Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở khoa học của đề tài Giá trị kinh tế chủ yếu của cây đậu tương được quyết định bởi các thành phần chứa trong hạt đậu tương, gồm có: Protein, lipit, hyđratcacbon và các chất khoáng, trong đó protein và lipit là hai thành phần quan trọng nhất. Protein chiếm khoảng 40 - 50% và lipit biến động từ 12 - 24% tùy theo giống và điều kiện khí hậu. Protein đậu tương có giá trị cao không những về hàm lượng lớn mà nó còn đầy đủ và cân đối các loại axit amin cần thiết đặc biệt là giàu lizin và tritophan (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [25].
Protein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các protein của thực vật. Protein của đậu tương dễ tiêu hóa hơn thịt và không có các thành phần tạo thành cholesteron, không có các dạng axit uric… Ngày nay, người ta mới biết thêm hạt đậu còn chứa chất lexithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, sung sức, làm tăng thêm trí nhớ và tái sinh các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể (Phạm Văn Thiều, 2006) [28]. Với giá trị đã nêu thì cây đậu tương xứng đáng là một loại cây trồng hiện đại có nhiều triển vọng, đặc biệt ở những nước thiếu protein. Yêu cầu sinh thái của cây đậu tương 1.
Yêu cầu về nhiệt độ Đậu tương là một cây trồng có khả năng thích ứng rộng nên được phân bố ở khắp các châu lục, tuy nhiên đậu tương có nguồn gốc ôn đới, không phải là cây chịu rét, khi nghiên cứu về vấn đề này nhiều tác giả cho rằng đậu tương là cây ưa ấm. Tổng tích ôn của cây đậu tương khoảng 1.7000C, nhưng tùy nguồn gốc của giống, tùy theo giống chín sớm hay muộn mà lượng tích ôn tổng số cũng biến động. Theo Morse và cs (1950) [46] thì nhiệt độ chủ yếu quyết định đến thời gian sinh trưởng và đặc điểm của giống. Tùy vào từng giai đoạn sinh trưởng khác nhau mà đậu tương yêu cầu một khoảng nhiệt độ khác nhau.
Theo Lowell (1975) [45], nhiệt độ tối thấp 5 sinh học cho sự sinh trưởng sinh dưỡng của hạt đậu tương từ 8 - 120C, cho sự sinh trưởng sinh thực từ 15 - 180C, nhiệt độ cần thiết cho sự ra hoa của đậu tương từ 25 - 290C. Sự vận chuyển các chất trong cây càng chậm khi nhiệt độ càng thấp và ngừng lại khi nhiệt độ ở 2 - 30C (Theo tài liệu dẫn của Lê Song Dự, 1988) [12]. Khi nghiên cứu về sự nảy mầm của hạt giống (Delouche, 1953) [39], tác giả thấy rằng hạt giống đậu tương có thể nảy mầm ở nhiệt độ của môi trường từ 5 - 400C, nhưng nảy mầm nhanh nhất là ở 300C. Ở nhiệt độ 100C ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ vươn dài của trục dưới lá mầm.
Sự sinh trưởng của cây ở giai đoạn trước lúc ra hoa có tương quan chặt chẽ với nhiệt độ, nhiệt độ thích hợp nhất cho sự sinh trưởng là 22 - 270C. Thời kỳ ra hoa - làm quả, dưới 180C có khả năng làm cho quả không đậu, nhiệt độ cao trên 400C ảnh hưởng sâu sắc đến hoàn thành đốt, sinh trưởng lóng và phân hóa hoa. Nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến sự cố định nitơ của đậu tương. Vi khuẩn Rhizobium Japonicum bị hạn chế bởi nhiệt độ trên 330C, nhiệt độ 25 - 270C hoạt động của vi khuẩn tốt nhất.
