Giáo trình Cây đậu tương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN VĂN ĐIỀN

GIÁO TRÌNH

CÂY ĐẬU TƯƠNG

NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI – 2007

LỜI NÓI ĐẦU

Đậu tương là một cây công nghiệp và thực phẩm đóng vai trò quan trọng trong

cơ cấu cây trồng nông nghiệp ở Việt Nam và đặc biệt tà các tỉnh miền núi phía Bắc.

Cây đậu tương được đưa vào chương trình giảng dạy hệ đại học thuộc các ngành

trồng trọt, khuyên nông và phát triển nông thôn. Để đáp ứng nhu cầu về tư liệu học

tập và nghiên cứu cho sinh viên và cán bộ giảng dạy, tác giả xin gửi đến bạn đọc

cuốn sách "Giáo trình cây đậu tương". Cuốn sách này đã tổng hợp và hệ thông lại

kết quả của các công trình nghiên cứu về đậu tương trong và ngoài nước. Chúng tôi

hy vọng rằng tài liệu sẽ giúp ích cho học tập và nghiên cứu của sinh viên và các cán

bộ nghiên cứu về đậu tương. Mặc dù với sự cố gắng cao trong quá trình biên soạn và

được nhiều ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp, nhưng lần xuất bản đầu tiên này

chắc chắn sẽ còn nhiều hạn chế. Tác giả rất mong nhận được những đóng góp của

bạn đọc để giáo trình ngày càng hoàn thiện.

Xin trân trọng cám ơn !

Tác giả

Chương I

GIÁ TRỊ KINH TẾ, TÌNH HÌNH SẢN XUẤT,

NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI ĐẬU TƯƠNG

1. GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG

Đậu tương (Glycine max (L) Merr.) còn gọi là đậu nành là một cây trồng cạn

ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Khó có thể có tìm thấy một cây trồng nào có tác

dụng nhiều mặt như cây đậu tương. Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con người,

thức ăn cho gia súc nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu và là cây cải tạo

đất tốt. Vì thế cây đậu tương được gọi là "Ông Hoàng trong các loại cây họ đậu ".

Sở dĩ cây đậu tương được đánh giá như vậy bởi lẽ cây đậu tương có giá trị rất toàn

diện.

Giá trị về mặt thực phẩm

Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng prôtein trung bình

khoảng từ 35,5 - 40%. Trong khi đó hàm lượng prôtein trong gạo chỉ 6,2 - 12%; ngô:

9,8 - 13,2% thịt bò: 21%; thịt gà: 20%; cá: 17 - 20% và trứng: 13 - 14,8%, lipit từ 15-

20%, hyđrát các bon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố và muối khoáng quan trọng cho

sự sống (Nguyễn Thị Hiền và Vũ Thi Thư, 2004). Hạt đậu tương là loại thực phẩm

duy nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả prôtit và lipit. Prôtein của đậu

tương có phẩm chất tốt nhất trong số các prôtein có nguồn gốc thực vật. Hàm lượng

prôtein trong hạt đậu tương cao hơn cả hàm lượng prôtein có trong cá, thịt và cao gấp

2 lần so với các loại đậu đỗ khác.

Hàm lượng axít quan có chứa lưu huỳnh như methionin và sixtin của đậu tượng

cao gần bằng hàm lượng các chất này có trong trứng gà. Hàm lượng cazein, đặc biệt

li sin cao gần gấp rưỡi lần chất này có trong trứng. Vì thế mà khi nói về giá trị của

prôtein trong hạt đậu tương là nói đến hàm lượng prôtein cao và sự cân đối của các

loại axít amin cần thiết. Prôtein của đậu tương dễ tiêu hoá hơn thịt và không có các

thành phần tạo colesteron. Ngày nay người ta mới biết thêm hạt đậu tương có chứa

lexithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo các mô, làm

cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể.

Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên

được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng. Lipit của đậu tương chứa một tỉ lệ

cao các axít béo chưa no (khoảng 60-70%) có hệ số đồng hoá cao, mùi vị thơm như

axit linoleic chiếm 52-65%, oleic từ 25-36%, linolenolic khoảng 2-3% (Ngô Thê Dân

và cs, 1999). Dùng dầu đậu tương thay mỡ động vật có thể tránh được xơ mỡ động

mạch.

Trong hạt đậu tương có khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là hàm lượng vitamin

B1 và B2 ngoài ra còn có các loại vitamin PP, A, E, K, D, C,v.v.... Đặc biệt trong hạt

đậu tương đang nảy mầm hàm lượng vitamin tăng lên nhiều, đặc biệt là vitamin C.

Phân tích thành phần sinh hoá cho thấy trong hạt đậu tương đang nảy mầm, ngoài

hàm lượng vitamin C cao, còn có các thành phần khác như: vitamin PP, và nhiều

chất khoáng khác như Ca, P, Fe v.v...Chính vì thành phần dinh dưỡng cao như vậy

nên đậu tương có khả năng cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg

(Nguyễn Danh Đông, 1982). Hiện nay, từ hạt đậu tương người ta đã chế biến ra

được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn 300 loại làm thực phẩm được

chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và

lên men vv... như làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu vv... đến các sản phẩm cao cấp

khác như cà phê đậu tương, bánh kẹo và thịt nhân tạo vv... Đậu tương còn là vị thuốc

để chữa bệnh, đặc biệt là đậu tương hạt đen, có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ

dày và ruột. Đậu tương là thức ăn tốt cho những người bị bệnh đái đường, thấp khớp,

thần kinh suy nhược và suy dinh dưỡng.

Giá trị về mặt công nghiệp

Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế

biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, dầu

bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu.

Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp nguyên liệu cho ép

dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật. Đặc điểm của dầu đậu

tương: khô chậm, chỉ số iốt cao : 120- 127 ; ngưng tụ ở nhiệt độ : - 15 đến - 18oC. Từ

dầu này người ta chế ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà

phòng, ni lông v.v...

Giá trị về mặt nông nghiệp

- Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc 1 kg hạt

đậu tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi. Toàn cây đậu tương (thân, lá,

quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có

thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia

súc. Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao: N:

6,2%, P2O5: 0,7%, K2O: 2,4%, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt (Ngô Thế Dân

và cs, 1999).

- Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt. 1 ha trồng đậu tương

nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N (Phạm Gia Thiều, 2000).

Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có

tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà

giảm chi phí cho việc bón N. Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân hữu cơ rất

tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%, trong lá: 0,19% (Nguyễn Danh Đông,

1982).

2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG

NƯỚC

2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới

Đậu tương là cây trồng lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất trên thế giới,

đứng hàng thứ 4 sau cây lúa mì, lúa nước và ngô. Do khả năng thích ứng rộng nên nó

đã được trồng ở khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ trên 70%,

tiếp đến là châu Á. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần

đây được thê hiện trong bảng

Số liệu ở bảng 1.1 cho thấy diện tích gieo trồng và sản lượng đậu tương trên thế

giới tăng rất nhanh trong vòng 5 năm qua. Hàng năm trên thế giới trồng khoảng hơn

91 triệu ha với nang suất bình quân khá cao 22-23 tạ!ha đã tạo ra một sản lượng đậu

tương gấp hơn 2 lần so với 20 năm về trước. Các nước trồng đậu tương đứng hàng

đầu trên thế giới về diện tích gieo trồng và sản lượng là Mỹ, Braxin, Achentina và

Trung Quốc (bảng l.2)

2.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở trong nước

Một số tài liệu cho rằng cây đậu tương được đưa vào trồng nước ta từ thời vua

Hùng và xác định rằng nhân dân ta trồng cây đậu tương trước cây đậu xanh và cây

đậu đen (Ngô Thế Dân và cs, 1999). Ngày nay đậu tương đã trở nên quen thuộc với

nhân dân ta. Các món ăn chế từ đậu tương trở thành những món ăn phổ biến thường

ngày. Tuy nhiên đậu tương trồng ở nước ta chủ yếu là sử dụng làm thực phẩm mang

tính tự cung tự cấp. Trong những năm gần đây, cây đậu tương đã phát triển khá

nhanh cả về diện tích và năng suất góp phần tạo ra mặt hàng tiêu dùng nội địa quan

trọng. Tình hình sản xuất đậu tương trong nước mấy năm gần đây được trình bày

trong bảng 1.3.

