Nghiên Cứu Phản Ứng Tự Bảo Vệ Của Cây Đậu Tương Nam Đàn Đối Với Rệp Muỗi Đen (Aphis craccivora Koch)

Nghiên cứu đáp ứng sinh lý hóa sinh của cây đậu tương Glycine max đối với rệp muội đen Aphis craccivora, cung cấp thông tin quan trọng cho nông nghiệp.

• Tác giả: Trần Ngọc Toàn
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Thanh Huyền
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật
• Đề tài: Nghiên Cứu Phản Ứng Tự Bảo Vệ Của Cây Đậu Tương Nam Đàn Đối Với Rệp Muỗi Đen
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 0.4. Đóng góp mới của luận án
• 0.5. Cấu trúc của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cây đậu tương
• 1.2. Đặc điểm sinh học
• 1.3. Giá trị kinh tế của cây đậu tương
• 1.4. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.5. Giống đậu tương Nam Đàn
• 1.6. Rệp muội đen và ảnh hưởng trong sản xuất nông nghiệp
• 1.6.1. Rệp muội đen (Aphis craccivora Koch)
• 1.6.2. Ảnh hưởng của rệp và các loài côn trùng chích hút khác đối với cây trồng
• 1.7. Sự tương tác và cơ chế tự bảo vệ của cây trồng đối với rệp
• 1.7.1. Tác động của rệp lên cây trồng
• 1.7.2. Quá trình xâm nhập
• 1.7.3. Thành phần nước bọt của rệp
• 1.7.4. Các phân tử tín hiệu trong cơ chế tự bảo vệ của cây trồng khi rệp tác động
• 1.7.5. Các chất kích kháng trong nước bọt của rệp
• 1.7.6. Các gen kháng
• 1.7.7. Phản ứng của thực vật trước sự tấn công của rệp
• 1.7.8. Các cơ chế phòng vệ của cây họ Đậu
• 1.7.9. Quá trình chuyển hóa/tổng hợp các phân tử tín hiệu trong cây trồng khi rệp tác động
• 1.7.9.1. Gốc tự do superoxide
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Cây giống đậu tương Nam Đàn. Rệp muội đen
• 2.3. Phạm vi nghiên cứu
• 2.4. Nội dung nghiên cứu
• 2.5. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.5.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
• 2.5.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu về ảnh hưởng của rệp muội đen đến các tế bào lá đậu tương Nam Đàn
• 2.5.4. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu về hàm lượng của các phân tử tín hiệu trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 2.5.5. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu về hoạt độ của một số enzyme tổng hợp/chuyển hóa các phân tử tín hiệu trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 2.5.6. Phương pháp xác định protein
• 2.6. Hóa chất dùng cho các phân tích
• 2.7. Xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của rệp muội đen đến các tế bào lá đậu tương Nam Đàn
• 3.1.1. Tổn thương ở các tế bào lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.1.2. Sự peroxide hóa lipid màng ở các tế bào lá đậu tương Nam Đàn dưới tác động của rệp muội đen
• 3.2. Sự thay đổi hàm lượng của các phân tử tín hiệu trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.2.1. Các dạng oxy hoạt hóa trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.2.2. Gốc tự do superoxide trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.2.3. Hydrogen peroxide trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.2.4. Salicylic acid trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.2.5. Jasmonic acid trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3. Hoạt độ của một số enzyme tổng hợp/chuyển hóa các phân tử tín hiệu trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.1. Enzyme chuyển hóa các dạng oxy hoạt hóa trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.2. Enzyme superoxide dismutase trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.3. Enzyme catalase trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.4. Enzyme tổng hợp salicylic acid trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.5. Enzyme phenylalanine ammonia-lyase và sự biểu hiện của gene PAL
• 3.3.6. Enzyme benzoic 2-hydroxylase trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động
• 3.3.7. Enzyme tổng hợp jasmonic acid trong lá đậu tương Nam Đàn khi rệp muội đen tác động (enzyme lipoxygenase)
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phản Ứng Tự Bảo Vệ Của Cây Đậu Tương

