Trờng Đại học vinh Khoa Sinh học ----------- Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái sinh lý- sinh hoá của ba giống đậu tơng dt84, ak03 và địa phơng nghệ an tại xã hng xá- hng nguyên- nghệ an tóm tắt Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: di truyền - vi sinh Giáo viên hớng dẫn: Th.S. Nguyễn Đình Châu Sinh viên : Nguyễn Thị Phơng Thuý Lớp : 43E 2 - Sinh học Vinh - 2007 Trờng Đại học vinh Khoa Sinh học ----------- Nguyễn Thị Phơng Thuý Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái sinh lý- sinh hoá của ba giống đậu tơng dt84, ak03 và địa phơng nghệ an tại xã hng xá- hng nguyên- nghệ an tóm tắt Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: di truyền - vi sinh Vinh - 2007 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Cây đậu tơng còn gọi là cây đậu nành, tên khoa học là Glycine max Merrill (Glycine soja sieb et zucc), thuộc họ đậu Leguminosae (Fabaceae nghĩa mới), họ phụ cánh bớm papilionoideae, có nguồn gốc từ cây đậu tơng hoang dại Glycine ussuriensis. Cây đậu tơng đợc đánh giá rất cao do giá trị mà nó mang lại. Ngời ta xem cây đậu tơng là: vàng mọc từ đất, cây đỗ thần, cây lấy thịt, vv Trong những năm gần đây, cây đậu tơng đang đợc quan tâm ở nớc ta do những giá trị về kinh tế và dinh dỡng của nó. Nhng tiềm năng của cây đậu tơng còn rất lớn vì có thể tăng diện tích cây đậu tơng lên và đặc biệt là tiềm năng tăng năng suất còn nhiều với nhiều cải tiến kỹ thuật canh tác giống mới Hạt đậu tơng chiếm khoảng 40 - 50%protein và 12 25% lipít, 10 15% glucid, có các muối khoáng nh: Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S và các vitamin: A, B 1 , B 2 , D, F ,E và nhiều nguồn sinh tố khác. Đậu tơng là loại hạt duy nhất mà giá trị của nó đợc đánh giá đồng thời cả protit và lipit, protein của đậu tơng dễ tiêu hoá và không có các thành phần tạo thành cholesteron, nó đợc xem là thực phẩm cần thiết phục vụ đời sống con ngời. Trong công nghiệp ngời ta sử dụng đậu tơng vào việc chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng bôi trơn trong ngành hàng không Cây đậu tơng còn đợc đánh giá rất cao trong công nghiệp thức ăn gia súc chiếm 60% giá trị toàn bộ thức ăn có đạm. Đồng thời thân lá đậu tơng làm phân xanh rất tốt Khả năng đặc biệt của cây đậu tơng là sự tích luỹ đạm từ khí trời và làm giau đạm cho đất nhờ sự cộng sinh với vi khuẩn nốt sần Rhizobium và bộ rễ. Các vi khuẩn này có thể tích luỹ một lợng đạm từ 20 25 kg/ha. Do vậy trồng đậu tơng góp phần cải tạo đất và tạo sự cân bằng sinh thái nông nghiệp. Chính vì thấy đợc tầm quan trọng của cây đậu tơng cũng nh thấy rõ khả năng thích ứng khá sâu nên nó đợc trồng ở khắp các châu lục, tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ, tiếp đó là Đông Nam châu á. Đặc biệt trong những năm gần đây vơi việc chuyển đổi cơ chế quản lý sản xuất nông nghiệp đã đạt đợc nhiều thành tựu to lớn về lơng thực, một vấn đề cơ bản của ngời dân Việt Nam đã đợc giải quyết, do đó ngời dân có điều kiện chủ động sản xuất. Nó có thể đợc trồng nhiều vụ trong năm trên nhiều loại đất, có thể trồng luân canh với các cây trồng khác nh lúa, ngô, khoai hay trồng xen canh góp phần chuyển đổi cơ cấu mùa vụ, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên muốn trồng, sản xuất cây đậu tơng có hiệu quả kinh tế cao chúng ta cần nắm đợc những đặc trng nông học sinh lý, sinh thái của cây đậu t ơng để làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật gieo trồng chăm sóc thích hợp. Nh Bác Hồ đã từng nói Khoa học từ sản xuất mà ra và trở lại để phục vụ sản xuất xuất phát từ những lý do trên tôi tham gia làm đề tài Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hoá của ba giống đậu tơng DT84, AKO3 và địa phơng Nghệ An tại xã Hng Xá - Hng Nguyên Nghệ An". 