Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương triển vọng

TÓM TẮT “Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương triển vọng” nhằm đánh giá được khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương, phục vụ cho công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

TRỊNH HƯNG QUYỀN

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG TRIỂN VỌNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HUẾ - 2018

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRỊNH HƯNG QUYỀN

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG TRIỂN VỌNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Mã số: 8620110

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN HỒ LAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm

ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trịnh Hưng Quyền

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo TS Nguyễn

Hồ Lam - Người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Trân trọng cảm ơn sự phối hợp giúp đỡ của kỹ sư Trần Văn Tuấn Anh

Nhân dịp này tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa nông học, phòng sau đại học, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Thừa Thiên Huế, tháng 8 năm 2018

Trịnh Hưng Quyền

TÓM TẮT

“Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương triển vọng” nhằm đánh giá được khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương, phục vụ cho công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất, thu nhập cho người nông dân Đề tài sử dụng 12 giống đậu tương: DTDH 04, DTDH08, DTDH10, 13-7, DT84, DT26, DT31, DT51, DT22, DTPT 01, DT30, DT2008(đ/c) được triển khai độc lập với 3 thí nghiệm Thí nghiệm thứ nhất trồng trong điều kiện ống rễ PVC

để đánh giá khả năng phát triển của bộ rễ trong điều kiện phát triển theo chiều sâu và một số chỉ tiêu nông sinh học khác Thí nghiệm thứ hai trồng trong cốc nhựa để gây hạn nhận tạo đánh giá chỉ số chịu hạn tương đối trong giai đoạn 3 lá chét Thí nghiệm thứ 3 được bố trí trong chậu để gây hạn nhận tạo và đánh giá chỉ số chịu hạn tương đối giai đoạn ra hoa Kết quả nghiên cứu cho thấy giống triển vọng là DT26 và DT31 Hai giống này có chỉ số chịu hạn tương đối giai đoạn 3 lá chét và giai đoạn ra hoa cao hơn

so với các giống thí nghiệm, lần lượt là DT 26 (23570,0 S; 7071,1 S) và DT31 (22784,5 S;5892,3 S) DT26 và DT31 đều thuộc nhóm giống trung ngày (85 – 100

ngày), có năng suất triển vọng và bộ rễ phát triển tốt ở cả ba thí nghiệm

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1.1 Khái lược chung về cây đậu tương 4

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu tương trên thế giới 13

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu tương tại Việt Nam 15

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 21

1.3.1 Tình hình nghiên cứu đậu tương trên thế giới 21

1.3.2 Tình hình nghiên cứu đậu tương ở Việt Nam 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 25

2.1.1 Phạm vi nghiên cứu 25

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 25

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 25

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.3.1 Đánh giá khả năng chịu hạn bằng phương pháp ống rễ PVC 26

2.3.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương theo giai đoạn sinh trưởng 27

2.4 QUY TRÌNH KỸ THUẬT CANH TÁC 32

2.4.1 Thời vụ và mật độ gieo trồng 32

2.4.2 Phân bón và cách bón 32

2.4.3 Các biện pháp chăm sóc và thu hoạch 32

2.5 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ THỐNG KÊ 32

2.6 DIỄN BIẾN ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỜI TIẾT THỪA THIÊN HUẾ VỤ XUÂN NĂM 2018 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34

3.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỐNG RỄ PVC 34

3.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các giống đậu tương 34

3.1.2 Một số đặc điểm hình thái các giống đậu tương nghiên cứu 35

3.1.3 Đặc điểm các tính trạng của rễ cây đậu tương và khối lượng thân lá khô 36

3.1.4 Khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương nghiên cứu 39

3.1.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương nghiên cứu 40

3.1.6 Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh hại chính và khả năng chống đổ của các giống đậu tương nghiên cứu 41

3.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC GIỐNG ĐẬU TƯƠNG THEO GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG 43

3.2.1 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn 3 lá chét 43

3.2.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn ra hoa 51

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

1 KẾT LUẬN 54

2 KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 57

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 AVRDC Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu

Châu Á

2 CPPCCMA Chương trình hợp tác nghiên cứu cây thực

phẩm của các nước Trung Mỹ

3 FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên

8 SEARCA Trung tâm nghiên cứu và đào tạo nông

nghiệp cho vùng Đông Nam Á

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của một số chất (% trọng lượng khô) 11

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất đậu tương trên toàn cầu trong những năm gần đây 14

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất đậu tương ở ViệtNam từ 1995 đến 2014 16

Bảng 1.4 Diện tích và sản lượng đậu tương một số vùng nước ta năm 2012 - 2014 18

Bảng 1.5 Tình hình nhập khẩu đậu tương của Việt Nam trong ba năm 2011 - 2013 20

Bảng2.1 Danh sách các giống đậu tương làm vật liệu trong nghiên cứu 25

Bảng 2.2 Thời tiết, khí hậu vụ Xuân 2017-2018 tại Thừa Thiên Huế 33

Bảng 3.1 Thời gian sinh trưởng và pháttriển của các giống đậu tương nghiên cứu 34

Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái của các giống đậu tương 35

Các chỉ tiêu về tính trạng của rễ cây đậu tương và khối lượng thân lá khô được thể hiện ở Bảng 3.3 36

Bảng 3.3 Các chỉ tiêu về tính trạng rễ cây đậu tương và khối lượng thân lá khô 36

Bảng 3.4 Số lượng nốt sần và khối lượng nốt sần của các giống đậu tương nghiên cứu 38

Bảng 3.5 Đặc điểm các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của các giống đậu tương 39

Bảng 3.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương 40

Bảng 3.7 Tỷ lệ sâu cuốn lá và khả năng chống đổ của các giống đậu tương 42

Bảng 3.8 Chiều cao cây trước gây hạn và khoảng tăng trưởng chiều cao sau gây hạn và phục hồi 43

Bảng 3.9 Chiều dài rễ sau gây hạn 45

Bảng 3.10 Số lượng nốt sần sau gây hạn trên bộ rễ (nốt/cây) 47

Bảng 3.11 Khối lượng tươi rễ sau gây hạn và phục hồi 48

Bảng 3.12 Khối lượng tươi thân lá sau gây hạn và phục hồi 50

Bảng 3.13 Năng suất của các giống thí nghiệm 52

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1 Sản lượng đậu tương thế giới niên vụ 2014 phân theo châu lục 14

Biểu đồ 1.2 Tình hình sản xuất của 5 nước có diện tích đậu tương lớn nhất 15

Biểu đồ 13 Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam từ 1995 - 2014 16

Biểu đồ 1.4 Diễn biến năng suất đậu tương ở Việt Nam từ 1995 – 2014 17

Biểu đồ 1.5 Diễn biếnsản lượngđậutươngởViệtNamtừ 1995 – 2014 17

Biểu đồ 3.1 Chỉ số hạn tương đối của các giống thí nghiệm giai đoạn 3 lá chét 51

Biểu đồ 3.2 Chỉ số chịu hạn tương đối của các giống thí nghiệm giai đoạn ra hoa 52

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Đậu tương (Glycine max L Merrill) hay còn gọi là cây đậu nành là loại cây trồng

thuộc họ đậu, không chỉ có ý nghĩa cao về mặt kinh tế và dinh dưỡng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc cải tạo độ phì và sử dụng lâu bền nguồn tài nguyên đất

Hiện nay, diện tích trồng đậu tương của Việt Nam được xếp vào hàng thứ 16 trên thế giới và đứng thứ 5 ở Châu Á (sau Trung Quốc, Ấn Độ, Inđônêxia và Triều Tiên)

Năng suất đậu tương của Việt Nam còn thấp đạt 1.50 tấn/ha/năm 2015 (bằng 60.6%)

so với năng suất đậu tương của thế giới Hằng năm, Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 1.2 triệu tấn đậu tương để phục vụ cho nhu cầu sử dụng của con người và trong chăn nuôi Mặc dù diện tích trồng đậu tương đã lên tới 130 nghìn ha trong năm 2015, tuy nhiên tổng sản lượng đậu tương chỉ ước đạt 15% nhu cầu của cả nước Chính vì vậy việc mở rộng diện tích trồng đậu tương ở khu vực có điều kiện khắc nghiệt như các khu vực hạn hán, đồi núi, đất đai ít màu mỡ và bị thoái hóa và việc tăng năng suất cây đậu tương ở những khu vực này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nhu cầu

sử dụng trong nước nói riêng và an ninh lương thực cả nước nói chung

Khô hạn là yếu tố chính làm ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp ở những vùng canh tác nước trời và những vùng nông nghiệp có khí hậu khắc nghiệt Theo Fischer

và cs (2003), hàng năm hạn có thể làm giảm tới 70% năng suất cây trồng nói chung

Việt Nam với ¾ diện tích đồi núi có những vùng đất rộng lớn còn nhiều tiềm năng chưa được khai thác và đó cũng là những vùng đất rất khó khăn để khai thác trồng trọt

do thiếu nguồn nước tưới Trong những năm gần đây hạn hán xảy ra thường xuyên đã tác động xấu đến sự sinh trưởng, phát triển, làm giảm năng suất và sản lượng cây trồng trong đó có đậu tương (Đinh Thị Phòng, 2001) Theo báo cáo của cục thủy lợi, trong

10 năm qua tại khu vực miền Trung đã có đến 140.000 ha diện tích đất bị khô hạn nặng Vì vậy, chọn tạo và thay thế một số giống cây trồng có khả năng chịu hạn kém, năng suất thấp bằng các giống cây trồng có khả năng chịu hạn tốt và năng suất cao, thích ứng với sự thay đổi điều kiện khí hậu và đất đai là biện pháp hiệu quả cao trong việc nâng cao thu nhập cho nông dân và bảo đảm an ninh lương thực cho vùng này

