Nội dung bài viết
Đặc tính sinh vật học của cây đậu tương
1. Đặc điểm thực vật học
1.1. Rễ
Rễ cây đậu tương khác với rễ cây hoà thảo là có rễ chính và rễ phụ. Rễ chính có thể ăn sâu 30-50cm và có thể trên 1m. Trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ, rễ phụ cấp 2, cấp 3 tập trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2. Trên rễ chính và rễ phụ có nhiều nốt sần. Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp, số lượng nốt sần ít hay nhiều phụ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng. Quá trình phát triển của bộ rễ có thể phân ra làm 2 thời kỳ:
Thời kỳ thứ nhất: Phát triển lớp rễ đầu tiên, thời kỳ này rễ cái và rễ phụ đầu tiên phát triển mạnh kéo dài ra và sinh nhiều rễ con. Thời kỳ này thường kéo dài từ 30-40 ngày sau mọc.
Thời kỳ thứ hai: Lớp rễ đầu tiên phát triển chậm dần, rễ con không nhú ra nữa thậm chí có một số rễ con khô đi. Lúc này gốc thân gần cổ rễ các rễ phụ nhỏ kéo dài ra và phát triển cho tới khi gần thu hoạch. Số lượng có thể 30-40 rễ phụ ăn ở phía gần mặt đất. Lớp rễ này có nhiệm vụ cung cấp đấy đủ chất dinh dưỡng cho sự phát triển của thân, lá và làm quả. Trong kỹ thuật trồng nên chú ý thời kỳ này, cần vun đất sao cho lớp rễ này phát triển mạnh.
Một đặc điểm hết sức quan trọng cần lưu ý là trên bộ rễ của cây đậu tương có rất nhiều nốt sần. Đó là các u bướu nhỏ bám vào các rễ. Nốt sần là kết quả cộng sinh của một số loại vi sinh vật có tên khoa học là Rhizobium Japonicum với rễ cây đậu tương. Trong một nốt sần có khoảng 3-4 tỷ vi sinh vật, mà ta chỉ có thể nhìn thấy chúng qua kính hiển vi phóng đại 600 – 1000 lần. Vi sinh vật thường có dạng hình cầu hoặc hình que.
* Đặc điểm của nốt sần
Nốt sần ở rễ đậu tương thường tập trung ở tầng đất 0-20cm, từ 20-30cm nốt sần ít dần và nếu sâu hơn nữa thì có ít hoặc không có. Nốt sần đóng vai trò chính trong quá trình cố định đạm khí trời cung cấp cho cây. Lượng đạm cung cấp cho cây khá lớn khoảng 30-60 kg/ha. Nốt sần có thể dài lcm, đường kính 5-6 mm, mới hình thành có màu trắng sữa, khi tốt nhất có màu hồng (màu globulin có cấu tạo gần giống Hemoglobin trong máu có Fe).
* Quá trình hình thành của nốt sần
Trong đất luôn luôn có nhiều loại vi sinh vật thường tập trung xung quanh bộ rễ (để sử dụng các chất thải ra làm thức ăn), mặt khác xung quanh rễ do canh tác tạo điều kiện đất đai thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Có loại cộng sinh, có loại hoại sinh, ký sinh trong đó có loại có lợi có loại có hại với rễ. Cây họ đậu đều tiết ra các chất như gluxit, đường galacto v.v.. đã hấp dẫn các loại vi sinh vật trong đó có vi sinh vật nốt sần. Có nhiều quan điểm khác nhau về quá trình xâm nhập của vi sinh vật nốt sần vào rễ cây họ đậu. Có quan điểm cho rằng khi sống vi khuẩn Rhirobium Japonicum tiết ra chất axit andol 3 axêtic.