Nhiệt độ thích hợp cho quang hợp là từ 25 - 300C (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [25]. Yêu cầu về ẩm độ Chế độ mưa đóng vai trò quan trọng tạo nên độ ẩm đất, nhất là vùng chịu ảnh hưởng chủ yếu của nước trời. Nhiều tác giả cho rằng: năng suất đậu tương khác nhau giữa các năm ở một vùng sản xuất là do chế độ mưa quyết định (Trần Đăng Hồng, 1977) [18]. Lượng mưa và độ ẩm là yếu tố hạn chế chủ yếu đối với sản xuất đậu tương.
Theo Ngô Cẩm Tú và Nguyễn Tất Cảnh (1998) [34] giữa lượng chất khô tích lũy của đậu tương Đông và bốc thoát hơi nước từ lá có liên quan tuyến tính rất chặt (r = 0,89 - 0,98). Nhu cầu nước của cây đậu tương thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, kỹ thuật trồng trọt và thời gian sinh trưởng. Đậu tương cần lượng mưa từ 6 350mm đến 600mm cho cả quá trình sinh trưởng. Hệ số sử dụng nước từ 1.500m3 cho việc hình thành một tấn hạt (Vũ Thế Hùng, 1981) [19].
Thời kỳ mọc: Đậu tương yêu cầu đất đủ ẩm, cây mọc đều. Nhu cầu nước tăng dần khi cây lớn lên. Trong quá trình sinh trưởng thì thời kỳ mẩy quả đậu tương yêu cầu nước cao nhất. Hạn vào lúc này làm giảm năng suất lớn nhất.
Hạn vào thời kỳ hoa và bắt đầu mẩy quả gây rụng hoa, rụng quả nhiều (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [25]. Thực tế cho thấy, việc xác định thời vụ hợp lý là điều kiện cung cấp đủ nước cho cây. Đối với đậu tương cần bố trí thời vụ sao cho có mưa từ giai đoạn ra hoa đến làm quả và sau đó chấm dứt mưa 2 - 3 tuần trước khi thu hoạch để tiện thu hoạch và nâng cao phẩm chất hạt. Yêu cầu về ánh sáng Đậu tương là cây ngày ngắn điển hình, vì vậy ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng sâu sắc đến hình thái cây do nó làm thay đổi thời gian nở hoa và chín, từ đó ảnh hưởng đến chiều cao cây, diện tích lá và nhiều đặc tính khác của cây bao gồm cả năng suất hạt.
Phản ứng của đậu tương với ánh sáng thể hiện ở cả hai phía: độ dài chiếu sáng trong ngày và cường độ ánh sáng. Đậu tương có phản ứng với độ dài ngày nhưng có rất ít giống không nhạy cảm với quang chu kỳ (Ngô Thế Dân và cs, 1999) [10]. Để ra hoa kết quả được, cây đòi hỏi phải có ngày ngắn, nhưng các giống khác nhau phản ứng với độ dài ngày khác nhau. Mỗi giống yêu cầu độ dài ngày nhất định để ra hoa kết quả.
Độ dài ngày cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ đậu quả và tốc độ tích lũy chất khô ở quả. Sau khi ra hoa nếu gặp điều kiện ngày dài, nhiệt độ không khí cao, đậu tương rụng quả, ít hạt. Phản ứng quang chu kỳ của cây đậu tương cho phép xác định vùng thích hợp nhất với các giống. Đậu tương là cây C3, bão hòa ánh sáng ở cường độ 23.
Cường độ ánh sáng mạnh, cây đậu tương sinh trưởng tốt và năng suất cao. Cường độ ánh sáng giảm 50% so với bình thường làm giảm số cành, đốt quả, năng suất hạt có thể giảm 50% (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [25]. Yêu cầu về đất đai Đậu tương có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau như: đất sét, đất thịt nặng, đất thịt nhẹ, đất cát pha. Tuy nhiên, thích hợp nhất là đất cát pha và đất thịt nhẹ với độ pH 6 - 7 sẽ tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển và hình thành nốt sần.
