MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đậu tương (Glycine max (L.) là một cây trồng cạn ngắn ngày phổ biến trên thế giới và Việt Nam. Đậu tương có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao. Hàm lượng protein trung bình khoảng 35,5- 40%, lipit từ 15- 20%, hydratcacbon từ 15- 16% cùng nhiều loại vitamin và muối khoáng cần thiết.
Do vậy đậu tương được dùng làm thực phẩm cho con người, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu công nghiệp, và là mặt hàng xuất khẩu. Việc phát triển cây đậu tương là một trong những biện pháp nhanh chóng khắc phục tình trạng thiếu hụt protein ở các nước nghèo [4]. Riêng đối với Việt Nam là nước nông nghiệp nhiệt đới trồng đậu tương với ba mục đích giải quyết vấn đề thiếu protein cho người và gia súc, xuất khẩu và cải tạo đất [11]. Hiện nay, nước ta đang phải nhập khẩu đậu tương do nhu cầu trong nước tăng cao.
Sản lượng sản xuất còn thấp chưa đủ để cung ứng. Một trong những lý do dẫn đến sản lượng thấp là do cỏ dại và sâu hại. Sâu hại là nhân tố thứ nhất ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng đậu tương. Đậu tương thường bị các loại sâu hại chính như: sâu cuốn lá, sâu đục quả, sâu đục thân, sâu khoang.
Ngoài ra, Cây đậu tương có thể bị gây hại bởi virus, tuyến trùng và côn trùng. Những tác nhân gây bệnh và sâu hại có thể gây ra thiệt hại trong hạt, rễ, thân, lá, cành, quả và thường là những mô cụ thể [19]. Cỏ dại là nhân tố thứ hai có tác động trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển của đậu tương. Nó có thể cạnh tranh về ánh sáng, dinh dưỡng, nước và là trung gian truyền bệnh cho đậu tương.
Do vậy, các biện pháp phòng trừ cỏ dại và sâu hại luôn được quan tâm. Biện pháp phòng trừ hóa học là biện pháp chính đang được sử dụng thường gây ảnh hưởng xấu đến con người và môi trường sinh thái. Chi phí cho phòng trừ cỏ dại, sâu hại là thiệt hại lớn nhất trong sản xuất đậu tương [4]. Các biện pháp sinh học hiện đại hướng đến cải thiện các đặc tính của cây trồng.
Trong đó nghiên cứu tăng cường khả năng kháng thuốc diệt cỏ, kháng sâu bằng các biện pháp công nghệ sinh học đang được quan tâm xuất phát từ yêu cầu của thực tiễn sản xuất đậu tương trên thế giới và ở nước ta. Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã thành công trong việc tạo ra các dòng đậu tương chuyển gen n 10 kháng thuốc diệt cỏ và kháng sâu từ các giống đậu tương của Việt Nam năm 2010. Tuy nhiên sự biểu hiện của các gen chuyển này chưa được nghiên cứu qua các thế hệ. Từ thực tế đó tôi đã tiến hành thực hiện nghiên cứu đề tài: “Theo dõi khả năng kháng thuốc diệt cỏ của dòng đậu tương chuyển gen ĐVN9 qua các thế hệ T1, T2 và T3”.
n 11 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về đậu tương 2. Nguồn gốc Đậu tương là một trong những loại cây trồng mà loài người đã biết sử dụng và trồng trọt từ lâu đời, vì vậy nguồn gốc của cây đậu tương cũng sớm được xác minh. Những bằng chứng về lịch sử, địa lý và khảo cổ học đều công nhận rằng đậu tương có nguyên sản ở châu Á và có nguồn gốc từ Trung Quốc.
Cây đậu tương được thuần hoá ở Trung Quốc qua nhiều triều đại tiền phong kiến và được đưa vào trồng trọt và khảo sát có thể trong triều đại Shang (năm 1700-1100 B.C) trước công nguyên. Những thông tin về nguồn gốc đậu tương được trình bày chi tiết trong tài liệu của Ngô Thế Dân và cs (1999) [4]. Theo một số tài liệu, ở Việt Nam cây đậu tương đã xuất hiện từ thời các vua Hùng [7]. Hiện nay, trong nông nghiệp cây đậu tương chiếm một vai trò quan trọng trong cơ cấu cây nông nghiệp phục vụ cho công nghiệp chế biến.
Phân loại Đậu tương, đỗ tương hay đậu nành có tên khoa học là Glycine max(L.) Merr theo khóa phân loại của Ottawa và cs, 1996 [24] căn cứ vào đặc điểm hình thái, sự phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể. Đậu tương trồng có số lượng nhiễm sắc thể 2n=40 thuộc: Bộ đậu : Fabales Họ đậu : Fabaceae Phân họ : Leguminosae Chi : Glycine 2. Giá trị cây đậu tương Đậu tương (Glycine max (L) Merr.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu, cây cải tạo đất tốt.
Bởi vậy cây đậu tương được đánh giá là có giá trị toàn diện. n 12 Giá trị về mặt thực phẩm Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình khoảng từ 35,5 - 40%, lipit từ 15-20%, hyđrat cacbon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố và muối khoáng quan trọng cho sự sống. Protein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các protein có nguồn gốc thực vật [4], [7]. Hiện nay, các sản phẩm làm từ đậu tương rất phong phú có cả thực phẩm được chế biến bằng phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men như: làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu đến các sản phẩm cao cấp khác như sữa đậu nành, bánh kẹo.