Thực vật, đặc biệt là cây trồng, phải đối mặt với nhiều tác động bất lợi từ môi trường như hạn hán, ngập úng, nhiệt độ khắc nghiệt và sâu bệnh hại. Để tồn tại và phát triển, chúng đã hình thành các cơ chế tự bảo vệ khác nhau, bao gồm cả cơ chế thụ động (các đặc điểm cấu tạo sẵn có) và cơ chế chủ động (phản ứng sinh hóa khi bị tấn công). Cơ chế bảo vệ sinh hóa, liên quan đến các chất cảm ứng và sản phẩm chuyển hóa, đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nấm, vi khuẩn, virus và côn trùng có thể tạo ra các elicitor, khởi động các phản ứng bảo vệ đặc biệt như phản ứng siêu nhạy cảm (HR) và kích thích tính kháng tập nhiễm hệ thống (SAR). Đồng thời, các con đường dẫn truyền tín hiệu khác nhau, ví dụ như: sinh tổng hợp hormone thực vật salicylic acid (SA), jasmonic acid (JA), ethylene (ET); con đường tín hiệu oxy hoạt hóa… cũng được kích hoạt. Tất cả hình thành nên những cơ chế bảo vệ đặc thù cho từng loại cây trồng đối với từng yếu tố tác động.

1.1. Cơ Chế Kháng Rệp ở Cây Đậu Tương Tổng Quan

Cơ chế kháng rệp ở cây đậu tương là một quá trình phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố sinh hóa và sinh lý. Khi rệp tấn công, cây đậu tương kích hoạt các phản ứng phòng vệ, bao gồm sản xuất các hợp chất độc hại hoặc ức chế sự phát triển của rệp. Các hormone thực vật như salicylic acid (SA) và jasmonic acid (JA) đóng vai trò quan trọng trong việc điều phối các phản ứng này. Ngoài ra, các enzyme và protein đặc biệt cũng tham gia vào quá trình kháng rệp, giúp cây đậu tương chống lại sự tấn công của côn trùng gây hại.

1.2. Tương Tác Cây Trồng Côn Trùng Vai Trò Của Rệp Muỗi Đen

Sự tương tác giữa cây trồng và côn trùng là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong nông nghiệp. Rệp muỗi đen là một trong những loài côn trùng gây hại phổ biến trên cây đậu tương. Khi rệp muỗi đen tấn công, chúng chích hút nhựa cây, gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Để đối phó với sự tấn công này, cây đậu tương kích hoạt các cơ chế phòng vệ, bao gồm sản xuất các hợp chất hóa học và thay đổi cấu trúc tế bào. Nghiên cứu về sự tương tác giữa cây đậu tương và rệp muỗi đen giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế kháng rệp và phát triển các biện pháp phòng trừ hiệu quả.

II. Rệp Muỗi Đen Hại Đậu Tương Thách Thức và Tác Động

Rệp muỗi đen (Aphis craccivora Koch) là một loài côn trùng gây hại phổ biến trên cây đậu tương, đặc biệt là ở giai đoạn phát triển thân, lá, hình thành nụ hoa và tạo quả. Sự tấn công của rệp muỗi đen gây ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng đậu tương. Việc hiểu rõ về tác động của rệp muỗi đen và cơ chế tự bảo vệ của cây trồng là rất quan trọng để phát triển các biện pháp phòng trừ hiệu quả.

2.1. Sinh Học Rệp Muỗi Đen Đặc Điểm và Chu Kỳ Sống

Hiểu rõ về sinh học của rệp muỗi đen là yếu tố then chốt để xây dựng các biện pháp phòng trừ hiệu quả. Rệp muỗi đen có khả năng sinh sản nhanh chóng và thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Chúng thường tập trung trên các bộ phận non của cây đậu tương, chích hút nhựa cây và gây ra các triệu chứng như vàng lá, xoăn lá và chậm phát triển. Việc nắm vững chu kỳ sống và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của rệp muỗi đen giúp chúng ta có thể áp dụng các biện pháp phòng trừ kịp thời và hiệu quả.

2.2. Thiệt Hại Do Rệp Muỗi Đen Ảnh Hưởng Đến Năng Suất

Rệp muỗi đen gây ra những thiệt hại đáng kể cho năng suất đậu tương. Khi rệp tấn công, chúng chích hút nhựa cây, làm suy yếu cây và giảm khả năng quang hợp. Điều này dẫn đến giảm số lượng và kích thước hạt đậu, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Ngoài ra, rệp muỗi đen còn có thể truyền các bệnh virus cho cây đậu tương, gây ra những thiệt hại nghiêm trọng hơn. Việc đánh giá chính xác mức độ thiệt hại do rệp muỗi đen gây ra là rất quan trọng để đưa ra các quyết định quản lý dịch hại phù hợp.

