi in vitro

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC    GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 8/2006 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC    GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS. NGUYỄN TIẾN THỊNH PHAN THỊ NGỌC HÀ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 08/2006 3 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY. HO CHI MINH CITY DEPARMENT OF BIOTECHNOLOGY ***000*** TO RESEACH THE PRODUCTION PROCEDURE OF MINITUBER POTATOES (SOLANUM TUBEROSUM L.) FROM MICROTUBER IN VITRO Graduation thesis Major: Biotechnology Professor: Student: PhD. NGUYEN TIEN THINH PHAN THI NGOC HA Term:2002 – 2006 Ho Chi Minh City 09/2006 4 LỜI CẢM ƠN Những gì con có được nay hôm nay và sẽ có trong tương lai, tất cả đều do công ơn sinh thành và dưỡng dục của ba mẹ. Con xin thành kính ghi khắc trong lòng công ơn của ba mẹ để trên đường đời con luôn sống tốt và có ý nghĩa hơn như những gi ba mẹ đã dạy. Em xin chân thành cảm ơn: Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp HCM đã tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tạI trƣờng và trong suốt thời gian làm đề tài. Phòng Công Nghệ Sinh Học - Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã tạo mọi điều kiện tốt nhất trong suốt thời gian làm đề tài tại phòng. Các thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Sinh Học và các thầy cô đã trực tiếp giảng dạy trong suốt 4 năm qua. Cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Thịnh đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong suốt khoảng thời gian làm đề tài. Th.S Hoàng Thị Mỹ Linh, Kĩ sƣ Trần Thanh Hân cùng tất cả các cô chú trong phòng Công Nghệ Sinh Học đã tận tình giúp đỡ, động viên em trong khoảng thời gian em thực tập tại phòng. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn những ngƣời bạn của tôi đã giúp đớ tôi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng và thời gian làm đề tài. Chúc các bạn đạt đƣợc những điều mình mơ ƣớc. Tp HCM _tháng 7/2006 Phan Thị Ngọc Hà 5 TÓM TẮT Phan Thị Ngọc Hà, Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2006. “GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO ”. Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Tiến Thịnh Đề tài đƣợc thực hiện tại phòng Công Nghệ sinh Học thuộc Viện phản ứng hạt nhân Đà Lạt trên đối tƣợng cây khoai tây giống O7 đƣợc nuôi cấy tại phòng Công nghệ sinh học. Trong đề tài chúng tôi tiến hành 3 thí nghiệm khảo sát sự ảnh hƣởng của BAP, Chitosan, Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ống nghiệm ở các nồng độ khác nhau., đồng thời tiến hành 4 thí nghiệm nghiên cứu quá trình tạo củ bi khoai tây bằng hệ thống thuỷ canh trên cát ở các điều kiện thí nghiệm khác nhau. Những kết quả đạt đƣợc: Trong thí nghiệm về tạo củ siêu bi ống nghiệm, chúng tôi nhận thấy các đốt mầm đơn cây khoai tây nuôi cấy in vitro giống O7 đƣợc dùng tạo củ in vitro trong những môi trƣờng có bổ sung BAP, Chitosan, Vanadium với nồng độ khác nhau, kết quả cho thấy khi bổ sung BAP với nồng độ 3mg/l cho kết quả tốt nhất, giúp 100% đốt mầm tạo vi củ, củ to và đồng đều hơn so với các nghiệm thức khác. Trong thí nghiệm tạo củ bi trên hệ thống thuỷ canh, các nghiệm thức: mật độ trồng 12 12cm, sử dụng công thức thuỷ canh 1, tần số tƣới dinh dƣỡng 3 lần / tuần và phun BAP lên lá và thời kì hình thành tia củ với nồng độ 5mg/l cho kết quả tốt hơn hẳn các nghiệm thức khảo sát còn lại. 6 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i Tóm tắt ............................................................................................................................. ii Mục lục .......................................................................................................................... iii Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii Danh sách các bảng ......................................................................................................... x Danh sách các biểu đồ ................................................................................................... xii Danh sách các hình ...................................................................................................... xiii PHẦN I: GIỚI THIỆU .................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1 2. Mục đích – yêu cầu ...................................................................................................... 2 2.1. Mục đích ................................................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu ..................................................................................................................... 2 2.3. Hạn chế ..................................................................................................................... 2 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3 1. Tổng quan về cây khoai tây ......................................................................................... 3 1.1. Nguồn gốc – phân loại .............................................................................................. 3 1.1.1. Nguồn gốc.............................................................................................................. 3 1.1.2. Phân loại ................................................................................................................ 3 1.2. Giá trị kinh tế và giá trị dinh dƣỡng ......................................................................... 4 1.2.1. Giá trị kinh tế ......................................................................................................... 4 1.2.2. Giá trị dinh dƣỡng ................................................................................................. 5 1.3. Đặc tính sinh học ...................................................................................................... 