Trên đất cát đậu tương thường cho năng suất không ổn định, trên đất cát thịt nặng đậu tương khó mọc, nhưng sau khi mọc lại thích ứng tốt hơn so với các loại cây màu khác. Tuy nhiên đất nhiệt đới nói chung và đất đậu tương nói riêng, trong điều kiện Việt Nam lượng mùn trong đất còn thiếu trầm trọng (do rửa trôi) và chưa được chú trọng đúng mức, do đó việc bón nhiều phân hữu cơ cho đậu tương chẳng những có giá trị thực tiễn làm tăng năng suất đậu tương, mà còn đem lại lợi ích lâu dài trong canh tác và duy trì năng suất ổn định (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [25]. Yêu cầu về dinh dưỡng Cũng như các cây họ đậu khác, trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển đậu tương cần được cung cấp đầy đủ về lượng và đúng tỷ lệ các yếu tố dinh dưỡng thiết yếu, trong đó quan trọng nhất là các nguyên tố đa lượng như N, P, K. Đạm: Là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng của cây đậu tương.
Trong cây đậu tương đạm được tích lũy khá nhiều ở thời kỳ đầu nhưng nhu cầu đạm tăng nhiều nhất vào thời kỳ ra hoa, kết quả, đặc biệt từ hoa rộ đến khi hạt mẩy. Thời kỳ ra hoa tạo quả nếu không cung cấp đủ đạm thì số hoa, quả rụng nhiều hoặc lép, trọng lượng hạt giảm thấp. Tuy nhu cầu đạm của cây đậu tương lớn, nhưng do rễ sống cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm nên cây đậu tương có thể lấy đạm từ 3 nguồn: Nguồn đạm trong đất, đạm từ phân bón và đạm do vi khuẩn sống cộng sinh cố định được. Nguồn đạm cộng sinh có thể đáp ứng cho cây 60% lượng đạm cây cần.
Lân: Là yếu tố quan trọng tới dinh dưỡng của đậu tương. Lân có tác dụng xúc tiến phát triển bộ rễ và hình thành nốt sần, các cơ quan sinh sản, hoa, quả, hạt… Đủ lân số lượng và trọng lượng nốt sần tăng lên rõ 8 rệt, số quả và hạt chắc tăng, tăng trọng lượng hạt. Lân tham gia vào thành phần nucleotit, axit nucleic, nucleoproteit, photpholipit. Lân có mặt trong thành phần hệ thống men có ý nghĩa trong trao đổi gluxit, sự cố định đạm tổng hợp protit, lipit và chuyển hóa năng lượng trong quá trình quang hợp và hô hấp.
Lân làm tăng đặc tính chống chịu của cây đối với các yếu tố không thuận lợi: chống rét, chống hạn, chịu độ chua của đất, chống một số loại sâu bệnh hại… Kali: Đóng vai trò quan trọng trong trao đổi đạm, trong chuyển hóa gluxit cũng như hàng loạt các phản ứng khác trong cây. Đóng vai trò điều hòa cân bằng nước, tổng hợp protein, tăng tính chống chịu bệnh, chịu lạnh và chống đổ. Cây hút kali trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển, nhưng nhiều nhất là ở thời kỳ ra hoa. Thời kỳ cuối kali chuyển từ thân lá về hạt.
Kali làm tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất của cây. Nếu xét về tổng lượng dinh dưỡng mà cây đậu tương lấy đi để cho năng suất 1 tấn hạt thì lượng đạm sẽ là 81kgN, lân là 14kg P2O5, 33kg K2O, 18kg MgO, 24kg CaO, 3kg S, 366g Fe, 90g Zn, 25g Cu, 39g B, 7g Mo. Như vậy, nếu năng suất đậu tương đạt 3 tấn/ha thì riêng lượng phân đạm cây cần đã là 240kg N/ha. Tuy nhiên trong quy trình bón phân cho đậu tương ở một số nước phân đạm hoàn toàn thiếu vắng, trong khi lân và kali được coi như các loại phân chủ lực (Lª Xu©n §Ýnh)[50].