Nghiên cứu ảnh hưởng của dinh dưỡng khoáng đến quá trình sinh trưởng phát triển cây đậu xanh (vigna vadiata) trong điều kiện sinh thái đất nhiễm mặn tại xã cẩm thanh, thành phố hội an, tỉnh quảng nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.15 MB, 95 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
LÊ THỊ KIM LÀNH
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DINH DƯỠNG KHOÁNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CÂY ĐẬU
XANH (Vigna vadiata)TRONG ĐIỀU KIỆN
SINH THÁI ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI XÃ CẨM THANH,
THÀNH PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Đà Nẵng – Năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
LÊ THỊ KIM LÀNH
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DINH DƯỠNG KHOÁNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CÂY ĐẬU
XANH (Vigna vadiata)TRONG ĐIỀU KIỆN
SINH THÁI ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI XÃ CẨM THANH,
THÀNH PHỐ HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM
Chuyên ngành : Sinh thái học
Mã số
: 60.42.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN TẤN LÊ
Đà Nẵng – Năm 2013
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn
Lê Thị Kim Lành
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.............................................................. 2
3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................. 3
4. Cấu trúc của luận văn............................................................................. 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................ 4
1.1. KHÁI QUÁT VỀ CÂY ĐẬU XANH........................................................ 4
1.1.1. Giới thiệu chung về cây đậu xanh ................................................... 4
1.1.2. Tầm quan trọng của cây đậu xanh ................................................... 5
1.2. TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN CỦA THỰC VẬT VÀ BIỆN PHÁP
TĂNG KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA THỰC VẬT ..................................... 9
1.2.1. Đất nhiễm mặn và tác hại của đất nhiễm mặn lên đời sống thực
vật .................................................................................................................... 9
1.2.2. Tính chống chịu mặn của thực vật và biện pháp khắc phục tác
hại của môi trường mặn lên đời sống thực vật................................................ 13
1.3. VAI TRỊ CỦA DINH DƯỠNG KHỐNG ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG
THỰC VẬT..................................................................................................... 20
1.3.1. Vai trò của KClO3 đối với đời sống thực vật................................ 20
1.3.2. Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với đời sống thực vật ..... 20
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN CỦA
CÂY TRỒNG.................................................................................................. 24
1.4.1. Trên thế giới................................................................................... 24
1.4.2. Tại Việt Nam ................................................................................. 26
1.4.3. Tại xã Cẩm Thanh - TP. Hội An.................................................... 27
1.5. VỊ TRÍ ĐỊA LÍ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU.. 27
1.5.1. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên thành phố Hội An................................... 27
1.5.2. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên xã Cẩm Thanh, TP Hội An ........ 28
1.6. HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT ĐẬU XANH TẠI XÃ CẨM THANH,
THÀNH PHỐ HỘI AN................................................................................... 30
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 31
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 31
2.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU......................................... 31
2.3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................... 32
2.3.1. Cách tiếp cận.................................................................................. 32
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................... 32
2.3.3. Phương pháp theo dõi và phân tích các chỉ tiêu ............................ 35
2.3.4. Phương pháp xử lí số liệu .............................................................. 40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 42
3.1. PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ SINH THÁI TẠI KHU VỰC NGHIÊN
CỨU TÁC ĐỘNG ĐẾN ĐỜI SỐNG CÂY ĐẬU XANH ............................. 42
3.1.1. Phân tích các yếu tố khí hậu tại khu vực nghiên cứu tác động
đến đời sống cây đậu xanh .............................................................................. 42
3.1.2. Phân tích đặc điểm nơng hóa của đất trồng đậu xanh tại khu vực
nghiên cứu ....................................................................................................... 48
3.2. KẾT QUẢ THĂM DÒ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH KClO3 VÀ CÁC
NTVL Cu, Zn, Mn, B...................................................................................... 51
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP KClO3 VÀ CÁC NGUYÊN TỐ VI
LƯỢNG Cu, Zn, Mn, B ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG PHÁT
TRIỂN CỦA CÂY ĐẬU XANH TRỒNG TẠI XÃ CẨM THANH,
THÀNH PHỐ HỘI AN................................................................................... 53
