Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cây đậu tương 1. Nguồn gốc và phân loại cây đậu tương Cây đậu tương hay còn gọi là cây đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, là loại cây ăn hạt, thân thảo thuộc họ đậu (Fabaceae), có bộ nhiễm sắc thể 2n=40. Cây đậu tương thuộc: Giới : Plantae Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Bộ : Fabales Họ : Fabaceae Phân họ : Faboideae Giống gt : Glycine Loài : max Cây đậu tương là cây trồng có lịch sử lâu đời.
Theo các tài liệu nghiên cứu thì cây đậu tương có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu phía Bắc Trung Quốc từ thời các triều đại Phong kiến, trong đó nhiều tài liệu cho rằng cây đậu tương được thuần hoá dưới triều đại Shang, hay còn gọi là triều đại nhà Thương, vào khoảng thế kỉ XVII đến thế kỉ XI trước Công Nguyên. Từ đây cây đậu tương được lan truyền sang Nhật Bản, Triều Tiên vào khoảng thế kỷ thứ VIII, sau đó truyền bá sang các nước châu Á khác như Thái Lan, Malaysia, Hàn Quốc, Việt Nam. Đến thế kỷ XVII, cây đậu tương được giới thiệu vào Châu Âu bởi các nhà thực vật học và được đặt tên là Glicine max. Thế kỷ XVIII cây đậu tương mới được du nhập vào Mỹ trên những thuyền hàng có hành trình từ Trung Quốc.
Cây đậu tương được du nhập vào Châu Âu trước nhưng do khí hậu và đất đai ở đây không mấy phù hợp nên việc trồng trọt đậu tương tại Mỹ phát Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 triển nhanh chóng hơn nhiều. Cho đến ngày nay, Mỹ vẫn là một trong những quốc gia đứng đầu về sản xuất sản phẩm hạt đậu tương chiếm 50% sản lượng trên toàn thế giới, tiếp theo là Trung Quốc, Ấn Độ. Cây đậu tương là một trong năm cây thực phẩm quan trọng ở Hoa Kì, theo số liệu thống kê của bộ nông nghiệp Hoa Kì năm 2008 diện tích trồng cây đậu tương chuyển gen chiếm 92% trong tổng diện tích trồng cây đậu tương trên cả nước [5], [6], [10]. Ngày nay, cây đậu tương đã trở nên phổ biến và được trồng ở rất nhiều nước trên thế giới, trở thành cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao, quan trọng nhất trong các loại cây thuộc họ đậu, nhờ vào những đặc điểm ưu việt vượt trội so với các loại cây đậu khác, như hàm lượng protein, lipid cao, chứa nhiều vitamin, các khoáng chất và nhiều loại hoạt chất thảo mộc có lợi cho sức khoẻ con người.
Đặc điểm nông sinh học của cây đậu tương Cây đậu tương là loại cây thân thảo, hằng năm. Thân cây mảnh, cao từ 0,8m đến 0,9m, có lông, cành hướng lên phía trên. Một cây đậu tương hoàn chỉnh bao gồm rễ, thân, lá, hoa, quả và hạt [6]. Rễ Đậu tương là cây rễ cọc, bộ rễ gồm có rễ cái (rễ chính) và các rễ bên (rễ phụ).
Rễ cái có thể ăn sâu vào đất đến 150 cm hoặc sâu hơn, nhưng trong điều kiện bình thường chỉ ăn sâu vào khoảng 20-30 cm. Điểm đặc biệt của bộ rễ đậu tương là trên rễ, cả rễ cái và rễ bên, có chứa các nốt sần. Nốt sần là phần vỏ rễ phình ra và trong đó có hàng tỷ vi khuẩn Rhizobium japonicum sinh sống. Vi khuẩn này hình gậy, sống trong đất, có khả năng đi vào rễ và cố định đạm từ khí trời, với lượng đạm cung cấp cho cây khoảng 30-60kg/ha [10].
