Tuyển chọn và xác định mật độ trồng, lượng phân bón thích hợp cho dòng đậu xanh mới chọn tạo tại gia lâm, hà nội

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Hữu Thương Tên Luận văn: “Tuyển chọn và xác định mật độ trồng, lượng phân bón thích hợp cho dòng đậu xanh mới chọn tạo tại Gia Lâm, Hà Nội” Tên cơ

PHẠM HỮU THƯƠNG

TUYỂN CHỌN VÀ XÁC ĐỊNH MẬT ĐỘ TRỒNG, LƯỢNG PHÂN BÓN THÍCH HỢP CHO DÒNG ĐẬU XANH MỚI CHỌN TẠO TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI

Mã số: 8620110

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Tuấn

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng được bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào

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

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2019

Tác giả luận văn

Phạm Hữu Thương

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thanh Tuấn đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình triển khai thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng – Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Phòng Nghiên cứu Đậu đỗ – Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng đã tạo điều kiện

và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Xin cảm ơn Tổ chức Nghiên cứu Nông lâm kết hợp Quốc tế đã tạo điều kiện thời gian để tôi hoàn thành khóa học

Cảm ơn gia đình đã luôn ở bên cạnh, động viên và khuyến khích tôi tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2019

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Nguồn gốc và phân loại đậu xanh 3

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của cây đậu xanh 3

2.1.2 Phân loại 4

2.2 Giá trị của cây đậu xanh 5

2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của đậu xanh 5

2.2.2 Giá trị sử dụng của đậu xanh 6

2.2.3 Giá trị cải tạo đất của đậu xanh 7

2.3 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và ở việt nam 9

1.3.1 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới 9

2.4 Tình hình nghiên cứu đậu xanh trên thế giới và ở việt nam 14

2.4.1 Tình hình nghiên cứu đậu xanh trên thế giới 14

2.4.2 Tình hình nghiên cứu đậu xanh ở việt nam 23

Phần 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 27

3.1 Vật liệu nghiên cứu 27

3.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 27

3.3 Nội dung nghiên cứu 27

3.4 Phương pháp nghiên cứu 27

3.5 Quy trình kỹ thuật 28

3.6 Các chỉ tiêu theo dõi 29

3.6.1 Đặc điểm hình thái 30

3.6.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển 30

3.6.3 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại, khả năng chống đổ và tách vỏ quả 30

3.6.4 Các yếu tố cấu thành năng suất 32

3.7 Phương pháp phân tích số liệu 32

Phần 4 Kết quả và thảo luận 33

4.1 Khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các dòng/giống đậu anh tại gia lâm, hà nội 33

4.1.1 Đặc điểm hình thái của các dòng/giống đậu xanh 33

4.1.2 Đặc điểm thời gian sinh trưởng của các dòng/giống đậu xanh 36

4.1.3 Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của các dòng/giống đậu xanh 38 4.1.4 Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các dòng/giống đậu xanh 40

4.1.5 Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống đậu xanh 43

4.1.6 Năng suất của các dòng/giống đậu xanh 45

4.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng và lượng phân bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn vụ xuân 2019 47

4.2.1 Đặc điểm thời gian sinh trưởng dòng đậu xanh tuyển chọn trong điều kiện mật độ và phân bón khác nhau 47

4.2.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng và phân bón đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của đậu xanh 48

4.2.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng và phân bón đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ dòng đậu xanh tuyển chọn 51

4.2.4 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón các yếu tố cấu thành năng suất dòng đậu xanh tuyển chọn 53

4.2.5 Đánh giá năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn trong điều kiện mật độ và phân bón khác nhau 56

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 59

5.1 Kết luận 59

5.2 Kiến nghị 59

Tài liệu tham khảo 60

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh và tiếng Việt

AVRDC World Vegetable Center (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau

Quốc tế) AVGRIS AVRDC Vegetable Genetic Resources Information System

Hệ thống thông tin tài nguyên di truyền của Trung tâm Rau thế giới FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations

Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới FAOSTAT FAO Statistics Division (Bộ phận dữ liệu thống kê của FAO)

IMHEN Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Climate change

(Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Biến đổi khí hậu) NNPTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

MYMV Mungbean Yellow Mosaic Virus (Bệnh khảm vàng lá đậu xanh do virus) NBPGR National Bureau of Plant Genetic Resources (Cục Tài nguyên Di

truyền thực vật quốc gia Ấn Độ) NST Nhiễm sắc thể

NSCT Năng suất cá thể

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTT Năng suất thực thu

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

RAPD Random Amplification of Polymorphic DNA (Đa hình các đoạn DNA

nhân bản ngẫu nhiên) RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Đa hình độ dài các đoạn

cắt giới hạn) SNP Single Nucleotide Polymorphism (Đa hình nucleotid đơn)

SSR Simple Sequence Repeats - Chuỗi lặp lại đơn giản

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

USDA United State Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng phân loại thực vật của đậu xanh 5 Bảng 3.1 Danh sách vật liệu nghiên cứu 26 Bảng 4.1 Đặc điểm hình thái các dòng, giống đậu xanh thí nghiệm trong vụ Xuân 2019 35 Bảng 4.2 Thời gian sinh trưởng của các dòng/giống đậu xanh 37 Bảng 4.3 Một số chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của các dòng/giống đậu xanh 39 Bảng 4.4 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các dòng/giống đậu

xanh 42 Bảng 4.5 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống đậu xanh 44 Bảng 4.6 Năng suất của các dòng/giống đậu xanh 46 Bảng 4.7 Thời gian sinh trưởng của dòng đậu xanh TX05 trong các điều kiện mật độ

và phân bón thí nghiệm 48 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sinh trưởng phát triển của dòng

TX05 50 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của mật độ phân bón đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả

năng chống đổ 52 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất của

đậu xanh 55 Bảng 4.11 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất của đậu xanh 57

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Gieo hạt trong vụ Hè 2018 67

Hình 2 Gieo hạt trong vụ Xuân 2019 67

Hình 3 Bón thúc lần 1 cho đậu xanh vụ Xuân 2019 68

Hình 4 Cây đậu xanh giai đoạn cây con vụ Hè 2018 68

Hình 5 Đậu xanh giai đoạn cây con vụ Xuân 2019 69

Hình 6 Đậu xanh ra hoa vụ Hè 2018 69

Hình 7 Cây đậu xanh sau khi thu hái lần 1 vụ Xuân 2019 70

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Hữu Thương

Tên Luận văn: “Tuyển chọn và xác định mật độ trồng, lượng phân bón thích hợp cho

dòng đậu xanh mới chọn tạo tại Gia Lâm, Hà Nội”

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

Mục tiêu nghiên cứu:

- Xác định được dòng đậu xanh có năng suất cao và quả chín tập trung phù hợp trồng ở điều kiện vùng đồng bằng sông Hồng

- Xác định được mật độ trồng và lượng phân bón phù hợp cho dòng đậu xanh triển vọng mới chọn tạo

Phương pháp nghiên cứu:

Vật liệu nghiên cứu:

- 9 dòng/giống đậu xanh được chọn tạo

- Giống đối chứng: ĐX11

Nội dung nghiên cứu:

- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất một số dòng/giống đậu

xanh trong vụ Hè 2018 và vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội

- Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng, lượng phân bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn trong vụ Xuân 2019

- Phương pháp nghiên cứu:

Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống đậu xanh nghiên cứu theo hướng dẫn của quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu xanh QCVN 01-62:2011/BNNPTNT

Kết quả chính và kết luận:

Kết quả đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển và năng suất của 9 dòng/giống đậu xanh

- Các dòng/giống đậu xanh trong nghiên cứu có thời gian sinh trưởng khác nhau

biến động từ 64 - 75 ngày trong vụ Hè 2018, và 69 - 77 ngày trong vụ Xuân 2019, thời gian sinh trưởng ngắn nhất là dòng TX03, dài nhất là dòng TX07 và TX04 Chiều cao cây các dòng/giống dao động từ 69,03 – 80,60 cm vụ Hè 2018 và 51,62 - 62,58 cm vụ

Xuân 2019, số đốt trong hai vụ lần lượt 11,63 - 12,98 và 10,39 - 12,31 đốt/cây, và số lá 7,73 - 9,70 lá/cây Các dòng/giống đậu xanh có 0,97 - 2,03 cành cấp 1/cây, có khả năng chống đổ khá tốt và không bị tách vỏ quả Năng suất thực thu của các dòng/giống đậu xanh nghiên cứu đạt 1,56 - 1,80 tấn/ha trong vụ Hè 2018 và 1,53 - 1,78 tấn/ha trong vụ Xuân 2019

- Nghiên cứu đã xác định được dòng TX05 có các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển khá tốt; khối lượng M1000 đạt 64,69 g vụ Hè 2018 và 63,08 g vụ Xuân 2019 Năng suất

cá thể và năng suất thực thu dòng tuyển chọn cao hơn các đối chứng và các dòng/giống khác Năng suất cá thể có giá trị 3,94 và 3,62 g/cây; năng suất thực thu có giá trị 1,80 và 1,78 tấn/ha tương ứng với các vụ Hè 2018 và Xuân 2019 Dòng TX05 nhiễm nhẹ bệnh phấn trắng và đốm nâu, có khả năng chống đổ tốt và không bị tách vỏ quả

Kết quả đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng và phân bón đến năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn

- Mật độ trồng và các mức phân bón có ảnh hưởng tới sinh trưởng phát triển, các yếu tố câu thành năng suất và năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn TX05 Công thức mật độ trồng*mức phân bón M2P3 (mật độ 25 cây/m2, mức phân bón 40kg N: 75kg P2O5: 75K2O) cho năng suất cá thể và năng suất thực thu cao nhất đạt lần lượt 9,47 g/cây và 1,81 tấn/ha

THESIS ABSTRACT Author: Pham Huu Thuong

Thesis title: “Selecting the new mungbean line and identifying planting densities and

fertilization rates in Gialam district, Hanoi”

Institution of Education : Vietnam National University of Agriculture

Objectives:

- Selecting the new mungbean line of high yield and concentrated harvesting time for cultivation in Red river delta

- Identifying density and fertilization rate for the selected mungbean line

Materials and methods:

Research’s materials:

- 9 mungbean lines/varieties were tested

- The control was ĐX11 variety

Contents:

- Experiment 1 and 2: Assessing the growth, yield components and yield of the 9 mungbean lines/varieties in summer season 2018 and spring season 2019 in Gia Lam district, Ha Noi

- Experiment 3: Evaluating the effect of planting densities and fertilization rates

to growth, development and yield of the selected mungbean line in spring season 2019

- Methods:

The growth, yield components, yield of selected mungbean line were evaluated following Vietnam National Technical Regulation on Testing for Value of Cultivation and Use of Mungbean varieties (QCVN 01-62:2011/BNNPTNT)

Results and Conclusions:

Evaluating growth, development and yield of the 9 mungbean

lines/varieties

- The mungbean lines were observed with different growth duration, varied from

64 -75 days in summer season 2018 and from 69 - 77 days in spring season 2019 Line TX03 was recorded with the shortest growth duration, meanwhile TX07 and TX04 had the longest time The plant height ranged from 69.03 - 80.60 cm and 51.62 - 62.58 cm in summer 2018 and spring 2019 respectively The average number of nodules was from

