Nghiên cứu, đánh giá tính chịu hạn và xây dựng biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho giống đậu xanh triển vọng tại Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----------

NGUYỄN VĂN THƯNG

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÍNH CHỊU HẠN VÀ XÂY
DỰNG BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP
CHO GIỐNG ĐẬU XANH TRIỂN VỌNG TẠI HÀ NỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THƯNG

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÍNH CHỊU HẠN VÀ XÂY
DỰNG BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP
CHO GIỐNG ĐẬU XANH TRIỂN VỌNG TẠI HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 62.62.01.10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Khả Tường
2. GS.TSKH. Trần Đình Long

Hà Nội - 2017


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan rằng toàn bộ số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án này
là hoàn toàn trung thực, chưa từng được ai công bố ở bất kỳ công trình nghiên
cứu nào trong và ngoài nước, các tài liệu trích dẫn trong luận án đã được chỉ rõ
nguồn gốc và năm công bố.
Hà Nội, ngày 06 tháng 02 năm 2017
Tác giả luận án

NCS. Nguyễn Văn Thưng


iii

LỜI CẢM ƠN
Công trình nghiên cứu này được hoàn thành với sự giúp đỡ tận tình của
tập thể hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Khả Tường, phó giám đốc Trung tâm
Tài nguyên thực vật - Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam và GS.TSKH. Trần

Đình Long, Chủ tịch hội Giống cây trồng Việt Nam. Từ đáy lòng mình, tôi vô
cùng biết ơn tập thể hướng dẫn khoa học đã giúp tôi trong suốt thời gian thực
hiện đề tài luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Trung tâm Tài nguyên thực vật
-Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam đã cung cấp nguồn vật liệu nghiên cứu,
và các trang thiết bị liên quan đến đề tài luận án.
Đặc biệt tôi vô cùng biết ơn các thầy, cô giáo thuộc Ban Đào tạo sau đại
học, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã cung cấp những kiến thức mới
nhất liên quan đến chuyên ngành nghiên cứu của mình.
Tôi xin trân trọng cảm ơn cán bộ và bà con nông dân trong vùng nghiên
cứu đã cung cấp những thông tin kịp thời phục vụ công tác triển khai đề tài.
Cuối cùng cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các bạn đồng nghiệp ở
Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp - Bộ
Nông nghiệp và phát triển nông thôn cùng các thành viên trong gia đình tôi đã
tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Hà Nội, ngày 06 tháng 02 năm 2017
Tác giả luận án

NCS. Nguyễn Văn Thưng


iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
LỜI CẢM ƠN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
MỤC LỤC

iv

...............................................................................

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
DANH MỤC HÌNH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
MỞ ĐẦU

.................................................................................

1. Tính cấp thiết của đề tài

............................................................

1
1

2. Mục tiêu nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

.................................................

4

5. Những đóng góp mới của luận án . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

....

6

1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái cây đậu xanh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu xanh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3. Tình hình canh tác đậu xanh ở vùng nước trời. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4. Nghiên cứu các yếu tố môi trường vùng nước trời . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.5. Nghiên cứu khả năng chịu hạn ở cây đậu xanh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6. Kết quả nghiên cứu đánh giá tính chịu hạn của cây đậu xanh . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.7. Nghiên cứu phát triển đậu xanh cho vùng nước trời . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.7.1. Nghiên cứu sử dụng giống đậu xanh chịu hạn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.7.2. Nghiên cứu thời vụ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.7.3. Nghiên cứu khoảng cách và mật độ gieo trồng

............................

32

1.7.4. Nghiên cứu phân bón và liều lượng thích hợp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.7.5. Nghiên cứu tăng cường hoạt động của vi sinh vật đất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.7.6. Nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học nâng cao năng suất

.............

36

1.7.7. Nghiên cứu vật liệu che phủ mặt luống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.7.8. Nghiên cứu phòng trừ sâu bệnh hại chính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.7.9. Nghiên cứu kỹ thuật luân canh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.8. Phát triển đậu xanh vùng nước trời ứng phó với biến đối khí hậu ở Hà
Nội và các vùng phụ cận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

v

1.9. Tóm lược chương tài liệu tổng quan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . . . . . . 48

2.1. Vật liệu nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.2. Nội dung nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3. Phương pháp nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.1. Điều tra nghiên cứu về sản xuất đậu xanh ở vùng nước trời . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.2. Nghiên cứu, đánh giá và xác định giống đậu xanh chịu hạn . . . . . . . . . . . . . . 51
2.3.3. Nghiên cứu biện pháp canh tác và mô hình luân canh

....................

2.3.4. Kỹ thuật khác đã sử dụng triển khai các thí nghiệm đồng ruộng

........

53
57

2.3.5. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu trong thí nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.3.6. Đánh giá hàm lượng dinh dưỡng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.7. Đánh giá hiệu quả kinh tế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.3.8. Tính chỉ số khô hạn

..........................................................

62

2.3.9. Phương pháp xử lý số liệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.1. Kết quả điều tra tình hình sản xuất đậu xanh ở Hà Nội . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
3.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội thành phố Hà Nội

..........

63

3.1.2. Tình hình sản xuất đậu xanh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.1.3. Hạn chế trong sản xuất đậu xanh ở Hà Nội

................................

76

3.2. Kết quả nghiên cứu tập đoàn và tuyển chọn giống triển vọng . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.2.1. Nghiên cứu tập đoàn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.2.2. Đánh giá chịu hạn và đặc điểm nông sinh học bộ giống triển vọng . . . . . . 86
3.2.2.1. Đánh giá khả năng chịu hạn

.............................................

86

a/ Đánh giá chịu hạn trong giai đoạn nảy mầm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
b/ Đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn ra hoa, quả

.......................

98

3.2.2.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học bộ giống triển vọng . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.2.2.3. Ảnh hưởng của điều kiện khô hạn đến sự phát triển bộ rễ, cường
độ quang hợp và cường độ thoát hơi nước của giống đậu xanh ĐX10 . . . . . . 116
3.3. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống đậu xanh triển vọng ĐX10 . . . . . . . . . . . . 119
3.3.1. Nghiên cứu thời vụ trồng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.3.2. Nghiên cứu mật độ gieo trồng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
3.3.3. Nghiên cứu phân bón

.......................................................