3.3.1. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây đậu xanh . 53
3.3.2. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
chiều cao cây đậu xanh ................................................................................... 54
3.3.3. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
sự sinh trưởng lá của cây đậu xanh ................................................................ 55
3.3.4. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
tổng số nốt sần ở rễ của cây đậu xanh............................................................ 58
3.3.5. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
sinh khối tươi và khô của cây đậu xanh.......................................................... 59
3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP KClO3 VÀ CÁC NGUYÊN TỐ VI
LƯỢNG Cu, Zn, Mn, B ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ CỦA CÂY
ĐẬU XANH TRỒNG TẠI XÃ CẨM THANH, THÀNH PHỐ HỘI AN..... 61
3.4.1. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
hàm lượng diệp lục tổng số của cây đậu xanh ................................................ 61
3.4.2. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
hàm lượng diệp lục liên kết của cây đậu xanh .............................................. 61
3.4.3. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B đến
quá trình tích lũy nước của cây đậu xanh ....................................................... 63
3.5. ẢNH HƯỞNG CỦA TỔ HỢP KClO3 VÀ CÁC NGUYÊN TỐ VI
LƯỢNG Cu, Zn, Mn, B ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT HẠT
CỦA CÂY ĐẬU XANH TRỒNG TẠI XÃ CẨM THANH, THÀNH PHỐ
HỘI AN ........................................................................................................... 64
3.5.1. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các nguyên tố vi lượng Cu, Zn,
Mn, B đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây đậu xanh
trồng tại xã Cẩm Thanh, TP Hội An ............................................................... 64
3.5.2. Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các nguyên tố vi lượng Cu, Zn,
Mn, B đến phẩm chất hạt của cây đậu xanh trồng tại Cẩm Thanh, TP Hội
An .................................................................................................................. 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 73
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐX
:
Đậu xanh
NSLT
:
Năng suất lí thuyết
NSTT
:
Năng suất thực tế
NTVL
:
Nguyên tố vi lượng
TP
:
Thành phố
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
Tên bảng
Trang
1.1
Phân loại đất nhiễm mặn theo dạng muối trong đất
10
1.2
Phân loại mức độ nhiễm muối trong đất
10
3.1
Các yếu tố về thời tiết, khí hậu tại Cẩm Thanh, Hội
An, Quảng Nam từ tháng 5 đến tháng 08 năm 2012
42
3.2
Thành phần cơ giới của đất trồng thí nghiệm
49
3.3
Thành phần hóa học của đất trồng thí nghiệm
50
3.4
Ảnh hưởng của KClO3 và các nguyên tố vi lượng Cu,
Zn, Mn, B đến thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh
trưởng phát triển (ngày) của cây đậu xanh trồng trên
đất nhiễm mặn tại xã Cẩm Thanh
3.5
53
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến chiều cao (cm) của cây đậu xanh trồng trên
đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh
3.6
54
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến diện tích lá (dm2) của cây đậu xanh trồng
trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh (giai đoạn ra hoa)
3.7
56
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến số lá/ m2 đất của cây đậu xanh trồng trên
đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh
3.8
57
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến số lượng nốt sần ở rễ cây đậu xanh trồng
trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh (giai đoạn ra hoa)
58
3.9
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến trọng lượng tươi (g) và trọng lượng khô (g)
của cây đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại xã Cẩm
Thanh
3.10
59
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến hàm lượng diệp lục tổng số (mg/g lá tươi)
của cây đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm
Thanh (giai đoạn ra hoa)
3.11
61
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến hàm lượng diệp lục liên kết trong phức hệ
diệp lục - proteit - lipoit (mg/g lá tươi) của cây đậu
xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh (giai
đoạn ra hoa)
3.12
62
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến hàm lượng nước (g/cây) trong cây đậu xanh
trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Than (giai đoạn ra
hoa)
3.13
64
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến số lượng quả/ cây và số hạt chắc/ quả của
cây đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại xã Cẩm
Thanh
3.14
65
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến tỉ lệ lép của cây đậu xanh trồng trên đất
nhiễm mặn tại xã Cẩm Thanh
3.15
66
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến trọng lượng quả và trọng lượng hạt của cây
đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại xã Cẩm Thanh
67
3.16
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến năng suất của cây đậu xanh trồng trên đất
nhiễm mặn tại xã Cẩm Thanh
3.17
68
Ảnh hưởng của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B đến phẩm chất hạt đậu xanh trồng trên đất
nhiễm mặn tại xã Cẩm Thanh
69
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
Tên hình
hình
1.1
Bản đồ hành chính TP Hội An, tỉnh Quảng Nam
2.1
Giống đậu xanh ĐX208 trồng tại xã Cẩm Thanh- TP.
