Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc

Nhận viết đề tài trọn gói – ZL: 0909 23 26 20– Luanvanmaster.com
TẢI TÀI LIỆU KẾT BẠN ZALO : 0909 23 26 20
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
PHAN THỊ THU HIỀN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CHO
CÂY ĐẬU XANH VỤ HÈ THU TRÊN VÙNG ĐẤT CÁT
VEN BIỂN TỈNH NGHỆ AN
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
PHAN THỊ THU HIỀN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CHO
CÂY ĐẬU XANH VỤ HÈ THU TRÊN VÙNG ĐẤT CÁT
VEN BIỂN TỈNH NGHỆ AN
Chuyên ngành : Khoa học cây trồng
Mã số : 62.62.01.10
Ngƣời hƣớng dẫn: 1. PGS.TS. Phạm Văn Chƣơng
2. TS. Nguyễn Đình Vinh
HÀ NỘI – 2017

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cảm
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngàytháng năm 2017
Tác giả luận án
Phan Thị Thu Hiền
i

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận
đƣợc sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của
bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Văn Chƣơng và TS. Nguyễn Đình Vinh đã tận tình
hƣớng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Cây công nghiệp và cây thuốc, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã
tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cán bộ, giảng viên và sinh viên khoa
Nông Lâm Ngƣ, khoa Sinh học trƣờng Đại học Vinh, lãnh đạo và cán bộ Viện Khoa
học kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ, phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
cùng các hộ nông dân trên địa bàn huyện Nghi Lộc và Diễn Châu đã giúp đỡ và tạo điều
kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Nghiên cứu sinh
Phan Thị Thu Hiền
ii

MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vii
Danh mục bảng viii
Danh mục hình xi
Trích yếu luận án xii
Thesis abstract xiv
PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.3 Phạm vi nghiên cứu 3
1.4 Những đóng góp mới của luận án 3
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1 Vai trò của cây đậu xanh, tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và
Việt Nam 5
2.1.1 Vai trò của cây đậu xanh 5
2.1.2 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và Việt Nam 6
2.2 Đặc điểm khí hậu, đất đai và hệ thống cây trồng trên vùng đất cát ven
biển tỉnh Nghệ An 11
2.2.1 Đặc điểm khí hậu của tỉnh Nghệ An 11
2.2.2 Đặc điểm của đất cát ven biển Nghệ An 14
2.2.3 Hệ thống cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 16
2.3 Khả năng chịu hạn của cây họ đậu và cây đậu xanh 17
2.3.1 Khái niệm về hạn 17
2.3.2 Các loại hạn với cây trồng 18
2.3.3 Cơ chế chống chịu hạn của thực vật 19
2.3.4 Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa liên quan đến tính chịu hạn của cây
họ đậu 21
iii

2.3.5 Tình hình nghiên cứu về khả năng chịu hạn trên cây đậu xanh 25
2.4 Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trên cây đậu xanh 30
2.4.1 Công tác chọn tạo giống đậu xanh trên thế giới và Việt Nam 30
2.4.2 Nghiên cứu các biện pháp canh tác trên cây đậu xanh 35
PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
3.1 Địa điểm nghiên cứu 44
3.2 Thời gian nghiên cứu 44
3.3 Đối tƣợng và vật liệu nghiên cứu 44
3.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 44
3.3.2 Vật liệu nghiên cứu 45
3.4 Nội dung nghiên cứu 45
3.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 46
3.5.1 Đánh giá thực trạng sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tỉnh
Nghệ An 46
3.5.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh nghiên cứu 47
3.5.3 Nghiên cứu xác định một số giống đậu xanh phù hợp gieo trồng trong
điều kiện canh tác nhờ nƣớc trời ở vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển
Nghệ An 50
3.5.4 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và khả
năng chịu hạn cho các giống đậu xanh đƣợc lựa chọn trong vụ Hè Thu
trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 50
3.5.5 Xây dựng mô hình thử nghiệm đậu xanh trên đất cát ven biển 52
3.6 Các chỉ tiêu và phƣơng pháp xác định 54
3.6.1 Các chỉ tiêu về sinh trƣởng phát triển 54
3.6.2 Các chỉ tiêu sinh lý 54
3.6.3 Các chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 55
3.6.4 Đánh giá chất lƣợng hạt của các giống đậu xanh 55
3.6.5 Các chỉ tiêu hóa lý tính của đất 56
3.6.6 Các chỉ tiêu về khả năng chống chịu 56
3.6.7 Đánh giá hiệu suất sử dụng phân bón và hiệu quả kinh tế 57
3.6.8 Phƣơng pháp cho điểm xác định các yếu tố hạn chế sản xuất đậu xanh 57
3.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu 57
iv

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58
4.1 Thực trạng sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 58
4.1.1 Diện tích, năng suất và sản lƣợng đậu xanh của tỉnh và vùng đất cát ven
biển Nghệ An 58
4.1.2 Thực trạng kỹ thuật sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 60
4.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh 68
4.2.1 Ảnh hƣởng của gây hạn sinh lý (thế thẩm thấu) đến khả năng mọc mầm
của các giống đậu xanh 68
4.2.2 Ảnh hƣởng của hạn đến các chỉ tiêu sinh lý, sinh trƣởng phát triển và
hình thành năng suất của các giống đậu xanh 74
4.3 Nghiên cứu xác định một số giống đậu xanh phù hợp gieo trồng trong điều
kiện canh tác nhờ nƣớc trời ở vụ Hè Thu trên đất cát ven biển Nghệ An 87
4.3.1 Thời gian sinh trƣởng của các giống 87
4.3.2 Chiều cao cây và số cành cấp 1 88
4.3.3 Chỉ số diện tích lá của các giống 90
4.3.4 Khả năng chống chịu của các giống đậu xanh 91
4.3.5 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống 93
4.3.6 Năng suất của các giống 96
4.3.7 Đánh giá chất lƣợng của các giống đậu xanh 97
4.4 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và khả
năng chịu hạn cho các giống đậu xanh triển vọng 101
4.4.1 Ảnh hƣởng của các mức phân bón kali đến khả năng sinh trƣởng, phát
triển, năng suất và khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh triển vọng
4.4.2 Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trƣởng, phát triển và
năng suất của các giống đậu xanh triển vọng 115
4.4.3 Ảnh hƣởng của một số phƣơng thức giữ ẩm đến khả năng sinh trƣởng,
phát triển và năng suất của một số giống đậu xanh triển vọng vụ Hè Thu
4.5 Xây dựng mô hình ứng dụng các kết quả nghiên cứu cho cây đậu xanh
v

4.5.1 Đánh giá khả năng sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất hạt khô của các mô hình thử nghiệm 130
4.5.2 Đánh giá hiệu quả kinh tế của các mô hình thử nghiệm 132
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 137
5.1 Kết luận 137
5.2 Kiến nghị 138
Danh mục các công trình công bố có liên quan đến luận án 139
Tài liệu tham khảo 140
Phụ lục 155
vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt
ABA Axit abxixic (Abscisic acid)
ANOVA Phân tích phƣơng sai (Analysis of variance)
AVRDC Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu châu Á
(The World Vegetable Center)
BNNPTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
BVTV Bảo vệ thực vật
CEC Dung tích trao đổi cation (Cation Exchange Capacity)
CĐQH Cƣờng độ quang hợp
CĐTHN Cƣờng độ thoát hơi nƣớc
ĐTHBHN Độ thiếu hụt bão hòa nƣớc
HSSDN Hiệu suất sử dụng nƣớc
LAI Chỉ số diện tích lá (Leaf area index)
LEA Protein LEA (Late embryogensis abundant)
LMR Hàm lƣợng nƣớc trong rễ (Root moisture content)
LRWC Hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối trong lá (Leaf relative water content)
LTP Gen LTP (Lipid transfer protein)
LWC Hàm lƣợng nƣớc trong lá (Leaf moisture content)
NSTT Năng suất thực thu
P 1000 Khối lƣợng 1000 hạt
PEG - 6000 Polyethylene glycol - 6000
PTGA Phƣơng thức giữ ẩm
QCVN Qui chuẩn Việt Nam
ROS Sự tích lũy các gốc tự do (Reactive oxygen species)
TGST Thời gian sinh trƣởng
TI Hệ số chịu hạn (Tolerance index)
TTT Thế thẩm thấu
VKHNNVN Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
vii

DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
2.1 Thành phần sinh hóa của đậu xanh dƣới các hình thức sử dụng 5
2.2 Nhiệt độ không khí trung bình hàng tháng tại thành phố Vinh, tỉnh Nghệ
An (Số liệu trung bình trong nhiều năm) 11
2.3 Lƣợng mƣa (mm) trung bình toàn tháng một số nơi của tỉnh Nghệ An 12
2.4 Đặc điểm lý, hóa tính của đất cát ven biển điển hình tỉnh Nghệ An (Phẫu
diện VN25) 15
2.5 Cơ cấu cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 16
3.1 Đặc điểm hình thái của các mẫu giống đậu xanh thí nghiệm 44
3.2 Thế thẩm thấu tính theo khối lƣợng PEG-6000 tan trong 1kg H2O 49
4.1 Diện tích, năng suất và sản lƣợng đậu xanh của tỉnh Nghệ An 58
4.2 Diện tích, năng suất và sản lƣợng đậu xanh trên vùng đất cát ven biển
Nghệ An năm 2012 59
4.3 Kỹ thuật sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An 61
4.4 Phân tích SWOT thực trạng sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển
Nghệ An 64
4.5 Các yếu tố chính hạn chế sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển
Nghệ An 65
4.6 Ảnh hƣởng của thế thẩm thấu đến tỷ lệ mọc mầm của các giống đậu xanh
sau 7 ngày xử lý hạn 69
4.7 Ảnh hƣởng của các thế thẩm thấu đến chiều dài rễ mầm và chiều dài
mầm của các giống đậu xanh sau 7 ngày xử lý hạn 71
4.8 Ảnh hƣởng của các thế thẩm thấu đến khối lƣợng khô cây mầm và hệ số
chịu hạn của các giống đậu xanh thí nghiệm 72
4.9 Ảnh hƣởng của thời kỳ bị hạn đến cƣờng độ quang hợp của các giống
đậu xanh trong điều kiện nhà lƣới 75
4.10 Ảnh hƣởng của thời kỳ hạn đến cƣờng độ thoát hơi nƣớc của các giống
đậu xanh trong điều kiện nhà lƣới 77
4.11 Ảnh hƣởng của thời kỳ hạn đến độ thiếu hụt bão hòa nƣớc của lá và hàm
lƣợng nƣớc tƣơng đối của các giống đậu xanh 80
4.12 Ảnh hƣởng của hạn đến các yếu tố cấu thành năng suất các giống đậu
xanh trong điều kiện nhà lƣới 84
viii

4.13 Ảnh hƣởng của hạn đến năng suất cá thể của các giống đậu xanh trong
điều kiện nhà lƣới 86
4.14 Thời gian sinh trƣởng trung bình trong vụ Hè Thu 2012 và 2013 của các
giống đậu xanh tại Nghi Lộc và Diễn Châu 88
4.15 Chiều cao cây và số cành cấp 1 của các giống đậu xanh trong vụ Hè Thu
2012 và 2013 tại Nghi Lộc và Diễn Châu 89
4.16 Chỉ số diện tích lá trung bình trong vụ Hè Thu 2012 và 2013 của các
giống đậu xanh tại Nghi Lộc và Diễn Châu 91
4.17 Khả năng chống chịu của các giống đậu xanh trong vụ Hè Thu năm 2012
và 2013 tại Nghi Lộc và Diễn Châu 92
4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh trong vụ Hè Thu
năm 2012 và 2013 tại Nghi Lộc và Diễn Châu 94
4.19 Năng suất thực thu của các giống đậu xanh trong vụ Hè Thu năm 2012 và
2013 tại Nghi Lộc và Diễn Châu 96
4.20 Hàm lƣợng protein và tinh bột của các giống đậu xanh 98
4.21 Một số chỉ tiêu lý hóa tính của đất trƣớc thí nghiệm (tầng 0-20 cm) 101
4.22 Ảnh hƣởng của các mức phân bón kali đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng
của các giống đậu xanh thời kỳ quả mẩy vụ Hè Thu 2013 và 2014 103
4.23 Tỷ lệ rễ/toàn cây và độ dày lá của các giống đậu xanh thí nghiệm 106
4.24 Hàm lƣợng prolin tích lũy và diệp lục trong lá ở các mức bón kali khác
nhau khi cây bị hạn 15 ngày tại thời kỳ quả mẩy 107
4.25 Ảnh hƣởng của các mức phân bón kali đến các yếu tố cấu thành năng
suất, năng suất và hiệu suất phân bón của các giống đậu xanh trong vụ
Hè Thu năm 2013 và 2014 109
4.26 Hàm lƣợng lân và kali trong thân lá và trong hạt thời kỳ quả chín của các
giống đậu xanh triển vọng ở các mức bón kali khác nhau 112
4.27 Kết quả phân tích đất sau 2 vụ trồng đậu xanh ở các mức bón kali khác nhau 114
4.28 Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến chiều cao cây cuối cùng và số cành cấp
1 của các giống đậu xanh triển vọng vụ Hè Thu năm 2013 116
4.29 Ảnh hƣởng của mật độ đến diện tích lá/cây, chỉ số diện tích lá và khối
lƣợng chất khô của các giống đậu xanh triển vọng thời kỳ quả mẩy vụ Hè
Thu năm 2013 118
4.30 Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng chống đổ và tỷ lệ sâu đục quả
của các giống đậu xanh triển vọng vụ Hè Thu 2013 120
ix