133


vi

3.3.4. Nghiên cứu duy trì độ ẩm đất bằng chế phẩm vi sinh vật . . . . . . . . . . . . . . . . 141
3.3.5. Nghiên cứu kỹ thuật che phủ mặt luống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3.3.6. Nghiên cứu xác định chất điều tiết ra hoa, quả và chín tập trung . . . . . . . . 149
3.3.7. Nghiên cứu mô hình giống đậu xanh cho vùng nước trời . . . . . . . . . . . . . . . . 150
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

..

156

TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
PHẦN PHỤ LỤC

.......................................................................

169


vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
Chữ viết tắt
Diễn giải
ABA
A xít abcixic
ADHS
A xít dimetyl hydrazid sucxinic
AVRDC
Trung tâm nghiên cứu phát triển rau màu châu Á
(Asian Vegetable Research and Development Center)
BĐKH
Biến đổi khí hậu
BVTV
Bảo vệ thực vật
CCC
Chloro choline chloride
CLS
Bệnh đốm do nấm
ĐBSH
Đồng bằng Sông Hồng

ĐC
Đối chứng
DTL
Diện tích lá
ĐTST
Điều tiết sinh trưởng
IPGRI
Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế
(International Plant Genetic Resources Institute)
ICRISAT
Viện nghiên cứu cây trồng nhiệt đới bán khô hạn
(International Crops Research Institute for the Semi-Arid
Tropics)
KST
Kiểu sinh trưởng
LAI
Chỉ số diện tích lá
MYMV
Bệnh khảm vàng virut
NSLT
Năng suất lý thuyết
NSTT
Năng suất thực thu
QCK
Quang chu kỳ
RCBD
Thí nghiệm 1 nhân tố sắp xếp kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ
SĐK
Số đăng ký
TB

Trung bình
TGST
Thời gian sinh trưởng
TLCK
Tích lũy chất khô
TLCKQ
Tích lũy chất khô quả
TLCKTLR
Tích lũy chất khô thân, lá, rễ
TLCKTS
Tích lũy chất khô tổng số
XN
Xanh nhạt
XNA
Xanh nâu
V
Vàng
MBCR
Tỷ suất lợi nhuận - chi phí cận biên
MRR
Tỷ suất cận biên của lợi nhuận


viii

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
TT bảng

Tên bảng

Trang

1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh (từ 100 g hạt)

......................

7

1.2. Thành phần amino a xít của protein đậu xanh (mg/g protein) . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1. Thống kê vật liệu sinh học trong nghiên cứu tập đoàn giống . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.2. Vật liệu dùng trong nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đánh
giá khả năng chịu hạn và phân tích chất lượng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3. Công thức thí nghiệm thời vụ giống đậu xanh triển vọng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4. Công thức thí nghiệm mật độ trên đồng ruộng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.5. Công thức thí nghiệm phân bón trên đồng ruộng (tính cho 1 ha) . . . . . . . . . . . . . 55
2.6. Công thức thí nghiệm xử lý chế phẩm vi sinh vật đất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.7. Công thức thí nghiệm che phủ mặt luống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.8. Công thức chế phẩm điều tiết ra hoa quả và chín tập trung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.9. Công thức xây dựng mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.10. Thang điểm đánh giá bệnh MYMV và CLS.

..................................

60

2.11. Thang điểm đánh giá sâu đục quả và sâu cuốn lá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.2. Tổng hợp diện tích đất thành phố Hà Nội, năm 2012

.........................

69

3.3. Kết quả phân tích phẫu diện điển hình đất phù sa được bồi trung tính ít
chua tại Hà Nội, năm 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.4. Kết quả phân tích phẫu diện điển hình đất phù sa không được bồi trung
tính ít chua tại Hà Nội năm 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.5. Tình hình sản xuất đậu xanh tại Hà Nội và các vùng phụ cận giai đoạn
2014-2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.6. Phân bố mẫu giống theo tính trạng màu sắc và hình dạng hạt của tập
đoàn đậu xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.7. Phân bố mẫu giống theo đặc điểm sinh trưởng của thân, cành và lá của
tập đoàn đậu xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.8. Phân bố mẫu giống theo tính trạng thời gian nở hoa và thời gian sinh
trưởng của tập đoàn đậu xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.9. Phân bố mẫu giống theo khả năng chống tách quả và chống đổ của tập
đoàn đậu xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.10. Phân bố mẫu giống theo khả năng chống chịu bệnh MYMV và CLS của
tập đoàn đậu xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83


ix

3.11. Phân bố mẫu giống theo các yếu tố cấu thành năng suất của tập đoàn đậu
xanh tại Hà Nội, vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.12. Kết quả tuyển chọn bộ giống đậu xanh triển vọng từ tập đoàn tại Hà Nội,
vụ Hè 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.13. Ảnh hưởng của các mức gây hạn đến tỉ lệ nảy mầm của các giống đậu
xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.14. Ảnh hưởng của các mức gây hạn đến chiều dài thân mầm bộ giống đậu
xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

3.15. Ảnh hưởng của các mức gây hạn đến khối lượng tươi thân mầm các giống
đậu xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.16. Ảnh hưởng của các mức gây hạn đến khối lượng tươi rễ mầm các giống
đậu xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.17. Ảnh hưởng của sự gây hạn đến khối lượng tươi tổng số cây mầm các
giống đậu xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.18. Ảnh hưởng của gây hạn đến khối lượng khô tổng số cây mầm các giống
đậu xanh triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.19. Ảnh hưởng của các mức gây hạn đến chỉ số hạn của các giống đậu xanh
triển vọng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.20. Ảnh hưởng của gây hạn đến tỷ lệ cây héo và khả năng phục hồi của các
giống đậu xanh triển vọng trong nhà lưới tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . 99
3.21. Ảnh hưởng của hạn đến hàm lượng nước tương đối trong lá của các
giống đậu xanh triển vọng trong nhà lưới tại Hà Nội, vụ Hè 2013. . . . . . . . . . . . 100
3.22. Đặc điểm hình thái quả và hạt của các giống đậu xanh triển vọng trên đất
phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.23. Đặc điểm sinh trưởng của các giống đậu xanh triển vọng trên đất phù sa
ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.24. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá thời kỳ ra hoa của các giống đậu xanh
triển vọng trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . 105
3.25. Khả năng tích lũy chất khô của các giống đậu xanh triển vọng trên đất
phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.26. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống đậu xanh triển vọng trên
đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.27. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh triển vọng trên
đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.28. Kết quả phân tích hàm lượng dinh dưỡng các giống đậu xanh triển vọng
trên đất phù sa ven sông tại Hà Nội, vụ Hè 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

