Khoai tây

Từ nguyên

Từ tiếng Anh potato có nguồn gốc từ tiếng Tây Ban Nha patata (tên này vẫn được sử dụng tại Tây Ban Nha). Học viện Hoàng gia Tây Ban Nha cho rằng từ khoai tây trong tiếng Tây Ban Nha là hợp nhất của Taino batata (khoai lang) và Quechua papa (khoai tây). Khoai tây là tên lấy theo tên của một loại khoai lang, mặc dù không có liên hệ giữa hai loài cây này. Trong nhiều biên niên sử không có sự phân biệt giữa hai loài. Thế kỷ XVI, nhà thực vật học John Gerard sử dụng tên gọi khoai tây hoang hay khoai tây Virginia cho loài này và gọi khoai lang là khoai tây thông thường.

Đặc điểm

Cây khoai tây là cây lưu niên thân thảo phát triển khoảng 60 cm chiều cao, cây chết sau khi ra hoa. Hoa khoai Tây có màu trắng, hồng, đỏ, xanh, hoặc màu tím, nhụy hoa màu vàng. Khoai tây được thụ phấn chủ yếu bởi côn trùng, ong vò vẽ mang phấn hoa từ cây này đến cây khác, tuy nhiên cũng có một số lượng tự thụ phấn. Sau khi khoai tây ra hoa, một số giống cho ra quả màu xanh lá cây giống màu xanh trái cây cà chua anh đào, có thể chứa 300 hạt. Quả khoai tây có chứa một lượng lớn các chất độc alkaloid, solanine nên không dùng để ăn được. Tất cả các giống khoai tây mới được trồng từ hạt khác biệt với trồng bằng củ giống. Cắt trái khoai tây và ngâm xuống nước, hạt giống tách ra và chìm xuống phía dưới sau một ngày ngâm. Bất cứ loại khoai tây nào cũng có thể trồng bằng các loại củ, miếng củ. Một số giống khoai tây thương mại không được sản xuất tất cả từ hạt giống (do giống không thuận lợi để ra hoa) mà được trồng bằng củ, gây nhầm lẫn với các loại củ và miếng củ bị gọi là hại giống.

Lịch sử

Khoai tây có nguồn gốc từ Peru,, trong nghiên cứu được David Spooner xuất bản năm 2005 thì quê hương của cây khoai tây là một khu vực phía nam Peru (ngay phía bắc hồ Titicaca). Hiện tại người ta cho rằng khoai tây đã được du nhập vào châu Âu vào khoảng thập niên 1570 (khoảng 8 năm sau chuyến hành trình đầu tiên của Columbus vào năm 1492) và sau đó nó đã được những người đi biển châu Âu đưa đến các lãnh thổ và các cảng trên khắp thế giới khi chế độ thực dân châu Âu mở rộng vào thế kỷ XVII và XVIII. 
Có hàng ngàn thứ (bậc phân loại dưới loài) khoai tây được tìm thấy ở vùng Andes, nơi đó người ta có thể tìm thấy hơn một trăm thứ khoai tây ở một thung lũng, mỗi hộ nông dân có thể tích trữ tới mười mấy loại khoai tây khác nhau. 
Khi đã được phổ biến ở châu Âu, khoai tây đã sớm trở thành một thực phẩm và cây trồng chủ yếu ở nhiều nới khác trên thế giới. Việc thiếu sự đa dạng về di truyền do thực tế là có ít loài khác nhau được du nhập ban đầu đã khiến cho khoai tây vào thời gian này dễ bị bệnh. Năm 1845, một loại bệnh do nấm gây ra, Phytophthora infestans, cũng gọi là bệnh tàn rụi đã lan nhanh chóng khắp các khu vực ở tây Ireland, dẫn đến Nạn đói lớn Ireland. Khoai tây là loài quan trọng của một số nước châu Âu thời bấy giờ như Idaho, Maine, Bắc Dakota, Prince Edward Island, Ireland, Jersey và Nga vì vai trò rộng lớn của nó trong nền kinh tế nông nghiệp và lịch sử của các khu vực này. Nhưng trong các thập kỷ cuối của thế kỷ XX, việc mở rộng diện tích trồng trọt khoai tây lớn nhất lại là ở châu Á, nơi có khoảng 8% số lượng khoai tây trên thế giới được trồng. Kể từ khi Liên Xô bị giải tán, Trung Quốc đã trở thành quốc gia sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, tiếp theo là Ấn Độ.