Về mặt diện tích: Diện tích gieo trồng đậu tương của nước ta mới chiếm tỉ lệ

nhỏ trong tổng diện tích gieo trồng (khoảng l,5-l,6%). Xét về tốc độ thì tăng rất

nhanh nếu lấy năm 1980 làm mốc thì đến năm 2004 diện tích đã tăng gấp 3,6 lần.

Về năng suất: Năng suất đậu tương bình quân của nước ta rất thấp chỉ đạt

khoảng trên 50% so với năng suất bình quân trên thế giới. Tuy nhiên, nhờ những nỗ

lực rất lớn của các nhà khoa học trong công tác nghiên cứu chọn tạo giống và các

biện pháp canh tác, năng suất đậu tương trong 5 năm gần đây đã có một bước nhảy

vọt quân trọng, năng suất tăng 1,8 lần so với năm 1980 (Trần Đình Long và Andrew,

2001).

Hiện nay, cả nước đã hình thành 6 vùng sản xuất đậu tương: vùng Đông Nam

bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu tương cả nước), miền núi Bắc bộ

24,7%, đồng bằng sông Hồng 17,5%, đồng bằng sông Cửu Long 12,4% (Ngô Thế

Dân và cs, 1999). Tổng diện tích 4 vùng này chiếm 80% diện tích trồng đậu tương cả

nước, còn lại là đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên.

Đậu tương được trồng ở vụ xuân chiếm 14,2% diện tích, vụ hè là 2,68%, vụ hè

thu 31,3%, vụ thu đông 22,1% và vụ đông xuân 29,7% (Ngô Thế Dân và cs, 1999).

Tuỳ theo điều kiện sinh thái của từng vùng mà đậu tương được gieo trồng trong

các vụ chính khác nhau. Ví dụ ở các tỉnh miền núi phía Bắc đậu tương được gieo

trồng chính trong vụ hè thu, những năm gần đây đậu tương cũng được phát triển

mạnh trong vụ xuân.

Về sản lượng, vùng đồng bằng sông Hồng, Đông Nam bộ và đồng bằng sông

Cửu Long chiếm hơn 60% sản lượng đậu tương cả nước. Đặc biệt vùng Đồng bằng

sông Cửu Long chỉ chiếm khoảng 12% diện tích nhưng năng suất bình quân cao nhất

cả nước đạt trên 20 tạ/ha (Ngô Thế Dân và cs, 1999).

Hiện nay cùng với nhịp độ tăng dân số và việc thay đổi tập quán tiêu dùng dầu

thực vật thay mỡ động vật, thì nhu cầu dầu thực vật đặc biệt là dầu đậu tương sẽ tăng

lên, như vậy sẽ tạo ra một cơ hội rất lớn cho việc phát triển sản xuất đậu tương trong

nước.

3. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI

3.1. Nguồn gốc

Đậu tương là một trong những loại cây trồng mà loài người đã biết sử dụng và

trồng trọt từ lâu đời, vì vậy nguồn gốc của cây đậu tương cũng sớm được xác minh.

Những bằng chứng về lịch sử, địa lý và khảo cổ học đều công nhận rằng đậu tương

có nguyên sản ở châu Á và có nguồn gốc từ Trung Quốc. Cây đậu tương được thuần

hoá ở Trung Quốc qua nhiều triều đại tiền phong kiến và được đưa vào trồng trọt và

khảo sát có thể trong triều đại Shang (năm 1700-1100 B.C) trước công nguyên.