x

3.29. Ảnh hưởng của điều kiện khô hạn đến sự phát triển bộ rễ qua các thời kỳ
sinh trưởng của giống ĐX10 tại An Khánh, vụ Hè Thu 2013 . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.30. Ảnh hưởng của điều kiện khô hạn đến cường độ quang hợp và thoát hơi
nước của giống đậu xanh ĐX10 tại An Khánh, vụ Hè Thu 2013 . . . . . . . . . . . . 118
3.31. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng của giống triển vọng
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, năm 2014 . . . . . . . . . 120
3.32. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến DTL và LAI thời kỳ ra hoa của giống
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, năm 2014 . . . . . . . . . 121
3.33. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến khả năng TLCK của giống ĐX10 trên
đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, năm 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.34. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến mức nhiễm sâu bệnh của giống ĐX10
trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, năm 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
3.35. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất giống
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, năm 2014 . . . . . . . . . 126
3.36. Ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng của giống ĐX10 trên đất phù sa
ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
3.37. Ảnh hưởng của mật độ đến DTL và LAI của giống ĐX10 trên đất phù sa
ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
3.38. Ảnh hưởng của mật độ đến TLCK của giống đậu xanh ĐX10 trên đất
phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
3.39. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng nhiễm sâu bệnh của giống ĐX10
trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . 132
3.40. Ảnh hưởng của mật độ đến yếu tố cấu thành năng suất của giống ĐX10
trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . 133
3.41. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của giống ĐX10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
3.42. Ảnh hưởng của phân bón đến DTL và LAI của giống ĐX10 trên đất phù
sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

3.43. Ảnh hưởng của phân bón đến TLCK của giống ĐX10 trên đất phù sa ven
sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
3.44. Ảnh hưởng của phân bón đến tách quả và chống đổ của giống đậu xanh
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . 138
3.45. Ảnh hưởng của phân bón đến mức nhiễm sâu bệnh của giống ĐX10 trên
đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
3.46. Ảnh hưởng của phân bón đến yếu tố cấu thành năng suất của giống
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . 139


xi

3.47. Phân tích hiệu quả kinh tế công thức bón phân cho giống đậu xanh ĐX
10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . 140
3.48. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật qua các thời kỳ sinh trưởng giống
ĐX10 đến độ ẩm đất trong điều kiện nhà lưới tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . 142
3.49. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đất đến sự phát triển của giống
ĐX10 trong điều kiện nhà lưới tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
3.50. Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh vật đất đến yếu tố cấu thành năng suất
của giống ĐX10 trong điều kiện nhà lưới tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . 145
3.51. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của giống
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . 146
3.52. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến TLCK của giống ĐX10 trên đất phù
sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.53. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đất đến yếu tố cấu thành năng suất của
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . . 148
3.54. Ảnh hưởng của chất điều tiết sinh trưởng đến đặc điểm nông học của
ĐX10 trên đất phù sa ven sông và nội đồng tại Hà Nội, vụ Hè 2014 . . . . . . . 149
3.55. Các yếu tố kỹ thuật trong mô hình luân canh giống đậu xanh triển vọng
trên đất phù sa ven sông và phù sa nội đồng tại Hà Nội năm 2015 . . . . . . . . . . 151

3.56. Phân tích hiệu quả kinh tế mô hình giống đậu xanh trên đất phù sa ven
sông và phù sa nội đồng tại Hà Nội năm 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152


xii

DANH MỤC HÌNH
TT hình

Tên hình

Trang

1.1.

Sự chuyển hóa của a xít abcixic trong cơ chế chịu hạn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.2.

Ảnh hưởng của a xít abcisic lên sự đóng mở khí khổng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.3.

Sự phân bố của các mẫu giống đậu xanh trồng, hoang dại và bán hoang
dại trên thế giới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.4.

Sự đa dạng về màu sắc và hình dạng của đậu xanh ở khu vực châu Á . . . . . 30

3.1.

Sơ đồ vị trí địa lý các quận, huyện thành phố Hà Nội

.......................

63

3.2.

Diễn biến nhiệt độ và số giờ nắng các tháng trong năm tại trạm Láng
(số liệu trung bình 10 năm, từ 2006-2015) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.3.

Diễn biến lượng mưa và chỉ số ẩm các tháng trong năm tại trạm Láng
(số liệu trung bình 10 năm, từ 2006-2015) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.4.

Diễn biến lượng bốc hơi và chỉ số khô hạn các tháng trong năm tại trạm
Láng (số liệu trung bình 10 năm, từ 2006-2015). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

3.5.

Ảnh hưởng của mức gây hạn đến chỉ số hạn ở giai đoạn nảy mầm . . . . . . . . . 97

3.6.

Hàm lượng nước tương đối của các giống đậu xanh triển vọng . . . . . . . . . . . . 101

3.7.

Khả năng tích lũy chất khô của các giống đậu xanh triển vọng . . . . . . . . . . . . 108

3.8.

Liên hệ giữa các yếu tố khí hậu và các giai đoạn sinh trưởng giống đậu
xanh ĐX10 gieo trồng trong vụ xuân . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

3.9.

Ảnh hưởng của thời vụ đến TLCK của giống ĐX10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

3.10. Ảnh hưởng của thời vụ đến năng suất của giống ĐX10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.11. Ảnh hưởng của mật độ đến TLCK của giống đậu xanh ĐX10

............

