Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học Tiến bộ nổi bật của khoa học kỹ thuật trên thế giới những năm cuối thế kỷ 20 là ứng dụng ưu thế lai trong quá trình chọn tạo giống. Các nhà khoa học đã thành công trong việc lai tạo ra những giống đậu tương mới năng suất cao, khả năng chống chịu tốt. Các giống đậu tương mới sử dụng ưu thế lai trong tạo giống có ưu điểm là năng suất cao, có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận như hạn, rét… Để nâng cao năng suất, chất lượng và sản lượng cây đậu tương đặc biệt trong bối cảnh thời tiết khí hậu có nhiều biến đổi như hiện nay, thì các giống là một khâu then chốt, 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.
Các giống mới phát triển được trong sản xuất phải có độ đồng đều cao, thể hiện các yếu tố di truyền tốt của giống, có khả năng chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận của từng vùng khí hậu, chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất cao, chất lượng tốt và ổn định qua nhiều thế hệ. Hiện nay, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu chọn tạo ra những bộ giống đậu tương cho năng suất cao thích hợp với nhiều vùng sinh thái. Trong đó nhập nội là một phương pháp hiệu quả và tiết kiệm thời gian nhất để tuyển chọn ra những bộ giống đậu tương cho năng suất cao thích hợp với nhiều vùng sinh thái nhằm hạn chế số lượng đậu tương nhập khẩu hàng năm và mang lại hiệu quả kinh tế cho người trồng Tuy nhiên, các giống cây trồng nhập nội do điều kiện sinh thái khác xa so với nơi chúng được tạo ra. Do đó, cần có những nghiên cứu đánh giá tính thích nghi của giống.
Yêu cầu sinh thái của cây đậu tương 1. Nhiệt độ Nhiệt độ tối thiểu và tối đa cho cây đậu tương ở thời kỳ nảy mầm nằm trong phạm vi từ 10 – 40oC. Dưới 10oC thì sự vươn dài của trục mầm dưới lá bị ảnh hưởng. Hạt đậu tương muốn mọc được cần có nhiệt độ từ 10 – 12oC càng ấm thì hạt đậu tương càng dễ mọc và mọc nhanh.
Cây đậu tương tuy có nguồn gốc ôn đới nhưng không phải là cây chịu được rét. Tổng tích ôn của nó biến động trong khoảng 1700 – 2700oC. Đậu tương có thể sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ không khí từ 27 – 42oC. Trong quá trình sinh trưởng, nếu nhiệt độ biến động trên hoặc dưới mức thích hợp quá nhiều đều có thể gây thiệt hại cho đậu tương.
Khả năng bị thiệt hại do nhiệt độ tùy thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng của cây. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình nảy mầm của hạt đậu tương là từ 22 – 26oC nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm. Thời kỳ cây con từ khi ra lá đến khi cây ra 3 lá kép, đậu tương có khả năng chịu rét hơn chịu hạn. Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của cây con là từ 22 – 27oC.
Thời kỳ phát triển thân, cành, lá. Thời kỳ này thân cành phát triển mạnh, nhiệt độ thích hợp cho thời kỳ này là 20 – 30oC, thấp nhất là 15oC, cao nhất là 37oC. Nhiệt độ thích hợp nhất cho sự quang hợp của cây đậu tương là từ 25 – 40oC. Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến ra hoa, kết quả, nếu nhiệt độ 100oC sẽ ngăn cản sự phân hóa mầm hoa, nhiệt độ dưới 18oC có khả năng làm cho quả không đậu, nhiệt độ cao trên 40oC làm ảnh hưởng rất lớn đến hình thành đốt, lóng và phân hóa mầm hoa.
Nhiệt độ thích hợp nhất cho thời kỳ ra hoa là 22 – 25oC. Nhiệt độ còn ảnh hưởng tới sự cố định Nitơ vi khuẩn Rhizobium Jaconicum bị hạn chế ở nhiệt độ 33oC, nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn hoạt động là 25 – 27oC. c 6 Thời kỳ làm quả, quá trình tích lũy vật chất khô về hạt tăng, do đó quá trình quang hợp tăng, nếu nhiệt độ giảm, lượng nước trong quá trình hô hấp sẽ bốc hơi nhanh, quá trình tích lũy vật chất khô giảm, sự vận chuyển của chất dinh dưỡng về hạt giảm làm cho chất lượng hạt kém, năng suất giảm. Nhiệt độ thích hợp nhất cho thời kỳ hình thành quả và hạt là 21 – 23oC.
Thời kỳ chín nhiệt độ thích hợp nhất là 19 – 20oC. Nhìn chung nhiệt độ bình quân trong một ngày có lợi cho sự sinh trưởng, phát triển của đậu tương là 18 – 22OC (Brown D. Nước Tuy là cây trồng cạn song nước cũng là một trong những nhu cầu quan trọng và cũng là một trong những yếu tố hạn chế chủ yếu đến sản xuất đậu tương. Nhu cầu nước của đậu tương thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, kỹ thuật trồng trọt và thời gian sinh trưởng.
Lượng mưa cần từ 350 - 600mm cho cả quá trình sinh trưởng phát triển. Hạt nảy mầm đòi hỏi độ ẩm đất 60 - 65% nếu đất khô quá thì hạt không mọc được, hạt nằm lâu trong đất thì sẽ bị thối, nếu đất ướt quá thì hạt thiếu khí sẽ không mọc được hạt cũng bị thối. Nhu cầu về nước tăng dần theo thời gian sinh trưởng của cây và nhu cầu đó cũng thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, đất đai và vùng sinh thái. Độ ẩm của đất có sự tương quan thuận với chiều cao của cây, đường kính và số đốt, số hoa, tỷ lệ đậu quả và số hạt.
