CÂY LƯƠNG THỰC4. CÂY KHOAI LANG

4. CÂY KHOAI LANGChương 1: VỊ TRÍ KINH TẾ CÂY KHOAI LANG

1.1 Tầm quan trọng của khoai lang trên thế giới và Việt Nam1.2 Thành phần dinh dưỡng và giá trị kinh tế của khoai lang1.3 Phân loại, nguồn gốc, vùng phân bố, lịch sử phát triển1.4 Sản xuất, tiêu thụ khoai lang trên thế giới và Việt Nam

food crops 3

• Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng cách đây trên 5.000 năm.

• Khoai lang (Ipomoea batatas) là một loài cây nông nghiệp với các rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, được gọi là củ khoai lang, được sử dụng trong vai trò của cả rau lẫn lương thực. Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại rau.

3

• Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng cách đây trên 5.000 năm.

• Khoai lang (Ipomoea batatas) là một loài cây nông nghiệp với các rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, được gọi là củ khoai lang, được sử dụng trong vai trò của cả rau lẫn lương thực. Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại rau.

4

food crops 7

Table 1.2 Production, area and yield of major food crops of the world and Vietnam in 2013.

Food Crops

World VietnamProduction(million t)

Area(million ha)

Yield(t/ha)

Production(million t)

Area(million ha)

Yield(t/ha)

Maize 1,016.74 184.19 5.52 5.19 1.17 4.43Rice 745.71 164.72 4.52 44.03 7.90 5.57Wheat 713.18 218.46 3.26 - - -Potato 368.09 19.46 18.91 0.31 0.02 13.57Cassava 276.72 20.73 13.34 9.74 0.54 17.89Barley 144.75 49.78 2.90 - - -SweetPotato

110.74 8.24 13.43 1.36 0.13 10.03

Sorghum 61.38 42.12 1.45 - - -Yam 60.19 5.05 11.91 - - -Millet 29.87 32.91 0.90 - - -Oat 23.82 9.75 2.44 - - -Taro 9.97 1.29 7,67 - - -

Source: FAOSTAT, 2014, cited by Hoang Kim., 2014

food crops 11

food crops 12

Thành phần dình dưỡng củ khoai lang

• Phân tích giá trị dinh dưỡng của 100 g củ khoai lang tươi có chứa 108-121 calo, 68,5-72,3 g nước, 25,6-31,0 g hydrate carbon tổng số, 1,0-1,7 g protein, 0,7-1,0 g chất xơ, 0,2-0,4 g chất béo, 210-304 mg K, 38-56 mg P, 21-36 mg Ca, 21-37 mg axit ascorbic, 10-36 mg Na, 0,7-2,0 mg Fe, 0,6-0,7 mg niacin, 0,09-0,14 mg thiamine.

Bảng Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của khoai lang, so với sắn củ tươi (phần ăn được ) khoai tây và khoai môn 1/

1/ Christopher Wheatley, Gregory J.Scott, Rupert Best and Siert Wiersema 1995.

Thành phần Sắn Khoai lang

Khoai tây

Khoai môn

Tỷ lệ chất khô (%) 30- 40 19-35 20 28Hàm lượng tinh bột (%) 27- 36 18- 28 13- 16 18- 25Đường tổng số (% FW) 0,5- 2,5 1,5-5,0 0-2,0 0,5-1,0Đạm tổng số (%FW) 0,5- 2,0 1,0-2,5 2,0 2,5Chất xơ (%FW) 1,0 1,0 0,5 0,6Chất béo (%FW) 0,5 0,5-6,5 0,1 0,2Chất khoáng (%FW) 0,5- 1,5 1,0 1,0-1,5 0,5-1,0Vitamin A (mg/100gFW) 17 900 Vệt 117Vitamin C (mg/100gFW) 50 35 31 24Năng lượng (KJ/100g) 607 490 318 439Yếu tố hạn chế dinh dưỡng Cyanogenes Trypsin

inhibitorsSolanine Alkaloids,

tanninsTỷ lệ trích tinh bột (%) 22- 25 10-15 8-12 n.a.

11

Giá trị kinh tế của cây khoai lang

• Củ khoai lang dùng làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi và dùng để chế biến tinh bột, rượu, cồn, xì rô, nước giải khát giàu dinh dưỡng, bánh kẹo, mì, miến, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học (bioplastic).

• Khoai lang có khối lượng đường bột (hydrate carbon), vitamin A và năng lượng trên một hecta cao hơn lúa mì, lúa nước, sắn.