Hội An
3.1
45
45
Biểu đồ biến thiên độ ẩm từ tháng 5 đến tháng 8/2012
tại tại Cẩm Thanh, Hội An, tỉnh Quảng Nam
3.5
43
Biểu đồ biến thiên số giờ nắng từ tháng 5 đến tháng
8/2012 tại tại Cẩm Thanh, Hội An, tỉnh Quảng Nam
3.4
33
Biểu đồ biến thiên bức xạ nhiệt từ tháng 5 đến tháng
8/2012 tại Cẩm Thanh, Hội An, tỉnh Quảng Nam
3.3
27
Biểu đồ biến thiên nhiệt độ từ tháng 5 đến tháng 8/2012
tại tại Cẩm Thanh, Hội An, tỉnh Quảng Nam
3.2
Trang
47
Biểu đồ biến thiên lượng mưa và sự bốc hơi từ tháng 5
đến tháng 8/2012 tại tại Cẩm Thanh, Hội An, tỉnh
Quảng Nam
48
3.6
Biểu đồ thành phần cơ giới của đất trồng thí nghiệm
50
3.7
Biểu đồ biến thiên tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu xanh khi
ngâm hạt ở các nồng độ dung dịch KClO3 khác nhau
(sau 3 ngày gieo hạt)
3.8
52
Biểu đồ biến thiên tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu xanh khi
ngâm hạt ở các nồng độ khác nhau của các dung dịch
CuSO4, ZnSO4, MnSO4, H3BO3
52
3.9
Biểu đồ động thái tăng trưởng chiều cao (cm) của cây
đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh dưới
tác động của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B
3.10
55
Biểu đồ động thái tăng trưởng số lá/m2 đất của cây đậu
xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh dưới tác
động của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B
3.11
Ảnh cây đậu xanh ở lô đối chứng và lô thực nghiệm
(giai đoạn 5 lá)
3.12
57
58
Biểu đồ so sánh trọng lượng tươi (g) và trọng lượng
khô (g) của cây đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại
Cẩm Thanh dưới tác động của tổ hợp KClO3 và các
NTVL Cu, Zn, Mn, B
3.13
60
Biểu đồ so sánh hàm lượng diệp lục tổng số (mg/g lá
tươi) và hàm lượng diệp lục liên kết (mg/g lá tươi) của
cây đậu xanh trồng trên đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh
dưới tác động của tổ hợp KClO3 và các NTVL Cu, Zn,
Mn, B
3.14
63
Biểu đồ so sánh năng suất của cây đậu xanh trồng trên
đất nhiễm mặn tại Cẩm Thanh dưới tác động của tổ hợp
KClO3 và các NTVL Cu, Zn, Mn, B
68
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong điều kiện môi trường sinh thái hiện nay, một trong những vấn đề
được quan tâm nhất là sự nóng lên của Trái Đất. Điều này sẽ dẫn đến hàng
loạt vấn đề nghiêm trọng. Một trong những ảnh hưởng đó khơng thể khơng
nhắc đến là hiện tượng mực nước biển dâng cao làm cho hàng ngàn ha đất đai
bị nhiễm mặn.
Nước Việt Nam với bờ biển trải dài 3.444 km, hiện trạng đất bị nhiễm
mặn xấp xỉ 1 triệu ha, chiếm gần 3% tổng diện tích đất tự nhiên cả nước. Đất
nhiễm mặn đang ngày càng ảnh hưởng xấu đến hàng ngàn ha đất nông nghiệp
và là mối đe dọa lớn đối với ngành sản xuất nơng nghiệp trong nước, bởi lẽ nó
gây tác động xấu đến đời sống cây trồng, làm cây sinh trưởng, phát triển kém,
năng suất, chất lượng nông sản giảm; thậm chí cây bị chết, gây thiệt lớn cho
người trồng.
Nằm trong vùng duyên hải Miền Trung, tỉnh Quảng Nam cũng đã và
đang chịu tác động mạnh mẽ của hiện tượng này và một trong các đối tượng
trong vùng được đánh giá dễ bị tổn thương nhất do hiện tượng này chính là
nơng nghiệp.
Thành phố Hội An với diện tích 65km2 nằm ven biển Cửa Đại, diện tích
đất nhiễm mặn ngày càng tăng dần qua các năm, gây ảnh hưởng rất lớn đến
tình hình sản xuất nơng nghiệp của nhiều địa phương. Xã Cẩm Thanh là một
minh chứng rõ rệt. Đây là một xã được xem là nghèo nhất thành phố Hội An,
với 67ha đất nơng nghiệp, ngồi việc chăn nuôi tôm nhỏ lẻ đời sống người
dân ở đây chủ yếu dựa vào nghề nơng là chính. Trước đây bà con có thể trồng
được rất nhiều loại cây: bắp trắng, bắp đỏ,các loại đậu đỗ, mè, các cây rau
màu..., nhưng những năm trở lại đây do đất đai bị nhiễm mặn q nhiều,
ngồi bắp đỏ bà con khơng trồng được gì khác. Chính quyền địa phương cũng
2
đã thực hiện các biện pháp như chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng, lập công
trường làm muối, ngăn mặn, tuy nhiên tất cả đều không đem lại hiệu quả.