131

3.12. Ảnh hưởng của phân bón đến TLCK của giống đậu xanh ĐX10 . . . . . . . . . . 137
3.13. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến TLCK của giống ĐX10. . . . . . . . . . . . . . 147


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đậu xanh (Vigna radiata (L). Wilczek) là cây đậu đỗ thực phẩm ăn hạt rất

giàu protein, gluxit, Ca, P, Fe, Caroten, các Vitamin B1, B2, PP và C (Phạm Văn
Thiều, 1999). Hạt đậu xanh là thực phẩm cân đối, dễ tiêu, phù hợp với mọi đối
tượng sử dụng. Do có đặc điểm dinh dưỡng cao và hương thơm đặc trưng, đậu
xanh đã trở thành một nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thực phẩm, bánh
kẹo, súp, miến, nước giải khát, đồ hộp và đồ ăn chay. Đặc biệt đậu xanh còn
được sử dụng như một dược liệu truyền thống trong việc hỗ trợ điều trị các bệnh
tiêu hóa, thần kinh, tim mạch và giải độc. Ngoài ra quả và lá non đậu xanh còn
được dùng như một loại rau xanh cao cấp rất giàu khoáng chất và vitamin (Riaz
Ullah et al., 2014). Đậu xanh đã và đang được sản xuất tại nhiều nước trên thế
giới như Ấn Độ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Philippin, Indonesia, Đài Loan, Thái
Lan, Úc, Hoa Kỳ và nhiều nước khác ở khu vực Thái Bình Dương. Theo kết quả
thống kê chưa đầy đủ, hiện nay trên thế giới có 29 nước trồng đậu xanh với diện
tích trên 6 triệu ha, sản lượng tiêu thụ khoảng 5 triệu tấn/năm, trong đó đứng đầu
là Ấn Độ, Trung Quốc, các nước Ả Rập, Indonesia, Nhật Bản, Hoa Kỳ và một số
nước châu Âu (FAO, 2011).
Cây đậu xanh có khả năng đạt tốc độ sinh trưởng, phát triển nhanh, chịu
hạn khá, rất cần được nghiên cứu phát triển để nâng cao hiệu quả canh tác cho
những vùng nhiệt đới khô hạn (Mogotsi., 2006). Bởi vậy, từ những năm đầu thập
niên 90 của thế kỷ XX, các tổ chức quốc tế đã triển khai nhiều hoạt động nghiên
cứu phát triển giống và kỹ thuật canh tác đối với loài cây trồng này cho những
vùng khô hạn và bán khô hạn. Trong đó Viện Nghiên cứu cây trồng nhiệt đới bán
khô hạn (ICRISAT) và Trung tâm Rau màu châu Á (AVRDC) là những tổ chức đi
đầu gắn liền với những chương trình, định hướng và mục tiêu cụ thể trong công tác
phát triển đậu xanh cho những vùng canh tác nông nghiệp nước trời trước sự gia
tăng của biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu. Trên thế giới, hạn hán do BĐKH
đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp. BĐKH gây hậu


2

quả nghiêm trọng, đồng thời là một trong những nguyên nhân làm cản trở phát
triển nông nghiệp bền vững ở nhiều quốc gia. Do đó việc đề xuất những giải
pháp khả thi thích ứng với BĐKH có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nghiên cứu
xác định giống cây trồng và kỹ thuật canh tác thích hợp là một giải pháp hữu hiệu
đang được áp dụng cho những vùng chịu ảnh hưởng của BĐKH ở nhiều nơi trên
thế giới.
Thành phố Hà Nội với quy mô khoảng 150 nghìn ha đất sản xuất nông
nghiệp, trong đó có trên 50 nghìn ha đất bãi ngoài đê, đất vàn cao và cao không
chủ động tưới tiêu. Trong những năm gần đây, thành phố Hà Nội đã và đang thực
hiện chủ trương phát triển đa dạng các loài cây trồng có giá trị kinh tế cao, trong
đó chú trọng những cây thực phẩm và cây họ đậu có khả năng chịu hạn, thích
ứng với BĐKH, nhằm ổn định và nâng cao hiệu quả canh tác trên vùng nước trời.
Vì vậy hiện nay cây đậu xanh ở Hà Nội đã và đang được nhiều địa phương vùng
khô hạn lựa chọn để phủ xanh vùng nước trời nhằm ổn định và nâng cao thu
nhập cho người dân trong vùng. Tuy nhiên việc áp dụng giống địa phương và kỹ
thuật canh tác truyền thống đang làm giảm năng suất và hiệu quả kinh tế sản xuất
đậu xanh trên 20% so với các địa phương khác ở ĐBSH (Viện Quy hoạch và
thiết kế nông nghiệp, 2016). Điều này cho thấy để nâng cao năng suất và hiệu
quả kinh tế trên vùng đất khô hạn, công tác nghiên cứu, áp dụng giống mới và kỹ
thuật canh tác mới về cây đậu xanh có vai trò hết sức quan trọng (Lê Thị Hiệu,
2012). Trên cơ sở đó, đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tính chịu hạn và xây dựng
biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho giống đậu xanh triển vọng tại Hà Nội” đã
được triển khai thực hiện nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất
đậu xanh, góp phần ổn định và phát triển nông nghiệp bền vững trước sự gia tăng
của biến đổi khí hậu hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định được những yếu tố hạn chế chính trong sản xuất, tuyển chọn
giống và xây dựng biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp góp phần nâng cao năng
suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế trong sản xuất đậu xanh ở Hà Nội, từ đó tiến

3

hành mở rộng cho các địa phương khác có điều kiện tương tự ở ĐBSH.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được yếu tố hạn chế chính trong sản xuất đậu xanh ở Hà Nội.
- Xác định được giống đậu xanh triển vọng có khả năng chịu hạn tốt, đạt
năng suất cao trên 1,6 tấn/ha, chất lượng tốt, góp phần đa dạng nguồn gen trong
sản xuất đậu xanh ở thành phố Hà Nội.
- Xây dựng được biện pháp kỹ thuật canh tác tổng hợp, nâng cao năng
suất và hiệu quả kinh tế tăng trên 20% so với kỹ thuật canh tác đậu xanh hiện
hành ở Hà Nội.
- Xây dựng mô hình trình diễn giống triển vọng và kỹ thuật canh tác mới
cây đậu xanh đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao trên các loại đất khác nhau
trong vùng canh tác nông nghiệp nước trời ở Hà Nội.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu, khảo sát tập đoàn, đánh giá các dòng giống đậu xanh
triển vọng là cơ sở khoa học để phân tích tổng quan tình hình sinh trưởng, phát
triển, chống chịu và tiềm năng năng suất của cây đậu xanh, đồng thời là cơ sở
xác định giống triển vọng cũng như các biện pháp kỹ thuật phù hợp, từ đó nâng
cao hiệu quả canh tác cây đậu xanh ở Hà Nội. Cơ sở dữ liệu này cũng chính là tài
liệu phục vụ công tác nghiên cứu, giảng dạy, tập huấn, đào tạo, khuyến nông,
phát triển sản xuất đậu xanh trên các loại đất khác nhau trong vùng canh tác nông
nghiệp nước trời ở Hà Nội.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Qua nghiên cứu, đề tài đã phân tích, xác định được những yếu tố hạn chế
chính trong sản xuất đậu xanh vùng nước trời ở Hà Nội; Đã tuyển chọn và đề
xuất được giống đậu xanh chịu hạn ĐX10 cho vùng nước trời, có năng suất cao,

khả năng chống chịu tốt; Trên cơ sở đó đã đề xuất được các biện pháp kỹ thuật
canh tác mới nhằm hoàn thiện quy trình canh tác đậu xanh, từ đó góp phần tăng
năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất, sử dụng hợp lý, bền vững vùng đất
không được tưới chủ động ở Hà Nội và các địa phương khác có điều kiện tương