• Giới (regnum): Plantae• Bộ (ordo): Solanales• Họ (familia): Convolvulaceae• Chi (genus): Ipomoea• Loài (species): I. Batatas• Tên khoa học: Ipomoea batatas

13

Phân loại• Khoai lang (Ipomoea batatas L) là cây 2 lá mầm;

thuộc bộ Solanales, họ Bìm bìm Convolvovulaceae, chi Ipomoea, Chi phụ: Quamoclit; Phân chi: Batatas Loài: Ipomoea batatas. Họ Bìm bìm có 55 chi và khoảng 1650 loài, trong đó chi Ipomoea là chi lớn nhất với khoảng 600 loài (Austin, 1997).

• Ở Việt Nam có 13 chi và 76 loài (Lương Ngọc Toàn và csv, 1978).

• Cây khoai lang được phân loại trong chi Batatas. Hiện nay trong nội tộc phân chi Batatas có 13 loài hoang dại quan hệ với khoai lang

• Khoai lang có số nhiễm sắc thể 15, là dạng lục bội thể (6x) duy nhất có khả năng tạo củ để làm lương thực.

• Trần Văn Minh 2008 đã trích dẫn tài liệu của Iting và Kehr 1953 nghiên cứu sự phân chia giảm nhiễm ở các giống khoai lang của Mỹ và giả thuyết là khoai lang có nguồn gốc đa bội khác nguồn, hình thành từ tổ hợp lai giữa một tứ bội thể với nhị bội, sau đó xẩy ra quá trình phân đôi nhiễm sắc thể ở con lai bất dục.

• Nishiyama 1982 và Shiotani 1988 thì lại cho rằng khoai lang là một tứ bội cùng nguồn. hình thành do sự đa bội hoá của loài lưỡng bội.

Nguồn gốc• Khoai lang có nguồn gốc ở Nam Mỹ khoảng

5.000 năm trước công nguyên. Dấu tích củ khô tồn tại lâu nhất được khám phá tại Caves của Chilca Canyon thuộc Peru (Engel, 1970). Người ta cũng tìm thấy sự hiện diện của khoai lang đầu tiên tại vùng Mayan của Trung Mỹ. Astin 1977 đã giả thuyết có hai trung tâm phát sinh nguồn gốc khoai lang tại Guatamala và nam Peru.trong Một số công trình khác cũng chỉ ra sự đa dạng loài khoai lang cao nhất ở Colombia, Equador và nam Peru.

Vùng phân bố và lịch sử phát triển

• Cây khoai lang được trồng trong phạm vi rộng giữa vĩ tuyến 40 độ Bắc đến 40 độ Nam và lên tới độ cao 2.300 m so với mặt nước biển.

Bản đồ vùng phân bố khoai lang trên thé giới

• Khoai lang được khám phá bởi Christophe Columbus trong cuộc thám hiểm tìm ra châu Mỹ năm 1492. Ông đã đưa nó vào Tây Ban Nha được gọi là khoai tây Tây Ban Nha hay khoai tây ngọt, mãi sau này mới gọi là khoai lang.

• Lịch sử phát triển: khoai lang được mở rộng theo hai con đường:

• Con đường từ Tây Ban Nha giới thiệu vào châu Âu sau đó truyền tới châu Phi, vào Ấn Độ và Tây Ấn. Con đường khác do người Tây Ban Nha mang khoai lang từ vùng Trung Mỹ tới Philippines (Yen, 1982) vào khoảng năm 1521 (Obrien, 1972), sau đó tiếp tục đưa đến châu Phi (Cinklin,1963). Khoai lang được đưa về Trung Quốc từ Philippin và xuất hiện ở Phúc Kiến (Fukien) năm 1594.

• Con đường khác vào Trung Quốc là do người Tây Ban Nha, đưa vào vùng Combatfami năm 1674. Một người Anh đưa vào Nhật năm 1615. Khoai lang được tiếp tục đưa vào Malaysia và các nươc Nam Á, Đông Nam Á.

• Cây khoai lang được đưa vào Việt Nam từ Luzon, Philippines vào cuối đời Minh ở thế kỷ 16 (Hoàng Kim 2011 dẫn tài liệu Thảo Mộc Trang năm 1756 của Lê Qúy Đôn).