Khi vi khuẩn tiếp xúc với lông hút dưới tác dụng của axit làm cho điểm đó trên lông hút khô cong lên, tạo nên khe hở làm cho vi sinh vật đi sâu vào lông hút. Quan điểm khác lại cho rằng vi sinh vật tiết ra men xelluoza phân huỷ tế bào lông hút để đi vào lông hút. Khi đi vào đầu lông hút vi sinh vật tiết ra chất nhầy, từ tổ chức biểu bì của đầu lông hút tạo thành tuyến xâm nhập hình dải. Sau một thời gian xâm nhập vào tế bào biểu bì, vào nội bì và sinh sản tại đó. Vi khuẩn chiết ra chất kích thích làm cho tế bào phân chia không bình thường và hình thành nốt sần. Nốt sần phát triển đến một giai đoạn nhất định thì cố định đạm. Bản thân nốt sần hút N còn vi sinh vật như một chất xúc tác. Khi cây già vi sinh vật đi ra ngoài. Quá trình hình thành nốt sần kéo dài 16-21 ngày. Trường hợp bình thường nốt sần bắt đầu xuất hiện sau mọc 14-15 ngày, phát triển nhiều và mạnh nhất vào lúc đậu tương ra hoa và làm quả tập trung nhiều nhất ở lớp rễ thứ nhất. Số lượng nốt sần nhiều hay ít phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện đất trồng, các chất dinh dưỡng đối với đậu tương. Trồng đậu tương trên đất đã trồng đậu tương, thì nốt sần hình thành sớm hơn và nhiều hơn. Đất chua quá hoặc kiềm quá nốt sần hình thành kém. pH thích hợp cho sự hình thành của nốt sần là 6-7, vì vậy việc lựa chọn đất trồng đậu tương thích hợp rất quan trọng. Điều kiện dinh dưỡng cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của nốt sần. Nhìn chung bón đầy đủ NPK thì nốt sần phát triển mạnh, bón P2O5 Có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của nốt sần, còn hiệu quả kali không rõ lắm. Bón đạm không thích hợp ức chế sự hình thành và phát triển của nốt sần. Quan hệ giữa vi sinh vật nốt sần với cây đậu tương là mối quan hệ cộng sinh: cây cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn hoạt động, ngược lại vi khuẩn lại tổng hợp nitơ tự do của không khí chuyển sang dạng đạm hữu cơ cây có thể sử dụng được. Cây đậu tương cung cấp càng nhiều chất dinh dưỡng cho vi sinh vật hoạt động thì vi sinh vật càng phát triển và tích luỹ đạm được càng nhiều cho cây làm cho cây sinh trưởng và phát triển tốt.
1.2. Thân
– Hình thái và màu sắc của thân
Thân cây đậu tương thuộc thân thảo, có hình tròn, trên thân có nhiều lông nhỏ. Thân khi còn non có màu xanh hoặc màu tím khi về già chuyển sang màu nâu nhạt, màu sắc của thân khi còn non có liên quan chặt chẽ với màu sắc của hoa sau này. Nếu thân lúc còn non màu xanh thì hoa màu trắng và nếu khi còn non thân có màu tím thì hoa có màu tím đỏ. Thân có trung bình 14-15 lóng, các lóng ở phía dưới thường ngắn, các lóng ở phía trên thường dài (vì những lóng phía trên phát triển từ ngày 35-40 trở đi vào lúc cây đang sinh trưởng nhanh nên lóng thường dài). Tuỳ theo giống và thời vụ gieo mà chiều dài lóng có sự khác nhau thường biến động từ 3 – 10 cm.
Cây đậu tương trong vụ hè thường có lóng dài hơn vụ xuân và vụ đông. Chiều dài của lóng góp phần quyết định chiều cao của thân. Thân cây đậu tương thường cao từ 0,3 m – 1,0 m. Giống đậu tương dại cao 2-3 m. Những giống thân nhỏ lóng dài dễ bị đổ hay mọc bò thường làm thức ăn cho gia súc. Những giống thân to thường là thân đứng và có nhiều hạt và chống được gió bão. Toàn thân có một lớp lông tơ ngắn, mọc dày bao phủ từ gốc lên đến ngọn, đến cả cuống lá. Thực tế cũng có giống không có lông tơ. Những giống có mật độ lông tơ dày, màu sẫm có sức kháng bệnh, chịu hạn và chịu rét khoẻ. Ngược lại những giống không có lông tơ thường sinh trưởng không bình thường, sức chống chịu kém. Thân có lông tơ nhiều ít dài ngắn, dày thưa là một đặc điểm phân biệt giữa các giống với nhau.
– Tập tính sinh trưởng của thân
Căn cứ vào tập tính sinh trưởng và đặc điểm của thân người ta chia ra làm 4 loại:
+ Loại mọc thẳng: thân cứng, đường kính thân lớn, thân không cao lắm, đốt ngắn, quả nhiều tập trung thường là giống ra hoa hữu hạn.
