CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY ĐẬU BIẾC (Clitoria ternatea)
Đậu biếc (Clitoria ternatea) là loại thực vật đa dụng. Ngoài tác dụng cung cấp hợp chất Bioactive dùng trong dược phẩm, Đậu biếc còn được trồng làm cảnh dọc theo hàng rào. Cây có khả năng thích ứng trong khoảng nhiệt độ rộng, khi mưa kéo dài và nhiệt độ cao. Ngoài ra, cây còn chịu đựng được sương giá, thời tiết khô hạn và thích hợp cho việc cải tạo đất hoang.
Hình 2.1 Cây Đậu biếc 2.3.1 Nguồn gốc và sự phân bố
Có nhiều ý kiến cho rằng cây Đậu biếc có nguồn gốc từ các vùng nhiệt đới Châu Á và Nam Mỹ, tuy nhiên do quá trình nhập canh và quảng canh nên khó xác định nguồn gốc chính xác. Cây Đậu biếc phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, ở những nơi có điều kiện phù hợp cho cây phát triển như vùng Nam và Trung Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, … Khu vực phân bố của cây Đậu biếc nhanh chóng mở rộng do mang lại nhiều lợi ích như tạo màu và dùng làm thực phẩm (Baro et al., 1983).
2.3.2 Mô tả thực vật
Đậu biếc (Clitoria ternatea) thuộc họ Fabaceae, họ phụ Papilipnaceae. Cây có nhiều tên gọi khác nhau. Cây Đậu biếc cao từ 90 – 160 cm, là cây thảo leo. Thân và cành mảnh có lông. Lá kép lông chim lẻ, có 5 – 7 lá chét hình trái xoan, mỏng, 2 – 6 1,5 – 4 cm, nhọn hay tù ở gốc, tròn hay nhọn ở đầu, có lông rải rác ở mặt dưới, gân bên có 6 đôi, cuống lá dài 1 – 3 cm; lá kèm hình ngọn giáo, 5 – 10 mm. Lá kép gồm 3
Hoa của cây Đậu biếc có màu xanh đậm, dài từ 6 – 12 cm. Bộ rễ dài phát triển theo chiều rộng, có thể dài đến 2 m. Hoa thụ phấn chéo nhờ sâu bọ hay tự thụ phấn.
Hoa ở nách đơn độc hay xếp thành từng đôi. Hoa màu xanh lơ hoặc trắng, có cuống cỡ 4 mm, dài 5 cm, lá bắc hình ngọn giáo, lá bắc con tròn hay xoan tù. Cuống hoa cỡ 6 mm, đài hình ống, có 5 thùy nhọn, mỏng, mềm, có gân hình mạng; cánh cờ có viền giữa màu da cam, xoan ngược thon lại ở gốc; cánh bên thon có móng dài; cánh thìa có móng ngắn hơn cánh bên. Thân cây có màu lam tía, dẻo dai. Nhị 10, xếp 2 bó (1 + 9);
bầu có lông nhung. Một số loại Clitoria ternatea có màu trắng kem, hoa trổ riêng lẻ, có hình dạng rất lôi cuốn và hấp dẫn. Quả đậu có lông mềm, kích thước 10 x 1 cm, hình dải, có từ 5 – 10 hạt dẹp, hình thận. Lúc chín hạt có màu nâu hay gần như đen (Iracema Lima Ainouz et al., 1994).
Loài Clitoria ternatea của Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ nhiệt đới, ở Châu Á phổ biến từ Ấn Độ đến Australia trải qua Mianma, Trung Quốc, Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam. Được trồng từ lâu đời nên không còn rõ khu vực phân bố tự nhiên của loài này.
Ở nước ta, cây Đậu biếc có ở Quảng Ninh, Ninh Bình, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bình Thuận và khu vực đồng bằng sông Cửu Long.
Công dụng
Cây thường mọc trong các bãi cỏ hay được trồng trong vườn gia đình, ruộng trồng. Cây được trồng làm cảnh và để lấy quả. Ở Lào, hạt được dùng làm thực phẩm.
Rễ cây dùng để giải nhiệt, chữa bệnh tiêu chảy ở trẻ em. Ở Indonesia, cây Đậu biếc được dùng để trị bệnh lao phổi, đau ngực, ho và viêm lở ngoài da; hạt dùng làm thuốc khai vị. Ở Philippin, người ta nghiền hạt và trộn với bitatrate kalium liều gấp đôi sẽ gây xổ có hiệu quả nhanh và đảm bảo vô hại; lá dùng để đắp vết thương, chỗ rò, mụn mủ, bướu. Dịch lá dùng chữa viêm mắt. Ở Ấn Độ, cây được dùng để trị nọc rắn cắn. Ở Trung Quốc, rễ và lá được dùng giả đắp mụn nhọt (Phạm Văn Kim, 2000).