Cây đậu tương nói riêng và cây họ đậu đỗ nói chung là loại cây trồng có tác dụng tốt trong việc luân - xen canh, cải tạo đất và ứng dụng để chuyển đổi cơ cấu cây trồng rất hiệu quả, góp phần giảm thiểu ảnh hưởng của hạn hạn và tiết kiệm nước tưới, đặc biệt là khi chúng ta sử dụng các loại giống đậu đỗ có khả năng chịu hạn tốt Theo các báo cáo nghiên cứu thì việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ mô hình vùng chuyên canh trồng lúa sang mô hình lúa-đậu tương hay ngô-đậu tương chịu hạn đã góp phần tăng thu nhập của nông dân từ 25 - 40 triệu đồng/ha, cao hơn 1.5 - 2 lần so với trồng lúa,

ngô chuyên canh; bên cạnh đó mô hình luân-xen canh với cây họ đậu chịu hạn còn giúp cây trồng ít bị sâu bệnh, tính chất đất đai ngày càng được cải thiện và màu mỡ hơn Vì vậy, hiện tại nhiều địa phương trong cả nước đã và đang tích cực chuyển đổi

mô hình trồng trọt độc canh sang ứng dụng các các mô hình xen - luân canh với cây đậu đỗ có khả năng chịu hạn, ngắn ngày, năng suất cao với mục đích mang lại hiệu quả kinh tế cao; tuy vậy, vấn đề này tại khu vực Bắc Miền Trung vẫn chưa được nghiên cứu một cách toàn diện để có cơ sở khoa học vững chắc trước khi áp dụng vào thực tiễn sản xuất

Với mục tiêu nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp ở những vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, phụ thuộc nước trời, đặc biệt là ở khu vực Miền trung và miền núi Việt Nam Trên cơ sở vai trò quan trọng của cây đậu tương trong sản xuất nông nghiệp

như đã đề cập ở trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu“Đánh giá khả

năng chịu hạn của một số giống đậu tương triển vọng” trước khi khuyến cáo áp

2) Ý nghĩa thực tiễn Góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất ở khu vực khô hạn thiếu nước ở tỉnh Thừa

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Sản xuất nông nghiệp dựa trên cơ sở áp dụng một cách khoa học giữa các yếu tố giống, phân bón, nước, kỹ thuật thâm canh, đồng thời bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, tránh ô nhiễm môi trường Trong đó giống là yếu tố quan trọng hàng đầu, sử dụng giống tốt có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với điều kiện bất thuận và sâu, bệnh hại,

có khả năng cải tạo và bảo vệ đất, hạn chế ô nhiễm môi trường là mục tiêu quan trọng của việc phát triển một nền sản xuất nông nghiệp tiên tiến có tính bền vững cao

Đậu tương được sản xuất với các mục tiêu khác nhau Cho nên công tác giống cần tập trung vào một số mục tiêu

- Chọn tạo giống cho năng suất cao phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng và ứng phó với biến đổi khí hậu

- Chọn giống cho chất lượng hạt tốt phục vụ ngành công nghiệp chế biến, xuất khẩu

- Chọn tạo giống có hàm lượng dầu cao phục vụ chương trình sản xuất dầu thực vật

Điều kiện khí hậu đất đai của Việt nam có nhiều thuận lợi cho cây đậu tương sinh trưởng và phát triển Bên cạnh đó, cũng có nhiều bất lợi, đó là sự sinh trưởng phát triển của nhiều loại sâu bệnh hại, đất đai nhiều nơi cằn cổi, khô hạn, thiếu nước tưới, cùng với biến đổi khí hậu dẫn đến tình trạng hạn hán, lũ lụt, thời tiết cực đoan xảy ra thường xuyên Bởi vậy, khi sản xuất cần phải áp dụng các biện pháp canh tác thích hợp cùng với việc chọn tạo và sử dụng giống thích hợp để khắc phục những khó khăn nhằm tăng hiệu quả kinh tế

Song song với sự dư thừa về lúa gạo thì Việt Nam lại bị thiếu hụt trầm trọng những nguyên liệu nông phẩm khác phục vụ chế biến thức ăn gia súc và dầu thực vật đặc biệt là ngô và đậu tương, trong khi đây là những cây trồng Việt Nam có lợi thế và tiềm năng phát triển Theo tính toán của Hiệp hội Thức ăn chăn nuôi VN, trong công thức sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay, có tới 70-80% nguyên liệu phải nhập khẩu

từ các thị trường khác nhau đó là ngô, đậu tương, bột cá, bột thịt, cám mì, bột mì và nhiều loại khoáng chất khác Theo phân tích từ iệp hội thì thức ăn chăn nuôi luôn chiếm 65 - 70% giá thành sản phẩm nhưng nguyên liệu làm thức ăn ở nước ta lại đang thiếu trầm trọng Năm 2012, chỉ tính riêng đậu tương Việt Nam phải nhập khẩu gần 1,3 triệu tấn, tăng 350% so với năm 2010 do áp lực tiêu thụ mạnh về thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trong nước Kim ngạch nhập khẩu đậu tương năm 2012 đạt mức kỷ lục là 755 triệu USD, tăng 416% so với cùng kỳ năm trước, theo các thương nhân

trong nước, nguồn nhập khẩu đậu tương sẽ có xu hướng tăng dần do nhu cầu cao về nguyên liệu thức ăn gia súc tại Việt Nam Như vậy chúng ta vừa tăng kim ngạch xuất khẩu về lúa, hồ tiêu, cà phê, nhưng cũng đồng thời cũng phải dùng lợi nhuận đó để nhập khẩu ngô, đậu tương, trong khi những cây trồng này phát triển rất thuận lợi tại Việt Nam, đây là một nghịch lý của một quốc gia với ngành nông nghiệp là chính

Chính phủ cũng như Bộ Nông nghiệp và PTNT đã có nhưng ưu tiên nghiên cứu phát triển đậu tương thông qua Chiến lược quốc gia sau thu hoạch lúa gạo, ngô, đậu tương và lạc đến năm 2020 (Quyết định 20/2007/QĐ-BNN) và mục tiêu đề ra đến năm

2015 đậu tương phải đạt diện tích 500 ngàn ha, năng suất đạt 3-3,5 tấn/ha cho vùng thâm canh, đạt 1,5-2,5 tấn/ha, chịu hạn khá cho vùng nhờ nước trời (Quyết định 35 /QĐ – BNN – KHCN) Tuy nhiên, so với thực trạng hiện nay, chỉ tiêu này sẽ khó thực hiện nếu không có giải pháp phù hợp

Vì vậy, xác định chủng loại cây trồng, bố trí hợp lý trong điều kiện thời vụ của địa phương để chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất chuyên canh lúa kém hiệu quả,

kể cả trên những vùng canh tác lúa thuận lợi và những vùng thiếu nước có điều kiện khó khăn để tăng hiệu quả và lợi nhuận cho nông dân là một công tác cần khẩn trương thực hiện Do đó, trong công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng thì yếu tố giống

có vai trò quyết định và đặc biệt là bộ giống có khả năng phù hợp với điều kiện hạn hán, khắc nghiệt

1.1.1 Khái lược chung về cây đậu tương

1.1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

a) Nguồn gốc cây đậu tương

Cây đậu tương (đậu nành) là một trong những cây trồng lâu đời Các nghiên cứu trên thế giới đều thống nhất cây đậu tương có nguồn gốc ở vùng Mãn Châu - Trung Quốc (vùng Đông Bắc Trung Quốc)

Ở Việt Nam nhiều nghiên cứu xác định rằng cây đậu tương đã được trồng từ thời các Vua Hùng Người dân nước ta đã biết trồng và sử dụng nhiều loại đậu trong đó có

đậu tương (Ngô Thế Dân và cs, 1999)

Do giá trị kinh tế cao về nhiều mặt nên cho đến nay diện tích đậu tương ngày càng được mở rộng Nhiều nghiên cứu về sinh thái cây đậu tương đã chứng minh: Trên thế giới đới khí hậu từ 100 - 200 vĩ Bắc có tiềm năng cho năng suất đậu tương cao nhất

Việt Nam nằm trong đới khí hậu trên nên có nhiều tiềm năng để đẩy mạnh sản xuất

đậu tương

b) Phân loại

Đậu tương thuộc chi Glycine, họ đậu Leguminosae, họ phụ cánh bướm

Papilionoideae và bộ Phaseoleae Đậu tương có tên khoa học là Glycine max L

Merrill Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau nên

cũng có nhiều cách phân loại khác nhau Nhưng đến nay, hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể được nhiều người

sử dụng Hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, sự phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể do Hymowit và Newell (1984) xây dựng Theo hệ thống này

ngoài chi Glycine còn có thêm chi phụ Soja Chi Glycine được chia ra thành 7 loài hoang dại lâu năm, và chi phụ Soja được chia ra làm 2 loài: loài đậu tương trồng

Glycine Max L Merrill và loài hoang dại hàng năm G Soja Sieb và Zucc

1.1.1.2 Đặc điểm thực vật học

a) Rễ

Rễ cây đậu tương khác với rễ cây hoà thảo là có rễ chính và rễ phụ Rễ chính có thể ăn sâu 30-50cm và có thể trên 1m Trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ, rễ phụ cấp 2, cấp 3 tập trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2 (Nguyễn Danh Đông, 1982)

Trên rễ chính và rễ phụ có nhiều nốt sần Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp, số lượng nốt sần ít hay nhiều phụ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng Quá trình phát triển của bộ rễ có thể phân ra làm 2 thời kỳ:

Thời kỳ thứ nhất: Phát triển lớp rễ đầu tiên, thời kỳ này rễ cái và rễ phụ đầu tiên

phát triển mạnh kéo dài ra và sinh nhiều rễ con Thời kỳ này thường kéo dài từ 30-40 ngày sau mọc

Thời kỳ thứ hai: Lớp rễ đầu tiên phát triển chậm dần, rễ con không nhú ra nữa

thậm chí có một số rễ con khô đi Lúc này gốc thân gần cổ rễ các rễ phụ nhỏ kéo dài ra

và phát triển cho tới khi gần thu hoạch Số lượng có thể 30-40 rễ phụ ăn ở phía gần mặt đất Lớp rễ này có nhiệm vụ cung cấp đấy đủ chất dinh dưỡng cho sự phát triển của thân, lá và làm quả Trong kỹ thuật trồng nên chú ý thời kỳ này, cần vun đất sao cho lớp rễ này phát triển mạnh Một đặc điểm hết sức quan trọng cần lưu ý là trên bộ

rễ của cây đậu tương có rất nhiều nốt sần Đó là các u bướu nhỏ bám vào các rễ Nốt

sần là kết quả cộng sinh của một số loại vi sinh vật có tên khoa học là Rhizobium

Japonicum với rễ cây đậu tương Trong một nốt sần có khoảng 3-4 tỷ vi sinh vật, mà ta

chỉ có thể nhìn thấy chúng qua kính hiển vi phóng đại 600 - 1000 lần (Ngô Thế Dân và

cs, 1999) Vi sinh vật thường có dạng hình cầu hoặc hình que

Lượng đạm cung cấp cho cây khá lớn khoảng 30-60 kg/ha (Nguyễn Danh Đông, 1982)