Theo một số cơng trình đã được cơng bố, có thể sử dụng nguyên tố
khoáng như hợp chất Kaliclorat và các nguyên tố vi lượng (NTVL) để bón bổ
sung nhằm tăng tính chịu mặn cho cây trồng [17], [21].
Trong cơ cấu thực phẩm của nhân dân ta, cây đậu xanh có giá trị dinh
dưỡng và giá trị kinh tế, có thời gian sinh trưởng ngắn, nên được trồng khắp
cả các vùng miền trong cả nước, vừa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng, lại vừa có
tác dụng cải tạo đất.
Chính vì những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu xử lí một số
ngun tố khống nhằm tăng tính chống chịu mặn của cây đậu xanh khi trồng
trên vùng đất nhiễm mặn thuộc xã Cẩm Thanh, thành phố Hội An; thông qua
việc đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng, hoá sinh, năng suất, phẩm chất của cây
đậu xanh qua các thời kỳ sinh trưởng, phát triển.
Đề tài nghiên cứu của chúng tơi mang tên: “Nghiên cứu ảnh hưởng của
dinh dưỡng khống đến quá trình sinh trưởng phát triển cây đậu xanh
(Vigna vadiata) trong điều kiện sinh thái đất nhiễm mặn tại xã Cẩm
Thanh, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam”
Hướng nghiên cứu này vô cùng cần thiết trong điều kiện sinh thái và đáp
ứng việc ứng phó với tình hình biến đổi khí hậu đang tác động đến hoạt động
nơng nghiệp ở địa phương.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu xử lý bổ sung chế độ dinh dưỡng khoáng nhằm cải tạo, giảm
tác hại của mặn đến đời sống cây đậu xanh trồng ở địa phương.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Phân tích, đánh giá các yếu tố môi trường sinh thái, đặc biệt là độ mặn
3
của đất tại xã Cẩm Thanh có ảnh hưởng đến đời sống cây đậu xanh.
- So sánh sự sinh trưởng và năng suất của cây đậu xanh được xử lý với
đối chứng qua từng giai đoạn phát triển.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài góp phần minh họa về việc tác động, điều khiển nâng
cao tính chống chịu mặn của cây đậu xanh trước các điều kiện bất lợi của môi
trường.
3. 2. Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần tìm biện pháp tăng năng suất và chất lượng hạt đậu xanh khi
canh tác ở vùng đất nhiễm mặn ở địa phương.
4. Cấu trúc của luận văn
Cấu trúc của luận văn được chia ra các phần như sau:
- Phần mở đầu:
- Chương 1: Tổng quan tài liệu
- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
- Kết luận và kiến nghị.
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục.
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. KHÁI QUÁT VỀ CÂY ĐẬU XANH
1.1.1. Giới thiệu chung về cây đậu xanh [7], [19]
Cây đậu xanh là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao, có nguồn gốc từ Ấn
Độ và được phân bố rộng rãi ở các nước Châu Á.
Cây đậu xanh (Vigna vadiata (L).Wilczek) thuộc ngành Magnoliopyta,
lớp Magnoliopsida, bộ Fabales, họ Đậu ( Fabaceae), chi Vigna. Chi Vigna là
một trong những chi lớn của họ Đậu, bao gồm 7 chi phụ là: Vigna, Plectropic,
Macrohynchus, Ceratotropic, Lasionspron, Sigmoidotrotopis, Haydonia. Đậu
xanh theo quan điểm lấy hạt bao gồm các loại thuộc hai chi phụ là Vigna và
Ceratotropic. Chi phụ Ceratotropic còn được gọi là nhóm đậu Châu Á mang
những đặc điểm điển hình thể hiện ở mức độ cao nhất cho Vigna. Năm 1970,
Vercourt đã cơng bố 5 trong số 16 lồi của Ceratotropic đã được thuần hóa
là: Đậu xanh (Vigna vadiata (L).Wilczek), Đậu gạo (Vigna Umbellata
(thumb)), Đậu adzukia (Vigna angiularis (Willd)), Đậu ván (Vigna aconiti
folia (Jacq)), Vigna trilobata(L). Wildzek.
Thân đậu xanh thuộc loại thân thảo, mọc thẳng đứng hoặc hơi nghiêng,
thân yếu có lớp lơng mịn màu nâu sáng, chiều cao trung bình từ 40-70 cm,
đường kính trung bình 8-12mm. Thân cây gồm 7-8 đốt. Thân phân cành muộn
và có trung bình 10-12 cành, một số giống có từ 9-10 cành.