4.31 Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất của các giống đậu xanh triển vọng vụ Hè Thu năm 2013 121
4.32 Ảnh hƣởng của một số phƣơng thức giữ ẩm đến một số chỉ tiêu sinh
trƣởng của các giống đậu xanh triển vọng thời kỳ quả mẩy vụ Hè Thu
năm 2013 và 2014 126
4.33 Ảnh hƣởng của phƣơng thức giữ ẩm đến các yếu tố cấu thành năng suất,
năng suất của các giống đậu xanh vụ Hè Thu năm 2013 và 2014 128
4.34 Khả năng sinh trƣởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt
của các mô hình thử nghiệm 131
4.35 Hiệu quả kinh tế của các mô hình thử nghiệm tại Nghi Lộc (tính cho 1 ha) 134
4.36 Hiệu quả kinh tế của các mô hình thử nghiệm tại Diễn Châu (tính cho 1 ha) 135
x

DANH MỤC HÌNH
STT Tên hình Trang
4.1 Hiệu suất sử dụng nƣớc của các giống đậu xanh ở giai đoạn bắt đầu ra
hoa (A), ra hoa rộ (B), quả mẩy (C) 79
4.2 Tƣơng quan giữa hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối trong lá với cƣờng độ quang
hợp khi bị hạn ở thời kỳ bắt đầu ra hoa (D), ra hoa rộ (E), quả mẩy (F) 82
4.4 Số lƣợng nốt sần của các giống đậu xanh ở các mức phân bón kali khác
nhau vụ Hè Thu năm 2016 105
4.5 Năng suất của các giống đậu xanh ở các mức phân bón kali khác nhau vụ
Hè Thu năm 2013 110
4.6 Năng suất của các giống đậu xanh ở các mức phân bón kali khác nhau vụ
Hè Thu năm 2014 110
4.7 Sự thay đổi về nhiệt độ đất trên ruộng trồng đậu xanh ở độ sâu 5 cm của
các công thức giữ ẩm khác nhau, theo dõi ngày 10/7/2014 124
4.8 Ảnh hƣởng của các phƣơng thức giữ ẩm đến độ ẩm đất trên ruộng trồng
đậu xanh vụ Hè Thu 2014 124
xi

TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Tên tác giả: Phan Thị Thu Hiền
Tên Luận án: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao khả năng chịu hạn
cho cây đậu xanh vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển Nghệ An
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62.62.01.10
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt
Nam Mục đích nghiên cứu
Xác định một số giống đậu xanh và các biện pháp canh tác phù hợp để đạt năng
suất và hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện canh tác nhờ nƣớc trời của vụ Hè Thu trên
vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng sản xuất bằng phƣơng pháp đánh giá nhanh nông thôn có
sự tham gia của ngƣời dân (PRA), nhóm cung cấp thông tin chủ lực (KPI).
- Đánh giá khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh: Giai đoạn mọc mầm gây
hạn sinh lý bằng điều chỉnh áp suất thẩm thấu của môi trƣờng đƣợc gây ra bởi
polyethylene glycol – 6000 (PEG - 6000). Giai đoạn sinh trƣởng sinh thực gây hạn nhân
tạo trong điều kiện nhà lƣới. Xác định cƣờng độ quang hợp, cƣờng độ thoát hơi nƣớc
bằng máy đo cƣờng độ quang hợp TPS-2 của Mỹ. Xác định hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối
trong lá theo phƣơng pháp của Okono (2010).
- Nghiên cứu xác định một số giống đậu xanh phù hợp gieo trồng trong điều kiện
canh tác nhờ nƣớc trời áp dụng theo QCVN 01-62:2011/BNNPTNT.
- Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật (bón phân kali, mật độ và phƣơng thức giữ
ẩm) cho các giống đậu xanh triển vọng. Phân tích hóa tính đất trƣớc và sau thí nghiệm:
chất hữu cơ – phƣơng pháp Walkley - Black, đạm tổng số - phƣơng pháp Kjeldahl,...
Phân tích hàm lƣợng diệp lục và prolin trong lá khi cây gặp hạn ở giai đoạn quả mẩy theo
phƣơng pháp của Wintermans and De Mots (1965) và Bates et al. (1973). Phân tích
hàm lƣợng lân tổng số và kali tổng số trong thân cây và trong hạt theo phƣơng pháp so
màu xanh molipđen và phƣơng pháp quang kế ngọn lửa.
Kết quả chính và kết luận
- Vùng đất cát ven biển Nghệ An có trên 500 ha đậu xanh Hè Thu chiếm 10%
tổng diện tích trồng đậu xanh của toàn tỉnh. Khí hậu vụ Hè Thu rất khắc nghiệt, khô hạn
xii

và nắng nóng kéo dài là yếu tố hạn chế quan trọng nhất đối với sản xuất đậu xanh của
vùng. Trong vùng chủ yếu sử dụng giống địa phƣơng có năng suất thấp, kỹ thuật canh
tác không hợp lý nên năng suất đậu xanh của vùng không cao (chỉ đạt 0,71 tấn/ha).
- Tỷ lệ mọc mầm và hệ số chịu hạn cao là những chỉ tiêu hữu ích để đánh giá
nhanh khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh ở giai đoạn nảy mầm. Đặc điểm sinh
lý liên quan đến khả năng chịu hạn của cây đậu xanh gồm: hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối
trong lá cao và độ thiếu hụt bão hòa nƣớc trong lá thấp, đồng thời có khả năng phục hồi
quang hợp tốt sau hạn. Hạn ở thời kỳ quả mẩy làm năng suất hạt bị giảm mạnh nhất
(năng suất giảm từ 43,4-59,3% so với trong điều kiện tƣới nƣớc đầy đủ). Các giống đậu
xanh VN99-3, KP11, ĐX208, ĐX16 và ĐX22 có tiềm năng chịu hạn tốt.
- Đã xác định đƣợc 3 giống đậu xanh triển vọng ĐX208, ĐX16 và ĐX22 cho
vùng đất cát ven biển Nghệ An trong điều kiện canh tác nhờ nƣớc trời. Các giống này
có thời gian sinh trƣởng từ 68-82 ngày, khả năng sinh trƣởng tốt, chịu hạn và chống đổ
tốt, chống chịu tốt với các loại sâu bệnh hại chính, có năng suất cao tƣơng ứng là 1,5-
1,6 tấn/ha, 1,3-1,5 tấn/ha, 1,6-1,7 tấn/ha.
- Bón phân kali có ảnh hƣởng đến một số chỉ tiêu sinh lý (hàm lƣợng diệp lục,
prolin, hàm lƣợng chất khoáng trong thân lá và trong hạt, khả năng tích lũy chất khô)
theo hƣớng tăng khả năng chịu hạn cho cây đậu xanh.
- Xác định kỹ thuật thích hợp cho các giống đậu xanh trồng trên đất cát ven biển
Nghệ An trong điều kiện canh tác nhờ nƣớc trời: bón 60 kg K2O/ha kết hợp với 5 tấn
phân chuồng + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5; mật độ trồng 20 cây/m2
cho
giống ĐX208 và ĐX22, 25 cây/m2
cho giống ĐX16; có thể giữ ẩm cho cây và đất bằng
chất giữ ẩm AMS-1 với lƣợng 30 kg/ha.
xiii

THESIS ABSTRACT
PhD candidate: Phan Thi Thu Hien
Thesis title: Technical solutions to improve the drought tolerance for mungbean
cultivated in the Summer-Autumn season in the coastal sandy soil in Nghe An
Major: Crop science Code: 62 62 01 10
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture
(VNUA) Research Objectives
To identify suitable mungbean varieties and optimal cultivation technique to
obtain high yield, and economic benefit on the rainfed farming in the coastal sandy soils
in Nghe An province.
Materials and Methods
To evaluate the curent status of mung bean cultivation in the coastal sandy soils
in Nghe An, participatory rural appraisal and key informant panel method were used.
The drought tolerance of twelve varieties of mungbeans was evaluated at the
germination stage under laboratory conditions using PEG-6000 and at the pre-flowering,
flowering, and pod filling stages in net house environments. Evaluation of the rate of
photosynthesis and transpiration in leaves is conducted by TPS-2 photosynthesis system
of USA. Leaf relative water content is observed by Okono‘s method.
Mungbean varieties suitable for the coastal sandy soil in Nghe An were evaluated
under natural conditions, notably rainfed based on the Vietnam Standard 01-
62:2011/BNNPTNT.
Cultivation techniques for certan promising mungbean varieties (optimal level of
potassium, planting density and methods for retaining soil moisture were conducted).
Soil analysis was carried out before and after the experiment, namely organic by
Walkley-Black, total N by Kjedahl method and others. Analysis of chlorophyll and
proline accumulating ability in leaf under water stress at the pod filling stages was done
utilizing the method of Wintermans and DeMots (1965) and Bates et al. (1973).
Analysis of content of phosphate and potassium in mungbean‘s stems and seeds was
conducted using molypden colorimetric method and flame photometer.
Main findings and conclusions
In Nghe An province, around 500 ha of mungbeans are grown in the coastal
xiv

sandy soil in the Summer-Autumn season, which accounts for 10% of the province‘s
mung bean area. The weather in the Summer-Autumn season is very harsh: drought, and
prolonged windy and sunny are the main causes, hindering the production of the
mungbeans in the area. In the province, farmers mostly use local mungbean variety with
low productivity and no appropriate cultivation method was defines, the productivity of
the mungbean was as low as 0.71 ton/ha or lower.
Percentage of germination and tolerance - index are proven to be parameter
useful for a quick evaluation of the drought tolerance of mungbean in the germination
stage. The physiological characteristics related to good drought tolerance of mungbean
are can be identified from various factors such as high relative water content in leaf, low
leaf-water saturation deficit, as well as the ability to retain good photosynthesis
restoration after drought condition. Grain yield reduction was most remarkable at the
pod filling stage, dropping from 43.4% to 59.3% in comparison with that in the case of
full irrigation. Mungbean varieties of VN99-3, KP11, ĐX208, ĐX16, and ĐX22 have
been provent of good resistance to drought.
The results obtained showed that, mungbean varieties ĐX16, ĐX22 and ĐX208
were most suitable for the coastal sandy soil in Nghe An. The growth duration of ĐX16
is 65 - 68 days and its average yield is between 1.3 – 1.5 ton/ha. ĐX22 and ĐX208 have
longer growth durations of 80-82 days and their average yield are 1.5 - 1.6 ton/ha for
ĐX208 and 1.6-1.7 ton/ha for ĐX22. Varieties of ĐX208, ĐX16, ĐX22 are of good
tolerance to some pests and diseases prevailing in the studied areas.
The physiological traits such as the chlorophyll content, proline accumulating
ability, mineral content in stem and leaf, accumulation of dry substance that are related
to potassium fertilizing to improve the drought-resistance for mungbean.
For mungbean cultivation in coastal sandy soils of Nghe An province, the
content of fertilizers used for 1 ha includes 5 tons of animal manure, 300 kg CaO, 30 kg
N, 60 kg P2O5, and 60 kg K2O. The density are 20 trees/m2
for ĐX208 and ĐX22, and
25 trees/m2
for ĐX16. The moisture of mungbean was retained using AMS-1 with a
content of 30kg/ha.
xv