Nốt sần có thể dài lcm, đường kính 5-6 mm, mới hình thành có màu trắng sữa, khi tốt nhất có màu hồng (màu globulin có cấu tạo gần giống Hemoglobin trong máu có Fe)

* Quá trình hình thành của nốt sần

Trong đất luôn luôn có nhiều loại vi sinh vật thường tập trung xung quanh bộ rễ (để sử dụng các chất thải ra làm thức ăn), mặt khác xung quanh rễ do canh tác tạo điều kiện đất đai thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Có loại cộng sinh, có loại hoại sinh, ký sinh trong đó có loại có lợi có loại có hại với rễ Cây họ đậu đều tiết ra các chất như gluxit, đường galacto v.v…đã hấp dẫn các loại vi sinh vật trong đó có vi sinh vật nốt sần.Có nhiều quan điểm khác nhau về quá trình xâm nhập của vi sinh vật nốt sần vào

rễ cây họ đậu

Có quan điểm cho rằng khi sống vi khuẩn Rhizobium japonicumtiết ra chất axit

andol 3 axêtic Khi vi khuẩn tiếp xúc với lông hút dưới tác dụng của axit làm cho điểm

đó trên lông hút khô cong lên, tạo nên khe hở làm cho vi sinh vật đi sâu vào lông hút

Quan điểm khác lại cho rằng vi sinh vật tiết ra men xelluloza phân huỷ tế bào lông hút để đi vào lông hút Khi đi vào đầu lông hút vi sinh vật tiết ra chất nhầy, từ tổ chức biểu bì của đầu lông hút tạo thành tuyến xâm nhập hình dải Sau một thời gian xâm nhập vào tế bào biểu bì, vào nội bì và sinh sản tại đó Vi khuẩn chiết ra chất kích thích làm cho tế bào phân chia không bình thường và hình thành nốt sần

Nốt sần phát triển đến một giai đoạn nhất định thì cố định đạm Bản thân nốt sần hút N còn vi sinh vật như một chất xúc tác Khi cây già vi sinh vật đi ra ngoài Quá trình hình thành nốt sần kéo dài 16-21 ngày Trường hợp bình thường nốt sần bắt đầu xuất hiện sau mọc 14-15 ngày, phát triển nhiều và mạnh nhất vào lúc đậu tương ra hoa

và làm quả tập trung nhiều nhất ở lớp rễ thứ nhất

Số lượng nốt sần nhiều hay ít phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện đất trồng, các chất dinh dưỡng đối với đậu tương Trồng đậu tương trên đất đã trồng đậu tương, thì nốt sần hình thành sớm hơn và nhiều hơn Đất chua quá hoặc kiềm quá nốt sần hình thành kém PH thích hợp cho sự hình thành của nốt sần là 6-7, vì vậy việc lựa chọn đất trồng đậu tương thích hợp rất quan trọng Điều kiện dinh dưỡng cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nốt sần Nhìn chung bón đầy đủ NPK thì nốt sần phát triển mạnh, bón P2O5 Có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của nốt sần, còn hiệu quả kali không rõ lắm (Trần Văn Điền, 2001) Bón đạm không thích hợp ức chế sự hình thành

và phát triển của nốt sần

Quan hệ giữa vi sinh vật nốt sần với cây đậu tương là mối quan hệ cộng sinh: cây cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn hoạt động, ngược lại vi khuẩn lại tổng hợp N

tự do của không khí chuyển sang dạng đạm hữu cơ cây có thể sử dụng được Cây đậu tương cung cấp càng nhiều chất dinh dưỡng cho vi sinh vật hoạt động thì vi sinh vật càng phát triển và tích luỹ đạm được càng nhiều cho cây làm cho cây sinh trưởng và phát triển tốt

b) Thân

• Hình thái và màu sắc của thân

Thân cây đậu tương thuộc thân thảo, có hình tròn, trên thân có nhiều lông nhỏ

Thân khi còn non có màu xanh hoặc màu tím khi về già chuyển sang màu nâu nhạt, màu sắc của thân khi còn non có liên quan chặt chẽ với màu sắc của hoa sau này Nếu thân lúc còn non màu xanh thì hoa màu trắng và nếu khi còn non thân có màu tím thì hoa có màu tím đỏ Thân có trung bình 14-15 lóng, các lóng ở phía dưới thường ngắn, các lóng ở phía trên thường dài (vì những lóng phía trên phát triển từ ngày 35-40 trở đi vào lúc cây đang sinh trưởng nhanh nên lóng thường dài) Tuỳ theo giống và thời vụ gieo mà chiều dài lóng có sự khác nhau thường biến động từ 3 - 10 cm Cây đậu tương trong vụ hè thường có lóng dài hơn vụ Xuân và vụ Đông Chiều dài của lóng góp phần quyết định chiều cao của thân Thân cây đậu tương thường cao từ 0,3 - 1,0 m Giống đậu tương dại cao 2-3 m Những giống thân nhỏ lóng dài dễ bị đổ hay mọc bò thường làm thức ăn cho gia súc Những giống thân to thường là thân đứng và có nhiều hạt và chống được gió bão Toàn thân có một lớp lông tơ ngắn, mọc dày bao phủ từ gốc lên đến ngọn, đến cả cuống lá Thực tế cũng có giống không có lông tơ Những giống có mật độ lông tơ dày, màu sẫm có sức kháng bệnh, chịu hạn và chịu rét khoẻ Ngược lại những giống không có lông tơ thường sinh trưởng không bình thường, sức chống chịu kém Thân có lông tơ nhiều ít dài ngắn, dày thưa là một đặc điểm phân biệt giữa các giống với nhau

• Tập tính sinh trưởng của thân

Căn cứ vào tập tính sinh trưởng và đặc điểm của thân người ta chia ra làm 4 loại:

- Loại mọc thẳng: Thân cứng, đường kính thân lớn, thân không cao lắm, đốt ngắn, quả nhiều tập trung thường là giống ra hoa hữu hạn

- Loại bò: Thân chính phân cành rất nhỏ, mềm, phủ trên mặt đất thành đám dây, thân rất dài, đốt dài, quả nhỏ phân tán

- Loại nửa bò: Loại trung gian giữa 2 loại mọc thẳng và mọc bò trên

- Loại mọc leo: Thân nhỏ rất dài, mọc bò dưới đất hoặc leo lên giá thể khác

• Tập tính phân cành của thân

Thân đậu tương có khả năng phân cành ngay từ nách lá đơn hoặc kép Những cành trên thân chính phân ra gọi là cành cấp 1, trên cành cấp 1 có thể phân ra cành cấp

2 Số lượng cành trên một cây nhiều hay ít thay đổi theo giống, thời vụ, mật độ gieo trồng và điều kiện canh tác Trung bình trên 1 cây thường có 2-5 cành, có một số giống trong điều kiện sinh trưởng tốt có thể có trên 10 cành Thường sau mọc khoảng 20-25 ngày thì cây đậu tương bắt đầu phân cành Vị trí phân cành phù hợp là cao trên 15cm, nếu thấp quá không có lợi cho việc cơ giới hoá Giống đậu tương có góc độ phân cành càng hẹp thì càng tốt cho việc tăng mật độ Căn cứ vào tập tính sinh trưởng của thân cành và đặc điểm ra hoa người ta chia các giống đậu tương ra làm 2 loại:

+ Sinh trưởng hữu hạn:Khi ngọn thân hoặc ngọn cành đã ra hoa, thì không tiếp

tục sinh trưởng nữa hay cành không cao lên nữa, loại này thường trồng lấy hạt

+ Sinh trưởng vô hạn:Khi đậu tương ra hoa kết quả và cả khi sắp chín thân cành

vẫn tiếp tục sinh trưởng, thường là loại mọc bò được trồng làm thức ăn cho gia súc

• Quá trình phát triển của thân

- Từ lúc mọc đến khi cây có 5 lá thật (3 lá kép) khoảng 25-30 ngày sau khi gieo, thân sinh trưởng với tốc độ bình thường

- Khi cây đã có 6-7 lá thật (4-5 lá kép) thân bắt đầu phát triển mạnh, tốc độ mạnh nhất vào lúc ra hoa rộ Sự khác biệt của cây đậu tương với cây trồng khác là khi cây ra hoa rộ lại là lúc thân cành phát triển mạnh nhất Đây là giai đoạn 2 quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực cạnh tranh nhau dẫn đến khủng hoảng thiếu dinh dưỡng, cho nên cần phải cung cấp đầy đủ dinh dưỡng trước khi vào thời kỳ này và tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển thuận lợi Trong kỹ thuật chăm sóc ta phải xới vun kết hợp với bón thúc phân cho đậu tương vào giai đoạn 3-5 lá kép, lúc cây có đầy

đủ hoa thì sinh trưởng chậm dần rồi dừng hẳn

c) Lá

Cây đậu tương có 3 loại lá:

Lá mầm (lá tử diệp): Lá mầm mới mọc có màu vàng hay xanh lục, khi tiếp xúc với

ánh sáng thì chuyển sang màu xanh Hạt giống to thì lá mầm chứa nhiều dinh dưỡng nuôi cây mầm, khi hết chất dinh dưỡng lá mầm khô héo đi, cho nên trong kỹ thuật trồng đậu tương nên làm đất tơi nhỏ và chọn hạt to cây sẽ mọc khoẻ, sinh trưởng tốt

Lá nguyên (lá đơn): Lá nguyên xuất hiện sau khi cây mọc từ 2-3 ngày và mọc

phía trên lá mầm Lá đơn mọc đối xứng nhau Lá đơn to màu xanh bóng là biểu hiện cây sinh trưởng tốt Lá đơn to xanh đậm biểu hiện của một giống có khả năng chịu rét

Lá đơn nhọn gợn sóng là biểu hiện cây sinh trưởng không bình thường

Lá kép: Mỗi lá kép có 3 lá chét, có khi 4-5 lá chét Lá kép mọc so le, lá kép

thường có màu xanh tươi khi già biến thành màu vàng nâu Cũng có giống khi quả chín lá vẫn giữ được màu xanh, những giống này thích hợp trồng làm thức ăn gia súc