Thân, cành Đậu tương là cây thân thảo, thân hình tròn, chia đốt, ít phân cành. Trên thân đậu tương có nhiều lông nhỏ. Thân đậu tương thường đứng, cũng có khi thân bò hay nửa bò, thường có màu xanh hoặc màu tím, chiều cao trung bình 0,5-1,2m, cao nhất có thể lên đến 1,5m. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Cành mọc ra từ các đốt trên thân, hướng lên trên.
Số cành trên thân nhiều hay ít phụ thuộc vào giống, đất đai và kỹ thuật canh tác. Nhiều giống đậu tương chỉ có 1-2 cành hoặc không có cành. Các cành mọc ra ở đốt thứ nhất hoặc đốt thứ 2 trên cây sẽ mập và khoẻ hơn các cành bên trên. Cành cùng với thân chính sẽ tạo thành tán cây đậu tương [6], [10].
Lá Lá mọc cách, có 3 loại chính là lá mầm, lá đơn, lá kép. Lá có nhiều hình dạng khác nhau như hình trái xoan, trứng, tròn, dài, ô van, mũi lá gần nhọn, không đều ở gốc. Mặt lá thường có nhiều lông trắng. Lá mầm (lá tử diệp): Lá mầm mới mọc có màu vàng hay xanh lục, khi tiếp xúc với ánh sáng thì chuyển sang màu xanh.
Hạt giống to thì lá mầm chứa nhiều dinh dưỡng nuôi cây mầm, khi hết chất dinh dưỡng lá mầm sẽ khô héo đi. Lá nguyên (lá đơn): Lá nguyên xuất hiện sau khi cây mọc từ 2-3 ngày và mọc phía trên lá mầm. Lá đơn mọc đối xứng nhau. Lá đơn to màu xanh bóng là biểu hiện cây sinh trưởng tốt.
Lá đơn nhọn gợn sóng là biểu hiện cây sinh trưởng không bình thường. Lá kép: Mỗi lá kép có 3 lá chét, có khi 4-5 lá chét. Lá kép mọc so le, lá kép thường có màu xanh tươi khi già biến thành màu vàng nâu. Cũng có giống khi quả chín lá vẫn giữ được màu xanh.
Phần lớn trên lá có nhiều lông tơ. Số lượng lá kép nhiều hay ít, diện tích lá to hay nhỏ chi phối rất lớn đến năng suất và phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng. Các lá nằm cạnh chùm hoa nào giữ vai trò chủ yếu cung cấp dinh dưỡng cho chùm hoa ấy. Nếu vì điều kiện nào đó làm cho lá bị úa vàng thì quả ở vị trí đó thường bị rụng hoặc lép [1], [6].
Hoa Đậu tương có hoa dạng cánh bướm, ống đài năm cánh không bằng nhau. Hoa có màu trắng hay tím xếp thành chùm ở nách lá, đầu cành hoặc thân, mỗi nách lá mang một chùm hoa, mỗi chùm hoa có từ 1-10 hoa, thường là 7-8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đậu tương là cây có hoa lưỡng tính, hoàn toàn tự thụ phấn. Cây ra hoa sớm hay muộn, thời gian ra hoa tuỳ thuộc vào giống và thời vụ gieo do chịu ảnh hưởng phối hợp của ánh sáng và nhiệt độ.
Điều kiện thích hợp cho sự nở hoa là ở nhiệt độ 25-280C, ẩm độ không khí 75-80%, ẩm độ đất 70-80%. Cây đậu tương cho nhiều hoa nhưng tỷ lệ hoa không thành quả chiếm 20-80% [6]. Quả và hạt Quả thõng, hình lưỡi liềm, gân bị ép, trên quả có nhiều lông mềm màu vàng, thắt lại giữa các hạt. Quả đậu tương thuộc loại quả giáp, khi chín thì quả chuyển sang màu vàng hoặc xám.