4

tự ở ĐBSH.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu:
- Tình hình sản xuất đậu xanh và các yếu tố tiềm năng, hạn chế trong sản
xuất đậu xanh ở Hà Nội.
- Khảo sát tập đoàn 234 mẫu giống đậu xanh từ ngân hàng gen cây trồng
quốc gia, lựa chọn bộ giống triển vọng và giống có tiềm năng cao nhất.
- Nghiên cứu biện pháp kỹ canh tác đối với giống có tiềm năng cao nhất
trên đất phù sa ven sông và đất phù sa nội đồng trong vùng canh tác nông nghiệp
nước trời ở Hà Nội.
- Xây dựng mô hình luân canh thích hợp đạt hiệu quả kinh tế cao trên các
loại đất khác nhau trong vùng canh tác nông nghiệp nước trời ở Hà Nội.
4.2. Phạm vi nghiên cứu và giới hạn của phạm vi nghiên cứu
4.2.1. Phạm vi nghiên cứu
- Địa bàn thực hiện: Nghiên cứu điều tra, xác định yếu tố hạn chế chính
trong sản xuất đậu xanh tại các huyện đại diện cho thành phố Hà Nội. Triển khai
thí nghiệm tập đoàn, đánh giá chịu hạn trong phòng, nhà lưới, trên đồng ruộng tại
Trung tâm tài nguyên thực vật (An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội); thí nghiệm canh
tác và xây dựng mô hình luân canh trên đất phù sa ven sông Hồng thuộc xã Tự
Nhiên, huyện Thường Tín và trên đất phù sa nội đồng thuộc xã An Khánh, huyện
Hoài Đức, Hà Nội.
- Thời gian thực hiện: từ năm 2012 đến 2015.

- Lĩnh vực nghiên cứu: giống cây trồng, thực vật, sinh lý, sinh hóa, thổ
nhưỡng, nông hóa, dinh dưỡng, bảo vệ thực vật và canh tác học.
4.2.2. Giới hạn của phạm vi nghiên cứu
- Các chỉ số khô hạn ở Hà Nội được đánh giá cao nhất là từ tháng 2 đến
tháng 3 nhưng các thí nghiệm đồng ruộng không bố trí vào thời điểm này mà chủ
yếu được thực hiện trong vụ Hè và vụ Hè Thu, tức gieo trồng từ tháng 4 đến
tháng 9 hàng năm.
-Việc bố trí các thí nghiệm đồng ruộng trong vụ Hè và vụ Hè Thu được


5

thực hiện trên cơ sở sau đây: (1) Vụ Hè và Hè Thu là thời vụ chính và phổ biến ở
hầu hết các vùng sản xuất đậu xanh ở Hà Nội, thuận lợi để lựa chọn những vùng
đất phù hợp cho nghiên cứu, (2) Tiến hành trong vụ Hè và Hè Thu để đáp ứng
được yêu cầu của người sản xuất về giống và kỹ thuật canh tác trong thời vụ này,
(3) Do biến đổi khí hậu nên các chỉ số khô hạn vẫn tăng cao trong vụ Hè và Hè
Thu, vì vậy kết quả đánh giá khả năng chịu hạn đồng ruộng trong khảo nghiệm
giống hay trong các thí nghiệm canh tác ở vụ Hè và Hè Thu vẫn đảm bảo độ tin
cậy.
- Nghiên cứu xác định thời vụ thích hợp cho đậu xanh triển vọng ở Hà Nội
đã được thực hiện từ tháng 2 đến tháng 7.
- Đất bãi ngoài đê trên địa bàn Hà Nội chiếm tỷ lệ lớn với khoảng 30/53
nghìn ha đất không chủ động nước tưới tiêu, đồng thời là địa bàn chính để phát
triển sản xuất đậu xanh nên đã được chọn làm địa bàn đại diện trong nghiên cứu.
- Các hoạt động của đề tài không bao hàm nội dung xác định khả năng cố
định đạm sinh học của các giống triển vọng.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Xác định được các yếu tố tiềm năng và hạn chế ảnh hưởng đến sản xuất
đậu xanh trong vùng canh tác nông nghiệp nước trời ở Hà Nội.

- Lựa chọn được bộ giống triển vọng từ tập đoàn đậu xanh, đề xuất giống
triển vọng ĐX10 áp dụng cho các vùng sản xuất với năng suất cao, tăng trên 40%
so với đối chứng V123, chất lượng tốt, chống chịu khá, thích ứng với các vùng
canh tác nước trời ở Hà Nội.
- Đã đề xuất được giải pháp kỹ thuật mới nhằm hoàn thiện quy trình kỹ
thuật canh tác đậu xanh bao gồm: giống, thời vụ, mật độ, liều lượng phân bón, kỹ
thuật che phủ mặt luống, duy trì độ ẩm đất bằng hỗn hợp Nitragin và Lipomicyn,
sử dụng chất điều tiết ra hoa Ethrel giúp quả chín tập trung.
- Mô hình trình diễn giống đậu xanh ĐX10 và kỹ thuật canh tác mới đạt
hiệu quả kinh tế cao từ 31-120% so với giống và kỹ thuật canh tác truyền thống.