Vướng mắc chính trong sản xuất vàtiêu thụ khoai lang ở Việt Nam

- Chuỗi sản xuất chế biến tiêu thụ sản phẩm hiệu quả khoai lang từ giống tốt đến thương hiệu

- Năng suất khoai lang thấp (Yield GAP), mặc dù đã có vùng năng suất cao

- Hệ thống quy trình kỹ thuật canh tác chưa đồng bộ, thích hợp, hiệu quả (ví dụ so sắn)

- Giống thoái hóa tạp lẫn, sùng khoai lang.- Thị trường nhỏ hẹp, không ổn định

Khoai lang Việt Nam từ giống tốt đến thương hiệu

Mời xem trang web tại đây https://cnm365.wordpress.com/2015/11/02/giong-khoai-lang-o-viet-nam/

Mời xem video tại đâyhttp://cayluongthuc.blogspot.com/2012/11/khoai-lang-viet-nam-tu-giong-tot-en.html

Mời xem ba hình của sắn để so khoai lang

The cassava revolution in Vietnam

Cassava's huge potential as 21st Century cropFAO offers sustainable farming model to meet increased demand

28 May 2013, Rome - Save and Grow, an environmentally-friendly farming model promoted by FAO, can sustainably increase cassava yields by up to 400 percent and help turn this staple from a poor people's food into a 21st Century crop, FAO said today.

In a newly-published field guide detailing Save and Grow's applications to cassava smallholder production, FAO noted that global cassava output has increased by 60 percent since 2000 and is set to accelerate further over the current decade as policymakers recognize its huge potential.

Source: http://.fao.org/news/story/en/item/176780/icode/

“The approach has yielded spectacular results in trials organized in Viet Nam, where farmers using the improved technologies and practices boosted cassava yields from 8.5 tonnes to 36 tonnes -- an increase of more than 400 percent.” FAO said Save and Grow: Cassava A guide to sustainable production intensification (FAO, 2013) ISBN 978-92-5-107641-5140 pp. 182 x 257 mm, paperback Download book (PDF, 3 MB)

Sustainable management of cassava in Asia From research to practice

Quản lý bền vững sắn châu ÁTừ nghiên cứu đến thực hànhhttp://fa.hcmuaf.edu.vn/hoangkim

“The work summarized in this manual represents the best available advice from more than 50 years of combined research experience and work with farmers to understand their real-life challenges and opportunities.”

The key study areas have now expanded to the provinces of Dak Lak and Phu Yen. The adoption of new varieties and new advances in cassava cultivation techniques, cassava conservation and sustainable development have yielded spectacular results in trials organized there. (Nguyen Thi Truc Mai et al., 2014a and 2015; Nguyen Bach Mai et al. 2014b; Tran Ngoc Ngoan et al., 2014 and 2015; Hoang Kim et al. 2015).

The adoption of new varieties and improved cassava cultivation techniques,has yielded spectacular results in trials organized in Phu Yen in 2015.Source: Vietnam Agriculture; http://nongnghiep.vn/4-giong-san-moi-post153736.htmlHoang Kim et al. 2015

4. CÂY KHOAI LANGChương 2: SINH HỌC CÂY KHOAI LANG

2.1 Đặc điểm thực vật cây khoai lang (rễ, thân, lá, hoa, hạt)2.2 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây khoai lang (sinh rễ mọc mầm/ phát triển hệ rễ/ phát triển thân lá/ phát triển củ2.3 Sinh lý ruộng khoai lang năng suất cao food crops 4

• Giới thiệu• Đặc điểm thực vật

–Rễ–Thân–Lá–Hoa–Quả

27

28

• Rễ con: rất nhỏ, màu trắng, phát triển mạnh nhất vào thời kì đầu sinh trưởng ở lớp đất mặt 0 – 30 cm.

• Rễ củ: phát sinh từ rễ con, ở lớp đất 10-25cm. Rễ củ ban đầu phát triển theo chiều dài sau đó phát triển theo chiều ngang.

• Rễ đực: phát sinh từ rễ con để thành rễ củ nhưng do điều kiện không thuận lợi nên không hình thành củ được.

29

30

31

32

33

34

35

• Có nhiều dạng: bò, nửa bò, đứng, hơi đứng, leo.

• Thân có các mắt hình thành các mầm, thân phụ.

• Tiết diện thân thường tròn hay có góc.

36

37

• Mọc cách, mỗi mắt mọc một lá.

• Có cuống dài, có khả năng xoay chuyển hướng ra ngoài ánh sáng.

