Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cây đậu xanh 1. Nguồn gốc và phân loại cây đậu xanh Cây đậu xanh [Vigna radiata (L.) Wilczeck] hay còn gọi là đậu nhỏ, đậu chè, có bộ NST 2n = 22, là loại cây ăn hạt, thân thảo. Cây đậu xanh đươ ̣c xế p trong hê ̣ thố ng phân loại khoa học như sau: Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Fabales Họ: Fabaceae Phân họ: Faboideae Chi: Vinga.
Đậu xanh theo quan điểm lấy hạt bao gồm các loài thuộc hai chi phụ là Vigna và Ceratotropic. Chi phụ Ceratotropic còn được gọi là nhóm đậu châu Á, bao gồm 16 loài trong đó có 5 loài trồng trọt là: Đậu xanh (Vigna radiata (L).Wiliczek), đậu gạo (Vigna umbellata (thumb)), đậu ván (Vigna aconiti folia (Jacq)), đậu Adzukia (Vigna angularis (Wild), và Vigna trilobata (L). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Theo Vavilov, đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ, được phân bố rộng rãi ở các nước Đông và Nam Á, khu vực Đông Dương [5]. Đặc điểm hình thái của cây đậu xanh Đậu xanh là cây hàng năm, thuộc loại thân thảo, thân yếu có lớp lông mịn màu nâu sáng.
Thân cây gồm 7-8 đốt, phân cành muộn, chiều cao cây trung bình 40-70 cm, đường kính trung bình 8-12 mm. Một cây đậu xanh hoàn chỉnh bao gồm rễ, thân, lá, hoa, quả và hạt (Hình 1. Cây đậu xanh (a):thân, lá, hoa cây đậu xanh; (b):cây đậu xanh giai đoạn bắt đầu ra quả non;(c):cây đậu xanh giai đoạn quả chắc; (d):cây đậu xanh vào thời kỳ chín;(e):quả đậu xanh lúc chín; (f):hạt đậu xanh Rễ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Bộ rễ đậu xanh bao gồm rễ chính và rễ phụ. Rễ chính thường ăn sâu vào đất khoảng 20-30 cm, trong điều kiện thuận lợi có thể ăn sâu tới 70-100 cm.
Rễ phụ thường có 30-40 cái, dài khoảng 20-25 cm, phân bổ chủ yếu ở tầng mặt, không sâu quá 25 cm [2]. Trên rễ phụ có nhiều lông hút do biểu bì rễ biến đổi thành, có vai trò tăng cường sức hút nước và các chất dinh dưỡng cho cây. Ở các điểm tiếp giáp rễ chính và rễ phụ cũng như trên chiều dài của rễ phụ thường hình thành nhiều nốt sần. Nốt sần là nơi tụ tập vi khuẩn cố định đạm Rhizobium.
So với một số loại đậu đỗ khác thì số lượng nốt sần của cây đậu xanh ít hơn, nốt sần nhỏ hơn. Thường trung bình trên mỗi cây có khoảng 20-30 nốt sần, tập trung chủ yếu ở cổ rễ. Kích thước của các nốt sần không giống nhau, đường kính dao động từ 4-5 mm. Các nốt sần trên rễ bắt đầu hình thành khi cây có 2-3 lá thật và đạt tối đa khi cây ra hoa rộ.
Trên các loại rễ thì lớp rễ đầu tiên có nhiều nốt sần, còn các lớp rễ mọc ra từ cổ rễ về sau ít nốt sần hơn. Người ta nhận thấy rằng những nốt sần hình thành sau khi cây ra hoa (nốt sần thứ cấp) hoạt động mạnh hơn loại nốt sần sinh ra ở nửa đầu thời kỳ sinh trưởng. Trung bình mỗi vụ, một ha đậu xanh có thể bù lại cho đất tương ứng 85-107 kg nitơ làm cho đất tơi xốp hơn [7], [9]. Nếu bộ rễ phát triển tốt thì bộ lá xanh lâu, cây ra nhiều hoa, quả, hạt mẩy.