Lá thuộc loại lá kép mọc cách, lá chét có ba thùy với các hình dạng như
ovan, thn dài, lưỡi mác, chẻ thùy. Trên thân chính của cây có 7-8 lá. Số lá,
hình dạng lá có thể thay đổi tùy theo giống, đất trồng và thời vụ. Diện tích của
các lá tăng từ các lá ở phía dưới lên các lá ở giữa thân và giảm dần lên các lá
phía ngọn.
5
Hoa đậu xanh là hoa lưỡng tính mọc thành chùm trên các trục hoa. Mỗi
trục hoa có thể phát triển thành hai hàng hoa mọc đối nhau, các hoa trên
hàng xếp liên tục với nhau tạo cho hoa có hình dạng co rút. Hoa đậu xanh có
màu tím hoặc màu vàng nhạt. Đậu xanh là loài thực vật tự thụ phấn, tỉ lệ hoa
hình thành quả 10-25%. Thụ phấn xong, tràng hoa rụng, quả hình thành và
phát triển.
Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, hình trụ, dạng trịn, hơi dẹp, dài từ 810cm, đường kính từ 4-6 mm, có hai gân nổi rõ dọc hai bên cạnh quả. Qủa
chín có màu vàng, nâu hoặc đen. Cũng như các bộ phận khác trên cây đậu
xanh (thân, cành, cuống, lá) trên vỏ quả đậu xanh thường được bao phủ một
lớp lông dài 0,3 - 0,4 mm. Những giống thuộc nhóm kháng virut gây bệnh
khảm vàng và bệnh sâu đục quả thì mật độ lơng khá dày, màu trắng. Mỗi cây
có từ 8 - 35 quả, mỗi quả có từ 8 - 15 hạt.
Rễ đậu xanh thuộc loại rễ cọc, bao gồm rễ cái và rễ con, rễ cái sâu
khoảng 20 - 30 cm, có khi 70 - 100 cm. Đặc biệt do rễ đậu xanh có khả năng
sống cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm Rhizobium nên từ các kẽ nhánh rễ,
nhất là sát rễ cái hình thành các nốt sần. Các nốt sần có khả năng cố định Nitơ
thường có kích thước 4 - 5 mm, có màu đỏ, hồng hay nâu. Nốt sần bé hơn,
dạng que, ruột màu xanh hay đen đều khơng có hoạt tính. Hạn chế của bộ rễ
cây đậu xanh là dễ bị thối khi gặp úng.
1.1.2. Tầm quan trọng của cây đậu xanh
a. Tầm quan trọng của cây đậu xanh trong Y học [7]
Các nghiên cứu khoa học ngày càng đưa ra nhiều kết quả cho thấy tác
dụng tích cực của đậu xanh đối với sức khỏe con người. Do đó, ngày nay đậu
xanh được mệnh danh là “Thực phẩm của tương lai”.
Đậu xanh là có giá trị lớn trong y học. Vỏ hạt đậu xanh có vị ngọt, có tác
dụng giải nhiệt, giải các chất độc của thuốc và kim loại. Hạt đậu xanh dùng để
6
chữa bệnh đái đường, chữa phù thủng, sưng quai hàm, nhức nhối. Bột đậu
xanh quấy với nước uống chữa được cho bệnh nhân trúng phải thuốc có chất
độc, ngất đi nhưng tim còn đập.
Các chuyên gia dinh dưỡng tại Đại học Kentucky ở Lexington (Mỹ) và
là tác giả của chương trình “Magic Bean” – hạt đậu xanh kỳ diệu đã thực hiện
rất nhiều nghiên cứu về lợi ích của đậu xanh. Kết quả ghi nhận là nếu ăn một
chén cháo đậu xanh nấu chín mỗi ngày có thể hạ thấp 20% lượng cholesterol
trong 3 tuần, nguy cơ mắc bệnh tim mạch và huyết áp giảm 40%. Chất xơ
trong đậu xanh cịn có khả năng loại bỏ các độc tố trong cơ thể, do đó giúp
ngăn ngừa chứng ung thư ruột kết.
Đậu xanh là loại thức ăn nhiều kali, ít natri. Người thường xuyên ăn đậu
xanh và chế phẩm của nó huyết áp của họ sẽ thấp. Trong đậu xanh còn có
thành phần hạ huyết mỡ hữu hiệu, nó cịn giúp cho cơ thể phòng chống chứng
xơ cứng động mạch và bệnh cao huyết áp, đồng thời có cơng hiệu bảo vệ gan
và giải độc.
b. Tầm quan trọng của đậu xanh trong ngành chế biến thực phẩm [7]
Đậu xanh là nguyên liệu quan trong trong công nghiệp chế biến bánh
kẹo, bột dinh dưỡng,cháo đậu xanh với chất lượng cao, giúp tăng đề kháng và
hỗ trợ cơ thể chồng bệnh tật, đã được tín nhiệm lâu năm ở trong và ngồi
nước. Bên cạnh đó thì giá đậu xanh (1 kg đậu hạt ủ được 7 - 8 kg giá) còn
chứa nhiều vitamin E có giá trị cao, là loại thực phẩm dễ chế biến trong bữa
ăn hằng ngày của người dân, có thể thay thế một số loại rau tươi trong các
mùa vụ thiếu rau. Giá được chế biến thành nhiều món ăn khoái khẩu và rất
quen thuộc đối với nhân dân ta và người phương Đơng. Ở Việt Nam có bánh
khối Huế, bánh xèo Nam bộ và đặc biệt có món bánh giá Gị Cơng là những
món ăn độc đáo dùng giá làm nhân bánh.