Phần lớn trên lá có nhiều lông tơ Lá có nhiều hình dạng khác nhau tuỳ theo giống, những giống lá nhỏ và dài chịu hạn khoẻ nhưng thường cho năng suất thấp Những giống lá to chống chịu hạn kém nhưng thường cho năng suất cao hơn Nếu 2 lá kép đầu to và dày thường biểu hiện giống có khả năng chống chịu rét Số lượng lá kép nhiều hay ít, diện tích lá to hay nhỏ chi phối rất lớn đến năng suất và phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng Các lá nằm cạnh chùm hoa nào giữ vai trò chủ chủ yếu cung cấp dinh dưỡng cho chùm hoa ấy Nếu vì điều kiện nào đó làm cho lá bị úa vàng thì quả ở

vị trí đó thường bị rụng hoặc lép Các nhà chọn giống đậu tương đưa ra cơ sở để nâng cao năng suất đậu tương là tăng cường quá trình quang hợp và muốn quang hợp với hiệu quả cao thì phải chọn những cây có bộ lá nhỏ, dày, thế lá đứng và lá có dạng hình trứng Số lá nhiều to khoẻ nhất vào thời kỳ đang ra hoa rộ Khi phiến lá phát triển to, rộng, mỏng, phẳng, có màu xanh tươi là biểu hiện cây sinh trưởng khoẻ có khả năng cho năng suất cao

d) Hoa

• Hình thái và cấu tạo

Hoa đậu tương nhỏ, không hương vị, thuộc loại cánh bướm Màu sắc của hoa thay đổi tuỳ theo giống và thường có màu tím, tím nhạt hoặc trắng Đa phần các giống

có hoa màu tím và tím nhạt Các giống đậu tương có hoa màu trắng thường có tỷ lệ dầu cao hơn các giống màu tím Hoa phát sinh ở nách lá, đầu cành và đầu thân Hoa mọc thành từng chùm, mỗi chùm có từ 1-10 hoa và thường có 3-5 hoa Hoa đậu tương

ra nhiều nhưng tỷ lệ rụng rất cao khoảng 30% có khi lên tới 80% Hoa đậu tương thuộc loại hoa đồng chu lưỡng tính trong hoa có nhị và nhụy, mỗi hoa gồm 5 lá đài, 5 cánh hoa có 10 nhị và 1 nhụy

+ Đài hoa có màu xanh, nhiều bông

+ Cánh hoa: Một cánh to gọi là cánh cờ, 2 cánh bướm và 2 cánh thìa

+ Nhị đực: 9 nhị đực cuốn thành ống ôm lấy vòi nhụy cái và 1 nhị riêng lẻ

+ Nhụy cái: Bầu thượng, tử phòng một ngăn có 1-4 tâm bì (noãn) nên thường quả đậu tương có 2-3 hạt Các cánh hoa vươn ra khỏi lá đài từ ngày hôm trước và việc thụ phấn xẩy ra vào sáng ngày hôm sau lúc 8-9 giờ sáng trước khi nụ hoặc hoa chưa nở hoàn toàn Mùa hè hoa thường nở sớm hơn mùa đông và thời gian nở hoa rất ngắn sáng nở chiều tàn Hoa đậu tương thường thụ phấn trước khi hoa nở và là cây tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn rất thấp chiếm trung bình 0,5 - 1% (Ngô Thế Dân và cs, 1999)

• Đặc điểm của sự nở hoa đậu tương

Thời gian bắt đầu ra hoa sớm hay muộn, dài hay ngắn tuỳ thuộc vào giống và thời tiết khác nhau Giống chín sớm sau mọc trên dưới 30 ngày đã ra hoa và giống chín

Có những giống thời gian ra hoa chỉ kéo dài 10-15 ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy thời kỳ hoa rộ thường từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 10 sau khi hoa bắt đầu nở Hoa trong đợt rộ mới tạo quả nhiều, còn trước và sau đợt hoa rộ thì tỷ lệ đậu quả thấp Điều kiện thích hợp cho sự nở hoa là ở nhiệt độ 25-28oC, ẩm độ không khí 75 - 80%, ẩm độ đất 70-80% Căn cứ vào phương thức ra hoa người ta chia các giống đậu tương làm 2 nhóm:

+ Nhóm ra hoa hữu hạn: Thuộc những giống sinh trưởng hữu hạn, hướng ra hoa

theo trình tự từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong Những giống này thường cây thấp ra hoa tập trung, quả và hạt đồng đều

+ Nhóm ra hoa vô hạn: Thuộc những giống sinh trưởng vô hạn, có hướng ra hoa

theo trình tự từ dưới lên trên và từ trong ra ngoài Những giống này thường ra hoa rất phân tán, quả chín không tập trung và phẩm chất hạt không đồng đều Trong thực tế, những giống hoa tập trung nếu gặp điều kiện bất thuận, hoa sẽ rụng nhiều nên thất thu nặng Còn những giống thời gian ra hoa dài tuy quả chín không tập trung nhưng nếu bị rụng vào một đợt thì hoa sẽ ra tiếp đợt sau nên không thất thu nặng Một hoa có từ 1800-6800 hạt phấn tuỳ theo giống khác nhau, giống hạt to thì có bao phấn to và nhiều hạt phấn Hạt phấn thường hình tròn, số lượng và kích thước hạt phấn tuỳ giống khác nhau, giống hạt to thường có hạt phấn to và nhiều hơn so với giống có hạt nhỏ Hạt phấn nảy mầm tốt trong điều kiện nhiệt độ 18-23oC Hạt phấn đậu tương được chia ra làm 2 loại:

- Loại có khả năng thụ tinh chiếm 87%, hạt phấn thường có màu sẫm, chất nguyên sinh dễ nhuộm màu, hạt phấn tròn đều và to

- Loại không có khả năng thụ tinh chiếm khoảng 13%, thường nhỏ, màng mỏng

và chất nguyên sinh không nhuộm màu

e) Quả và hạt

Số quả biến động từ 2 đến 20 quả ở mỗi chùm hoa và có thể đạt tới 400 quả trên một cây Một quả chứa từ 1 tới 5 hạt, nhưng hầu hết các giống quả thường từ 2 đến 3 hạt Quả đậu tương thẳng hoặc hơi cong, có chiều dài từ 2 - 7 cm hoặc hơn Quả có màu sắc biến động từ vàng trắng tới vàng sẫm, nâu hoặc đen Màu sắc quả phụthuộc vào sắc

tố caroten, xanthophyll, màu sắc của lông, sự có mặt của các sắc tố antocyanin Lúc quả non có màu xanh nhiều lông (có khả năng quang hợp do có diệp lục) khi chín có màu nâu Hoa đậu tương ra nhiều nhưng tỷ lệ đậu quả thấp 20-30% Ví dụ trong vụ Xuân 1 cây có thể có 120 hoa nhưng chỉ đậu 30-40 quả là cao, trên một chùm 5-8 hoa chỉ đậu 2-

3 quả Những đốt ở phía gốc thường quả ít hoặc không có quả, từ đốt thứ 5-6 trở lên tỷ

lệ đậu quả cao và quả chắc nhiều Trên cành thường từ đốt 2-3 trở lên mới có quả chắc, những quả trên đầu cành thường lép nhiều Sau khi hoa nở được 2 ngày thì cánh hoa héo

và rụng, ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 sau hoa nở đã hình thành quả và 7-8 ngày sau là thấy nhân quả xuất hiện Trong 18 ngày đầu quả lớn rất nhanh sau đó chậm dần, vỏ dày lên

và chuyển từ màu xanh sang màu vàng Hạt lớn nhanh trong vòng 30-35 ngày sau khi hình thành quả Hạt có nhiều hình dạng khác nhau: Hình tròn, hình bầu dục, tròn dẹt,vv Giống có màu vàng giá trị thương phẩm cao Trong hạt, phôi thường chiếm 2%,

2 lá tử điệp chiếm 90% và vỏ hạt 8% tổng khối lượng hạt Hạt to nhỏ khác nhau tuỳ theo giống, khối lượng một nghìn hạt (P1000 hạt) thay đổi từ 20-400g trung bình từ l00g-200g

Rốn hạt của các giống khác nhau thì có màu sắc và hình dạng khác nhau, đây là một biểu hiện đặc trưng của các giống

1.1.1.3 Vai trò của cây đậu tương

a) Vai trò dinh dưỡng của cây đậu tương

Hàm lượng protein cao trong hạt đậu cũng như nhiều hợp chất có giá trị khiến đậu tương trở thành một trong những thực phẩm quan trọng trên thế giới Protein trong hạt đậu chứa khoảng trên 38% tùy loại, hiện nay nhiều giống đậu tương có hàm lượng protein đặc biệt cao tới 40%-50%

Có những chế phẩm của đậu tương mang tới 90-95% protein, đây là nguồn protein thực vật có giá trị cao cung cấp cho con người Trong hạt đậu còn chứa sắt, canxi, phốt pho và các thành phần chất xơ tốt cho tiêu hóa Vitamin trong đậu tương

có nhiều nhómB đáng kể là vitamin B1, B2, B6, ngoài ra còn có vitamin E, acid pholic

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của một số chất (% trọng lượng khô)

Sữa mẹ Sữa bò tươi Bột đậu nành

(Nguồn: Nguyễn Minh Hiếu, Giáo trình cây công nghiệp, 2003)

Qua bảng 1.1, có thể thấy hàm lượng protein có trong hạt đậu tương là rất cao, cao hơn rất nhiều lần so với protein có trong các thực phẩm được cho là rất tốt như sữa

mẹ và sữa bò tươi, cụ thể là: Trong bột đậu nành có chứa 44% protein, cao gấp 5,5 lần sữa mẹ (8%) và cao gấp 1,6 lần sữa bò tươi (28%) Các thành phần dinh dưỡng khác trong hạt đậu tương cũng khá cao như: Chất béo 22% và hydratcacbon 32%

Thành phần có trong đậu tương được nhắc tới nhiều và giúp ích cho sức khỏe con người gồm có phytosterols, lecithin, isoflavons và phytoestogen và những sản phẩm ức chế phân hủy protein

Trong đậu tương có hàm lượng protein khác với thịt động vật như: Trứng, thịt,

cá, sữa bò ở chỗ chứa đựng hai acid amin là methionin và triptophan ở lượng thấp

(thông thường các loại protein được hình thành do hơn 20 axit amin tạo nên) Cũng có thể sự thiếu hụt này ở hạt đậu tương khi dùng làm thức ăn có thể được bổ sung thay thế bằng cystein - một loại acid amin có chứa gốc sulfure giống methionin mà cơ thể

có thể tổng hợp được, hoặc bổ sung thêm bắp có chứa axít amin không thay thế như triptophan