2.3.3 Đặc tính nông học
Đậu biếc (Clitoria ternatea) có thân mãnh. Khi bộ rễ phát triển và khi cây đã có 5 lá thật đầu tiên, cây có xu hướng leo lên cao và bắt đầu trổ hoa màu xanh thẫm. Cây có khả năng thích ứng với nhiều loại đất có độ pH từ 5,5 – 8,9, có khả năng sống sót trong mùa mưa và mùa khô hạn kéo dài, khả năng kép tán mạnh khi được trồng chung với các loại thực vật khác hay trồng bằng giàn leo; khả năng tái sinh nhanh sau khi thu
Luận văn tốt nghiệp – Cử nhân Hóa K32
hoạch. Đậu biếc cho ra lượng hạt giống lớn. Vào thời điểm bắt đầu cho đến giữa mùa mưa, trái đậu khô bắt đầu quá trình tự khai. Nhờ vậy, đồng cỏ luôn trong quá trình tự cải tạo. Đối với đồng cỏ độc canh nên sớm loại bỏ cỏ dại bằng các loại thuốc diệt cỏ hậu nảy mầm (Spinnaker 200 – 400 ml/ha) từ 2 đến 8 tuần trước khi gieo để kiểm soát tốt cỏ dại (Conway et al., 2001).
Đậu biếc có tính thích nghi cao, khả năng chịu được mật độ chăn thả liên tục, giữ được tình trạng chăn thả nhẹ vào mùa mưa. Đậu biếc có khả năng kết hợp tốt với nhiều loại cỏ khác như Cenchrus ciliaris, Digitaria decumbns và những loại cỏ mọc tự nhiên, nhờ đó dễ hình thành một đồng cỏ hỗn hợp (Humphreys, 1995).
Bảng 2.1 Một số đặc tính sinh học và nông học của cây họ Đậu pH của đất
Độ màu mỡ của đất Hệ thống thoát nước
Độ cao so với mặt nước biển Mật độ gieo trồng
Độ sâu khi gieo hạt
Mức độ phân bón khi gieo trồng ở mức độ 80 kg P/ha.
Lượng phân bón duy trì CP
Tỷ lệ tiêu hóa Quản lý đồng cỏ Mật độ chăn thả Không gian phát triển
Độ sâu khi trồng trên nền ẩm
7 – 8
Từ trung bình đến thấp Chống ẩm ướt
0 – 1600 m (0 – 5,249 feet)
Độ canh: 20 – 25 kg/ha, trồng xen với các loại cỏ khác: 10 – 15 kg/ha
< 22 cm (0,8 inch) 40 kg N/ha
80 kg N/ha 18 – 24%
60 – 75%
Cắt và chăn thả xoay vòng, kết hợp với các loại cỏ khác.
2500 kg Live Weight/ha
2 – 4 kg/ha đối với đồng cỏ ổn định, 6 kg/ha đối với đồng cỏ trồng ngắn hạn.
2,5 – 6,5 cm
2.3.4 Năng suất và thành phần hóa học
Theo Agange (2003), trong điều kiện canh tác thuận lợi, năng suất chất khô có thể đạt 30 tấn/ha/năm. Hạt Đậu biếc có hàm lượng protein cao (15 – 25%). Sau 2 năm
canh tác trên đồng cỏ bạc màu, cây Đậu biếc phục hồi nguyên trạng độ màu mỡ của đất. Cỏ trồng xung quanh khu vực trồng cây Đậu biếc cũng có hàm lượng protein cao nhờ quá trình hấp thu hàm lượng N (Nitơ) sản sinh trong đất. Lá cây Đậu biếc chứa 21,55% CP và 21,5 – 29% CF. Lượng protein tổng số có thể đạt từ 14 – 20%. Thành phần của hạt bao gồm 25 – 38% protein, 5% đường tổng số, 10% béo. Nitrogent tập trung ở phần ngọn có hàm lượng từ 1,7 – 4,0%. Nhiệt độ cao ở những vùng nhiệt đới làm giảm hàm lượng protein hòa tan, làm tăng hàm lượng xơ thô, giảm tỷ lệ tiêu hóa.
Thành phần axit amine được trình bày trong bảng.
Bảng 2.2 Thành phần axít amine của cây Đậu biếc Axít
amin Arg Cys Gly Hys Iis Leu Lys Met Phe Thr Try Tyr Val
% 7,4 2,5 4,1 2,4 4,2 7,4 6,1 1,0 3,6 2,2 1,2 3,3 4,4
(Nguồn: Barro, 1983)
Tỷ lệ tiêu hóa vật chất khô ở gia súc nhai lại biến động từ 60 – 75%. Một nghiên cứu tại miền Nam Brazil cho thấy ở trạng thái khô, hàm lượng vật chất khô, Ash, ether extra, protein thô và Carotenoid tổng số lần lượt là 89,04%; 8,92%; 4,24%;
34,84% và 587,28 mg/kg. Sau 42 ngày tăng lên 91,1%; 7,24%; 3,46%; 32,34%, hàm lượng Carotenoid ở thời điểm 84 ngày là 399,93 mg/kg. Hàm lượng CF tăng từ 28,94 lên 38,25 trong thời gian này. Khi dự trữ trong vòng 6 tháng, hàm lượng carotenoid Đậu biếc là 400 – 587 mg/kg. Phân lập từ lá cây Đậu biếc thu được 55% protein (N 6,25), tương ứng 1,43 kg/100 kg trọng lượng tươi (Agange, 2003).