Ngồi ra, đậu xanh cịn được kết hợp với nha đam tạo ra loại nước giải
7
khát rất tốt cho cơ thể, đặc biệt trong những ngày nắng nóng.
c. Tầm quan trọng của đậu xanh cho dinh dưỡng hằng ngày [7]
Giá trị dinh dưỡng của đậu xanh trong 100g phần ăn được ( theo bảng
phân tích thành phần hóa học một số thức ăn Việt Nam) có chứa 23,9%
protein, 1,3% lipit, 53% gluxit và cung cấp 340 calo. Protein của đậu xanh có
chứa các loại aminoaxit như lizin, methionin, triptophane, phenilamin,
threonin, valin, leuxin, izoleuxin,…Ngoài protein, trong hạt đậu xanh cịn có
chứa nhiều các chất gluxit, lipit, một số muối khoáng và các vitamin. Cũng
theo bảng phân tích hàm lượng hóa học của một sơ thức ăn Việt Nam thì
trong 100g đậu xanh (phàn ăn được) có chứa 64mg Ca, 377mg PP, 4,8mg Fe,
0,06mg Caroten, 0,72mg vitamin B1, 0,15mg vitamin B2, 2,4mg vitamin PP
và 4mg vitamin C. Cho nên hạt đậu xanh được chế biến ra nhiều sản phẩm
ngon, bổ và rất hấp dẫn như các loại bột, các loại bánh, nấu chè, thổi xôi...
Nếu dùng protein của đậu xanh trộn với protein của một số hạt các cây khác
như gạo, đậu tương… để chế biến bột dinh dưỡng chất lượng cao làm thức ăn
cho trẻ em, người già, người mới ốm dậy… thì rất tốt. Người Ấn Độ sử dụng
đậu xanh như một thành phần chính trong khẩu phần ăn hàng ngày. Người
Trung Quốc và Việt Nam thường ăn điểm tâm bằng các loại cháo, như cháo
thịt, cháo cá nhưng trong đó thơng dụng nhất là cháo đậu xanh, bởi tính nhẹ
nhàng thanh sạch và tác dụng giải độc cho cơ thể.
Ngoài ra, lá non và ngọn cây đậu xanh có thể làm rau, muối dưa, làm
phong phú thêm thực đơn trong bữa ăn hằng ngày của người dân Việt Nam.
d. Tầm quan trọng của đậu xanh trong phát triển kinh tế [7]
Cây đậu xanh có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng sinh trưởng
mạnh, mỗi chu kì sinh trưởng kéo dài từ 60-90 ngày. Mặt khác, yêu cầu kĩ
thuật đơn giản, vốn đầu tư ít, thu hồi vốn nhanh, rất phù hợp với nông dân
nghèo ít vốn.Đậu xanh có thể trồng nhiều vụ trong một năm, có thể được
8
trồng xen, trồng gối, luân canh trên nhiều loại đất khác nhau, nên khi mở
rộng diện tích gieo trồng sẽ khơng ảnh hưởng đến diện tích cây lương thực
và các cây trồn khác. Do vậy, trồng đậu xanh đã góp phần làm tăng hệ số sử
dụng đất và hiệu quả kinh tế trên cùng đơn vị diện tích, góp phần giúp bà
con cải cải thiện đời sống.
Đậu xanh có giá trị kinh tế cao, là nguồn thực phẩm có nhiều giá trị dinh
dưỡng và giá trị sử dụng trong đời sống, thích hợp cho người tiêu dùng trong
nước và xuất khẩu ở nhiều nước trên thế giới.