+ Loại bò: thân chính phân cành rất nhỏ, mềm, phủ trên mặt đất thành đám dây, thân rất dài, đốt dài, quả nhỏ phân tán.
+ Loại nửa bò: là loại trung gian giữa 2 loại mọc thẳng và mọc bò trên.
+ Loại mọc leo: thân nhỏ rất dài, mọc bò dưới đất hoặc leo lên giá thể khác.
– Tập tính phân cành của thân
Thân đậu tương có khả năng phân cành ngay từ nách lá đơn hoặc kép. Những cành trên thân chính phân ra gọi là cành cấp 1, trên cành cấp 1 có thể phân ra cành cấp 2. Số lượng cành trên một cây nhiều hay ít thay đổi theo giống, thời vụ, mật độ gieo trồng và điều kiện canh tác. Trung bình trên 1 cây thường có 2-5 cành, có một số giống trong điều kiện sinh trưởng tốt có thể có trên 10 cành. Thường sau mọc khoảng 20-25 ngày thì cây đậu tương bắt đầu phân cành. Vị trí phân cành phù hợp là cao trên 15cm, nếu thấp quá không có lợi cho việc cơ giới hoá. Giống đậu tương có góc độ phân cành càng hẹp thì càng tốt cho việc tăng mật độ. Căn cứ vào tập tính sinh trưởng của thân cành và đặc điểm ra hoa người ta chia các giống đậu tương ra làm 2 loại:
+ Sinh trưởng hữu hạn: khi ngọn thân hoặc ngọn cành đã ra hoa, thì không tiếp tục sinh trưởng nữa hay cành không cao lên nữa, loại này thường trồng lấy hạt.
+ Sinh trưởng vô hạn: khi đậu tương ra hoa kết quả và cả khi sắp chín thân cành vẫn tiếp tục sinh trưởng, thường là loại mọc bò được trồng làm thức ăn cho gia súc.
* Quá trình phát triển của thân:
+ Từ lúc mọc đến khi cây có 5 lá thật (3 lá kép) khoảng 25-30 ngày sau khi gieo, thân sinh trưởng với tốc độ bình thường.
+ Khi cây đã có 6-7 lá thật (4-5 lá kép) thân bắt đầu phát triển mạnh, tốc độ mạnh nhất vào lúc ra hoa rộ. Sự khác biệt của cây đậu tương với cây trồng khác là khi cây ra hoa rộ lại là lúc thân cành phát triển mạnh nhất. Đây là giai đoạn 2 quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực cạnh tranh nhau dẫn đến khủng hoảng thiếu dinh dưỡng, cho nên cần phải cung cấp đầy đủ dinh dưỡng trước khi vào thời kỳ này và tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển thuận lợi.
Trong kỹ thuật chăm sóc ta phải xới vun kết hợp với bón thúc phân cho đậu tương vào giai đoạn 3-5 lá kép, lúc cây có đầy đủ hoa thì sinh trưởng chậm dần rồi dừng hẳn.
1.3. Lá
Cây đậu tương có 3 loại lá:
Lá mầm (lá tử diệp): Lá mầm mới mọc có màu vàng hay xanh lục, khi tiếp xúc với ánh sáng thì chuyển sang màu xanh. Hạt giống to thì lá mầm chứa nhiều dinh dưỡng nuôi cây mầm, khi hết chất dinh dưỡng lá mầm khô héo đi, cho nên trong kỹ thuật trồng đậu tương nên làm đất tơi nhỏ và chọn hạt to cây sẽ mọc khoẻ, sinh trưởng tốt.
Lá nguyên (lá đơn): Lá nguyên xuất hiện sau khi cây mọc từ 2-3 ngày và mọc phía trên lá mầm. Lá đơn mọc đối xứng nhau. Lá đơn to màu xanh bóng là biểu hiện cây sinh trưởng tốt. Lá đơn to xanh đậm biểu hiện của một giống có khả năng chịu rét. Lá đơn nhọn gợn sóng là biểu hiện cây sinh trưởng không bình thường.