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nghệ An là tỉnh có diện tích đất nông nghiệp 1.174.147,30 ha chiếm 71,2%
tổng diện tích đất tự nhiên. Trong đó cơ cấu tổng sản phẩm của tỉnh (nông, lâm,
thủy sản) chiếm 28,46% (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012). Nhƣ vậy, phát
triển nông nghiệp ở tỉnh Nghệ An vẫn cần phải quan tâm đầu tƣ hơn nữa trong
những năm tới.
Vùng đất cát ven biển Nghệ An có diện tích 21.428 ha tập trung ở các
huyện ven biển Quỳnh Lƣu, Diễn Châu, Nghi Lộc, thị xã Cửa Lò và thành phố
Vinh. Đất có thành phần cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thụ thấp. Các
chất dinh dƣỡng nhƣ mùn, đạm, lân và kali dễ tiêu nghèo, trên loại đất này đã
đƣa vào các loại cây trồng nhƣ rau, dâu tằm, dƣa hấu, vừng và các cây đậu đỗ có
tác dụng cải tạo đất nhƣ lạc, đậu xanh,… (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012).
Sản xuất nông nghiệp ở vụ Xuân và vụ Thu Đông đƣợc xác định là khá ổn định
do đã có những giống cây trồng thích hợp cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao.
Sản xuất nông nghiệp ở vụ Hè Thu trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, canh tác
chủ yếu dựa vào nƣớc trời, đất cát dễ bị khô hạn nên hiệu quả mang lại thấp. Cây
trồng trên đất chuyên màu của vùng đất cát ven biển trong vụ Hè Thu chủ yếu là
vừng, đậu xanh ngoài ra một diện tích nhỏ trồng dƣa hấu, lạc. Cây vừng có khả
năng chịu hạn tốt song sản xuất vừng dễ gặp rủi ro có năm mất trắng do gặp mƣa
sớm vừng bị chết hàng loạt, giai đoạn quả chín thƣờng gặp mƣa vỏ quả bị nứt
gây thối hạt làm cho năng suất vừng thấp và không ổn định (theo số liệu thống kê
tỉnh Nghệ An, năng suất vừng biến động từ 0,19-0,64 tấn/ha từ năm 2008-2013).
Cây dƣa hấu chỉ phát triển ở qui mô nông hộ có đầu tƣ hệ thống tƣới và cây cần
đƣợc cung cấp nƣớc đầy đủ trong quá trình sinh trƣởng phát triển. Đối với cây
lạc ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng giống lạc đứng (Valencia và Spanish)
sinh trƣởng khỏe, chín tập trung, vỏ mỏng nhƣng thời gian ngủ nghỉ của hạt rất
ngắn, quả có thể bị nứt khi chín và nảy mầm tại ruộng khi gặp mƣa lớn. Tại
Nghệ An lƣợng mƣa chủ yếu tập trung từ cuối tháng 8 đến đầu tháng 10 trùng
với thời gian quả lạc chín, hơn nữa do có thời gian sinh trƣởng dài nên cây lạc ít
đƣợc lựa chọn để đƣa vào cơ cấu cây trồng vụ Hè Thu.
Đậu xanh (Vigna radiata L. Wilczek) thuộc chi Vigna, họ Fabaceae là cây
1

trồng quan trọng trong vụ Hè Thu của tỉnh Nghệ An, chủ yếu đƣợc trồng thuần
với diện tích 4.903 ha, năng suất trung bình đạt 0,6-0,8 tấn/ha (Cục thống kê tỉnh
Nghệ An, năm 2013). Đây là một trong những cây họ đậu điển hình có thời gian
sinh trƣởng ngắn, sinh trƣởng khỏe, thích ứng với khí hậu khô nóng (Hussain et
al., 2011; Nair et al., 2013). Do không bị chết cây sau những trận mƣa lớn, đang
có nhiều giống mới năng suất cao đƣợc giới thiệu vào sản xuất nên đậu xanh có
thể cạnh tranh và đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho nông dân so với nhiều cây
trồng khác trong vụ Hè Thu nhƣ lạc, vừng... Đậu xanh cũng đƣợc đánh giá là
cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu vì nó có thể chịu đƣợc khô hạn ở đầu
thời vụ, có thể chịu đƣợc khí hậu khô nóng trong vụ Hè Thu, có thể sinh trƣởng
và thích ứng trên đất nghèo dinh dƣỡng (Phạm Văn Chƣơng và cs., 2011;
Nguyễn Quốc Khƣơng và cs., 2014). Do đó cây đậu xanh đang đƣợc quan tâm
phát triển trên qui mô lớn trong vụ Hè Thu, đặc biệt là trên vùng đất cát biển của
tỉnh Nghệ An canh tác dựa vào nƣớc trời. Tuy nhiên năng suất đậu xanh trên
vùng đất cát ven biển Nghệ An còn rất khiêm tốn, nguyên nhân chính là do trong
điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay ngày càng gia tăng theo hƣớng nóng lên (ở
Việt Nam nói chung và Nghệ An nói riêng là do gió Phơn Tây Nam gây ra từ
tháng 5 đến tháng 8) đúng vào vụ Hè Thu là vụ đậu xanh chính của vùng. Hạn có
thể kéo dài từ khi gieo hạt đến khi thu hoạch lứa quả đầu tiên đã làm giảm sút
nghiêm trọng năng suất, chất lƣợng đậu xanh. Bên cạnh đó, do sử dụng giống địa
phƣơng năng suất thấp, các biện pháp canh tác còn lạc hậu.
Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu trên cây đậu xanh chủ yếu đƣợc
thực hiện trên đất phù sa ven sông - loại đất rất thích hợp trồng đậu xanh, trong
khi nghiên cứu về khả năng chịu hạn cũng nhƣ các tiến bộ kỹ thuật của cây đậu
xanh cho vùng đất cát ven biển còn nhiều hạn chế. Do vậy, để phát triển bền
vững đậu xanh tại vùng đất cát ven biển Nghệ An và mở ra một cơ hội mới cho
việc chinh phục vùng canh tác nông nghiệp nƣớc trời trên đất cát biển miền
Trung trong những năm tới cần có giống đậu xanh chịu hạn tốt, cho năng suất ổn
định và kèm theo là các biện pháp kỹ thuật thích hợp cho chúng trong điều kiện
canh tác dựa vào nƣớc trời. Đây là những nội dung nghiên cứu có tính cấp thiết
cao và cần đƣợc thực hiện trên vùng đất cát ven biển của tỉnh Nghệ An.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định một số giống đậu xanh và các biện pháp canh tác phù hợp để đạt
2

năng suất và hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện canh tác nhờ nƣớc trời của vụ
Hè Thu trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đƣợc thực trạng sản xuất đậu xanh nhằm xác định các yếu tố hạn
chế trong sản xuất đậu xanh hiện nay trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá đƣợc khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện
gây hạn nhân tạo.
- Xác định đƣợc một số giống đậu xanh có thời gian sinh trƣởng ngắn ngày
và trung ngày, có khả năng chịu hạn tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái vụ Hè
Thu của vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá đƣợc tác động của một số kỹ thuật trồng, chăm sóc trong điều
kiện canh tác nhờ nƣớc trời nhằm nâng cao khả năng chịu hạn và năng suất của
các giống đậu xanh đƣợc lựa chọn trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
- Xây dựng mô hình trồng đậu xanh trong vụ Hè Thu trên đất cát ven biển
tỉnh Nghệ An.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Các giống đậu xanh triển vọng có nguồn gốc từ các Viện, Trung Tâm
Nghiên cứu Phát triển đậu đỗ - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
- Đánh giá khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh nghiên cứu ở giai đoạn
nảy mầm của hạt trong dung dịch thẩm thấu và gây hạn nhân tạo ở giai đoạn ra
hoa, ra hoa rộ và quả mẩy.
- Đánh giá khả năng sinh trƣởng phát triển và năng suất của 12 giống đậu
xanh trong điều kiện đồng ruộng.
- Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc trên đồng ruộng
gồm bón phân kali (xác định mức kali khác nhau trên nền N và P2O5 cố định),
mật độ trồng và phƣơng thức giữ ẩm đất.
- Đề tài luận án đƣợc thực hiện từ năm 2012 – 2016 tại huyện Diễn Châu và
Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Trên cơ sở khoa học đã xác định đƣợc 3 giống đậu xanh triển vọng
ĐX208, ĐX16 và ĐX22 cho vùng đất cát ven biển Nghệ An trong điều kiện canh
tác nhờ nƣớc trời. Các giống này có thời gian sinh trƣởng từ 68-82 ngày, khả
3

năng sinh trƣởng tốt, chịu hạn và chống đổ tốt, chống chịu tốt với các loại sâu
bệnh hại chính, có năng suất cao tƣơng ứng là 1,5-1,6 tấn/ha, 1,3-1,5 tấn/ha, 1,6-
1,7 tấn/ha.
- Đã xác định đƣợc một số biện pháp kỹ thuật thích hợp cho các giống đậu
xanh khi trồng trên đất cát ven biển Nghệ An trong điều kiện canh tác nhờ nƣớc
trời: mật độ 20 cây/m2
cho giống ĐX208 và ĐX22, 25 cây/m2
cho giống ĐX16;
bón 60 kg K2O/ha trên nền phân bón cho 1 ha gồm 5 tấn phân chuồng + 30 kg N
+ 60 kg P2O5 + 300 kg vôi bột; có thể giữ ẩm cho cây và đất bằng chất giữ ẩm
AMS-1 với lƣợng 30 kg/ha.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là các dẫn liệu khoa học có giá trị để xác
định giống đậu xanh mới có khả năng chịu hạn cũng nhƣ các biện pháp kỹ thuật
canh tác phù hợp làm tăng tính chịu hạn, khắc phục hạn để đạt năng suất và hiệu
quả kinh tế cao trên vùng đất cát ven biển Nghệ An sản xuất nông nghiệp chủ yếu
dựa vào nƣớc trời.
- Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ cho công tác giảng dạy,
nghiên cứu về cây đậu xanh, đặc biệt trồng tại nơi đất cát ven biển bị hạn kéo dài.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc xác định đƣợc các giống đậu xanh mới và một số biện pháp kỹ thuật
canh tác cơ bản phù hợp cho cây đậu xanh sinh trƣởng phát triển tốt, năng suất,
chất lƣợng cao trong vụ Hè Thu tại vùng đất cát ven biển Nghệ An sẽ góp phần
vào việc hoàn thiện qui trình canh tác, mở rộng diện tích trồng đậu xanh cho hiệu
quả kinh tế cao đối với các vùng đất cát ven biển.
4

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. VAI TRÕ CỦA CÂY ĐẬU XANH, TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU
XANH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Vai trò của cây đậu xanh
Đậu xanh trồng để thu hoạch hạt. Hạt đậu xanh là thực phẩm có giá trị dinh
dƣỡng cao do có hàm lƣợng protein phong phú và rất dễ tiêu hóa. Thành phần
sinh hóa của đậu xanh trong 100 g nguyên liệu đƣợc thể hiện ở bảng 2.1. Protein
đậu xanh chứa đầy đủ các loại axit amin không thay thế đặc biệt là lizin, vì vậy
sử dụng bột đậu xanh kết hợp với bột ngũ cốc để tạo ra thực phẩm giàu protein
(vì lizin là axit amin hạn chế đầu tiên trong lúa gạo) (Zhang et al., 2003).
Bảng 2.1. Thành phần sinh hóa của đậu xanh dƣới các hình thức sử dụng
Thành phần Hạt đã tách vỏ Bột Mì sợi Rau giá Sấy khô
Năng lƣợng (Kcal) 306,0 361,5 381,0 61,0 116,0
Protein (g) 20,3 24,5 0,3 6,6 7,7
Vitamin A (RE) 5,0 6,0 0,0 1,0 2,0
Vitamin C (mg) 0,0 0,0 0,0 8,0 0,0
Sắt (mg) 6,6 6,4 0,5 1,1 2,5
Kẽm (mg) 3,4 3,7 0,1 0,6 1,3
Axit forlic (μg) 549,0 499,5 0,0 86,0 208,0
Axit amin (g) 10,2 12,0 0,1 3,1 3,9
Lyzin (g) 1,6 1,9 0,0 0,5 0,6
Nguồn: Calloway et al. (1994)
Hạt đậu xanh đƣợc chế biến thành rất nhiều sản phẩm khác nhau. Qua các
hội nghị quốc tế cho thấy, sản phẩm từ hạt đậu xanh rất đa dạng nhƣ đậu xanh
nấu chín, làm giò, làm bánh, làm kẹo, đồ xôi, nấu chè, làm miến, làm giá, một số
loại đồ uống, chế biến bột dinh dƣỡng… Cây đậu xanh đã đƣợc phát triển ở
nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ở châu Á và nó đã góp phần nhất định
trong chủ trƣơng chính sách khai thác nguồn dinh dƣỡng cho con ngƣời
(Shanmugsundaram et al., 2009; Nair et al., 2013).
Nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau màu Châu Á
(AVRDC) đã chỉ ra rằng, chất sắt trong hạt đậu xanh có thể phát huy vai trò sinh
học tốt hơn nếu đậu xanh đƣợc nấu cùng với các loại rau nhƣ cà chua, rau cải và
bắp cải. Điều này đã đƣợc chứng minh trong cơ thể của những học sinh bị thiếu
5

