So sánh một số giống kê (Setaria italica Beauv.) và nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân đạm kết hợp mật độ trồng đến năng suất hạt kê

1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cây kê (Setaria italica Beauv.) là một trong các loài cây lấy hạt được con người sử dụng làm lương thực từ 5000 năm đến 6000 năm trước và là một trong sáu cây trồng quan trọng trên thế giới. Tổng sản lượng hạt kê trên thế giới vào thời gian 2000- 2003 là xấp xỉ 30,5 triệu tấn với năng suất trung bình 770 kg/ha. Kê là cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao. Trong hạt kê hàm lượng protein xấp xỉ 15%, hàm lượng lipit 3,5% và hàm lượng tinh bột lên tới 81% cao hơn rất nhiều so với các cây ngũ cốc khác. Kê cũng là thực phẩm giàu vitamin nhóm B: B1, B2, B5, chứa các axit amin không thay thế, một lượng nhỏ vitamin E và các nguyên tố: Mg, P, Mn, Cu, Zn... và đặc biệt là Fe. Bên cạnh đó nó còn chứa một lượng các chất phyto như axit phytic có tác dụng làm giảm lượng cholestorol, các phytate có tác dụng trong phòng ngừa ung thư. Trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới, tại những vùng đất khô hạn, kê đang là một giải pháp hữu ích. Ở Việt Nam, nếu có thể phát triển canh tác loại cây này sẽ đồng nghĩa với việc thay đổi cơ cấu cây trồng vùng hạn, tăng diện tích đất canh tác từ diện tích bỏ hoang do hạn hán và tạo ra sản phẩm mang lại lợi ích kinh tế cho người dân. Mặc dù vậy tại Việt Nam việc canh tác các loại cây lấy hạt này chưa được chú trọng. Xuất phát từ sự cấn thiết đó, chúng tôi tiên hành nghiên cứu: “So sánh một số giống kê (Setaria italica Beauv.) và nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân đạm kết hợp mật độ trồng đến năng suất hạt kê” 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: - So sánh một số đặc tính nông sinh học của các giống kê, lựa chọn một giống cho năng suất cao. - Xác định ảnh hưởng của liều lượng đạm bón đến năng suất hạt kê. - Xác định ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất hạt kê. 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. 1. Đặc điểm nông sinh học và đặc điểm chịu hạn của cây Kê Kê đuôi chồn (Setaria italica L.) bắt nguồn từ Nam Á và là loài kê trồng cổ nhất. Nó còn được biết đến như là kê Đức hay kê Ý. Kê đuôi chồn cũng được trồng ít ỏi ở Mỹ trong suốt thời kì thuộc địa, nhưng sau 1850 diện tích trồng tăng đột ngột ở vùng đồng bằng lớn (Great Plains). Tuy nhiên, cùng với sự xuất hiện của cỏ Xu-dan, diện tích trồng kê đuôi chồn bị giảm. Ngày nay, kê đuôi chồn trồng chủ yếu ở Đông Á (Oelke và cs, 1990). Kê là 1 nhóm trong nhóm các loại hạt ngũ cốc nhỏ, được trồng rộng rãi trên thế giới làm lương thực hoặc trồng lấy cỏ khô. Không có một mẫu phân loại nào, nhưng có thể phân theo chức năng, hoặc một đặc điểm nông học, dựa trên những đặc tính tương tự hoặc cách sử dụng. Theo K. Railey, những loài đang được trồng phổ biến là: - Kê ngọc trai (Pearl millet) (Pennisetum glaucum) - Kê đuôi chồn (Foxtail millet) (Setaria italica) - Kê hấu (Proso millet = common millet, white millet) (Panicum miliaceum) - Finger millet (Eleusine coracana) Cây kê đuôi chồn (đầu bông có hình đuôi chồn) có tên khoa học Setaria italica (L) B.Beauv, có tên gọi khác là Tinai (Nam Ấn Độ), Korrala (Telugu), Navane (Kannada). Kê đuôi chồn thuộc chi Setaria, họ hoà thảo Poaceae là họ có số lượng loài lớn nhất thế giới (Trần Đình Long, 1996). Kê đuôi chồn phân làm ba loài: Moharia, Maxima và Indica và loài phụ thì phân loại dựa trên đặc tính nở hoa (Prasada Rao KE và cs, 1987). Mỗi loài đều có loài phụ. Moharia gồm Aristata, Fusiformis và Glabra; Maxima gồm Compacta, Spongiosa và Assamense; Và Indica gồm Erecta, Glabra, Nana và Profusa. Tất cả những loài phụ này, trừ Fusiformis, còn lại đều có ở Ấn Độ. Bảng 2.1. Đặc điểm gieo trồng của 1 số loại kê chính trên thế giới Loại kê Ngày trồng Lượng hạt giống ( x 1,125 kg/ha) Yêu cầu về đất Thời gian từ trồng đến lúc thu hạt Kê hấu t5 – t7 20 – 20 Hầu hết các loại đất 60 -75 Kê đuôi chồn Giữa t5 – t8 10 – 20 Tất cả (trừ đất cát thô) 75 – 90 Kê ngọc trai t4 –t7 5 – 15 Hầu hết các loại đất 60 -70 Kê nhật bản t4 –t7 20 – 25 Đất trung bình đến đất nặng 45 – 60 Finger millet t4 – t6 8 – 10 Hầu hết các loại đất 90 -120 (Theo R. D. Baker, 2008) Theo Baltensperger, kê đuôi chồn xếp thứ 2 về tổng sản lượng kê thế giới trong số các loài kê và nó tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong nông nghiệp thế giới, cung cấp khoảng 6 triệu tấn lương thực cho hàng triệu người, chủ yếu những vùng nghèo hoặc khó canh tác ở Nam Âu và vùng ôn đới, nhiệt đới, bán nhiệt đới Châu Á. Việc canh tác thậm chí là thành công ở những vùng có lượng mưa thấp, cao 2000m so với mặt nước biển. Kê đuôi chồn có khoảng 500 nghìn hạt/1kg hoặc hơn, gấp 2 lần so với kê hấu. Cả 2 loài đều cao từ 0,5 đến 2m, nhưng khi đã bị cắt thì gần như không phát triển được. Kê đuôi chồn từ xưa đã là loài kê quan trọng nhất ở Trung Quốc, được trồng ở các tỉnh Hopie, Horank và Shansi thành khu vực rộng lớn và hầu hết ở bắc Trung Quốc (Oelke và cs, 1990). Kê đuôi chồn trồng ở những vùng núi và cả vùng đồng bằng, cung cấp khoảng 17% tổng lượng lương thực ở Trung Quốc (Malm, R.N. và K.O. Rachie, 1971) Kê đuôi chồn thuộc họ hoà thảo Poaceae nên cấu trúc dạng thân bụi đặc trưng, là cây hàng năm, thân mảnh khảnh, mọc thẳng đứng với hệ thống lá rậm, cây cao khoảng 50 – 200 cm tuỳ giống. Thời gian sinh trưởng của kê đuôi chồn là 70 – 90 ngày kể từ khi trồng, tuỳ từng giống và điều kiện gieo trồng mà thời gian có thể ngắn hơn hay dài hơn (www.en.wikipedia.org). Theo Baltensperger, một trong những thời điểm tới hạn ở cả kê đuôi chồn và kê ngọc trai là hai tuần sau trồng. Kê sẽ lên rất chậm trong suốt vài tuần đầu tiên và chúng tương đối kém khi cạnh tranh với cỏ dại, dẫn đến năng suất thấp ở những vùng đầy cỏ dại. Ngăn chặn cỏ dại trước khi trồng bằng thuốc trừ cỏ hoặc cày xới để tạo điều kiện tốt nhất đạt năng suất cao. Sự chuẩn bị ruộng mạ tốt sẽ rất quan trọng, đủ ẩm, chắc chắn, sạch cỏ, và có đủ dinh dưỡng để cây đứng vững và phát triển tốt. Thân tròn, lá mọc đối xứng quanh thân, lá có dạng phiến, gân song song. Bông có dạng đuôi chồn, chiều dài bông từ 5 – 30 cm. Các hạt xếp dày đặc trên bông, hạt nhỏ, đường kính khoảng 2mm, được bao bọc bởi một lớp vỏ mỏng như giấy, và chúng có thể bị bong ra do va đập. Màu sắc hạt rất đa dạng, từ vàng nhạt đến xám, trắng và đỏ (www.en.wikipedia.org). Cụm hoa dạng chùm, hình bông kẹp, hình trụ, dày đặc, tròn hay thuôn ở đầu, màu vàng nhạt, dài 10 – 35 cm, gồm trục chính và các gié cấp 1 hoặc gié cấp 2, cuống chung lớn, có lông mềm, nhánh xếp vòng, có lông. Bông chét có vòng lông dài ở gốc, hình cầu hay thuôn, màu lục, sau vàng và nhẵn (Võ Văn Chi, 2001). Hoa nở từ trên xuống. Hạt nhỏ hơn một số loại kê thông thường khác và vỏ có nhiều màu sắc, từ vàng sáng đến nâu, màu bạc đến màu đen (TL khuyết danh). Hoa thụ phấn nhờ gió. Số nhánh thường ít và thay đổi tuỳ giống và thời vụ gieo trồng. Những bông hoa đầu tiên của kê đuôi chồn có thể nở khi ba phần tư bông nhú ra, hoặc năm ngày sau khi nhú bông. Trên một bông, hoa bắt đầu nở từ trên xuống duới, từ trong ra ngoài (Trần Đình Long, 1996). Thời gian nở của một bông kéo dài từ 8 – 16 ngày, thời gian cho một hoa nở hoàn chỉnh là 80 phút, tuy nhiên hoa nhỏ thì thời gian chỉ khoảng 30 phút. Quá trình này diễn ra nhanh hơn trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm thấp (Malm, R.N. và K.O. Rachie, 1971). Màu sắc hạt kê rất đa dạng, thay đổi trong khoảng rất rộng, từ đen, kết hợp đen và trắng, ghi sẫm. ghi nhạt, đỏ đến vàng. Loại chủ yếu là màu vàng. Khối lượng 5 bông cũng thay đổi lớn. 0,35g đến 116 g, kê trồng ở Nga hay Trung Quốc thì khối lượng lớn, còn ở Ấn Độ lại thấp (Gopal Reddy