Giá trị về mặt công nghiệp Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu. Từ dầu đậu tương người ta có thể tạo ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà phòng, ni lông. Giá trị về mặt nông nghiệp Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc. Cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc [11].
Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1 ha trồng đậu tương nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N [7]. Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón phân hóa học. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam 2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Hiện nay đậu tương được trồng phổ biến ở Đông Nam Á, và ở châu Mỹ.
Trong đó, 45% diện tích trồng đậu tương và 55% sản lượng đậu tương của thế giới nằm ở Mỹ [21]. Đến năm 2010 cây đậu tương có diện tích 85,1 triệu ha chiếm 92% cây trồng ở Mỹ [26]. Đây là loại cây chứa dầu thực vật đem lại lợi ích kinh tế to lớn, là một trong những loại cây trồng lương thực quan trọng nhất trên thế giới hiện nay. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới những năm gần đây Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn) 2005 92,52 23,18 214,48 2006 95,28 23,29 221,91 2007 90,13 24,37 219,68 2008 96,44 23,97 231,22 2009 99,37 22,44 222,98 2010 102,38 25,55 261,57 2011 104,95 23,03 241.82 (Nguồn: FAOSTART, 2012) [21] Trong số các nước sản xuất đậu tương hiện nay bốn nước Mỹ, Brazil, Argentina, Trung Quốc có sản lượng và diện tích cao nhất.
Riêng ba nước Mỹ, Brazil, Argentina chiếm 80% tổng sản lượng đậu tương của thế giới. Tình hình sản xuất đậu tương của các nước đứng đầu thế giới Năm 2008 Năm 2009 Sản Sản Diện tích Năng Diện tích Năng Quốc gia lượng lượng (triệu suất (triệu suất (triệu (triệu ha) (tạ/ha) ha) (tạ/ha) tấn) tấn) Mỹ 30,20 26,67 80,53 28,84 28,72 82,83 Brazil 21,27 28,17 59,92 22,89 21,92 50,17 Argentina 16,38 28,22 46,23 14,03 27,28 38,27 TrungQuốc 9,13 17,02 15,54 9,500 17,79 16,90 (Nguồn:United States Department of Agriculture, May 2010) [26] n 14 Theo báo cáo của Bộ nông nghiệp Mỹ, ở Châu Á nhu cầu về đậu tương để phục vụ cho công nghiệp lấy dầu, sản xuất thức ăn chăn nuôi … là rất lớn. Các nước nhập khẩu đậu tương hàng đầu châu Á (Đơn vị:nghìn tấn) Tên nước Năm 2008-2009 Năm 2009-2010 Indonesia 2339 2600 Việt Nam 2300 2600 Thái Lan 2160 2208 Hàn Quốc 1813 1850 Nhật Bản 1812 1700 (Nguồn: Bộ Nông nghiệp Mỹ ) [20] 2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam Hiện nay đậu tương được trồng ở khắp cả nước, nhưng tập trung chủ yếu ở Miền núi phía Bắc và Đông Nam Bộ, không ngừng được mở rộng về diện tích.
Tính đến tháng 4/2010 là 123,9 nghìn ha và được chia làm 6 vùng sản xuất chính: Miền núi Bắc Bộ 24,7%, Đồng bằng sông Hồng 17,5%, Đông Nam Bộ 26,2% (có diện tích lớn nhất); Đồng bằng sông Cửu Long 12,4%. Tổng diện tích 4 vùng này chiếm 80% diện tích trồng đậu tương cả nước, còn lại là đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên [3]. Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam những năm gần đây Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn) 2005 204,1 14,3 292,7 2006 185,6 13,9 258,1 2007 187,4 14,7 275,2 2008 192,1 13,9 267,6 2009 147,0 14,6 215,2 2010 197,8 15,0 296,9 2011 215,1 16,3 350,0 2012 120,7 14,52 175,3 (Nguồn: Tổng cục thống kê 11/2012) [15]. Ở Việt Nam, đậu tương là cây thực phẩm quan trọng nhưng năng suất đậu tương hiện còn rất thấp, bình quân chỉ 1,3 tấn/ha.
Năm 2009 - 2010 nước ta vẫn phải nhập 2,5 triệu tấn đậu tương [3]. Đậu tương để phục vụ cho công nghiệp chế biến, sản xuất dầu ăn và thức ăn chăn nuôi. Chính vì vậy việc tăng năng xuất và sản lượng đậu tương ở nước ta còn gặp nhiều khó khăn, bên cạnh tình hình giá phân bón, thuốc trừ sâu tăng cao và sâu bệnh diễn biến phức tạp. Ảnh hưởng của cỏ dại đối với cây trồng 2.
Đặc tính của cỏ dại Cỏ dại là loài thực vật có khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh, có tính chống chịu cao với điều kiện khắc nghiệt của khí hậu và thổ nhưỡng, thường mọc tự nhiên trên đồng ruộng, vườn tược, ven đường, bãi đất hoang,… Mặc dù cỏ dại được định nghĩa tùy theo nhận định của con người chứ không tùy thuộc vào hệ thống phân loại, chúng có một số đặc điểm nổi bật có thể phân biệt với cây trồng và thích ứng với nhiều điều kiện khắc nghiệt của môi trường sống để tồn tại [13]. n 16 Cỏ dại có nhiều hình thức sinh sản.