11.63 - 12.98 nodules/plant in summer season and 10.39 - 12.31 nodules/plant in spring season The number of leaves ranged from 1.73 to 9.70 leaves/plant The mungbean lines had 0.97 - 2.03 primary branches/plant All lines were well-tolerant to lodging, with no appearance of pod splits The seed yield varied from 1.56 to 1.80 ton/ha and from 1.53 to 1.78 ton/ha in summer season 2018 and spring season 2019 respectively

- Mungbean line TX05 was identified to have good performances of biological characteristics; 1000 seeds weight was 64.69 g in summer season 2018 and 63.08 g in spring season 2019 The individual seed yield and total yield were higher than those of the control and the other lines/varieties The individual yields were recorded at 3.94 and 3.62 g/plant, and the total yield of 1.80 and 1.78 ton/ha in summer season and spring season, respectively TX05 was slightly susceptible to powdery mildew and Cercospora leaf spot diseases, and well-tolerant to lodging, with no appearance of pod splits

Evaluating effect of planting densities and fertilization rates to biological characteristics of the selected mungbean line TX05

agro Different planting densities and fertilization rates affected growth, development, seed yield components and yield of the selected mungbeen line TX05 Treatment M2P3 (at planting density of 25 plants/m2 and fertilization rate of 40kg N : 75kg P2O5 : 75K2O) was recorded with the highest yield per plant and per hectare (at 9.47 g/plant and 1.81 ton/ha, respectively)

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đậu xanh (Vigna radiata L Wilczek) là cây họ đậu ngắn ngày, có giá trị

kinh tế và dinh dưỡng cao, là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho con người, hạt đậu xanh giàu protein, hydratcarbon, sắt và axit amin không thay thế Hạt đậu xanh chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein (21-24%), lipit (1-4%), hydrat cacbon (5,7-5,9%), 4-5% các chất khác và các sinh tố nhóm B nên từ lâu con người đã biết chế biến nhiều thực phẩm từ hạt đậu xanh như giá đỗ, kẹo, bánh, xôi, chè, cháo (Đường Hồng Dật, 2006) Đậu xanh là cây trồng ngắn ngày nên có thể tham gia vào nhiều công thức cây trồng khác nhau trong cơ cấu luân canh, xen canh và gối vụ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất

Tuy không được trồng với diện tích lớn như đậu tương nhưng đối với một

số quốc gia thuộc miền Nam và Đông Nam châu Á, đậu xanh đóng một vai trò quan trọng Hiện nay đậu xanh là cây đậu đỗ quan trọng số 1 của Thái Lan, là cây quan trọng số 2 của Sri Lanca, là cây quan trọng số 3 của Ấn Độ, Myanma, Bangladesh, Indonesia Đậu xanh cũng được trồng nhiều ở Australia, Trung Quốc, Iran, Kenya, Hàn Quốc, Malaxia, Peru, Hoa Kỳ, các nước vùng Trung

Đông (Sherasia et al., 2017, Lisa et al., 2018)

Ở nước ta, cây đậu xanh đã được gieo trồng từ lâu song diện tích gieo trồng còn manh mún, rải rác từ Nam ra Bắc, từ các tỉnh đồng bằng đến trung du

và miền núi, do đó thống kê tình hình phát triển đậu xanh ở nước ta chưa chính xác Các giống đậu xanh trồng phổ biến là tằm địa phương, mỡ Hoà Bình do người dân tự để giống nên năng suất rất thấp Ngoài ra, sản xuất đậu xanh còn mang tính quảng canh, người dân coi cây đậu xanh là cây trồng ăn thêm nên không chú trọng đến các biện pháp kỹ thuật như mật trồng, lượng phân bón và đầu tư bảo vệ thực vật…vì vậy diện tích, năng suất và sản lượng đậu xanh ở nước

Xuất phát từ thực tiễn trên tôi thực hiện đề tài: “Tuyển chọn và xác định mật độ trồng, lượng phân bón thích hợp cho dòng đậu xanh mới chọn tạo tại Gia Lâm, Hà Nội”

1.2 MỤC TIÊU, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá ảnh hưởng của mật độ, lượng phân bón đến năng suất và các yếu

tố cấu thành năng suất trên dòng đậu xanh triển vọng mới tại Gia Lâm, Hà Nội

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI ĐẬU XANH

2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm của cây đậu xanh

Đậu xanh [Vigna radiata (L.) Wilczek] có tên gọi theo tiếng Anh là

“mung bean”, Cây đậu xanh là loài thực vật bản địa tại Ấn Độ và một số nước châu Á Đậu xanh đã được thuần hóa đưa vào canh tác ở Ấn Độ từ thời kỳ cổ đại cách đây vài ngàn năm Con người đã ủ giá đậu xanh và sử dụng ừ gần 5000 năm trước (Ernest, 2009) Vài thập kỷ gần đây, đậu xanh được coi là một trong những loại cây trồng ngắn ngày quan trọng của vùng châu Á Với những giá trị dinh dưỡng của mình, nhu cầu sản phẩm từ đậu xanh toàn cầu tăng nhanh, mở rộng trồng và phổ biến đậu xanh ra các vùng lãnh thổ khác như: Đông Nam Á, châu

Phi, Bắc Mỹ và Australia (Nair et al., 2014)

Đậu xanh là cây trồng hàng năm, thuộc dạng cây bụi, thân thảo Cây đậu xanh cao từ 30-120cm, có thân màu xanh hoặc tím, thân rỗng dạng vuông và có rãnh, có lông thưa màu xanh (đôi khi có sắc tố tím), thân có thể ở dạng đứng, nghiên hoặc thân bò lan ở một số giống hoang dại vùng đồi núi Ấn Độ và Myanmar Đậu xanh có ba dạng sinh trưởng phổ biến: Hữu hạn, vô hạn và bán hữu hạn Thân phát triển thường phân thành 7 đến 15 đốt, các đốt gần mặt đất thường xuất hiện phân cành cấp 1 với số lượng từ 2-3 đến 9-10 cành Loài đậu xanh phân cành nhiều, thân bán thẳng đến thân bò thường xuất hiện ở các giống

hoang dại hay giống nguyên bản (Chaturvedi et al., 2011) Cây đậu xanh có quả

mỏng, có lông tơ và dài từ 2,5-10 cm, mỗi quả chứa từ 10-20 hạt nhỏ có màu xanh lá hoặc màu vàng Đậu xanh có lá mọc sole, phần lớn có 3 lá chét, bề mặt lá được bao phủ bởi lông, cấu trúc lá xẻ 3 thùy đặc trưng của cây họ đậu Hoa đậu xanh có màu vàng, thường mọc từ đốt thứ 12 đến đốt thứ 15 gần ngọn của cây Cây đậu xanh có bộ rễ mọc rộng, rễ cái mọc sâu, rễ có nốt sần và có khả năng cố

định nitơ (N) từ không khí nhờ cộng sinh với vi khuẩn Zhizobium (Chaturvedi et

al., 2011; Ernest, 2009; Sherasia et al., 2017)

Đậu xanh là loại cây họ đậu mọc nhanh, ưa khí hậu ấm áp, không bị băng tuyết và sương muối trong suốt quá trình sinh trưởng Đậu xanh được xếp trong nhóm cây trồng hàng năm, được trồng chủ yếu trong cơ cấu luân canh với các

loại cây ngũ cốc Cây đậu xanh đạt đến giai đoạn thành thục rất nhanh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới hoặc á nhiệt đới Hạt đậu xanh không thể nảy mầm nếu

phát triển kém, cho năng suất thấp Giai đoạn nảy mầm và hình thành cây con

là giai đoạn mẫn cảm nhất của đậu xanh với nhiệt độ, nên điều khiển nhiệt độ

hạt vào thời điểm nhiệt độ không khí quá thấp Giai đoạn tích lũy chất khô,

sớm Các giống nhiệt đới thường rất mẫn cảm đối với nhiệt độ tối thấp (Đường Hồng Dật, 2006)

Cây đậu xanh phát triển thích hợp ở lượng mưa từ 600-1000 mm/năm (điều kiện khô hạn, cận ẩm), có khả năng chịu hạn khá tốt và nhạy cảm với điều kiện ngập nước, không chịu được úng và chết sau từ 5 đến 7 ngày nếu bị ngập Đậu xanh mẫn cảm với độ ẩm ở giai đoạn ra hoa và hình thành quả Độ ẩm cao giai đoạn quả chín có thể khiến hạt đậu xanh nảy mầm trước khi thu hoạch

(Đường Hồng Dật, 2006; Sherasia et al., 2017) Cây đậu xanh cũng mẫn cảm với

ánh sáng ngày ngắn, gặp điều kiện ngày ngắn sẽ kéo dài thời gian sinh trưởng sinh dưỡng và ra hoa chậm lại, ngược lại điều kiện ánh sáng ngày dài sẽ kích thích cây đậu xanh nở hoa (Đường Hồng Dật, 2006)

2.1.2 Phân loại

Đậu xanh thuộc họ đậu Fabaceae, tông Phaseoleae và chi Vigna Từ năm

1970 đậu xanh được đặt tên khoa học là Vigna radiata (L.) Wilczek (Đường Hồng Dật, 2006) Chi Vigna trong đó bao gồm đậu xanh, thuộc về phân chi

Ceratoirtopis và có bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của tông Phaseoleae với 2n = 2x

= 22 (Lambrides and Godwin, 2007) Bảng 2.1 mô tả chi tiết phân loại thực vật của cây đậu xanh

Cây đậu xanh được xếp chung nhóm “Beans, dry” trong hệ thống phân loại và dữ liệu FAOSTAT của Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc (FAOSTAT,

2019; Sherasia et al., 2017)

Bảng 2.1 Bảng phân loại thực vật của đậu xanh

Magnoliophyta – thực vật có hoa Magnoliopsida – lớp 2 lá mầm Hoa hồng (Rosidae)

Đậu (Fabales) Đậu (Fabaceae) Papilionoideae Phaseoleae Vigna Ceratoirtopis Radiata Radiata Nguồn: Lambrides and Godwin (2007); Sherasia et al (2017)

2.2 GIÁ TRỊ CỦA CÂY ĐẬU XANH

2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của đậu xanh

Đậu xanh là nguồn bổ xung protein thiết yếu, là loại đậu đỗ có giá trị dinh dưỡng cao giàu hàm lượng protein dễ tiêu hóa, mặt khác lại có giá thành thấp

được sử dụng nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của con người (R M Nair et

al., 2013) Hàm lượng protein trong 100g hạt đậu xanh từ 14,6 – 33,0 g, trung

bình khoảng 23,86% trọng lượng hạt Đậu xanh có hàm lượng folate và hàm lượng sắt từ 5,9 – 7,6 mg/100 g cao hơn so với các loại cây đậu đỗ khác

(Anusheela, 2017; Dahiya et al., 2015; Đường Hồng Dật, 2006; Sherasia et al.,

2017; USDA Nutrient Database, 2019)

Trong các loại protein của đậu xanh, globulins là thành phần chính chiếm 85% hàm lượng protein tổng số Ngoài ra chuỗi M-terminal amino axit, cấu trúc

và tính tương đồng giữa 3 loại isoforms riêng biệt của 8Sα globulin cũng được nghiên cứu và mô tả chi tiết Nhờ các lợi ích đối với sức khỏe con người và chức năng din h dưỡng, đậu xanh (protein và các sản phẩm thủy phân) với các hoạt chất, chức năng và hoạt tính sinh học rất có tiềm năng trong đặc biệt là chế biến

thực phẩm và y học (Yi-Shen et al., 2018)