38

39

40

• Hoa có dạng hình chuông có cuống dài.• Mọc riêng rẽ hay mọc thành chùm ở ngọn

thân hay nách lá• Nhiệt độ ngày ngắn 8-10h/ngày, khoai

lang ra hoa dễ dàng.

41

42

43

4. CÂY KHOAI LANGChương 3: KHÍ HẬU VÀ ĐẤT KHOAI LANG

3.1. Khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa, nguồn nước3.2 Đất khoai Việt Nam vùng phân bố và tính chất cơ bản3.3 Những vùng và vụ trồng khoai lang chính của Việt Nam3.4 Nhu cầu NPK và hiện tượng khoai lang thiếu dinh dưỡng

food crops 5

Bản đồ đất Việt NamNguồn: Hoang Kim, Pham Van Bien and R.H.Howeler 2003

http://foodcrops.vn 4

Nhóm đất đỏ vàng gần 20.000.000 ha Nhóm đất phù sa khoảng 3.500.000 ha (phù sa sông Cửu Long 850.000 ha, phù sa sông Hồng 600.000 ha, và đất phù sa các con sông khác )Nhóm đất xám bạc màu 3.000.000 ha Nhóm đất phèn khoảng 2.000.000 ha Nhóm đất mặn khoảng 1.000.000ha Nhóm đất cát khoảng 550.000 ha

Bản đồ đất, thực vật và các vùng sinh thái nông nghiệp Việt Nam

http://foodcrops.vn 3

Bản đồ lượng mưa, nhiệt độ ở Việt Nam (1) và bản đồ tỷ lệ đất lúa được tưới chủ động

http://foodcrops.vn 51) Hoang Kim, PV Bien, R.H.Howeler 2003

Những tỉnh sản lượng khoai lang cao nhất của Việt Nam

4. CÂY KHOAI LANGChương 4: GIỐNG KHOAI LANG

4.1 Tiến bộ mới về nghiên cứu giống, sinh lý, di truyền kỹ thuật trồng, chế biến và tiêu thụ khoai lang trên thế giới4.2 Một số giống khoai lang tốt Việt Nam hiện nay4.3 Quy phạm khảo nghiệm DUS giống khoai lang4.4 Quy phạm khảo nghiệm VCU giống khoai lang

food crops 6

Tiến bộ mới nghiên cứu khoai lang tại ba Hội thảo cây có củ toàn cầu năm 2005, 2008, 2016

Samples of sweetpotato distributed by Continent (1979 - 2005)

Northern America

4%

Oceania1%

Africa23%

Asia33%Latin America

and the Caribbean

35%

Europe4%

Source : International Potato Center

Samples of sweetpotato distributed by year

43 61

286

1760

833

1757

1139

289

1436

788

276 276 303 264468

890723

1369

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Analysis and Reports of GR information

1 2 3 99

02

46

810

12

Longitud de T a llo según Estado de la Planta

Distr ibución de la Longitud de T allo

Longi tud de Tallo

Freq

uenc

y

0 2 4 6 8 10 12

050

100

150

Malo Medio Bueno Muerto

No requiere>90 días30-90 días

15-30 días<15 días

Tiempo de Sub Cultivo dado el Estado de la planta

Estado de la Planta

010

020

030

040

0

Control of quality of the data

Detection of outliers

Histograms

G-0

025

G-0

066

G-0

018

G-0

077

G-0

056

G-0

057

G-0

032

G-0

063

G-0

048

G-0

030

G-0

051

G-0

008

G-0

034

G-0

010

G-0

020 G

-006

2G

-000

6G

-003

3 G-0

001

G-0

031

02

46

8

Agrupación del M aterial

Hei

ght

Grouping according to description

Storage & availability of GR information1

1 Potato images.

Storage & availability of GR information1

Access to information. I. Online Intranet Database of CIP’s accessionsDynamic Reports

Access to information. II. Online Internet database of CIP’s FAO-designated accessions:http://grcc.cip.cgiar.org/genebank

Sweetpotato Production Area in Japan

Sweetpotato production area is located in southern part of Japan.

