Cây lạc là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu chung về cây lạc

Cây lạc (tên khoa học: Arachis hypogaea), còn gọi là đậu phộng, là loài thực vật thuộc họ Fabaceae (họ Đậu), có nguồn gốc từ Nam Mỹ và hiện được trồng rộng rãi tại nhiều vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Đây là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, được sử dụng chủ yếu để lấy hạt làm thực phẩm, ép dầu hoặc dùng làm thức ăn chăn nuôi.

Điểm đặc biệt nổi bật ở lạc là sau khi thụ phấn, hoa sẽ tự kéo dài cuống và đẩy quả vào trong đất, nơi quả sẽ phát triển thành dạng củ dưới lòng đất. Cơ chế phát triển này gọi là geocarpy (ra quả dưới đất) – khá hiếm gặp trong thế giới thực vật. Nhờ đặc điểm này, lạc trở thành đối tượng thú vị trong nghiên cứu thực vật học.

Thông tin thực vật học và mô tả chi tiết có thể tham khảo tại CABI – Arachis hypogaea datasheet, một nguồn uy tín thuộc Trung tâm Thông tin Dịch hại Quốc tế.

Phân loại và danh pháp khoa học

Cây lạc được xếp trong hệ thống phân loại thực vật như sau:

• Giới (Kingdom): Plantae
• Ngành (Phylum): Magnoliophyta
• Lớp (Class): Magnoliopsida
• Bộ (Order): Fabales
• Họ (Family): Fabaceae
• Chi (Genus): Arachis
• Loài (Species): Arachis hypogaea L.

Loài lạc trồng hiện nay là kết quả lai ghép tự nhiên giữa hai loài dại: Arachis duranensis và Arachis ipaensis, dẫn đến sự hình thành bộ gen tứ bội (2n = 4x = 40). Đây là một trong những yếu tố góp phần tạo ra đa dạng hình thái và khả năng thích nghi rộng của cây lạc trong quá trình trồng trọt.

Dựa theo hình thái và mục đích sử dụng, cây lạc được chia thành một số nhóm chính:

• Lạc đứng (Virginia, Valencia): cây cao, tán thẳng, hạt lớn, thường dùng để ăn tươi, rang hoặc ép dầu.
• Lạc bò (Runner, Spanish): cây bò ngang, nhiều cành, phù hợp cho chế biến công nghiệp.

Đặc điểm thực vật học

Cây lạc là cây thân thảo hàng năm, chiều cao trung bình từ 30 đến 60 cm. Thân non có màu xanh lục, mềm, phân nhiều cành, sinh trưởng dạng đứng hoặc bò tùy giống. Hệ thống rễ phát triển dạng rễ cọc, đi sâu, có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm. Đây là đặc điểm điển hình của họ đậu giúp cải thiện độ phì cho đất.

Lá lạc là loại lá kép chẵn, mỗi lá gồm 4 lá chét mọc đối. Hoa mọc đơn độc ở nách lá, thường có màu vàng nhạt, mang đặc điểm của hoa đậu với cấu trúc bướm. Quá trình thụ phấn thường là tự thụ, sau đó cuống hoa dài ra, gọi là gai lạc, đâm xuống đất và phát triển thành quả.

Quả lạc (thường gọi là củ) là dạng quả cứng (legume), vỏ xù xì, màu nâu nhạt đến vàng, chứa 1–4 hạt bên trong. Hạt có lớp vỏ mỏng, màu thay đổi từ trắng, vàng, đỏ đến tím, phụ thuộc vào giống. Hạt lạc là phần được sử dụng phổ biến trong chế biến thực phẩm và công nghiệp.

Quá trình sinh trưởng và phát triển

Cây lạc có chu kỳ sinh trưởng ngắn, thường từ 90 đến 130 ngày, chia thành 5 giai đoạn chính:

1. Giai đoạn nảy mầm (0–10 ngày)
2. Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng (10–30 ngày)
3. Giai đoạn ra hoa và hình thành gai (30–50 ngày)
4. Giai đoạn phát triển quả (50–90 ngày)
5. Giai đoạn chín và thu hoạch (90–130 ngày)

Cây phát triển tốt trong điều kiện nhiệt đới và cận nhiệt đới, cần nhiều ánh sáng và không chịu được úng. Các yếu tố sinh thái ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng cây lạc:

• Nhiệt độ tối ưu: 25–30°C
• Độ pH đất: 5.5–6.5
• Loại đất: đất cát pha, tơi xốp, giàu hữu cơ, thoát nước tốt
• Nhu cầu nước: cao trong giai đoạn nảy mầm và phát triển quả

Bảng dưới đây tóm tắt một số điều kiện thích hợp cho sinh trưởng của cây lạc:

Yếu tố	Khoảng tối ưu
Nhiệt độ không khí	25 – 30°C
pH đất	5.5 – 6.5
Thời gian sinh trưởng	90 – 130 ngày
Ánh sáng	8 – 10 giờ/ngày

Việc canh tác lạc hiệu quả đòi hỏi tuân thủ đúng thời vụ, chọn giống phù hợp với vùng sinh thái, kiểm soát nước tốt và bổ sung dinh dưỡng hợp lý. Kỹ thuật canh tác tiến bộ đang giúp tăng năng suất lạc tại nhiều nước đang phát triển.

Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Hạt lạc chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, là nguồn cung cấp dầu thực vật, protein, vitamin và khoáng chất quan trọng. Trong 100g hạt lạc khô, có khoảng 49–50g chất béo, chủ yếu là acid béo không bão hòa đơn và đa, đặc biệt là acid oleic và acid linoleic. Hai loại acid này có tác dụng giảm cholesterol xấu (LDL) và tăng cholesterol tốt (HDL), hỗ trợ sức khỏe tim mạch.