7 1.3.1. Đặc tính thực vật học ............................................................................................. 7 1.3.1.1. Rễ ........................................................................................................................ 7 1.3.1.2. Thân .................................................................................................................... 7 1.3.1.3. Lá ........................................................................................................................ 7 1.3.1.4. Hoa - quả ........................................................................................................... 7 7 1.3.2. Đặc điểm sinh lý .................................................................................................... 8 1.3.2.1. Thời kì ngủ nghỉ ................................................................................................. 8 1.3.2.2. Thời kì nảy mầm ................................................................................................. 9 1.3.2.3. Thời kì hình thành tia củ ..................................................................................... 9 1.3.2.4. Thời kì củ phát thiển ........................................................................................... 9 1.3.3. Ảnh hƣởng của điều kiện ngoại cảnh .................................................................... 9 1.3.3.1. Nhiệt độ .............................................................................................................. 9 1.3.3.2. Ánh sáng ........................................................................................................... 10 1.3.3.3. Nƣớc ................................................................................................................. 10 1.3.3.4. Đất đai và dinh dƣỡng ...................................................................................... 11 1.4. Tình hình sâu bệnh trên cây khoai tây .................................................................... 11 1.4.1. Các loại sâu hại cây khoai tây ............................................................................. 11 1.4.1.1. Sâu xám ........................................................................................................... 11 1.4.1.2. Sâu khoang ...................................................................................................... 12 1.4.1.3. Sâu xanh .......................................................................................................... 12 1.4.1.4. Rệp sáp trắng ................................................................................................... 12 1.4.2. Bệnh hại cây khoai tây ........................................................................................ 12 1.4.2.1. Bệnh mốc sƣơng .............................................................................................. 12 1.4.2.2. Bệnh héo xanh ................................................................................................. 13 1.4.2.3. Bệnh virus ......................................................................................................... 13 1.4.2.4. Bệnh thối củ trong thời gian giữ giống............................................................. 14 1.5. Một số giống khoai tây đƣợc trồng ở nƣớc ta ........................................................ 15 1.5.1. Giống khoai tây hạt lai ........................................................................................ 15 1.5.2. Giống khoai tây củ ............................................................................................... 15 1.6. Công tác giống khoai tây ........................................................................................ 16 1.6.1. Công tác giống khoai tây theo phƣơng pháp truyền thống - sử dụng củ làm giống ....................................................................................................................... 17 1.6.2. Phƣơng pháp trồng khoai tây bằng hạt ................................................................ 17 1.6.3. Sử dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô ..................................................................... 18 8 1.6.3.1. Phục tráng giống khoai tây bàng phƣơng pháp nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng ...... 18 1.6.3.2. Tạo phôi và cây con đơn bội bằng cách nuôi cấy túi phấn............................... 19 1.6.4. Phƣơng pháp sản xuất củ giống mini sạch bệnh ................................................. 19 2. Giới thiệu chung về kỹ thuật thuỷ canh ..................................................................... 20 2.1. Tình hình sản xuất thuỷ canh trong nƣớc và thế giới ............................................. 21 2.1.1. Tình hình thế giới ................................................................................................ 21 2.1.2. Tình hình trong nƣớc ........................................................................................... 22 2.2. Ƣu nhƣợc điểm của kỹ thuật thuỷ canh .................................................................. 23 2.2.1. Ƣu điểm ............................................................................................................... 23 2.2.2. Nhƣợc điểm ......................................................................................................... 23 2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến nuôi trồng thuỷ canh .................................................... 24 2.3.1. Ảnh hƣởng của dinh dƣỡng khoáng .................................................................... 24 2.3.2. Ảnh hƣởng của các loại môi trƣờng dinh dƣỡng và cách pha chế dung dịch dinh dƣỡng đến nuôi trồng thuỷ canh ............................................................................ 24 2.3.2.1. Ảnh hƣởng của các loại môi trƣờng dinh dƣỡng .............................................. 