Hạt đậu xanh giàu thành phần hydrat cacbon với hàm lượng khoảng 62 -

65% trong hạt thành phẩm; chất xơ chiếm 3,5 – 4,5%; 4,5 – 5,5% mùn (Dahiya et

al., 2014; Sherasia et al., 2017) Đậu xanh chứa đầy đủ các dinh dưỡng đa lượng

và vi lượng, các vitamin thiết yếu Trong thành phần có đầy đủ các loại axit amin không thay thế cần thiết cho con người như trytophan, threonine, isoleucine, leucine, lysine, cystine, phenylalaine, Ngoài ra trong đậu xanh chứa nhiều isoflavonoid với hàm lượng tổng số khoảng 0,08 mg/100 g hạt như daizein, genistein, glycitein, biochanin A; hàm lượng axit phytic và polyphenols trung bình lần lược là 2,1 và 1,8 g/kg; nhờ đó đậu xanh được sử dụng như một loại dược liệu chữa trị bệnh phù thũng, giải độc, bồi bổ cho sức khỏe (Đường Hồng

Dật, 2006; USDA, 2019;(Shi et al., 2016)

Trong sản xuất sản phẩm thường chế biến, phối trộn đậu xanh với một số loại ngũ cốc nhằm bổ xung sự thiếu hụt nguyên tố lưu huỳnh trong đậu xanh, cũng như bổ xung lysine từ đậu xanh cho ngũ cốc và cân bằng tỉ lệ protein trong thực phẩm (Đường Hồng Dật, 2006) Đậu xanh có tỉ lệ amino axit methionine thấp khoảng 0,17 g/1kg protein, phối trộn đậu xanh với gạo giúp làm tăng chất lượng của protein thiếu hụt Tuy nhiên đậu xanh ít được kết hợp ăn cùng với gạo

Vì vậy gia tăng hàm lượng methionine trong hạt có thể giúp tăng giá trị của cây

đậu xanh (Nair et al., 2013)

Hàm lượng dầu trong đậu xanh thấp từ 2,1-2,7%, các chương trình chọn tạo giống không trú trọng tới việc gia tăng hàm lượng dầu trong hạt Đậu xanh có làm lượng sắt thấp, hàm lượng kẽm Zn đạt mức 0,025 g/kg, mục tiêu tăng hàm lượng kẽm lên 0,04 g/kg được đặt ra cho các chương trình chọn giống đậu xanh Hàm lượng vitamin A đạt 70 µg RAE Hàm lượng vitamin C thấp trong hạt (0,05 g/kg) nhưng khá cao trong sản phẩm giá Hàm lượng folate trong đậu xanh chiếm 0,006 g/kg, đây là nguồn dinh dưỡng cần thiết, quan trọng đặc biệt đối với phụ

nữ có thai (Nair et al., 2013) Ngoài ra, giá đậu chứa hàm lượng rất cao các chất

có giá trị y học và có lợi cho sức khỏe con người như: polyphenols, metabolites

và các chất chống oxy hóa (Li et al., 2017)

2.2.2 Giá trị sử dụng của đậu xanh

Đậu xanh là nguồn tài nguyên cung cấp protein tự nhiên và carbonhydrates, cung cấp khoảng 3400 kJ năng lượng/kg hạt So sánh với các

loại đậu đỗ khác như đậu gà - chickpea (Cicer arietinum), đậu triều - pigeon pea (Cajanus cajan), và đậu lăng - lentils (Lens culinaris), tinh bột đậu xanh dễ chế

biến hơn Đậu xanh chứa ít flatulence nên rất thích hợp với trẻ em Đậu xanh

cũng chứa ít axit phytic hơn đậu triều và đậu tương (Glycine max), ngũ cốc; axit

phytic có ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh học của sắt và kẽm Với chất lượng dinh dưỡng và vị thơm ngon, đậu xanh được chế biến thành thực phẩm giàu sắt

cho trẻ em (Lisa et al., 2018)

Đậu xanh được sử dụng phần lớn trong các thực phẩm dinh dưỡng chay của Ấn Độ và Trung Quốc Ở Pakistan, đậu đỗ cung cấp gần 25% tổng lượng sắt cho chế độ ăn kiêng và đậu xanh trở thành một trong những cây đậu đỗ quan trọng nhất được tiêu thụ Đậu xanh có giá thành thấp hơn so với các nguồn

protein khác, được chú trọng phát triển ở các quốc gia này (Nair et al., 2013)

Đậu xanh tiêu thụ bằng cách chế biến hạt khô, sản xuất mì; giá đậu và quả

đậu xanh được sử dụng như một loại rau xanh (Nair et al., 2014) Đậu xanh sử dụng

trong công nghiệp chế biến thực phẩm tạo tinh bột và mì Tinh bột đậu xanh có đặc tính liên kết chéo với chỉ số glycemic cao, có hàm lượng amylose 45%, và có 12%

hàm lượng dầu tự nhiên (Nair et al., 2013) Tại nhiều vùng phát triển và đang phát

triển trên thế giới, đậu xanh được sử dụng rộng rãi để làm salad giá (sprout) thay rau xanh (Lambrides and Godwin, 2007) Giá đậu xanh là nguồn thực phẩm phổ biến, cung cấp nguồn khoáng chất và vitamin cho con người

Cây đậu xanh có khả năng chống chịu lạn tốt và yêu cầu đầu tư thấp Đậu xanh được trồng để cung cấp phân xanh và các tàn dư thân lá, được sử dụng cho

chăn nuôi gia súc, rất phù hợp với quy mô các nông hộ nhỏ (Lisa et al., 2018; Nair

et al., 2013) Các chế phụ phẩm của đậu xanh được sử dụng trong chăn nuôi là

nguồn bổ xung protein quan trọng trong khẩu phần của đàn gia súc Một số phụ phẩm từ đậu xanh dùng cho chăn nuôi từ đậu xanh gồm có: Cám, vỏ hạt, bã trong

quá trình chế biến hay tàn dư thân lá trên đồng ruộng (Sherasia et al., 2017)

2.2.3 Giá trị cải tạo đất của đậu xanh

Đậu xanh không chỉ giúp cải thiện thu nhập nông hộ mà còn làm giảm chi phí sản xuất và đóng góp trong chiến lược phát triển bảo tồn nông nghiệp bền vững Rễ đậu xanh có khả năng cố định đạm (N) từ không khí khi cộng sinh với một số loại vi khuẩn nốt sần Một số vi khuẩn cộng sinh với cây đậu xanh đã

được xác định như Rhizobium fredii (Gaurav et al., 2009), Rhizobium japonicum (Ghatage et al., 2017) Vi khuẩn Rhizobium sống trong nốt sần ở rễ cây đậu và

cung cấp phần lớn nhu cầu đạm của cây trong quá trình sinh trưởng và phát triển

Ngược lại cây cung cấp năng lượng cho vi khuẩn hoạt động Vi khuẩn Rhizobium

có tính chuyên hóa rất cao Năng suất cố định đạm của vi khuẩn cộng sinh với

cây đậu xanh là 200 kg N/ha/năm cao hơn gần 2 lần cây lạc và đậu tương (chỉ từ

100 – 150 kg N/ha/năm) (Ngô Thế Dân và cs., 1999)

Kết hợp đậu xanh trong các hệ thống cây trồng có thể tăng tính bền vững của các hệ thống canh tác Sự đa dạng của các hệ thống bản địa thông qua kết hợp đậu xanh cung cấp thêm thu nhập cho bà con nông dân đồng thời tăng cường

dinh dưỡng cho đất (Lisa et al., 2018) Cây đậu xanh cũng thường được sử dụng

như một loại cây phân xanh quan trọng Với thời gian sinh trưởng ngắn từ 60-65 ngày, đậu xanh thường được gieo trồng xen/luân canh hoặc trồng gối vụ với các cây trồng chính như lúa, khoai tây hay mía hay các cây dài ngày Để làm phân xanh, khi cây đậu bắt đầu ra hoa, người ta tiến hành cắt và vùi thân vào trong đất Lượng đạm (N) mà đậu xanh có thể bổ xung cho đất khoảng 55 kg N/ha/năm phụ

thuộc vào các điều kiện thời tiết và đất đai (Roy et al , 2006)

Nghiên cứu các công thức trồng xen canh yến mạch và đậu xanh cho thấy, đậu xanh cho kết quả cố định đạm tốt hơn qua các chỉ tiêu về hàm lượng đạm trong thân lá, số lượng nốt sần, Ngoài ra, hàm lượng đạm trong thân lá của yến mạch cũng tăng cao hơn so với công thức trồng thuần và so với công thức trồng

xen yến mạch với đậu tương (Yang et al., 2015) Nghiên cứu của Ilyas et al.(

2018) luân canh đậu xanh với lúa mì cho thấy khả năng tái tạo năng suất và tăng giá trị dinh dưỡng của hạt lúa mì khi so sánh với công thức trồng lúa mì sau vụ bỏ hoang Cụ thể, hàm lượng protein và các dinh dưỡng đa lượng trong hạt lúa mì cao hơn so với đối chứng Hàm lượng phytohormone, axit abscisic không thay đổi, tuy nhiên hàm lượng gibberellin tăng tới 41%, axit indole acetic tăng 30% so với đối chứng Hàm lượng đường và protein trong lúa mì tăng lần lượt 17% và 20% (Ilyas

et al., 2018) Canh tác luân canh giống đậu xanh ngắn ngày SML 668 sau vụ lúa

mì ở vùng Punjab Ấn Độ cho thấy tàn dư của đậu xanh có thể cung cấp tới 25%

nhu cầu đạm của lúa trong vụ tiếp theo (Nair et al., 2014)

Doughton và McKenzie nhận thấy năng suất của kê tăng 70% sau vụ trồng đậu xanh, tương đương với lượng N bón khoảng 68 kg/ha Các nghiên cứu khác tại Trung Quốc, Pakistan, Campuchia, Ấn Độ, Việt Nam cũng chỉ

ra năng suất các loại cây trồng xen (hoặc luân canh) với đậu xanh như lúa, lúa

mì, ngô gia tăng so với không thực hiện kết hợp này Đất đai cũng được bổ xung lượng đạm từ 9 - 154 kg/ha/năm từ khả năng cố định đạm và tàn dư của cây, hàm lượng hữu cơ trong đất cũng tăng cao hơn so với không canh tác đậu

xanh (Lisa et al., 2018)

2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU XANH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.3.1 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới

Năng suất đậu xanh vẫn ở mức thấp trong khi đó nhu cầu của thị trường

thế giới hiện đang gia tăng (Lisa et al., 2018) Hai hướng nâng cao sản lượng đậu

xanh của thế giới để đáp ứng nhu cầu sản phẩm là: Mở rộng và gia tăng diện tích gieo trồng đậu xanh, hoặc nghiên cứu chọn tạo giống và ứng dụng các biện pháp

kỹ thuật để nâng cao năng suất Tại các nước đang phát triển, phần lớn đậu xanh được sản xuất bởi nông hộ nhỏ, hoạt động thu hoạch được thực hiện bằng tay nhiều lần, và đậu xanh trồng với hàng rộng Ở nước phát triển, đậu xanh trồng với quy mô công nghiệp và áp dụng cơ giới hóa mạnh (Chauhan and Williams, 2018)