6

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm hình thái cây đậu xanh
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Cây đậu xanh có nguồn gốc từ vùng Ấn Độ - Miến Điện, nơi được xem là
có sự đa dạng cao về các loại hình sinh trưởng, phát triển của loài Vigna radiata.
Đậu xanh được phân bố ở khắp các vùng của tiểu lục địa Ấn Độ suốt hàng nghìn
năm sau đó mới được phát triển tới các vùng phụ cận khác của châu Á và Bắc
Phi (Marechal et al., 1987).
Mặc dù cây đậu xanh có lịch sử trồng trọt khá lâu đời ở các nước Châu Á
nhưng mãi tới năm 1970 loài đậu này mới chính thức trở thành đối tượng nghiên
cứu của các tổ chức quốc tế. Năm 1972 khi đậu xanh được xác định là cây trồng
chính của AVRDC thì đồng thời hàng loạt các chương trình nghiên cứu cấp nhà
nước về đậu xanh mới được thực hiện tại Ấn Độ, Philippin, Thái Lan, Hoa Kỳ,
Australia. Lịch sử trồng đậu xanh ở Việt Nam hiện nay chưa đủ nguồn xác định,
song theo “Vân Đài Loại ngữ” của Lê Quý Đôn, đậu xanh ở nước ta được trồng

từ lâu đời, ngoài mục đích làm thực phẩm, cung cấp protein, vitamin và khoáng
chất, làm thuốc chữa bệnh, nó còn được sử dụng để luân canh cây trồng, che phủ
đất, chống xói mòn, cải tạo và làm tốt đất (Nguyễn Tiến Mạnh và CS., 1995).
Cây đậu xanh thuộc họ Fabaceae, chi Vigna, chi phụ Ceratotropis. Tuy
vậy trong lịch sử phân loại, đậu xanh đã từng được xếp vào chi Phaselous, vì vậy
đậu xanh còn có tên thứ hai là Phaseolus radiata L, hoặc tên thứ ba là Phaselous
aureus Roxb (Phạm Ngọc Quang và CS., 1989).
1.1.2. Một số đặc điểm hình thái
Trên rễ phụ của cây đậu xanh thường xuất hiện nhiều lông hút và nốt sần.
Kích thước nốt sần dao động từ 4-5 mm, chức năng chính của nốt sần là cố định
đạm từ N2 trong khí quyển với sự tham gia của vi khuẩn Rhizobium cộng sinh
(Trần Đình Long và CS., 1998).
Trong quần thể tự nhiên, cây đậu xanh thường nở hoa rải rác thành nhiều
lứa khác nhau. Căn cứ thời gian ra hoa, Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc


7

tế (IPGRI) nay là Viện sinh học quốc tế đã chia đậu xanh làm 3 nhóm là: nhóm
ra hoa không tập trung nở hoa liên tục trên 30 ngày, nhóm ra hoa tập trung nở
hoa liên tục dưới 16 ngày và nhóm trung gian nở hoa từ 16-30 ngày.
Số trục hoa trên mỗi cây thường biến động lớn, phụ thuộc vào giống và
điều kiện canh tác, nhưng trung bình có từ 5-7 trục/cây, tương ứng với 30-280
hoa/cây (Fakir et al., 2011). Số lượng quả đậu xanh phụ thuộc vào giống, điều
kiện canh tác và biến động trong phạm vi 5-40 quả/cây. Sự khô hạn được xem là
yếu tố hạn chế chính làm giảm số hoa và quả từ 20-40% (Mahdi et al., 2013).
1.2. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu xanh
Kết quả phân tích từ 100 g hạt chưa tách vỏ đã cho thấy đậu xanh là một
thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao với: 24% protein; 1,3% dầu; 3,5% khoáng;
4,1% chất sơ; 56,7% carbohydrates và cung cấp 334 Kcal. Ngoài ra trong hạt đậu

xanh còn chứa các yếu tố dinh dưỡng khác như Ca, P, Fe, Caroten, vitamin B1,
B2 (Hao et al., 2013).
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh (từ 100 g hạt)
TT
Thành phần
Đơn vị tính Nguyên hạt
Hạt tách vỏ
1
Phần ăn được
%
100,0
100,0
2
Độ ẩm
%
10,4
10,1
3
Protein
%
24,0
24,5
4
Dầu
%
1,3
1,2
5
Khoáng
%

3,5
3,5
6
Sơ
%
4,1
0,8
7
Carbohydrates
%
56,7
59,9
8
Năng lượng
Kcal
334,0
348,0
9
Canxi
mg
124,0
75,0
10
Phosphorus
mg
326,0
405,0
11
Sắt
mg

7,3
8,5
12
Caroten
mg
94,0
49,0
13
B1
mg
0,47
0,72
14
B2
Nig
0,39
0,15
15
Vitamin khác
mg
2,10
2,40
Nguồn: Hao et al., 2013
Kết quả phân tích so sánh cũng cho thấy hàm lượng chất sơ, Ca, caroten
và vitamin B2 trong hạt đậu xanh chưa tách vỏ cao hơn đáng kể so với đậu xanh


8

đã tách vỏ (Bảng 1.1). Đặc biệt kết quả phân tích thành phần amino a xít của

Protein cũng cho thấy hạt đậu xanh chứa đầy đủ các a xít amin không thay thế
(Somchai Prabhavat., 1991). Kết quả này cũng được xem là khá trùng hợp với
tiêu chuẩn dinh dưỡng của FAO/WHO/VNU trong thực phẩm dành cho trẻ em.
Bằng kết quả nghiên cứu chế biến, các nhà khoa học thuộc trường đại học
Kasetsart - Thái Lan cho rằng đậu xanh có thể được chế biến thành các tổ hợp
thực phẩm giàu protein với giá thành hạ nhất. Sự kết hợp của bột đậu xanh với
bột gạo, bột mì, vừng và các gia vị khác theo một công nghệ nhất định sẽ tạo ra
những thực phẩm có giá trị cao, có thể thay thế các món ăn cao cấp được chế
biến từ sản phẩm chăn nuôi. Điều đó được lý giải bởi thành phần và hàm lượng
cao của các a xít amin trong hạt đậu xanh cũng như đặc tính cân đối dinh dưỡng
của bột đậu xanh với nhu cầu dinh dưỡng của trẻ em và người già (Bảng 1.2).
Ngoài giá trị dinh dưỡng, đậu xanh còn được dùng như một thực phẩm
chức năng có tác dụng giải độc và hạ nhiệt (Đỗ Tất Lợi., 1977). Tinh bột đậu
xanh có trạng thái bề mặt tương đối nhẵn, không có vết nứt, một số hạt có nếp
nhăn (Lê Thị Ánh Nguyệt., 2011). Do có hàm lượng dinh dưỡng cao nên hạt đậu
xanh được sử dụng để chế biến ra nhiều loại sản phẩm có giá trị như: bánh đậu
xanh, bột đậu xanh, miến, giá đỗ (Trần Văn Lài và CS., 1993).
Bảng 1.2. Thành phần amino a xít của protein đậu xanh (mg/g protein)