2.3. Tác Động Của Rệp Muỗi Đen Đến Sinh Lý Cây Đậu Tương

Sự tấn công của rệp muỗi đen không chỉ gây ra những thiệt hại về mặt hình thái mà còn ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý của cây đậu tương. Rệp muỗi đen có thể làm thay đổi hàm lượng các hormone thực vật, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và giảm khả năng chống chịu của cây. Ngoài ra, rệp muỗi đen còn có thể gây ra stress oxy hóa trong tế bào cây, làm tổn thương các tế bào và mô. Nghiên cứu về tác động của rệp muỗi đen đến sinh lý cây đậu tương giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế gây hại của chúng và phát triển các biện pháp bảo vệ cây hiệu quả.

III. Nghiên Cứu Phản Ứng Tự Bảo Vệ Của Đậu Tương Nam Đàn

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích và đánh giá các đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn khi bị rệp muỗi đen tấn công. Các thí nghiệm được thực hiện trên cây đậu tương ở các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng khác nhau (V1, V3 và V5) để đánh giá sự thay đổi về tổn thương tế bào, hàm lượng các phân tử tín hiệu và hoạt độ của các enzyme liên quan đến quá trình phòng vệ.

3.1. Phương Pháp Nghiên Cứu Phản Ứng Của Cây Đậu Tương

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân tích sinh hóa và sinh lý để đánh giá phản ứng của cây đậu tương Nam Đàn đối với rệp muỗi đen. Các chỉ tiêu được đo lường bao gồm tổn thương tế bào, hàm lượng các phân tử tín hiệu như JA, SA, H2O2 và O2.-, và hoạt độ của các enzyme như LOX, PAL, BA2H, SOD và CAT. Các kết quả thu được sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cơ chế tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn khi bị rệp muỗi đen tấn công.

3.2. Đánh Giá Tổn Thương Tế Bào Do Rệp Muỗi Đen Gây Ra

Một trong những mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá mức độ tổn thương tế bào ở lá đậu tương do rệp muỗi đen gây ra. Các chỉ số tổn thương tế bào và peroxied hóa lipid được sử dụng để đánh giá mức độ thiệt hại mà rệp muỗi đen gây ra cho tế bào cây. Kết quả cho thấy rằng rệp muỗi đen gây ra những tổn thương đáng kể cho tế bào lá đậu tương, đặc biệt là ở các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sớm.

3.3. Phân Tích Hàm Lượng Phân Tử Tín Hiệu Trong Lá Đậu Tương

Nghiên cứu cũng tập trung vào việc phân tích sự thay đổi hàm lượng của các phân tử tín hiệu như JA, SA, H2O2 và O2.- trong lá đậu tương Nam Đàn khi bị rệp muỗi đen tấn công. Các phân tử tín hiệu này đóng vai trò quan trọng trong việc điều phối các phản ứng phòng vệ của cây. Kết quả cho thấy rằng hàm lượng của các phân tử tín hiệu này thay đổi đáng kể khi cây đậu tương bị rệp muỗi đen tấn công, cho thấy sự kích hoạt của các cơ chế tự bảo vệ.

IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu Giải Pháp Phòng Trừ Rệp Muỗi Đen

Kết quả nghiên cứu về phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn đối với rệp muỗi đen có thể được ứng dụng để phát triển các giải pháp phòng trừ hiệu quả và bền vững. Việc hiểu rõ về cơ chế kháng rệp của cây trồng giúp chúng ta có thể lựa chọn các giống đậu tương có khả năng chống chịu tốt hơn, cũng như áp dụng các biện pháp canh tác và quản lý dịch hại phù hợp.

4.1. Biện Pháp Sinh Học Tận Dụng Cơ Chế Tự Nhiên

Các biện pháp sinh học, như sử dụng các loài thiên địch của rệp muỗi đen, có thể là một giải pháp phòng trừ hiệu quả và thân thiện với môi trường. Việc tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài thiên địch này giúp kiểm soát số lượng rệp muỗi đen một cách tự nhiên, giảm thiểu sự phụ thuộc vào các loại thuốc trừ sâu hóa học.