Đậu xanh thường được đưa vào các hệ thống canh tác luân canh và xen canh với các loại cây trồng khác Rất khó thống kê chính xác diện tích gieo trồng đậu xanh của các nước trên thế giới (Lambrides and Godwin, 2007) Theo thống

kê của FAO, tổng diện tích canh tác toàn cầu của nhóm này năm 2017 là 36,5 triệu hecta, tăng 5,8 triệu hecta so với năm 2010 Năng suất đạt 861,4 kg/ha, tăng 7.6% so sánh năm 2010; với tổng sản lượng năm 2017 đạt 31,4 triệu tấn tăng 6,8 triệu tấn so với năm 2010 (FAOSTAT, 2019)

Các vùng trồng đậu xanh gồm có khu vực Trung Đông, Pakistan, Ấn Độ, Trung Quốc, Đông Nam Á, Châu Phi, Peru và một phần nhỏ ở nước Mỹ và thử

canh tác ở một số vùng thuộc Phần Lan (Ernest, 2009; Misiak et al., 2017) Tổng

diện tích canh tác đậu xanh toàn thế giới hơn 6 triệu hecta, sản lượng trung bình

3 triệu tấn/năm (Nair et al., 2014) Tuy nhiên năng suất trung bình của đậu xanh hiện vẫn còn thấp chỉ khoảng 400 kg/ha (Lisa et al., 2018) Năng suất vẫn ở mức

thấp trở thành rào cản để mở rộng diện tích cây trồng này ra các nước khác ở châu Á (Lambrides and Godwin, 2007) Ngày nay 90% sản lượng đậu xanh của thế giới được làm ra tại châu Á Các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Pakistan và Thái

Lan là những quốc gia sản xuất nhiều đậu xanh nhất (Lisa et al., 2018)

Ấn Độ là nước sản xuất đậu xanh chiếm 50% sản lượng và 65% diện tích

gieo trồng toàn cầu (Sherasia et al., 2017) Cây đậu xanh chiếm 18% tổng sản lượng đậu đỗ của đất nước Ấn Độ Độ (Pattanayak et al., 2018) Diện tích trồng

đậu xanh của Ấn Độ năm 2016 - 2017 là 4,3 triệu ha; năm 2017 - 2018 khoảng 4,1 triệu ha tổng sản lượng 2,07 triệu tấn Diện tích tích và sản lượng đậu xanh của Ấn Độ tăng lần lượt 42% và 39% so với giai đoạn 2015 - 2016 Tuy nhiên năng suất đậu xanh không ổn định giữa các năm canh tác, vụ năm 2014-2015 có

năng suất cao nhất đạt 498kg/ha, trong khi vụ 2015-2016 năng suất chỉ đạt 416 kg/ha (Vindhyachal, 2017) Đậu xanh ở Ấn Độ thường được trồng xen trong điều kiện tưới nước hoặc nước tự nhiên với mía đường, đậu thìa, bông, ngô, kê, cao

lương sorghum; hoặc luân canh với mù tạt, ngô, mía đường, lúa mì (Singh et al.,

2015) Diện tích và sản lượng đậu xanh chiếm tỉ lệ lớn trong thị phần toàn cầu, tuy nhiên sản lượng đậu xanh của Ấn Độ chưa đủ để cung cấp cho nhu cầu của

thị trường (Nair et al., 2013)

Cây đậu xanh được trồng rộng rãi ở Trung Quốc, sản lượng chiếm khoảng

19% tổng sản lượng của các cây trồng họ đậu (Sherasia et al., 2017) Trung Quốc

là nước sản xuất đậu xanh nhiều thứ 2 trên thế giới Sản lượng đậu xanh giai đoạn 2011 - 2012 của Trung Quốc đạt khoảng 980 nghìn tấn, tăng 3% so với giai đoạn trước Diện tích canh tác đậu xanh gia tăng nhờ vào việc gia tăng các diện tích gieo trồng tiềm năng Năm 2014 sản lượng đậu xanh của Trung Quốc ước tính khoảng 600.000 tấn, giảm khoảng 20% so với năm 2013 do sụt giảm diện tích trồng Diện tích trồng đậu xanh của Trung Quốc giảm từ 2011-2014 với nguyên nhân liên quan tới giá thành sản phẩm trên thị trường thế giới thấp (Andrew and Lei, 2014)

Pakistan là quốc gia sản xuất đậu xanh nhiều thứ 2 khu vực phía bắc châu

Á Năm 2009/2010, cây trồng này có sản lượng 199.000 tấn bằng 16% tổng lượng đậu đỗ tiêu thụ Đậu xanh đứng thứ 3 trong các loài đậu đỗ được canh tác tại Pakistan và tổng sản lượng đứng thứ 3 trong các loài đậu đỗ chỉ sau đậu thơm

(Lathyrus sativus L.) và đậu lăng (Lens culinaris Medik)

Ngoài ra, một số quốc gia có thống kê sơ bộ diện tích canh tác đậu xanh như Mỹ, Australia, Myanmar hay Thái Lan, Diện tích đậu xanh ở nước Mỹ được mở rộng nhanh từ chiến tranh thế giới lần 2 Hàng năm nước Mỹ trồng khoảng 50.000 ha đậu xanh trong đó hơn một nửa được cày lấp như một lại phân hữu cơ tự nhiên (Ernest, 2009) Diện tích gieo trồng đậu xanh của Australia năm

2015 – 2016 khoảng 125.000 hecta, đưa nước này trở thành quốc gia phát triển

có diện tích trồng đậu xanh nhiều nhất thế giới (GRDC, 2017) Diện tích và sản lượng đậu xanh của Myanmar tăng nhanh chóng, hiện nước này trở thành một

trong những quốc gia xuất khẩu lớn nhất thế giới (Nair et al., 2013) Thái Lan là

nước xuất khẩu đậu xanh chính trong giai đoạn 1980 đến năm 2000 với trình độ thâm canh đạt năng suất cao hơn so với mức trung bình của thế giới Dù không phải cây trồng chính, nhưng đậu xanh cũng được trồng ở nhiều các quốc gia châu

Phi (Sherasia et al., 2017) Sản lượng đậu xanh của Philipin năm 2011 và 2016

đạt lần lượt 33,000 và 34,000 tấn Giá trị ước tính đạt khoảng 32,1 triệu USD năm 2011 và 34 triệu USD năm 2017 (Statista, 2019b, 2019c)

Cây đậu xanh phù hợp cho gieo trồng ở vùng châu Phi nhiệt đới, đặc biệt vùng đất bán sa mạc Tuy nhiên đậu xanh chưa trở thành cây trồng quan trọng của nơi đây vì năng suất còn rất thấp, cây rất nhạy cảm với các loại sâu bệnh, đòi hỏi nhiều công lao động trong chăm sóc và thu hoạch, thiếu giống phù hợp và các vật liệu chất lượng tốt, thiếu thông tin về lợi ích của cây trồng để thuyết phục thúc đẩy trồng đậu xanh (Brink and Belay, 2006)

Hiện nay có hơn 100 giống đậu xanh được trồng ở châu Á Tùy thuộc thị trường đưa ra các yêu cầu về giống mà hạt có màu xanh, vàng, nâu, ô liu hoặc hơi nâu tím, một số có những đốm nhỏ Các giống trồng chủ yếu ở Mỹ gồm Golden và Green, trồng với mục đích làm thức ăn chăn nuôi, phân hữu cơ và lấy hạt khô Các giống khác được trồng ở phía nam nước Mỹ là Lincoln và Morden (Ernest, 2009) Thị trường đậu xanh toàn cầu đạt mức 2,5 triệu tấn năm 2017 theo thống kê của IMARC Ấn Độ có sản lượng đậu xanh lớn nhất thế giới với hơn 50% sản lượng của toàn cầu Tiếp theo sau là Trung Quốc và Myanmar (IMARC, 2019) Mặc dù sản xuất hơn ½ sản lượng của toàn cầu, đậu xanh của

Ấn Độ chủ yếu phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước (Lambrides and Godwin, 2007)

Đậu xanh của Trung Quốc chủ yếu phục vụ nhu cầu tiêu thụ trong nước Sức tiêu thụ đậu xanh ở Trung Quốc tăng gần 2 lần từ 1986 - 2000 Năm 1986, đậu xanh đóng góp 14,2% trong tổng sản lượng đậu đỗ tiêu thụ; tuy nhiên đến

năm 2000 tỉ lệ này là 28% (Nair et al., 2014) Chỉ một phần nhỏ sản lượng đậu

xanh Trung Quốc được xuất khẩu sang các nước châu Á như Triều Tiên, Nhật Bản Trung Quốc xuất khẩu khoảng 95.000 tấn đậu xanh năm 2014 giảm 10%

so với 2013 Nhật Bản, và Việt Nam là 2 thị trường xuất khẩu lớn nhất bằng khoảng 68% lượng đậu xanh xuất khẩu của Trung Quốc (Andrew and Lei, 2014) Trung Quốc cũng nhập khẩu khoảng 14.000 tấn năm 2014 cao hơn 13,297 tấn được nhập khẩu năm 2013 Bên cạnh đó, 91% lượng đậu xanh nhập khẩu của Trung Quốc là từ Myanmar

Khối cộng đồng chung Châu Âu nhập khẩu khoảng 32.000 tấn đậu xanh năm 2015 theo thống kê của Statista Theo đó, vương quốc Anh đứng đầu trong nhóm với lượng nhập khẩu 11.200 tấn, thứ hai là Hà Lan với 5.500 tấn và Đức

đứng thứ 3 với 4.100 tấn (Statista, 2019a) Thị trường tiêu thụ châu Âu chủ yếu nhập khẩu đậu xanh để sản xuất giá (sprout) trong đó nước Anh nhập khẩu đứng đầu khối này Hai quốc gia Myanmar và Trung Quốc là nước xuất khẩu vào châu

Âu với lượng lần lượt 14,4 và 3,8 nghìn tấn năm 2017 (Lisa et al., 2018) Trong

tổng sản lượng xuất khẩu đậu xanh của Canada, lượng xuất khẩu vào khối liên minh Châu Âu là 21,7%; 13,2% và 15,3% lần lượt vào các năm 2010, 2011 và

2013 (Statista, 2019d)

Hàng năm Mỹ tiêu thụ khoảng 7 - 9 ngàn tấn đậu xanh trong đó gần 75% được nhập khẩu Canada nhập khẩu gần 2 ngàn tấn đậu xanh hàng năm để chế biến giá (Ernest, 2009) Australia là quốc gia phát triển sản xuất và cung cấp đậu

xanh lớn nhất thế giới với sản lượng 1,8 triệu tấn năm 2017 (Lisa et al., 2018)

Giá trị xuất khẩu đậu đậu xanh của Australia năm 2016 đạt 180 triệu USD, chủ yếu là mặt hàng đậu xanh chất lượng cao với hạt to và xanh bóng, xuất khẩu tới các nước châu Á, bắc Mỹ, châu Âu và khu vực Trung Đông (GRDC, 2017)

