Trờng đại học vinh Khoa sinh học ===o0o=== phạm thị hơng bớc đầu đánh giá chất lợng hạt của ba giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczeck) địa phơng mốc, mỡ, gié trồng tại tỉnh Thanh Hoá khoá luận tốt nghiệp cử nhân s phạm ngành sinh học Giáo viên hớng dẫn: ThS. Phan Xuân Thiệu 1 Vinh - 2005 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa sinh học, cán bộ-kĩ thuật viên phòng thí nghiệm sinh lý - hoá sinh, bộ môn thực vật, Phòng Sinh hoá Protein-Viện công nghệ Sinh học Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ về cơ sở vật chất cũng nh tinh thần trong suốt quá trình tiến hành thực hiện đề tài. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.S Phan Xuân Thiệu ngời đã quan tâm tận tình hớng dẫn và giúp đỡ để luận văn của em hoàn thành. Qua đây tác giả xin cám ơn bạn bè, ngời thân đã cổ vũ động viên để tôi có thêm quyết tâm và nghị lực thực hiện thành công đề tài. Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn. Vinh, ngày 30 tháng 04 năm 2005 Tác giả Phạm Thị Hơng 2 Mục lục Mở đầu Trang Chơng 1: tổng quan tài liệu 3 1.1. đặc diểm chung của cây đậu đỗ 3 1.2. đặc điểm của cây đậu xanh 4 1.3. nguồn gốc và tình hình sản xuất cây đậu xanh 6 1.3.1. nguồn gốc. 6 1.3.2. tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới 7 1.3.3. tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt nam 7 1.4. tình hình nghiên cứu về cây đậu đỗ 8 1.5. yêu cầu về kĩ thuật 13 Chơng 2: Đối tợng, phơng pháp nghiên cứu 2.1 Đối tợng nghiên cứu 16 2.2 Phơng pháp nghiên cứu 16 2.2.1 Phơng pháp thu mẫu và bảo quản 16 2.2.2 Phơng pháp xác định số chỉ tiêu về năng suất giống 16 2.2.3 Phơng pháp xác định một số chỉ tiêu sinh hoá trong hạt. 16 Chơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. 3.1 Đặc điểm các hạt giống. 20 3.2 Định tính một số hợp chất trong vỏ và nhân hạt. 21 3.3 Hàm lợng một số chất trong hạt giống. 22 3.4 Thành phần và hàm lợng các axit amin trong hạt. 26 3.5 Hàm lợng một số nguyên tố hoá học. 32 Kết luận và kiến nghị. 34 Tài liệu tham khảo 36 3 mở đầu Đậu xanh (Vigna radiata ( L.) Wilczeck) thuộc họ đậu (Fabaceae), là loại cây lấy hạt, ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao, đứng hàng thứ 3 sau lạc và đậu tơng. Theo Nguyễn Văn Bình và cộng sự, thành phần hoá học của đậu xanh gồm protein (22 - 25%), lipit(1,5 - 4%), gluxit(53 - 55%) [3]. Protein của đậu xanh dễ tan và có đủ 8 loại axit amin không thay thế, Lizin, Valin, Izolơxin, Phenilalanin, Lơxin, Treonin, Metionin, Tryptophan, nhng thành phần không cân đối. So với bảng chuẩn thì protein đậu xanh có hàm lợng thấp các axit amin có lu huỳnh nh: Metionin, Xistin. Tuy nhiên, protein đậu xanh cũng là một protein thực vật tơng đối hoàn chỉnh, dễ đợc hấp thụ. Ngoài ra, trong 100g hạt đậu xanh còn chứa 64mg Ca, 377mg P và các loại vitamin quan trọng nh: vitamin B 1 (0,72mg), vitamin B 2 (0,15mg), vitamin PP(2,4mg), vitamin C (4mg) [3]. Do thành phần dinh dỡng cao, từ lâu con ngời đã biết chế biến nhiều thực phẩm từ đậu xanh nh giá đỗ - một loại thức ăn rất phổ biến ở nhiều nớc Châu á. Nhiều loại kẹo bánh đã sử dụng đậu xanh làm nguyên liệu chính. Đặc biệt bánh đậu xanh đợc sản xuất phổ biến ở nớc ta nh một mặt hàng truyền thống. Một số nớc nh Trung Quốc, Việt Nam đã biết chế biến miến từ đậu xanh, ngày nay tuy đã có miến đợc làm từ bột đao, bột gạo .nhng miến đậu xanh vẫn giữ vai trò làm thực phẩm cao cấp. Ngoài ra, đậu xanh còn đợc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất mì chính (Glutamat