4.2. Biện Pháp Hóa Học Sử Dụng Thuốc Trừ Sâu Hợp Lý

Trong trường hợp cần thiết, việc sử dụng thuốc trừ sâu hóa học có thể là một giải pháp nhanh chóng để kiểm soát rệp muỗi đen. Tuy nhiên, cần sử dụng thuốc trừ sâu một cách hợp lý, tuân thủ theo hướng dẫn của nhà sản xuất và các cơ quan chức năng, để tránh gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Nên ưu tiên sử dụng các loại thuốc trừ sâu có tính chọn lọc cao, ít ảnh hưởng đến các loài côn trùng có ích.

4.3. Chọn Giống Đậu Tương Kháng Rệp Giải Pháp Bền Vững

Việc lựa chọn và sử dụng các giống đậu tương có khả năng kháng rệp là một giải pháp bền vững để giảm thiểu thiệt hại do rệp muỗi đen gây ra. Các giống đậu tương kháng rệp có khả năng kích hoạt các cơ chế phòng vệ mạnh mẽ hơn khi bị rệp tấn công, giúp giảm số lượng rệp và hạn chế sự lây lan của dịch bệnh. Nghiên cứu và phát triển các giống đậu tương kháng rệp là một hướng đi quan trọng trong công tác bảo vệ thực vật.

V. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Về Kháng Rệp Đậu Tương

Nghiên cứu về phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn đối với rệp muỗi đen đã cung cấp những thông tin quan trọng về cơ chế kháng rệp của cây trồng. Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để phát triển các giải pháp phòng trừ rệp muỗi đen hiệu quả và bền vững, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng đậu tương.

5.1. Tương Lai Nghiên Cứu Khám Phá Sâu Hơn Về Gene Kháng Rệp

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các gene liên quan đến khả năng kháng rệp của cây đậu tương. Việc xác định và phân lập các gene này sẽ giúp chúng ta có thể tạo ra các giống đậu tương kháng rệp bằng công nghệ sinh học, mang lại những lợi ích to lớn cho ngành nông nghiệp.

5.2. Nghiên Cứu Đa Dạng Sinh Học Tìm Kiếm Nguồn Gen Kháng Rệp

Cần tăng cường nghiên cứu về đa dạng sinh học của các loài đậu tương hoang dại và các giống đậu tương địa phương để tìm kiếm các nguồn gen kháng rệp mới. Việc khai thác và sử dụng các nguồn gen này sẽ giúp chúng ta có thể tạo ra các giống đậu tương kháng rệp có khả năng chống chịu tốt hơn với các điều kiện môi trường khác nhau.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cây đậu tương 1. Đặc điểm sinh học Cây đậu tương Glycine max (L.

thuộc: Ngành Hạt kín: Angiospermatophyta Lớp Hai lá mầm: Dicotyledoneae Phân lớp Hoa hồng: Rosidae Bộ Đậu: Fabales Họ Đậu: Fabaceae Chi Glycine Wild. là một trong số những chi lớn của họ Fabaceae, với 285 loài đã được biết đến. Trong đó, đáng chú ý trong chi này có cây đậu tương (Glycine max (L.) được sử dụng làm đối tượng cây trồng phục vụ con người (Singh và cộng sự, 2006) [137]. Cây đậu tương (Glycine max (L.) (Nguồn: IITA Image Library, 1997) Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây đậu tương (Iowa State University, 2009) [78]: 6 Tuỳ thuộc vào từng giống và điều kiện ngoại cảnh khác nhau mà các giai đoạn phát triển của đậu tương có thể kéo dài từ 80 đến 140 ngày, được chia thành các giai đoạn sau: Giai đoạn nảy mầm đến mọc (VE-VC): Giai đoạn này bắt đầu khi hạt hút nước, mầm phôi phát động sinh trưởng, kết thúc khi xoè 2 lá đơn mọc đối trên 2 lá mầm.

Giai đoạn này dài hay ngắn là tuỳ thuộc vào giống có thể kéo dài 10 - 12 ngày mới mọc (vụ xuân); hoặc chỉ 4 - 5 ngày đã mọc (vụ hè). Trong giai đoạn này, nước cần có sẵn cho hạt hấp thụ, nhiệt độ thích hợp để hạt nảy mầm và trụ mầm dưới phát triển là 25 – 30oC, độ ẩm 65 – 75 % trong đất. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây đậu tương (Theo: Iowa State University, 2009) [78] Giai đoạn cây non (giai đoạn sinh trưởng thân lá, V1 đến V5): Giai đoạn này bắt đầu từ khi có một lá kép và kết thúc căn bản vào thời kỳ nở hoa (giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng), đây là thời kỳ phát triển của thân và lá. Giai đoạn này kéo dài 20 ÷ 40 ngày.