và cs, 2005). Bộ rễ của kê thuộc dạng rễ chùm, ăn rộng, bám chắc, khả năng đâm xuyên lớn nên rất thích hợp với vùng khô hạn. Kê đuôi chồn đòi hỏi thời tiết ấm áp và trưởng thành nhanh chóng trong những tháng hè nóng. Thông thường kê được trồng ở những nơi bán khô hạn, ít nước, mặc dù nó không hồi phục lại tốt từ điều kiện hạn vì hệ rễ nông. Sản xuất thành công là do hầu hết kê sinh trưởng trong thời gian ngắn: kê lấy chất xanh thì cần 65-70 ngày, kê lấy hạt thì cần 75-90 ngày. Kê đuôi chồn có thể trồng trong khi thời điểm đó là quá muộn để trồng những loại cây khác (R. D. Baker, 2008). * Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của kê Theo Karen Railey,kê mẫn cảm với ánh sáng ngày ngắn, đặc biệt khi độ dài chiếu sáng trong ngày nhỏ hơn 12 giờ, trong điều kiện ngày dài quá trình phát triển sẽ chậm lại. Thời gian thành thục chịu ảnh hưởng của ánh sáng và nhiệt độ, trong điều kiện nhiệt độ cao, hạn thì quá trình chín sẽ nhanh hơn (Trần Đình Long, 1996). Kê cần nhiệt độ ấm áp cho quá trình nảy mầm và phát triển, và rất nhạy cảm với mùa đông giá, do vậy kê thường được trồng vào giữa tháng 6 cho đến giữa tháng 7. Nhiệt độ đất tối ưu cho hạt nảy mầm là 23 – 30oC, pH đất tốt nhất từ 5 - 6. Kê đuôi chồn là loài có khả năng sử dụng nước hiệu quả, có thể phát triển trên những vùng đất khô hạn, độ ẩm thấp, một phần vì kê có thời gian sinh trưởng ngắn nên tránh được những giai đoạn khô hạn trong những thời kì mẫn cảm nhất. Tuy nhiên kê phát triển tốt nhất trong điều kiện đất giàu mùn, chúng sẽ không chịu được trong môi trường đất ngập nước hay quá khô hạn (www.en.wikipedia.org). Các giai đoạn sinh trưởng của kê được chia từ khi gieo cho đến khi chín hoàn toàn, bao gồm: - Giai đoạn từ gieo đến mọc mầm - Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng - Giai đoạn làm đốt, phân hoá đòng, phân lóng. - Giai đoạn nở hoa, thụ phấn, thụ tinh. - Giai đoạn chín: chín sinh lí và chín hoàn toàn. Tuy nhiên ở kê, quá trình nảy mầm và đẻ nhánh diễn ra gần như đồng thời. Hoa kê bắt đầu nở vào lúc 8 – 9 giờ sáng, và kết thúc vào 15 giờ cùng ngày, thời gian hoa nở rộ nhất là từ 10 – 13 giờ trong ngày, mỗi hoa nở kéo dài từ 15 – 40 phút, cả bông nở trong vòng từ 4 – 20 ngày, tuỳ bông to hay nhỏ (Trần Đình Long, 1996). Hoa kê đuôi chồn gồm một cuống chính với những nhánh nhỏ và bông ở xung quanh. Bông hoa đầu tiên có thể nở khi ¾ bông nhú ra. Quá trình nở hoa từ trên xuống dưới trong mỗi một nhánh nhỏ. Một bông to có thể mất 8 đến 16 ngày để nở hoàn toàn. Một bông nhỏ có thể chỉ nở trong 30 phút, và mất 80 phút để hoàn thiện quá trình nở, được đẩy nhanh bằng nhiệt độ cao và độ ẩm thấp (Malm, R.N. và K.O. Rachie, 1971). Theo TrÇn §×nh Long (1996), có thể phân theo thời gian sinh trưởng: - Nhóm có thời gian sinh trưởng cực ngắn: dưới 60 ngày - Nhóm ngắn ngày: từ 61 – 80 ngày - Nhóm trung bình: 91 – 100 ngày - Nhóm dài ngày: 101 – 120 ngày - Nhóm cực dài ngày: trên 120 ngày * Đặc điểm chịu hạn của kê Nước là yếu tố cực kì quan trọng đối với mọi loại cây trồng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng nói chung và của kê đuôi chồn nói riêng. Khi thiếu nước mỗi loại cây trồng có những biểu hiện khác nhau tuỳ vào loài cây trồng và mức độ thiếu nước của cây, và hạn là một hiện tượng thiếu nước trầm trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức sinh trưởng và năng suât của cây trồng. Hàng năm trên thê giới có khoảng 40 – 60% diện tích đất trồng bị hạn, trong đó có 25% diện tích đất bị hạn vào những thời điểm khác nhau. Hàng năm, hạn đã gây ra cho sản xuất nông nghiệp rất nhiều thiệt hại nặng nề như mất mùa, năng suất cây trồng thấp kéo theo đời sống nông dân bị giảm sút. Chính vì vậy, việc nghiên cứư cây trồng chịu hạn và vấn đề cấp thiết đối với những vùng đất thường xuyên khô cằn và thiệt hại nhiều do hạn hán. Kê thuộc loại cây trồng chịu hạn, kể cả hạn đất và không