CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. CÂY ĐẬU XANH 1. Nguồn gốc và phân loại của cây đậu xanh Đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ và được thuần hóa từ 1500 năm trước công nguyên. Các loài đậu xanh trồng sau đó được du nhập đến Đông Nam Á, Châu Phi, Châu Úc, Châu Mỹ và Tây Ấn.
Một số lượng lớn đậu xanh, cả dạng hoang dại và dạng trồng, có mặt rộng khắp trên các vùng đồng bằng của tiểu lục địa Ấn Độ. Đậu xanh cũng được phát hiện ở vùng Tây Bắc dãy Himalayas, trên độ cao 1850 m so với mặt nước biển và phân bố khắp vùng nhiệt đới (Mogotsi, 2006). Đậu xanh đã từng được phân loại là Phaseolus aureus Roxb. trước khi được chuyển sang chi Vigna (Lambrides và Godwin, 2006).
Chi Vigna có liên quan chặt chẽ với chi Phaseolus tạo thành một nhóm phân loại phức tạp, vì vậy được gọi là phức hệ Phaseolus-Vigna. Verdcourt (1970) đã đề xuất chi Phaseolus chỉ dành riêng cho những loài thuộc Châu Mỹ. Theo đề xuất của ông, đậu xanh và họ hàng thân thuộc của nó đã được chuyển sang chi Vigna. Gần đây, đậu xanh được xếp vào họ Fabaceae.
Có hai loài đậu xanh được thuần hóa là Vigna radiata (đậu xanh) và Vigna mungo (đậu xanh đen). radiata được chia thành ba nhóm phụ: V. Một số đậu thuộc chi Vigna gần gũi với đậu xanh (Bảng 1. Một số loài hoang dại và loài trồng thuộc chi Vigna Tên khoa học Tên thường gọi Nguồn gốc V.) Đậu ngài Nam Á V.
angularis (Wild) Azukibean Bắc Á V.) Hepper Đậu xanh đen Ấn Độ V.) Wilczek Đậu xanh Ấn Độ V. Đậu Jungli Nam Á V.) Đậu nho nhe Nam Á Hình 1. Quan hệ di truyền giữa các loài thuộc chi Vinga (Gupta et al, 2014) 1. Đặc điểm nông sinh học và yêu cầu sinh thái của cây đậu xanh Đậu xanh là cây họ đậu lấy hạt làm thực phẩm quan trọng ở Châu Á trong đó có Việt Nam.
Đậu xanh là cây trồng hàng năm, thân thẳng đứng, chiều cao cây đạt từ 0,15 - 1,25m (Lambrides và Godwin, 2006). Lá dạng lá kép ba, các lá chét có hình elip hoặc oval. Hoa mọc thành chùm từ 3 - 40 hoa, tràng hoa có màu vàng hoặc hơi xanh. Quả dài, hình trụ, trên bề mặt quả có nhiều lông.
Mỗi quả có từ 7 - 20 hạt nhỏ, hình elip hoặc hình khối. Màu sắc hạt rất đa dạng: thường có màu xanh nhưng cũng có thể có màu vàng, màu ô liu, màu nâu, màu nâu tím hoặc đen, đốm. 7 Đậu xanh là cây sinh trưởng, phát triển nhanh, ưa ấm, có thể chín rất nhanh trong các điều kiện ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nơi nhiệt độ tối ưu vào khoảng từ 28 - 30°C và luôn cao hơn 15°C. Đậu xanh không yêu cầu lượng nước lớn (lượng mưa từ 600 – 1000 mm/năm) và có khả năng chịu hạn tốt, ngược lại mẫm cảm với úng (Mogotsi, 2006).
Đậu xanh dễ tính, có thể trồng ở nhiều chân đất khác nhau nhưng thích hợp nhất ở chân đất cát pha hoặc đất thịt nhẹ thoát nước tốt với pH từ 5 - 8 và cũng chịu được mặn (Mogotsi, 2006). Giá trị kinh tế và giá trị sử dụng của cây đậu xanh Đậu xanh là cây trồng có giá trị kinh tế cao. Hạt đậu xanh giàu đạm và được trồng phổ biến cho mục đích sử dụng hạt khô. Trong hạt đậu xanh, hàm lượng protein cao (22 - 28%), tinh bột (60 - 65%), hàm lượng chất sắt và a-xít folic cao hơn so với các cây họ đậu khác (Keatinge et al, 2011).