máu lƣợng sắt đã đƣợc tăng lên đáng kể. Sử dụng đậu xanh tăng cƣờng sức khỏe
cho phụ nữ và trẻ em bị thiếu máu (Shanmugasundaram et al., 2009).
Hạt đậu xanh và súp đậu xanh là nguồn ancaloit, coumarin và phytosterol,
các hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình trao đổi
chất ở cơ thể ngƣời và động vật. Trong y học cổ truyền Trung Quốc, các bộ phận
của cây đậu xanh đƣợc sử dụng để điều trị các căn bệnh khác nhau, nhƣ bệnh
viêm gan, viêm dạ dày, nhiễm độc, giải nhiệt hạ khí, giải độc tiêu phù, tả, mờ đục
giác mạc … (Zhang et al., 2003).
Cây đậu xanh và các cây họ đậu nói chung có khả năng cố định đạm sinh
học nhờ cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm Rhizobium SP (đáp ứng 60-70%
nhu cầu đạm của cây). Sau khi thu hoạch, thân lá đậu xanh để lại trên ruộng là
nguồn phân xanh có tác dụng làm tăng chất hữu cơ và dinh dƣỡng cho đất. Đậu
xanh thấp cây, thân lá phát triển do vậy trồng loại cây này còn có vai trò hạn chế
sự xói mòn rửa trôi đất. Là cây trồng có khả năng chịu hạn, có thể chịu đƣợc tác
động xấu của điều kiện ngoại cảnh, do đó đậu xanh là cây trồng mang lại hiệu
quả kinh tế cho các vùng canh tác nhờ nƣớc trời. Cây đậu xanh mang lại thu
nhập cho ngƣời nông dân châu Á, đa dạng hóa các hệ sinh thái nông nghiệp, có
thể mang lại năng suất cao trong hệ thống cây ngũ cốc (Shanmugsundaram et al.,
2009). Tại Việt Nam, nhiều vùng đã lựa chọn cây đậu xanh trong việc chuyển đổi
cơ cấu cây trồng, luân canh, xen canh, gối vụ (Trần Đình Long và Lê Khả
Tƣờng, 1998; Nguyễn Văn Chƣơng và cs., 2014).
Ngoài các vai trò trên, hạt đậu xanh là mặt hàng xuất khẩu của nhiều quốc
gia trên thế giới nhƣ Ấn Độ, Sri Lanka, Trung Quốc... (Nair et al., 2013).
2.1.2. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và Việt Nam
2.1.2.1. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới
Cây đậu xanh là một trong những cây họ đậu quan trọng nhất ở châu Á và
cũng là cây trồng phổ biến ở nhiều châu lục khác. Hiện nay có 29 quốc gia trồng
đậu xanh với tổng diện tích trên 6 triệu ha, sản lƣợng đậu xanh toàn cầu là 3 triệu
tấn. Ấn Độ là quốc gia sản xuất đậu xanh lớn nhất, theo sau là Trung Quốc và
Myanmar (Nair et al., 2014).
Cây đậu xanh có khả năng chịu hạn và chi phí đầu vào sản xuất thấp, thân lá
của nó có thể làm thức ăn cho chăn nuôi, đƣợc ƣa chuộng bởi những ngƣời nông
dân sản xuất nhỏ. Đậu xanh có thời gian sinh trƣởng ngắn (55-70 ngày), có
6

thể phát triển trong suốt 2 tháng nắng nóng trong năm và nó là cây vụ Hè rất
thích hợp trong thời gian bỏ hoang mùa hè của hệ thống canh tác lúa – mì (Nair
et al., 2014).
Phạm vi phân bố của đậu xanh ở 40 vĩ độ bắc hoặc nam tại những nơi có
nhiệt độ trung bình ban ngày trên 20o
C, tập trung chủ yếu ở khu vực Nam và
Đông Nam châu Á bao gồm các quốc gia Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản, Hàn
Quốc, Ấn Độ và Việt Nam (Nair et al., 2013).
Tại Ấn Độ, diện tích trồng đậu xanh là 3,5 triệu ha, sản lƣợng hạt đạt 1,2
triệu tấn (Nair et al., 2013). Cây đậu xanh đƣợc bố trí giữa 2 cây trồng chính (lúa
mì – đậu xanh – lúa) hoặc (lúa mì – đậu xanh – bông). Đậu xanh đƣợc trồng ở vụ
Hè (tháng 4 - tháng 6) trong điều kiện khí hậu khô, nóng và lƣợng nƣớc tƣới
cung cấp cho cây rất hạn chế. Vì vậy, sản lƣợng đậu xanh vụ Hè thƣờng thấp do
hạn chế về nƣớc tƣới cùng với khả năng bốc hơi cao (Pannu and Singh, 1993).
Trung Quốc là quốc gia sản xuất đậu xanh lớn thứ hai trên thế giới, diện
tích trồng trên 700.000 ha. Sản lƣợng đậu xanh của Trung Quốc đạt 980.000 tấn
(Nair et al., 2013).
Pakistan cũng là quốc gia sản xuất đậu xanh lớn ở khu vực châu Á. Đậu
xanh là cây đậu đỗ chiếm vị trí thứ 3 sau đậu cỏ (Lathyrus sativus L.) và đậu lăng
(Lens culinaris Medik). Diện tích trồng đậu xanh của Pakistan năm 2009 là
231.100 ha với sản lƣợng 157.400 tấn, năng suất trung bình 0,72 tấn/ha. Đậu
xanh đƣợc trồng trong mùa Xuân (tháng 2 - tháng 3) và mùa Kharif (tháng 6 –
tháng 7). Lƣợng nƣớc thất thƣờng trong những tháng này cho thấy cây con
thƣờng bị thiếu nƣớc. Bên cạnh đó, lƣợng mƣa phân bổ không đều giữa các
mùa và các vùng, dẫn đến tình trạng thiếu nƣớc trong mọi giai đoạn sinh trƣởng
phát triển của cây (Aslam et al., 2013).
Cây đậu xanh cũng là cây trồng quan trọng của các quốc gia Myanmar,
Bangladesh, Sri Lanka. Đậu xanh có thể trồng ở điều kiện độ ẩm và mức phân bón
thấp, là một trong số cây đậu đỗ lấy hạt trong hệ thống canh tác nhờ nƣớc trời ở
vùng đất khô hạn và bán khô hạn của Sri Lanka. Khoảng 80% diện tích đậu xanh
đƣợc trồng dựa vào nguồn nƣớc trời trong mùa Maha (từ tháng 11 đến tháng 3) ở
vùng đất cao hoặc chân đất thấp đƣợc trồng lúa từ vụ trƣớc, diện tích còn lại đƣợc
trồng trong mùa Yala (từ cuối tháng 4 đầu tháng 5 đến tháng 9). Đặc trƣng của mùa
Yala đó là thời kỳ mƣa ngắn kéo dài từ cuối tháng 4 đến đầu tháng
7

5, sau đó tình trạng khô hạn kéo dài cho đến cuối tháng 9. Do đó, cây đậu xanh
trồng trong điều kiện nguồn nƣớc cung cấp từ đất bị thiếu và thƣờng bị hạn làm
giảm năng suất đậu xanh đáng kể (Ranawake et al., 2012).
Hạt đậu xanh có màu vàng hoặc màu xanh. Vỏ hạt trơn bóng hoặc xanh
mốc và thị hiếu của ngƣời tiêu dùng về màu sắc hạt ở các quốc gia là khác nhau.
Vỏ hạt màu xanh trơn bóng đƣợc ngƣời dân Ấn Độ, Bangladesh, Pakistan và Úc
ƣa chuộng, trong khi đó hạt xanh mốc đƣợc ngƣời dân In đô nê xia, Tanzania,
Kenya, Việt Nam ƣa chuộng. Hạt màu vàng đƣợc ngƣời dân Philippines và Sri
Lanka ƣa chuộng (Nair et al., 2013).
Để đáp ứng nhu cầu phát triển đậu xanh trên thế giới, trong nhiều năm qua
bằng những nỗ lực hợp tác của AVRDC với các đối tác quốc gia để nghiên cứu
cải thiện và phát triển giống đậu xanh cũng nhƣ công nghệ nhằm giải quyết các
khó khăn chính trong sản xuất đậu xanh ở châu Á. Kết quả là đã tạo ra các giống
cải tiến có đặc điểm nhƣ thời gian sinh trƣởng ngắn, năng suất cao và chống chịu
bệnh đặc biệt là bệnh đốm nâu, phấn trắng và vàng lá virut. Gần 1,5 triệu nông
dân tại các quốc gia Bangladesh, Bhutan, Trung Quốc, Ấn Độ, Myanmar, Nepal,
Pakistan, Sri Lanka và Thái Lan đã trồng các giống cải tiến với diện tích
2.932.000 ha, năng suất trung bình tăng khoảng 300 kg/ha, sản lƣợng tăng từ 2,5
triệu tấn năm 1985 lên 3,1 triệu tấn năm 2006. Về nhu cầu tiêu thụ đậu xanh tăng
từ 22% lên 66% ở các quốc gia khác nhau. Lợi nhuận tăng thêm hàng năm từ đậu
xanh tại Parkistan từ 3,51-4,21 triệu USD (Shanmugasundaram et al., 2009).
Tại Pakistan, sử dụng giống mới đã làm tăng năng suất đậu xanh lên 55% so
với sử dụng các giống truyền thống, ngoài ra cây đậu xanh luân canh với cây lúa mì
đã tiết kiệm tới 23% chi phí sản xuất. Sử dụng giống mới tại Bangladesh đã làm tăng
năng suất 40%, tỉ suất lợi nhuận là 2,58 so với giống cũ. Tại Trung Quốc sản lƣợng
chỉ đạt 500.000 tấn (năm 1986) tăng lên 891.000 tấn năm 2000, năng suất từ mức
914 kg/ha (năm 1986) tăng lên 1154 kg/ha (năm 2000), mức độ tiêu thụ tăng từ
14,1% lên 28% trong giai đoạn này khi ứng dụng giống mới (Nair et al., 2013).
2.1.2.2. Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam
Đậu xanh là một trong những cây trồng truyền thống với nhiều mục đích khác
nhau của ngƣời Việt Nam, là một trong 3 cây đậu đỗ chính đứng sau lạc và đậu
tƣơng. Khai thác protein cùng các sản phẩm của nó cũng nhƣ dùng làm cây phân
xanh để cải tạo và chống xói mòn đất đã trở thành tập quán của nhiều địa phƣơng
trong cả nƣớc. Trong hệ thống sản xuất cây lƣơng thực và cây thực phẩm
8

của nƣớc ta hiện nay, cây đậu xanh có vị trí quan trọng trong cơ cấu luân canh, xen
canh và gối vụ. Đặc biệt ở các tỉnh Bắc Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và
đồng bằng sông Cửu Long, cây đậu xanh đã trở thành cây trồng quan trọng trong sản
xuất vụ Hè Thu, mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho ngƣời nông dân.
Nguyễn Văn Chƣơng và cs. (2016) nêu rõ: ―Khó thống kê một cách chính
xác diện tích cây đậu xanh ở nƣớc ta, vì từ lâu loại cây này vẫn đƣợc xem là một
cây trồng phụ đƣợc xếp chung với các loại đậu đỗ khác trong Niên giám thống
kê hàng năm, mặc dù nhu cầu về cây trồng này rất lớn trong chế biến lƣơng thực,
thực phẩm. Diện tích ƣớc đoán hằng năm có khoảng 60 - 80 ngàn ha, năng suất
trung bình từ 0,6-0,8 tấn/ha. Hiện nay, sản lƣợng đậu xanh không đủ để đáp ứng
nhu cầu tiêu thụ trong nƣớc mà hàng năm phải nhập khẩu một lƣợng không nhỏ
từ Trung Quốc và Campuchia. Mặc dù không đƣợc đầu tƣ nghiên cứu nhƣ cây
đậu tƣơng và lạc, nhƣng do nhu cầu tiêu dùng lớn với xu hƣớng đa dạng hoá cây
trồng và sản phẩm cùng với chính sách chuyển dịch cơ cấu cây trồng ở một số
địa phƣơng nên cây đậu xanh đƣợc sự quan tâm của nhiều công ty phân phối và
đƣợc trồng rất phổ biến từ Bắc chí Nam, đặc biệt là vùng Đông Nam Bộ và
duyên hải miền Trung‖.
Đậu xanh đƣợc sản xuất trong vụ Hè Thu ở vùng Bắc Trung Bộ qui mô
khoảng 25.000 ha (Phan Thị Thanh và Nguyễn Thị Nhàn, 2012). Theo số liệu
thống kê của Cục thống kê Hà Tĩnh năm 2014, tại Hà Tĩnh có 8.457 ha đậu xanh,
năng suất trung bình đạt 0,79 tấn/ha.
Trong những năm gần đây, sản xuất đậu xanh ở Việt Nam vẫn đang ở tình
trạng quảng canh và nhƣ vậy vấn đề thâm canh tăng năng suất mở rộng quy mô
của nó cả về thời gian và không gian đang đƣợc đặt ra. Mặc dù đã có một số
nghiên cứu về giống và các giải pháp kỹ thuật để tăng năng suất đậu xanh song
các nghiên cứu còn đơn lẻ chƣa tạo ra đƣợc sự đột phá về năng suất và sản
lƣợng đậu xanh. Nếu loại cây này đƣợc đầu tƣ đúng mức, kết hợp ứng dụng các
tiến bộ kỹ thuật trong thâm canh và giống mới thì năng suất bình quân đậu xanh
sẽ tăng, từ đó sẽ thúc đẩy tăng diện tích và sản lƣợng góp phần thúc đẩy sự phát
triển kinh tế của nƣớc nhà.
2.1.2.3. Tình hình sản xuất đậu xanh ở Nghệ An
Theo số liệu thống kê của Cục thống kê Nghệ An (2014) thì diện tích đậu
xanh của toàn tỉnh biến động từ 4.903 – 5.722 ha, năng suất trung bình đạt 0,74-
9