1

I Soleucine

35

Thực phẩm tiêu chuẩn
FAO/WHO – 1972
40

2

Leucine

73

70

3

Lycine

58

55

4

Methionin + Cystine

17

35

5

Phenyalanin + Tyrosine

60

60

TT

Amino axit

Bột đậu xanh

6

Threonine

36

40

7

Tryptophan

11

10

41

50

8
Valin
Nguồn: Hao et al., 2013

9

1.3. Tình hình canh tác đậu xanh ở vùng nước trời
1.3.1. Khái niệm vùng canh tác nông nghiệp nước trời
Canh tác nông nghiệp nước trời là một kiểu canh tác mà nguồn nước cung
cấp cho sản xuất hoàn toàn phụ thuộc vào lượng mưa, chưa có sự can thiệp của
người sản xuất trong việc cung cấp nước tưới cho cây trồng (Ashraf M, 2010).
Trên thế giới nông nghiệp nước trời chiếm hơn 95% diện tích đất canh tác ở vùng
cận sa mạc Sahara thuộc châu Phi, chiếm 90% ở châu Mỹ Latinh, 75% ở vùng
cận Đông và Bắc Phi; 65% ở khu vực Đông Á; 60% ở Nam Á và Đông Nam Á.
Đặc điểm chung nhất của vùng nông nghiệp nước trời là đất khô cằn, luôn có xu
hướng bị thoái hóa hay thoái hóa ở mức độ cao do sự bốc thoát hơi nước mặt đất,
hạn hán và thiếu quản lý nước hiệu quả. Do đó hầu hết các vùng nông nghiệp
nước trời hiện nay trên thế giới đều gắn liền với những cộng đồng dân cư nông
nghiệp có thu nhập thấp, luôn phải đối mặt với những rủi ro do thiếu nước, khô
hạn và mùa màng bấp bênh. Ngày nay mặc dù đã có những bước tiến mới trong
việc cải thiện năng suất cây trồng ở vùng nước trời thuộc các nước đang phát
triển, nhưng một số lượng lớn các gia đình nghèo ở châu Phi và châu Á vẫn phải
đối mặt với những nghèo đói, mất an ninh lương thực và suy dinh dưỡng mà
nông nghiệp nước trời chính là nguyên nhân hàng đầu (Aroca and Ruiz-Lozano,
2013). Phát triển nông nghiệp thông qua quản lý bền vững tài nguyên đất và
nước, đưa ra những giải pháp hợp lý về giống và công nghệ canh tác để cải tiến
năng suất, nâng cao sản lượng và hiệu quả canh tác chính là một một giải pháp
bền vững mang tầm nhìn chiến lược quốc gia và quốc tế.
1.3.2. Vai trò của đậu xanh ở vùng nông nghiệp nước trời
Đậu xanh là cây thực phẩm ngắn ngày với nhiều ưu điểm quan trọng trong
hệ thống sản xuất cây lương thực, cây thực phẩm (Nusrat et al., 2014). Do đặc
điểm phân bố rộng (từ 40o Bắc đến 40o Nam) cây đậu xanh có thể phát triển ở hầu

khắp các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Hiện nay có 29 nước trồng đậu xanh với
diện tích khoảng trên 6 triệu ha, sản lượng khoảng 3 triệu tấn (Nair et al., 2014)
Lịch sử trồng trọt và phát triển đậu xanh trên thế giới được xem là gắn liền với
những vùng đất khô hạn, nghèo dinh dưỡng nhưng vẫn đảm bảo tính cạnh tranh


10

cao so với nhiều loài cây trồng trong cùng một điều kiện. Vì vậy vùng nông
nghiệp nước trời đã và đang sản xuất trên 70% diện tích đậu xanh của thế giới,
tương ứng 3,5 triệu ha/năm. Tại các vùng nông nghiệp nước trời, đậu xanh được
đánh giá là cây thực phẩm quan trọng thứ nhất của Thái Lan, thứ nhì của
Srilanka, thứ ba của Ấn Độ, Miến Điện, Bangladesh và Indonesia. Đậu xanh
cũng được xem là cây trồng phụ quan trọng trong vùng nông nghiệp nước trời
của Australia, Trung quốc, Iran, Kenya, Triều Tiên, Malaysia, các nước Trung
Đông, Peru, Đài Loan và Hoa Kỳ. Tại Ấn Độ đậu xanh được trồng trên 3,2 triệu
ha, sản lượng 0,95 triệu tấn/năm, năng suất trung bình 304 kg/ha (Ammarah et
al., 2015). Giống như các cây họ đậu khác, cây đậu xanh có khả năng cố định
nitơ khí quyển thành đạm nhờ hoạt động của vi khuẩn Rhirobium virgana cộng
sinh ở bộ rễ (Vũ Tiến Bình và CS., 2015). Qua đó cung cấp đạm cho cây trồng
vụ sau, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải tạo làm tốt đất ở vùng nước
trời. Đậu xanh có thể trồng xen với nhiều loại cây trồng khác. So với trồng sắn
thuần, trồng xen đậu xanh với sắn làm lượng đất bị mất đi do quá trình rửa trôi
xói mòn giảm 26,3% và thu nhập tăng tới 2,9 lần (Nguyễn Thanh Phương và
Nguyễn Danh., 2010).
1.4. Nghiên cứu các yếu tố môi trường vùng nước trời
1.4.1. Thổ nhưỡng
Độ ẩm đất có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì lý, hóa tính của đất,
khả năng hòa tan dinh dưỡng trong đất cũng như thành phần và hàm lượng các vi
sinh vật đất. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng mưa đến sự phân bố của đậu xanh,

các nhà khoa học cho rằng đậu xanh có thể được phát triển từ những vùng khô
hạn đến những vùng cận ẩm, tương ứng với lượng mưa 600-1.200 mm/năm. Thời
gian và sự phân bố mưa trong vùng là những điều kiện căn bản ảnh hưởng đến
đặc điểm thổ nhưỡng, nông hóa của vùng, đồng thời là căn cứ để xây dựng các
giải pháp khai thác sử dụng hiệu quả vùng nông nghiệp nước trời. Đất thường
xuyên bị thiếu nước sẽ làm cho hệ vi sinh vật đất nghèo nàn, khả năng hòa tan
dinh dưỡng thấp, đất bị khô cứng, thiếu độ xốp và ô xy là những hạn chế lớn nhất
trong vùng nông nghiệp nước trời, đồng thời là những nguyên nhân chủ yếu làm