Natri). Trong thành phần nhiều loại bột dinh dỡng dành cho ngời ốm và trẻ em có tới 30 - 40% là bột đậu xanh [3]. Trên thực tế có tới hàng trăm mặt hàng thực phẩm đợc chế biến từ đậu xanh đợc a chuộng ở nhiều nớc châu á và thế giới. ở Việt Nam đậu xanh là một loại lơng thực thông dụng hơn cả đậu tơng và lạc, đợc trồng ở hầu hết các vùng theo thời vụ khác nhau. Trong đó Thanh Hoá là một tỉnh có diện tích gieo trồng và sản lợng đậu xanh lớn của khu vực Bắc Miền Trung, chính vì vậy có nhiều giống địa phơng cùng tồn tại trong cơ cấu cây trồng. Bên cạnh đó sự phát triển của khoa học sinh học, đồng thời cho ra đời những giống 4 mới có năng suất cao, thay thế dần các giống địa phơng, đây cũng là nguyên nhân làm mất dần các giống địa phơng quí, có khả năng chống chịu cao, chất lợng tốt. Xuất phát từ thực tế đó tác giả đã lựa chọn đề tài " Bớc đầu đánh giá chất l- ợng hạt của ba giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczeck) địa phơng Mốc, Mỡ, Gié trồng tại tỉnh Thanh Hoá". Với mục tiêu là xác định các chỉ tiêu sinh hoá của các giống đậu xanh địa phơng nhằm đánh giá chất lợng của các giống, từ đó cung cấp các dẫn liệu làm cơ sở bảo tồn và phát triển chúng. Chơng 1: Tổng quan tàI liệu 5 1.1 Đặc điểm chung của cây đậu đỗ Đậu đỗ là những cây trồng mà loài ngời đã biết sử dụng và trồng trọt từ lâu đời. Đậu tơng, đậu Hà Lan, đậu lạc, đậu đen, đậu xanh, là những cây cổ trong lịch sử loài ngời. Ngay từ thời thợng cổ, ngời dân ở nhiều địa phơng đã thấy trồng đậu đỗ có khả năng cải thiện dinh dỡng, làm tăng độ phì của đất, ngời ta đã trồng đậu đỗ với mục đích này. Đậu đỗ là những cây lơng thực quí, cung cấp cho con ngời hạt làm thức ăn, có thành phần dinh dỡng tốt. Có những loại đậu có tỉ lệ đạm không kém gì so với thịt động vật. Trong những thế kỷ gần đây, với sự phát triển của công nghiệp, đậu đỗ lại có công dụng lớn trong công kỹ nghệ. ở nhiều nớc phơng tây, đậu đỗ là những cây công nghiệp quan trọng đợc sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều ngành hoạt động công nghiệp. Đậu đỗ Việt Nam hiện có giá trị xuất khẩu cao vì vậy trong lĩnh vực kinh tế nông nghiệp cũng nh kinh tế nói chung, vai trò của đậu đỗ ngày càng tăng, vị trí của nó ngày càng quan trọng. Đậu đỗ có tỉ lệ protein cao hơn các loài ngũ cốc khác, vì vậy nó là nguồn thức ăn chất lợng cao cung cấp protein cho ngời và động vật. Các cây họ đậu không chỉ có nhiều protein trong các hạt mà thân và lá cũng có nhiều, do đó có thể lợi dụng thân và lá đậu đỗ làm thức ăn cho gia súc. Đậu đỗ còn có nhiều vitamin, đặc biệt là nhóm A và B nên sử dụng làm thức ăn cho ngời và gia súc có chất lợng tốt. Theo Viện sĩ William trong kế hoạch luân canh đồng cỏ đã từng khuyên trồng lẫn các cây họ đậu với cỏ hoà thảo vì ngoài chức năng cải thiện cấu tợng đất còn cung cấp khẩu phần ăn cân bằng về các chất dinh dỡng cho gia súc [5]. Các cây thuộc họ đậu, nhất là đậu tơng và lạc còn có nhiều chất béo, đậu t- ơng có hàm lợng dầu lên tới 13 - 21%; lạc 38 - 52% [5]. Với hàm lợng dầu nh vậy đậu đỗ dùng để cải thiện thành phần thức ăn cho ngời tăng thêm chất béo trong khẩu phần thực phẩm. Việc dùng dầu thảo mộc ngày càng nhiều, vị thế của đậu đỗ trong phạm vi này cũng ngày một tăng lên. ở nớc ta việc dùng dầu lạc là một thức ăn có mỡ cha phải là phổ biến. Nhng các nớc phơng Tây dùng dầu thảo mộc làm thức ăn rất nhiều. 