0,83 tấn/ha. Trong số đó, vùng đất bãi ven sông có hơn 1.600 ha đạt năng suất
0,81 tấn/ha, vùng bán sơn địa có hơn 2.000 ha đạt năng suất 0,64 tấn/ha và tại
vùng đất cát ven biển có hơn 500 ha đậu xanh đạt năng suất 0,71 tấn/ha (số liệu
thống kê năm 2013). Tuy diện tích đậu xanh của vùng đất cát ven biển không
nhiều nhƣ các vùng trồng chính và cây đƣợc trồng trong điều kiện đất đai không
màu mỡ, đất dễ gặp hạn trong điều kiện khí hậu vụ Hè Thu nhƣng năng suất hạt
vẫn đạt tƣơng đƣơng với các vùng trồng chính, và nếu đƣợc đầu tƣ đầy đủ về
giống và kỹ thuật canh tác, cây đậu xanh có thể mang lại hiệu quả cao khi trồng
ở vùng đất cát biển.
Trên vùng đất cát ven biển Nghệ An, diện tích cây trồng vụ Hè Thu sau thu
hoạch lạc xuân với hơn 10.000 ha (huyện Quỳnh Lƣu có 2.185 ha, huyện Diễn
Châu có 3.341 ha, huyện Nghi Lộc có 4.668 ha, thành phố Vinh và Cửa Lò có
trên 500 ha) chƣa đƣợc khai thác hiệu quả. Trong tổng diện tích này, cây vừng
Hè Thu với hơn 2.400 ha cho năng suất không ổn định, cây đậu xanh Hè Thu với
hơn 500 ha và gần 150 ha dƣa hấu Hè Thu, diện tích đất còn lại trong tình trạng
bỏ hoang (Cục thống kê Nghệ An, 2014). Nguyên nhân là do sản xuất cây Hè
Thu trong điều kiện sinh thái vùng đất cát biển dễ bị khô hạn, khí hậu khắc
nghiệt, nông dân còn quan niệm cây vụ Hè Thu là cây trồng phụ mà chƣa có sự
đầu tƣ chăm sóc thích đáng nên hiệu quả mang lại thấp. Trong khi đó sản lƣợng
đậu xanh của tỉnh Nghệ An chƣa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ trong tỉnh cũng
nhƣ ngoại tỉnh (để cung cấp đậu xanh cho thị trƣờng, ngoài sản lƣợng đậu xanh
thu mua trong vụ Hè Thu của tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh từ cuối tháng 7 đến
tháng 9 dƣơng lịch, các thời điểm khác các tƣ thƣơng lớn trong tỉnh đã thu mua
đậu xanh từ các tỉnh phía Nam nhƣ Bình Định, Gia Lai, Kon Tum, Đắc Lắc, Tây
Ninh (Kết quả điều tra khảo sát thực trạng sản xuất và tiêu thụ đậu xanh trên địa
bàn tỉnh Nghệ An năm 2012). Do đó, việc phát triển cây đậu xanh Hè Thu với
qui mô lớn để khai thác quĩ đất cát ven biển canh tác dựa vào nƣớc trời mang lại
hiệu quả kinh tế cao là rất cần thiết.
Tuy nhiên, năng suất đậu xanh của tỉnh Nghệ An và vùng đất cát ven biển còn
rất thấp so với tiềm năng năng suất của giống mới. Nguyên nhân chính là do sử dụng
giống cũ do nông dân tự cất giữ từ năm này qua năm khác nhƣ giống Đậu Tằm năng
suất thấp và thoái hóa vẫn còn phổ biến, sử dụng giống tiến bộ mới (ĐX208, VN99-
3) còn rất ít và mang tính tự phát mà chƣa có nghiên cứu đánh giá cụ thể nên hiệu
quả mang lại chƣa cao. Kỹ thuật canh tác đậu xanh của ngƣời dân địa phƣơng còn
theo kiểu quảng canh, trồng chay hoặc có gì bón nấy, do đó năng
10

suất đậu xanh chƣa phát huy đƣợc tiềm năng của giống và điều kiện khí hậu đất
đai của vùng.
Về tình hình tiêu thụ đậu xanh tại Nghệ An, hạt đậu xanh đã phơi khô, màu
sắc đẹp đƣợc sử dụng để làm thực phẩm cho con ngƣời, trƣờng hợp hạt chất
lƣợng kém do khi chín gặp mƣa kéo dài hay hạt bị sâu mọt đƣợc dùng làm thức
ăn gia súc. Hoạt động phân phối đậu xanh trên địa bàn tỉnh Nghệ An do các tƣ
thƣơng lớn, các nhà bán lẻ, nhà chế biến tham gia. Số năm tham gia kinh doanh
trong thu mua và phân phối đậu xanh trên thị trƣờng của các tƣ thƣơng lớn trong
tỉnh dao động từ 5-20 năm. 100% tƣ thƣơng lớn vẫn tiếp tục hoạt động sản xuất
kinh doanh sản phẩm đậu xanh trong những năm tới. Điều này cho thấy mặt hàng
đậu xanh kinh doanh có hiệu quả và dễ tiêu thụ nên các tƣ thƣơng lớn đã duy trì
hoạt động kinh doanh của mình trong thời gian dài. Thị hiếu của ngƣời tiêu dùng
và các nhà chế biến (làm giá, nấu xôi) ƣa chuộng loại đậu hạt nhỏ, vỏ màu xanh
mốc, còn với các nhà chế biến theo hƣớng làm bánh, làm bột, làm thuốc và kể cả
nấu xôi đậu mỡ hay đậu xanh mốc đều đƣợc sử dụng. Đậu mỡ kích thƣớc hạt lớn
và dễ tách vỏ do đó thƣờng đƣợc bóc vỏ bằng máy và đóng gói bán ở dạng đậu
bóc vỏ. Ngoài các tiêu chí về màu sắc hạt, tiêu chí quan trọng với hạt đậu khi chế
biến là nấu chín phải mềm và bở (Kết quả điều tra khảo sát thực trạng sản xuất và
tiêu thụ đậu xanh trên địa bàn tỉnh Nghệ An năm 2012).
2.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU, ĐẤT ĐAI VÀ HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
TRÊN VÙNG ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH NGHỆ AN
2.2.1. Đặc điểm khí hậu của tỉnh Nghệ An
2.2.1.1. Chế độ nhiệt
Khí hậu Nghệ An là khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh. Khí hậu
Nghệ An phong phú đa dạng, đồng thời có sự phân hóa sâu sắc theo không gian
và biến động mạnh mẽ theo thời gian (Lê Văn Phƣợng, 2014).
Bảng 2.2. Nhiệt độ không khí trung bình hàng tháng tại thành phố Vinh, tỉnh
Nghệ An (Số liệu trung bình trong nhiều năm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Nhiệt độ
17,6 17,9 20,3 24,3 27,7 29,2 29,6 28,7 26,8 24,4 21,6 18,9
(o
C)
Nguồn: Lê Văn Phƣợng (2014)
Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23-24o
C, tƣơng ứng với tổng nhiệt năm là
8.700o
C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong năm khá cao. Nhiệt độ
11

trung bình các tháng nóng nhất (tháng 6 đến tháng 7) là 33o
C, nhiệt độ cao tuyệt
đối 42,7o
C; nhiệt độ trung bình các tháng lạnh nhất (tháng 12 năm trƣớc đến
tháng 2 năm sau) là 19o
C, nhiệt độ thấp tuyệt đối -0,5o
C. Mùa hè, nhiệt độ trung
bình của các tháng đều trên 25o
C (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012).
2.2.1.2. Chế độ ánh sáng
Trong các tháng mùa hè, mặt trời cao từ 85o
30‘ đến xấp xỉ 90o
, thời gian
chiếu sáng từ 12 giờ 30 phút - 13 giờ 10 phút. Còn trong các tháng mùa đông,
mặt trời cao từ 48o
-80o
và thời gian chiếu sáng từ 10 giờ 50 phút đến xấp xỉ 12
giờ. Do độ cao mặt trời cao, thời gian chiếu sáng dài nhƣ vậy nên hàng năm trên
mỗi ha đất ở Nghệ An có thể nhận đƣợc một nguồn năng lƣợng từ mặt trời toả
xuống khoảng 11-12 tỉ Kcal (Lê Văn Phƣợng, 2014). Số giờ nắng trung
bình/năm là 1.500-1.700 giờ.
2.2.1.3. Chế độ mưa
Nghệ An là tỉnh có lƣợng mƣa trung bình so với các tỉnh khác ở miền Bắc.
Lƣợng mƣa bình quân hàng năm dao động từ 1.200-2.000 mm/năm với 123-152
ngày mƣa, phân bố cao dần từ Bắc vào Nam, từ Tây sang Đông và chia làm 2 mùa
rõ rệt: Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lƣợng mƣa chỉ chiếm 15-20%
lƣợng mƣa cả năm, tháng khô hạn nhất là tháng 1, 2 lƣợng mƣa chỉ đạt 7-60
mm/tháng. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, lƣợng mƣa tập trung chiếm 80-85%
lƣợng mƣa cả năm, tháng 9 có lƣợng mƣa nhiều nhất từ 220-540 mm/tháng, số
ngày mƣa 15-19 ngày/tháng (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012).
Bảng 2.3. Lƣợng mƣa (mm) trung bình toàn tháng một số nơi
của tỉnh Nghệ An
(Số liệu trung bình trong nhiều năm)
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Khu vực
Quỳnh Lƣu 16,4 13,5 27,6 47,8 112,9 137,0 116,4 248,9 417,2 341,2 79,8 39,3
Diễn Châu 29,2 20,3 54,7 42,2 181,7 89,5 93,80 211,6 411,8 353,5 100,2 40,1
Nghi Lộc 48,8 41,4 47,8 58,3 146,7 132,3 117,2 203,4 542,5 433,2 163,5 75,3
Thanh Chƣơng 33,3 35,7 63,9 128,5 188,0 115,1 89,8 266,3 475,5 328,7 128,2 56,2
Đô Lƣơng 29,9 26,2 42,1 70,1 152,5 132,2 119,4 263,1 425,5 301,7 34,9 44,9
Nguồn: Lê Văn Phƣợng (2014)
Mùa hè, lƣợng mƣa trung bình hàng tháng ở tất cả các nơi đều trên 100mm.
Tuy nhiên do nhiệt độ cao, lƣợng bốc hơi lớn kết hợp gió Phơn Tây Nam khô
12