24 2.3.2.2. Ảnh hƣởng của cách pha chế đến nuôi trồng thuỷ canh ................................... 25 2.3.3. Ảnh hƣởng của điều kiện bên ngoài đến việc hấp thu dinh dƣỡng của cây trồng trong hệ thống thuỷ canh .............................................................................. 26 2.3.3.1. Ánh sáng ........................................................................................................... 26 2.3.3.2. Nhiệt độ ............................................................................................................ 26 2.3.3.3. Nƣớc ................................................................................................................. 26 2.3.3.4. Nồng độ CO2 .................................................................................................... 26 2.3.3.5. Độ thoáng khí ................................................................................................... 26 2.3.3.6. pH ..................................................................................................................... 26 2.3.3.7. Độ dẫn điện ....................................................................................................... 27 2.4. Một số giá thể sử dụng trong phƣơng pháp nuôi trồng thuỷ canh ......................... 27 2.4.1. Xơ dừa ................................................................................................................. 27 2.4.2. Tro trấu ................................................................................................................ 27 2.4.3. Cát ........................................................................................................................ 27 9 2.4.4. Perlite ................................................................................................................... 27 2.4.5. Verrmiculite ......................................................................................................... 27 2.4.6. Clay Pebblex ........................................................................................................ 28 2.5. Phân loại hệ thống thuỷ canh .................................................................................. 28 PHẦN III: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ...................................... 29 1. Thời gian và địa điểm ................................................................................................ 29 2. Trang thiết bị vật liệu ................................................................................................ 29 2.1. Phòng thí nghiệm .................................................................................................... 29 2.1.1. Phòng rửa dụng cụ ............................................................................................... 29 2.1.2. Phòng chuẩn bị môi trƣờng ................................................................................. 29 2.1.3. Phòng cấy vô trùng .............................................................................................. 29 2.1.4. Phòng nuôi cấy mẫu ............................................................................................ 29 2.1.5. Một số thiết bị khác ............................................................................................. 29 2.2. Nhà lƣới (Drip system) ........................................................................................... 30 3. Môi trƣờng ................................................................................................................. 30 3.1. Môi trƣờng sử dụng trong thí nghiệm tạo củ siêu bi .............................................. 30 3.2. Môi trƣờng sử dụng trong thí nghiệm tạo củ bi ..................................................... 31 4. Vật liệu ...................................................................................................................... 31 5. Quy trình thực hiện thí nghiệm ................................................................................. 31 6. Bố trí thí nghiệm ........................................................................................................ 32 6.1. Thí nghiệm về tạo củ siêu bi ống nghiệm .............................................................. 32 6.1.1. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ......................... 32 6.1.2. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................ 32 6.1.3. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................. 32 6.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ..................................................................................................... 34 6.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ..................................................................................................... 35 10 6.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ của cây khoai tây .................................................................................................................. 36 6.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ......... 38 7. Xử lý kết quả ............................................................................................................. 39 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 40 4.1. Thí nghiệm 1:.......................................................................................................... 40 4.1.1. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ......................... 40 4.1.2. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................ 42 4.1.3. Thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................. 45 4.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ................................................................................................ 47 4.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ............................................................................................... 