2. Mục tiêu Nghiên cứu một số dặc điểm hình thái sinh lý, sinh hoá của 3 giống đậu tơng với hy vọng góp phần be nhỏ của mình vào công tác nghiên cứu khoa học tìm ra những u điểm, nhợc điểm của 3 giống đậu tơng trên ứng dụng vào thực tiễn sản xuất trên vùng đất Hng Nguyên Nghệ An. Phần I TổNG QUAN TàI LIệU 1.1. Nguồn gốc cây đậu tơng Cây đậu tơng là một loại cây trồng cổ của nhân loại, nguồn gốc cụ thể của nó vẫn cha đợc làm rõ [3] [4] [12] Căn cứ vào Thần nông bảo kinh và một số di tích trên đá, mai rùa, xơng súc vật thì cây đậu t ơng có nguồn gốc ở phơng Đông (Đông á) đợc con ngời biết đến cách đây khoảng 5000 năm và đợc trồng vào thế kỷ XI trớc công nguyên [12]. Một số nhà khoa học cho rằng, cây đậu tơng xất hiện đầu tiên ở lu vực sông Trờng Giang (Trung Quốc). Tôn Tĩnh Đông và Hymowitz (1970) phân tích cổ ngữ và cho rằng: chữ soi-a của nhiều nớc trên thế giới (Nga, Anh, Pháp ) là xuất phát từ chữ shu của Trung Quốc. Theo morre (1905) thì ghi chú đầu tiên về loại cây trồng này năm trong cuốn Bản thảo cơng mục viết vào năm 238 trớc công nguyên, tác giả là Vua thần Nông, với nội dung mô tả các cây trồng ở Trung Quốc. Cây đậu tơng đợc xem là loại cây lấy hạt quan trọng tơng đơng với cây lúa n- ớc, lúa mỳ, đại mạch, kê, quyết định sự tồn tại của nền văn minh Trung Quốc [3] [12]. Theo Nogata, cây đậu tơng đợc du nhập vào Triều Tiên và Nhật Bản khoảng 200 năm trớc công nguyên. Năm 1765, Samuel Bo Wen đa đậu tơng từ Trung Quốc sang Hoa Kỳ. Năm 1804, cây đậu tơng đã biết đến và nói đến ở châu Mỹ nhng mãi thế XX (1924), mới đợc trồng. Từ năm 1790 cây đậu tơng đã đợc truyền giáo mang từ Trung Quốc về trồng ở vờn thực vật Pari và hoàng gia Anh [3][4]. Haber landt đã mô tả trong tác phẩm của ông về cây đậu tơng ở Ôxtraylia (úc) đầu năm 1879. Đậu tơng đợc đa tới các nơc Đông á và đông nam á từ Trung Quốc, Nhật Bản và Triều Tiên qua con đờng bán tơ lụa [7]. Khi cây đậu tơng có mặt ở nhiều nớc trên thế giới thì nó có các tên địa phơng khác nhau nh ở Anh: Soyabean, Pháp: Soia, Soia Poisolagileux de chi le, Mỹ: Soybean, Lào: Thwax khon,Thái Lan: Thua Lueang, ở Việt Nam: đậu tơng (đậu nành) . Tuy đậu tơng là một loại cây trồng cổ xa nhng đậu tơng vẫn đợc xem là cây trồng mới nhất. Đậu tơng có nguồn gốc từ Phơng Đông nhng hiện nay đợc trồng phổ biến nhất ở châu mỹ. Điều này cũng cho thấy sự thích nghi cao độ của cây đậu tơng. Từ các nguồn gốc hoang dại ngày nay ngời ta đã lai tạo, chọn lọc ra nhiều giống đậu tơng mới, có năng suất chất lợng cao [17] 1.2. Giá trị của cây đậu tơng Đậu tơng là cây trồng ngắn ngày, cây lấy protein, lấy dầu có giá trị kinh tế cao. Cây đậu tơng đã chiếm một vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp nói riêng và kinh tế thế giới nói chung. Do không chỉ gieo trồng trên diện tích lớn mà còn do hạt đậu tơng đợc sử dụng rộng rãi để làm thực phẩm, làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp. Giá trị chủ yếu của cây đậu tơng đợc quyết định bởi các thành phần chứa trong hạt đậu tơng. Bao gồm: 40-50% Protein 12-25% Lipít 2-3% Chất khoáng 10-15% Gluxit. Giàu sinh tố [22] Đậu tơng là loại hạt duy nhất mà giá trị của nó đợc đánh giá đồng thời cả Protít và Lipít. Trong đậu tơng các thành phần axít amin khá đầy đủ và cân đối đặc biệt là Lizin (gấp 1.5 trứng) và triptophan, hai loại axit amin này có vai trò rất quan trọng đối với sự tăng trởng của cơ thể trẻ em và gia súc. Tuy nhiên hàm lợng metyonin và Xystin là những axít amin có chứa lu huỳnh hơi thấp. Thành phần các loại axít amin đợc thể hiện cụ thể trong bảng sau: Bảng 1: Thành phần axit amin trong protein đậu tơng (g axit/16g nitơ) Stt Aminoaxit g axitanin/16g nitơ 1 Arginin 7,9 2 Histidin 2,5 3 Lyzin 6,2 4 Tyrosin 3,5 5 Tritophan 4,1 6 Phenylalanin 4,7 7 Treonyl 3,8 8 Methionyl 1,2 9 Xystein 0,8 10 Lơxin 