2.3.2 Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam

Đậu xanh là cây trồng quan trọng đứng thứ 3 trong nhóm các cây họ đậu ở Việt Nam,sau đậu tương và lạc Cây đậu xanh được trồng lâu đời từ Bắc vào Nam, trên nhiều loại đất và nhiều vùng sinh thái khác nhau Đậu xanh có khả năng cải tạo đất, không kén và thích hợp với nhiều loại đất, thời gian sinh trưởng ngắn nên dễ luân canh với cây trồng khác cũng như có thể tăng vụ để đạt hiệu quả kinh tế trong một cơ cấu cây trồng xác định (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs., 1996) Cây đậu xanh từ lâu được xem là một cây trồng phụ, được xếp chung với các cây đậu đỗ khác trong niên giám thống kê hàng năm, dù nhu cầu về cây trồng này rất lớn trong chế biến lương thực và thực phẩm Vì vậy rất khó để thống kê một cách chính xác diện tích canh tác cây đậu xanh của nước ta Diện tích trồng cây đậu xanh ước đoán hàng năm hiện nay khoảng 60.000 - 80.000 hecta (Nguyễn Văn Chương và cs., 2015)

Ở Việt Nam, cây đậu xanh được trồng rải rác ở hầu hết các vùng sinh thái trong cả nước Tuy nhiên sản xuất đậu xanh còn mang tính tự phát chưa được quy hoạch thành vùng sản xuất tập trung (Nguyễn Ngọc Quất và cs., 2013) Diện tích trồng đậu xanh còn nhỏ lẻ, không tập trung dẫn tới năng suất trung bình thấp

và diện tích canh tác không được mở rộng (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs., 1996) Một số nguyên nhân liên quan tới một số yếu tố như: Nông hộ canh tác bộ giống

cũ có năng suất kém, chưa có bộ giống có năng suất cao phù hợp với từng điều

kiện lập địa của từng vùng và địa phương khác nhau, đất đai chủ yếu đất xấu bạc màu, thời tiết khí hậu một số vùng chưa thực sự phù hợp trong các giai đoạn mẫn cảm, biện pháp kỹ thuật canh tác lạc hậu, tỉ lệ cơ giới hóa thấp, canh tác phụ thuộc vào nước trời, (Nguyễn Ngọc Quất và cs., 2013; Vũ Ngọc Thắng và cs., 2012)

Các tỉnh phía Bắc thường trồng đậu xanh trong vụ Xuân trên đất chuyên màu, đất bãi ven sông sau khi thu hoạch các cây trồng vụ Đông; đậu xanh có thể trồng thuần hoặc trồng xen vào vườn cây ăn quả và vườn lâu năm khác Các tỉnh miền núi phía Bắc trồng muộn hơn do thời tiết lạnh kéo dài, ngay sau vụ đậu xanh là vụ lúa mùa Các tỉnh trung du, đồng bằng Bắc Bộ, Thanh Hóa và một số huyện miền Tây của Nghệ An và Hà Tĩnh trồng vụ đậu xanh Thu - Đông thuần hoặc xen với các cây trồng khác (gieo giữa tháng 8 đến đầu tháng 9) Các tỉnh Đông Nam Bộ và Tây Nguyên gieo trồng tập trung đậu xanh vụ Thu - Đông hoặc trồng xen trong vườn cây lâu năm khi chưa khép tán để cải tạo, bảo vệ đất và tăng thu nhập cho nông hộ Ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, đậu xanh trồng trong vụ Đông Xuân là chính và gieo ngay sau khi thu hoạch vụ lúa mùa để tận dụng độ ẩm đất và chỉ cần tưới vào thời kỳ cuối (Đường Hồng Dật, 2006)

Giai đoạn trước năm 1985, ở Việt Nam, trồng đậu xanh chủ yếu là các giống địa phương có năng suất thấp, quả chín không tập trung Thêm vào đó, hạt thường bị nấm mốc và thối nếu mưa nhiều vào giai đoạn thu hoạch Về sau, công tác nghiên cứu chọn tạo và nhập nội giống đã đưa vào cơ cấu giống đậu xanh của nước ta nhiều giống có năng suất cao và phẩm chất hạt tốt hơn (Đường Hồng Dật, 2006) Đậu xanh theo kinh nghiệm thường được gieo trồng với các loại cây trồng ngô, sắn, mía tơ, dâu tằm, Kinh nghiệm lựa chọn thời điểm gieo trồng nhằm bố trí thời kỳ ra hoa của đậu xanh không bị che lấp ánh sáng vẫn đảm bảo khả năng quang hợp và cho năng suất cao Một lưu ý khác cũng được khuyến cáo trong gieo trồng là nông hộ cần đảm bảo các kỹ thuật chăm sóc (bón phân, làm cỏ, vun xới đất) đặc biệt

là phòng trừ sâu bệnh phù hợp (Đường Hồng Dật, 2006)

Sản phẩm hạt đậu xanh ở nước ta và trên thế giới được chế biến và sử dụng ở nhiều dạng khác nhau như: chế biến các loại tinh bột dinh dưỡng, bánh đậu xanh, làm bánh, làm giò, làm kẹo, đồ xôi, nấu chè, làm miến, chế biến một

số loại đồ uống, (Nguyễn Ngọc Quất và cs., 2013) Sản lượng đậu xanh không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ trong nước, hàng năm phải nhập khẩu lượng không nhỏ từ Trung Quốc và Campuchia Tuy không được quan tâm đầu tư nghiên cứu nhiều như đậu tương và lạc, nhưng do nhu cầu tiêu dùng lớn với xu hướng đa

dạng hóa cây trồng và sản phẩm, cùng chính sách chuyển dịch cơ cấu cây trồng ở một số địa phương, cây đậu xanh được quan tâm nhiều hơn và trồng rất phổ biến

từ Bắc đến Nam, đặc biệt là vùng Đông Nam bộ và duyên hải miền Trung (Nguyễn Văn Chương và cs., 2015)

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐẬU XANH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.4.1 Tình hình nghiên cứu đậu xanh trên thế giới

Đậu xanh đóng vai trò quan trọng và được quan tâm đầu tư nâng cao sản lượng và chất lượng để phục vụ cho nhu cầu của con người Các chương trình chọn tạo giống cây họ đậu tại Trung tâm Rau Thế giới (AVRDC) tập trung vào

2 loại cây trồng chính là đậu xanh và đậu tương rau (Glycine max [L.]

Merrill) Đối với đậu xanh, nhờ đưa ra gieo trồng các giống năng suất cao với thời gian sinh trưởng ngắn, AVRDC kết hợp với 29 quốc gia tại châu Á phát triển đã góp phần tăng sản lượng đậu xanh toàn cầu lên hơn 1/3 chỉ trong vài

thập niên (Nair et al., 2014)

Ban đầu, đậu xanh được biết đến là loại cây trồng sinh trưởng vô hạn và

số quả ra trong đợt hoa đầu tiên nhiều hơn, đóng góp phần lớn cho năng suất hạt của cây Việc thu hoạch thường tập trung vào giai đoạn quả chín từ các đợt hoa 1 hoặc 2, liên quan tới giảm chi phí lao động và bố trí hệ thống cây trồng luân canh (Trung and Yoshida, 1982) Điều này cũng một phần làm cho năng suất tổng thể của cây đậu xanh thấp so với nhiều loại cây họ đậu khác như đậu tương, lạc

Trên toàn thế giới, thống kê hiện có khoảng 43.027 nguồn vật liệu di truyền đậu xanh đã được thu thập hoặc lưu trữ ở các ngân hàng gene khác nhau (Degefa, 2016) Trung tâm Rau Thế giới tại Đài Loan lưu giữ hơn 7000 dòng giống đậu xanh Cục Tài nguyên Di truyền thực vật quốc gia (National Bureau of Plant Genetic Resources - NBPGR) của Ấn Độ cũng lưu giữ khoảng 3497 dòng,

giống gen khác nhau của đậu xanh (Chaturvedi et al., 2011) Đây là các nguồn tài

nguyên di truyền có giá trị, cung cấp các dòng và tính trạng tốt cho lai tạo các giống đậu xanh có năng suất chất lượng Hiện chỉ một số ít tiềm năng mới được

khai thác (AVGRIS, 2019; Lisa et al., 2018)

Để khai thác tốt hơn các nguồn tài nguyên thực vật sẵn có trong công tác chọn tạo giống đậu xanh theo hướng nâng cao năng suất và chất lượng, nhiều cơ quan và chính phủ đã liên kết hợp tác cùng thực hiện triển khai các chương trình

nghiên cứu và chọn giống Trung tâm đậu xanh được Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Úc (ACIAR) thúc đẩy, tài trợ Mạng lưới Nghiên cứu Đậu xanh Quốc tế (IMIN) với sự hợp tác giữa Trung tâm Rau Thế giới và một số cơ quan nghiên cứu khác IMIN đã triển khai các nghiên cứu cải thiện giống, thúc đẩy năng suất và chất lượng của đậu xanh (IMIN, 2016)

2.4.1.1 Nghiên cứu lai và chọn tạo giống mới

Từ lâu đã có nhiều nỗ lực lớn của các nhà nghiên cứu trên thế giới trong chọn tạo giống đậu xanh nhằm tăng năng suất và chất lượng, được thực hiện với cả

phương pháp truyền thống và phương pháp hiện đại (Chaturvedi et al., 2011) Các

chương trình chọn giống cổ điển đã có nhiều nỗ lực nhưng năng suất của đậu xanh vẫn thấp Chiến lược quan trọng để tăng sản lượng đậu đỗ là thay đổi cấu trúc của cây trồng để có năng suất sinh học cao, các chỉ số thu hoạch tốt nhất Các giống đậu xanh truyền thống có thân cao và giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng kéo dài, ít quả, mục đích trồng nghiêng về thức ăn xanh gia súc Các nghiên cứu phát triển giống gần đây đã đưa ra vài tính trạng hấp dẫn: Thân thẳng đứng, cao trung bình, chín sớm Tuy nhiên các giống đậu xanh vẫn ít quả, quả nhỏ và ít hạt trên quả Hướng nghiên cứu tiếp theo để đạt được năng suất hiệu quả được đề ra là: Xác định tập tính sinh trưởng với đặc tính chín sớm và đồng loạt, nhiều cành, ra hoa từ ngọn, quả dài và nhiều hạt chắc (Anusheela, 2017) Tương tự, kết hợp các kiến thức về sinh lý của cây đậu đỗ, các biện pháp nông học và thành quả của phát triển nguồn gen từ giai đoạn trước vào các chương trình chọn giống là cần thiết để đạt được mục tiêu tăng năng suất cả cây đậu xanh Cần xác định được các tính trạng

và cơ chế có thể giúp tăng sinh khối khô đưa vào các giống sản xuất, tương tự

thành công của một số loài đậu đỗ khác (Chauhan et al., 2010)

Các phương pháp chọn tạo giống đậu xanh gồm có: Chọn tạo dòng thuần chủng là phương pháp còn phổ biến trong các nông hộ, khoảng 60 giống cải thiện của đậu xanh và đậu mười được phát triển theo cách này Chọn giống tái tổ hợp theo phả hệ, bulk, chọn lọc theo chu kỳ, lai trở lại hoặc phương pháp chọn lọc hạt

đơn Phương pháp lai chéo loài đã được áp dụng thành công khi lai Vigna radiata

x Vigna mungo và phát triển thành công bốn giống đậu xanh (Pant M 4, HUM 1,

Meha, PM6) Nghiên cứu giống lai chưa được quan tâm ở cây đậu xanh, một phần

do đặc tính thụ phấn trong gần như hoàn toàn của loài này (Chaturvedi et al.,

2011) Nghiên cứu chọn tạo giống thích ứng rộng, chín sớm và kháng lại virus tungro mosaic đã đưa ra sản xuất một số giống thương mại Phương pháp lai trở lại

