Giới thiệu giáo trình ” Giáo Trình Cây Công Nghiệp “
1.2. Cơ sở sinh vật học và yêu cầu sinh thái của cây đậu tương
1.2.1. Nguồn gốc, phân loại
1.2.1.1. Nguồn gốc
Cây đậu tương (đậu nành) là một loại cây trồng đã có từ lâu đời, nguồn gốc từ Đông Á. Căn cứ vào “Thần nông bản thảo kinh” và một số di tích cổ như hình khắc trên đá, mai rùa… thì cây đậu tương được con người biết đến cách đây khoảng 5000 năm.
Dựa vào sự đa dạng về hình thái của hạt, Fukuda (1933) và nhiều nhà khoa học đã thống nhất rằng cây đậu tương có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu tương dại, thân mành, dạng dây leo, có tên khoa học là Glycile Soja Sieb và Zucc. Từ Trung Quốc đậu tương được lan truyền dần ra khắp thế giới. Theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản vào khoảng 200 năm trước công nguyên, đậu tương được đưa vào Triều Tiên và sau đó phát triển sang Nhật. Đến giữa thế kỷ 17 đậu tương được nhà thực vật học người Đức Engellbert Caempler đưa về Châu Âu và đến năm 1954 đậu tương mới được du nhập vào Hoa Kỳ.
1.2.1.2. Phân loại
Cây đậu tương có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill thuộc bộ đậu (Fabales), họ đậu (Fabaceae), họ phụ cánh bướm (Leguminosae). Đậu tương là cây trồng rất đa dạng, để phân loại người ta căn cứ vào 7 loại đặc điểm hình thái quan trọng:
Màu sắc hoa: Có 2 nhóm hoa trắng và hoa tím
Lông trên thân: Có 2 loại là lông trắng và lông vàng nâu
Hình dạng hạt: Hình tròn hoặc hình thon
Màu sắc hạt: Có 5 loại là vàng, xanh, nâu, đen và đốm
Độ lớn của hạt: Căn cứ vào trọng lượng và độ lớn của hạt để phân biệt
Màu sắc rốn hạt: Rốn nâu hay đen, cùng màu hay khác màu với hạt
Hình dạng lá chét: Có hình trứng, thon, dài, nhọn, lưỡi mác…..
1.2.2. Đặc điểm thực vật học
1.2.2.1. Bộ rễ và sự hình thành nốt sần
Rễ đậu tương thuộc loại rễ cọc gồm có một rễ chính và các rễ bên.
Rễ chính ăn nông, đặc biệt trong điều kiện tầng canh tác dày, tơi xốp và khô ráo, bộ rễ đậu tương có thể ăn sâu tới 150cm. Rễ chính xuất hiện sau trồng từ 1 – 2 ngày, đến ngày thứ 4 – 5, từ vị trí cách đầu rễ chính khoảng 4 -5cm sẽ phát sinh các rễ phụ còn gọi là các rễ bên. Rễ bên tiếp tục phân nhánh thành nhiều cấp tạo nên một mạng lưới rễ dày đặc. Rễ bên phân nhánh theo chiều ngang, trong điều kiện thuận lợi có thể phát triển rộng ra 4 phía xung quanh.
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 đầy 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.
Trong suốt quá trình sống, bộ rễ đậu tương phát triển không ngừng và đạt cực đại cả về thể tích lẫn khối lượng vào thời kỳ quả mẩy, sau đó giảm dần và ngừng lại trước khi hạt chín sinh lý. Bộ rễ phát triển mạnh hay yếu tuỳ thuộc vào đặc tính giống, tính chất đất, kỹ thuật làm đất, lượng phân bón, loại phân bón,…
Một đặc điểm hết sức quan trọng cần lưu ý là trên trên rễ cây đậu tương có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn Rhizobium japonicum có khả năng cố định đạm của không khí tạo thành đạm dễ tiêu. 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, 1999). Vi sinh vật thường có dạng hình cầu hoặc hình que.
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.
Ban đầu, vi khuẩn nốt sần tồn tại trong đất. Khi có rễ đậu tương, rễ tiết ra một số chất như đường Glactoza, axít Uronic có tác dụng hấp dẫn vi khuẩn. Vi khuẩn xâm nhập qua màng lông hút, đến nội bì, chúng sinh sản làm cho tế bào rễ phân chia mạnh và phình to ra tạo nên nốt sần. Nốt sần bắt đầu được hình thành khi cây có 2 – 3 lá thật (sau trồng 10 – 15 ngày) và đạt đỉnh cao ở thời kỳ ra hoa. Nốt sần tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt, càng xuống sâu càng ít.
Tại đây diễn ra quá trình cố định đạm, nitơ phân từ của không khí được khử thành NH3 nhờ sử dụng năng lượng hô hấp các sản phẩm quang hợp chuyển từ lá vào nốt sần. NH3 từ nốt sần được chuyển lên lá và các bộ phận quan trọng khác đặc biệt là quả, hạt. Quá trình từ khi vi khuẩn nốt sần xâm nhập đến khi nốt sần bắt đầu có khả năng cố định đạm diễn ra trong vòng 30 ngày và tiếp tục cố định N₂ trong vòng 20 – 30 ngày tiếp theo cho đến khi nốt sần bắt đầu thoái hoá, vỡ ra, trả lại vi khuẩn nốt sần và đạm cho đất.