Mỗi quả có từ 1-4 hạt. Quả đậu tương gồm 2 nửa của lá noãn, nối với nhau ở phần bụng và lưng. Trên cả 2 đường nối biểu bì của quả cong vào phía trong tạo nên một lớp nhu mô thẳng đứng, lớp nhu mô này tách mô dẫn thành 2 vùng giúp quả tách ra khi quả chín. Hạt đậu tương cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác là không có nội nhũ mà chỉ có một lớp vỏ bao quanh một phôi lớn.
Trong hạt, phôi thường chiếm 2%, 2 lá tử điệp chiếm 90% và vỏ hạt 8% tổng khối lượng hạt. Hình dạng hạt có nhiều hình như hình cầu, dẹt, dài và oval. Màu sắc rốn hạt khác nhau đặc trưng cho từng giống. Hạt có kích thước to nhỏ khác nhau tuỳ theo từng giống, khối lượng hạt trung bình khoảng 200-400mg/hạt [2], [3], [6].
Đặc điểm sinh thái học của cây đậu tương Nhiệt độ thích hợp ở giai đoạn nẩy mầm và giai đoạn cây con là từ 24 - 300C, độ ẩm ở giai đoạn nẩy mầm khoảng từ 75 - 80% nhưng đến giai đoạn cây non độ ẩm lại giảm xuống 50 - 60%. Nhiệt độ 24 -340C là nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn ra hoa kết trái, ở giai đoạn này nhu cầu độ ẩm tăng gần như giai đoạn nẩy mầm từ 70 -80%, sang đến giai đoạn quả chín nhiệt độ thích hợp giảm còn 20 - 250C và độ ẩm cũng giảm mạnh xuống mức 35 - 45%. Ở cây đậu tương lượng mưa cần phải đạt từ 700 mm là tốt nhất. Đa số các giống đậu tương có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau như: đất phù sa, đất xám, đất giồng cát, những loại đất này thường có thành phần cơ giới nhẹ, độ PH từ 5-8 [8].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu tương Thành phần hóa học trong đậu tương. Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, giàu protein, lipid, vitamin và muối khoáng. Đậu tương là loại hạt mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả về protein và lipid.
Thành phần hóa học của hạt đậu tương [7] Thành phần, % trọng lượng khô Các phần của Protein Lipid Tro Carbohydrat hạt đậu tương (%) (%) (%) (%) Hạt nguyên 40 20 4,9 35 Tử diệp 43 23 5 29 Vỏ hạt 8,8 1 4,3 86 Phôi 41 11 4,4 43 Protein Đậu tương được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khóa để giải quyết nạn thiếu protein trong dinh dưỡng của con người. Protein trong hạt đậu tương chứa khoảng trên 38% tùy loại. Hiện nay nhiều giống đậu tương có hàm lượng protein đặc biệt cao tới 40-45%. Có những chế phẩm của đậu tương mang tới 90-95% protein, đây là nguồn thực vật có giá trị cao cung cấp cho con người.
Protein đậu tương dễ tiêu hóa hơn thịt và không có các thành phần tạo thành cholesterol, không có các dạng acid uric,…ngày nay người ta mới biết nó chứa chất Leucithine có tác dụng làm cơ thể trẻ nâu, sung sức, làm tăng thêm trí nhớ, tái sinh các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng cho cơ thể. Protein đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong các protein thực vật bởi vì nó đươc tạo bởi các amino acid, trong đó có đủ các loại amino acid không thay thế [50]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Hàm lượng amino acid không thay thế trong protein đậu tương [24] Amino acid Trp Leu Ile Val Thr Lys Met Phe Giá trị 1,1% 8,4% 5,8% 5,8% 4,8% 6,0% 1,4% 3,8% Lipid Ở đậu tương, hàm lượng lipid chiếm từ 12 - 25% khối lượng khô, trong đó hàm lượng các axit béo no thấp, khoảng 13%, không có cholesterol, 30% là các axit béo chưa no một nối đôi.