nóng nên các tháng 6, 7 thƣờng hạn nặng, trừ một số ít năm do hoạt động của
bão, áp thấp nhiệt đới xuất hiện sớm thì lƣợng mƣa cả hai tháng này có thể đạt
tới xấp xỉ 600mm nhƣ: năm 1909 là 602,2mm; năm 1993 là 588,0mm; năm
1958, 1971 là 566,0-683mm. Tại Nghệ An, sau đợt mƣa tiểu mãn (21/5-5/6), khả
năng mƣa to là rất hiếm. Từ tháng 8 trở đi, mùa mƣa bão mới bắt đầu cho đến
tháng 11 thì chấm dứt (Lê Văn Phƣợng, 2014).
2.2.1.4. Độ ẩm không khí
Trị số độ ẩm tƣơng đối trung bình năm dao động từ 80-90%, độ ẩm không
khí có sự chênh lệch giữa các vùng và theo mùa. Lƣợng bốc hơi từ 700-940
mm/năm (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012).
2.2.1.5. Chế độ gió
Nằm trong khu vực gió mùa châu Á, ở miền Bắc Việt Nam nói chung, Nghệ
An nói riêng, khí hậu trong năm có hai mùa rõ rệt mùa nóng và mùa lạnh phụ
thuộc vào hai loại gió chủ yếu: gió mùa Đông Bắc và gió phơn Tây Nam.
Nghệ An có một mùa đông lạnh khá khắc nghiệt. Gió mùa Đông Bắc
thƣờng xuất hiện vào mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, bình quân
mỗi năm có khoảng 30 đợt gió mùa Đông Bắc, mang theo không khí lạnh, khô
làm cho nhiệt độ giảm xuống 5-10o
C so với nhiệt độ trung bình năm. Đã không
ít mùa đông có rét đậm (nhiệt độ trung bình năm dƣới 15o
C), rét hại (nhiệt độ
trung bình năm dƣới 13o
C) kéo dài gây tổn hại nặng nề cho sản xuất nông
nghiệp. Mặc dù sang tháng 4 tiết thanh minh (5/4-21/4) là thời kỳ vẫn còn nhiều
đợt gió mùa Đông Bắc tràn về, gây nhiệt độ thấp (Lê Văn Phƣợng, 2014).
Mùa hè trùng với gió phơn Tây Nam. Gió phơn Tây Nam là một loại hình
thời tiết đặc trƣng cho mùa hè của vùng Bắc Trung Bộ. Loại gió này thƣờng xuất
hiện ở Nghệ An từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm, số ngày khô nóng trung bình
hàng năm là 20-70 ngày. Gió phơn Tây Nam gây ra khí hậu khô, nóng và hạn
hán, ảnh hƣởng không tốt đến sản xuất và đời sống sinh hoạt của nhân dân trên
phạm vi toàn tỉnh (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012).
Với đặc điểm khí hậu vụ Hè Thu ở Nghệ An, chế độ nhiệt và chế độ ánh sáng
dồi dào, thuận lợi cho đậu xanh sinh trƣởng, phát triển (vì đậu xanh là cây ƣa sáng,
cây phát triển bình thƣờng ở các khoảng phạm vi nhiệt độ 16-21o
C và 28-36o
C) và
cho năng suất cũng nhƣ giúp quá trình chín tập trung, phơi hạt nhanh khô. Tuy
nhiên, sản xuất đậu xanh trong mùa vụ này gặp không ít khó khăn (vì chế độ mƣa
vẫn là yếu tố khí hậu ảnh hƣởng lớn nhất đến năng suất đậu xanh). Khi
13

gieo hạt có thể bị hạn nặng (nếu trƣớc khi gieo không có mƣa tiểu mãn). Thời kỳ
cây con, thời kỳ ra hoa làm quả đến thu hoạch quả lứa 1 thƣờng bị hạn nặng do nhiệt
độ cao và gió phơn khô nóng kéo dài. Các lứa hái của đợt quả thứ 2 hoặc thứ 3 có
thể bị mƣa bão làm giảm năng suất và chất lƣợng hạt. Trong điều kiện mƣa nhiều,
thân lá sinh trƣởng mạnh tạo điều kiện cho sâu đục quả phát sinh phát triển.
Từ các đặc điểm nêu trên, khí hậu tỉnh Nghệ An trong vụ Hè Thu (tháng 5-
9) khắc nghiệt, đầu vụ và giữa vụ thƣờng bị hạn nặng do nhiệt độ cao kết hợp với
gió phơn Tây Nam khô nóng, cuối vụ mƣa nhiều. Sản xuất nông nghiệp trên địa
bàn tỉnh thƣờng gặp khó khăn, rủi ro nhiều vì yếu tố khí hậu thời tiết vẫn là yếu
tố quyết định đến sản phẩm nông nghiệp. Do vậy, để phát triển cây đậu xanh bền
vững trong mùa vụ này cần có giống đậu xanh chịu hạn tốt và năng suất cao đồng
thời các biện pháp kỹ thuật cho chúng phải hợp lý.
2.2.2. Đặc điểm của đất cát ven biển Nghệ An
Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh Nghệ An là 1.649.025 ha, trong đó diện
tích đất nông nghiệp 1.174.147,30 ha chiếm 71,2% tổng diện tích đất của toàn
tỉnh (đất sản xuất nông nghiệp 250.115,1 ha chiếm 15,17%). Đất thủy thành phân
bố tập trung chủ yếu ở các huyện đồng bằng, ven biển bao gồm 5 nhóm đất: đất
cát, đất phù sa, dốc tụ; đất mặn; đất phèn mặn; đất bạc màu và biến đổi do trồng
lúa. Chiếm vị trí quan trọng trong số này có 189.000 ha đất phù sa và nhóm đất
cát có ý nghĩa lớn đối với sản xuất nông nghiệp của tỉnh (Ủy ban nhân dân tỉnh
Nghệ An, 2012).
Đất cát ven biển có 21.428 ha, đất có thành phần cơ giới thô, kết cấu rời rạc,
dung tích hấp thụ thấp, khả năng giữ nƣớc kém nên thƣờng bị hạn nặng. Các chất
dinh dƣỡng nhƣ mùn, đạm, lân đều nghèo, kali tổng số cao nhƣng kali dễ tiêu
nghèo (Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An, 2012). Đặc điểm lý, hóa tính của đất cát ven
biển điển hình tỉnh Nghệ An – phẫu diện VN25 (bảng 2.4) cũng cho thấy điều đó.
Nguyễn Văn Toàn (2004) khi nghiên cứu về đặc điểm đất cát vùng duyên
hải Bắc Trung Bộ cho rằng, đất có đặc tính từ chua đến ít chua (pHKCl = 4,9-
5,5), hàm lƣợng chất hữu cơ tầng mặt ở mức trung bình (1,2%) và giảm rõ rệt ở
các tầng kế tiếp (còn khoảng 0,8%); hàm lƣợng N, P, K tổng số ở tầng mặt nghèo
(0,06% N, 0,06% P2O5, 0,52% K2O), hàm lƣợng P và K dễ tiêu đều nghèo (6,6
mg P2O5/100 g đất, 5,5 mg K2O/ 100 g đất); hàm lƣợng cation trao đổi ở trong
đất thấp (1,7-2,2 lđl/ 100 g đất); dung tích hấp thụ trong đất rất thấp thuộc loại
thấp nhất trong các loại đất của Việt Nam (CEC =5,5 lđl/ 100g đất).
14

Bảng 2.4. Đặc điểm lý, hóa tính của đất cát ven biển điển hình tỉnh Nghệ An
(Phẫu diện VN25)
Độ sâu Dung Tỷ Độ Độ ẩm Tỷ lệ % các cấp hạt (mm)
(cm) trọng trọng xốp (%) 2,0-0,2 0,2-0,02 0,02-0,002 <0,002
(g/cm3
) (%)
0-20 1,51 2,65 43,0 24,3 0,4 76,4 11,6 11,6
20-40 1,40 2,64 47,0 22,3 0,2 71,1 8,7 20,0
40-90 1,43 2,73 47,6 28,6 1,5 80,3 5,7 12,5
90-150 1,44 2,68 46,3 31,2 0,1 96,2 1,5 2,2
Độ sâu Hàm lƣợng tổng số Hàm lƣợng dễ tiêu
pH
(cm) (%) (mg/100 g đất)
OC N P2O5 K2O P2O5 K2O H2O KCl
0-20 0,52 0,06 0,10 0,22 5,50 3,76 7,5 6,3
20-40 0,17 0,02 0,04 0,40 4,25 2,35 7,0 6,2
40-90 0,09 0,01 0,05 0,51 2,00 2,35 7,9 6,4
90-150 0,04 0,01 0,06 0,50 3,70 2,35 8,2 6,9
Độ sâu Cation trao đổi (lđl/100 g đất) CEC (lđl/100 g đất) BS (%)
(cm) Ca2+
Mg2+
K+
Na+
Tổng Đất Sét
0-20 2,24 0,31 0,08 0,08 2,71 9,00 25,11 30,1
20-40 2,33 0,23 0,05 0,08 2,69 7,76 19,94 34,6
40-90 2,44 0,26 0,05 0,08 2,83 5,68 15,85 49,8
90-150 2,52 0,62 0,05 0,26 3,45 7,04 22,74 49,0
Nguồn: Dẫn theo Hồ Khắc Minh (2014)
Nguyễn Quốc Khƣơng và cs. (2014) cho biết, đất cát Vũng Tàu có hàm
lƣợng N tổng số ở mức rất thấp, lân tổng số ở mức trung bình ở tầng đất mặt và
nghèo ở tầng dƣới (10-20cm), hàm lƣợng lân dễ tiêu trung bình, hàm lƣợng kali
trao đổi thấp, hàm lƣợng chất hữu cơ rất thấp, khả năng trao đổi cation rất thấp.
Vùng đất cát ven biển Nghệ An chịu tác động của gió mùa Đông Bắc và gió
Phơn Tây Nam vì thế cây trồng vụ Xuân thƣờng gặp rét đầu vụ, gặp hạn cuối vụ và
sản xuất cây trồng vụ Hè Thu thƣờng đối mặt với nhiều khó khăn nhất là hạn hán
đầu vụ, lũ lụt cuối vụ. Do địa hình tiếp giáp dọc theo biển, chịu sự biến động lớn của
biển nhƣ bão gió hàng năm luôn xảy ra đã ảnh hƣởng không nhỏ đến hoạt động sản
xuất và đời sống xã hội. Đây là nguyên nhân khách quan mà ngƣời dân ở vùng này
không thể lƣờng trƣớc và chủ động đƣợc. Hàng năm đất cát ven biển vẫn bị rửa
trôi, xói mòn đất mỗi khi có mƣa to gió lớn, làm cho đất bị mất dinh dƣỡng từ đó
gây khó khăn cho hoạt động trồng trọt và thâm canh cây trồng.
15

Trong hoạt động sản xuất nông nghiệp ở vùng đất cát ven biển, ngƣời nông dân
chƣa chú trọng áp dụng các biện pháp canh tác theo hƣớng cải thiện độ phì của đất
và bảo tồn đất cát ven biển nhƣ ít đầu tƣ về phân hữu cơ, sử dụng phân bón hóa học
chƣa hợp lý cả về lƣợng bón và phƣơng pháp bón, ngoài ra biện pháp che phủ đất,
giữ ẩm cho cây trồng bằng các vật liệu hữu cơ, nilon cũng bị xem nhẹ.
Đặc điểm của vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An, đất có kết cấu rời rạc, đất từ
chua đến ít chua, nghèo dinh dƣỡng đặc biệt là kali, CEC thấp, khả năng giữ nƣớc
và dinh dƣỡng kém. Do vậy, để bảo tồn đất cát biển nâng cao hiệu quả sản xuất các
loại cây trồng trên loại đất này chế độ canh tác cần chú ý để có thể cải thiện tính chất
lý hóa học của đất cát biển. Các giải pháp quan trọng lâu dài đó là:
(1) Biện pháp cố định cát bằng trồng rừng phòng hộ, trồng rừng phi lao chắn gió
(Hồ Khắc Minh, 2014); (2) Xây dựng hệ thống tƣới tiêu hợp lý; (3) Trong khi vấn
đề tƣới tiêu chƣa giải quyết đƣợc cần ƣu tiên lựa chọn các loại cây trồng và giống
cây trồng có khả năng phù hợp với điều kiện đất đai nghèo dinh dƣỡng dễ gặp hạn,
chịu đƣợc nhiệt độ cao đặc biệt là các cây họ đậu nhƣ lạc, đậu xanh, vừng; (4) Biện
pháp luân canh, xen canh các loại cây trồng theo từng mùa vụ, tránh tình trạng đất
bỏ hoang; (5) Cần tăng cƣờng bón phân hữu cơ hoai mục và bón vùi sâu trong đất
để có thể cải tạo kết cấu và dinh dƣỡng đất, bón phân nên chia ra nhiều lần bón theo
nhu cầu của cây. (6) Áp dụng biện pháp che phủ đất để có thể hạn chế các tác động
xấu do khí hậu thời tiết nhƣ xói mòn đất, rửa trôi, bốc hơi…
2.2.3. Hệ thống cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An
Trên đất chuyên màu của vùng đất cát ven biển Nghệ An, cơ cấu cây trồng
bố trí chủ yếu theo công thức 3 vụ/năm, thể hiện ở bảng 2.5.
Bảng 2.5. Cơ cấu cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An
Vụ Vụ Xuân Hè Vụ Hè Thu Vụ Đông
Thời gian (tháng) 1-6 6-8 9-12
Cơ cấu chung của tỉnh Lạc/ Ngô/ Đậu/ Vừng/ Ngô Lạc/ Ngô/ Khoai
Khoai lang lang/ Rau
Cơ cấu cây trồng vùng
Lạc Vừng/ Đậu xanh Lạc
Lạc Vừng/ Đậu xanh Ngô
đất cát ven biển
Ngô Đậu xanh Rau/ Hoa
Nguồn: Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An (2012)
Tại Nghệ An, đất cát ven biển vốn nghèo dinh dƣỡng lại chịu tác động của
khí hậu khắc nghiệt mùa hè khô nóng, mùa đông lạnh, sản xuất nông nghiệp gặp
16