Vào thời kỳ đầu của giai đoạn này, cây con sinh trưởng rất chậm, trong khi đó bộ rễ của nó lại phát triển nhanh, các nốt sần trên rễ được hình thành và phát triển. Đến thời kỳ cây chuẩn bị ra nụ, ra hoa thì tốc độ sinh trưởng của cây tăng nhanh lên. Đây cũng là thời điểm cây đậu tương chịu hạn khá nhất. 7 Giai đoạn nở hoa (R1 đến R3): Thời gian ra hoa kéo dài 15 ÷ 20 ngày, có trường hợp kéo dài đến 40 ngày.

Khác với các cây trồng khác, đồng thời với ra hoa, cây đậu tương vẫn phát triển mạnh về thân, lá, rễ. Đây cũng là thời kỳ cây đậu tương mẫn cảm nhất với điều kiện ngoại cảnh. Thời tiết thuận lợi cho việc nở hoa là lúc nhiệt độ đạt 25 ÷ 280C, độ ẩm không khí khoảng 75 ÷ 80%. Giai đoạn hình thành quả và hạt (R3 đến R5): Giữa thời gian ra hoa và hình thành quả hạt không có ranh giới rõ ràng (thường thấy cả nụ, hoa, quả trên cùng một cây).

Lúc các chùm quả non đã xuất hiện thì các chất dinh dưỡng trong thân, lá được vận chuyển về làm cho hạt mảy dần, lúc này sự sinh trưởng của cây bắt đầu chậm lại. Tốc độ tích luỹ chất hữu cơ của hạt tăng nhanh đều cho đến khi hạt chắc. Giai đoạn hạt chín (R5 đến R6): Đây là giai đoạn có thời gian ngắn trong đời sống cây đậu tương và chịu ảnh hưởng nhiều của nhiệt độ. Hạt đạt tốc độ chín sinh lý khi hạt đã cứng lại và có màu sắc điển hình của giống, vỏ quả đã chuyển sang màu vàng hoặc xám đen.

Đậu tương chín cần thời tiết khô ráo, cây có khả năng chịu hạn. Giai đoạn già và chết (R7 đến R8): Cây đậu tương kết thúc vòng đời trong giai đoạn này với khoảng thời gian giao động từ 5 - 7 ngày. Giá trị kinh tế của cây đậu tương Đậu tương là cây trồng cạn ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Khó có thể tìm thấy một cây trồng nào có tác dụng nhiều mặt như cây đậu tương.

Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu và là cây cải tạo đất tốt. Vì thế cây đậu tương được gọi là "Ông hoàng trong các loại cây họ đậu” Sở dĩ cây đậu tương được đánh giá như vậy bởi lẽ cây đậu tương có giá trị rất toàn diện (Trần Văn Điền, 2007) [2]. Giá trị về mặt thực phẩm: Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình khoảng từ 35,5 – 40,0 %, lipid từ 15 – 20 %, hydrat carbon từ 15 - 16 % và nhiều loại muối khoáng quan trọng cho sự sống. Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng.

Lipid của đậu tương chứa một tỉ lệ cao các acid béo không no (khoảng 60 - 70 %) có hệ số đồng hoá cao, mùi vị thơm như linoleic acid chiếm 8 52 – 65 %, oleic acid từ 25 – 36 %, linolenolic acid khoảng 2 – 3 %. Chính vì thành phần dinh dưỡng cao như vậy nên đậu tương có khả năng cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg. Hiện nay, từ hạt đậu tương người ta đã chế biến ra được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn 300 loại làm thực phẩm được chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men. 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, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu.

Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp nguyên liệu cho ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật. Đặc điểm của dầu đậu tương: khô chậm, chỉ số iốt cao: 120 - 127; đông đặc ở nhiệt độ: - 15oC đến -18oC. Từ dầu này người ta chế ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà phòng, ni lon…(Trần Văn Điền, 2007) [2]. Giá trị về mặt nông nghiệp: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc (1 kg hạt đậu tương tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi).

Toàn 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. Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao: N: 6,2 %, P2O5: 0,7 %, K2O: 2,4 %, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt. 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.

Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân hữu cơ rất tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05 %, trong lá: 0,19 % (Trần Văn Điền, 2007) [2]. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Cây đậu tương được con người biết đến từ rất lâu và được trồng tại nhiều châu lục ở các vùng sinh thái khác nhau. Diện tích đậu tương tăng lên trong vòng 10 năm qua (giai đoạn 2008 - 2018) và tương đối ổn định đến nay.