Di truyền học

Có khoảng 5.000 giống khoai tây trên toàn Thế giới. Trong đó ba ngàn giống khoai tây được tìm thấy chỉ ở riêng Andes, chủ yếu ở Peru, Bolivia, Ecuador, Chile và Colombia. Ngoài 5.000 giống trồng, còn có khoảng 200 giống hoang dã, trong đó có thể có giống đã qua nhân giống với các giống được trồng. Việc này diễn ra liên tục giúp chuyển gen kháng sâu bệnh giữa khoai tây hoang dã với khoai tây trồng. Các giống biến đổi gen đã gặp sự phản đối kịch liệt từ công chúng ở Hoa Kỳ và châu Âu.
Các loài chính phát triển trên Thế giới là Solanum tuberosum (thể tứ bội với 48 nhiễm sắc thể), các giống hiện đại của loài này được trồng rộng rãi nhất. Ngoài ra còn có bốn loài lưỡng bội (24 nhiễm sắc thể) là S.stenotomum, S.phureja, S.goniocalyx và S.ajanhuiri. Có hai loài tam bội (36 nhiễm sắc thể) là S.chaucha và S.juzwpczukii. Có một loài trồng ngũ bội (với 60 NST): S. curtilobum. Có hai phân loài chính của Solanum tuberosum: andigena, hay giống Andes; và tuberosum, hay giống Chile. Khoai tây Andes thích nghi với các điều kiện ban ngày ngắn, là bản địa của ở các vùng núi xích đạo và nhiệt đới nơi phát sinh nó; tuy nhiên, khoai tây Chile là bản địa của vùng Chiloé Archipelago thích nghi với các điều kiện ngày dài ở vùng có độ cao lớn của miền nam Chile.
Trung tâm khoai tây quốc tế, có trụ sở ở Lima, Peru, nắm giữ một bộ sưu tập tiêu chuẩn ISO giống khoai tây.
Trồng khoai tây mang lại hiệu quả cao với ít công chăm sóc, nó dễ dàng thích nghi với nhiều loại khí hậu, miễn là khí hậu mát mẻ và ẩm ướt đủ cho rễ cây hút nước từ đất để tạo thành tinh bột trong củ. Củ khoai tây cần điều kiện bảo quản cao, nó dễ bị nấm mốc khiến thối củ. Ngược lại, hạt khoai tây có thể lưu trữ trong nhiều năm mà không bị hỏng.