Ngược lại, bộ rễ phát triển kém thì cây sẽ chóng tàn, các đợt ra hoa sau sẽ khó đậu quả hoặc quả sẽ bị lép [3], [8]. Thân, cành Thân cây đậu xanh thuộc loại thân thảo hình trụ, phân đốt, cao khoảng 40-70 cm mọc thẳng đứng, có khi hơi nghiêng. Thân đậu xanh nhỏ, tròn, có màu xanh hoặc màu tím tùy thuộc vào kiểu gen, có một lớp lông màu nâu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 sáng bao bọc. Thân có 3 dạng: đứng thẳng, đứng nghiêng, bò lan trên mặt đất.
Dạng bò lan thường chỉ gặp ở các vùng đồi núi của Ấn Độ và Mianma. Trên thân chia 7-8 đốt, ở giữa hai đốt gọi là lóng. Độ dài của các lóng thay đổi tùy theo vị trí trên cây và điều kiện khác. Các lóng dài khoảng 8-10 cm, các lóng ngắn chỉ 3-4 cm.
Từ các đốt mọc ra các cành, trung bình có 1-5 cành. Các cành mọc ra từ các nách lá thứ 2, 3 phát triển mạnh gọi là cành cấp I, trên mỗi cành này lại có trung bình 2-3 mắt, từ các mắt này mọc ra các chùm hoa. Các đốt thứ 4, 5, 6 thường là mọc ra các chùm hoa. Thời kỳ trước khi cây có 3 lá chét thì tốc độ tăng trưởng của thân chậm, sau đó mới tăng nhanh dần đến khi ra hoa và hoa rộ, đạt chiều cao tối đa lúc đã có quả chắc.
Đường kính trung bình của thân chỉ từ 8-12 mm và tăng trưởng tỷ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng của chiều cao cây [3]. Lá Lá cây đậu xanh thuộc loại lá kép, có ba lá chét, mọc cách. Trên mỗi thân chính có 7-8 lá thật, chúng xuất hiện sau khi xuất hiện lá mầm và lá đơn. Lá thật hoàn chỉnh gồm có: lá kèm, cuống lá và phiến lá.
Cả hai mặt trên và dưới của lá đều có lông bao phủ. Diện tích của các lá tăng dần từ dưới lên, các lá mọc ở giữa thân rồi lại giảm dần lên phía ngọn. Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất) có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất quang hợp và năng suất thu hoạch. Số lượng lá, kích thước, hình dạng và chỉ số diện tích lá thay đổi tuỳ thuộc vào giống, đất trồng và thời vụ [2], [3].
Hoa Hoa đậu xanh là loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, mọc thành chùm to, xếp xen kẽ nhau ở trên cuống. Các chùm hoa chỉ phát sinh ra từ các mắt thứ ba ở trên thân, nhiều nhất là ở mắt thứ tư, còn ở các cành thì tất cả các mắt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 đều có khả năng ra hoa. Thường sau khi cây mọc 18-20 ngày thì mầm hoa hình thành, sau 35-40 ngày thì nở hoa. Trong một chùm hoa, từ khi hoa đầu tiên nở đến hoa cuối cùng kéo dài 10-15 ngày.
Mỗi chùm hoa dài từ 2-10 cm và có từ 10-125 hoa. Khi mới hình thành hoa có hình cánh bướm, màu xanh tím, khi nở cánh hoa có màu vàng nhạt [3]. Hoa đậu xanh thường nở rải rác, các hoa ở thân nở trước, các hoa ở cành nở sau, chậm hơn, có khi còn chậm hơn các chùm hoa cuối cùng ở ngọn cây. Trên cùng một cành, các chùm hoa cũng nở chênh lệch nhau có khi đến 10-15 ngày.
Trong một chùm hoa cũng vậy, từ khi hoa đầu tiên nở đến hoa cuối cùng có thể chênh 10-15 ngày. Hoa nở được 24 giờ là tàn, sau khi nở hoa và thụ tinh khoảng 20 ngày là quả chín. Số lượng hoa dao động rất lớn, từ 30 đến 280 hoa trên một cây. Công thức hoa là: K5C5A10G1[3].