Tính đến năm 2018 diện 9 tích đậu tương của thế giới là 124,92 triệu ha (gấp 1,29 lần so với năm 2008), tập trung nhiều nhất tại châu Mỹ (76,47%), tiếp đến là châu Á (16,86 %), châu Âu (4,52 %), châu Phi (1,72 %), riêng châu Đại dương chiếm diện tích không đáng kể. Trong số đó, các nước có diện tích đậu tương lớn nhất thế giới lần lượt là Mỹ (35,65 triệu ha, chiếm 28,53 % diện tích đậu tương thế giới), tiếp đến là Brazil (27,83 %), Acgentina (13,05 %), Ấn Độ (9,12 %) và Trung Quốc (6,38 %) (Theo số liệu tổ chức Nông lương Thế giới, 2022) [169]. Năng suất đậu tương trên thế giới biến động theo từng năm, tuy nhiên chúng có xu hướng tăng lên trong vòng 10 năm, đạt 27,91 tạ/ha năm 2018 và gấp 1,16 lần so với năm 2008. Năng suất đậu tương của châu Mỹ (năm 2018) đạt cao nhất (31,65 tạ/ha) và đạt cao hơn 1,13 lần so với trung bình chung của thế giới (bảng 1.

Trong đó, Mỹ là quốc gia có năng suất đậu tương cao nhất thế giới đạt 34,68 tạ/ha (cao gấp 1,24 lần trung bình chung của thế giới) (bảng 1. Sản xuất đậu tương trên thế giới theo khu vực (năm 2020) TT Diện tích (triệu Năng suất Sản lượng (triệu Vùng ha) (tạ/ha) tấn) 1 Thế giới 124,92 27,91 348,71 2 Châu Mỹ 95,53 31,65 302,42 3 Châu Á 21,07 14,52 30,60 4 Châu Âu 5,65 21,30 12,05 5 Châu Phi 2,61 13,60 3,55 6 Châu Đại dương 0,03 17,02 0,06 (Nguồn: Tổ chức nông lương thế giới, 2022) [169] Sản lượng đậu tương thế giới cũng biến động theo từng năm và đạt 348,71 triệu tấn (năm 2018). Tuy nhiên, sản lượng tăng lên 1,5 lần trong vòng 10 năm qua (giai đoạn 2008 – 2018). Châu Mỹ có sản lượng đậu tương lớn nhất thế giới (302,42 triệu tấn chiếm 86,72 %), tiếp đến là châu Á (8,77 %), các châu lục còn lại sản lượng không đáng kể (bảng 1.

Mỹ là quốc gia có sản lượng lớn nhất với 123,66 triệu tấn chiếm 35,46 % sản lượng của thế giới, các quốc gia có sản lượng lớn lần lượt là Brazil (33,8 10 %), Acgentina (10,83 %), Trung Quốc xếp thứ 4 về sản lượng (4,06 %) và Ấn Độ xếp thứ 5 (chiếm 3,95 %) (bảng 1. Một số quốc gia sản xuất đậu tương lớn nhất thế giới (năm 2020) TT Diện tích (triệu Năng suất Sản lượng Quốc gia ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 1 Mỹ 35,65 34,68 123,66 2 Brazil 34,77 33,90 117,88 3 Acgentina 16,31 23,15 37,78 4 Trung Quốc 7,97 17,80 14,19 5 Ấn Độ 11,40 12,09 13,78 6 Nga 2,74 14,69 4,02 (Nguồn: Tổ chức nông lương thế giới, 2022) [169] 1. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam Hiện nay nhu cầu của các ngành chế biến, chăn nuôi, công nghiệp thực phẩm ngày càng tăng nên hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu một lượng lớn đậu tương. Cụ thể năm 2015, số lượng nhập khẩu là 1.707,19 ngàn tấn, trị giá 764,74 triệu USD và đến năm 2020 là 1.870,00 ngàn tấn, trị giá 773 triệu USD (bảng 1.

Nhập khẩu đậu tương của Việt Nam qua các năm Năm 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Số lượng 1. Về năng suất, cũng có sự dao động trong khoảng 14,90 - 16,10 tạ/ha, nhìn chung năng suất đậu tương của Việt Nam thấp hơn nhiều so với bình quân chung của thế giới.