Những thông tin về nguồn gốc đậu tương được trình bày chi tiết trong tài liệu của

trong Ngô Thế Dân và cs (1999).

3.2. Phân loại

Đậu tương thuộc chi Glycine, họ đậu Leguminosae, họ phụ cánh bướm

Papilionoideae và bộ Phaseoleae. Đậu tương có tên khoa học là Glycine Max (L)

Merr.

Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau nên cũng

có nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng đến nay, hệ thống phân loại căn cứ vào

đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể được nhiều người sử

dụng.

Hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, sự phân bố địa lý và số

lượng nhiễm sắc thể do Hymowit và Newell (1984) xây dựng. Theo hệ thống này

ngoài chi Glycine còn có thêm chi phụ Soja. Chi Glycine được chia ra thành 7 loài

hoang dại lâu năm, và chi phụ Soja được chia ra làm 2 loài: loài đậu tương trồng

Gtycine (L) Merr và loài hoang dại hàng năm G. Soja Sieb và Zucc (bảng 1.4).

Chương II

ĐẶC TÍNH SINH VẬT HỌC CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG

1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC

1.1. Rễ

Rễ cây đậu tương khác với rễ cây hoà thảo là có rễ chính và rễ phụ. Rễ chính có

thể ăn sâu 30-50cm và có thể trên 1m. Trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ, rễ phụ cấp

2, cấp 3 tập trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2 (Nguyễn Danh Đông,

1982). Trên rễ chính và rễ phụ có nhiều nốt sần. Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp,

số lượng nốt sần ít hay nhiều phụ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng.

Quá trình phát triển của bộ rễ có thể phân ra làm 2 thời kỳ:

Thời kỳ thứ nhất: Phát triển lớp rễ đầu tiên, thời kỳ này rễ cái và rễ phụ đầu

tiên phát triển mạnh kéo dài ra và sinh nhiều rễ con. Thời kỳ này thường kéo dài từ

30-40 ngày sau mọc.

Thời kỳ thứ hai: Lớp rễ đầu tiên phát triển chậm dần, rễ con không nhú ra nữa

thậm chí có một số rễ con khô đi. Lúc này gốc thân gần cổ rễ các rễ phụ nhỏ kéo dài

ra và phát triển cho tới khi gần thu hoạch. Số lượng có thể 30-40 rễ phụ ăn ở phía gần

mặt đất. Lớp rễ này có nhiệm vụ cung cấp đấy đủ chất dinh dưỡng cho sự phát triển

của thân, lá và làm quả. Trong kỹ thuật trồng nên chú ý thời kỳ này, cần vun đất sao

cho lớp rễ này phát triển mạnh.

Một đặc điểm hết sức quan trọng cần lưu ý là trên bộ rễ của cây đậu tương có

rất nhiều nốt sần. Đó là các u bướu nhỏ bám vào các rễ. Nốt sần là kết quả cộng sinh

của một số loại vi sinh vật có tên khoa học là Rhizobium Japonicum với rễ cây đậu

tương. Trong một nốt sần có khoảng 3-4 tỷ vi sinh vật, mà ta chỉ có thể nhìn thấy

chúng qua kính hiển vi phóng đại 600 - 1000 lần (Ngô Thế Dân và cs, 1999). Vi sinh

vật thường có dạng hình cầu hoặc hình que.

* Đặc điểm của nốt sần

Nốt sần ở rễ đậu tương thường tập trung ở tầng đất 0-20cm, từ 20-30cm nốt sần

ít dần và nếu sâu hơn nữa thì có ít hoặc không có.

Nốt sần đóng vai trò chính trong quá trình cố định đạm khí trời cung cấp cho

cây.

Lượng đạm cung cấp cho cây khá lớn khoảng 30-60 kg/ha (Nguyễn Danh

Đông, 1982).

Nốt sần có thể dài lcm, đường kính 5-6 mm, mới hình thành có màu trắng sữa,

khi tốt nhất có màu hồng (màu globulin có cấu tạo gần giống Hemoglobin trong máu

có Fe).