Trong đậu tương có hợp chất tương tự như kích thích tố nữ estrogen mà nhiều nghiên cứu khoa học cho biết là có hiệu quả trong việc ngừa và trị một số bệnh, đó là hợp chất isoflavones Nhiều nghiên cứu cho thấy isoflavone giúp làm giảm nguy cơ ung thư ngực, ung thư ruột, các nghiên cứu trên động vật đã chứng minh sử dụng các sản phẩm đậu tương đã ức chế được ít nhất 5% khả năng ung thư

b) Giá trị kinh tế của cây đậu tương

*Giá trị về mặt công nghiệp

Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: Chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu Hiện nay, trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp nguyên liệu cho ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật Đặc điểm của dầu đậu tương: Khô chậm, chỉ số iốt cao: 120-127; ngưng tụ ở nhiệt độ15– 180C Từ dầu này người ta chế

ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: Làm nến, xà phòng, ni lông v.v(Nguyên Minh Hiếu, 2003)

* Giá trị về mặt nông nghiệp

- Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc 1kg hạt đậu tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi Toàn cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao N: 6,2%, P2O5: 0,7%, K2O: 2,4%, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt (Ngô Thế Dân và cs, 1999)

- Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1ha trồng đậu tương nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60kg N (Phạm Gia Thiều, 2000) Trong

hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón N Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân hữu cơ rất tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%, trong lá: 0,19% (Nguyễn Danh Đông, 1982)

1.1.1.4 Tính chịu hạn của cây trồng

Tính chịu hạn của cây có thể phân loại ra như sau:

Tránh hạn là cơ chế một số thời kỳ sinh trưởng phát triển nhạy cảm của cây đậu

tương tránh và thoát các ảnh hưởng trực tiếp của khô hạn

Chịu hạn hoặc do giảm sự mất nước, hoặc cây chịu được sự mất nước Tránh hạn đối với những vùng có khô hạn dài ngày thì rất khó thực hiện Ta chỉ có thể chọn thời vụ mà khô hạn xẩy ra ít nhất để hạn chế ảnh hưởng của nó tới sinh trưởng và năng suất cây Hướng chọn giống có tính giảm sự mất nước cho thấy có nhiều triển vọng

Nên chọn những cây có bộ rễ sâu phân nhánh nhiều, do đó có thể hút nước từ tầng đất sâu và rộng

Sự mất nước qua khí không phụ thuộc chủ yếu vào độ mở của khí không và sau

đó vào hướng lá và các yếu tố khác Khi hạn xảy ra, lỗ khí không lá đóng ngay lại, dẫn đến giảm sự bốc hơi nước và quang hợp, nhưng sự giảm bốc hơi nước mạnh hơn Giữa các giống có sự khác nhau về lớp phấn và lông trên lá Lớp phấn trên lá có tác dụng giảm sự bốc hơi (Trần Văn Điền, 2007)

1.1.1.5 Tính chịu đựng và khả năng phục hồi

Cho dù đặc tính giảm sự mất nước của cây tốt đến đâu chăng nữa, cây vẫn bị tổn thương hoặc chết do khô hạn kéo dài Có rất ít thông tin về khả năng phục hồi của cây đậu tương sau khi bị mất nước nặng Cây bị lạnh trong thời gian ra hoa, thì hầu hết những hoa ra trong thời kỳ đó bị rụng và sau đó vài tuần cây có thể ra hoa và đậu quả nếu thời tiết ấm Thiếu nước trong giai đoạn ra hoa sẽ làm giảm thời gian ra hoa Thiếu nước trong giai đoạn làm quả sẽ ảnh hưởng tới năng suất nhiều hơn so với thiếu nước trong giai đoạn ra hoa Qua các nghiên cứu người ta có thể dự đoán được giai đoạn nào cây bị ảnh hưởng nhiều do bất lợi (khô hạn, lạnh ) Tuy nhiên, bởi vì người ta khó có thể dự đoán khi nào bất lợi xảy ra, cho nên người nông dân khó có thể ứng dụng được những kết quả nghiên cứu đó nếu như điều kiện tưới không có Tốt nhất, nên chọn giống có thời gian ra hoa dài và có khả năng phục hồi tốt sau khi bị hạn hoặc bị lạnh (Trần Văn Điền, 2007)

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hiện nay, ở hầu hết các tỉnh miền Trung nói chung và tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng, diện tích đất hoang hóa còn nhiều, tập trung chủ yếu ở những vùng không chủ động nước, đất đồi thấp, hoặc ở những vùng này trồng một số cây trồng có giá trị kinh

tế thấp Do đó, việc nghiên cứu lựa chọn giống cây trồng cạn có khả năng chịu hạn nói chung và giống đậu tương chịu hạn nói riêng vào sản xuất ở các vùng này là rất cần thiết nhằm tăng hiệu quả sử dụng đất, góp phần cải tạo đất, chống xói mòn, thoái hóa đất, nâng cao thu nhập cho nông dân, cải thiện đời sống cộng đồng

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu tương trên thế giới

Đậu tương là cây trồng lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất trên thế giới, đứng hàng thứ 4 sau cây lúa mì, lúa nước và ngô Hiện đậu tương được trồng ở khắp

các châu lục, tại 78 nước Do khả năng thích ứng rộng nên nó đã được trồng ở khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ trên 80%,tiếp đến là châu Á.Tính đến năm 2014, diện tích đậu tương của toàn thế giới đạt hơn 117 triệu ha, sản lượng đạt trên 300 triệu tấn Năng suất đậu tương bình quân toàn thế giới biến động ít, trong khoảng từ 24 – 25 tạ/ha (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất đậu tương trên toàn cầu trong những năm gần đây

Niên vụ

Diện tích (triệu ha) 102,81 103,81 104,92 111,27 117,72 Năng suất (tạ/ha) 25,8 25,2 23,0 24,8 18,4 Sản lượng (triệu tấn) 265,0 261,9 241,1 276,4 308,4

(Nguồn: FAOSTAT, 2018)

Biểu đồ 1.1 Sản lượng đậu tương thế giới niên vụ 2014 phân theo châu lục

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Diện tích và sản lượng đậu tương của thế giới chủ yếu tập trung ở 2 châu lục gồm châu Mỹ (86%) và châu Á (11%) Năm quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất đậu tương theo thứ tự gồm Mỹ, Braxin, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ

Biểu đồ 1.2 Tình hình sản xuất của 5 nước có diện tích đậu tương lớn nhất

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Trong năm 2014, Mỹ vẫn là nước dẫn đầu về diện tích đậu tương với 33,6 triệu

ha, và sản lượng 108.013 nghìn tấn Thứ hai là Brazil với diện tích 30,3 triệu ha, và sản lượng 86.760 nghìn tấn Tiếp đến là Argentina có diện tích trồng đậu 19,3 triệu ha với sản lượng 53.397 nghìn tấn Trung Quốc với 7,6 triệu ha, đạt sản lượng 12.201 nghìn tấn Ấn Độ với diện tích 10.908 nghìn ha, đạt sản lượng 10.528 nghìn tấn

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu tương tại Việt Nam

1.2.2.1 Tình hình sản xuất đậu tương trong nước

Ở Việt Nam, cây đậu tương là cây thực phẩm có thuyền thống lâu đời, quan trọng, cung cấp protein chủ yếu cho con người Trước năm 80 năng suất đậu tương của Việt Nam còn thấp, nguyên nhân do bộ giống cũ năng suất thấp, kỹ thuật canh tác lạc hậu Nhờ công tác chuyển giao kỹ thuật các giống đậu tương mới cao sản tại nhiều địa bàn đã được chú trọng, diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương Việt Nam đã tăng nhanh và có dấu hiệu chững lại

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất đậu tương ở ViệtNam từ 1995 đến 2014

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Diện tích đậu tương của nước ta từ năm 1995 đến 2005 có ít biến động và hầu như tăng rõ rệt, từ năm 2005 đến 2009 diện tích đậu tương giảm đến 57,1 nghìn ha năm 2009 từ 204,1 nghìn ha xuống còn 147,0 nghìn ha, giảm 27.9% và tăng lại vào năm 2010 với 197.8 nghìn ha

Trong 4 năm gần đây (từ 2010 – 2014), diện tích đậu tương có xu hướng giảm

Diện tích đậu tương năm 2010 là 197,8 nghìn ha, đến năm 2014 chỉ còn 109.4 nghìn

ha, giảm 44,7%

Biểu đồ 13 Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam từ 1995 - 2014

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Biểu đồ 1.4 Diễn biến năng suất đậu tương ở Việt Nam từ 1995 – 2014

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Năng suất đậu tương bình quân của Việt Nam thuộc nhóm thấp nhất thế giới, trong 20 năm qua năng suất đậu tương có tăng nhưng không đáng kể Năng suất đậu tương toàn quốc năm 1995 đạt 10,3 tạ/ha, đạt cao nhất là 15,09 tạ/ha (năm 2010) và

đến niên vụ 2014 năng suất chỉ đạt 14,31 tạ/ha (giảm 5,1% so với năm 2010)

Biểu đồ 1.5 Diễn biếnsản lượngđậutươngởViệtNamtừ 1995 – 2014

(Nguồn:FAO Statistic Database, 2018)

Về sản lượng biến động rõ rệt trong 4 năm gần đây (2010 – 2014) sản lượng năm

2014 với 156,5 nghìn tấn, giảm 47,6% so với năm sản lượng năm 2010 (298,6 nghìn tấn)

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng giảm sút trên có thể do: Điều kiện sinh thái nhiều vùng thay đổi không phù hợp với yêu cầu chung của cây đậu tương; Do các hạn chế về kỹ thuật, thiếu bộ giống tốt có khả năng thích ứng rộng và phù hợp với từng

vùng trồng;Phòng trừ sâu bệnh kém, trình độ thâm canh thấp; Giá thành của đậu tương chưa được cao nên người dân không sản xuất

Bảng 1.4 Diện tích và sản lượng đậu tương một số vùng nước ta năm 2012 - 2014

Năm Tỉnh

Diện tích (nghìn ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Hà Giang 21,3 22,1 22,9 23,8 24,2 25,8 28,8 30,4