khí, và sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện bán khô hạn, nhưng trong điều kiện có đầy đủ nước thì sẽ cho năng suất cao hơn. Kê thích hợp với khí hậu nhiệt đới và ôn đới nóng. Kê chịu nóng rất tốt, có khả năng chịu nhiệt độ cao từ 38 đến 400C, tùy thuộc vào giống. Kê cần nhiệt độ ấm áp cho quá trình nảy mầm mầm và phát triển, rất nhạy cảm với mùa đông lạnh giá, nhiệt độ thấp hơn 30C cây sẽ chết (Trần Đình Long, 1996) Nhiệt độ tối thích cho hạt nảy mầm là 23 – 300C, pH đất thích hợp là từ 5-6. Kê đuôi chồn là loại cây có khả năng sử dụng nước hiệu quả, có thể phát triển trên những vùng khô hạn, độ ẩm thấp, một phần vì kê có thời gian sinh trưởng ngắn nên tránh được những giai đoạn khô hạn trong những thời kì mẫn cảm nhất. Tuy nhiên kê phát triển tốt nhất trong điều kiện đất giàu mùn, chúng sẽ không chịu được môi trường ngập nước hay quá khô hạn. Đồng thời kê có thể sinh trưởng phát triển tốt trên vùng đất nghèo dinh dưỡng do nhu cầu dinh dưỡng của kê không cao (www.en.wikipedia.org). Kê nhạy cảm với sương giá lạnh. Kê được trồng như mùa phụ ở những nơi cây trồng khác chết hoặc sinh trưởng chậm do khí hậu khắc nghiệt (Oelke và cs, 1990). Ở châu Phi và Ấn Độ chỉ kê sinh trưởng ở những vùng có lượng mưa từ 800 – 1200 mm/năm, và ở những nơi có mùa khô nóng kéo dài. Với lượng mưa từ 530 – 750mm/năm có thể canh tác nhờ nước trời nhưng nếu nhỏ hơn thì cần phải tưới nước, nhiệt độ có thể thay đổi từ 11,1 đến 27,40C và pH đất từ 5,0 – 8,2 (Duke. J.A. và Ayensu. E. S., 1985). 2. 2. Giá trị dinh dưỡng của cây Kê Kê có lượng dinh dưỡng lớn, êm dịu và dễ tiêu hoá. Thật sự, đây là một trong những loại hạt ít gây dị ứng và dễ tiêu nhất, có tính ấm nên được dùng để làm nóng cơ thể trong mùa lạnh và mùa mưa. Kê ngon, ngọt vừa, mùi thơm, chứa vô số dinh dưỡng có lợi. Khoảng 15% là Protein, hàm lượng chất xơ cao, phức hợp các vitamin nhóm B bao gồm niacin, thiamin và riboflavin, những axit amin thiết yếu như methionine, lecithin, và 1 vài vitamin E. Chứa 1 lượng lớn sắt, magie, photpho và kali (Karen Railey). Kê đuôi chồn có thành phần dinh dưỡng như những loại kê khác, khoảng 11% là Protein, dầu 4%, 6,7% là chất xơ nhưng hạt kê đuôi chồn có hàm lượng axit amin và vitamin thiết yếu cao hơn (thiamin, riboflavin, niacin) (TL khuyết danh) Thành phần các chất dinh dưỡng trong 100g hạt kê được thể hiện qua bảng 2. Bảng 2.2. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong 100g hạt kê Các chất dinh dưỡng Trong 100g hạt Các chất dinh dưỡng Trong 100g hạt Calo 384 calo Mg 0 mg Nước 0 % Natri 8 mg Protein 10 g Kali 281 mg Chất béo 3,3 g Kẽm 0 mg Cacbonhydrate 84,2 g Vitamin A 0 mg Chất khô 14g Thiamine (B1) 0,48 mg Chất tro 1,8 g Riboflavin (B2) 0,14 mg Canxi 37 mg Niacin 2,48 mg Photpho 275 mg B6 0 mg Sắt 6,2 mg Vitamin C 0mg (Nguån: www.fao.org) Hạt kê rất giàu các hợp chất có nguồn gốc từ thực vật, như axit Phytic, được hiểu là có hàm lượng cholesterol thấp, và Phytate, có liên quan đến việc ngăn ngừa nguy cơ bị ung thư. Có một đặc điểm thú vị là ở vỏ và hạt kê chứa một lượng nhỏ chất gây bệnh bướu cổ, hạn chế sự hấp thu iôt ở tuyến giáp. Ở lượng lớn thì những “chất ức chế chức năng thyroid” này có thể gây ra bệnh bướu cổ và một vài nhà nghiên cứu giải thích rằng, ít nhất trong đó có mối liên quan rắc rối giữa việc tiêu thụ kê và bị bướu cổ ở một số quốc gia đang phát triển nơi mà kê trở thành một phần quan trọng trong bữa ăn hàng ngày. Phần nhiều trong những quốc gia này thì yếu tố khác cũng bị thiếu dù trong một thực đơn đủ iôt (Oelke và cs, 1990). Hiển nhiên những hợp chất này sẽ giảm trong quá trình bóc vỏ nhưng sự tranh cãi gay gắt liên quan đến vấn đề trong quá trình nấu, những chất kia sẽ bị phá huỷ mạnh mẽ. Một vài nhà nghiên cứu, trong đó có Dr. Jeffrey Bland tin rằng quá trình nấu sẽ làm giảm mạnh những chất kia, những người khác thì tuyên bố chắc chắn rằng