49 4.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ của cây khoai tây .................................................................................................................. 51 4.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ở cây khoai tây ......... 53 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 56 5.1. Kết luận................................................................................................................... 56 5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 56 PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 57 11 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT KT Cây khoai tây CT Công thức dinh dƣỡng NT Nghiệm thức C0 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 0 mg/l C50 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 50 mg/l C100 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 100 mg/l C150 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 150 mg/l C200 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 200 mg/l C500 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 500 mg/l C1000 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Chitosan 1000 mg/l V0 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 0 mg/l V20 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 20 mg/l V50 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 50 mg/l V100 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 100 mg/l V150 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 150 mg/l V200 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ Vanadium 200 mg/l B1 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 2 mg/l B2 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 2.5 mg/l B3 Môi trƣờng tạo củ siêu bi chứa nồng độ BAP 3 mg/l CT1 Công thức dinh dƣỡng 1 CT2 Công thức dinh dƣỡng 2 CT3 Công thức dinh dƣỡng 3 T1 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 1 lần/tuần T2 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 2 lần/tuần T3 Thí nghiệm tạo củ bi với tần số tƣới 3 lần/tuần M1 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 55 cm 12 M2 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 88 cm M3 Thí nghiệm tạo củ bi với mật độ trồng 1212 cm BA0 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 0 mg/l BA1 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 2 mg/l BA2 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 5 mg/l BA3 Thí nghiệm tạo củ bi với nồng độ BAP 10 mg/l BAP Benzyladenine (6 – benzyl - aminopurine) Ctv Cộng tác viên L Tỷ lệ củ lớn M Tỷ lệ củ trung S Tỷ lệ củ nhỏ 13 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1.Tình hình sản xuất thuỷ canh của các nƣớc trên thế giới ................... 21 Bảng 2.2. Nồng độ một số dung dịch thƣờng đƣợc sử dụng trong thí nghiệm trồng cây bằng hệ thống thuỷ canh .................................................. 25 Bảng 3.1. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 33 Bảng 3.2. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 33 Bảng 3.3. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 34 Bảng 3.4. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ......................................................................................... 35 Bảng 3.5. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ......................................................................................... 36 Bảng 3.6. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi .............................................................................................................. 37 Bảng 3.7. Mô tả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ............................................................................................................. 38 Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ siêu bi ..................................................................................................... 40 Bảng 4.2. Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 43 Bảng 4.3. Kết quả thí nghiệm ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi ....................................................................................................... 45 Bảng 4.4. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ........................................................................................ 47 Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp 14 dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ...................................................................... 49 Bảng 4.6. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi ............................................................................................... 51 Bảng 4.7. Kết quả thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi .............................................................................................................. 54 15 DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ống nghiệm ........................................................................ 40 Biểu đồ 4.2. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ........................................................... 41 Biểu đồ 4.3. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ........................................................ 43 Biểu đồ 4.4. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của Vanadium lên quá trình tạo củ siêu bi ................................. 44 Biểu đồ 4.5. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của Chitosan quá trình tạo củ siêu bi. ................................................................ 46 Biểu đồ 4.6. Biểu đồ thể hiện trọng lƣợng củ trung bình trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của Chitosan lên quá trình tạo củ siêu bi .................................... 46 Biểu đồ 4.7. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi. ............................................ 