được Chandra và cộng sự, 2010 sử dụng nhằm tìm ra giống mới có nguồn gen có

thể kháng lại bệnh khảm vàng lá đậu xanh (MYMV) (Chandra et al., 2010)

Các dòng đột biến cũng được quan tâm nghiên cứu với mục đích thúc đẩy

sự sinh trưởng phát triển của đậu xanh, nâng cao hiệu quả quá trình cố định đạm (N), góp phần giảm đầu tư các tác nhân hóa học Dòng đột biến R0132 (1106)::Tn5 cho thấy hiện quả cao hơn trong cố định đạm trong điều kiện thường

so với dòng gốc R0132 (Gaurav et al., 2009) Chọn giống đột biến đối với cây

đậu xanh được áp dụng với tác nhân ethyl methyl sulfonate (EMS) cho kết quả cao hơn so với methyl methanesulfonate (MMS) và sodium azide (SA) Chọn giống đột biến đậu xanh tăng cường tính trạng về hàm lượng protein và năng suất, tăng số lượng quả, số hạt/quả, khối lượng và năng suất hạt, đột biến lá quả

và cây thấp, ít cành nhiều lá, kháng bệnh MYMV và chín đồng loạt Các giống đạu xanh CO-4, Pant Moong-2, TAP-7, MUM 2, BM 4, LGG 407, LGG 450, CO-4, TT 9E and Pant Mung-1 là giống đột biến quan trọng trồng ở Ấn Độ

(Chaturvedi et al., 2011) Phương pháp gây đột bằng cách chuyển gen cố định nitrogen từ vi khuẩn Rhizobium japonicum vào đậu xanh thông qua vi khuẩn

Escherichia coli đã được nghiên cứu thực hiện và cho thấy khả năng cố định

nitrogen ở một số dòng (Ghatage et al., 2017)

Hợp tác với khoảng 29 quốc gia tại châu Á, AVRDC thực hiện nhiều chương trình, dự án chọn tạo giống Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn (55-

70 ngày) để phù hợp với các hệ thống luân canh ở châu Á; có thể kháng các loại bệnh chính như MYMV, đốm đen lá, phấn trắng, dòng ít mẫn cảm với quang chu

kỳ và chín đồng loạt; đồng thời tăng cường các tính trạng của cây như cho quả bên trên tán lá; tăng cường khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi

Nghiên cứu và can thiệp, cải thiện giống đậu xanh ở châu Á tập trung ở Bangladesh, Bhutan, China, India, Nepal, Myanmar, Pakistan, Sri Lanka và Thái Lan cho nhiều kết quả khả quan Năng suất của đậu xanh tại Pakistan đã tăng 55%, tương tự năng suất tăng 40% ở Bangladesh và tỉ lệ lợi nhuận-chi phí đạt 2,178 Năng suất đậu xanh tại Trung Quốc đã tăng từ 914 kg lên 1154 kg/ha

trong giai đoạn 1986 đến 2000 (Nair et al., 2014)

2.4.1.2 Nghiên cứu bón phân cho giống

Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nông học là khâu rất quan trọng trước khi đưa giống tiềm năng ra sản xuất đại trà tại một vùng hay khu vực nhất định

Các biện pháp can thiệp kỹ thuật đối với đậu xanh được đề xuất chung gồm có: Quản lý cỏ dại, tưới nước đủ, điều tiết nước tốt tránh ngập úng, xử lý hạt, quản lý

bọ trĩ, bón phân cân đối và đầy đủ các chất dinh dưỡng và quản lý sâu bệnh hại kịp thời (Vindhyachal, 2017) Chăm sóc bón phân là một trong các kỹ thuật cơ bản cần thiết được nghiên cứu Các điều kiện đặc thù riêng về đất đai, khí hậu đòi hỏi những định mức phân bón và kỹ thuật bón khác nhau cho từng giống đậu xanh

Mức phân bón phù hợp được đề xuất ở Ấn Độ là 10 - 15 kg N/ha, 40 kg P2O5 và 20 kg S/ha bón lót trước khi trồng, đảm bảo đủ lượng các chất dinh dưỡng trung và vi lượng cho cây, bổ xung dinh dưỡng các thời điểm nhạy cảm (Vindhyachal, 2017) Nghiên cứu trong điều kiện khô hạn vùng bắc Karnataka

kg cho thấy mức phân bón lân 35 kg cho năng suất sinh khối và năng suất hạt của đậu xanh cao nhất 1.165 kg/hecta Các chỉ tiêu quy định năng suất khác cũng cao hơn tại mức bón 35 kg lân, kết quả hấp thụ đạm, lân và kali tốt hơn (Naik, 2014)

Fathi et al (2018) nghiên cứu ảnh hưởng của các mức bón đạm và xử lý hạt giống bằng 3 chủng vi khuẩn nốt sần (Azotobacter chrococcum, Azospirilum

brazilennes, Pseudomonas fluorescence) đã xác định mức độ bón đạm phù hợp là

60kg N/ha và vi khuẩn Azospirilum brazilennes cho năng suất đậu xanh cao nhất

2878 kg/ha Nếu bón đạm không xử lý vi khuẩn nốt sần, năng suất đậu xanh đạt được rất thấp

Nghiên cứu tại Kermanshah, Iran với 3 tỉ lệ phân bón 50, 75 và 100kg

2018) Nghiên cứu hàm lượng phân bón đạm (N) và lân (P) đối với đậu xanh vùng Faisalabad, Pakistan; mức bón đạm 25 kg/ha và lân 75 kg/ha được đề xuất cho năng suất hạt cao nhất 1112,96 kg/ha và có lợi nhuận sau khi trừ chi phí cao

nhất (Malik et al., 2003) Shazma et al (2018) đưa ra khuyến cáo mức phân bón

đậu xanh canh tác tại Peshawar và Nowshera, Pakistan là 5 tấn phân hữu cơ (phân xanh, phân chuồng) và 30 kg N/ha

Dinh dưỡng vi lượng có thể đóng vai trò quan trọng trong gia tăng năng suất và chất lượng của đậu xanh Nghiên cứu của Anwar và cộng sự 2018 chỉ ra mức bón sắt (Fe) và kẽm (Zn) tối ưu là 5 và 10kg, cho năng suất đậu xanh đạt

968 kg/ha và khả năng cố định đạm đạt 323,33 kg/ha (Anwar et al., 2018) Lưu

huỳnh và bo (boron - Bo) là hai nguyên tố dinh dưỡng quan trọng cần lưu ý và bổ

xung nhằm tăng sản lượng và hiệu quả sản xuất của đậu xanh Tỉ lệ bón lưu huỳnh và bo tốt nhất cho đậu xanh là 30 kg lưu huỳnh và 200 ppm bo cho mỗi

hecta canh tác tại vùng Madhya Pradesh (Singh et al., 2015)

Ngoài ra, một số chế phẩm vi sinh vật cũng được nghiên cứu nhằm gia tăng sinh trưởng cũng như năng suất của cây đậu xanh Chế phẩm vi khuẩn hòa tan lân (Phosphorus solubilizing bacteria PSB) với một số chủng như

Pseudomonas striata, Bacillus polymyxa được nghiên cứu được sử dụng ở

Pakistan có tác dụng gia tăng các chỉ số liên quan tới năng suất của cây, tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng đa lượng, cải thiện hàm lượng lân P và đạm N trong

đất mà không gây hại cho môi trường (Hassan et al., 2017)

2.4.1.3 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác của đậu xanh

Nghiên cứu tại điều kiện á nhiệt đới cho thấy, chỉ một phần nhỏ vật chất hữu cơ được cây đậu xanh sản xuất trước khi xuất hiện hoa, phần lớn được tích lũy sau khi quá trình nở hoa diễn ra Tỉ lệ sinh trưởng mạnh nhất trong quá trình làm đầy quả kéo theo chỉ số diện tích lá lớn nhất Để đạt được năng suất cao nhất nên tăng chỉ số diện tích lá, tăng hàm lượng vật chất khô và tỉ lệ sinh trưởng ở tất

cả các giai đoạn (Mondal et al., 2012)

Các đặc tính sinh lý của đậu xanh và các biện pháp nông học áp dụng có

cáo canh tác tại nhiều quốc giá Canh tác đậu xanh với hàng hẹp (< 50cm) để áp dụng các biện pháp cơ giới cũng hứa hẹn gia tăng năng suất, giúp giảm sự bốc thoát hơi nước của đất, tuy nhiên cũng tăng lượng nước sử dụng do quá trình thoát hơi nước của cây Các giống đậu xanh có lá gần nhau và khả năng hấp thụ ảnh sáng cao thì sẽ cho năng suất tiềm năng cao hơn (Chauhan and Williams, 2018)

Đậu xanh được nghiên cứu khá nhiều trong các công thức luân canh và xen canh tại châu Á Khi trồng xen 3 hàng đậu xanh giữa các hàng nghệ, các nhà nghiên cứu nhận thấy năng suất của nghệ cao hơn so với trồng thuần, năng suất

và tỉ lệ cân bằng đất (LER) cho hiệu quả cao hơn (Islam et al., 2018) Nghiên cứu

canh tác đậu xanh trên đất cát ven biển Samas của Indonexia Astutik và cộng sự thấy rằng canh tác đậu xanh xen với ngô ngọt ở mật độ ngô 15 cm x 40 cm cho

năng suất sinh khối cao hơn so với canh tác thuần (Astutik et al., 2018)

2.4.1.4 Nghiên cứu nguồn gen kháng sâu bệnh hại

Sâu bệnh hại nhiều và dễ dàng lây lan bùng phát là một trong những khó khăn khi canh tác đậu xan Các nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh có khả năng

kháng sâu bệnh hại rất được đầu tư quan tâm nghiên cứu hiện nay Tác nhân gây hại chính được quan tâm nghiên cứu bao gồm: Mọt đậu, bệnh khảm vàng lá đậu xanh do virus, sâu đục quả, bệnh thối đen lá, bệnh phấn trắng,

Mọt đậu là tác nhân gây hại chính của đậu xanh trong giai đoạn lưu trữ Côn trùng đẻ trứng vào vỏ trên đồng ruộng, ấu trùng nở trong quá trình lưu trữ và phát triển trong hạt đơn đến khi trưởng thành, sau đó đẻ trứng trên các hạt đậu và

nhanh chóng lan ra (Lisa et al., 2018) Hiện chưa có giống thương mại nào miễn nhiễm với sự tấn công của mọt (Chaturvedi et al., 2011) Chỉ một loài đậu xanh

dại (TC 1966) và một số dòng thuần chủng (V2709BG, V2802BG) có nguồn gốc

từ Ấn Độ có khả năng miễn nhiễm hoàn toàn với cả hai loài mọt Callosobruchus

chinensis và Callosobruchus maculatus Khả năng kháng mọt được điều khiển

bởi gen trội đơn (Br) và được phân lập trong nhiễm sắc thể số 8 Lai tạo giống truyền thống sử dụng phương pháp backcross hai lần kết hợp với sự hỗ trợ của

chỉ thị phân tử có thể thúc đẩy quá trình chọn giống kháng mọt (Mahato et al.,

2015) Một số giống có khả năng kháng mọt đã được phát triển tại Trung Quốc,

Ấn Độ, Hàn Quốc (Hong et al., 2015) và tại Trung tâm Rau Thế giới

Đối với các loài sâu hại, các nghiên cứu được triển khai tại AVRDC trong các chương trình chọn tạo giống, tuy nhiên kết quả cho thấy mức độ kháng còn thấp Chỉ dòng TV x 7 được tìm ra và là dòng kháng phần lớn các loài sâu đục

quả (Chaturvedi et al., 2011)