nếu hạt kê được nấu và cất giữ trong tủ lạnh trong vòng 1 tuần, những chất đó thậm chí tăng lên gấp 6 lần. Một vài loại thực phẩm thông thường cũng chứa chất gây bướu cổ như trên, như cải Bruxen, cải bông xanh, cải bắp, súp lơ, cải xoăn, mù tạt… Tất cả những loại thực phẩm này có giá trị dinh dưỡng, như kê và thông thường không có sự cảnh báo. Một sức khỏe, bao gồm tất cả thực phẩm đa dạng sẽ bảo đảm rằng sự dư thừa của các hợp chất gây bướu cổ là không bị hấp thụ (Oelke và cs, 1990). Có rất nhiều cách chế biến đối với kê. Một cách thông thường là 3 phần nước + 1 phần hạt, hạt cho vào nước sôi, để sôi trong 30 phút hoặc cho đến khi nước bị hút hết. Bắc ra khỏi bếp, bay hơi rồi đậy lại trong 10 phút. Hạt sẽ ở dạng mịn hơn nếu khi nấu ít nước (Karen Railey) Mùi vị của kê tăng lên khi rang nhẹ trong chảo khô trước khi nấu; khuấy liên tục trông xấp xỉ 3 phút hoặc cho đến khi có mùi nhẹ (Karen Railey). Kê sẽ rât ngon khi là một loại ngũ cốc nấu lên, trong món thịt hầm, súp, trứng rán phồng, cơm thập cẩm và nhồi vào gà. Nó được sử dụng nấu áp chảo với rau hoặc đậu, hoặc làm nở bung như ngô, ăn bữa phụ hoặc bữa sáng. Hạt được trộn đầy đủ với một số gia vị và thảo mộc sử dụng thông thường như gạo, rất thú vị, nhất là có thể kết hợp với quinoa và gạo basmati hoặc rán vàng. (Karen Railey) Kê cũng có thể ở dạng mầm nhú dùng trong salads và bánh sandwiches. Bột kê nhẹ, khô, mịn dùng để làm bánh nướng. lượng men kê đưa vào khoảng 30%, sẽ kết hợp với bột nếp làm cho bánh nở ra. Để cho việc “nhai/gặm” bánh trở nên thú vị, hạt kê đưa vào toàn bộ và ở dạng thô trước khi nướng bánh (Karen Railey). Kê đuôi chồn thường được trồng lấy cỏ khô hoặc để ủ Xilo làm thức ăn gia súc trong mùa vụ ngắn khẩn trương. Một vài hạt dùng cho chim sẻ và chim thả tự nhiên. Với mục đích dùng để thu cỏ, kê đuôi chồn được thu lúc cuối giai đoạn làm đòng hoặc thời kì sau trỗ. Sự so sánh kê đuôi chồn với 1 số loại hạt khác thể hiện ở bảng 2. Kê đuôi chồn không nên cho ngựa ăn như là nguồn chất xơ duy nhất (Oelke và cs, 1990). Bảng 2.3. Thành phần dinh dưỡng trong cỏ kê đuôi chồn và so sánh với 1 số loại cây làm cỏ khác Kê Protein (%) Chất béo (%) Chất xơ (%) Nito tự do (%) Tro (%) Kê đuôi chồn 8,3 2,6 25,8 43,8 7,2 Pearl 8,0 1,8 31,6 37,6 8,9 Yến mạch 7,9 2,6 28,1 39,9 5,8 Cỏ Xu-dan 9,1 2,0 25,7 41,4 8,5 2. 3. Tình hình sản xuất Kê trên thế giới và Việt Nam Kê là một trong những loại thực phẩm lâu đời nhất trên thế giới và có thể là loại hạt ngũ côc đầu tiên sử dụng trong gia đình. Kê đuôi chồn là 1 trong những loài cây trồng lâu đời nhất thế giới. sự khai phá và canh tác được nhận định là hơn 4000 năm trước đây (Chang K. 1968). Kê được sử dụng ở Châu Phi và Ấn Độ như là một loại thực phẩm chủ yếu từ hàng ngàn năm nay và ở Trung Quốc được trồng từ 2700 năm T.C.N, là một loại hạt phổ biến trước khi gạo trở thành chủ yếu trong gia đình. Kê đuôi chồn đứng thứ 2 tổng sản lượng kê thế giới và đóng vai trò chủ yếu đối với hàng triệu người ở Nam Âu và châu Á (Marathee JP. 1993) . Ở kê đuôi chồn có sự đa dạng kiểu gen – và đây là điều quyết định đến cải thiện kiểu genNgày nay kê xếp vào 1 trong 6 loại hạt quan trọng nhất trên thế giới, duy trì 1/3 dân số thế giới và là 1 phần rất có ý nghĩa trong bữa ăn ở miền Bắc Trung Quốc, Nhật Bản và một vài vùng ở Liên Xô, châu Mỹ, Ấn Độ, Ai cập. Kê là loại cây trồng chính ở phần đông trong những quốc gia này, một phần ở châu Phi và Ấn độ những nơi che phủ gần 100 triệu mẫu Anh, và phát triển mạnh ở những nơi có khí hậu khô không thuận lợi cho những cây trồng khác phát triển như lúa mỳ và gạo (Karen Railey) Kê được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, từ làm lương thực cho con người đến làm nguyên liệu chế biến các sản phẩm truyền thống. Ở các khu vực khô hạn như Ấn Độ thì kê được xem là cây trồng chính, để cung cấp lương thực cho rất nhiều người dân và ngày nay là