Thời gian nở hoa có thể chia thành 3 nhóm: - Nhóm ra hoa tập trung: Hoa nở kéo dài trong 16 ngày. - Nhóm ra hoa không tập trung: Hoa nở liên tiếp trong 30 ngày. - Nhóm ra hoa trung gian: Hoa nở từ 16 đến 30 ngày. Quả và hạt Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, có dạng hình trụ, dạng tròn hoặc dạng dẹt với đường kính 4-6 mm, dài 8-14 cm, dài khoảng 8-10 cm, có 2 gân nổi rõ dọc hai bên quả, đa số là quả thẳng, có một số hơi cong, khi còn non quả có màu xanh, khi chín vỏ quả có màu nâu vàng hoặc xám đen, đen.
gặp nắng rễ bị tách vỏ. Một cây trung bình có khoảng 20-30 quả, mỗi quả có từ 5-10 hạt. Trên vỏ quả được bao phủ một lớp lông mịn. Mật độ lông phụ thuộc vào đặc điểm của giống và khả năng chống chịu của cây.
Những giống đậu xanh chống chịu bệnh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 khảm vàng virus và sâu đục quả có mật độ lông dày, vào thời kì chín hoàn toàn lông trên quả thường rụng đi hoặc tự tiêu biến [1], [2]. Các quả của những lứa hoa đầu lại thường chín chậm hơn các quả ra lứa sau đó, nhưng quả to và hạt mẩy hơn. Các quả của những đợt hoa ra sau thường ngắn, ít hạt, hạt không mẩy, màu hạt cũng nhạt và bé hơn. Các quả sinh ra từ các chùm hoa trên thân nhiều quả và quả to, dài hơn quả của các chùm hoa ở cành.
Quả đậu xanh chín rải rác, có khi kéo dài đến 20 ngày [9]. Hạt không nội nhũ, phôi cong, hai lá mầm dày, lớn và chứa nhiều chất dinh dưỡng. Hạt gồm vỏ hạt, rốn hạt 2 lá mầm và 1 mầm non. Mầm non là nơi thu nhỏ của mầm rễ, 2 lá đơn, thân chính và lá kép đầu tiên.
Hạt có hình tròn, hình trụ, hình ô van, hình thoi. và có nhiều màu sắc khác nhau như: màu xanh mốc, xanh bóng, xanh nâu, vàng mốc, vàng bóng nằm ngăn cách nhau bằng những vách xốp của quả. Ruột hạt màu vàng, xanh, xanh nhạt. Hình dạng hạt kết hợp với màu sắc và độ lớn của hạt là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của hạt.
Mỗi quả có từ 8-15 hạt. Hạt của những quả trên thân thường to, mẩy hơn hạt của các quả ở cành. Hạt của các quả lứa đầu cũng to và mẩy hơn các quả lứa sau. Số lượng hạt trung bình trong một quả là một trong những yếu tố chủ yếu tạo thành năng suất của đậu xanh.
Trọng lượng hạt của mỗi cây biến động lớn từ 20-90 gam tùy giống, thời vụ và chế độ canh tác. Trọng lượng 1000 hạt từ 50-70 gam[9]. Giá trị của cây đậu xanh Cây đậu xanh là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao, đứng hàng thứ ba sau đậu tương và lạc. Về dinh dưỡng, hạt đậu xanh là nguồn thực phẩm giàu đạm (khoảng 24-28%), ngoài ra, còn có lipid khoảng 1,3%, glucid 60,2% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P… cùng nhiều loại vitamin hoà tan trong nước như vitamin B1, B2, C… Protein hạt đậu xanh chứa đầy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 đủ các amino acid không thay thế như leucine, isoleucine, lysine, methyonine, valine…[3], [8].
Protein đậu xanh chứa đầy đủ các amino acid không thay thế và tương đối phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng dành cho trẻ em được tổ chức Nông lương và y tế thế giới đưa ra theo bảng 1.