e. Tầm quan trọng của đậu xanh trong việc cải tạo đất [6]
Trồng cây đậu xanh cịn có tác dụng trong việc cải tạo đất và bối dưỡng
đất. Đậu xanh là nguồn đạm sinh học quan trọng trong cơ cấu cây trồng luân
canh bởi hệ rễ đậu xanh có các nốt sần chứa các vi khuẩn cộng sinh có khả
năng cố định Nitơ từ khí trời, cung cấp một lượng đạm cho cây và để lại một
lượng đạm đáng kể trong đất sau khi thu hoạch. Vì vậy, đất sau khi trồng đậu
xanh trở nên tơi xốp và giàu dinh dưỡng hơn. Nhờ vào khả năng kì diệu này
mà hằng năm cây trồng được cung cấp khoảng 80 triệu tấn đạm, tương đương
với lượng phân đạm hóa học thế giới sản xuất năm 1990. Người ta tính tốn
sơ bộ, muốn sản xuất ra 80 triệu tấn phân đạm phải chi phí hàng tỉ đơ la vật tư
thiết bị, đốt cháy hàng triệu tấn nhiên liệu và tung vào khí quyển hàng vạn tấn
khí độc. Điều này càng làm sáng tỏ sự kì diệu của quá trình cộng sinh cố định
Nitơ sinh học của cây họ đậu, đặc biệt là đậu xanh vì khả năng cố định Nitơ
của đậu xanh cao hơn nhiều so với đậu tương và lạc – là ba cây đậu đỗ được
trồng phổ biến tại Việt Nam.
9
1.2. TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN CỦA THỰC VẬT VÀ BIỆN PHÁP
TĂNG KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA THỰC VẬT
1.2.1. Đất nhiễm mặn và tác hại của đất nhiễm mặn lên đời sống
thực vật
a. Khái niệm và phân loại đất nhiễm mặn
- Khái niệm đất nhiễm mặn [35]
Theo phân loại đất trong địa chất cơng trình, đất nhiễm mặn là đất có
chứa hàm lượng muối hòa tan lớn hơn 0,3% khối lượng đất khô.
Hàm lượng muối cao trong đất là trong những nguy cơ lớn nhất hạn chế
năng suất và phẩm chất cây trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Hiện nay có
khoảng 230 triệu ha đất (sản xuất gần 50% sản lượng lương thực trên thế giới)
bị nhiễm mặn. Riêng ở Nam và Đơng Nam Á ước tính có khoảng 54 triệu ha
đất bị nhiễm mặn.
- Phân loại đất nhiễm mặn [35]
Căn cứ theo mức độ nhiễm mặn đất được chia thành các loại đất không
mặn, mặn yếu và đất muối. Đất khơng mặn chứa lượng muối hồ tan ít hơn
3,0‰, đất mặn yếu từ 3,0 - 6‰, đất mặn mạnh 7 - 10‰ và đất muối lớn hơn
10‰.
Căn cứ vào các muối hòa tan trong đất được chia thành 3 nhóm:
Nhóm muối dễ hịa tan: bao gồm các muối clorua, sulfat và cacbonat.
Nhóm muối hịa tan trung bình: gồm các muối sulfat của canxi như thạch
cao và anhydric.
Nhóm muối khó hòa tan: gồm các muối cacbonat của canxi và magie
như canxit, dolomit,…
Trong ba nhóm muối trên, nhìn chung chỉ có nhóm muối dễ hịa tan là
nhóm muối có ảnh hưởng mạnh đến tính chất của đất, hai nhóm cịn lại thực
tế được xem như khơng có ảnh hưởng đến tính chất của đất.
10
Hiện nay, đất nhiễm mặn được phân loại chủ yếu dựa vào dạng muối và
mức độ nhiễm muối.
++ Phân loại theo dạng muối trong đất:
Theo cách phân loại này, đất nhiễm mặn được chia thành các dạng
nhiễm muối như trong bảng sau:
Bảng 1.1. Phân loại đất nhiễm mặn theo dạng muối trong đất
(Theo V.M.Bezruk; Yu.L.Motulep; A.I.Znamenxki; và M.F.Ieruxalimxkaya)
Dạng nhiễm muối
Tỷ lệ Cl-/ SO42-
Clorua
>2
Clorua - Sulfat
2-1
Sulfat - Clorua
1-0.2
Sulfat
<0.2
++ Phân loại theo mức độ nhiễm muối:
Bảng 1.2. Phân loại mức độ nhiễm muối trong đất
(Theo V.M.Bezruk; Yu.L.Motulep; A.I.Znamenxki; và M.F.Ieruxalimxkaya)
Lượng muối dễ hòa tan đến hòa tan trung
Loại đất nhiễm mặn
Nhiễm mặn ít
bình, tính theo phần trăm khối lượng khơ
Muối Clorua,
Muối Sulfat,
Clorua - Sulfat
Sulfat - Clorua
0.3-1
0.3-0.5
Nhiễm mặn trung bình
1-5
0.5-2
Nhiễm mặn nhiều
5-8
2-6
Nhiễm mặn quá mức
>8
>6
b. Tác hại của đất nhiễm mặn lên đời sống thực vật [15], [30]
Đất bị nhiễm mặn là một trong các yếu tố ảnh hưởng lớn tới sản lượng
cây trồng. Đa số cây trồng mẫn cảm với nồng độ muối cao trong đất. Khi đất
11
và nước bị nhiễm mặn, cây trồng sẽ kém phát triển. Mặn tạo nên trong đất thế
nước thấp gây khó khăn cho rễ cây hấp thụ nước dẫn tới sự mất cân bằng
nước và xuất hiện sự thiêu nước trong mơ. Dưới tác dụng của mặn, q trình
trao đổi chất bị rối loạn, mất sự liên kết nhịp nhàng giữa các phản ứng háo
sinh trong trao đổi chất. Điều đó dẫn tới sự tích lũy nhiều các chất trung gian
độc hại như NH3 và các chất khác. Trên nền mặn sunfat tích lũy lại các sản
phẩm của q trình ơxi hóa các axit amin chưa lưu huỳnh vốn rất độc đối với
cây. Mặn clorit có thể làm hư hại mối liên kết giữa q trình ơxi hóa và q
trình photphorin hóa làm giảm sút hiệu quả năng lượng trong hơ hấp của cơ
thể thực vật. Mặn gây hư hại vi cấu trúc của tế bào, đặc biệt lục lạp và ty thể.