Bệnh MYMV gây hại, lây lan rộng nhờ vecto bọ phấn trắng (Bemisia

tabaci Genn.) Cùng với bệnh thối lá (Cercospora leaf spot - CLS) là 2 bệnh

chính trên cây đậu xanh Nghiên cứu đặc đính của 34 kiểu gen kháng 2 bệnh trên trong điều kiện Kharif năm 2012, các nhà khoa học nhận thấy rằng: Không có kiểu gen nào miễn nhiễm với 2 bệnh trên, chỉ có 5 kiểu gen được phân lập có khả năng kháng trung bình đối với bệnh MYMV và có thể đưa vào chương trình chọn

tạo giống (Singh et al., 2015) Hiện có 41 giống ở Ấn Độ được chọn tạo có khả năng kháng bệnh MYMV năm 2011 (Chaturvedi et al., 2011)

Nguồn gen kháng bệnh MYMV đã được phát hiện ở các loài gần như đậu

đen black gram (Vigna mungo [L.] Hepper) và đang được nghiên cứu đưa vào các dòng đậu xanh (Nair et al., 2014) Dòng NM94 phát triển từ lai chéo giữa các

dòng đột biến và dòng năng suất cao, hiện được xem như dòng kháng bệnh MYMV ở một số quốc gia Chương trình chọn giống tại Pakistan và ẤN Độ tạo

ra dòng ML 1628 có khả năng kháng một số chủng virus gây ra MYMV (Lisa et

al., 2018)

Tính trạng mật độ lông tơ trên lá liên quan tới khả năng chống chịu điều kiện khô hạn và sức đề kháng của cây Một số dòng được phát triển tại AVRDC dựa theo tính trạng này Một số lượng hạn chế các nguồn gen kháng bệnh phấn trắng cũng được tìm ra ở đậu xanh Đối với bệnh đốm đen đậu xanh gây ra do

nấm Cercospora canescens và Cercospora cruenta, giống ML 613 được phát triển có chứa gen tạo kháng thể đối với bệnh này (Chaturvedi et al., 2011)

Tuy đã đạt được nhiều thành tựu trong chọn các giống đậu xanh kháng sâu bệnh, chỉ một số lượng hạn chế các giống thương mại được đưa ra Quy tụ các gen kháng bệnh với các tính trạng về năng xuất đang được nghiên cứu nhiều hơn Giống kháng MYMV và mọt có thể tạo thành thông qua lai chéo với các loài dại Lai chéo loài giữa đậu xanh và đậu lúa để phát triển giống kháng bệnh song lưỡng bội Nghiên cứu tăng chất lượng protein nhờ chuyển tính trạng quy định hàm lượng methionine và khả năng kháng mọt từ đậu đen đang tiến hành nghiên

cứu (Nair et al., 2014) Xu hướng phát triển đậu xanh cho hạt to, năng suất cao

và kháng bệnh MYMV đã phát triển được dòng NM-51 và NM-54 phù hợp cho Pakistan Giống NM 92 được phát triển tại Pakistan có mang các đặc tính: kích thước hạt to, chín sớm, năng suất cao và có khả năng kháng bệnh MYMV (Sadig

et al., 1999) Sử dụng phương pháp đột biến cũng đã cho hiệu quả trong tạo gene

kháng một số bệnh như đốm đen lá hay MYMV (Chaturvedi et al., 2011)

2.4.1.5 Nghiên cứu khả năng chống chịu với điều kiện môi bất thuận

Trong bối cảnh trái đất đang đối mặt với sự biến đổi khí hậu nghiêm trọng Các điều kiện môi trường bất lợi diễn biến phức tạp đang tác động mạnh mẽ tới quá trình canh tác và kìm hãm sự tăng năng suất các loại cây trồng Sự thiếu hụt oxi trong mô và trong mạch gây ra bởi sự dư thừa lượng mưa và sự mất bằng khả năng thoát nước của đất là một điều kiện bất lợi phổ biến trong thực tiễn canh tác của các loại cây trồng, đặc biệt là cây đậu xanh (Islam, 2014) Cây đậu xanh có thể bị chết chỉ sau khoảng 5 ngày trong điều kiện đất ngập úng

Nghiên cứu sự đáp ứng của đậu xanh đối với biến đổi khí hậu tại vùng

Nam Á, Biswas et al (2018) chỉ ra rằng, khi nhiệt độ tăng năng suất của đậu

gắn chặt với các tác động bất lợi của nhiệt độ Điều kiện thiếu hụt nước, đặc biệt

trong giai đoạn sinh trưởng đầu ảnh hưởng mạnh đến năng suất của cây Nghiên cứu tại Sri Lanka về khả năng chịu hạn của đậu xanh tại 3 thời điểm sinh trưởng

3, 6 và 8 tuần sau khi gieo trồng cho thấy ảnh hưởng rõ rệt tới số lá, số nụ hoa, sinh khối khô của rễ, số rễ , số nốt sần, tại tuần thứ 6 tức giai đoạn ra hoa và làm đầy quả của đậu xanh Gây hạn tại tuần thứ 8 sau gieo chỉ làm giảm số lá của cây, gây hạn tại tuần thứ 3 ảnh hưởng rõ rệt tới chiều dài rễ và số nốt sần của cây

(Ranawake et al., 2012) Sharma et al (2016) đã đề xuất một số dòng có khả

năng chống chịu tốt với điều kiện hạn hán cho các chương trình chọn tạo giống gồm có EC693357, EC693358, EC693369, Harsha và ML1299

Sự nhiễm mặn ảnh hưởng tới đậu xanh nhiều hơn các cây trồng khác Một vài gene kháng mặn được tìm thấy ở đậu xanh, sự nhiễm mặn ở nảy mầm và giai đoạn cây con có thể biểu hiện khác nhau ở một số dòng/giống Kết hợp các tính trạng với nhau tạo bộ gen phức hợp chứa nhiều gen kháng mong muốn là xu

hướng của chọn tạo giống đậu xanh hiện nay (Lisa et al., 2018)

2.4.1.6 Nghiên cứu về sinh học phân tử

Năng suất trung bình đậu xanh hiện còn thấp, cùng với sự thiếu hụt của nước tưới gây ra bởi khô hạn, nắng nóng, chuyển đổi sử dụng đất; sâu bệnh hại trong quá trình canh tác, sau thu hoạch cũng ảnh hưởng tới khả năng mở rộng diện tích trồng đậu xanh Đó là các rào cản chính ảnh hưởng tới các chương trình chọn tạo giống truyền thống Sự phát triển của kỹ thuật sinh học phân tử đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu về đậu xanh phương pháp tăng năng suất và chất lượng (Lambrides and Godwin, 2007) Tuy nhiên nhiễm sắc thể của đậu xanh nhỏ và khó nghiên cứu Nghiên cứu đậu xanh của Poehlman năm 1991 chỉ ra kiểu nhân là thể đơn bội, tổng chiều dài nhiễm sắc hể (NST) trong khoảng 12 -

37 µ Phân tử DNA của đậu xanh đã được nghiên cứu sử dụng phân tích flow cytometric analysis từ Arumuganathan và Earke năm 1991 Kích thước bộ gene của đậu xanh được ước tính khoảng 1.2 pg/2C hay 579 Mb, nhỏ hơn 30 lần so

với bộ gene của lúa mì Triticum aestivum (Lambrides and Godwin, 2007)

Trong khi thế hệ bản đồ đầu tiên đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu về đậu xanh nền tảng tuyệt vời cho các nghiên cứu tiếp theo, một số LGs nhiễm sắc thể (NST) đơn bội có vài markers và các bản đồ được lập có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội khác của đậu tương (n = 11) (Lambrides and Godwin, 2007)

Nghiên cứu bản đồ gene với marker BerkenxACC41 của Lambrides et al (2004),

Humphry et al (2002) chỉ ra rằng 24 – 30% bản đồ markers chia tách không

đồng đều (Lambrides and Godwin, 2007) Humphy xuất bản một bản đồ liên kết của đậu xanh sử dụng chỉ thị RFLP, theo đó khoảng cách di truyền được đặt bên trái của chuỗi NST, tên của các locus được liệt kê bên phải

Isemura và cộng sự đã xây dựng bản đồ liên kết gen cho đậu xanh và một

số loài dại đầu tiên năm 2012 sử dụng bản đồ QTL Với 430 chỉ thị SSR và SSR được gắn với 11 nhóm liên kết trải dài tổng số 727,6 cM Tổng số 105 QTL

EST-và kiểu gen của 38 tính trạng thuần hóa đã được tìm ra Một số QTL quy định về kích thước hạt, sự nứt vỏ và sự chín của quả đã được xác định tìm ra và có thể

đóng vai trò quan trọng trong các chương trình chọn giống (Isemura et al., 2012)

Nghiên cứu của Kang et al (2014) đã xây dựng 421 Mb (80%) bộ gen của

đậu xanh Nghiên cứu đã xác định 22.427 kiểu gen mã hóa protein có tính

chuyên hóa cao và 160 nhóm gen của chi Vigna Đây được xác định là nghiên cứu trình tự gen đầu tiên của chi Vigna

2.4.1.7 Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân thử hỗ trợ chọn giống

Sử dụng chỉ thị phân tử được áp dụng và phát triển mạnh ở một số giống

đậu đỗ, nhưng đậu xanh hiện còn chưa được nghiên cứu nhiều (Chaturvedi et al.,

2011) Các chỉ thị đang được sử dụng hiện nay gồm có: RAPD, RFLP, SNP, và SSR Tập trung vào năng suất, tăng chất lượng dinh dưỡng và kháng sâu bệnh, các kỹ thuật sử dụng chỉ thị phân tử rất hữu ích trong phân tích di truyền, đa dạng kiểu gen, xây dựng bản đồ liên kết gene, đồng thời là công cụ hỗ trợ tốt cho công

tác chọn tạo giống mới (Cheng and Tian, 2011; Kim et al., 2015)

Kết quả phân tích so sánh tính trạng giữa đậu tương và đậu xanh đã xác định 1089 QTL quy định 114 tính trạng của cây đậu xanh như hoa đầu tiên, chiều

dài cánh, quả chín, chiều cao cây, hàm lượng dầu hạt, khối lượng hạt, (Kim et

al., 2015) Các nghiên cứu về bảo tồn nguồn gen đã khám phá QTL cho tính

trạng trọng lượng của hạt nằm trên nhóm liên kết I của đậu xanh Nhờ đó đưa trọng lượng hạt của các giống canh tác gấp 5 lần so với loài hoang dại Các nhà khoa học kết luận rằng tính trạng về kích thước hạt được quy định với sự tham

gia của QTL trên nhiều vị trí khác nhau của bộ NST (Chaturvedi et al., 2011)

Nghiên cứu của các nhà khoa học Hàn Quốc sử dụng hương pháp sinh học phân tử được sử dụng để đánh giá khả năng kháng của các thế hệ F1, F2 và F3 Khả năng kháng mọt và sâu đục quả được điều khiển bởi gen trội đơn trong thế

hệ F1 và F2 Bản đồ liên kết gen với chiều dài 13,7 cM và 6 chỉ thị được xây dựng, trong QTL quy định tính kháng mọt thì 1 QTL có liên kết với QTL quy