thức ăn chính của người Ấn Độ và Bắc Trung Quốc. Hạt của chúng được sử dụng giống như các loại hạt ngũ cốc khác, có thể được dùng để chế biến các món như cháo kê, xôi kê, nước xốt cà chua kê…hay có thể nghiền nhỏ làm bánh mì, bánh nướng…Nó được coi là nguồn lương thực ổn định ở các vùng như: Trung Quốc, Ấn Độ, Nga, Châu Âu và một phần ở Châu Phi (Wietgrefe, 1990). Tuy nhiên ở các nước phương Tây thì hạt kê được dùng làm thức ăn cho chim, và thu cỏ khô làm thức ăn cho gia súc. Ở Việt Nam, kê còn được sử dùng làm men rượu ngô vốn là đặc sản nổi tiếng của vùng Bắc Hà – Lào Cai. Ngoài ra, khi trẻ em bị rôm sẩy có thể dùng hạt kê đun lên làm nước tắm, mặt khác do kê có rất nhiều kẽm nên lá tươi rất tốt cho những người mẹ mới sinh, thân còn làm thức ăn cho gia súc. Theo thống kê từ 1992 – 1994 hàng năm trên toàn thế giới diện tích trồng các loại kê là khoảng 38 triệu ha (19 triệu ha ở Châu Phi, 17 triệu ha ở Châu Á và nhiều khu vực có diện tích nhỏ như: Ở Châu Mĩ, Châu Đại Dương và các vùng thuộc Liên Bang Nga). Năng suất hạt trung bình khoảng 750 kg/ha. Như vậy mỗi năm sản xuất được khoảng 28 triệu tấn với 22 triệu tấn được dùng làm lương thực cho con người. Thống kê cũng cho thấy các giống kê cũng được trồng xen lẫn cùng với nhau đôi khi là trồng cùng với cao lương…Do vậy rất khó xác định chính xác diện tích gieo trồng của từng loài. Tỷ lệ được xác định là khoảng 10% diện tích trồng chỉ kê, 50% diện tích trồng kê ngố, 30% diện tích trồng cây đuôi chồn ( Vì vậy theo FAOSTAT thì các loại kê được xếp chung vào loại cây lấy hạt và được thống kê như sau trên toàn thế giới: Bảng 2.4: Diện tích, năng suất và sản lượng của các cây dạng kêtrên thế giới qua các năm Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1000 tấn) Tổng lượng sử dụng (1000 tấn) Sử dụng làm lương thực (1000 tấn) Bình quân đầu người (kg/người) 1960 42.494 0,53 22.539 23.079 20.653 7,6 1980 42.985 0,64 27.614 27.535 26.444 6,2 2000 39.372 0,75 29.434 29.434 27.678 4,8 2003 38.828 0,92 35.577 35.277 33.491 5,6 2004 35.239 0,85 30.029 30.029 28.310 4,7 2005 35.832 0,87 31.352 31.052 30.543 4,9 2006 37.071 0,83 30.586 30.586 29.318 4,7 (Nguồn: www.faostat.org) Qua bảng trên cho thấy diện tích các cây dạng kê liên tục suy giảm từ năm 1960 đến năm 2004, không chỉ vậy, diện tích các cây lấy hạt khác như lúa, ngô…cũng có xu hướng giảm. Điều này là do trong nhiều năm liên tục diện tích trồng các loại cây lấy hạt trên thế giới được chuyển đổi sang sản xuất các loại cây trồng khác có năng suất cao và mang lại hiệu quả hơn, cùng với sự phát triển thì đất đai cũng chuyển sang mục đích sử dụng cho đô thị và các ngành sản xuất phi nông nghiệp. Do vậy chỉ ở vùng canh tác truyền thống, các vùng khô hạn không thể sử dụng với mục đích khác thì diện tích cây lấy hạt mới được duy trì. Diện tích này được giữ ổn định và tăng nhẹ trong những năm 2005 và 2006. Năng suất và sản lượng không hề suy giảm mà còn tăng qua các năm, đạt cao nhất vào năm 2003. Điều này chứng tỏ canh tác các cây dạng kê đã đi sâu vào tăng năng suất, sản lượng. Lượng sử dụng cho con người cũng tăng và đạt cao nhất vào năm 2005 cho thấy mức độ sử dụng các sản phẩm của cây lấy hạt ngày càng tăng. Tuy nhiên, tỉ lệ bình quân đầu người giảm do tốc độ tăng dân số ngày càng tăng nhanh. Cũng theo FAO diện tích, năng suất, sản lượng nhóm cây lấy hạt dạng kê trong những năm gần đây ở một số nước trên thế giới như sau: Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lượng các cây dạng kê ở một số nước qua các năm Tên nước Diện tích (ha) Năng suất (kg/ha) Sản lượng (1000 tấn) 1992 1999 2002 1992 1999 2002 1992 1999 2002 Myanma 203,4 251,4 250,0 674,8 671,3 680,0 137,3 168.8 170,0 Băngladet 88,1 73,2 80,0 42,3 750,9 712,5 65,4 55,0 57,0 Ấn Độ 14505,2 11942,4 9000,0 846,7 727,7 683.3 12280,9 8689,9 6150,0 Nêpan 201,8 264,0 258,1 1173,4 1103,9 1094,7 236,8 291,4 282,6 