Phát triển

Khoai tây được trồng từ hạt giống khoai tây và củ giống, giống được chọn lựa kĩ để loại bỏ bệnh. Chỉ có 15 trên 50 tiểu bang của Mỹ phát triển giống khoai tây. Một số địa điểm chọn giống trong mùa đông lạnh cứng nhằm hạn chế các giống sâu hại, hoặc giống trong mùa hè để có sự tăng trưởng tối ưu. Tại Anh, hầu hết các giống khoai tây có nguồn gốc từ Scotland trong những cơn gió tây ngăn chặn sự tấn công của rệp và virus bệnh. Sự phát triển của khoai tây chia làm 5 giai đoạn. Trong giai đoạn đầu, mầm bắt đầu xuất hiện từ khoai tây giống, sự tăng trưởng bắt đầu. Trong giai đoạn thứ hai, quá trình quang hợp bắt đầu khi cây phát triển lá. Trong giai đoạn ba, nhánh cây phát triển từ nách lá thấp, khi nhánh đủ lớn sẽ có hoa, củ khoai tây sẽ dừng phát triển khi nhiệt độ đất trên 26,7 °C, do đó khoai tây được gọi là cây trồng mùa lạnh. Củ khai tây phát triển nhất ở giai đoạn thứ tư, dinh dưỡng tập trung để hình thành và làm to củ. Ở giai đoạn này một số yếu tố quan trọng là độ ẩm tối ưu trong đất, nhiệt độ đất và dinh dưỡng cần được đảm bảo. Giai đoạn cuối là sự héo tán cây, vỏ củ cứng lại, đường chuyển hóa thành tinh bột.
Củ mới có thể phát sinh trên mặt đất, vỏ khoai tây tiếp xúc với ánh sáng sẽ thúc đẩy tạo chất độc solanine. Để tránh điều này xảy ra, người trồng dùng phương pháp vun gốc khoai tây, một cách khác là trồng khoai tây với các chất rải che nắng như rơm rạ hoặc các tấm nhựa.
Trồng trọt khoai tây có thể khó trong một số trường hợp. Chuẩn bị mặt đất bằng, bừa, cày trước khi trồng, làm sạch cỏ dại và thời tiến thuận lợi sẽ là điều kiện tốt trước khi trồng khoai tây. Người trồng có thể trồng khoai tây với một miếng khoai tây có hai hoặc ba mắt trong một luống đất cao vừa.
Cây khoai tây rất nhạy cảm với sương giá, nó làm hỏng mặt đất. Ngay cả thời tiết lạnh làm thân cây khoai tây tím, có thể làm thối và hỏng cả một cây lớn.
Sau khi thu hoạch, củ khoai tây có thể bị xước và lột ra khi thu hoạch, nó sẽ tự hồi phục và chữa lành, ngăn ngừa nhiễm trùng và mất nước từ củ trong quá trình lưu trữ.
Lưu trữ củ khoai tây
Các cơ sở dùng để lưu trữ củ khoai tây được thiết kế cẩn thận giữ cho khoai tây sống và làm chậm quá trình phân hủy, trong đó bao gồm sự phân hủy tinh bột. Địa điểm lưu trữ có đặc điểm tối, thông thoáng và nhiệt độ lưu trữ lâu dài khoảng 4 °C (39 °F). Đối với lưu trữ ngắn hạn trước khi nấu, nhiệt độ khoảng 7 °C (45 °F) đến 10 °C (50 °F) là phù hợp.
Nhiệt độ dưới 4 °C, xảy ra quá trình biến đổi tinh bột trong đường, làm thay đổi hương vị và chất lượng nấu ăn và làm tăng chất acrylamide khi nấu chín, đặc biệt trong các món ăn chiên. Một nghiên cứu về acrylamide trong thực phẩm giàu tinh bột năm 2002 đã khám phá ra chất này dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe khi nó được cho là gây ung thư.
Trong điều kiện lưu trữ tối ưu cho thương mại, khoai tây có thể lưu trữ đến 1o-12 tháng. Khi lưu trữ tại các gia đình chỉ được khoảng vài tuần. Nếu củ khoai xuất hiện màu xanh lá cây và nảy mầm, các khu vực này cần được cắt bỏ trước khi sử dụng. Cắt hoặc bóc các khu vực bị xanh vỏ không đủ để loại bỏ độc tố copresent, nó cũng không nên dùng cho động vật.
Khi lưu giữ khoai tây ở các gia đình, nó có thể được bảo quản trong khoảng 1-2 tuần trong túi giấy, nơi khô, mát, nơi ít ánh sáng và thông thoáng. Nếu để khoai tây trong tủ lạnh, chấm đen có thể xuất hiện và xảy ra quá trình biết đổi tinh bột tạo mùi vị khó chịu khi nấu chín. Nếu giữ ở nhiệt độ quá nóng, củ khoai tây sẽ nảy mần và thối. Ngoài ra có một đặc điểm là củ khoai tây hấp thụ mùi hôi bởi quả lê.
Sản lượng
Năm 2010, 18,6 triệu ha đất trên thế giới được dùng để trồng khoai tây. Sản lượng trung bình là 17,4 tấn/ha.
Trang trại trồng khoai tây ở Hoa Kỳ đạt sản lượng với 44,3 tấn/ha, nông dân New Zealand là những người sản xuất khoai tây có sản lượng cao nhất Thế giới, dao động từ 60-80 tấn/ha, kỷ lục được ghi nhận là 88 tấn/ha.
Sâu
Bệnh Phytophthora infestans (bệnh giá sương mai) vẫn tàn phá nặng ngành công nghiệp khoai tây ở châu Âu và Hoa Kỳ. Một số bệnh khoai tây khác như Rhizoctonia, Sclerotinia, chân đen, nấm mốc bột, vảy bột, virus leafroll và đầu màu tím.
Côn trùng thường là nguyên nhân truyền bệnh khoai tây và trực tiếp phá hoại thân cây như bọ khoai tây Colorado, sâu bướm khoai tây, đào rệp xanh, rệp khoai tây, bọ trĩ, bọ ve. Tuyến rễ khoai tây có một loài vi trùng phát triển mạnh làm héo cây, loài này có thể tồn tại trong đất nhiều năm, nên việc trồng luân canh được khuyến khích.

Việt Nam

Khoai tây được nhập vào Việt Nam năm 1890. Từ năm 1980, khoai tây được quan tâm và đã có đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước mà Viện Khoa học và kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (KHKTNNVN) là cơ quan chủ trì. Nhờ vậy, năng suất khoai tây đã được nâng cao, trước thường là 8 tấn/ha, cao nhất là 18-20 tấn/ha, từ năm 1981 đến nay, năng suất bình quân đạt gần 12 tấn/ha, cao nhất đạt 35-40 tấn/ha, có thời điểm khoai tây đã xuất khẩu sang Nga (có năm tới 1.000 tấn). Khi lương thực lúa gạo và ngô dồi dào thì khoai tây được nghiên cứu theo hướng chất lượng và hiệu quả.