Giai đoạn ra hoa và bắt đầu làm quả nếu bị thiếu nước hoa sẽ bị rụng nhiều làm giảm số quả trên cây. Việc cung cấp nước cho lá để duy trì sức căng của tế bào là yếu tố quan trọng để đảm bảo tốc độ tăng diện tích lá, mà hệ số diện tích lá tỷ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng của cây, làm giảm diện tích lá sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của cây. Giai đoạn vào mẩy là lúc đậu tương cần nhiều nước nhất, lúc này nếu để thiếu nước thì sẽ làm năng suất giảm nhiều hơn các giai đoạn trước. Tuy là rất cần nước nhưng cây đậu tương cũng có khả năng chịu được hạn trong thời c 7 gian nhất định nhưng muốn đạt năng suất cao cần phải đảm bảo cho cây thường xuyên đủ ẩm, nếu gặp hạn đặc biệt vào các giai đoạn quan trọng thì phải tìm mọi cách khắc phục để tưới cho cây (Phạm Văn Thiều, 2006) [15].
Ánh sáng Là yếu tố ảnh hưởng sâu sắc đến hình thái cây đậu tương, nó làm thay đổi thời gian nở hoa và chín, ảnh hưởng tới chiều cao cây, diện tích lá và rất nhiều các đặc tính di truyền khác của đậu tương. Ánh sáng là yếu tố quyết định quá trình quang hợp, sự cố định nitơ và sản lượng chất khô cũng như nhiều đặc tính khác phụ thuộc vào quang hợp. Cây đậu tương có phản ứng với độ dài ngày, các giống khác nhau phản ứng với độ dài ngày khác nhau, là một cây ngắn ngày điển hình, sự tác động của ánh sáng ngày ngắn mạnh nhất là vào giai đoạn trước khi cây ra hoa, lúc này ánh sáng ngày ngắn sẽ làm cho cây rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm giảm chiều cao cây, số đốt cũng như độ dài các lóng (Phạm Văn Thiều, 2006) [15]. Cây đậu tương chịu ảnh hưởng nhiều của cường độ ánh sáng, trong điều kiện có độ dài ngày thích hợp thì chỉ có 30% cường độ bức xạ mặt trời là được, do đó ta có thể trồng xen đậu tương với các loại cây trồng khác.
Trong thời kỳ ra hoa và hình thành hạt, số giờ chiếu sáng thích hợp là từ 6 - 12 giờ, lúc này nếu gặp điều kiện ngày dài thời gian chiếu sáng trên 13giờ/ngày thì cây sẽ không ra hoa được (Phạm Văn Thiều, 2006) [15]. Đất đai Đậu tương có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau, thích hợp nhất là đất thịt nhẹ, tơi xốp, sâu màu, thoáng, thoát nước, pH từ 6,5 - 7,2. Đậu tương không sống được trên đất quá chua hoặc quá kiềm. Đất ít màu, chua vẫn có thể trồng được đậu tương, nhưng cần phải thoát nước, bón nhiều lân và vôi.
Trong vụ xuân có thể gieo đậu tương trên các chân cao, không đủ nước để cấy lúa chiêm xuân, chân đất bãi ven sông ở các tỉnh Đồng bằng và Trung du Bắc Bộ. Vụ Hè Thu có thể gieo vào các chân mạ, chân đất không làm được lúa c 8 mùa vùng đồng bằng, đất nương rẫy ở vùng núi. Vụ Thu Đông và vụ Đông có thể gieo ở đất bãi ven sông sau khi nước rút, đất chuyên màu trong đê (Ngô Thế Dân và cs, 1999) [2]. Dinh dưỡng Có 16 nguyên tố cần thiết cho sinh trưởng của đậu tương, trong đó có 3 nguyên tố C, H và O là thành phần chủ yếu trong chất khô và được hấp thụ dưới dạng CO2, H2O, O2 tự do trong không khí.
Những nguyên tố cần thiết khác là N, P, K, Ca, Mg, S, Fe… Hanway và Weber (1971), nghiên cứu sự hấp thụ NPK ở các giống đậu với tập tính sinh trưởng vô hạn cho thấy kiểu hấp thụ N, P, K ở trong cây giống nhau và sự tích lũy tối đa của nó xảy ra ở giai đoạn chín sinh lý. Handerson và Kampraha (1970) với các giống đậu tương sinh trưởng hữu hạn, cho thấy tỷ lệ hấp thụ các chất khoáng N, P, K, Ca và Mg tăng dần qua các giai đoạn hình thành hạt. Tỷ lệ hấp thụ tối đa tương ứng của chúng là 7,7: 0,41: 0,46: 2,4 và 0,77 kg/ha (Ngô Thế Dân và cs, 1999) [2]. Tình hình sản xuất và chọn tạo giống đậu tương trên thế giới và Việt Nam 1.
Tình hình sản xuất và chọn tạo giống đậu tương trên thế giới 1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Cây đậu tương chiếm vị trí quan trọng hàng đầu trong 8 cây lấy dầu quan trọng của thế giới: đậu tương, bông, lạc, hướng dương, cải dầu, lanh, dừa và cọ dầu.