Hà Nội 32,5 12,1 19,8 18,5 50,5 19,8 30,4 27,3 Thanh Hóa 9,6 7,8 9,3 7,6 14,4 12,1 13,8 11,2 Thái Bình 13,9 6,8 5,0 5,1 24,8 12,5 8,7 9,3 Đăk Nông 11,1 6,6 5,1 5,9 21,5 11,1 9,3 10,4 Đăk Lăk 7,9 7,7 3,9 3,6 11,4 11,4 6,0 5,2 Đồng Tháp 2,5 1,7 0,9 0,7 4,5 3,4 1,8 1,4 Đồng Nai 0,7 0,6 0,4 0,3 2,1 0,9 0,6 0,4

Cả nước 181,1 119,6 117,2 110,2 266,9 173,5 168,2 157,9

(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam)

Hà Giang và Hà Nội là 2 khu vực dẫn đầu cả nước về diện tích và sản lượng đậu tương Năm 2014, tỉnh Hà Giang dẫn đầu về diện tích cũng như sản lượng, diện tích đậu tương tỉnh Hà Giang đạt 23,8 nghìn ha, chiếm 21,6% tổng diện tích trồng đậu tương cả nước (110,2 nghìn ha), thứ hai là Hà Nội với 18,5 nghìn ha

Diện tích và sản lượng đậu tương trong 4 năm gần đây (2011 – 2014) ở các tỉnh thành hầu hết đều giảm, riêng Hà Giang có diện tích và sản lượng tăng đều qua các năm Năm 2011, diện tích đậu tương tỉnh Hà Giang là 21,2 nghìn ha, đến năm 2014 đạt 23,8 nghìn ha, tăng 12,3% Sản lượng đậu tương của Hà Giang năm 2011 là 24,2 nghìn tấn và đến năm 2014 đạt 30,4 nghìn tấn, tăng 25,6% Tuy nhiên, diện tích trồng đậu tương ở tất cả các tỉnh còn lại đều giảm, dẫn đến diện tích và sản lượng đậu tương

cả nước suy giảm

Ngày 16 tháng 5 năm 2013, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành Thông tư

số 08/2013/TT-BTNMT quy định trình tự, thủ tục cấp và thu hồi Giấy chứng nhận an toàn sinh học đối với cây trồng biến đổi gen, từ đó cho phép người nông dân được canh tác các loại cây này Tuy nhiên, cho đến nay, việc khảo nghiệm vẫn chưa được tiến hành đối với các giống đậu tương công nghệ sinh học mặc dù đây là một trong bước đầu tiên để được cấp giấy chứng nhận an toàn sinh học Đối với cây ngô, việc

khảo nghiệm đã hoàn thành vào năm 2011 và năm 2012, và hồ sơ phê duyệt cho năm giống ngô đã được trình lên Bộ Tài nguyên và Môi trường vào tháng 7 năm 2013 Sau khi được chấp thuận, các giống ngô sinh học đã được canh tác thương mại tại Việt Nam Như vậy, sản lượng trên mỗi hecta cho các giống ngô mới sẽ vượt so với đậu tương và càng khiến cho khả năng cạnh tranh của đậu tương suy giảm

1.2.2.2 Một số yếu tố hạn chế trong sản xuất đậu tương ở Việt Nam

Cũng như các nước sản xuất đậu tương trên thế giới, các yếu tố hạn chế đến sản xuất đậu tương ở Việt Nam bao gồm 3 nhóm yếu tố là: Nhóm yếu tố kinh tế - xã hội, nhóm yếu tố sinh học và nhóm yếu tố phi sinh học

Theo Trần Văn Lài (1991), yếu tố kinh tế - xã hội hạn chế sản xuất đậu đỗ là sự thiếu quan tâm của nhà nước, lãnh đạo các địa phương Đặc biệt là nông dân có thu nhập thấp nên không có khả năng mua giống tốt, phân bón, vật tư đủ để đầu tư cho trồng đậu tương Kết quả điều tra cho thấy 75 - 80% số hộ nông dân ở Bắc Giang, Thanh Hoá, Nghệ An thiếu vốn đầu tư thâm canh, trong khi nhà nước chưa có chính sách hỗ trợ tích cực (Nguyễn Văn Viết và cs, 2002) Giá bán sản phẩm không ổn định cũng là nguyên nhân cản trở sản xuất đậu tương Hệ thống cung ứng giống còn bất cập Vấn đề thuỷ lợi hoá trong sản xuất đậu đỗ chưa được đáp ứng Do vậy tình trạng thiếu nước vào thời điểm gieo trồng nhưng lại thừa nước vào thời kỳ thu hoạch đã làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm

Theo Nguyễn Văn Chương (2016), Nông dân vẫn còn ngần ngại khi chuyển đổi, chủ yếu là vấn đề tiêu thụ sản phẩm, không cạnh tranh được với giá đậu tương nhập khẩu Doanh nghiệp cũng muốn thu mua đậu tương nguyên liệu trong nước, nhưng không thể cao hơn giá nhậu khẩu, vì phải cạnh tranh với doanh nghiệp khác có ngành nghề liên quan Nên nông dân muốn thực hiện theo tập quán “ăn chắc, mặc bền” trồng lúa vẫn dễ, đã có sẵn thiết bị phục vụ từ gieo trồng đến thu hoạch, có thể ứng dụng cơ giới hóa hầu như toàn bộ, nếu có thất bát thì vẫn ít rủi ro hơn

Nông dân còn ngại sản xuất những cây trồng có chi phí lao động cao, khó ứng dụng được cơ giới hóa trong khi nguồn nhân lực lao động thì đang giảm dần do quá trình đô thị hóa và phát triển công nghiệp, các thiết bị máy móc chế biến sản phẩm sau thu hoạch có giới hạn Hàng hóa nông sản tiêu thụ khó khăn, năng suất chất lượng sản phẩm chưa đủ sức cạnh tranh, giá nông sản không ổn định, ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân

Do quan niệm của nông dân chưa thực sự coi đậu tương là cây trồng chính nên ở nhiều nơi nhiều vùng không chú ý đến việc lựa chọn đất trồng và không đầu tư đúng mức cho nó Do vậy chưa khai thác hết tiềm năng sẵn có của giống

Nhóm yếu tố sinh học hạn chế sản xuất đậu tương ở Việt Nam là sâu bệnh hại và thiếu giống cho năng suất cao thích hợp với từng vùng sinh thái Theo Trần Đình Long

(1991), một số cơ quan nghiên cứu gần đây giới thiệu các giống đậu tương mới đề nghị đưa ra sản xuất nhưng thực tế số giống được nông dân chấp nhận đưa vào sản xuất còn ít, chủ yếu người dân vẫn sử dụng giống cũ là chính

Đậu tương là cây trồng bị nhiều loài sâu bệnh hại Tại Việt Nam qua nghiên cứu

đã phát hiện ra trên 70 loại sâu hại thuộc 34 họ, 8 bộ và 17 loại bệnh Trong đó 12 -13 loại sâu và 4 -5 loại bệnh hại phổ biến ở nhiều vùng Theo Nguyễn Văn Viết và cs (2002), đối với đậu tương, các loài sâu hại nguy hiểm nhất là giòi đục thân, sâu xanh, sâu đục quả, bọ xít, bọ nhảy, bọ trĩ, nhện Các loại bệnh phổ biến hại đậu tương là lở

cổ rễ, gỉ sắt, sương mai, đốm chấm vi khuẩn, vius hại lá Trong các loại bệnh trên ở miền Bắc bệnh gỉ sắt thường gây hại nặng trong vụ Xuân Theo Ngô Thế Dân và cs (1999), bệnh gỉ sắt đã được phát hiện, có mặt và gây thiệt hại trên tất cả các vùng trồng đậu tương trong cả nước Các tác giả cho biết bệnh gây hại nặng làm năng suất đậu tương giảm tới 40 - 50%

Nhóm các yếu tố phi sinh học ảnh hưởng đến sản suất đậu tương ở nước ta chủ yếu là đất đai và điều kiện khí hậu bất thuận (Nguyễn Văn Viết và cs, 2002) Theo Văn Tất Tuyên và Nguyễn Thế Côn (1995), cho biết, đối với đậu tương vụ Đông, nhiệt độ thấp ở giai đoạn sinh trưởng cuối đã kéo dài thời gian chín, làm giảm khối lượng hạt, thậm chí làm đậu tương không chín được

1.2.2.3 Tình hình tiêu thụ đậu tương của Việt Nam

Việt Nam nằm trong nhóm các quốc gia tiêu thụ đậu tương lớn của thế giới Sản phẩm hạt đậu tương phần lớn được nhập khẩu từ nước ngoài nhằm phục vụ cho công nghiệp chế biến thực phẩm và thức ăn chăn nuôi của các tập đoàn đa quốc gia Bình quân trong 3 năm gần đây, mỗi năm nước ta nhập hơn 1,1 triệu tấn (năm 2011) đến hơn 1,4 triệu tấn (năm 2012) với tổng kim ngạch nhập khẩu dao động từ 600 triệu USD đến gần 859 triệu USD

Bảng 1.5 Tình hình nhập khẩu đậu tương của Việt Nam trong ba năm 2011 - 2013

Nguồn nhập khẩu

Lượng (nghìn tấn)

Giá trị (triệu USD)

Lượng (nghìn tấn)

Giá trị (triệu USD)

Lượng (nghìn tấn)

Giá trị (triệu USD)

Tổng cộng Brazil

1.132,50 599,4 1.462,71 844,8 1.261,70 703,63 506,9 258,2 584,57 345,3 571,1 307,96 Hoa Kỳ 227,1 135,9 576,75 333,3 555,5 318,62 Argentina 159,8 87,6 98,96 62,8 66,03 35,42 Canada 88,2 47,6 122,39 66,5 38,5 24,51 Uruguay 26,9 15,4 8,38 5,3 18,9 10,83

Paraguay 110,5 49,5 57,12 26,6 10,07 5,08 Khác 13,1 5,2 14,53 5 1,57 1,21

(Nguồn: Tổng cục Thống kê, số liệu BICO, Bản đồ thương mại toàn cầu)