Pakistan 487,3 313,0 400,0 416,8 497,1 450,0 203,1 155,6 180,0 Kazakhstan 855,2 99,2 53,3 522,7 441,5 735,4 447,0 43,8 39,2 Trung Quốc 1867,7 1392,4 1100,4 1776,3 1744,2 1181,8 3317,6 2318,6 2070,8 Australia 34,3 35,0 41,0 1253,6 1228,6 1536,6 43,0 43,0 63,0 (Nguồn: www.faostat.org) Qua bảng trên cho ta thấy nước có diện tích cũng như sản lượng các cây dạng kê lớn nhất là Ấn Độ, tiếp đến là Trung Quốc, Kazakhstan, Pakistan, sau đó là Myanma, Nêpan, Bănglađét. Các dạng kê này tập trung chủ yếu ở các nước thuộc khu vực Nam Á và Trung Á, và rải rác ở các khu vực Đông Nam Á, Đông Á và Châu Đại Dương…Tuy nhiên hàng năm do nhu cầu sử dụng đất vào các mục đích khác nhau như đô thị hoá, hay chuyển sang trồng những cây có hiệu quả kinh tế hơn mà diện tích trồng những cây dạng kê này có xu hướng giảm sút. Song năng suất và sản lượng của chúng lại tăng thêm đáng kể đảm bảo nhu cầu sử dụng cho con người. Trong năm 2002, năng suất đạt cao nhất là hơn 1,8 tấn/ha tại Trung Quốc, tiếp đến là Australia 1,5 tấn/ha, Nêpan 1,0 tấn/ha. Tại Minnesota, nếu thu hoạch cỏ khô thì với Kê ngố cho năng suất 2,8 – 3,9 tấn/ha), trong khi kê đuôi chồn cho năng suất 7,5 – 11 (tấn/ha) Ở Trung Quốc, kê đuôi chồn là loài kê phổ biến nhất và là một trong những cây lương thực chính, nó được trồng phổ biến ở các vùng Hopei, Horank, Shansi và đặc biệt ở phía Bắc đất nước này, bởi đây là vùng đất rất khô hạn (Anderson và Martin 1949). Ở Châu Âu và Bắc Mỹ kê được trồng một phần để lấy cỏ, một phần lớn hơn dùng để thu hoạch hạt làm thức ăn nuôi chim. Quá trình thu hoạch cỏ khô hay cỏ tươi được tiến hành sau 65 – 70 ngày, với năng suất cỏ tươi là 15.000 – 20.000 kg/ha, năng suất cỏ khô là 3.000 – 4.000 kg/ha. Còn đối với hạt thì việc thu hoạch tiến hành sau 75 – 90 ngày, năng suất là 800 – 900 kg/ha. Do kê là loài có thời gian sinh trưởng ngắn và sử dụng nước hiệu quả nên rất thích hợp với những vùng đất khô hạn. 2. 4. Những kết quả nghiên cứu về kỹ thuật trồng Hiện nay, kê được trồng ở Mỹ với diện tích 200 nghìn mẫu Anh ở Colorado, phía Bắc Dakota và Nebraska, nhưng phần nhiều là làm thức ăn cho vật nuôi, gia cầm và chim. Điều đáng chú ý là mặc dù kê đang dần trở thành loại hạt cổ xưa nhưng những nghiên cứu về kê và giá trị dinh dưỡng của nó thì vẫn như trong giai đoạn “trứng nước” và chưa khai thác hết khả năng rộng lớn của nó (Karen Railey). Kê sinh trưởng tốt ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng và khô cằn, những vùng khí hậu nóng và giai đoạn có mưa là rất ngắn, hay những vùng khí hậu mát và mùa hè ấm áp ngắn. Cây kê cần sự tiêu nước tốt, đòi hỏi độ ẩm thấp (Karen Railey), (Oelke và cs, 1990) 2.4.1. Nghiên cứu về thời vụ Sinh trưởng và phát triển của kê đuôi chồn đã được mô tả kỹ bởi Malm và Rachie (1971). Sự tiến bộ trong thu ngắn giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng xuất hiện ở thời kì gieo muộn, và sự kéo dài thân được xác định bởi sự kéo dài giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Sự kéo dài thân bị đẩy mạnh bởi sự gieo muộn và làm chậm bởi sự gieo sớm (Malm, R.N. và K.O. Rachie, 1971). Việc lựa chọn thời vụ trồng là rất cần thiết vì kê thường được coi là giải pháp mang tính khẩn cấp ở những vùng canh tác muộn gặp điều kiện bất lợi. Kê ngọc trai và kê đuôi chồn thường nối tiếp trong vụ Xuân, sau khi lúa mỳ thu hoạch. Cả hai loại đều trồng muộn như loại cây che phủ thay thế lúa mỳ đông đã bị phá hủy do thời tiết lạnh, sương giá hay mưa đá. Bão đá thường xuất hiện sau 15 tháng 5. Có 3 vấn đề xảy ra phổ biến đi theo những trường hợp này. Thứ 1, lúa mỳ lấy đi 1 độ ẩm đáng kể từ đất; thứ 2, những thân cành mục rữa còn lại của lúa mỳ sẽ cản trở sự phát triển kê; và thứ 3, sự tồn dư thuốc trừ cỏ có thể còn dai dẳng và làm tổn thương kê. Trong nghiên cứu về năng suất ở Nebraska Panhandle, năng suất kê khi sử dụng đất bỏ hoang để gieo hạt tăng gấp đôi so với trồng