Đậu xanh là nguồn cung cấp protein chính cho người Châu Á để giúp cân bằng dinh dưỡng cho chế độ ăn chay. Hạt đậu xanh là mặt hàng xuất khẩu có giá trị, được dùng để chế biến ra nhiều loại thực phẩm ngon, bổ, hấp dẫn như các loại bột dinh dưỡng, các loại bánh, chè, nấu xôi đỗ và một số loại đồ uống giải khát. Lá non và ngọn của cây đậu xanh có thể được dùng làm rau hoặc muối dưa (Nguyễn Mạnh Chính và cs. Giá đỗ làm từ đậu xanh được tiêu thụ trong bữa ăn hàng ngày ở nhiều quốc gia Châu Á kể cả Việt Nam.
Đậu xanh còn có giá trị trong y học. Theo y học cổ truyền Việt Nam, hạt đậu xanh có vị ngọt, mùi tanh, tính mát, để cả vỏ tính hàn, có công dụng giải nhiệt, giải độc rất tốt. 8 Một số bộ phận từ cây đậu xanh cũng hữu dụng để làm thức ăn chăn nuôi. Ở Việt Nam, người dân sử dụng thân cây đậu xanh già để làm thức ăn rất giàu dinh dưỡng cho gia súc (Nguyễn Mạnh Chính và cs.
Trồng cây đậu xanh còn có tác dụng cải tạo và bồi dưỡng đất. Nhờ hệ rễ đậu xanh có các nốt sần, chứa các vi khuẩn cộng sinh thuộc chi Rhizobium nên có khả năng cố định đạm cung cấp cho cây và để lại lượng đạm đáng kể trong đất sau khi thu hoạch từ 36-70kg N/ha/năm. Vì vậy, đất sau khi trồng đậu xanh sẽ trở nên tơi xốp và giàu dinh dưỡng hơn (Pha ̣m Văn Thiề u, 2009). Ngoài ra, cây đậu xanh là cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn nên có thể tham gia vào nhều công thức canh tác (luân canh, xen canh, gối vụ), góp phần nâng cao giá trị sử dụng đất.
Tình hình nghiên cứu, sản xuất đậu xanh trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh Công tác chọn tạo giống đậu xanh trên thế giới được tiến hành theo một số hướng chính sau: tạo giống cho năng suất cao, tạo giống nâng cao chất lượng, tạo giống có khả năng chống chịu tốt, tạo giống có khả năng kháng sâu bệnh. AVRDC là trung tâm dẫn đầu trên thế giới về nghiên cứu đậu xanh và đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc phát triển các dòng đậu xanh mới. Các dòng đậu xanh tốt nhất ở đây đã được chuyển giao cho các nhà chọn giống trên khắp thế giới.
Con đường tạo giống đậu xanh chủ yếu là lai hữu tính và đột biến. Một số giống đậu xanh siêu trội đã được phát triển cho vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các giống này đều chín sớm và chín đồng bộ (55- 65 ngày), năng suất và khả năng chống chịu bệnh cao. Các giống này bao gồm: Chainat 60 (Thái Lan), BPI Mg7 (Philippines) và Merpati (Indonesia) (Somta et al.
9 Tại Ấn Độ, một chương trình chọn tạo giống đậu xanh đáng chú ý được thiết lập tại Trường đại học Nông nghiệp Punjab, Ludhiana. Chương trình này đã cho ra đời rất nhiều giống đậu xanh với các mục tiêu khác nhau như: có loại hình sinh trưởng trung bình, cây khỏe mập, phát triển nhanh, chống chịu tốt với điều kiện khó khan như: chống đổ, chịu hạn… và có tiềm năng năng suất cao, ổn định, hàm lượng protein cao, ngắn ngày phục vụ sản xuất (Nair et al., 2014) Thái Lan cũng là quốc gia gặp hái được nhiều thành công trong công tác chọn tạo giống đậu xanh. Các dòng đậu xanh triển vọng từ AVRDC tiếp tục được nghiên cứu đánh giá tại Thái Lan. Các giống đậu xanh có nguồn gốc từ AVRDC cho năng suất cao hơn giống địa phương 37% và kháng bệnh được đưa vào sản xuất như KPS2, Chainat 60… và đang phủ kín hầu hết diện tích trồng đậu xanh tại Thái Lan (Shanmugasundaram et al., 2010) Tại Việt Nam, từ những năm 1980 đến nay, nước ta có thêm nhiều cơ sở nghiên cứu về đậu xanh như: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam cùng nhiều cơ sở nghiên cứu khác.