định tính kháng sâu đục quả (Hong et al., 2015)

Nghiên cứu của Kumar et al (2002) xác định bảy vị trí SSR đa hình tìm ra

khuếch đại lặp lại nucleotide kép giữa hai và 5 alleles trên một locus (Lambrides and Godwin, 2007) Các đoạn gene quy đinh 8 tính trạng liên quan tới sâu hại (1 gene), bệnh hại (2 gene) với bệnh MYMV) gen Pm1, Pm2 được xác định có khả năng kháng bệnh phấn trắng và 5 tính trạng liên quan tới đặc tính của hạt đã được bản đồ hóa sử dụng các chỉ thị sinh học phân tử (Degefa, 2016) Một số QTLs được tìm thấy quy định tính trạng hàm lượng axit phytic và hàm lượng phospho

bởi Sompong (Nair et al., 2013)

Nỗ lực trong áp dụng phương pháp sinh học phân tử trong nghiên cứu đậu xanh đã đạt được những kết quả nhất định, là nền tảng khởi đầu tốt cho các nghiên cứu tiếp theo trong tương lai Dữ liệu thông tin nguồn gen đậu xanh hiện

đã được đăng tải lên website http://plantgenomics.snu.ac.kr/lo (Kim et al., 2015)

2.4.2 Tình hình nghiên cứu đậu xanh ở Việt Nam

Chất lượng hạt đậu xanh dùng làm thực phẩm được quy định trong (TCVN 8797 : 2011, 2011) Hạt to có khối lượng 1000 hạt > 60g, trung bình 50-

60 g, hạt nhỏ là < 50 g Ngoài ra các quy định về pháp luật cũng được xây dựng, tạo thành bộ khung áp dụng cho các nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh được triển khai Ở Việt Nam, đậu xanh bị cạnh tranh về giá thành mạnh bởi các sản phẩm nhập khẩu, hiệu quả sản xuất thấp, chưa có điều kiện áp dụng cơ giới hóa

do đất đai manh mún Chế độ chiếu sáng và quang chu kỳ bị ảnh hưởng và đặc thù theo từng vùng Định hướng đối với phát triển đậu xanh ở nước ta được đề ra:

Có năng suất 1,2 - 1,5 tấn/ha, chống chịu sâu bệnh tốt, ngắn ngày, chín tập trung, chất lượng tốt, hàm lượng protein cao, thích hợp nhiều vùng sinh thái

Đường Hồng Dật (2006) đã tổng kết, khuyến nghị thời vụ trồng như sau: Miền Bắc vụ Xuân nên gieo cuối tháng 2 - đầu tháng 3; vụ Hè Thu nên gieo cuối tháng 5 - đầu tháng 6; vụ Thu Đông gieo cuối tháng 8 - đầu tháng 9 Mật độ gây trồng được khuyến cáo đối với đậu xanh là 200.000-350.000 cây/ha (20-35

(Umata, 2018) Trong điều kiện Việt Nam, mật độ gieo trồng phổ biến là 200.000 cây/ha với khoảng cách trồng giữa các hàng là 50 cm, khoảng cách gieo hạt trong hàng 10cm * 2 cây

Nghiên cứu về giống: Các nghiên cứu trong chọn tạo giống đậu xanh của

Việt Nam tập trung chủ yếu trong tuyển chọn các tính trạng về năng suất, thời gian sinh trưởng ngắn, ra hoa tập trung, … nhằm nâng cao năng suất và sản lượng của đậu xanh trong nước hiện nay Năm 2015, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã chọn tạo và giới thiệu cho các tỉnh phía Nam 11 giống đậu xanh ưu tú 2 giống HL89-E3 và V94-208 có tính thích nghi cao, năng suất ổn định được ứng dụng trồng nhiều ở các tỉnh phía Nam, tổng diện tích canh tác các giống này khoảng 40.000 ha (Nguyễn Văn Chương và cs., 2015)

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phân tử trong chọn giống đậu xanh ở Việt Nam cũng được triển khai, nhưng quy mô nghiên cứu nhỏ lẻ, chưa tạo thành các giống thương mại được công nhận Vũ Thị Thúy Hằng và cộng sự thực hiện đánh giá đa dạng di truyền của 30 mẫu giống đậu xanh sử dụng các tính trạng số lượng liên quan đến thời gian sinh trưởng, đặc điểm sinh trưởng phát triển và 10 chỉ thị SSR Kết quả cho thấy nhóm 30 mẫu giống thành 5 và 4 nhóm tương ứng với hệ số tương đồng 0,06 - 0,31 và 0,62 - 0,91 Kết hợp với các đánh giá đồng ruộng, các tác giả chọn được 5 mẫu giống gồm 4249, 4476, HMB0025, 12200 và 14041 có tiềm năng phát triển giống hoặc làm vật liệu trong chọn tạo giống năng suất cao (Vũ Thị Thúy Hằng và cs., 2017)

Chọn giống đột biến cũng là hướng nghiên cứu đậu xanh được một số tác giả lựa chọn Nghiên cứu các đặc điểm của các dòng đột biến ở thế hệ M5 được phát triển từ giống đậu xanh Taichung của Đài Loan, Trần Thị Thanh Thủy và Trương Trọng Ngôn đã lựa chọn 3 dòng TC2A-5-9-5, TC8-3-16-9, TC2-1-33-11 Đây là các dòng triển vọng có các đặc tính nông học, thành phần năng suất và năng suất cao, ít nhiễm sâu bệnh (Trần Thị Thanh Thủy và Trương Trọng Ngôn, 2016)

Các nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh ở nước ta hiện nay còn ít, chưa

có định hướng tổng thể đối với từng vùng sinh thái cũng như quy mô toàn quốc

Nghiên cứu tính chống chịu: Nghiên cứu khả năng chịu hạn của một số

giống đậu xanh tại vùng Gia Lâm, Hà Nội, các tác giả nhận thấy: Khi bị hạn giai đoạn nảy mầm, tỉ lệ nảy mầm, chiều dài rễ, chiều dài mầm, khối lượng tươi và khô của rễ và mầm cũng giảm rõ rệt khi tăng mức độ hạn Hai giống ĐX22 và VN5 cho tấy khả năng chịu hạn cao hơn so với các giống khác (Vũ Ngọc Thắng

và cs., 2012) Mặt khác, nghiên cứu của Phan Thị Thu Hiền lại đưa ra các giống ĐX208, VN99-3, KP11, ĐX16, ĐX22 có khả năng chịu hạn tốt có thể ứng dụng trồng tại vùng canh tác nhờ nước trời, đất cát ven biển Nghệ An (Phan Thị Thu

Hiền, 2017) Thực hiện nghiên cứu thực địa tại vùng này, 3 giống được tác giả đề xuất là ĐX208 và ĐX22 thích hợp với cơ cấu cây trồng vụ đông muộn, giống ĐX16 thích hợp với cơ cấu cây trồng vụ đông sớm Nghiên cứu về tính chống chịu áp dụng kỹ thuật hiện đại như sinh học phân tử ở Việt Nam hiện nay còn hạn chế so với các nước khác như Trung Quốc, Australia, Thái Lan, Ấn Độ

Nghiên cứu về mật độ trồng và phân bón: Nghiên cứu kỹ thuật gieo trồng

giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16 trên đất cát ven biển Thanh Hóa, Nguyễn Thế

cao và mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất Đối với giống ngắn ngày DX16, cùng lượng phân bón trên thúc 2 lần vào thời kỳ 1 - 2 lá thật và 4 - 5 lá thật cho năng suất hạt và hiệu quả kinh tế cao nhất

Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Quất xác định giống và biện pháp kỹ thuật canh tác đậu xanh tại 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh đã đưa ra ba giống đậu xanh có năng suất cao và chất lượng tốt phù hợp cho vùng Nghệ An và Hà Tĩnh Trong

đó hai giống NTB02 và ĐXVN7 có khả năng chịu hạn tốt Quy trình kỹ thuật canh tác mới liên quan tới thời điểm gieo trồng, liều lượng phân và thời điểm bón cũng được xây dựng cho hai giống ĐX14, NTB02 cho năng suất đạt trung bình 1,76 - 1,85 tấn/ha Hàm lượng protein của các giống đậu xanh đạt từ 21,24% - 24,25%, hàm lượng lipid của ĐX14 đạt cao nhất với 1,26% (Nguyễn Ngọc Quất, 2016; Nguyễn Ngọc Quất và cs., 2013) Đối với vùng đất cát ven biển Nghệ An,

đạt 1,45 - 1,73 tấn/1 ha cao hơn 29,1% - 42,4% so với công thức đối chứng Mật

độ trồng thích hợp 20 cây (40 cm x 17,8 cm hoặc 45 cm x 22 cm, trồng 2

x 17,8 cm) (Phan Thị Thu Hiền, 2017)

Các nghiên cứu về kỹ thuật canh tác là bước tiến hành cần thiết bắt buộc triển khai trước khi đưa 1 giống ra sản xuất đại trà tại một khu vực hoặc vùng sinh thái nhất định Tuy nhiên, cơ sở dữ liệu của các nghiên cứu về mật độ và phân bón cho từng giống đậu xanh được chọn tạo hiện nay còn rất hạn chế, tương

tự đối với địa bàn thành phố Hà Nội cũng như vùng đồng bằng sông Hồng Chính

vì vậy cần tiến hành nghiên cứu xác định các yếu tố này trước khi tiến hành sản xuất mở rộng trong thực tiễn một dòng/giống đậu xanh nào

Nghiên cứu mô hình canh tác: Các mô hình canh tác phức hợp với đậu

xanh được nghiên cứu ở nhiều vùng sinh thái khác nhau Nghiên cứu trồng xen đậu xanh với sắn trên đất đồi gò tại vùng duyên hải Nam Trung Bộ cho thấy: Năng suất sắn trồng xen đạt 31,9 tấn/ha tăng 25,2% so với sắn trồng thuần Thu nhập sau khi trừ chi phí đạt 14.789.000 Đồng/1 ha cao hơn 2,88 lần so với công thức trồng sắn thuần Điều này nhờ năng suất sắn tăng, thêm thu nhập từ đậu xanh, đồng thời giảm đầu tư phân bón nhờ khả năng cố định đạm của cây đậu xanh Mặt khác, đất xói mòn cũng giảm 26,29% so với công thức trồng sắn thuần (Nguyễn Thanh Phương và Nguyễn Danh, 2010) Các mô hình trồng xen hai hàng ngô xen sáu hàng đậu xanh cho lợi nhuận và sức thuyết phục, giảm chi phí đầu tư từ 14,4 đến 18,9% so với ngô thuần, cải thiện dinh dưỡng đất (Nguyễn Văn Chương và cs., 2015)

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu sử dụng 8 dòng đậu xanh mới chọn tạo do Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam cung cấp Các dòng được ký hiệu từ TX01 - TX08 Giống đối chứng là ĐX11

Bảng 3.1 Danh sách vật liệu nghiên cứu

- Địa điểm: Khu thí nghiệm đồng ruộng khoa Nông học

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất một số

dòng/giống đậu xanh trong vụ Hè 2018 và vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội

- Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng, lượng phân bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của dòng đậu xanh tuyển chọn trong vụ Xuân 2019

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm 1 Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất một số dòng/giống đậu xanh tại Gia Lâm, Hà Nội trong vụ Hè 2018

Thí nghiệm gồm 9 dòng/giống đậu xanh tương ứng với 9 công thức