48 Biểu đồ 4.8. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ..................................................... 50 Biểu đồ 4.9. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi................................................................... 52 Biểu đồ 4.10. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ........................................................................................ 54 Sơ đồ 1.1. Phân loại hệ thống thủy canh ................................................................. 28 16 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1. Cây khoai tây ....................................................................................... 7 Hình 3.1. Mật độ trồng ...................................................................................... 37 Hình 4.1. Ảnh hƣởng của BAP lên sự tạo củ siêu bi ......................................... 42 Hình 4.2.Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của các công thức dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi. ............................................. 49 Hình 4.3. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của tần số cung cấp dinh dƣỡng lên quá trình tạo củ bi ........................................... 51 Hình 4.4. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của mật độ trồng lên quá trình tạo củ bi .................................................................... 53 Hình 4.5. Tỷ lệ các kích cỡ củ trong thí nghiệm về ảnh hƣởng của BAP lên quá trình tạo củ bi ................................................................................ 55 17 PHẦN I: GIỚI THIỆU 1. Đặt vấn đề Trên thế giới khoai tây đƣợc xem là cây lƣơng thực quan trọng sau lúa, bắp, đại mạch và tiểu mạch. Đây là một loại cây cho củ có giá trị dinh dƣỡng cao, dễ trồng, thời gian sinh trƣởng ngắn, có năng suất khá cao nên đƣợc trồng rất phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới. Ở Việt Nam khoai tây đƣợc xem nhƣ một loại rau cao cấp, vừa có giá trị lƣơng thực vừa có giá trị thực phẩm. Khoai tây đƣợc trồng phổ biến nhất ở Thƣờng Tín (Hà Đông), Từ Sơn (Hà Bắc), Trà Lĩnh (Cao Bằng), SaPa, một số vùng ngoại thành Hà Nội, Đà Lạt. Khoai tây đƣợc xem là một sản phẩm vụ đông quan trọng. Mặc dù diện tích gieo trồng cả nƣớc khoảng 20000 đến 40000 ha, năng suất trung bình 20 – 27 tấn/ha, nhƣng hàng năm nƣớc ta vẫn phải nhập khẩu hàng chục tấn khoai tây từ các nƣớc. Theo GS-TS Nguyễn Quang Thạch - viện trƣởng Viện sinh học nông nghiệp cho biết :”Vấn đề nan giải đặt ra cho việc phát triển cây khoai tây hiện nay không phải là thiếu diện tích canh tác mà là chúng ta không đủ giống có chất lƣợng để cung ứng vào sản xuất”. Khoai tây thƣờng đƣợc trồng bằng củ, hàng năm phải tốn một lƣợng củ rất lớn dùng để làm giống làm giảm về sản lƣợng và thu nhập. Một vấn đề đƣợc đặt ra là làm sao để tạo ra đƣợc một lƣợng lớn cây giống sạch bệnh với tốc độ nhanh, chất lƣợng tƣơng đối đồng đều và đồng nhất về mặt di truyền mà vẫn đảm bảo phát triển bình thƣờng trong khoảng thời gian ngắn Với thực trạng trên, hiện nay phòng Công nghệ sinh học thuộc Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đang nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống khoai tây theo quy trình chặt chẽ từ nhân nuối cấy mô, nhân nhanh cây sạch trong phòng thí nghiệm, tạo hạt nhân tạo, tạo củ siêu bi trong ống nghiệm đến trồng cây cấy mô trong nhà kính để sản xuất ra củ mini (củ bi). Để góp phần hoàn thiện quy trình này, chúng tôi đã tiến hành đề tài “GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỦ BI GIỐNG KHOAI TÂY (Solanum tuberosum L.) TỪ CỦ SIÊU BI IN VITRO” 18 Nghiên cứu hệ thống sản xuất khoai tây giống sạch bệnh, hy vọng trong thời gian tới chúng ta sẽ chủ động đƣợc khoai tây giống trong nƣớc với năng suất, chất lƣợng cao, đặc biệt sẽ đƣa cây khoai tây trở thành một nghề mũi nhọn cho nông dân. 2. Mục đích – yêu cầu 2.1 Mục đích của nghiên cứu Hoàn thiện quy trình tạo củ siêu bi khoai tây trong ống nghiệm Tối ƣu hoá các thông số kỹ thuật của hệ thống thuỷ canh cây khoai từ củ siêu bi để sản xuất củ bi Hoàn thiện công nghệ nhân giống khoai tây theo quy trình từ phòng thí nghiệm ra vƣờn thực nghiệm để sản xuất khoai tây bi. 2.2 Yêu cầu của nghiên cứu Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của một số chất hoá học lên quá trình tạo củ siêu bi khoai tây Xác định công thức dinh dƣỡng thích hợp cho hệ thống thuỷ canh cho năng suất tạo củ bi cao Xác định tần số cung cấp các thành phần dinh dƣỡng cho năng suất tạo củ bi cao Xác định mật độ trồng thích hợp để đạt năng suất cao và tạo củ đồng đều với kích thƣớc phù hợp (3-9g / củ) Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của BAP đến năng suất tạo củ của cây khoai tây 2.3 Hạn chế của đề tài Vì thời gian làm đề tài có hạn nên chúng tôi không bố trí đƣợc các thí nghiệm khảo sát khả năng tạo củ bi của các mẫu khoai tây in vitro dạng hạt nhân tạo và cây khoai tây in vitro; chƣa thực hiện các thí nghiệm khảo sát sự ảnh hƣởng của các chất lên sự tạo củ siêu bi ống nghiệm ở các nồng độ thấp để tìm ra nồng độ thích hợp nhất. 19 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về cây khoai tây Nguồn gốc và phân loại Nguồn gốc Cây khoai tây có nguồn gốc hoang dại từ Trung và Nam Mỹ, đặc biệt là vùng Chile và những đảo quanh vùng. Khí hậu ở Nam Mỹ có đặc điểm là mát, hơi lạnh và mƣa nhiều. Từ một loại khoai tây ban đầu (Solanum tuberosum L.) đến nay ngƣời ta đã tạo ra khoảng hơn 5 ngàn giống với phẩm chất khác nhau. Ngày nay hầu nhƣ cây khoai tây có mặt ở khắp nơi trên thế giới, đặc biệt là sau khi cứu dân Châu Âu khỏi nhiều trận đói do thiên tai và tai hoạ chiến tranh gây ra, khoai tây mới đƣợc con ngƣời tiếp nhận rộng rãi và thu hút các nhà khoa học ở nhiều thời đại tập trung nghiên cứu. Giống khoai tây Ackesegen lần đầu tiên đƣợc ngƣời Pháp đƣa vào Việt Nam từ những năm 1940. Ban đầu đƣợc trồng chủ yếu ở huyện Thƣờng Tín (Hà