New cultivar : “Konahomare” and “Daichinoyume” for starch production

Kona-homare

Daichino-yume

Kogane-sengan

Root yield(t/ha) 48.2(124) 44.7(115) 38.8(100)

Dry matter content (%) 39.1 38.8 36.8

Dry matter yield (t/ha) 18.9(132) 17.3(121) 14.3(100)

Starch content (%) 29.2 28.5 26.5Starch yield(t/ha) 14.1(137) 12.7(124) 10.3(100)

Note: cultivation under mulching condition(1995-99,2002)

Kyukei117

Hi-starch

Kyukei82124-1

Daichinoyume

Konahomare

New cultivar : “Murasakimasari”for processing

Murasakimasari

Murasakimasari

Ayamurasaki Shiroyutaka

Kyushu No.109 Satsumahikari

Chiranmurasaki Yamagawamurasaki

Ayamurasaki

8. Utilization of sweetpotato produced in Korea (2002)

55

1010

20

5

Table use AlcoholStarch Cooking＆processingWaste & seed

%

Ethidium bromide stained gel of PCR products ofIpomea batatas based on microsatellites

IB-316 IB-248

IB-318

1 2 3 4 5 6 7 M

1 2 3 4 5 6 7 M

1 2 3 4

943bp585bp

341bp

153bp

36bp

943bp

585bp

341bp

153bp

36bp

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

G-1

G-9

BK 3-1

BK 5-3

MSK 9-2

TG 2-1

MSK 14-9

BK 8-3

S-36

BK 3-3

BK 3-4

BK 1-4

A-24

LUW 7-4

KB 4-unk

MPG 5 -4

BK 7-2

BK 9-7

MPG 11-5

KB 6-1 TG 1-1

BK 9-4 MLB 4-1

MLB 4-2KB 2-unk

BK 8-1 BK 5-2 KAB 23-2 MUK 20-3

BK 7-5 BK 1-3

MLB 2-2 MLB 2-5BK 9-2MLB 5-1 BK 3-5 BK 8-4

S-26 KAB 22-1

MPG 15-4TG 1-2MSK 19-12BK 5-4

BK 5-5BK 10-1

B 16-2 LUW 5-4G-12BK1-1 0 LUW 13-2 KB 6-2MUK 6-2MBA 6-2MUK 5-5MUK 5-2S-36 MPG 5-2

54

10

2

1

1

5

1

2

8

1

2

55

3

3

3

7

47

15

47

20

18

15

9

8

14

15

23

26

16

51

44

16

11

53

30

58

8

14

21

5

25

15

Dendogram indicating molecular characterisation of Ipomoea batatas in East Africa

A

B

2. Sweetpotato cultivars developed in Korea ( 1944 to 2004)

Table use ProcessingColored

TotalPurple Orange

Numbers 10 14 3 3 30For table use & starch

GIỐNG KHOAI LANG VIỆT NAM (1981-2013)

VASIVX37-1 (1995), K51 (2000)FCRISoá 8, Soá 59 (1987) K4 (1993), 143 (1998), KL5 (1999), KB1 (2002). IAS/ NLUHoàng Long (1981) Chiêm Dâu (1981)Gạo, Bí Đà Lạt (1981)HL4 (1987) HL491, HL518 (1997)

Starch Crop Livestock Other

North Mountainsand Midlands

42 6 14 34

Red River Delta 48 20 23 9

North CentralCoast

35 39 22 4

South CentralCoast

44 34 12 10

Central Highlands 38 51 10 1

North East South 78 5 14 3

Viet Nam 55 20 19 6

HL491

HL518

4. CÂY KHOAI LANGChương 5: KỸ THUẬT CANH TÁC KHOAI LANG

5.1 Mười biện pháp kỹ thuật chủ yếu canh tác khoai lang5.2 Quy trình kỹ thuật canh tác khoai lang5.3 Quy trình công nghệ chọn tạo và nhân giống khoai lang

food crops 7

Sweetpotato tops used as vegetable - Petioles

• - Apical tips

- Cake, fried, cookie, meal, salad, noodle, juice, dyeing Cooking ＆ processing Cooking ＆ processing

- Steaming, boiling, roasting and raw

Table useTable use

Bio film mulching and sample products made from bio film

Sweetpotato leaf products

Product development from sweetpotato leaves

Powdered green juice

Tea

Beverage

Leafy vegetable

Materials for polyphenolic extraction

Catalogue of powdered green juice

• Bách khoa toàn thư mở Wikipedia• Zósimo Huamán, Systematic botany and

morphology of the sweetpotato plant• http://www.cipotato.org/csd/materials/Sweetpotato• TS.Hoàng Kim, 2013 Bài giảng Cây Lương thực

http://cayluongthuc.blogspot.com• https://cnm365.wordpress.com/2015/11/02/giong-

khoai-lang-o-viet-nam/• http://foodcropsnews.blogspot.com/2016/02/food-

crops-news-282.html

105