Lá kép: Mỗi lá kép có 3 lá chét, có khi 4-5 lá chét. Lá kép mọc-so le, lá kép thường có màu xanh tươi khi già biến thành màu vàng nâu. Cũng có giống khi quả chín lá vẫn giữ được màu xanh, những giống này thích hợp trồng làm thức ăn gia súc. Phần lớn trên lá có nhiều lông tơ. Lá có nhiều hình dạng khác nhau tuỳ theo giống, những giống lá nhỏ và dài chịu hạn khoẻ nhưng thường cho năng suất thấp. Những giống lá to chống chịu hạn kém nhưng thường cho năng suất cao hơn. Nếu 2 lá kép đầu to và dày thường biểu hiện giống có khả năng chống chịu rét. Số lượng lá kép nhiều hay ít, diện tích lá to hay nhỏ chi phối rất lớn đến năng suất và phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng. Các lá nằm cạnh chùm hoa nào giữ vai trò chủ chủ yếu cung cấp dinh dưỡng cho chùm hoa ấy.
Nếu vì điều kiện nào đó làm cho lá bị úa vàng thì quả ở vị trí đó thường bị rụng hoặc lép. Các nhà chọn giống đậu tương đưa ra cơ sở để nâng cao năng suất đậu tương là tăng cường quá trình quang hợp và muốn quang hợp với hiệu quả cao thì phải chọn những cây có bộ lá nhỏ, dày, thế lá đứng và lá có dạng hình trứng. Số lá nhiều to khoẻ nhất vào thời kỳ đang ra hoa rộ. Khi phiến lá phát triển to, rộng, mỏng, phẳng, có màu xanh tươi là biểu hiện cây sinh trưởng khoẻ có khả năng cho năng suất cao.
1.4. Hoa
– Hình thái và cấu tạo
Hoa đậu tương nhỏ, không hương vị, thuộc loại cánh bướm. Màu sắc của hoa thay đổi tuỳ theo giống và thường có màu tím, tím nhạt hoặc trắng. Đa phần các giống có hoa màu tím và tím nhạt. Các giống đậu tương có hoa màu trắng thường có tỷ lệ dầu cao hơn các giống màu tím. Hoa phát sinh ở nách lá, đầu cành và đầu thân. Hoa mọc thành từng chùm, mỗi chùm có từ 1-10 hoa và thường có 3-5 hoa. Hoa đậu tương ra nhiều nhưng tỷ lệ rụng rất cao khoảng 30% có khi lên tới 80%. Hoa đậu tương thuộc loại hoa đồng chu lưỡng tính trong hoa có nhị và nhụy, mỗi hoa gồm 5 lá đài, 5 cánh hoa có 10 nhị và 1 nhụy.
+ Đài hoa có màu xanh, nhiều bông.
+ Cánh hoa: Một cánh to gọi là cánh cờ, 2 cánh bướm và 2 cánh thìa:
+ Nhị đực: 9 nhị đực cuốn thành ống ôm lấy vòi nhuỵ cái và 1 nhị riêng lẻ.
+ Nhụy cái: Bầu thượng, tử phòng một ngăn có 1-4 tâm bì (noãn) nên thường quả đậu tương có 2-3 hạt. Các cánh hoa vươn ra khỏi lá đài từ ngày hôm trước và việc thụ phấn xẩy ra vào sáng ngày hôm sau lúc 8-9 giờ sáng trước khi nụ hoặc hoa chưa nở hoàn toàn. Mùa hè hoa thường nở sớm hơn mùa đông và thời gian nở hoa rất ngắn sáng nở chiều tàn. Hoa đậu tương thường thụ phấn trước khi hoa nở và là cây tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn rất thấp chiếm trung bình 0,5 – 1%.
– Đặc điểm của sự nở hoa đậu tương
Thời gian bắt đầu ra hoa sớm hay muộn, dài hay ngắn tuỳ thuộc vào giống và thời tiết khác nhau. Giống chín sớm sau mọc trên dưới 30 ngày đã ra hoa và giống chín muộn 45-50 ngày mới ra hoa. Thời gian ra hoa dài hay ngắn theo giống và theo thời vụ. Có những giống thời gian ra hoa chỉ kéo dài 10-15 ngày. Kết quả nghiên cứu cho thấy thời kỳ hoa rộ thường từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 10 sau khi hoa bắt đầu nở. Hoa trong đợt rộ mới tạo quả nhiều, còn trước và sau đợt hoa rộ thì tỷ lệ đậu quả thấp. Điều kiện thích hợp cho sự nở hoa là ở nhiệt độ 25-28oC, ẩm độ không khí 75- 80%, ẩm độ đất 70-80%. Căn cứ vào phương thức ra hoa người ta chia các giống đậu tương làm 2 nhóm:
+ Nhóm ra hoa hữu hạn: Thuộc những giống sinh trưởng hữu hạn, hướng ra hoa theo trình tự từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong. Những giống này thường cây thấp ra hoa tập trung, quả và hạt đồng đều.