Đông) nên thƣờng đƣợc gọi là giống Thƣờng Tín. Những năm 1960 diện tích khoai tây ở nƣớc ta có khoảng vài ngàn ha nhƣng đến những năm 1970 tăng nhanh đến khoảng 110.000 ha. Từ những năm 1980 diện tích giảm nhanh chỉ còn khoảng trên dƣới 20.000 ha và lại có xu hƣớng tăng trong những năm gần đây. Có khoảng 200 loài khoai tây hoang dại. Tất cả các loài đều đƣợc tìm thấy ở lục địa Châu Mỹ, từ bình độ thấp đến núi cao 4000m so với mặt nƣớc biển. Hầu hết các loại khoai tây dại đều có củ, chúng đƣợc ngƣời da đỏ trồng ở Châu Mỹ từ Mexico (Trung Mỹ) đến Chile (Nam Mỹ). Phân loại Ngành Angiospermatophyta Lớp Dicotyledoneae Phân lớp Asteridae Bộ Serophulariales Họ Solanaceae Chi Solanum Loài Solanum tuberosum L. 20 Cây khoai tây thuộc họ Solanaceae, chi Solanum. Dựa theo số nhiễm sắc thể là X=12 mà các loại khoai tây trồng trọt đƣợc chia ra 8 loại theo 4 nhóm sau: Nhóm nhị bội thể (2n=2X=24) gồm 4 loài: S. xajanhuiri S. goniocalyx S. phureja S. stenotonum Nhóm tam bội thể (2n=3X=36) gồm hai loài: S. xchaucha S. xjuzeperukii Nhóm tứ bội thể (2n=4X=48) có một loài với hai loài phụ: S. tuberosum ssp. tuberosum S. tuberosum ssp. andigena Nhóm ngũ bội thể (2n=5X=60) có một loài: S. xanrtilobum Trong 8 loài khoai tây trồng ở trên chỉ có Solanum tuberosum ssp. là đƣợc trồng rộng rãi trên thế giới. Hầu hết các loại khoai tây trồng là cây tứ bội thể (2n=4X=48) còn các loài khác chỉ trồng ở các nƣớc có ngƣời da đỏ, nơi tổ tiên của loài khoai tây, đã có hàng ngàn giống đƣợc tìm thấy ở đây. Giá trị kinh tế và dinh dƣỡng Giá trị kinh tế Cây khoai tây vừa có giá trị lƣơng thực vừa có giá trị thực phẩm. Trên thế giới khoai tây đƣợc coi là cây lƣơng thực quan trọng sau lúa, bắp, tiểu mạch và đại mạch. Khoai tây còn là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ cho ngành công nghiệp chế tạo tơ nhân tạo, nƣớc hoa, bột khoai tây, bột hồ vải trong công nghiệp dệt, sản xuất rƣợu…ngoài ra khoai tây còn dùng làm thức ăn gia súc rất tốt: chăn nuôi heo, bò sữa. Nhờ có công dụng về nhiều mặt, mức tiêu thụ khoai tây ở các nƣớc trên thế giới khá lớn: 21 Các nƣớc Tây Bắc Âu 100kg/ngƣời/năm Ba Lan 220kg/ngƣời/năm Đức 190kg/ngƣời/năm Island 140kg/ngƣời/năm Tổng sản lƣợng khoai tây trên thế giới: 1952 243 triệu tấn 1964 277 triệu tấn 1971 293.8 triệu tấn 1972 342 triệu tấn 1973 377 triệu tấn 1993 462 triệu tấn Diện tích khoai tây so với cây lƣơng thực ở một số nƣớc: Thuỵ Sĩ, Đức: 33.1%; Hungari, Đan Mạch: 5.1 – 10%. Năng suất: Hà Lan: 35 – 40 tấn/ha; Đức: 27 – 35 tấn/ha; Bỉ, Mỹ: 25 – 30 tấn/ha. Ở Việt Nam, khoai tây đƣợc coi nhƣ một loại rau cao cấp dùng làm thực phẩm. những nơi trồng khoai tây sớm nhất: Thƣờng Tín (Hà Đông), Từ Sơn (Hà Bắc), Trà Lĩnh (Cao Bằng), Văn Lâm (Hải Hƣng), và một số vùng ngoại thành Hà Nội, Đà Lạt. Khoai tây là sản phẩm vụ đông quan trọng, đặc biệt là ở những vùng nhƣ đồng bằng sông Hồng và miền Bắc Việt Nam (sản xuất 85% ở Việt Nam) và ở Đà Lạt (trồng quanh năm - chiếm khoảng 15% sản lƣợng). Khoai tây cung cấp nguồn thực phẩm cân bằng và tăng thu nhập trên một đơn vị diện tích canh tác trong vòng 3 tháng cao hơn lúa, ngô hay khoai lang. Do đó diện tích trồng khoai tây tăng lên rất nhanh: 1940 1.065ha 1970 –1971 5.000ha 1973 50.000ha Giá trị dinh dƣỡng Khoai tây là loại rau cao cấp, có thể sử dụng làm lƣơng thực, bộ phận sử dụng là thân củ. 22 Hàm lƣợng dinh dƣỡng: Glucid 21% trọng lƣợng tƣơi Nƣớc 75 – 76% Protein 0.8 – 3.6% Chất xơ 0.7% Năng lƣợng: 82 – 89 callo ( lớn hơn cà rốt gấp 2 lần, hơn bắp cải 3 lần, hơn cà chua 4 lần). Các loại sinh tố: Sinh tố A (carotene) rất ít B1 0.03 – 0.1mg B2 0.02 – 0.04mg C 1.6 – 23mg Khoáng chất: P 21 – 107mg Ca 9 – 64mg Hàm lƣợng đạm là một trong những thành phần quan trọng để đánh giá phẩm chất của củ khoai tây. Thƣờng hàm lƣợng protein trong củ không quá 1 – 2%, nhƣng gần đây bằng con đƣờng chọn giống đã nâng hàm lƣợng protein lên 3 - 3.6%. Chất độc solanin: trong điều kiện bình thƣờng chứa 0.0017 – 0.01% trong củ, chủ yếu là ở vỏ. Khi khoai tây nảy mầm solanin xâm nhập vào thịt củ, tỷ lệ lớn hơn 0.015% có thể gây ngộ độc cho ngƣời. 23 Đặc tính sinh học 1.3.1 Đặc tính thực vật học Hình 2.1: Cây khoai tây 1.3.1.1 Rễ Rễ khoai tây là rễ chùm, phân bố ở tầng đất 30cm. Nếu trồng bằng hạt thì rễ có thể phân bố sâu hơn, có nhiều rễ phụ. Quá trình hình thành rễ: Khi mắt trên củ bắt đầu nẩy mầm, ở gốc mầm xuất hiện nhiều nốt nhỏ đó là mầm mống của rễ sau này, những rễ này xuất hiện suốt cả thời kì sinh trƣởng sinh dƣỡng. Sự phát triển của bộ rễ mạnh nhất vào thời kì hình thành tia củ đến củ lớn. Rễ trên tia củ có đặc điểm là ngắn, ít phân nhánh và cũng tham gia vào quá trình hấp thu nƣớc, dinh dƣỡng nuôi củ, thân. 1.3.1.2 Thân Sau khi trồng, phần trên thân mầm sẽ phát triển thành thân trên mặt đất (thân khí sinh) và đoạn thân dƣới mặt đất (thân mầm, địa sinh, tia củ). Thân trên mặt đất cao 50-80cm hoặc cao hơn, thân nhỏ, yếu, thân có lông tơ và lông cứng khi già thì lông rụng. Thân khoai tây có màu xanh, phớt hồng, chiều cao thân phụ thuộc vào giống, điều kiện trồng trọt. Số thân/khóm khoảng 4-8 hoặc nhiều hơn tuỳ thuộc giống, số mầm trên củ. 24 Thân dƣới mặt đất (tia củ) phát sinh từ đốt thân nằm dƣới mặt đất. Tia củ (thân ngầm) dài thẳng, đầu mút hơi phình to, có tính hƣớng âm, ƣa bóng tối. Củ chính là bộ phận phình to ở đầu cuối của tia củ, chứa nhiều tinh bột và các chất dinh dƣỡng khác. Mắt củ: đƣợc hình thành là do những lá không đƣợc phát triển. Khi củ nảy mầm, ở những mắt đó sẽ mọc mầm và rễ, các mắt mầm xếp theo hình xoắn ốc giống nhƣ lá xếp trên thân. Mắt củ tập trung ở phần đỉnh củ, ở phần giữa và gốc thƣa mắt hơn. Phần củ đính với thân gọi là rốn củ, đối diện rốn củ là đỉnh củ. Hình dạng củ: tròn, tròn dài, tròn dẹp. Màu sắc củ: trắng, vàng, tím, hồng. Thịt củ: trắng, vàng. Đặc điểm về hình dạng, màu sắc củ … là do giống, nhƣng các điều kiện ngoại cảnh và trồng trọt cũng có ảnh hƣởng. 