7,2 11 Valin 4,9 12 120loxin 5,1 13 Glixin 4,0 14 Glutamic axit 17,1 15 Protein Tổng số 45,2 Đậu tơng đợc gọi là thịt thực vật do khả năng tự tích luỹ và tự tổng hợp Azôt tự nhiên [12][16] Protein của đậu tơng cao (40-50%) dễ tiêu hoá và không co thành phần tạo Cholesteron không có các dạng axit uric, có lợi cho tim mạch huết áp Ngày nay ngời ta đã biết thêm nó có chứa chất Lexithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, làm tăng trí nhớ và tái sinh các mô làm cứng các xơng và tăng sức đề kháng của cơ thể. Trong đậu tơng có chứa 12-14% (cao hơn hẳn các loại đậu khác) dầu đậu t- ơng là loại dầu bảo hoà dầu no (có thành phần chính là các axit Palmitic và Stearic, bao gồm 30-35% axit oleic, 45-55% axit linoleic, 5-10% linoleic). Dầu đậu tơng có thể thay thế mỡ động vật tránh đợc xơ mỡ động mạch [2][12]. Trong công nghiệp dầu đậu tơng còn đợc sử dụng làm xi, sơn, mực in, xà phòng, thuốc trừ sâu khô dầu đậu t ơng đợc đánh giá cao trong công nghiệp thức ăn gia súc, chiếm 60% toàn bộ thức ăn có đạm [2]. Đậu tơng còn là vị thuốc để chữa bệnh đặc biệt là đậu tơng đen có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ dày .[12] . Hiện nay từ đậu tơng có thể chế biến 600 loại thực phẩm khác nhau nh các loại thức ăn cổ truyền ở phơng Đông: Đậu phụ, sữa đậu nành chính vì vậy cây đậu tơng đợc mệnh danh là ngời đầu bếp của thế kỷ [12][17]. Thành phần các chất trong thân, lá, quả, đậu tơng lúc chín gồm 5% Oxi, 6% Hyđro, 38% cácbon, 4% nitơ và 1% các chất khoáng khác [12] . Đậu tơng còn là cây họ đậu có khả năng cố định Nitơ của khí quyển qua nốt sần ở rể có tác dụng cải tạo đất và có ý nghĩa đối với các cây trồng khác. Tóm lại: Giá trị của cây đậu tơng là rất lớn nó tham gia trực tiếp vào việc cung cấp thực phẩm cho con ngời, làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp chế biến, là thức ăn gia súc có giá trị Đậu tơng xứng đáng là cây trồng hiện đại có nhiều triển vọng đặc biệt là những nớc thiếu Protein [12]. Trong những năm gần đây việc sản xuất đậu tơng đã thu đợc những kết quả đáng mừng nhờ áp dụng rộng rãi các thành tựu công nghệ mới trên đồng ruộng của ngời nông dân, góp phần phát triển một nền nông nghiệp bền vững, nâng cao thu nhập và đời sống của ngời dân. 1.3. Tình hình sản xuất đậu tơng trên thế giới 1.3.1.Tình hình sản xuất đậu tơng trên thế giới Đậu tơng là loại cây trồng phổ biến trên thế giới do khả năng thích ứng mạnh nó đã đợc trồng khắp châu lục. Trong đó châu Mỹ đứng đầu thế giới về diện tích gieo trồng cũng nh sản lợng (73,3%), tiếp đến là châu á (23,15%) [17]. Hiện nay nhu cầu sử dụng và tiêu thụ đậu tơng trên thế giới ngày càng tăng do những giá trị kinh tế mà nó mang lại. Đây là nguyên nhân cơ bản khiến cho việc sản xuất đậu tơng trên thế giới đạt đợc những thành tựu to lớn, nhiều nớc đầu t sản xuất với quy mô lớn, năng suất và sản lợng cao . Năm 1994, diện tích trồng đậu tơng trên thế giới là 61.571.000 ha năng suất bình quân từ (1990-1994) đạt 2.078 kg/ha, sản lợng đạt trên 100 triệu tấn/năm [12]. Thời kỳ từ năm 1990-1992 so với thời kỳ 1979-1981 sản lợng đậu trên thế giới bình quân trong những năm 1990-1992 là 1979kg/ha, tăng so với thời kỳ từ 1979-1981l là 15,9% [2]. - Năm 1992 (theo FAO) các nớc trồng nhiều diện tích là : Mỹ: 23,6 triệu ha Braxin: 10 triệu ha Trung quốc: 7,5 triệu ha Acghentina: 4,7 triệu ha - Những nớc có năng suất trung bình cao là: Italia : 3.585 kg/ha Mỹ: 2.503 kg/ha Acghentina: 1.322 kg/ha Braxin: 2.034 kg/ha Năm 2000 Mỹ sản xuất 75 triệu tấn đậu tơng chiếm 55% đậu tơng thế giới [2] Trong những năm 1995 1997 cây đậu tơng không ngừng tăng về diện tích, năng suất và sảng lợng [17]. Bảng 2: Diện tích năng suất và sản lợng trên thế giới Chỉ tiêu Diện tích (1000 ha) Năng suất (kg/ha) Sản lợng (1000 tấn)