không ít khó khăn. Thời vụ gieo trồng cho hệ thống cây trồng trên vùng đất này
thƣờng đƣợc bố trí sớm hơn so với các nơi khác. Cây trồng vụ Xuân (cây lạc) phải
bố trí trong tháng 1 sang đầu tháng 2 để lúc cây lạc ra hoa có thể né tránh đƣợc rét
nàng bân (tháng 3 âm lịch), lúc hình thành phát triển quả phải né tránh đƣợc nóng
(tháng 4 âm lịch) vì nếu gặp nóng quả bị óp, lép. Ngoài ra, ở vụ Xuân có năm lũ tiểu
mãn đến sớm (cuối tháng 5 hoặc đầu tháng 6 dƣơng lịch) sản xuất lạc có thể bị mất
đáng kể do hạt mọc mầm trên đồng ruộng. Đối với cây trồng vụ Hè Thu sản xuất
trong điều kiện thời tiết khí hậu khô nóng (từ 25 tháng 5 đến đầu tháng 8), sang cuối
vụ (cuối tháng 8 đầu tháng 9 dƣơng lịch) thƣờng có mƣa bão lớn, cây đậu xanh có
thể bị hạn kéo dài từ lúc gieo đến lúc thu hoạch quả lứa đầu tiên, cây vừng có khi bị
mất trắng do không có khả năng chịu úng thƣờng bị chết héo. Sản xuất vụ Hè Thu
muốn thành công cần phải chọn loại cây vừa có khả năng chịu hạn, vừa ngắn ngày
để có thể chịu đƣợc khô hạn và né tránh đƣợc lũ lụt.
Đậu xanh là cây đậu đỗ có khả năng cải tạo đất, có khả năng chịu hạn, có
thời gian sinh trƣởng ngắn. Do vậy trồng đậu xanh trên vùng đất cát ven biển
trong vụ Hè Thu vừa có thể giảm thiểu rủi ro do hạn, do lũ lụt, vừa có tác dụng
làm tăng độ phì cho đất cát, tạo điều kiện môi trƣờng đất tốt để làm tốt cây vụ
Đông. Đậu xanh là cây cơ động về thời vụ, trong trƣờng hợp đầu vụ gặp rủi ro
việc đƣa giống đậu xanh có thời gian sinh trƣởng ngắn từ 60-69 ngày vẫn đảm
bảo kế hoạch sản xuất cây vụ Hè Thu, mang lại hiệu quả kinh tế cho ngƣời nông
dân. Đậu xanh còn là cây trồng xen giữa 2 vụ lạc (lạc xuân và lạc thu đông) để
tránh đƣợc nguồn bệnh ở trong đất đồng thời làm tăng độ phì của đất.
2.3. KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÂY HỌ ĐẬU VÀ CÂY ĐẬU XANH
Hạn hán là một trong những yếu tố gây stress phi sinh học phổ biến nhất
ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sinh trƣởng, năng suất cây trồng. Khô hạn có thể
làm giảm năng suất cây trồng lên tới trên 50% (Varshey and Tuberosa, 2013).
Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến tính chịu hạn của
cây trồng nhƣ làm rõ các cơ chế liên quan đến tính chịu hạn, các đặc điểm hình
thái, sinh lý, sinh hóa, sinh học phân tử liên quan đến khả năng chịu hạn của cây
trồng…, dựa vào những đặc điểm đó làm cơ sở cho những nghiên cứu tuyển chọn
các giống cây trồng thích nghi với điều kiện khô hạn cũng nhƣ các biện pháp kỹ
thuật nhằm nâng cao khả năng chịu hạn và năng suất cây trồng.
2.3.1. Khái niệm về hạn
Hạn là sự thiếu nƣớc cho cây trồng trong thời gian dài.
17

Hạn đƣợc nói đến khi nƣớc trong đất ở khu vực rễ bị cạn kiệt (Taiz and
Zeiger, 2006). Hạn hán có thể gây ra trên diện rộng, định kỳ hoặc ngẫu nhiên và có
thể xuất hiện sớm, muộn hoặc giữa mùa vụ cây trồng. Hạn có thể kéo dài liên tiếp
hoặc đặc thù và ngắn hạn. Hạn hán cùng với nhiệt độ và bức xạ mặt trời cao là
những yếu tố môi trƣờng rất quan trọng hạn chế khả năng sống sót và năng suất cây
trồng (Neumann, 2008). Hạn có thể kéo dài cả thời kỳ hoặc không liên tục. Trong
khi hạn liên tục thì nƣớc trong đất giảm nhanh chóng và làm cho cây chết trƣớc thời
kỳ sinh thực, hạn ngắt quãng chỉ thiếu nƣớc giới hạn giữa các thời kỳ sinh trƣởng và
không gây chết cây (Neumann, 2008). Cây có thể tự điều chỉnh sự thiếu nƣớc trong
ngắn hạn bằng cách đóng khí khổng để giảm thiểu thoát hơi nƣớc từ lá.
Hạn là sự kéo dài giai đoạn thời tiết khô làm thiếu nƣớc cung cấp cho cây
trồng (Acquaah, 2007). Trong điều kiện hạn hán, thế nƣớc (ψw) của đất rất thấp
do sự gia tăng nồng độ các chất hòa tan trong đất. Sự vận động của các phân tử
nƣớc vào cây đƣợc xác định bởi sự chênh lệch về thế nƣớc giữa đất và rễ
(Δψw), sự chênh lệch này nhƣ là một lực đẩy để nƣớc xâm nhập từ đất vào rễ
qua màng tế bào (Taiz and Zeiger, 2006). Cây trồng có thể tiếp tục hút nƣớc chỉ
khi thế nƣớc của cây thấp hơn thế nƣớc của đất. Thực tế, sốc khô hạn gây ra
những thay đổi trong tế bào thực vật và các mô để thích nghi với điều kiện khô
hạn và để có thể hấp thu đƣợc ít nƣớc trong đất (Bartels and Sunkar, 2005). Các
triệu chứng của stress khô hạn bắt đầu khi cây trồng đã sử dụng khoảng 50-80%
độ ẩm của đất. Thông thƣờng nhƣ vậy, kết cục xấu nhất là cây không thể hấp thụ
đƣợc nƣớc trong đất (Acquaah, 2007).
Hạn là hiện tƣợng thƣờng xuyên xảy ra trong thiên nhiên và liên quan trực
tiếp đến vấn đề nƣớc trong thực vật. Khái niệm hạn dùng để chỉ tình trạng thiếu
nƣớc của thực vật do môi trƣờng gây nên, làm ảnh hƣởng đến sự sinh trƣởng và
phát triển của thực vật, từ đó ảnh hƣởng đến năng suất và sản lƣợng cây trồng.
Hạn hán là một hiện tƣợng phức tạp và đƣợc xem là nhân tố quan trọng nhất giới
hạn sản lƣợng cây trồng (Beltrano and Ronco, 2008).
2.3.2. Các loại hạn với cây trồng
2.3.2.1. Hạn đất
Hạn đất xảy ra khi lƣợng nƣớc dự trữ cho cây hấp thu trong đất bị cạn kiệt
làm cho cây không hút đủ nƣớc và mất cân bằng nƣớc. Mức độ khô hạn của đất
phụ thuộc vào sự bốc hơi trên bề mặt và khả năng giữ nƣớc của đất. Hạn đất tác
động trực tiếp đến bộ rễ, gây ảnh hƣởng lớn đến quá trình sinh trƣởng và phát
triển của thực vật.
18

2.3.2.2. Hạn không khí
Hạn không khí xảy ra khi độ ẩm không khí thấp cùng với nhiệt độ cao và
ánh sáng mạnh làm cho quá trình thoát hơi nƣớc của cây quá mạnh và có thể làm
mất cân bằng nƣớc trong cây. Nếu kéo dài hạn không khí thì hạn đất sẽ xảy ra.
2.3.2.3. Hạn sinh lý
Hạn sinh lý xảy ra khi trạng thái sinh lý của cây không cho phép cây hút
đƣợc nƣớc mặc dù trong môi trƣờng không thiếu nƣớc. Rễ cây không lấy đƣợc
nƣớc trong khi quá trình bay hơi nƣớc vẫn diễn ra nên cây mất cân bằng nƣớc.
Hạn sinh lý nếu nghiêm trọng và kéo dài cũng tác hại nhƣ hạn đất và hạn không
khí. Nếu hạn đất kết hợp với hạn không khí thì mức độ tác hại đối với cây còn
tăng lên nhiều.
Với điều kiện khí hậu vụ Hè Thu ở tỉnh Nghệ An, cây đậu xanh trồng trong
vụ Hè Thu chịu tác động tổng hợp của hạn đất và hạn không khí.
2.3.3. Cơ chế chống chịu hạn của thực vật
Hạn là một trong những yếu tố trở ngại quan trọng nhất đối với cây trồng
nhƣng vấn đề nâng cao khả năng chịu hạn là rất khó khăn vì cơ chế về hạn rất
phức tạp. Tuy nhiên trong số đó, cơ chế điều chỉnh thẩm thấu có thể đóng vai trò
chính khi cây gặp hạn.
Bản chất di truyền của tính chịu hạn theo các cơ chế sau: thoát hạn (drought
escape), chịu hạn (drought tolerance), tránh hạn (drought avoidance), phục hồi
(drought recovery) (Chaves et al., 2003; Barnabás et al., 2008). Các cơ chế này
không loại trừ lẫn nhau và tạo cho cây trồng có khả năng chống chịu hạn trong
bất kỳ giai đoạn nào trong chu kỳ sống của cây.
Thoát hạn (trốn hạn): là khả năng cây có thể hoàn thành chu kỳ sống của nó
trƣớc khi sự thiếu hụt nƣớc xuất hiện. Điều này có nghĩa giai đoạn sinh sản hoàn
thành trƣớc khi thiếu nƣớc nghiêm trọng xuất hiện và đƣợc xem nhƣ chu kỳ
sống ngắn, tốc độ sinh trƣởng nhanh hoặc sức chứa hiệu quả và dự trữ sử dụng
cho sản xuất giống (Barnabás et al., 2008).
Chịu hạn: là khả năng của cây có thể sống, phát triển và cho năng suất trong
điều kiện cung cấp nƣớc hạn chế hoặc thụ động trải qua các giai đoạn thiếu nƣớc
và tiếp tục phát triển khi điều kiện trở lại bình thƣờng (Barnabás et al., 2008).
Cây trồng chống lại sự thiếu nƣớc bằng cách duy trì nƣớc trong mô tế bào cao
hoặc chịu thế nƣớc thấp. Đây là cơ chế giảm thiểu mất nƣớc hoặc tăng cƣờng
19

tối đa hấp thụ nƣớc (Chaves et al., 2003). Hạn chế sự mất nƣớc có thể bằng cách
đóng khí khổng hoặc tự điều chỉnh áp suất thẩm thấu thông qua tích lũy chất hòa
tan, protein; bằng cách thay đổi về cấu trúc và hình thái nhƣ giảm góc lá để giảm
sự hấp thu ánh sáng mặt trời qua lá; cuộn tròn lá, lá phủ một lớp lông dày để
giảm sự mất nƣớc hoặc giảm diện tích lá thông qua giảm sự sinh trƣởng của lá
hoặc rụng các lá già hơn (Rukundo et al., 2014; Nguyễn Văn Mã, 2015).
Chịu hạn là khả năng của cây trồng duy trì cân bằng nƣớc và sức trƣơng có
hiệu quả khi xảy ra khô hạn. Khi mức độ hạn gia tăng, nhu cầu nƣớc của cây không
đƣợc đáp ứng đủ và tình trạng nƣớc trong cây bị giảm sút. Cây có thể chịu hạn bằng
cách tránh mất nƣớc hoặc chịu mất nƣớc. Phản ứng sinh lý liên quan đến tính chịu
hạn phụ thuộc vào loài thực vật, giai đoạn phát triển của cây trồng, thời gian và
cƣờng độ của hạn hán. Khả năng chịu hạn là sự liên quan đến khả năng duy trì hoạt
động sinh trƣởng của cây khi tình trạng nƣớc ở trong lá thấp (Blum, 2011).
Theo Naresh et al. (2013), khả năng chịu hạn của cây trồng là khả năng của
cây trồng sinh trƣởng và tạo năng suất trong điều kiện bị thiếu nƣớc. Khô hạn
xảy ra trong một thời gian dài đã tác động đến các quá trình trao đổi chất của cây
trồng có liên quan đến giai đoạn sinh trƣởng của cây trồng, khả năng giữ nƣớc
của đất và tình trạng sinh lý của cây.
Khả năng chịu hạn của cây liên quan tới những thay đổi sinh hóa trong tế
bào, sinh tổng hợp các chất bảo vệ và nhanh chóng bù lại lƣợng nƣớc đã mất.
Đối với tất cả cây trồng, hạn đất và thiếu nƣớc ở lá đều dẫn tới ức chế hoạt
động quang hợp từ đó làm thay đổi khả năng đồng hóa đạm và các bon trong cây.
Thiếu nƣớc ức chế hoạt động quang hợp của cây trồng trên cơ sở thay đổi hàm
lƣợng chlorophyl, giảm nồng độ CO2 hấp thu qua lá hoặc làm giảm hoạt động
của các enzyme trong chu kỳ Calvin (Lawlor and Tezara, 2009).
Khi mức độ khô hạn nghiêm trọng, có thể dẫn đến sự tích lũy các gốc tự do
tăng lên (ROS – reactive oxygen species) từ đó làm rối loạn quá trình trao đổi
chất, phá vỡ cấu trúc của tế bào và các enzyme xúc tác, từ đó làm cây chết (Jaleel
et al., 2008).
Trong điều kiện hạn ROS tạo ra trong cây bằng các phản ứng oxi hóa. ROS
chủ yếu là hydrogen peroxide (H2O2) và superoxide (O2-
). ROS hình thành từ các
phản ứng khác nhau xảy ra trong tế bào đƣợc xúc tác bởi các enzyme khác nhau
20