11

giảm năng suất và hiệu quả canh tác đậu xanh trong vùng. Ngoài ra môi trường
pH đất trung tính (6-7,5) được xem là yêu cầu thích hợp nhất cho sự phát triển
của đậu xanh. Nếu pH < 5, khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu giảm đi, trực
tiếp ảnh hưởng đến quá trình dinh dưỡng đạm và năng suất sinh vật. Như vậy khả
năng cung cấp Ca cho đất để điều chỉnh pH là yêu cầu không thể thiếu trong sản
xuất đậu xanh ở vùng nước trời (Matthew et al., 2011). Trên thực tế đa số các
cây trồng không thích hợp với lớp đất mặt nông hay nghèo dinh dưỡng, nhưng
đậu xanh vẫn được trồng trọt và khai thác trên những loại đất như vậy nhờ vào
tính chịu hạn khá giỏi của nó.
1.4.2. Nhiệt độ
Trên ruộng đậu xanh, độ ẩm đất có vai trò quan trọng trong việc “điều
hòa” nhiệt độ thông qua sự bốc thoát hơi nước. Do đó trong một thời gian dài
không mưa, độ ẩm đất và không khí giảm đi, nhiệt độ trên và dưới mặt đất có xu
hướng tăng cao. Đây chính là kết quả của sự tương tác giữa độ ẩm đất và nhiệt độ
trong điều kiện vùng nước trời. Sự tương tác ấy cũng chính là một trong những
hạn chế đáng kể đến khả năng sự sinh trưởng của cây đậu xanh trong vùng nước
trời. Những công trình nghiên cứu của AVRDC về phản ứng của nhiệt độ đến
sinh trưởng đã cho thấy đậu xanh có thể sinh trưởng và phát triển trong phạm vi

16-36°C, trong đó nhiệt từ 22 - 27°C cho năng suất cao nhất, từ 16 - 21°C hoặc
28 - 36°C cho năng suất thấp hơn. Nghiên cứu tương tác của 5 chế độ nhiệt: 18,
21, 24, 30 và 33°C đến sự hình thành số quả/cây của 7 giống triển vọng, các nhà
khoa học đã nhận được số quả tương ứng là: 49, 62, 83, 40 và 26 quả/cây
(Thangavel et al., 2011). Như thế nhiệt độ thích hợp để nâng cao số quả/cây
trung bình là 24°C. Ngoài ra những kết quả nghiên cứu khác cũng cho thấy trong
điều kiện nhiệt độ 12-13°C kéo dài 4 ngày, đậu xanh vẫn sinh trưởng nhưng khi
nhiệt độ xuống < 1l°C sự nảy mầm của hạt đã dừng lại. Tuy nhiên khả nảng thích
ứng của đậu xanh với nhiệt độ còn phụ thuộc vào nguồn gốc và nơi dẫn xuất của
nó. Nghiên cứu về vấn đề này các nhà khoa học đã cho thấy những giống có
nguồn gốc nhiệt đới thường dễ mẫn cảm với nhiệt độ thấp hơn các giống có
nguồn gốc Á nhiệt đới. Trong quá trình sinh trưởng của cây đậu xanh, chế độ


12

nhiệt thường tương tác với chế độ chiếu sáng, trong điều kiện ngày ngắn nếu gặp
nhiệt độ ấm thời gian sinh trưởng sẽ rút ngắn (Trần Thị Trường và CS., 2005).
Do đó việc tuyển chọn những giống đậu xanh chịu nhiệt và điều kiện khô hạn là
những giải pháp quan trọng để phát triển đậu xanh ở vùng nước trời.
1.4.3. Ánh sáng
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh trưởng của đậu xanh trong điều kiện tự
nhiên thường không tách biệt với các yếu tố ngoại cảnh khác, trong đó đáng chú
ý là nhiệt độ thường tương tác với chế độ chiếu sáng. Trong điều kiện ngày dài,
tương tác giữa hai yếu tố nhiệt độ và QCK thường làm kéo dài TGST, trong điều
kiện ngày ngắn và nhiệt độ ấm, các giống đậu xanh có xu hướng rút ngắn TGST
(Ullah et al., 2011). Nghiên cứu về phản ứng với điều kiện chiếu sáng, các nhà
khoa học đã chia thành 3 nhóm: (1) Nhóm phản ứng với chế độ ngày ngắn, (2)
Nhóm phản ứng vói chế độ ngày dài và (3) Nhóm phản ứng trung tính. Trong
điều kiện ngày dài những giống có thời gian sinh trưởng ngắn đều do gen đồng

hợp tử trội qui định. Trái lại, trong điều kiện ngày ngắn thời gian sinh trưởng
dường như phức tạp hơn bởi có sự tương tác của nhiều gen. Những giống có
phản ứng trung tính đều do gen trội quyết định, trong khi các giống dễ nhạy cảm
đều do gen lặn quyết định. Tuy vậy các kết quả nghiên cứu về phản ứng ánh sáng
tại nơi dẫn xuất của nó đã cho thấy đậu xanh là một cây trồng ngày ngắn điển
hình. Đó là những mẫu giống có nguồn gốc tập trung ở quanh khu vực Ấn Độ
Dương. Do đặc tính dễ có khả năng thích nghi với chế độ chiếu sáng thay đổi,
đồng thời quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo luôn xảy ra nên đậu xanh đã
hình thành khả năng thích nghi rộng hơn với độ dài ngày so với đặc tính ban đầu
của nó. Mặc dù những nghiên cứu sâu về cơ chế tác động của độ dài ngày lên sự
phát triển của đậu xanh đến nay còn nhiều hạn chế, song bước đầu người ta cho
rằng độ dài ngày thường tương tác với nhiệt độ trong một phạm vi nhất định để
chi phối chủ yếu lên quá trình phân hoá mầm hoa cũng như thời gian từ gieo tới
ra hoa.
1.4.4. Lượng mưa
Hầu hết các vùng sản xuất đậu xanh trên thế giới đều được phân bố tập