1.3.1.3 Lá Lá khoai tây là lá kép, mỗi lá kép gồm từ 1-4 đôi lá chét hợp thành, trên ngọn có một lá riêng biệt. Trên phiến lá kép còn có lá giữa, lá nhỏ. 1.3.1.4 Hoa và quả Hoa khoai tây là hoa lƣỡng tính, tự thụ phấn. Hoa thƣờng có 5 cánh, có màu trắng hoặc tím. Trên mỗi hoa có 5 nhị đực quanh vòi nhụy cái, hoa mọc thành chùm ở đầu ngọn, đầu cành, nách lá. Khoai tây có quả mọng, tròn hoặc hình trứng, có màu ngà ngà xanh, khi chín có màu vàng nhạt. Trong quả chứa nhiều hạt nhỏ nằm xen trong chất cơm nhơn nhớt, hạt chứa nhiều dầu. 1.3.2 Đặc điểm sinh lý 1.3.2.1 Thời kỳ ngủ Củ khoai tây sau thu hoạch phải trải qua một thời gian nhất định mới nảy mầm đƣợc. Thời gian đó ngƣời ta gọi là thời gian ngủ nghỉ của khoai tây (thuộc loại ngủ sinh lý), khoảng thời gian này dài hay ngắn tuỳ thuộc vào giống, điều kiện cất giữ (nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, chế độ khí), thời gian ngủ nghỉ của khoai tây khoảng từ 2-5 tháng. 25 1.3.2.2 Thời kỳ nảy mầm Sau thời kỳ ngủ nghỉ, củ khoai tây bƣớc vào giai đoạn nảy mầm, mầm đó sẽ phát triển thành thân lá. Trƣớc khi nảy mầm xung quanh chân thân mầm xuất hiện màu xanh do hoạt động của chất solanin (khi có ánh sáng chiếu vào). Ở xung quanh gốc mầm bắt đầu xuất hiện những nốt sần đỏ, đó là nơi phát sinh rễ và thân ngầm (tia củ). 1.3.2.3 Thời kỳ hình thành tia củ Sau khi trồng 10-15 ngày, các mầm mọc lên khỏi mặt đất và sau khi trồng 20-25 ngày phần dƣới mặt đất sẽ hình thành rễ và tia củ. Tia củ dài có màu trắng và thẳng, phát triển theo chiều ngang. Khi tia củ phát triển đến mức độ nhất định thì không phát triển dài ra nữa mà tập trung chất dinh dƣỡng vào đầu cuối của tia củ, củ to dần và bắt đầu quá trình tạo củ khoai tây. 1.3.2.4 Thời kỳ củ phát triển Sau khi hình thành tia củ (sau khi trồng 20-25 ngày) do sự tích tụ chất dinh dƣỡng mà củ lớn dần, tốc độ phát triển của củ mạnh nhất là từ sau khi trồng 40-60 ngày trở đi và củ tiếp tục phát triển cho đến lúc thu hoạch. Sự phát triển của củ chịu sự ảnh hƣởng lớn bởi điều kiện ngoại cảnh, điều kiện trồng trọt. Nhiệt độ cao, ẩm độ thấp, thiếu dinh dƣỡng, vun không kín tia củ, … làm củ lớn chậm, giảm phẩm chất và năng suất. 1.3.3 Ảnh hƣởng của điều kiện ngoại cảnh 1.3.3.1 Nhiệt độ Sau khi củ qua giai đoạn ngủ nghỉ, khoai tây bắt đầu nảy mầm, nhiệt độ thích hợp cho nảy mầm là 21 – 240C, nhiệt độ thích hợp cho thân lá phát triển là 20 - 210C, cho sự tạo củ là 15 - 200C, tốt nhất là 170C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm càng lớn càng có lợi cho sự tạo củ vì duy trì cƣờng độ quang hợp, giảm cƣờng độ hô hấp do đó sản phẩm quang hợp đƣợc ít bị tiêu hao, tích luỹ vào củ. Nếu nhiệt độ cao trong thời kì hình thành thân củ, đặc biệt là giai đoạn sắp thu hoạch sẽ phát sinh hiện tƣợng thoái hoá làm giảm năng suất. Điều này đƣợc chứng minh ở thí nghiệm của Rudeiko 1958: khi nhiệt độ trung bình ngày đêm từ 19 - 210C tỷ lệ củ bị thoái 26 hoá 20%, t0 = 240C thoái hoá 50%, t0 > 250C tỷ lệ củ thoái hoá là 75%, nhiệt độ ban đêm cao có ảnh hƣởng mạnh đến sự thoái hoá và chất lƣợng hạt giống. Ngoài ra nhiệt độ cao thƣờng đi đôi với độ ẩm không khí lớn tạo điều kiện thuận lợi cho các loại sâu bệnh phát triển, nhiều khi phát triển thành dịch hại trong vùng lớn gây nguy hiểm khó phòng trừ, gây thất thu lớn. Vì vậy cần bố trí thời vụ thích hợp, cụ thể cho từng vùng, từng vụ mới đảm bảo thu hoạch đƣợc năng suất củ cao, phẩm chất củ tốt. 1.3.3.2 Ánh sáng Ở các thời kì sinh trƣởng khác nhau cây khoai tây đòi hỏi thời gian chiếu sáng khác nhau: Từ lúc mọc mầm cho đến lúc hình thành tia củ cần thời gian chiếu sáng dài ngày để thân lá phát triển, thúc đẩy quá trình sinh trƣởng sinh dƣỡng. Từ giai đoạn hình thành củ đến củ phát triển thì yêu cầu thời gian chiếu sáng ngắn ngày để xúc tiến quá trình hình thành và phát triển của củ. Qua nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng ánh sáng dài ngày vào giai đoạn sinh trƣởng thân lá có lợi cho quá trình quang hợp, kéo dài thời kì sinh thực, tăng số củ và trọng lƣợng củ trên cây. Nhiều tài liệu nghiên cứu ở nƣớc ngoài cho thấy cây khoai tây chỉ ra hoa ở điều kiện 12 – 16 giờ chiếu sáng trong một ngày, còn thời gian chiếu sáng trong một ngày dƣới 12 giờ thì chỉ thích hợp cho việc tạo củ. Vì vậy mà chúng ta rất ít thấy khoai tây ở Việt Nam ra hoa và tạo quả đặc biệt là ở vùng đồng bằng Bắc Bộ. Đây cũng là khó khăn cho kỹ thuật lai tạo giống bằng con đƣờng hữu tính. 1.3.3.3 Nƣớc Các thời kì sinh trƣởng khác nhau yêu cầu độ ẩm đồng ruộng khác nhau: Thời kì mới trồng không cần độ ẩm đất cao vì thời kì này cây còn nhỏ, rễ phát triển ít, chất dinh dƣỡng chủ yếu cung cấp cho cây là chất dinh dƣỡng trong củ mẹ. Khi thân lá và củ phát triển thì mới cần độ ẩm đất cao: 70 - 80% vì thân lá phát triển mạnh thì sự thoát hơi nƣớc mạnh, hơn nữa rễ khoai tây chỉ tập trung ở tầng đất 0 - 30cm cho nên trong vụ nắng tƣới nƣớc đầy đủ thì năng suất tăng lên và ngƣợc lại nƣớc trong đất 27 dƣ thừa cũng dẫn đến năng suất giảm, khả năng chống chịu sâu bệnh giảm, phẩm chất củ kém. 1.3.3.4 Đất đai và dinh dƣỡng Khoai tây thích hợp với đất có độ chặt 1,1 – 1,2g/cm3, nghĩa là thích hợp với loại đất thịt nhẹ, cát pha, đất đỏ bazan, có pH = 5,8 - 6,3, không thích hợp với loại đất nhiều sét, thành phần cơ giới nặng, luôn luôn ngập úng, không thoát nƣớc. Thích hợp nhất là loại đất cát pha và đất thịt nhẹ do đảm bảo đƣợc đầy đủ chế độ thoáng khí của đất trồng vì bộ rễ khoai tây có khả năng hô hấp trong đất rất cao, lớn hơn những cây trồng khác hàng chục lần, nhất là giai đoạn củ đang phát triển. Mặt khác bộ phận sử dụng làm thực phẩm của cây là củ (thân ngầm) nằm sâu trong đất, các củ khoai tây này có phát triển tốt hay không (tức khả năng cho năng suất và tỷ lệ củ thƣơng phẩm cao hay thấp) phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố đất đai (đất nặng hay nhẹ, đất tơi xốp thoáng khí hay đất bí, yếm khí…) có ý nghĩa rất lớn, nhiều khi có ý nghĩa quyết định đối với năng suất và phẩm chất của khoai tây. Khoai tây yêu cầu