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam trong giai đoạn 2001-2005 đã tiến hành đánh giá 2.024 lượt mẫu giống đậu xanh trong đó có 150 mẫu giống địa phương. Kết quả đã xác định được 9 mẫu giống đạt năng suất cao từ 1,8- 2,2 tấn/ha, thời gian sinh trưởng 70-75 ngày như: đậu xanh Quảng Bạ, mỡ Hải Dương, Chianat 36, Chianat 56, Chianat 72… trong đó giống Chianat 36 và Chianat 72 có nguồn gốc từ Thái Lan có thể sử dụng trực tiếp để nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật và mở rộng sản xuất (Trần Đình Long và cs. Trung tâm Tài nguyên Thực vật là Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia nơi lưu giữ rất nhiều nguồn gen đậu xanh được thu thập trong cả nước và nhập nội. Từ năm 2003-2005, Trung tâm đã tiến hành mô tả đánh giá 172 mẫu giống đậu xanh và chọn lọc được 3 mẫu giống có tiềm năng phục hồi có 10 SĐK 4461, 6492 và 6694 có thể tiến hành thí nghiệm so sánh giống và khảo nghiệm và giới thiệu ra sản xuất (Bùi Phương Mỹ Dung và cs.
Năm 2009, Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã công bố 17 giống đậu xanh được công nhận từ năm 1988-2007. Trong đó có 6 giống được lai tạo và chọn lọc trong nước là V123, T135, VN99-1, VN99-3, HL33-6, HL42-8, còn lại là các giống nhập nội và đánh giá chọn lọc (Cục Trồng trọt, 2009). Giống đậu xanh mới được giới thiệu vào sản xuất gần đây nhất là ĐX11 được nhập nội từ Thái Lan (Nguyễn Văn Bộ và cs. Nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương, đậu xanh và biện pháp kỹ thuật trong hệ thống canh tác với cây ngô giai đoạn 2006-2008 đã chọn tạo được hai giống đậu xanh ĐXVN4 và ĐXVN5 có nhiều ưu điểm như tiềm năng năng suất cao, chống chịu sâu bệnh khá (Nguyễn Thị Thanh, 2009).
Tác giả Nguyễn Ngọc Quất và cs., (2014) đã tuyển chọn và khảo nghiệm giống đậu xanh ĐX14 ở các tỉnh phía Bắc. Trong vụ Hè, giống ĐX14 có thời gian sinh trưởng 73-75 ngày, năng suất trung bình đạt 1.883-1960kg/ha và chin tập trung thuận lợi cho thu hoạch. Tạ Minh Sơn và cs., (2006) đã nghiên cứu chọn lọc thành công giống đậu xanh NTB01. Đây là giống có hạt xanh mỡ thích hợp với thị hiếu tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu.
Sau đó, từ dòng phân ly NTB01 đã chọn lọc ra giống đậu xanh NTB02, có thời gian sinh trưởng 85-90 ngày, nhiễm nhẹ với các bệnh héo rũ, phấn trắng, đốm nâu, giống chịu hạn và chống đổ tốt. Năng suất thực thu đạt 2.500kg/ha cao hơn giống NTB01 từ 350 – 390 kg/ha (Nguyễn Trung Bình và cs. Kết quả khảo nghiệm 12 giống đậu xanh vụ hè 2012 tại Gia Lai cho thấy: Các giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng trung bình từ 60-64 ngày. Năng suất thực thu biến động từ 820 – 1.280 kg/ha, giống đậu xanh HL251 11 đạt năng suất thực thu cao nhất 2.280 kg/ha vượt đối chứng (cao sản) 20,4% năng suất (Nguyễn Thị Thanh Duyên và cs.
Giống đậu xanh HLĐX10 thích hợp với điều kiện sinh thái vùng Đồng bằng sông Cửu Long có thời gian sinh trưởng 62-65 ngày.