Số liệu trong bảng 5 cho thấy, nguồn nhập khẩu đậu tương chính của Việt Nam chủ yếu từ các nước châu Mỹ, trong đó Mỹ và Brazil là 2 nước xuất khẩu lớn đậu tương cho Việt Nam Như vậy, bình quân mỗi năm nước ta phải chi trả từ 500 – 800 triệu USD cho việc nhập khẩu đậu tương từ nước ngoài, trong khi điều kiện đất đai, khí hậu và công lao động của Việt Nam hoàn toàn có thể chủ động phần lớn nguồn nguyên liệu này

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.3.1 Tình hình nghiên cứu đậu tương trên thế giới

Công tác tuyển chọn giống đậu tương trên thế giới hiện nay được tổ chức bởi các

tổ chức nghiên cứu quốc tế như INTYSOY (Chương trình Nghiên cứu Đậu tương Quốc tế) Trung tâm nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia (ASIAR), Viện Quốc

tế Nông nghiệp nhiệt đới (IITA), Mạng lưới Đậu đỗ và Ngũ cốc Châu Á (CLAN)

Hiện nay nguồn gen đậu tương được lưu giữ chủ yếu ở 15 nước trên thế giới: Đài Loan, Australia, Trung Quốc, Pháp, Nigeria, Ấn Độ, Inđônêxia, Nhật Bản, Triều Tiên, Nam Phi, Thụy Điển, Thái Lan, Mỹ và Liên Xô (cũ) với tổng số 45.038 mẫu (Trần Duy Quý, 1999)

Hướng nghiên cứu chính vẫn tập trung về giống, kỹ thuật canh tác, năng suất và chất lượng, khả năng chỗng chịu với các điều kiện bất thuận như hạn hán, sâu bệnh, tình trạng chua mặn và đất nghèo dinh dưỡng

Theo báo cáo của ISAAA (G.Brooker, P Barfoot, 2006), diện tích đậu tương chuyển gen Glyphosate chịu thuốc diệt cỏ hiện chiếm 62% (54 triệu ha trong tổng số 87,2 triệu ha diện tích cây chuyển gen của thế giới và chiếm 30% diện tích đậu tương thế giới) tập trung ở các nước: Hoa Kỳ, Argentina, Brazil, Paraguay, Canada, Uruguay, rumani, Nam Phi và Mexico (Clive James, 2005) Đây là một bước đột phá trong công tác cải tiến giống cây trồng bằng công nghệ sinh học đem lại lợi nhuận 14,33 tỷ USD trong 10 năm (1996 – 2005) (Clive James, 2006) Năm 2006, trạm Thử nghiệm Nông Nghiệp thuộc Đại học Bắc Dakota (NDSU) đã phát triển giống đậu tương chuyển gen “G7008RR” kháng thuốc trừ cỏ Roundup năng suất 6 tấn/ha Đang nghiên cứu đưa vào sản xuất giống Đậu tương có tính chịu hạn (Hiệp hội Hạt giống Hoa kỳ, 2006), chịu sâu (Mosanto, 2006)

Chương trình nghiên cứu nông nghiệp toàn Ấn Độ (1960 - 1972) Lấy hệ số thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng phát triển sản xuất nông nghiệp đã chỉ rõ: hệ canh tác ưu tiên cho cây lương thực chu kỳ 1 năm 2 vụ lúa (lúa nước - lúa nước, hoặc

lúa nước - lúa mì) Khi đưa thêm một vụ đậu đỗ đã đáp ứng được ba mục tiêu: Khai thác tối đa tiềm năng đất đaiảnh hưởng tích cực đến độ phì đất và tăng thu nhập cho người nông dân Như vậy họ đã xác định được việc tăng 1 vụ đậu đỗ không chỉ làm tăng hiệu quả kinh tế mà còn làm cho đất đai màu mỡ hơn

Trong tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay, khô hạn gây ảnh hưởng bất lợi đến sự sinh trưởng và năng suất của cây trồng Trong các điều kiện hạn, cây trồng thường có những phản ứng sinh lý chung, phức tạp để thích nghi và tồn tại Thực vật có cơ chế điều tiết chống chịu sự phân giải nước trong các cơ quan có chức năng quang hợp Riêng với các cây đậu đỗ trong đó có cây đậu tương, một đặc tính bất lợi khi gặp khô hạn, khí khổng “không” đóng kín hoàn toàn, làm trầm trọng sự thiếu nước của cây Để thích ứng, loài cây này dựa vào một loại protein gọi là Betta được cảm ứng tiết ra khi cây gặp hạn (Purcell L.C và cs, 1997; Specht và cs, 2001)

Bộ nông nghiệp Mỹ, tháng 6 năm 2004 đã thiết lập một dự án nghiên cứu làm tăng vị trí cạnh tranh của đậu tương Mỹ trên thị trường Quốc tế Trong dự án này, chọn tạo các dòng giống đậu tương có khả năng chịu hạn là một trong những mục tiêu chính gồm 3 lĩnh vực chính: sinh lý học – tìm hiểu và đánh giá khả năng chịu hạn;

chọn giống – thực hiện các phép lai di truyền và thử nghiệm đồng ruộng; di truyền phân tử - sử dụng chỉ thị DNA để xác định vị trí lập bản đồ gen chịu hạn (Nguồn:

American Seed Trade Association Conference Proceeding, 2006)

Khả năng chịu hạn của đậu tương ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau biểu hiện không giống nhau, Hạn hán ở giai đoạn cây con dễ vượt qua hơn, ở giai đoạn ra

hoa, tạo quả và vào chắc gặp hạn năng suất sẽ bị giảm đáng kể (Enken, 1959;

Goranov, 1981; Lesenco, 1978)

Người ta đã sử dụng phương pháp gieo hạt trên dung dịch đường với áp suất thẩm thấu 7 atm để đánh giá hang nghìn mẫu đậu tương và phân chúng ra thành các nhóm chịu hạn giỏi, chịu hạn khá, chịu hạn trung bình và chịu hạn kém

Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu châu Á (AVRDC) đã thiết lập hệ thống đánh giá (Soybean - Evaluation trial - Aset) giai đoạn 1 đã phân phát được trên 20.000 giống đến 546 nhà khoa học của 164 nước Nhiệt Đới và Á Nhiệt Đới Kết quả đánh giá giống của Aset với các giống đậu tương là đã đưa vào trong mạng lưới sản xuất được 21 giống ở trên 10 quốc gia (Nguyễn Thị Út, 2006)

Kaspar và cs (1984) khi đánh giá 105 giống đậu tương trong điều kiện khô hạn đã nhận thấy, cây đậu tương không được tưới nước thì hệ rễ có chiều dài hơn hẳn cây đậu tương được tưới nước, ngoài ra các nhà khoa học cũng nhận thấy mối tương quan chặt chẽ đối với nhiều tính trạng rễ như trọng lượng khô, chiều dài tổng số, cấu trúc và số lượng rễ con ở các giống chịu hạn Các tính trạng này thường được dùng như các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá và nhận dạng các giống đậu tuong chịu hạn (Chu Hoàng

Mậu và cs, 2001)

1.3.2 Tình hình nghiên cứu đậu tương ở Việt Nam

Tại Việt Nam, việc chọn tạo giống bằng phương pháp nhập nội là con đường cải tiến giống nhanh nhất và rẻ tiền nhất Thực tiễn nhập nội cho thấy rằng, nhiều khi cây được nhập vào lại sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn, có năng suất và chất lượng tốt hơn ở nơi cội nguồn (Trần Duy Quý, 1999)

Công tác chọn tạo giống đậu tương ở Việt Nam hiện do 8 cơ quan nghiên cứu tham gia: Viện Di truyền Nông nghiệp, Trung tâm Nghiên cứu Đậu đỗ – Viện Cây lương thực và Cây Thực phẩm, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam, Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu Long, Viện Nghiên cứu Ngô, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Trường Đại học Cần Thơ, Viện Cây có dầu Trong giai đoạn 1977 -

2010 đã cho ra đời và được công nhận 45 giống đậu tương mới

Theo Trần Đình Long và các cs (2005), trong giai đoạn 2001 - 2005 các cơ quan nghiên cứu của Việt Nam đã nhập nội 540 mẫu giống đậu tương từ các nước Mỹ, Ấn

Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Úc bổ sung vào tập đoàn giống

Nguyễn Thị Út và cs (2006), nghiên cứu tập đoàn quỹ gen đậu tương gồm 330 mẫu giống đậu tương thu thập tại Việt Nam và nhập nội, căn cứ vào thời gian sinh trưởng đã phân lập chúng thành 5 nhóm giống Tác giả cũng đã xác định được một số giống có các đặc tính quý làm vật liệu cho công tác chọn tạo giống

Công trình nghiên cứu có hệ thống tập đoàn giống đậu tương chịu hạn, nghiên cứu phương pháp tuyển chọn, đánh giá tính chịu hạn của Nguyễn Huy Hoàng, Trần Đình Long (1996), thông qua phương pháp đánh giá trong phòng nảy mầm trên nước đường sachasose, phương pháp làm héo khô Kết quả từ trên 1000 mẫu giống nhập nội từ 45 nước, đã phân lập được 148 mẫu giống có khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con

Nghiên cứu phân tích sự liên hệ giữa thành phần acid amine, tổng hợp protein, enzim α-amylase với tính chịu hạn của 11 giống đậu tương địa phương Sơn La (Chu Hoàng Mậu và Nguyễn Thúy Hường, 2006) cho thấy, có sự đa dạng di truyền về tính chịu hạn của các giống đậu tương, trong điều kiện hạn, cây đậu tương giảm tổng hợp protein và tăng hàm lượng proline, đường, hoạt độ của enzym α-amylase

Các nghiên cứu về giống đậu tương chuyển gen chống chịu sâu đang được tiến hành tại Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu long (Nguyễn Thị Cúc Hòa, 2009)

Nghiên cứu tuyển chọn đánh giá giống đậu tương chịu hạn đã được tiến hành tại Đại học Nông nghiệp Hà Nội, bằng các phương pháp đánh giá tại giai đoạn hạt qua xử

lý áp suất thẩm thấu trong dung dịch polyethylene glycol 6000, giai đoạn hoa, làm quả bước đầu đã kết luận được một số giống có triển vọng chịu hạn, đề tài này đã góp phần

xác định phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của đậu tương phù hợp với điều kiện nghiên cứu ở nước ta (Vũ Đình Hòa, 2008)