+ Nhóm ra hoa vô hạn: Thuộc những giống sinh trưởng vô hạn, có hướng ra hoa theo trình tự từ dưới lên trên và từ trong ra ngoài. Những giống này thường ra hoa rất phân tán, quả chín không tập trung và phẩm chất hạt không đồng đều. Trong thực tế, những giống hoa tập trung nếu gặp điều kiện bất thuận, hoa sẽ rụng nhiều nên thất thu nặng. Còn những giống thời gian ra hoa dài tuy quả chín không tập trung nhưng nếu bị rụng vào một đợt thì hoa sẽ ra tiếp đợt sau nên không thất thu nặng. Một hoa có từ 1800-6800 hạt phấn tuỳ theo giống khác nhau, giống hạt to thì có bao phấn to và nhiều hạt phấn. Hạt phấn thường hình tròn, số lượng và kích thước hạt phấn tuỳ giống khác nhau, giống hạt to thường có hạt phấn to và nhiều hơn so với giống có hạt nhỏ. Hạt phấn nảy mầm tốt trong điều kiện nhiệt độ 18-23 oC. Hạt phấn đậu tương được chia ra làm 2 loại:
* Loại có khả năng thụ tinh chiếm 87%, hạt phấn thường có màu sẫm, chất nguyên sinh dễ nhuộm màu, hạt phấn tròn đều và to.
* Loại không có khả năng thụ tinh chiếm khoảng 13%, thường nhỏ, màng mỏng và chất nguyên sinh không nhuộm màu.
1.5. Quả và hạt
Số quả biến động từ 2 đến 20 quả ở mỗi chùm hoa và có thể đạt tới 400 quả trên một cây.
Một quả chứa từ 1 tới 5 hạt, nhưng hầu hết các giống quả thường từ 2 đến 3 hạt. Quả đậu tương thẳng hoặc hơi cong, có chiều dài từ 2 tới 7 cm hoặc hơn. Quả có màu sắc biến động từ vàng trắng tới vàng sẫm, nâu hoặc đen. Màu sắc quả phụ thuộc vào sắc tố caroten, xanthophyll, màu sắc của lông, sự có mặt của các sắc tố antocyanin. Lúc quả non có màu xanh nhiều lông (có khả năng quang hợp do có diệp lục) khi chín có màu nâu. Hoa đậu tương ra nhiều nhưng tỷ lệ đậu quả thấp 20-30%. Ví dụ trong vụ xuân 1 cây có thể có 120 hoa nhưng chỉ đậu 30-40 quả là cao, trên một chùm 5-8 hoa chỉ đậu 2- 3 quả. Những đốt ở phía gốc thường quả ít hoặc không có quả, từ đốt thứ 5-6 trở lên tỷ lệ đậu quả cao và quả chắc nhiều. Trên cành thường từ đốt 2-3 trở lên mới có quả chắc, những quả trên đầu cành thường lép nhiều.
Sau khi hoa nở được 2 ngày thì cánh hoa héo và rụng, ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 sau hoa nở đã hình thành quả và 7-8 ngày sau là thấy nhân quả xuất hiện. Trong 18 ngày đầu quả lớn rất nhanh sau đó chậm dần, vỏ dày lên và chuyển từ màu xanh sang màu vàng. Hạt lớn nhanh trong vòng 30-35 ngày sau khi hình thành quả. Hạt có nhiều hình dạng khác nhau: Hình tròn, hình bầu dục, tròn dẹt vv…
Giống có màu vàng giá trị thương phẩm cao. Trong hạt, phôi thường chiếm 2%, 2 lá tử điệp chiếm 90% và vỏ hạt 8% tổng khối lượng hạt. Hạt to nhỏ khác nhau tuỳ theo giống, khối lượng một nghìn hạt (M1000 hạt) thay đổi từ 20-400g trung bình từ l00g-200g. Rốn hạt của các giống khác nhau thì có màu sắc và hình dạng khác nhau, đây là một biểu hiện đặc trưng của các giống.