Protein trong lạc chiếm khoảng 25–30% khối lượng hạt, với thành phần acid amin cân đối, đặc biệt giàu arginine – một tiền chất quan trọng trong tổng hợp nitric oxide. Bên cạnh đó, lạc cũng chứa các vitamin nhóm B (B1, B3, B9), vitamin E và các khoáng chất như magie, phospho, kẽm, sắt.

Dưới đây là bảng thành phần dinh dưỡng tiêu biểu trong 100g hạt lạc thô:

Thành phần	Hàm lượng
Năng lượng	567 kcal
Chất béo	49.2 g
Protein	25.8 g
Carbohydrate	16.1 g
Chất xơ	8.5 g
Vitamin E	8.3 mg
Magie	168 mg

Dữ liệu chi tiết có thể tham khảo tại NutritionValue.org – Raw Peanuts.

Giá trị nông học và cải tạo đất

Lạc là cây họ đậu có khả năng cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm khí quyển trong nốt sần ở rễ, cụ thể là các loài Rhizobium và Bradyrhizobium. Nhờ đó, lạc có thể đáp ứng phần lớn nhu cầu đạm mà không cần bón phân hóa học. Lượng nitơ cố định ước tính khoảng 60–120 kg N/ha mỗi vụ, tùy điều kiện và giống.

Sau mỗi vụ lạc, lượng sinh khối rễ và tàn dư để lại trong đất góp phần cải thiện cấu trúc, tăng chất hữu cơ và hoạt động sinh học trong đất. Vì vậy, lạc thường được đưa vào luân canh với lúa, ngô, rau màu nhằm giảm áp lực sâu bệnh và tăng hiệu quả canh tác lâu dài.

Một số lợi ích khi đưa lạc vào hệ thống canh tác:

• Giảm chi phí phân bón đạm
• Cải thiện độ tơi xốp và thoáng khí của đất
• Hạn chế sâu bệnh do luân canh
• Tăng năng suất cây trồng vụ sau

Ứng dụng trong thực phẩm và công nghiệp

Lạc là nguyên liệu đa dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Hạt lạc được sử dụng dưới nhiều hình thức như: lạc luộc, rang, bơ lạc, bánh kẹo, sữa thực vật, và sản phẩm ăn kiêng giàu protein. Dầu lạc là loại dầu thực vật có điểm bốc khói cao (~232°C), phù hợp để chiên rán và chế biến công nghiệp.

Trong ngành mỹ phẩm, dầu lạc được sử dụng trong sản phẩm dưỡng da nhờ chứa vitamin E tự nhiên và chất chống oxy hóa. Trong ngành công nghiệp nhẹ, dầu lạc còn dùng làm dầu bôi trơn, chế biến sơn, mực in và xà phòng. Phần bã sau ép dầu (khô dầu lạc) có hàm lượng protein cao (~40–45%), thích hợp làm nguyên liệu cho thức ăn gia súc, gia cầm và thủy sản.

Thông tin chi tiết có thể tham khảo thêm tại Feedipedia – Peanut (Arachis hypogaea) seeds and by-products.

Vấn đề sâu bệnh và bảo vệ thực vật

Trong điều kiện canh tác thực tế, cây lạc dễ bị ảnh hưởng bởi một số sâu bệnh hại phổ biến gây tổn thất nghiêm trọng nếu không được quản lý đúng cách. Các loại sâu bệnh chính bao gồm:

• Sâu khoang (Spodoptera litura): phá lá, ảnh hưởng sinh trưởng
• Rệp muội (Aphis craccivora): truyền virus, làm quăn lá
• Bệnh héo vàng do nấm Fusarium oxysporum
• Bệnh đốm nâu do nấm Cercospora arachidicola

Các biện pháp phòng trừ hiệu quả bao gồm:

1. Chọn giống kháng sâu bệnh
2. Luân canh với cây trồng không cùng họ
3. Tiêu hủy tàn dư thực vật sau thu hoạch
4. Phun thuốc sinh học hoặc hóa học đúng thời điểm

Cập nhật danh sách thuốc và hướng dẫn sử dụng có thể tìm thấy trong ScienceDirect – Peanut diseases and control strategies.

Nghiên cứu di truyền và cải tiến giống

Lạc là loài tứ bội với bộ gen phức tạp (2n = 4x = 40), gây khó khăn cho công tác chọn giống truyền thống. Tuy nhiên, các tiến bộ trong sinh học phân tử đã mở ra nhiều hướng đi mới như sử dụng chỉ thị phân tử (SSR, SNP), lập bản đồ gen liên kết với tính trạng năng suất, kháng bệnh, chất lượng dầu.

Năm 2019, bộ gen hoàn chỉnh của cây lạc đã được giải mã, tạo nền tảng cho các chương trình chọn giống bằng công nghệ cao như chọn lọc gen sớm, lai hữu hiệu, và chỉnh sửa gen (CRISPR-Cas9). Các giống lạc mới hiện nay đã được cải thiện về khả năng chịu hạn, kháng bệnh và hàm lượng dầu cao.

Nguồn dữ liệu bộ gen lạc được công bố tại NCBI – Genome sequencing of cultivated peanut, cung cấp tài nguyên quý giá cho cộng đồng nghiên cứu và phát triển giống cây trồng.

Tài liệu tham khảo

1. CABI – Invasive Species Compendium: Arachis hypogaea
2. Feedipedia – Peanut (Arachis hypogaea) seeds and by-products
3. NCBI – Genome sequencing of cultivated peanut
4. ScienceDirect – Peanut diseases and control strategies
5. NutritionValue.org – Raw Peanuts