6 Rễ đậu đỗ thờng có nốt sần, trong đó có nhiều vi sinh vật cộng sinh, là một đặc tính quan trọng trong kĩ thuật sản xuất nông nghiệp. Nó không những có khả năng cộng sinh với các vi sinh vật trong nốt sần của mình làm tăng thêm tỉ lệ đạm trong đất trồng trọt, mà lá, thân của đậu đỗ cũng có một tỉ lệ đạm khá cao, có thể dùng ủ phân hay trực tiếp làm phân xanh vùi xuống đất. Những khô dầu đỗ đậu nh khô lạc là loại phân có đạm tốt, có ảnh hởng nhanh. Một số đặc tính sinh học của cây đậu đỗ. - Rễ: gồm rễ chính ăn sâu xuống đất và các rễ phụ, trên đó có mang nhiều nốt sần có khi bằng hạt ngô hay hạt đậu xanh, đậu đen . - Thân: thờng là thân thảo, mềm, có giống lâu năm nh đậu biển, nhng đa số là cây hàng năm có vụ. Có giống thân hình tròn, lại có giống thân góc hình tam giác. Thân có thể là thân leo, thân thẳng, thân nửa leo thẳng. - Lá: thờng xuất hiện ở các mắt thân hay đốt cành. Lá thờng là lá kép mọc cách. - Quả: Là quả giáp thẳng hay cong, hình trụ (nh đậu xanh, đậu đen), dẹt (đậu ván). 1.2. Đặc điểm của cây đậu xanh 1.2.1. Phân loại đậu xanh đậu xanh thuộc chi Vigna, họ Fabaceae, bộ Fabales. Trớc kia đậu xanh cũng nh nhiều cây lấy hạt khác đợc xếp vào chi phaseolus với tên gọi P.mumgo hoặc P.radiatus L Năm 1954, Wilczeck đề ra 2 đặc điểm quan trọng của chi vigna để phân biệt với phaseolus là: lá kèm đính dới và nhuỵ lợn dài vợt qua khỏi núm nhuỵ. Vì vậy, ông xếp đậu xanh vào chi Vigna với tên khoa học là: Vigna radiata (L.) Wilczeck. Ngày nay chi vigna có nhiều loài đậu trồng ăn hạt hoặc ăn quả non. Ngoài đậu xanh ra còn có: đậu đen (V.mumgo), đậu bò (V. unguiculata. (L.) Walp), đậu gạo (V. umbellata), đậu đũa (V. sinensis). Nhng quan trọng nhất vẫn là cây đậu xanh. 7 Hiện nay, cha có hệ thống phân loại dới loài đối với đậu xanh. Trong sản xuất, ngời ta thờng phân biệt giống theo màu sắc hạt: mốc, mỡ, datre, gié, 1.2.2 Một số đặc điểm hình thái cây đậu xanh - Thân: thờng có 4 cạnh, màu xanh tím hoặc đỏ tuỳ thuộc vào giống. Trên thân có lông phủ, nhất là phần thân non. Thân cao 30-60 (cm), trong điều kiện sinh trởng thuận lợi, thân có thể cao tới 80-100 (cm) tuỳ giống. Tốc độ tăng trởng chiều cao thân từ ngày thứ 20 đến khi ra hoa, quả tơng đối ổn định, đến khi hình thành quả thì tốc độ tăng trởng giảm dần. - Cành: Cây đậu xanh thờng có 2-4 cành, tuỳ thuộc ở giống và điều kiện canh tác. Cành mọc từ nách lá kép đầu tiên. Các cành đầu tiên xuất hiện khi có 4-5 lá trên thân chính, đậu xanh thờng chỉ có cành cấp I, nếu trồng dày thì số cành giảm rõ rệt, thậm chí không phân cành. - Lá: là lá kép có 3 lá chét. Khi đậu mọc, 2 lá mầm tách nhau ra và đôi lá thật đầu tiên xuất hiện đó là hai lá đơn mọc đối. Sau đó xuất hiện các lá kép, lá kép mọc cách thờng to bản và cả hai đều có lông tơ, độ dày của lông trên mặt tuỳ thuộc vào giống. - Rễ: Đậu xanh cũng nh các cây họ đậu khác có rễ cọc. Tuy nhiên, đậu xanh có bộ rễ phụ rất phát triển. Nốt sần ở rễ xuất hiện rất sớm (sau gieo từ 10-15 ngày) và dày đặc dần. Nốt sần này do vi khuẩn cộng sinh cố định Nitơ là Rhigobium sp, c- ờng độ cố định Nitơ của đậu xanh mạnh nhất có thể đạt 1,37-2,05 mg/cây/ngày. - Hoa, quả, hạt đậu xanh: Hoa: Hoa lỡng tính, cánh tràng màu xanh tím. Sự thụ phấn đợc tiến hành trớc khi hoa nở 3-5 giờ, vì vậy hoa chủ yếu tự thụ phấn, tỉ lệ giao phấn trong tự nhiên chiếm khoảng 2%. Quả: Xuất hiện 1-2 ngày sau khi hoa nở và có độ dài 1-1,5(cm). Quả lớn nhanh trong khoảng 5-7 ngày đầu tiên và đạt kích thớc vào khoảng 8-10 ngày sau khi hoa nở. Trong điều kiện bình thờng (28-35 o C), thời gian từ khi hoa nở đến khi quả chín chỉ khoảng 14-20 ngày (vụ hè nhiệt độ ổn định hơn nên thờng là 10-16 ngày). 8