dinh dƣỡng cao, cả phân hữu cơ lẫn vô cơ, mỗi loại phân có vai trò khác nhau: N: là nguyên tố cơ bản trong phân tử protein để hình thành tế bào mới, cấu tạo nên các bộ phận rễ, thân, lá, củ. P: bón lân đầy đủ xúc tiến quá trình sinh trƣởng thân lá, tăng số củ, trọng lƣợng củ, khả năng chống chịu sâu bệnh, tăng năng suất, phẩm chất. K: có tác dụng xúc tiến sự tăng trƣởng của bộ lá, kéo dài trời gian làm việc của tầng lá giữa và gốc, tăng khả năng vận chuyển vật chất về củ, tăng năng suất, phẩm chất. 1.4 Tình hình sâu bệnh trên cây khoai tây 1.4.1 Các loại sâu hại cây khoai tây 1.4.1.1 Sâu xám (Agrotisypsilon) Sâu xám là loại sâu ăn tạp, sâu non và bƣớm (bọ trƣởng thành) hoạt động vào ban đêm, đặc biệt là sâu non, sáng lại chui xuống gần gốc cây ẩn nấp. Sâu cắn đứt cành lá hoặc cắn ngang thân lúc còn non, làm khuyết cây giảm mật độ cây / đơn vị diện tích. 28 Khi sâu ở tuổi 4, cây đã già thì chui xuống đất cắn củ, đục thành từng lỗ hoặc từng rãnh trên củ. Phòng trừ: Khi phát hiện có sâu thì kết hợp bắt và xịt: Sherpa 1%, Basudin 10G: 1/600, Sumi , Sumicidin, Map-Permethrin 50EC, Cascade 5EC. Đất phảI đƣớc bừa kĩ, làm vệ sinh đồng ruộng, làm mất nơi ẩn nấp của sâu non, bƣớm. 1.4.1.2 Sâu khoang (Prodenia litura Fabricius) Đặc điểm: Sâu tuổi nhỏ có màu xanh và vàng đen trên lƣng, sâu lớn màu đen, xám nhạt, hai bên có đốm tròn hoặc 3 cạnh chạy dọc thân. Sâu non ở tuổi 1 – 2 sống tập trung ở mặt dƣới lá, ăn phần thịt lá, đến tuổi 3 sâu mới phân tán, phá hoại chủ yếu vào ban đêm. 1.4.1.3 Sâu xanh (Heliothis armigera Hueb) Phá hoại chủ yếu lá non Phòng trừ: Dùng các loại thuốc: Sumi 5EC, Atabron 5EC, nomolt 5EC, Politrin 440EC: 15 – 20ml/8 lit, Sumicidin 10Nd:8-10ml/8 lit. 1.4.1.4 Rệp sáp trắng (Pseudococcuscitri Risso) Khi còn non có màu hồng, lớn lên đƣợc phủ một lớp sáp trắng nhƣ vôi ở bên ngoài, lúc này rất ít di động. Rệp sáp chủ yếu hại củ giống ở trong kho, chích hút nhựa trong mầm khoai ở phần gốc mầm và các nốt rễ trên mầm làm cho mầm teo đi, củ giống bị chai cứng lại trồng không mọc đƣợc Phòng trừ; Dùng thuốc có tác dụng nội hấp (lƣu dẫn), nhiều loại thuốc tiếp xúc cũng có kết quả cao nhƣng phải phun kĩ. 1.4.2 Bệnh hại cây khoai tây 1.4.2.1 Bệnh mốc sƣơng (Phytophthora infestans) Bệnh thƣờng xuất hiện vào lúc ẩm độ cao, có sƣơng mù, t0 từ 20 - 240C, bệnh xuất hiện trên lá, thân. Lúc đầu là những vệt xám nhỏ nâu nhạt nâu đen. Lá và thân cây bị bệnh nếu gặp trời khô, nhiệt độ cao thân lá khô giòn, nếu trời ẩm thì cây bị thối. Ở củ: nấm bệnh xâm nhập vào củ qua cây, củ bị bệnh lõm vào làm cho củ bị chai cứng và có màu nâu, củ bị thối. 29 1.4.2.2 Bệnh héo xanh (Pseudomonas solanacearum) Bệnh thƣờng phát sinh khi cây sinh trƣởng tốt, gặp điều kiện khí hậu ấm và ẩm phát triển càng nhanh. Phòng trừ: Chọn giống, lai tạo giống Đảm báo ẩm độ thích hợp cho từng giai đoạn sinh trƣởng của khoai tây Loại bỏ cây bị bệnh Bón NPK cân đối Luân canh Phun thuốc: Povral M45, Ridomil M45, phun khi cây mọc đều, cao 10 - 15cm, cứ 10 ngày phun 1 lần. 1.4.2.3 Bệnh virus Bệnh virus phổ biến ở nƣớc ta gồm có các dòng X,Y,K,S,A,M,E,…và trên đồng ruộng biểu hiện nhiều triệu chứng khác nhau nhƣ: cuốn lá, xoăn lá, cây lùn, đen gân, khảm (hoa, lá). hầu hết các dòng virus khoai tây đều có thể ẩn triệu chứng, chỉ thấy năng suất giảm dần, khả năng sinh trƣởng kém và triệu chứng không ổn định mà thay đổi nhiều theo giống, chế độ dinh dƣỡng, điều kiện ngoại cảnh. Bệnh virus cũng có triệu chứng dễ nhầm lẫn với bệnh sinh lý nhƣ thiếu N, P, K…Trong các dòng virus, có dòng biểu hiện bên ngoai, có dòng không biểu hiện bên ngoài nên khó nhận biết, chỉ thấy năng suất giảm dần, khả năng sinh trƣởng kém, vì vậy chúng ta phải dùng các biện pháp kỹ thuật để phát hiện. Các biện pháp kỹ thuật thƣờng đƣợc dùng để phát hiện bệnh virus trên khoai tây: phƣơng pháp cây chỉ thị, huyết thanh học, kính hiển vi điện tử. Trong điều kiện nƣớc ta phƣơng pháp cây chỉ thị có một vị trí đặc biệt quan trọng, vì không đòi hỏi kỹ thuật cao, tƣơng đối đơn giản ít tốn kém mà vẫn khá chính xác. Virus X (PVX): giảm năng suất 10%. Rất phổ biến, làm giảm năng suất, biểu hiện trên cây: có những đốm khảm dạng tròn, cây lùn, hoặc khảm nhẹ (khảm nằm giữa các gân lớn trên lá) làm lá nhăn. Nhƣng phổ biến nhất là ở dạng ẩn: điều kiện ánh sáng yếu kéo dài thì cho những đốm tròn màu 30 xanh nhạt ở lá, những đốm này mất đi trong điều kiện ánh sáng mạnh, sau dạng ẩn là dạng khảm nhẹ. Virus Y: làm giảm năng suất cao, 80%. Triệu chứng: khảm mạnh, vùng khảm có màu xanh nhạt vàng so với màu xanh đậm bình thƣờng của lá, kèm theo gân lõm, thịt lá nổi lên, cây lùn đi. Loại này ít khi gây bệnh đơn độc mà thƣờng kết hợp với các loại virus khác. PVA: làm giảm năng suất 40%. Trong điều kiện nóng, nhiệt độ cao thƣờng ẩn hoàn toàn. Cây lùn, củ nhỏ. PVM: Các lá non xoăn, lá biến dạng. Bệnh virus khoai tây là nguyên nhân chính gây ra hiện tƣợng thoái hoá giống, làm cho năng suất ngày càng giảm. Mức độ gây hại tuỳ theo giống, điều kiện thời tiết, chế độ dinh dƣỡng, tuỳ thuộc loại virus. Biện pháp phòng trừ: tại Việt Nam cũng nhƣ những quốc gia trồng khoai tây trên thế giới áp dụng nhiều biện pháp để loại trừ virus ra khỏi đồng ruộng: Chọn tạo giống kháng bệnh virus. Xử lí nhiệt, kết hợp nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng để tẩy sạch virus. Luân canh hợp lí. Bón cân đốI N, P, K. Phun thuốc trừ một số loại sâu là môi giới truyền bệnh. 1.4.2.4 Bệnh thối củ trong thời gian giữ giống Bệnh thối khô (nấm Fusarium) Bệnh thối ƣớt (vi khuẩn Pectobacterium) Các bệnh này làm hao hụt tổn thất lƣợng lớn củ giống trong thời gian cất giữ. Biện pháp hạn chế: Chọn củ nguyên vẹn. Trong thời gian giữ giống cần kiểm tra thƣờng xuyên để loài trừ ngay những củ giống bị bệnh, phun thuốc trừ nấm bệnh kịp thời để tránh lan sang các củ khác. 31 1.5 Một số giống khoai tây đƣợc trồng ở nƣớc ta 1.5.1 Giống khoai tây hạt lai Từ 41 tổ hợp, khoai tây hạt lai đƣợc trung tâm khoai tây Quốc T