trên đất lúa mỳ sau cơn bão đá. Việc tăng hơn 1000 kg hạt/ha có thể sẽ tăng hơn 120$/ha nếu giá bán là 0,12$/kg. Ưu điểm của việc sử dụng đất bỏ hoang là độ ẩm đất khi trồng (Baltensperger và cs, 1995). Kê cũng có thể thay thế những cây trồng vụ hè muộn vì chúng sẽ này mầm kém hoặc bị phá hủy trong điều kiện hạn sớm, lạnh giá của xuân muộn, bão đá, hay côn trùng, tạo ra cơ hội tốt để duy trì thời vụ. Ở những vùng núi cao giới hạn về độ ẩm, kê thường thích nghi tốt trong hệ thống luân canh lúa mỳ đông-kê-đất bỏ hoang và tạo thêm thu nhập mùa vụ (Baltensperger và cs, 1995). 2.4.2. Nghiên cứu về phân bón Đạm hay nitơ có mặt trong nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng tham gia mọi quá trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý của cây trồng như các enzim, coenzim (NAD, NADP, FAD, CoA) (Hoàng Minh Tấn, 2005). Đạm còn là thành phần của các hợp chất hữu cơ cao năng như ATP, GTP, UTP cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của cây. Đạm tham gia xây dựng nên diệp lục tố, là chất đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, là thành phần của hợp chất phytochrom có nhiệm vụ điều chỉnh quá trình sinh trưởng, phát triển của cây, liên quan đến ánh sáng như phản ứng quang chu kỳ, sự nảy mầm, tính hướng quang. Ngoài ra đạm còn là thành phần chủ yếu của một số phytohoocmon tác nhân điều tiết quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Do vậy, đạm là yếu tố cơ bản của quá trình đồng hóa carbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ và việc hút các yếu tố dinh dưỡng khác (Vũ Hữu Yêm, 1995). Nhiều nghiên cứu cho thấy, kê là cây trồng ngắn ngày và có thể trồng ở vụ xuân muộn. Kê hấu và kê đuôi chồn không yêu cầu phải bón đạm nhiều do năng lực hút các chất dinh dưỡng và nước của bộ rễ cây kê rất tốt, tốt hơn bộ rễ lúa mỳ. Nhưng thông thường khi tăng lượng đạm bón thì năng suất tăng theo đỉnh nhất định. Đỉnh này tùy thuộc vào mức năng suất giới hạn (năng suất cao nhất) của giống, sau khi đạt đỉnh tối đa nếu bón thêm phân thì năng suất không tăng. Khi sản xuất hạt giống nếu bón đạm nhiều hạt sẽ không mẩy, nhiều hạt lép lửng, nhiều đạm tự do làm cho hạt dễ mất sức nảy mầm khi cất trữ (Võ Minh Kha, 1996). Thông thường kê không phản ứng rõ ràng với việc thêm đạm (Baltensperger và cs, 1995). Nếu năm trước đất bỏ hoang thì trồng kê không phải bón đạm trừ khi đất quá nghèo dinh dưỡng (hàm lượng đạm trong đất nhỏ hơn 25 ppm ở mức sâu 0,5m). Nhưng nếu kê trồng sau cây trồng khác thì phải bón đạm, tốt nhất là 45 kg N/ha (Baltensperger và cs, 1995). Chadhari và Rai, 1982 đề xuất 40 kg N, 20 kg P và 20 kg K/ha để đạt được năng suất cao trong điều kiện có tưới ở Ấn Độ. Tỷ lệ cao hơn sẽ kéo theo cây bị lốp đổ. Năng suất kê ở vùng cao nguyên có thể đạt 5 tấn/ha. Giới hạn năng suất có thể cao hơn đối với kê đuôi chồn ở vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, lượng phân bón cho 1 hecta kê là 10 tấn phân chuồng, 150 kg ure, 340 kg supe lân, 60 kg Kaliclorua. Với cách bón là: bón lót toàn bộ phân chuồng, phân lân và 1/3 đạm; bón thúc lần 1 (giai đoạn 3-4 lá): bón 1/3 đạm kết hợp phá váng; bón thúc lần 2 (sau khi dặm tỉa xong): bón 1/3 lượng đạm còn lại và toàn bộ kala (Trần Đình long, 1996). Ở Minnesota, thông thường bón 40-100 lb (1 lb=450g) đạm và 30-60 lb lân cho 1 acre (1acre = 0,4ha) là đủ để thu ns hạt hoặc làm cỏ nhưng phần lớn những loại đồng cỏ thường cần nhiều dinh dưỡng hơn nhằm nâng cao chất lượng và khối lượng cỏ. Số lượng thức ăn chăn nuôi cần và số gia súc chăn thả sẽ là những nhân tố để lên kế hoạch lượng đạm bón. Trong sản xuất cỏ lượng lớn và số lượng chăn thả lớn, khả năng sẽ gấp đôi lượng đạm so với cỏ khô hay lấy hạt. Lượng lân cũng cao hơn tương tự.(R. D. Baker, 2008) 2.4.3 Nghiên cứu về mật độ trồng Thông thường việc trồng hàng hẹp (< 30 cm) có lợi trong đấu tranh với cỏ dại và tăng năng ._.