nhƣ lipoxygenase, peroxydase, NADPH oxidase và xanthine oxidase. ROS phá
hủy li pít, các bon hydrat và protein của màng tế bào và axit nucleic của tế bào.
Do đó mỗi loại cây cần phải có những cơ chế hiệu quả để bảo vệ chống lại ROS
nhằm hạn chế tác hại của hạn và thích ứng với khô hạn (Rukundo et al., 2014).
Bên cạnh khả năng chịu hạn trong thời kỳ hạn thì khả năng phục hồi sau
hạn cũng đƣợc ghi nhận là một cơ chế giúp cho cây chống hạn tốt. Khi bị thiếu
nƣớc ở mức độ nhẹ quang hợp có thể phục hồi nhanh chóng trong vòng 1 đến 2
ngày sau khi hạn đƣợc giảm bớt, khi bị thiếu nƣớc nghiêm trọng sự phục hồi
quang hợp chỉ đạt 40-60% mức tối đa trong ngày đầu tiên sau khi tƣới nƣớc trở
lại (Chaves et al., 2009).
2.3.4. Đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hóa liên quan đến tính chịu hạn của
cây họ đậu
Hạn là một trong những loại stress phổ biến ảnh hƣởng đến cấu trúc cây
trồng ở các mức độ khác nhau (Zlatev and Lindon, 2012). Quá trình mất nƣớc
trong thời kỳ hạn hán của cây trồng đƣợc đặc trƣng bởi những thay đổi cơ bản
về tình trạng nƣớc, các quá trình sinh lý, sinh hóa, cấu trúc màng và siêu cấu trúc
của các cơ quan tử (Yordanov et al., 2003). Sự thích nghi của thực vật với điều
kiện thiếu nƣớc là kết quả của các sự kiện khác nhau, dẫn đến thay đổi thích nghi
về hình thái, sinh trƣởng, các quá trình sinh lý - hóa sinh.
2.3.4.1. Đặc điểm hình thái liên quan đến tính chịu hạn của cây họ đậu
Đối với các loại cây trồng trong điều kiện khô hạn, tốc độ tăng trƣởng và hiệu
quả sử dụng nƣớc cao là những đặc tính mong muốn. Tốc độ tăng trƣởng và mức độ
sử dụng nƣớc bị ảnh hƣởng bởi sự phân bổ chất khô trong các bộ phận khác nhau và
các đặc tính sinh lý, hình thái của các bộ phận này. Hiệu quả sử dụng nƣớc của cây
có liên quan tới tốc độ tăng trƣởng và tốc độ thoát hơi nƣớc của cây. Khả năng sinh
trƣởng và hiệu quả sử dụng nƣớc của cây trồng phụ thuộc vào lƣợng nƣớc có sẵn ở
trong đất. Trong điều kiện thiếu nƣớc ở mức độ nhẹ, sinh khối của bộ rễ thƣờng
tăng lên, nhờ đó làm tăng khả năng hút nƣớc của cây. Sự phân bổ sinh khối bộ rễ
càng lớn càng thuận lợi cho việc hấp thu nƣớc của cây (Rahbarian et al., 2011).
Nghiên cứu các đặc điểm hình thái liên quan đến khả năng chịu hạn của cây đậu gà,
Rahbarian et al. (2011) đã chỉ ra rằng, trong điều kiện hạn làm giảm đáng kể khối
lƣợng chất khô của cây, giống có khả năng chịu hạn có khối lƣợng chất khô cao hơn
so với những giống nhảy cảm, điều này có liên quan tới khả năng sinh trƣởng của bộ
rễ tốt hơn giúp cho cây hút nƣớc và
21

dinh dƣỡng tốt hơn, cây tăng trƣởng tốt hơn trong điều kiện hạn. Aslam et al.
(2013) đã dựa trên các đặc điểm hình thái nhƣ chiều dài rễ, chiều dài mầm, tỷ lệ
rễ/thân mầm, đƣờng kính thân, khối lƣợng cây mầm để xác định khả năng chịu
hạn của 17 giống đậu xanh ở giai đoạn cây con đã chỉ ra rằng, chiều cao cây giảm
khi mức độ hạn tăng cƣờng vì dƣới điều kiện hạn sức trƣơng của tế bào giảm,
kìm hãm sự lớn lên của tế bào hệ quả là làm giảm khả năng sinh trƣởng và chiều
cao cây tối ƣu. Tỷ lệ rễ/thân lá tăng là một chỉ thị quan trọng giúp cây đậu xanh
thích ứng với điều kiện hạn, cây giảm sự phát triển thân lá để giảm sự thoát hơi
nƣớc và tăng sự phát triển của bộ rễ để tăng khả năng hút nƣớc. Tỷ lệ rễ/thân lá
tăng có tƣơng quan với hàm lƣợng ABA trong rễ và trong thân lá (Lisar et al.,
2012). Hạn gây ra tăng tỷ lệ lá khô trên cây, làm giảm tổng diện tích lá toàn cây
dẫn đến làm giảm khả năng quang hợp của cây. Hạn xảy ra trong giai đoạn cây
con đã làm giảm năng suất do kìm hãm sự sinh trƣởng, tổng diện tích lá và sự
sinh trƣởng của bộ rễ từ đó làm giảm khả năng tích lũy chất khô/cây, giảm số
quả/cây và chỉ số thu hoạch (Sadasivam et al., 1988). Tăng tỷ lệ lá khô/lá bình
thƣờng và % lá khô khi cây gặp hạn là những thông số quan trọng phản ảnh khả
năng chịu hạn của cây, hạn nghiêm trọng làm lá không thể trao đổi khí, độ dẫn
khí khổng, cƣờng độ quang hợp và quá trình tích lũy hydratcacbon giảm, quá
trình vận chuyển dinh dƣỡng bị ảnh hƣởng hệ quả là khả năng tích lũy chất khô
của cây giảm (Lisar et al., 2012).
2.3.4.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa liên quan đến tính chịu hạn của cây họ đậu
Khả năng duy trì chức năng của bộ máy quang hợp dƣới điều kiện hạn có ý
nghĩa quan trọng với khả năng chịu hạn. Cây phản ứng với sự thiếu hụt nƣớc
bằng cách đóng khí khổng nhanh chóng để hạn chế sự mất thêm nƣớc do quá
trình thoát hơi nƣớc, hệ quả là sự khuếch tán CO2 qua lá bị hạn chế (Ahmed et
al., 2002; Flexas et al., 2006; Lawlor and Tezara, 2009). Giảm cƣờng độ quang
hợp đã đƣợc chứng minh trên nhiều loại cây trồng và đƣợc giải thích là do giảm
nồng độ CO2 hấp thu qua lá từ đó hạn chế chất nhận của quá trình quang hợp
ribulose-1,5 disphosphate carboxylase/oxygenase hoặc ức chế trực tiếp hoạt động
của một số enzyme nhƣ carboxylase/oxygenase hay ATP synthase (Dulai et al.,
2006; Lawlor and Tezara, 2009). Các loài chịu hạn kiểm soát chức năng của lỗ
khí khổng cho phép cố định các bon khi stress nhờ đó nâng cao hiệu quả sử dụng
nƣớc hoặc mở khí khổng nhanh chóng khi sự thiếu hụt nƣớc bớt căng thẳng
(Lawlor, 2002).
22

Tiềm năng nƣớc và hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối trong lá giảm cũng là
nguyên nhân làm giảm khả năng quang hợp trong cây. Sự thay đổi về số lƣợng
và chất lƣợng các sắc tố quang hợp làm giảm khả năng hấp thu CO2, sự tích lũy
các gốc tự do tăng lên gây rối loạn trao đổi chất, từ đó làm giảm quang hợp và
khả năng tích lũy chất khô trong cây (Lisar et al., 2012).
Nhiều nghiên cứu đã dựa vào các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa để sàng lọc
giống cây trồng có khả năng chịu hạn.
Nghiên cứu trên cây đậu xanh, Ahmed et al. (2002) cho biết, khi bị hạn làm
giảm lƣợng CO2 hấp thu qua lá và giảm hàm lƣợng nƣớc trong lá. Rahbarian et
al. (2011) chỉ rõ, hạn làm giảm nồng độ CO2 hấp thu qua lá (A), giảm cƣờng độ
thoát hơi nƣớc (E), và hiệu suất huỳnh quang diệp lục (Fv/Fm). Các giống đậu gà
có khả năng chịu hạn có A, Fv/Fm và hiệu quả sử dụng nƣớc (WUE) cao hơn so
với giống nhảy cảm khi gặp hạn ở giai đoạn ra hoa rộ và quả mẩy. A, WUE,
Fv/Fm là những chỉ tiêu hữu ích để sàng lọc khả năng chịu hạn của cây đậu gà.
Các giống đậu tƣơng khi gặp hạn bị giảm mạnh về cƣờng độ quang hợp,
cƣờng độ thoát hơi nƣớc, hiệu suất sử dụng nƣớc, giống đậu tƣơng có khả năng
chịu hạn có cƣờng độ quang hợp giảm trong tình trạng thiếu nƣớc ít nghiêm
trọng hơn, có hiệu suất sử dụng nƣớc cao hơn và độ thiếu hụt bão hòa nƣớc thấp
hơn so với giống không chịu hạn (Trần Anh Tuấn và cs, 2007). Khi nghiên cứu
trên cây lạc Vũ Ngọc Thắng và cs. (2016) cũng có kết quả tƣơng tự.
Hàm lƣợng diệp lục a, diệp lục b và hàm lƣợng diệp lục tổng số ở các loài
hƣớng ánh sáng bị giảm dƣới điều kiện hạn hán (Manivannan et al., 2007). Sự
suy giảm hàm lƣợng diệp lục tổng số làm hạn chế khả năng quang hợp của thực
vật, do đó làm giảm sản lƣợng sơ cấp của quá trình quang hợp. Hàm lƣợng diệp
lục giảm trong điều kiện hạn đƣợc giải thích chủ yếu là do lục lạp bị phá hủy
dƣới tác động của sự tích lũy các gốc tự do trong tế bào (Mafakheri et al., 2010).
Hassanzadeh et al. (2009) đã đề nghị, có thể dựa vào hàm lƣợng diệp lục b và
diệp lục tổng số để tuyển chọn giống chịu hạn và có năng suất cao. Nghiên cứu
về khả năng chịu hạn ở cây lạc, cây đậu gà Arunyanark et al. (2008); Mafakheri
et al. (2010) đã chỉ rõ, sự ổn định của diệp lục là một chỉ tiêu đặc trƣng cho tính
chịu hạn ở cây lạc, cây đậu gà. Nghiên cứu của Ghassemi-Golezani and Lotfi
(2012) trên một số giống đậu tƣơng cho biết, nhiệt độ vùng lá tăng lên trong khi
hàm lƣợng diệp lục, hiệu suất lƣợng tử của hệ thống quang hóa II và năng suất
23

Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc

Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc

Similar to Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc (20)

More from Dịch vụ viết đề tài trọn gói 0934.573.149

More from Dịch vụ viết đề tài trọn gói 0934.573.149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (12)

Nghiên Cứu Một Số Biện Pháp Kỹ Thuật Nhằm Nâng Cao Khả Năng Chịu Hạn Cho Cây Đậu Xanh Vụ Hè Thu Trên Vùng Đất Cát Ven Biển Tỉnh Nghệ An.doc