Tại Viện Di truyền Nông nghiệp, từ năm 1992 đã bắt đầu chú trọng nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương chịu hạn, kết quả sau 17 năm, từ trên 67 tổ hợp lai và xử lý đột biến trên 6 giống (tia Gamma – Co60 liều lượng 150, 180, 200, 250 Gy) đã chọn tạo được 2 giống DT95 (đột biến từ giống AK04) và DT96 (xử lý đột biến trên con lai DT84 x DT90) có khả năng chịu hạn, kháng bệnh khá (Mai Quang Vinh và cs, 1998,

2004, 2006, 2008; Nguyễn Thị Bình, 2008)

Từ năm 2001, Viện Di truyền Nông nghiệp cũng là cơ quan đại diện cho Việt Nam tham gia phối hợp trong khuôn khổ Diễn đàn Hợp tác Hạt Nhân Châu Á (FNCA)

về Chương trình Chọn giống Đột biến Phóng xạ với sự tham dự của 9 nước trong Diễn

đàn và 5 nước tham gia về đề tài “Chọn tạo giống Đậu tương đột biến chịu hạn”,

Giống DT96 được Hội nghị tổng kết đánh giá cao về sự cố gắng của Việt Nam trong chọn tạo giống theo hướng chịu hạn (FNCA’s Minutes, 2006) Việt Nam đã thu thập nguồn gen các giống chịu hạn, bước đầu sơ bộ xác định một số giống triển vọng chịu hạn từ Mehico như HC.200, HC.100, từ Philippines như Psy 4, Psy5… Kết quả lai hữu tính giữa 2 giống DT2001/HC100 kết hợp gây tạo đột biến ở F4 và chọn lọc phả

hệ theo các tiêu chí chống chịu hạn, bệnh, chịu nhiệt, thích ứng rộng 3 vụ/năm, Viện

Di truyền nông nghiệp đã chọn tạo thành công nhiều dòng có khả năng đề kháng cao với các điều kiện khó khăn như DT2008, DT2001, DT2005, DT2006, DT96, DT95

Chu Hoàng Mậu (2001) sử dụng tia gamma và hóa chất gây đột biến đã tạo được dòng đậu tương chịu hạn ML61 từ giống đậu tương Lạng Sơn và gen chaperonin liên quan đến tính chịu nóng hạn cũng đã được phân lập từ dòng đột biến này Nguyễn Thu Hiền và cs (2005) đã đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương địa phương của miền núi Tây Bắc Việt Nam

Theo Nguyễn Hồ Lam và cs (2018) kết quả nghiên cứu “Khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống đậu tương triển vọng tại tỉnh Thừa Thiên Huế” cho thấy một số giống đậu tương có năng suất triển vọng là DT30 (2,6 tấn/ha), DT26 (2,4 tấn/ha) và DT31 (2,3 tấn/ha) Bên cạnh đó các giống này có khả năng chống đổ, chống chịu sâu bệnh khá tốt có thời gian sinh trưởng trung bình (85-100 ngày) là cơ sở quan trọng đề xuất để chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở khu vực khô hạn thiếu nước, nhất là vùng lúa khô hạn thiếu nước, hiệu quả canh tác không cao

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Phạm vi nghiên cứu

Thí nghiệm được bố trí tại khu thí nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế, trong vụ Xuân 2018 (1/2018 đến 7/2018)

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu

Tiến hành nghiên cứu tập đoàn 12 giống đậu tương chịu hạn và có năng suất triển vọng

Bảng2.1 Danh sách các giống đậu tương làm vật liệu trong nghiên cứu

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Đánh giá khả năng chịu hạn bằng phương pháp ống rễ PVC

- Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương theo giai đoạn sinh trưởng + Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn 3 lá chét

+ Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn trổ hoa

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Đánh giá khả năng chịu hạn bằng phương pháp ống rễ PVC

- Vật liệu thí nghiệm: Tập đoàn 12 giống đậu tương chịu hạn (Bảng 2.1)

- Dụng cụ thí nghiệm và nguyên vật liệu: ống PVC (đường kính ống 18-20cm, cao 60cm, trong suốt) có thể tích đất = 0.02m3 (V=πr2h); Đất trồng đậu tương và phân bón (đất cát pha 95%, Phân hữu cơ vi sinh 3%, vôi 1%, lân 1% )

- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên RCB 12 giống × 3 lần lặp lại×2 cây giống/PVC×2PVC/lần lặp lại = 144 ống PVC

- Chỉ tiêu theo dõi:Đánh giá chịu hạn theo phương pháp của Bing Yue và cộng sự

(2006) Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: (1) Chiều dài rễ dài nhất (cm); (2) Tổng khối

lượng rễ khô – tươi (g); (3) Khối lượng của toàn bộ thân lá (g); (4) Tỷ lệ khối lượng rễ/thân lá (%); (5) các chỉ tiêu nông sinh học khác được thực hiện theo QCVN 01-58:

2011/BNNPTNT về “Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương”

+ Ngày mọc được xác định khi có khoảng 50% số cây/ô mọc 2 lá mầm

+ Ngày ra hoa được xác định khoảng 50% số cây/ô có ít nhất 1 hoa nở

+ Thời gian sinh trưởng được tính khi có khoảng 90% số quả trên ô có và quả chuyển màu nâu hoặc đen

+ Chiều dài rễ được xác định bằng thước cm

+ Chiều cao cây được xác đình bằng thước cm, tính từ đốt lá mần đến đỉnh sinh trưởng của ngọn

+ Khả năng chống chịu sâu bệnh được theo dõi và điều tra 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo góc, tính tỷ lệ (%) đối với các loại sâu bệnh hại thường xuất hiện gây hại đối với cây đậu tương

+ Số lượng nốt sần được đo đếm ở toàn bộ rễ của cây (đo đếm toàn bộ số nốt sần

2.3.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương theo giai đoạn sinh trưởng

2.3.2.1 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn 3 lá chét

- Vật liệu nghiên cứu: Tập đoàn 12 giống đậu tương chịu hạn

- Dụng cụ thí nghiệm và nguyên vật liệu: Cốc nhựa trắng trong suốt cao 20 cm, đường kính 5-8cm; đất trồng đậu tương và phân bón(đất cát pha 95%, Phân hữu cơ vi sinh 3%, vôi 1%, lân 1% )

- Thời gian, địa điểm nghiên cứu: Tháng 01 – 7/2018: tại nhà lưới - khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Huế

- Phương pháp thí nghiệm + Công thức thí nghiệm: Mỗi lần gây hạn là 1 thí nghiệm, số thí nghiệm = số lần gây hạn

12 giống x 2 cây/cốc x 3 lần lặp lại = 36 cốc PVC/lần gây hạn Tổng số cốc PVC = 36 x n = m; Trong đó n là số lần gây hạn Thí nghiệm được bố trí theo kiểu Ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD) với 3 lần lặp lại

+ Sơ đồ thí nghiệm:

TN 1: 1 ngày hạn

TN 2: 3 ngày hạn

TN 3: 5 ngày hạn

TN 4: 7 ngày hạn

TN 5: 14 ngày hạn

Ghí chú: Sơ đồ trên bố trí cho 1 lần nhắc lại, mỗi thí nghiệm là 1 lần gây hạn

+ Phương pháp gậy hạn nhân tạo: Khi cây được 3 lá chét thì tiến hành gây hạn nhân tạo bằng cách không tưới nước 1, 3, 5, 7, 14 ngày liên tục để theo dõi các chỉ tiêu chịu hạn Cụ thể: tưới nước để khô 1 ngày  theo dõi các chỉ tiêu: tưới nước  để khô 3 ngày  theo dõi các chỉ tiêu,…)

- Các bước gây hạn Sau khi gieo đến khi cây đậu tương ở giai đoạn 3 lá chét thì tiến hành gây hạn nhân tạo 1 ngày hạn, 3 ngày hạn , 5 ngày hạn, 7 ngày hạn, 14 ngày hạn

+ Lượng nước tưới Trước khi gây hạn, tiến hành thử lượng nước (ml) để đất trong cốc đạt độ ẩm 50-60% (độ ẩm đất theo yêu cầu của cây đậu tương ở giai đoạn cây con) Sau đó tiến hành gây hạn nhân tạo với lượng nước trên,

+ Nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí và độ ẩm đất trong suốt quá trình thí nghiệm được xác định

Bước 1: Cho cây ở các công thức đồng loạt chịu hạn

Bước 2: Ở công thức gây hạn 1 ngày + Sau khi cây chịu hạn được 1 ngày thì đánh giá các chỉ tiêu, rồi tiến hành tưới nước

+ Sau tưới nước 1 ngày thì đánh giá khả năng hồi phục, rồi tiến hành nhổ cây để cân đo

Bước 3: Ở công thức gây hạn 3 ngày + Sau khi cây chịu hạn được 3 ngày thì đánh giá các chỉ tiêu, rồi tiến hành tưới nước

+ Sau tưới nước 3 ngày thì đánh giá khả năng hồi phục, rồi tiến hành nhổ cây để cân đo

Bước 4: Ở công thức gây hạn 5 ngày + Sau khi cây chịu hạn được 5 ngày thì đánh giá các chỉ tiêu, rồi tiến hành tưới nước

+ Sau tưới nước 5 ngày thì đánh giá khả năng hồi phục, rồi tiến hành nhổ cây

để cân đo

Bước 5: Ở công thức gây hạn 7 ngày + Sau khi cây chịu hạn được 7 ngày thì đánh giá các chỉ tiêu, rồi tiến hành tưới nước

+ Sau tưới nước 7 ngày thì đánh giá khả năng hồi phục, rồi tiến hành nhổ cây

để cân đo

Bước 6: Ở công thức gây hạn 14 ngày + Sau khi cây chịu hạn được 14 ngày thì đánh giá các chỉ tiêu, rồi tiến hành tưới nước

+ Sau tưới nước 14 ngày thì đánh giá khả năng hồi phục, rồi tiến hành nhổ cây để cân đo

+ Đánh giá khả năng chịu hạn: Ngay sau khi kết thúc gây hạn +Chiều cao cây trước và sau gây hạn (cm): Đo từ đốt lá mầm đến đỉnh sinh trưởng của thân chính theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương QCVN 01-58 : 2011/BNNPTNT

+ Khối lượng thân lá (g): Cân khối lượng thân lá sau khi cây đã phục hồi

- Tỷ lệ cây chết (héo) sau gây hạn: Là số lượng mẫu điều tra bị chết(héo) tính theo phần trăm (%) so với tổng số mẫu điều tra