CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 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 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 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. Khái lược chung về cây đậu tương 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 - 20 0 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 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Papilionoideae và bộ Phaseoleae. Đậu tương có tên khoa học là Glycine max L.
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. 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.
* Đặc điểm của nốt sần Nốt sần ở rễ đậu tương thường tập trung ở tầng đất 0-20cm, từ 20-30cm nốt sần ít dần và nếu sâu hơn nữa thì có ít hoặc không có. Nốt sần đóng vai trò chính trong quá trình cố định đạm khí trời cung cấp cho cây. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 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.