Mức độ ảnh hưởng đến sự cân bằng trong cây phụ thuộc nồng độ muối
hòa tan trong đất, nước và thời gian bị nhiễm mặn, biểu hiện qua các ảnh
hưởng tiêu cực như:
- Gây hạn sinh lý
Nước trong đất giảm làm cây bị thiếu nước giống như bị khô hạn. Khi
đất bị nhiễm mặn, ở giai đoạn đầu sự vận chuyển nước và dinh dưỡng lên cây
bị ngăn cản, làm giảm sự sinh trưởng của lá.
Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu của dung
dịch đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong
đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước
của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất. Nếu độ
mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước
của rễ thì chẳng những cây khơng lấy được nước trong đất mà cịn mất nước
vào đất, đồng thời q trình thốt hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm
mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý.
- Cây bị ngộ độc do các ion trong đất nhiễm mặn
Một tác hại khác của đất mặn là trong dung dịch có chưa nhiều ion độc.
12
Một số ion ở nồng độ thấp không độc nhưng ở nồng độ cao lại gây độc. Các
ion này lại cạnh tranh chất dinh dưỡng trong quá trình hút của rễ làm cho rễ
khó hút chất dinh dưỡng. Thành phần các muối trong đất mặn phổ biến là :
NaCl, Na2SO2, Na2SO4, Na2CO3, MgCl2, MgSO4…các muối đó có nồng độ
cao đều gây độc cho cây.
Khi cây hút các ion độc chủ yếu là anion Na+ và cation Cl- (ngoài ra
trong đất nhiễm mặn cịn có 4 loại ion khác nữa khá phổ biến là sunfat,
bicacbonat, borat, ion lithium) vào trong tế bào sẽ gây rồi loạn trao đổi chất
của tế bào. Các ion độc sẽ ức chế hoạt động các enzim, các chất kích thích
sinh trưởng cho nên làm rối loạn hoạt động trao đổi chất – năng lượng, các
hoạt động sinh lí bình thường của tế bào.
Các chất độc cịn ảnh hưởng theo hướng bất lợi đến nguyên sinh chất
như làm giảm mạnh độ nhớt, tính thấm của nguyên sinh chất tăng mạnh nhất
là tăng mạnh ngoại thẩm bào làm cho tế bào mất chất dinh dưỡng. Các hoạt
động sinh lí của tế bào cũng bị ảnh hưởng: q trình quang hợp giảm mạnh do
lá kém phát triển, sắc tố ít do có chất độc ức chế q trình tổng hợp sắc tố.
Qúa trình hơ hấp tăng mạnh, các cơ chất bị phân hủy mạnh, nhưng hiệu quả
năng lượng thấp, phần lớn năng lượng của các quá trình phân hủy đều thải ra
dưới dạng nhiệt làm cho tế bào thiếu ATP để hoạt động. Phân hủy mạnh, tổng
hợp lại yếu nên không bù đủ lượng vật chất do hô hấp phân hủy, chất dự trữ
dần dần bị hao hụt, cây khơng sinh trưởng được, do vậy cây cịi cọc, năng suất
thấp. Nếu cây bị mặn nặng hay mặn kéo dài sẽ bị chết.
- Ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp, vận chuyển các chất trong
cây
Sự tổng hợp xytokinin ở rễ bị ngừng trệ làm ảnh hưởng đến sự sinh
trưởng của các cơ quan trên mặt đất.
Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế, thiếu P làm cho quá trình phosphoryl