Thu hoạch tại thời điểm 45 ngày, năng suất trồng có thể đạt được tối đa 35 tấn/ha, tương ứng 3 kg protein.
2.3.5 Công tác cải tiến giống
Trong quần thể lai giữa Clitoria purpurea x Clitoria ternatea, sự khác biệt lớn về kiểu hình và kiểu gen có tác động cộng gộp đối với những tính trạng như trọng lượng hạt, CP, CF, kích thước lá, số lá, số trái trên cây. Rõ ràng, để có một đồng cỏ có chất lượng tốt cần tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chọn lọc tự nhiên. Lai tạo gen, chọn lọc cây lai, lai giống có khả năng cải tiến năng suất và chất lượng đồng cỏ thông qua các tác động lên những tính trạng có hiệu quả kinh tế (Kalamani, 2001).
Luận văn tốt nghiệp – Cử nhân Hóa K32
Bảng 2.3 Một số đặc tính của cây lai giữa C.ternatea x C. Purpurea
Đặc tính Giá trị PCV% GVC% H2
Chiều cao cây (cm) 90 – 160 14,3 13,9 94,5
Số lá/cây 162 – 138 17,9 17,3 93,6
Chiều dài lá (cm) 4 – 6,2 16,2 12,6 62,6
Chiều rộng lá (cm) 2,3 – 3,9 18,9 15,5 66,9
Số nhánh 18 - 36 16,1 13,6 71,5
Số lượng trái/cây 51 – 116 16,6 15,6 87,8
CF (%) 29 – 21,5 10,2 9,8 92,3
CP (%) 20,4 – 21,5 21,5 20,9 94,1
Trọng lượng hạt (g) 2,3 – 5,8 22,5 22,1 97,9
(Nguồn: Kalamani, 2001)
Bảng 2.4 Đặc tính hình thái và sinh thái của cây lai (C.ternatea x C. Purpurea) và cây lai F2
Đặc tính
Cây lai (C.ternatea x C. Purpurea)
Cây lai F2 Giá trị nhỏ
nhất
Giá trị lớn nhất
Trung bình
Chiều cao cây (cm) 136,00 90,00 162,00 126,00
Số lá/cây 320,00 162,00 380,00 271,00
Chiều dài lá (cm) 5,10 3,20 6,20 4,70
Chiều rộng lá (cm) 3,20 2,10 4,00 3,05
Chiều dài của trái (cm) 6,40 6,20 7,90 7,05
Số hạt/trái 8,00 8,00 12,00 10,00
Chiều dài nhụy hoa (mm) 4,00 2,50 4,10 3,30
Độ rộng của vòi nhụy
(mm) 13,20 11,00 14,50 12,75
Chiều dài hạt phấn (mm) 6,00 3,50 6,50 5,00
Chiều rộng hạt phấn (mm) 4,00 3,00 6,00 4,50
CF (%) 26,50 21,50 29,00 24,25
CP (%) 19,20 18,50 21,50 20,00
(Nguồn: Kalamani et al., 2003)
2.3.6 Giá trị y học
Tại Ấn Độ, Đậu biếc là loại dược liệu bổ trợ trí não, làm tăng khả năng tư duy và trí nhớ, nhờ chứa Anxiolytic, chất giảm đau, chống co giật và chống stress. Một nghiên cứu cho thấy Clitoria ternatea làm tăng hàm lượng Acetyl choline, tăng hoạt tính enzyme hoạt hóa Acetyl choline trên não chuột và có tác động tương tự như pyritinol (Taranalli, 2003). Ngoài tác dụng bổ não, cây Đậu biếc có tác dụng đối với các bệnh nhiễm trùng mắt, cổ họng, các bệnh về da, rối loạn bài tiết, lở loét, giải độc cơ thể (Malabodi, 2001). Bên cạnh những dược tính trên, Đậu biếc còn được dùng để đắp lên bề mặt do chứa chất có tính kháng protein của nấm ký sinh, có cấu trúc tương tự ct-AMP1 (The vissen et al., 2000).
2.3.7 Những ưu điểm khác của cây Đậu biếc
• Cây Đậu biếc dễ dàng loại bỏ để trồng mới.
• Là loại cây lâu năm không cần phải trồng lại.
• Chi phí trồng thấp.
• Nguy cơ tổn thất thấp, khả năng cạnh trạnh và tồn tại cao hơn so với các loại đồng cỏ cùng loại.
• Có thể luân canh với các loại cây khác, chi phí loại bỏ thấp.
• Thời gian thiết lập ngắn, có thể sử dụng chăn thả hoặc cắt trong thời gian ngắn.
• Cây có thể trồng trên vùng đất sét nặng.
• Khả năng tự cải tạo, tự nhân số lượng, mật độ.
• Phục hồi những đồng cỏ chăn thả quá mức.
• Tăng độ màu mỡ cho đất.
• Là cây thức ăn gia súc có chất lượng cao.
Luận văn tốt nghiệp – Cử nhân Hóa K32